تاریخچه فولکس بیتل (beetle به معنای سوسک که در آلمانی به آن Kaefer گفته می شود) یا بقول ایرانی ها فولکس قورباغه ای به قبل از جنگ جهانی دوم در آلمان برمی گردد. آن هنگام که فردیناند پورشه (Ferdinand Porsche) در این فکر بود تا به تولید انبوه اتومبیلی بپردازد که قشر متوسط آلمان هم بتوانند آن را خریداری کنند.
او فکرش را با آدولف هیتلر (Adolf Hitler)، جوانی که حتی رانندگی کردن نمی دانست ولی از علاقه مندان جدی اتومبیل بود در میان گذاشت. هیتلر از مدت ها قبل - سال 1923 - با خواندن زندگی نامه هنری فورد (Henry Ford) در زندان به شدت تحت تأثیر او و تولیدات شرکت فورد بود.
فردیناند پورشه پیش از این روی یک سری اتومبیل کوچک کار کرده بود. هدف او از اینکار آزمایش قطعاتی بود که قرار است بعد ها در اتومبیل مورد علاقه اش به کار برده شود. یک نمونه ساخته شده از این اتومبیل ها مدل 32 NSU در سال 1934 بود که چهار سیلندر داشت و موتورش در قسمت عقب ماشین بود و تا حدودی شبیه فولکس قورباقه ای امروزی کار می کرد.
فوریه سال 1933 هیتلر صدر اعظم آلمان شد و در نمایشگاه اتومبیل برلین تصمیم خود را برای تولید ماشین در آلمان اعلام کرد. یک سال بعد در نمایشگاهی توضیح داد که دولتش از تولید یک اتومبیل مردمی حمایت خواهد کرد.
تحت تأثیر قابلیت های طراحی پورشه، هیتلر طراحی اولیه اتومبیل مورد نظر خود را به او داد، هدف آن بود که اتومبیل بتواند دو بزرگسال و سه کودک را با سرعت شصت کیلومتر در ساعت و با مصرفی در حدود 33 مایل بر گالن حمل کند. قیمت این ماشین نباید بیش از قیمت یک موتور سیکلت، یعنی حدود 1000 مارک (Reichmark) در می آمد.
پورشه مطمئن نبود که قیمت تمام شده این ماشین را بتوان واقعا تا این اندازه پایین آورد، اما به هر حال این پروژه را قبول کرد. نام این پروژه مدل 60 بود و به دلیل محدودیت زمانی در ساخت آن از همان اجزاء و طراحی NSU استفاده شد.
اولین نمونه ساخته شده از این ماشین در دو مدل V1 و V2 که کروکی بود و سقفی قابل باز و بسته شدن داشت - در خیابان ها مشاهده می شد. بدنه آنها متشکل از آلومینیومی بود که روی چوب پرس شده بود. اما در سال 1936 بدنه استیل و یک موتور با حجم 984 سی سی و قدرت 22 اسب بخار که حداکثر سرعت آن 65 مایل بر ساعت بود جایگزین بدنه و موتور مدل های قبلی شد.
مدل 30، نمونه ساخته شده بعدی بود که توسط دیملر بنز (Daimler-Benz) ساخته شد. هر چند او معتقد بود شهرت و اعتبار نامش با ساخت چنین ماشین ارزان قیمتی ممکن است به خطر بیفتد و به همین دلیل برای ساخت آن خیلی مشتاق نبود.
ماشین ساخته شده توسط دیملر بنز در سربازخانه های نیروهای SS در نزدیکی شهر اشتوتگارت (Stuttgart) تست شد و حدود 200 سرباز با آن رانندگی کردند، تا زمانی که تمام اشکالات داخلی آن رفع شد. در این مدت پورشه به منظور آشنایی با روش های جدیدی که در ساخت ماشین استفاده می شد به آمریکا رفت و تعدادی از مهندسان مهاجر آلمانی را که در کارخانه های آمریکایی کار می کردند، استخدام کرد.
در سال 1937 از کارخانه اصلی که درشهر اشتودگارت بود درخواست شد تا تعداد سی عدد اتومبیل برای ارسال به فستیوال ها و نمایشگاه های مختلف بسازد. آنها می خواستند از این طریق توجه عموم مردم آلمان برای خرید این ماشین را جلب کند. هیتلر همچنین یک طرح پس انداز به مردم ارائه کرد، در این طرح عموم مردم می توانستند تمبر جمع کنند و به جای پول ماشین به دولت بدهند.
