الأجزاء الرئيسية لتكوين السيارة
تعتبر عملية تصنيع السيارة عملية دقيقة وطويلة حيث تحتاج بعض السيارات لفترات طويلة ليتم تصنيعها، ولكن ما هي الأجزاء الرئيسية لتكوين السيارة، تتكون السيارة من عدة أجزاء رئيسية سوف نتحدث عنها في المقال التالي بصورة أوضح.
فيديو ذات صلة
This browser does not support the video element.
تصميم السيارات
السيارات الحديثة هي نظام تقني معقد يستخدم أنظمة فرعية ذات وظائف تصميم محددة، يتكون بعضها من آلاف الأجزاء المكونة التي تطورت من استكشافات التكنولوجيا الحالية أو من التقنيات الجديدة مثل أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية والبلاستيك عالي القوة والسبائك الجديدة من الفولاذ والمعادن غير الحديدية، نشأت بعض الأنظمة الفرعية نتيجة لعوامل مثل تلوث الهواء وتشريعات السلامة والمنافسة بين الشركات المصنعة في جميع أنحاء العالم.
من المعروف أن التطورات التقنية الجديدة هي مفتاح المنافسة الناجحة، تم توظيف مهندسي وعلماء البحث والتطوير من قبل جميع مصنعي وموردي السيارات لتحسين الهيكل، والشاسيه، والمحرك، ونظام الدفع، وأنظمة التحكم، وأنظمة السلامة، وأنظمة التحكم في الانبعاثات.
لا تتم هذه التطورات التقنية البارزة دون عواقب اقتصادية، وفقًا لدراسة أجرتها Ward"s Communications Incorporated، ارتفع متوسط تكلفة السيارة الأمريكية الجديدة بمقدار 4700 دولار (من حيث قيمة الدولار في عام 2000) بين عامي 1980 و 2001 بسبب متطلبات أداء السلامة والتحكم في الانبعاثات الإلزامية (مثل الإضافة الأكياس الهوائية والمحولات الحفازة)، استمر تنفيذ المتطلبات الجديدة في السنوات اللاحقة، كانت إضافة تكنولوجيا الكمبيوتر عاملاً آخر أدى إلى ارتفاع أسعار السيارات، حيث ارتفعت بنسبة 29 في المائة بين عامي 2009 و 2019، هذا بالإضافة إلى تكاليف المستهلك المرتبطة بالتحسينات الهندسية في الاقتصاد في استهلاك الوقود، والتي قد يقابلها انخفاض مشتريات الوقود.
يعتمد تصميم السيارة إلى حد كبير على الغرض من استخدامها، يجب أن تكون السيارات المستخدمة في الطرق الوعرة متينة وأنظمة بسيطة ذات مقاومة عالية للأحمال الزائدة الشديدة والظروف القاسية في ظروف التشغيل، وعلى العكس من ذلك، فإن المنتجات المخصصة لأنظمة الطرق عالية السرعة ومحدودة الوصول تتطلب المزيد من خيارات راحة الركاب، وزيادة أداء المحرك، والتحكم في السرعة العالية واستقرار السيارة، يعتمد الاستقرار بشكل أساسي على توزيع الوزن بين العجلات الأمامية والخلفية، وارتفاع مركز الجاذبية وموقعه بالنسبة لمركز الضغط الديناميكي الهوائي للسيارة، وخصائص التعليق، واختيار العجلات المستخدمة للدفع، يعتمد توزيع الوزن بشكل أساسي على موقع وحجم المحرك، تستغل الممارسة الشائعة للمحركات المثبتة في المقدمة الاستقرار الذي يتحقق بسهولة أكبر مع هذا التصميم، ومع ذلك ، فإن تطوير محركات الألمنيوم وعمليات التصنيع الجديدة جعل من الممكن تحديد موقع المحرك في الخلف دون المساس بالضرورة بالاستقرار.
الأجزاء الرئيسية لتكوين السيارة
الجسم
كثيرًا ما يتم تصنيف تصميمات هياكل السيارات وفقًا لعدد الأبواب وترتيب المقاعد وهيكل السقف، يتم دعم أسقف السيارات بشكل تقليدي بواسطة أعمدة على كل جانب من الجسم، تعتمد الطرازات القابلة للتحويل ذات الأسطح القماشية القابلة للسحب على العمود الموجود بجانب الزجاج الأمامي لقوة الجزء العلوي من الجسم، حيث أن الآليات القابلة للتحويل ومناطق الزجاج غير إنشائية بشكل أساسي، تمت زيادة المساحات الزجاجية لتحسين الرؤية ولأسباب جمالية.
