ساخت و طراحي قدم به قدم پيشرانه خودرو ها
بازديد از تأسيسات ساخت پيشرانه جگوار لندروور ما را با چگونگي طراحي و ساخت پيشرانهاي مدرن آشنا ميكند.
هر فردي كه گذرش به اين تأسيسات بيفتد قطعاً به پيشرانه انجينيوم جگوار لندروور كه در فضاي بزرگ اين كارخانه EMC قرار دارد خيره خواهد شد. همه ما ميدانيم پيشرانه از قطعات زيادي برپايي شده اما رويت ميزان پيچيدگي فناوري بكار رفته در ساخت آن گاهي اوقات ما را در موعد چرخاندن كليد استارت به انديشه فرو ميبرد. پيشرانههاي احتراق دروني اين روزها خيلي نظرات مثبتي را به خود جلب نميكنند زيرا نيروهاي محركه الكتريكي غالباً به عنوان جايگزين اين پيشرانهها در آينده مطرح هستند؛ ولي تا آن زمان پيشرانههاي آفروختگي داخلي به ايفاي نقش بنيادين خويش پيوستگي خواهند داد. سرمايهگذاري ۱ ميليارد پوندي جگوار لندروور در EMC اين حرف را تأييد ميكند. در پيوستگي با فرايند ساخت يك پيشرانه سوختن دروني آشنا ميشويم.
شبيهسازي رايانهاي
طرح پايه پيشرانه برآفروختن دروني بيش از ۱۰۰ سنه سن دارد ولي هنوز هم مهندسان به پيگيري درمان اين ساختاره هستند. آنها ميتوانند با استفاده از نرمافزارهاي نيرومند شبيهسازي همچون پكيج لوازم هيونداي ريكاردو طراحيهاي متفاوتي را در پيشرانه رسيدگي نمايند. اين امر به مهندسان دستور ميدهد تا يك پيشرانه مجازي را ساخته و فاكتورهايي كليدي همچون شمار سيلندرها، حجم، قطر، نسبت تراكم، توربو … را در عقيده بگيرند. نرمافزار موردنظر بلوكهايي همچون توربوشارژر را ميسازد و هر بلوك را ميتوان بهينه كرد.
ساخت يك پيشرانه مجازي فرايندي زمانبر بوده و نيازمند دخيل شدن همگي حسگرها و فعالكنندهها است اما به مهندسان پروانه ميدهد الي عملكرد و مصرف سوخت پيشرانه را قبل از ساخت نمونههاي ابتدايي پيشبيني كنند. با هزاران محاسبه سنگيني كه اتمام ميشود مخصوصاً در زمينههايي همچون ديناميك فرايند احتراق، اين نرمافزار نيازمند پردازشگرهاي بسيار نيرومند رايانهاي براي اتمام شغل است. زماني كه مهندسان عملكرد پيشبيني شده طراحي خود را يافتند، سپس ميتوانند بعضي بلوكها را تكميل كرده و ببينند آيا اين فرمايش تأثيري در شفا طراحي دارد يا خير. براي خانواده پيشرانههاي انجينيوم، گنجايش ۵۰۰ سانتيمتر مكعبي در هر سيلندر به عنوان مقدار بهينه تعيين شده است. اين حجم همچنين توسط خودروسازان زيادي همچون ولوو و خانواده پيشرانههاي درايو E مورد كاربرد قرار ميگيرد. زماني كه شغل شبيهسازي تمام شد زمان آزمايش نمونههاي پيشتوليدي فرا ميرسد.
ساخت يك پيشرانه مجازي فرايندي زمانبر بوده و نيازمند دخيل شدن همگي حسگرها و فعالكنندهها است اما به مهندسان پروانه ميدهد الي عملكرد و مصرف سوخت پيشرانه را قبل از ساخت نمونههاي ابتدايي پيشبيني كنند. با هزاران محاسبه سنگيني كه اتمام ميشود مخصوصاً در زمينههايي همچون ديناميك فرايند احتراق، اين نرمافزار نيازمند پردازشگرهاي بسيار نيرومند رايانهاي براي اتمام شغل است. زماني كه مهندسان عملكرد پيشبيني شده طراحي خود را يافتند، سپس ميتوانند بعضي بلوكها را تكميل كرده و ببينند آيا اين فرمايش تأثيري در شفا طراحي دارد يا خير. براي خانواده پيشرانههاي انجينيوم، گنجايش ۵۰۰ سانتيمتر مكعبي در هر سيلندر به عنوان مقدار بهينه تعيين شده است. اين حجم همچنين توسط خودروسازان زيادي همچون ولوو و خانواده پيشرانههاي درايو E مورد كاربرد قرار ميگيرد. زماني كه شغل شبيهسازي تمام شد زمان آزمايش نمونههاي پيشتوليدي فرا ميرسد.