در ماه مه 1938، طی مراسم جشنی با حضور جمعیتی هفتاد هزار نفری از مردم و 150 خبرنگار، هیتلر کارخانه جدید ساخت این ماشین را افتتاح کرد. او اعلام کرد که مدل این ماشین بنام 'KdF-Wagen' یا Wagen Strength through joy است. شهری که کارخانه این اتومبیل در آن واقع بود به حمایت از کارخانه، کی دی اف اشتاد (KdF-Stadt) نام گرفت. تولید این کارخانه از سپتامبر 1939 آغاز شد، همان ماهی که جنگ جهانی دوم آغاز شد و هیچ یک از هزاران نفری که تمبر جمع آوری کرده بودند صاحب ماشین نشدند.
در زمان جنگ، KdF-Wagen تبدیل به وسیله نقلیه نظامی شد و Kubelwagen (کوبل واگن) نام گرفت که یک ماشین تست شده با بدنه ای بسیار محکم بود و بعدها موتور آن برای استفاده در ماشین های دیگر توسعه داده شد.
در سال 1942، Kubelwagen با Schwimmwagen که یک وسیله نقلیه چهار چرخ بود که هم در خشکی و هم در آب حرکت می کرد، ادغام شد. در سال 1943 بیش از دوازده هزار نفر از زندانیان در این کارخانه کار می کردند که در آن زمان تقریبا کارش تعمیر هواپیما بود. پس از آن نیز در این کارخانه تا پایان جنگ بمب های دور برد ساخته می شد که سرانجام توسط نیروهای آمریکایی تخریب شد.
بالاخره جنگ به پایان رسید و در سال 1945 هیتلر خودکشی کرد. آلمان به چند بخش تقسیم شد و کارخانه KdF در بخشی که تحت کنترل انگلیس ها بود قرار گرفت. کارخانه مذکور، به منظور حمل و نقل نیروهای اشغالی شروع به ساخت مجدد فولکس قورباغه ای (Beetle) کرد. نام شهری که کارخانه در آن قرار داشت به ولفزبورگ (Wolfsburg) و نام کارخانه به 'Wolfsburg Motor Works' تبدیل شد.
تا سال 1946 تنها از قطعات قابل دسترس و موجود در انبار برای ساخت ماشین ها استفاده می شد. پس از آن به تدریج تولیدات کارخانه به هزار عدد در ماه رسید. در این سال دو مدل مخصوص ماشین ساخته شد که یکی از آنها Radclyffe بود، ماشینی دو نفره برای رفت و آمد کلنل Charles Radclyffe در تابستان 1946 و دیگری ماشینی چهار نفره بود که برای رفت و آمد شخصی Ivan Hirst استفاده می شد.
در سال 1948 بعد ازاینکه هینز نوردهوف (Heinz Nordhoff) به عنوان مدیر کمپانی فولکس واگن منصوب شد، تصمیم گرفت کمپانی را توسعه دهد و در این راستا دو کارخانه برای تولید نمونه هایی با سقف متحرک (کروکی) فولکس قورباغه ای در نظر گرفته شدند. یکی از آنها کارمان (Karmann) برای ساخت نمونه چهار نفره و هبمولر (Hebmüller) برای نمونه های دو نفره در نظر گرفته شد. کاپوت و پنجره ها در هر دو یک شکل بودند و مدل های ساخته شده توسط فولکس واگن تست و تایید می شد.
تا اخر سال 1949 تعداد 358 نمونه کروک دار دو نفره و 364 نمونه چهار نفره ساخته شده بود. در 23 جولای همان سال کارخانه Hebmüller دچار حریق شد، با وجود خسارات بسیار پس از چهار هفته به کمک کارگران، مجددآ شروع به کار کرد. اما خط تولید کند پیش می رفت به طوریکه در سال 1950 فقط 319 اتومبیل ساخته شد در حالیکه درهمان زمان تعداد تولیدات Karmann به 2679 رسیده بود. سرانجام در سال 1952 خط تولید آن به کارخانه Karmann منتقل شد.
فولکس واگن ادعای فروش 696 مدل Hebmüller از 750 ماشین تولید شده را کرد. کارخانه Wolfsburg تا سال 1978 به تولید خود ادامه داد. در سال 1971 با ساخت Super Beetle تغییر بزرگی به وجود آمد (از انواع قدیمی که هم اکنون در برخی شهر های ایران هم مشاهده می شود). در این مدل جدید جای باک بنزین و لاستیک زاپاس عوض شده بود، پس از آن مدل 1302S از Super Beetle که دارای موتور 1600 سی سی و قدرت 50 اسب بخار بود نیز به بازار آمد.