تجعل التكلفة العالية لأدوات المصنع الجديدة من غير العملي للمصنعين إنتاج تصميمات جديدة تمامًا كل عام، عادةً ما تتم برمجة التصميمات الجديدة تمامًا على دورات من ثلاث إلى ست سنوات مع ظهور تحسينات طفيفة بشكل عام خلال الدورة، في الماضي، كانت هناك حاجة لما يصل إلى أربع سنوات من التخطيط وشراء أداة جديدة لتصميم جديد تمامًا، التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، والاختبار باستخدام المحاكاة الحاسوبية، والتعاون يمكن الآن استخدام تقنيات التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) لتقليل هذا الوقت المتطلب بنسبة 50 في المائة أو أكثر، انظر الأداة الآلية: التصميم بمساعدة الكمبيوتر والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD / CAM).
تتشكل أجسام السيارات بشكل عام من ألواح الصلب، يتم خلط الفولاذ بعناصر مختلفة لتحسين قدرته على أن يتشكل في المنخفضات العميقة دون تجعد أو تمزق في مكابس التصنيع، يتم استخدام الفولاذ بسبب توفره العام وتكلفته المنخفضة وقابليته للتشغيل الجيد، ومع ذلك، بالنسبة لبعض التطبيقات، يتم استخدام مواد أخرى، مثل الألومنيوم والألياف الزجاجية والبلاستيك المقوى بألياف الكربون، بسبب خصائصها الخاصة، تمت صياغة مادة البولي أميد والبوليستر والبوليسترين والبولي بروبيلين والبلاستيك الإيثيلين لزيادة المتانة ومقاومة الانبعاج ومقاومة التشوه الهش، تستخدم هذه المواد لألواح الهيكل، تكلف أدوات المكونات البلاستيكية بشكل عام أقل وتتطلب وقتًا أقل للتطوير من تلك الخاصة بالمكونات الفولاذية، وبالتالي يمكن تغييرها بواسطة المصممين بتكلفة أقل.
لحماية الأجسام من العناصر المسببة للتآكل وللحفاظ على قوتها ومظهرها، يتم استخدام عمليات دقيقة ودهانات خاصة، يتم غمس الهيكل أولاً في حمامات التنظيف لإزالة الزيوت والأجسام الغريبة الأخرى، ثم يمرون عبر سلسلة متتالية من دورات الغمس والرش، المينا وطلاء الأكريليك كلاهما شائع الاستخدام، تساعد عملية الترسيب الكهربائي للطلاء المرشوشة، وهي عملية يتم فيها إعطاء رذاذ الطلاء شحنة كهروستاتيكية ثم انجذابها إلى السطح بجهد عالٍ، على ضمان وضع طبقة مستوية وتغطية المناطق التي يصعب الوصول إليها، تستخدم الأفران ذات الخطوط الناقلة لتسريع عملية التجفيف في المصنع، يتم استخدام الفولاذ المجلفن المطلي بالزنك الواقي والفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتآكل في مناطق الجسم الأكثر عرضة للتآكل.
الهيكل
في معظم سيارات الركاب خلال منتصف القرن العشرين، شكل إطار فولاذي مضغوط - هيكل السيارة - هيكلًا تم تركيب المحرك عليه والعجلات ومجموعات المحور وناقل الحركة وآلية التوجيه والمكابح وأعضاء التعليق، تم ربط الجسم بالهيكل بمسامير مرنة أثناء عملية التصنيع التي يشار إليها عادةً بالبناء على الهيكل، تستخدم هذه العملية اليوم للمركبات الثقيلة، مثل الشاحنات، التي تستفيد من وجود إطار مركزي قوي، وتخضع للقوى المشاركة في أنشطة مثل نقل البضائع، بما في ذلك امتصاص حركات المحرك والمحور المسموح به من خلال الجمع بين الجسم والإطار.
