موتورهای مدرن احتراقی داخلی به دو روش همگام‌سازی میان میل‌لنگ و سوپاپ را انجام می‌دهند تا چرخه احتراق را تکمیل کنند؛ برخی از موتورها تسمه‌محور هستند، یعنی توسط یک تسمه تایم لاستیکی هماهنگ می‌شوند. بعضی دیگر از موتورها با یک زنجیر فلزی همگام می‌شوند. این تسمه‌ها یا زنجیرها به‌عنوان یک رابط همگام‌ساز، بین میل‌لنگ و میل بادامک در یک چرخه احتراق عمل می‌کنند. اصولا هر دو نوع، کار یکسانی را در موتور انجام می‌دهند، اما در این مقاله به‌طور خاص به بررسی زنجیر تایم می‌پردازیم. زنجیر تایم و سایر قطعات موتور باید در شرایط کاری عالی نگهداری شوند تا بتوانند چرخه احتراق را کامل کنند و از آسیب جدی موتور جلوگیری کنند. در ادامه همراه ما باشید تا با زنجیرتایم، مزایا و معایب، علائم خرابی و زمان تعویض آن آشنا شوید.
زنجیر تایم چیست؟
زنجیر تایم وظیفه کنترل پیستون و سوپاپ‌ها را برعهده دارد و دقیقاً در زمانی که نیاز است، در سیلندر موتور را باز می‌کند. موتورهای چهارزمانه در یک چرخه چهارزمانه کار می‌کنند:
- مرحله مکش؛
- تراکم؛
- انفجار؛
- تخلیه.
در طول یک چرخه، میل بادامک یک‌بار و میل‌لنگ دو‌بار می‌چرخد. در طول این فاز، چهار کار جداگانه اتفاق می‌افتد. این همان چیزی است که به‌عنوان زمان‌بندی یا همگام‌سازی (تایمینگ) مکانیکی شناخته می‌شود.
وظیفه زنجیر تایم یا تسمه این است که عملکرد دقیق چرخه و ضربات آن را هماهنگ کند. اگر پیستون‌ها و سوپاپ‌ها دقیقا در زمانی که باید، حرکت نکنند، موتور یا کار نمی‌کند یا به‌شدت آسیب می‌بیند.
انواع زنجیر تایم
زنجیر تایم‌ها انواع مختلفی دارند و بسته به نحوه کارکرد و بار موتوری که در آن استفاده می‌شوند، از نظر شکل و طراحی متفاوتند. در ادامه مهم‌ترین آنها را معرفی می‌کنیم.
۱. زنجیر غلتکی
زنجیر غلتکی محبوب‌ترین زنجیری است که استفاده می‌شود. اتصال داخلی زنجیر غلتکی شامل دو لوب داخلی، دو سلیو پرس‌شده به اتصال چشمی، و دو غلتک در بالای سلیو است.
۲. زنجیر بوش
در زنجیر بوش، دو غلتک پخش می‌شوند تا سلیوها به نسبت قطر، بزرگتر شوند و مستقیماً با چرخ‌دنده درگیر شوند. زنجیرهای آستین سطح مفصلی بزرگتری نسبت به زنجیرهای غلتکی دارند. زنجیر بوش، استحکام و عملکرد عالی در شرایط لود بالا دارد و عمدتاً در موتورهای دیزلی با کارکرد سریع استفاده می‌شود.
۳. زنجیر دندانه‌دار
طراحی این زنجیر اتصال فولادی به‌صورت دندانه‌دار است که به‌عنوان زنجیر بی‌صدا نیز شناخته می‌شود. تیغه‌های میانی و داخلی برای ایجاد نیروی انتقال زیاد بین زنجیر و چرخ‌دنده تشکیل شده‌اند.
۴. ترکیبی از زنجیر دندانه‌دار و سلیو
زنجیرهای دندانه‌دار به‌دلیل رفتار جنبشی خود پتانسیل بالایی برای بهبود خاصیت‌های دینامیکی و آکوستیک دارند. اگرچه سال‌هاست که درایوهای زنجیر دندانه‌دار در درایوهای زنجیر تایم با بار سبک استفاده می‌شوند اما هنوز هم به‌دلیل طول زنجیر بزرگتر در مقایسه با زنجیرهای شل (shell) و غلتکی در موتورهای با بار سنگین استفاده نمی‌شوند.
در نوع جدید زنجیری از ترکیب طراحی دندانه‌دار و سلیو استفاده شده است که باعث ایجاد توالی حرکتی بهینه در ورودی و خروجی زنجیر به چرخ‌دنده شده و ارتفاع ضربه ورودی را کاهش داده است. در این زنجیر، حرکت و انتقال نیرو یکنواخت نیست.