در 17 فوریه 1972، بالاخره فولکس قورباغه ای از مدل T کمپانی فورد که عنوان محبوب ترین اتومبیل را بخود اختصاص داده بود، پیشی گرفت. آخرین تولیدات آلمانی این ماشین در ژانویه سال 1978 بود. پس از آن در پوابلای (Puebla) مکزیک در کارخانه ای که در سال 1954 ساخته شده بود، تولید آن ادامه پیدا کرد. در ماه مه سال 1981 تعداد بیست میلیون Beetle در مکزیک ساخته شد و برای فروش به اروپا صادر شد.
از جمله هزاران عیبی که یک خودرو می تواند داشته باشد یکی هم لاستیک سایی است که خصوصا در ماشین های مدل پائین بیشتر دیده می شود و علت آن هم این استد که به مرور زمان زاویه های تنظیم این ماشین ها به هم می خورد و نیز هنگام انجام تعمیرات توسط تعمیرکاران غیر مجرب، این اندازه ها رعایت نمی وشند و یا اصلا دقیق تنظیم نمی شوند مثلا به هنگام تعمیر جلوبندی ماشین و تعویض سیبک ها یا فنر بندی خودرو ممکن است این تنظیم ها به هم بخورد. خیلی از تعمیر کاران ما اساسا با اصطلاحات کمبر و کستر و تو این و تو اوت آشنایی ندارند و حتی ممکن است که این عبارات به گوششان هم نخورده باشد!
رانندگان با تجربه که معمولا از بد روزگار همیشه ماشین های مدل پائین را سوار می شوند بخوبی می دانند که بر هم خوردن این تنظیمات چه تاثیر بدی روی فرسودگی سریع لاستیکها دارد. خود لاستیک سایی معیار خوبی است برای اینکه شما را متوجه کند که خودرو شما ممکن است عیبهای دیگری هم داشته باشد.
معمولا در تداول عامیانه شنیده اید که می گویند فلان ماشین خوش دست است و یا اینکه کنترل آن راحت است این موضوعات اتفاقا دلایل کاملا فنی دارند. در مبحث خودور، بحثی است بنام هندلینگ ( که به معنی همان خوش دستی ماشین است ) که البته بخش عمده ای از آن مربوط به مسائل فنی و طراحی مواشین می شود و بخشی از آن هم ناشی از میزان بودن تنظیم های خودرو است. ماشینی که بخوبی تنظیم باشد رانندگی به مرتب لذت بخش تر و راحت تری را دارد.
فرمان ماشین در حین حرکت نباید به چپ یا راست منحرف شود حتی اگر آن را رها هم کنید نباید چنین وضعی پیش بیاید . گاهی هم فرمان لرزش دارد بعضی از وقت ها تنظیم فرمان آنقدر به هم خورده است که اصطلاحا می گویند فرمان گیج است چون بدرستی عمل نمی کند. همه این موارد به اضافه موارد متعد دیگر می تواند علل گوناگونی داشته باشد از خرابی و سائیدگی پلوس ها گرفته تا ایراد در بالانس چرخها و یا حتی تنظیم نبودن باد لاستیک ها. کهقضاوت در مورد این موارد متعدد کار تعمیرکار است تا بتواند عیب اصلی را تشخصی دهد و این مهم ترین بخش یک کار تعمیراتی است همانگونه تشخیص علت بیماری در بدن مهم ترین کار یک پزشک است. در اینجا بدون اینکه وارد مباحث پیچیده تنطیم های گوناگون ماشین شویم به اشاره ای گذار به این موضوعات اکتفا می کنیم تا لااقل دید تازه تری نسبت به موضوعی که بظاهر کم اهمیت می نمابد پیدا کنید.
سائیدگی غیر عادی لاستیک ها نشانه خوبی است برای اینکه متوجه شویم که زمان تعویض آنها فرا رسیده است ولی آیا این می تواند هشداری باشد برای اینکه شما متوجه شوید که بخش هایی دیگر خودرو از جمله: فرمان، جلوبندی و فنر بندی آن نیز دچار مشکل شده اند؟ اگر با این هشدارهای اولیه آشنایی داشته باشید می توانید با کارهایی که جزء تعمیرات پیشگیرانه است باعث شوید که از خرابی خودرو در جاده ها جلوگیری بعمل آید.