في التصميمات الحديثة لسيارات الركاب، يتم دمج الهيكل والجسم في عنصر هيكلي واحد، في هذا الترتيب، الذي يُطلق عليه اسم هيكل الوحدة (أو الهيكل الأحادي)، يتم تعزيز الهيكل الفولاذي بأقواس تجعله صلبًا بدرجة كافية لمقاومة القوى المطبقة عليه، تم استخدام إطارات منفصلة أو إطارات "كعب" جزئي لبعض السيارات لتحقيق خصائص عزل أفضل للضوضاء، يميل الفولاذ الثقيل الموجود في تصميمات المكونات الحديثة أيضًا إلى امتصاص الطاقة أثناء الصدمات والحد من التسلل في الحوادث.
المحرك
تم استخدام مجموعة واسعة من المحركات بشكل تجريبي وفي إنتاج السيارات، كان أنجح السيارات هو محرك الاحتراق الداخلي الذي يعمل بالبنزين والمكبس الترددي، والذي يعمل على دورة رباعية الأشواط، بينما تستخدم محركات الديزل على نطاق واسع للشاحنات والحافلات، تم اختيار محرك البنزين في الأصل للسيارات لأنه يمكن أن يعمل بشكل أكثر مرونة على نطاق واسع من السرعات، واستخدمت وقودًا متاحًا بسهولة وبأسعار معتدلة، أصبحت الموثوقية والحجم الصغير وانبعاثات العادم ونطاق التشغيل عوامل مهمة فيما بعد.
يتضمن التسلسل النموذجي لأحداث الدورة في محرك ديزل رباعي الأشواط صمام سحب فردي، وفوهة حقن وقود، وصمام عادم، كما هو موضح هنا، يتم إشعال الوقود المحقون من خلال تفاعله مع الهواء الساخن المضغوط في الأسطوانة، وهي عملية أكثر كفاءة من تلك الخاصة بمحرك الاحتراق الداخلي بالشرارة.
الوقود
يعتبر البنزين المركب بشكل خاص هو الوقود الوحيد المستخدم لتشغيل السيارات، على الرغم من استخدام وقود الديزل للعديد من الشاحنات والحافلات وعدد قليل من السيارات، وقد تم استخدام الهيدروجين المسال المضغوط بشكل تجريبي، إن أهم متطلبات الوقود لاستخدام السيارات هي التقلب المناسب، والجودة الكافية لمقاومة الصدمات، والتحرر من المنتجات الثانوية الملوثة للاحتراق، تتم إعادة صياغة التقلبات بشكل موسمي بواسطة المصافي بحيث يتبخر قدر كافٍ من البنزين، حتى في الطقس شديد البرودة، للسماح ببدء تشغيل المحرك بسهولة. يتم تصنيف جودة Antiknock من خلال رقم الأوكتان للبنزين، تعتمد متطلبات رقم الأوكتان لمحرك السيارة بشكل أساسي على نسبة ضغط المحرك ولكنها تتأثر أيضًا بتصميم غرفة الاحتراق، وحالة صيانة أنظمة المحرك، ورواسب جدار الغرفة، في القرن الحادي والعشرين، حمل البنزين العادي تصنيف الأوكتان 87 واختبارًا عاليًا في منطقة 93.
ضغطت شركات تصنيع السيارات على اللوائح التي تتطلب صقل البنزين الذي يحترق، والذي يسمح لأجهزة التحكم في الانبعاثات بالعمل بكفاءات أعلى، كان هذا البنزين متاحًا لأول مرة في بعض محطات الخدمة في ولاية كاليفورنيا، واعتبارًا من عام 2017، كان على المستوردين والمصافي الرئيسيين للبنزين في جميع أنحاء الولايات المتحدة إزالة جزيئات الكبريت من الوقود إلى مستوى متوسط يبلغ 10 أجزاء في المليون (جزء في المليون).
غالبًا ما يتم مزج الإيثانول (كحول الإيثيل) بالبنزين (15 جزءًا إلى 85 جزءًا) لرفع تصنيف الأوكتان، مما ينتج عنه محرك يعمل بسلاسة أكبر، ومع ذلك، يحتوي الإيثانول على كثافة طاقة أقل من البنزين، مما يؤدي إلى انخفاض النطاق لكل خزان.
وأخيرا.. هذه نظرة على الأجزاء الرئيسية لتكوين السيارة، وللمزيد من هذه المقالات وغيرها يمكنكم التصفح في باقي مقالات الموقع.