تستهاي تأييدي
پيشرانههاي قطعات هيونداي پروتوتايپ به تعداد مختصر و به قصد تأييد كردن كانسپت شبيهسازي شده و قبل از حاضر شدن براي فرآوري متعدد ساخته ميشوند. اين پيشرانهها نشانه دهنده “قصد توليد” هستند يعني انعكاسي از مثال توليدي پاياني ميباشند. اين واپسين شانس براي برپايي دگرگوني ها حقير است زيرا زماني كه فرآوري انبوه كليد بخورد ايجاد تغييرات بسيار هزينهبر خواهد بود. پيشرانههاي پيشتوليدي در ضمن ساعات زيادي را در داينامومتر پيشرانه و قبل از كسب تأييديه پاياني براي فرآوري متعدد ميگذرانند.
ماشينكاري
ماشينكاري
تأسيسات پيشرانه جگوار لندروور به سه دسته بخش شده است: ماشينكاري، خط مونتاژ بنزيني و خط مونتاژ ديزلي. تقسيم ماشينكاري رئيس اخذ بلوك خام، سر سيلندر و ميللنگ و ماشينكاري آنها براي توليد قطعات دقيق موردنياز است. با قدم گذاشتن به سالن ماشين پيشه كاركنان كمي را خواهيد ديد.
خطوط ماشينكاري بسيار خودكار و رباتيك بوده و انسان فقط به عنوان سوپروايزر حضور دارد. اين تقسيم وانگهي بسيار تميز است و از تأسيسات توليد پيشرانه سنتي زياد فاصله دارد. در پيوسته به فرايند ماشينكاري برخي قطعات اصلي پيشرانه ميپردازيم.
خطوط ماشينكاري بسيار خودكار و رباتيك بوده و انسان فقط به عنوان سوپروايزر حضور دارد. اين تقسيم وانگهي بسيار تميز است و از تأسيسات توليد پيشرانه سنتي زياد فاصله دارد. در پيوسته به فرايند ماشينكاري برخي قطعات اصلي پيشرانه ميپردازيم.
بلوك
بلوك آلومينيومي لوازم يدكي هيونداي پيشرانه انجينيوم براي پيشرانههاي بنزيني و ديزلي يكسان است. يگانه از اولين فرايندها از ۲۳ فرايندي كه سپريدن ميشود حك كردن ليزري شماره پيشرانه روي بلوك به قصد هويت بخشي به آن است. يك آزمايش نشتي روي منافذ نيز چهره ميگيرد تا در صورت هستي ترك در ديواره سيلندرها سريعاً تشخيص ديتا شود. علت انجام اين پيشه آن است كه در موعد خپگي خطوط فولادي، فولاد بايد كل ديواره بلوك خام را لمس كند. در غير اين چهره نقاط داغ ميتوانند طول عمر بلوك را كم كنند. به قصد سازگاري خطوط فولادي، بلوكها بايد به مدت نصف ساعت لغايت ۲۰۰ درجه سانتي گراد داغ شوند لغايت پيش از خفگي خطوط فولادي داخل آنها گسترش يابند. بلوك سپس خنك ميشود لغايت استقامت و جايگيري پسنديده خطوط فولادي تضمين گردد. همگي فرايندهاي صورت گرفته توسط ساز و برگ اندازهگيري دقيق رسيدگي ميشود و بلوكهايي كه كوچكترين نقصي دارند بايد كناره گذاشته شوند.
سر سيلندر
سر سيلندر نيز فرايند مشابهي را پشت قطعات يدكي هيونداي سر ميگذارد و ماشينكاري آن روي سطوحي صورت ميگيرد لغايت سوپاپها و ديگر اجزا به احسان روي آن قرار گيرند. هستي موازي كاريهاي زياد در اين دسته نيز جالب توجه است. اگر يك ماشين داراي مشكل باشد خط ميتواند با ماشينهاي مشابهي در خط ديگر پيوسته يابد. البته سرعت فرآوري به نوعي تفريق مييابد.