فرمان خودور:
اگر خودور شما به هنگام رانندگی به یک سمت کشیده می شود ( بخصوص زمانی که فرمان را رها می کیند ) اولین کاری که باید انجام دهید این است که میزان بودن باد لاستیک ها را چک کنید. اما اگر باد لاستیک ها چک کردید و تنظیم بودند آنگاه ممکن است اشکال در جای دیگری باشد ممکن است میل فرمان نامیزان باشد یا زاویه کمبر و کستر درست نباشند یا فرمان درست در مرکز تنظیم نشده باشد. اگر فرمان ماشین شما بیش از اندازه بازی دارد یا به سختی می پیچید باید، مارپیچ فرمان و قطعات داخلی جعبه فرمان را چک کنید.
فنر بندی:
فنر بندی ماشین از اجزای متعددی تشکیل شده است در این حالت لازم است که همراستایی چرخها و یاتاقانهای آنها و بوش و میله تعادل و بازوهای کنترل فنر و خود فنرها را بررسی کنید. اگر بخش هایی از فنر ها دچار سائیدگی شده یا صدمه دیده اند باید تعویض شوند. چون اگر این کار صورت نگیردباعث فرسودگی و صدمه دیدن پیش از موعد سایر بخش های سیستم فنر بندی و خودرو می شود.
همراستایی:
برای هدایت کردن مناسب و درست خودرو و جلوگیری از سائیدگی لاستیکها؛ لازم است که چرخها هم راستا باشند. این کار باعث می شود که از سائیدگی و اصطکاک و سر خوردن چرخها جلوگیری شود. ضمن اینکه میزان مصرف سوخت هم کاهش می یابد و از وارد آمدن فشار بر روی فرمان و سیستم فنر بندی کاسته می شود و هدایت خودور بهتر صورت می گیرد. بریا همراستایی و تنظیم چرخهای خودرو سه نوع تنظیم وجود دارد:
زوایه های
1- کمبر
2- کستر
3- تفارب و تنافر زاویه چرخها ( toe in و toe out)
کمبر و کستر به معنی مقدار بیرون بودن و داخل بودن قسمت جلوی چرخهاست هدف از این تنظیم توزیع بار خودرو بطور متوازن بر روی سطح جاده است. این کار باعث می شود که فرمان دهی خودور بسهولت صورت گیرد و از سائیش لاستیک ها جلوگیر بعمل آید.
زاویه کستر میزان داخل یا بیرون بودن زاویه چرخهاست. تنظیم بودن زوایه کستر باعث می شود که چرخاندن فرمان خودرو راحت تر صورت گیرد. حرکت ماشین بر روی جاده از تبات بهتری برخودار باشد و برگشت فرمان در هنگام پیچیدن بهتر صورت گیرد. زوایای: " تو این " و " تو اوت " هم از این جهت مهم هستند که باعث که اگر انها را با پاهای خودتان مقایسه کنید می فهمید که اگر قسمت جلوی چرخها بطرف داخل متمایل باشد مثل حالتی است که نوک پاهای شما به طرف داخل متمایل است و به عکس " تو اوت " به معنی متمایل بودن نوک انگشتان بطرف خارج است. خارج از تنظیم بودن این زوایا باعث مالش و سایش لاستیکها می شود.
ضمن عرض سلام خدمت تمامی بازدیدکنندگان و متخصصان گرامی ، پیرو ایمیل های فراوان شما دوستان عزیز نسبت به اعلام آدرس و تلفن های خدمات اتومبیل اورجینال ، اطلاعات ذیل را در اختیار شما قرار می دهیم:
آدرس : تهران - تهرانسر - بلوار گلها - نبش خیابان23 -خدمات اتومبیل اورجینال
تلفن : 44504186 - 021
44512819 - 021
تماس با مدیریت محترم مرکز، جناب آقای مهندس حمیدرضا قراگوزلو
09123۳۰۹۱۵۳
مدیر روابط عمومی و تبلیغات،جناب آقای مهندس سعید قراگوزلو
09373311543
شایان ذکر است که این مرکز آمادگی عقد قرار داد جهت انجام کلیه امور خودرو را با نهادهای محترم دولتی و خصوصی دارا می باشد.
در ضمن کلیه خدمات اتومبیل شما در این مرکز به وسیله ی پرسنل مجرب و متخصص انجام می پذیرد، منتظر حضور شما مشتریان گرامی می باشیم.