تفاوت بین تسمه تایم و زنجیر تایم چیست؟
تسمه تایم یک تسمه لاستیکی سنگین است و دندانه‌هایی در یک طرفش دارد. این تسمه در قرقره‌ها و چرخ‌دنده‌هایی قرار می‌گیرد تا بتواند زمان‌بندی موتور خودرو را کنترل کند. اگر کاپوت را بالا بزنید، احتمالا می‌توانید تسمه‌های لاستیکی را ببینید، اگر آنها را نمی‌بینید، حتما در یک قاب پلاستیکی یا پوششی قرار گرفته‌اند.
زنجیر تایم زنجیر فلزی سنگینی است که بسیار شبیه زنجیر دوچرخه است. اگر کاپوت را باز کنید، نمی‌توانید آن را ببینید. زنجیر تایم در داخل محفظه موتور کار می‌کند چون باید با روغن موتور روغن‌کاری شود تا عملکرد خوبی داشته باشد.
چرا دو سیستم داریم که کار یکسانی را انجام می‌دهند؟
در گذشته همه خودروها با زنجیر تایم ساخته می‌شدند. در طول دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، تسمه‌های تایم لاستیکی معرفی شدند که هم راحت‌تر تولید می‌شدند و هم می‌شد آنها را با مواد انعطاف‌پذیرتر و بادوام‌تر بسازند. تسمه تایم‌های لاستیکی جدید، بسیار بی‌صداتر از زنجیر بودند و دسترسی به آنها و تعویض‌شان هم بسیار آسان‌تر بود. اما بعدها مشکلاتی به‌وجود آمد و دوباره در دهه ۱۹۹۰ استفاده از زنجیرتایم مرسوم شد.
کدام خودروها زنجیر تایم دارند؟
امروزه تولیدکنندگان زیادی در خودروهای خود زنجیر تایم به کار می‌برند. مثلا اکثر خودروهای BMW و مرسدس بنز از زنجیر تایم استفاده می‌کنند. برخی از برندهای بزرگ آمریکایی و اروپایی از جمله کادیلاک، شورولت، فولکس واگن و رنو در مجموعه‌ای از مدل‌های خود از زنجیر تایم استفاده می‌کنند. البته فقط برندهای قدرتمند بزرگ نیستند که به این زنجیر علاقه دارند؛ زنجیر تایم را در برخی از مدل‌های محبوب داچیا، هوندا جاز و همچنین در فورد، سیفتروئن، فیات و مدل‌هایی از مزدا هم می‌توان دید.
مزایای زنجیر تایم
- استحکام فوق‌العاده و طول عمر بسیار زیادی دارد.
- تعمیر و نگهداری آن ساده است. زمانی که روغن خودرو را تعویض می‌کنید، می‌توانید سلامت آن را بررسی کنید.
- زنجیر فلزی در برابر حرارت مقاوم است، بنابراین در برابر تغییر شرایط آب‌وهوا آسیب‌پذیر نیست. اما تسمه لاستیکی ممکن است در دماهای پایین یخ بزند و عملکردش را تحت تأثیر قرار دهد.
معایب زنجیر تایم
- زنجیر تایم بسیار سنگین‌تر از تسمه تایم لاستیکی است و درنتیجه مصرف سوخت را افزایش می‌دهد. در این صورت میزان آلایندگی هم افزایش می‌یابد و بر قدرت موتور تأثیر می‌گذارد.
- زنجیر تایم بسیار پرسر‌وصداتر از تسمه تایم است.
- به‌دلیل وزن زیاد، زنجیر تایم اغلب فقط در سیلندر موتورهای بزرگتر استفاده می‌شود.
- قیمت تعویض زنجیر تایم بسیار بیشتر از تسمه تایم است.
- زنجیر تایم به روانکاری مداوم نیاز دارد.
چه زمانی باید زنجیر تایم را تعویض کرد؟
در صورتی که ایراد خاصی وجود نداشته باشد، زنجیر تایم باید بین ۸۰,۰۰۰ تا ۱۲۰,۰۰۰ کیلومتر تعویض شود. هرچه مسافت پیموده‌شده خودرو بیشتر شود، مشکلات زنجیر تایم هم بیشتر می‌شود. اگر ماشین‌تان قدیمی است یا کارکرد بالایی دارد، مراقب علائم از کارافتادگی زنجیر تایم باشید. از آنجایی که ممکن است این قطعه پاره شود، باید بتوانید علائم خرابی آن را تشخیص دهید و قبل از اینکه کاملا از بین برود، تعمیرش کنید.