ميللنگ
ميللنگ يك قطعه اساسي بوده و در اينجا صحبت از فواصل ميكروني است. ميللنگ از حالت خام خشن الي فرايند پاياني بالانس ميشود لغايت حفرههاي دو طرف شفت در محل صحيح پيمان گيرند. سپس ياتاقانها با قرار دريافت حدود ۱۰ ثانيهاي در مايعي ويژه با دماي ۱۰۰۰ درجه سانتي گرادي مشكل ميشوند و سپس سريعاً وارد آب سرد ميشوند. پس از اين فرايند، ماشينكاري اتمام شده و چرخدنده شفت كه بالانس شده در جاي خود قرار ميگيرد. اكنون زمان بالانس پاياني است.
مونتاژ
برخلاف تأسيسات ماشينكاري رباتيك، خط مونتاژ زياد به دستان كارمندان ارتباط دارد. بلوك روي دستگاههاي حملكننده پيشرانه پيمان داشته و فرايند به قبل ميرود. هر دستگاه حملكننده فركانسي راديويي دارد كه مشخصات دقيق پيشرانه را ضبط كرده است. اين امر به كارمندان خط مونتاژ پروانه ميدهد الي در هر ايستگاه قطعات درست را روي پيشرانه ببندند. اكثر قطعات نصب شده از جانب تأمينكنندگان به اين تقسيم آمده و در ۱۷ دسته خط مونتاژ مورد كاربرد پيمان ميگيرند. مهار سيمي يك از آخرين كارهايي است كه سپريدن ميشود و پيش از آماده شدن پيشرانه براي آزمايش روغن درون آن ريخته ميشود.
تست
آيا پيشه خواهد كرد؟ اين بزرگترين سؤال است زيرا در موعد حمل پيشرانه به تأسيسات پاياني توليد خودرو نميتوان آن را امتحان كرد. به هدف تضمين موفقيت، تستهاي قبل رو انجام ميشوند.
تست سرد
تكتك پيشرانهها در آزمايش سرد شركت ميكنند و كلمه “سرد” به اين سوژه اشاره ميكند كه پيشرانه به راستي پيشه نميكند. آزمايش تشخيصي براي رسيدگي همگي حسگرها و فعالكنندهها كاربرد ميشود. تستهاي كمپرس نيز به به اتفاق بررسيهاي بصري اتمام ميشوند. زماني كه پيشرانه تأييد شد جگوار لندروور از نصب آن روي اتومبيل مطمئن ميشود.
تست كاركرد داغ
اين تست استارت پيشرانه را رسيدگي ميكند. هيچ فشاري رو پيشرانه همچون فشارهاي موعد آزمايش روي داينامومتر وجود ندارد. بنا به گفته جگوار لندروور، اين آزمايش در زماني كه تأسيسات تازه افتتاح شده بود روي همگي پيشرانهها اتمام ميشد اما از آنجايي كه ميزان اطمينان تست سرد در تشخيص مشكلها بالا رفته هماكنون فقط چند پيشرانه در روز تست كاركرد داغ را سپريدن ميدهند. برخي پيشرانهها هنوز هم با حداكثر خفقان در تأسيسات داينو آزمايش ميشوند لغايت برخي موارد عملكردي آنها تأييد شود.
انتقال
نتيجه پاياني اين است كه پيشرانهها به تأسيسات مونتاژ اتومبيل در برومويچ، هيل وود و سوليهال انتقال مييابند لغايت روي طيف وسيعي از خودروها، از جگوار XE گرفته لغايت رنجروور ولار نصب شوند.
بار ساير كه ميخواهيد كليد را چرخانده و پيشرانه را بيدار كنيد، كمي به تلاشهاي هوشمندانه مهندسان در ساخت اين قلب آهنين نيز فكر كنيد!
بار ساير كه ميخواهيد كليد را چرخانده و پيشرانه را بيدار كنيد، كمي به تلاشهاي هوشمندانه مهندسان در ساخت اين قلب آهنين نيز فكر كنيد!
ساخت و طراحي قدم به قدم پيشرانه خودرو ها
بازديد از تأسيسات ساخت پيشرانه جگوار لندروور ما را با چگونگي طراحي و ساخت پيشرانهاي مدرن آشنا ميكند.
هر فردي كه گذرش به اين تأسيسات بيفتد قطعاً به پيشرانه انجينيوم جگوار لندروور كه در فضاي بزرگ اين كارخانه EMC قرار دارد خيره خواهد شد. همه ما ميدانيم پيشرانه از قطعات زيادي برپايي شده اما رويت ميزان پيچيدگي فناوري بكار رفته در ساخت آن گاهي اوقات ما را در موعد چرخاندن كليد استارت به انديشه فرو ميبرد. پيشرانههاي احتراق دروني اين روزها خيلي نظرات مثبتي را به خود جلب نميكنند زيرا نيروهاي محركه الكتريكي غالباً به عنوان جايگزين اين پيشرانهها در آينده مطرح هستند؛ ولي تا آن زمان پيشرانههاي آفروختگي داخلي به ايفاي نقش بنيادين خويش پيوستگي خواهند داد. سرمايهگذاري ۱ ميليارد پوندي جگوار لندروور در EMC اين حرف را تأييد ميكند. در پيوستگي با فرايند ساخت يك پيشرانه سوختن دروني آشنا ميشويم.
شبيهسازي رايانهاي
طرح پايه پيشرانه برآفروختن دروني بيش از ۱۰۰ سنه سن دارد ولي هنوز هم مهندسان به پيگيري درمان اين ساختاره هستند. آنها ميتوانند با استفاده از نرمافزارهاي نيرومند شبيهسازي همچون پكيج لوازم هيونداي ريكاردو طراحيهاي متفاوتي را در پيشرانه رسيدگي نمايند. اين امر به مهندسان دستور ميدهد تا يك پيشرانه مجازي را ساخته و فاكتورهايي كليدي همچون شمار سيلندرها، حجم، قطر، نسبت تراكم، توربو … را در عقيده بگيرند. نرمافزار موردنظر بلوكهايي همچون توربوشارژر را ميسازد و هر بلوك را ميتوان بهينه كرد.
ساخت يك پيشرانه مجازي فرايندي زمانبر بوده و نيازمند دخيل شدن همگي حسگرها و فعالكنندهها است اما به مهندسان پروانه ميدهد الي عملكرد و مصرف سوخت پيشرانه را قبل از ساخت نمونههاي ابتدايي پيشبيني كنند. با هزاران محاسبه سنگيني كه اتمام ميشود مخصوصاً در زمينههايي همچون ديناميك فرايند احتراق، اين نرمافزار نيازمند پردازشگرهاي بسيار نيرومند رايانهاي براي اتمام شغل است. زماني كه مهندسان عملكرد پيشبيني شده طراحي خود را يافتند، سپس ميتوانند بعضي بلوكها را تكميل كرده و ببينند آيا اين فرمايش تأثيري در شفا طراحي دارد يا خير. براي خانواده پيشرانههاي انجينيوم، گنجايش ۵۰۰ سانتيمتر مكعبي در هر سيلندر به عنوان مقدار بهينه تعيين شده است. اين حجم همچنين توسط خودروسازان زيادي همچون ولوو و خانواده پيشرانههاي درايو E مورد كاربرد قرار ميگيرد. زماني كه شغل شبيهسازي تمام شد زمان آزمايش نمونههاي پيشتوليدي فرا ميرسد.
ساخت يك پيشرانه مجازي فرايندي زمانبر بوده و نيازمند دخيل شدن همگي حسگرها و فعالكنندهها است اما به مهندسان پروانه ميدهد الي عملكرد و مصرف سوخت پيشرانه را قبل از ساخت نمونههاي ابتدايي پيشبيني كنند. با هزاران محاسبه سنگيني كه اتمام ميشود مخصوصاً در زمينههايي همچون ديناميك فرايند احتراق، اين نرمافزار نيازمند پردازشگرهاي بسيار نيرومند رايانهاي براي اتمام شغل است. زماني كه مهندسان عملكرد پيشبيني شده طراحي خود را يافتند، سپس ميتوانند بعضي بلوكها را تكميل كرده و ببينند آيا اين فرمايش تأثيري در شفا طراحي دارد يا خير. براي خانواده پيشرانههاي انجينيوم، گنجايش ۵۰۰ سانتيمتر مكعبي در هر سيلندر به عنوان مقدار بهينه تعيين شده است. اين حجم همچنين توسط خودروسازان زيادي همچون ولوو و خانواده پيشرانههاي درايو E مورد كاربرد قرار ميگيرد. زماني كه شغل شبيهسازي تمام شد زمان آزمايش نمونههاي پيشتوليدي فرا ميرسد.