علائم خرابی زنجیر تایم
تسمه تایم باید به‌طور منظم تعویض شود، اما زنجیر تایم این‌طور نیست. هیچ دلیلی برای تعویض زنجیر تایم وجود ندارد، مگر اینکه آسیب دیده باشد یا فشرده شده باشد. در صورت بی‌توجهی به خرابی زنجیر تایم، خودرو به احتمال زیاد دچار مشکل خواهد شد. موارد زیر نشانه‌های خرابی زنجیر تایم هستند:
۱. صدای تق‌تق در هنگام استارت و سکون
زمانی که در کاپوت باز باشد و دور موتور تغییر کند، می‌توانید تق‌تقی را که زنجیرِ کشیده‌شده ایجاد می‌کند، بشنوید. زنجیر تایم شکسته ممکن است روی چرخ‌دنده‌های میل‌لنگ و میل بادامک بیفتد و صدای تق‌تق ایجاد کند یا ممکن است این صدا در اثر برخورد با پوشش زنجیر تایم ایجاد شود. زنجیر تایم شکسته گاهی باعث می‌شود سوپاپ‌ها با پیستون‌ها تماس پیدا کنند و صدای ضربه‌های بسیار بلندی تولید شود. این وضعیت منجر به خرابی فاجعه‌بار موتور و آسیب سوپاپ‌ها و پیستون‌ها می‌شود.
۲. وجود براده آهن در روغن موتور
قطعات فلزی کوچک در روغن موتور می‌توانند زنجیر تایم خودرو را پاره کنند و در صورت فرسوده شدن در کارتر روغن قرار بگیرند. اگر مکانیک هنگام تخلیه روغن یا تعویض فیلتر، متوجه تکه‌های کوچک فلزی در داخل روغن شود، احتمالا زنجیر تایم خودرویتان به‌زودی از کار می‌افتد. البته دیدن تکه‌های فلز در روغن خودرو می‌تواند دلایل دیگری هم داشته باشد.
۳. کم‌قدرت شدن موتور خودرو
زنجیر تایمی که کشیده شده است، می‌تواند برخی از دندانه‌های چرخ‌دنده را از بین ببرد. بنابراین سوپاپ‌ها در زمان مناسب باز و بسته نمی‌شوند و اجازه نمی‌دهند محفظه‌های احتراق، مقدار لازم از مخلوط سوخت و هوا را بکِشند. این امر منجر به کاهش قابل توجه نیرو و کاهش پاسخگویی موتور به فشار پدال گاز می‌شود.
هزینه تعویض زنجیر تایم چقدر است؟
اگرچه زنجیرتایم بسیار مقاوم است اما هیچ قطعه خودرویی از خرابی در امان نیست. بدون روغن‌کاری صحیح، زنجیر آسیب می‌بیند. یعنی دچار سایش بیش‌ازحد می‌شود. اگر زنجیر تایم پاره شود، می‌تواند موتور را از بین ببرد. البته در این خرابی زنجیر مقصر نیست، بلکه اگر سایر اجزای موتور دچار ایراد شوند، می‌توانند فشار بیشتری به زنجیر وارد و آن را خراب کنند.
هزینه تعویض زنجیر تایم به موارد زیادی بستگی دارد و متغیر است. به‌علاوه تعویض زنجیر تایم ممکن است یک روز زمان نیاز داشته باشد؛ حتی برای باتجربه‌ترین مکانیک‌هایی که تمام ابزارهای مناسب را در اختیار دارند. بنابراین هزینه‌های نیروی کار هم به صورتحسابتان اضافه می‌شود.
سؤالات متداول
۱. زنجیر تایم چگونه کار می کند؟
زنجیر تایم بخشی از موتور خودرو است که چرخش میل‌لنگ و میل بادامک را در قسمت‌های پایین و بالاتر موتور هماهنگ می‌کند. این قطعه باعث می‌شود که دریچه‌های ورودی و خروجی موتور در فواصل زمانی دقیق و از پیش تعیین‌شده‌ای در طول هر دور موتور باز و بسته شوند.
۲. نحوه نگهداری از زنجیر تایم چگونه است؟
بهترین راه برای نگهداری از موتور و در نتیجه زنجیر تایم، تمیز نگه داشتن روغن موتور با تعویض منظم روغن خودرو است.
۳. چه عاملی باعث پاره شدن زنجیر تایم می‌شود؟
با گذشت زمان، زنجیر تایم در معرض حلال‌های طبیعی موجود در بنزین قرار می‌گیرد. اگر زنجیر تایم شروع به فرسودگی کند، امکان دارد قطعات فلزی کوچک از زنجیر جدا شوند و به داخل ظرف روغن راه پیدا کنند.
سخن آخر
اگر زنجیر تایم در هنگام رانندگی پاره شود، احتمالا موتور وسیله نقلیه شما آسیب فاجعه‌باری خواهد دید. هر وقت علائم خرابی زنجیر تایم را شناسایی کردید، بهترین راه جلوگیری از آسیب‌های جدی به موتور این است که یک مکانیک ماهر، زنجیر تایم خودرویتان را عوض کند. با این کار در هزینه‌های خود صرفه‌جویی می‌کنید و عمر موتور خود را به‌میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دهید.
اگر می‌خواهید همانند یک تکنسین از خودروی خود نگهداری کنید و عمر آن را افزایش دهید، حتما مطالب وبلاگ کارنامه را دنبال کنید.