تستهاي تأييدي
پيشرانههاي قطعات هيونداي پروتوتايپ به تعداد مختصر و به قصد تأييد كردن كانسپت شبيهسازي شده و قبل از حاضر شدن براي فرآوري متعدد ساخته ميشوند. اين پيشرانهها نشانه دهنده “قصد توليد” هستند يعني انعكاسي از مثال توليدي پاياني ميباشند. اين واپسين شانس براي برپايي دگرگوني ها حقير است زيرا زماني كه فرآوري انبوه كليد بخورد ايجاد تغييرات بسيار هزينهبر خواهد بود. پيشرانههاي پيشتوليدي در ضمن ساعات زيادي را در داينامومتر پيشرانه و قبل از كسب تأييديه پاياني براي فرآوري متعدد ميگذرانند.
ماشينكاري
ماشينكاري
تأسيسات پيشرانه جگوار لندروور به سه دسته بخش شده است: ماشينكاري، خط مونتاژ بنزيني و خط مونتاژ ديزلي. تقسيم ماشينكاري رئيس اخذ بلوك خام، سر سيلندر و ميللنگ و ماشينكاري آنها براي توليد قطعات دقيق موردنياز است. با قدم گذاشتن به سالن ماشين پيشه كاركنان كمي را خواهيد ديد.
خطوط ماشينكاري بسيار خودكار و رباتيك بوده و انسان فقط به عنوان سوپروايزر حضور دارد. اين تقسيم وانگهي بسيار تميز است و از تأسيسات توليد پيشرانه سنتي زياد فاصله دارد. در پيوسته به فرايند ماشينكاري برخي قطعات اصلي پيشرانه ميپردازيم.
خطوط ماشينكاري بسيار خودكار و رباتيك بوده و انسان فقط به عنوان سوپروايزر حضور دارد. اين تقسيم وانگهي بسيار تميز است و از تأسيسات توليد پيشرانه سنتي زياد فاصله دارد. در پيوسته به فرايند ماشينكاري برخي قطعات اصلي پيشرانه ميپردازيم.
بلوك
بلوك آلومينيومي لوازم يدكي هيونداي پيشرانه انجينيوم براي پيشرانههاي بنزيني و ديزلي يكسان است. يگانه از اولين فرايندها از ۲۳ فرايندي كه سپريدن ميشود حك كردن ليزري شماره پيشرانه روي بلوك به قصد هويت بخشي به آن است. يك آزمايش نشتي روي منافذ نيز چهره ميگيرد تا در صورت هستي ترك در ديواره سيلندرها سريعاً تشخيص ديتا شود. علت انجام اين پيشه آن است كه در موعد خپگي خطوط فولادي، فولاد بايد كل ديواره بلوك خام را لمس كند. در غير اين چهره نقاط داغ ميتوانند طول عمر بلوك را كم كنند. به قصد سازگاري خطوط فولادي، بلوكها بايد به مدت نصف ساعت لغايت ۲۰۰ درجه سانتي گراد داغ شوند لغايت پيش از خفگي خطوط فولادي داخل آنها گسترش يابند. بلوك سپس خنك ميشود لغايت استقامت و جايگيري پسنديده خطوط فولادي تضمين گردد. همگي فرايندهاي صورت گرفته توسط ساز و برگ اندازهگيري دقيق رسيدگي ميشود و بلوكهايي كه كوچكترين نقصي دارند بايد كناره گذاشته شوند.
سر سيلندر
سر سيلندر نيز فرايند مشابهي را پشت قطعات يدكي هيونداي سر ميگذارد و ماشينكاري آن روي سطوحي صورت ميگيرد لغايت سوپاپها و ديگر اجزا به احسان روي آن قرار گيرند. هستي موازي كاريهاي زياد در اين دسته نيز جالب توجه است. اگر يك ماشين داراي مشكل باشد خط ميتواند با ماشينهاي مشابهي در خط ديگر پيوسته يابد. البته سرعت فرآوري به نوعي تفريق مييابد.
ميللنگ
ميللنگ يك قطعه اساسي بوده و در اينجا صحبت از فواصل ميكروني است. ميللنگ از حالت خام خشن الي فرايند پاياني بالانس ميشود لغايت حفرههاي دو طرف شفت در محل صحيح پيمان گيرند. سپس ياتاقانها با قرار دريافت حدود ۱۰ ثانيهاي در مايعي ويژه با دماي ۱۰۰۰ درجه سانتي گرادي مشكل ميشوند و سپس سريعاً وارد آب سرد ميشوند. پس از اين فرايند، ماشينكاري اتمام شده و چرخدنده شفت كه بالانس شده در جاي خود قرار ميگيرد. اكنون زمان بالانس پاياني است.
مونتاژ
برخلاف تأسيسات ماشينكاري رباتيك، خط مونتاژ زياد به دستان كارمندان ارتباط دارد. بلوك روي دستگاههاي حملكننده پيشرانه پيمان داشته و فرايند به قبل ميرود. هر دستگاه حملكننده فركانسي راديويي دارد كه مشخصات دقيق پيشرانه را ضبط كرده است. اين امر به كارمندان خط مونتاژ پروانه ميدهد الي در هر ايستگاه قطعات درست را روي پيشرانه ببندند. اكثر قطعات نصب شده از جانب تأمينكنندگان به اين تقسيم آمده و در ۱۷ دسته خط مونتاژ مورد كاربرد پيمان ميگيرند. مهار سيمي يك از آخرين كارهايي است كه سپريدن ميشود و پيش از آماده شدن پيشرانه براي آزمايش روغن درون آن ريخته ميشود.
تست
آيا پيشه خواهد كرد؟ اين بزرگترين سؤال است زيرا در موعد حمل پيشرانه به تأسيسات پاياني توليد خودرو نميتوان آن را امتحان كرد. به هدف تضمين موفقيت، تستهاي قبل رو انجام ميشوند.
تست سرد
تكتك پيشرانهها در آزمايش سرد شركت ميكنند و كلمه “سرد” به اين سوژه اشاره ميكند كه پيشرانه به راستي پيشه نميكند. آزمايش تشخيصي براي رسيدگي همگي حسگرها و فعالكنندهها كاربرد ميشود. تستهاي كمپرس نيز به به اتفاق بررسيهاي بصري اتمام ميشوند. زماني كه پيشرانه تأييد شد جگوار لندروور از نصب آن روي اتومبيل مطمئن ميشود.
تست كاركرد داغ
اين تست استارت پيشرانه را رسيدگي ميكند. هيچ فشاري رو پيشرانه همچون فشارهاي موعد آزمايش روي داينامومتر وجود ندارد. بنا به گفته جگوار لندروور، اين آزمايش در زماني كه تأسيسات تازه افتتاح شده بود روي همگي پيشرانهها اتمام ميشد اما از آنجايي كه ميزان اطمينان تست سرد در تشخيص مشكلها بالا رفته هماكنون فقط چند پيشرانه در روز تست كاركرد داغ را سپريدن ميدهند. برخي پيشرانهها هنوز هم با حداكثر خفقان در تأسيسات داينو آزمايش ميشوند لغايت برخي موارد عملكردي آنها تأييد شود.
انتقال
نتيجه پاياني اين است كه پيشرانهها به تأسيسات مونتاژ اتومبيل در برومويچ، هيل وود و سوليهال انتقال مييابند لغايت روي طيف وسيعي از خودروها، از جگوار XE گرفته لغايت رنجروور ولار نصب شوند.
بار ساير كه ميخواهيد كليد را چرخانده و پيشرانه را بيدار كنيد، كمي به تلاشهاي هوشمندانه مهندسان در ساخت اين قلب آهنين نيز فكر كنيد!
بار ساير كه ميخواهيد كليد را چرخانده و پيشرانه را بيدار كنيد، كمي به تلاشهاي هوشمندانه مهندسان در ساخت اين قلب آهنين نيز فكر كنيد!