صدا خفه کن ها از چند فناوری جالب استفاده می کنند تا صدا را کم کنند. در این مقاله به درون یک صداخفه کن نگاه می کنیم و در باره ی اصول کار آن یاد می گیریم .اما در ابتدا باید کمی درباره ی صدا بدانیم.صدا یک موج فشار است که از نوسان فشار هوا تولید می شود. این تپش ها در هوا با سرعت صوت حرکت می کنند .در یک موتور تپش ها وقتی بوجود می آیند که سوپاپ خروجی باز می شود و جریان گاز فشرده ناگهان وارد سیستم اگزوز می شود . مولکول های این گاز با مولکول های کم فشار درون لوله برخورد می کنند و آنها را فشرده تر می کنند این مولکول های فشرده به نوبه خود مولکول های مجاور را فشرده می کنند و خود کم فشار می شوند،بدین ترتیب موج صدا خیلی سریع تر از جریان گاز در لوله حرکت می کند.
وقتی نوسانات فشار به گوش شما می رسد، پرده گوش می لرزد و مغز شما این لرزش را به عنوان صدا درک می کند .
دو مشخصه ی اصلی موج تعیین می کند که ما صدا را چطور درک کنیم :
● بسامد امواج صدا: بسامد بیشتر به این معنی است که فشار هوا سریع تر تغییر می کند هرچه موتور سریع تر کار کند،صدای زیر تری می شنویم و تغییرات کند تر صدای بم تری تولید می کند
● سطح فشار هوا : دامنه ی امواج بلندی صدا را تعیین می کند امواج صدایی با دامنه بیشتر ، پرده گوش ما را بیشتر حرکت می دهند و ما صدای بلندتری را درک می کنیم.
می توان دو یا چند موج صدا را به هم اضافه کرد و صدای کمتری بدست آورد،ببینیم چگونه.نکته اصلی درباره امواج صدا این است که صدای شنیده شده توسط گوش جمع تمام امواج صوتی است که در یک لحظه به گوش می رسد. وقتی به یک گروه موسیقی گوش می دهید،اگرچه چندین منبع صدای مشخص را می شنوید،اما موج های فشاری که پرده گوش را تحریک می کنند،با هم جمع می شوند بنا بر این پرده گوش در هر لحظه فقط یک فشار را حس می کند.نکته جالب این است که می توان موج صدایی تولید کرد که دقیقا مخالف موج دیگر باشد،این اساس کار گوشی های از بین برنده ی سر و صدا است که احتمالا دیده اید. به پویا نمایی پایین نگاه کنید هر دو موج صدا صوت خالص اند اگر دو موج هم فاز باشند با هم جمع شده و موجی با همان بسامد قبلی اما دامنه دو برابر را تولید می کنند به این،تداخل سازنده می گویند اما اگر دو موج دقیقا در فاز مخالف باشند،با هم جمع شده و صفر می شوند به این،تداخل ویرانگرمی گویند.در لحظه ای که موج اول در فشار بیشینه خود است دومی در کمینه است.اگر هردوی این موجها پرده گوش را در یک زمان تحریک کنند چیزی نخواهید شنید چون این دو موج همیشه یکدیگر را خنثی می کنند.در یک صدا خفه کن دسته ای مجرا وجود دارد این مجراها طوری طراحی شده اند که امواج را به شیوه ای بازتاب کنند که با هم تداخل و یکدیگر را خنثی کنند .گاز های اگزوز و امواج صدا از مجرای مرکزی وارد می شوند،این امواج به دیواره ی انتهایی برخورد کرده و از یک سوراخ به قسمت اصلی صدا خفه کن بر می گردند سپس از بین سوراخهایی وارد لوله دیگر شده و از آنجا خارج می شوند.
محفظه ای که تشدید کننده نامیده می شود با یک سوراخ به محفظه ی اول وصل شده است تشدید کننده حجم مشخص و طول معینی دارد تا موجی تولید کند که صدا هایی با بسامد مشخص را خنثی کند چگونه این کار انجام می شود ،بیایید نگاهی نزدیکتر بیاندازیم.در واقعیت صدایی که از موتور می آید ترکیبی از بسامدهای مختلف است و چون بیشتر این بسامد ها به دور موتور بستگی دارد صدای موتور تقریبا هیچ وقت در بسامد مناسب برای این اتفاق نیست.تشدید کننده طوری طراحی شده تا در بازه ی بسامدی که موتور بیشترین سر و صدا را تولید می کند بهترین عملکرد را داشته باشد اما حتی اگر بسامد، دقیقا برابر با آنچه تشدید کننده برای آن ساخته شده،نباشد باز هم کمی تداخل ویرانگر رخ می دهد .
برخی خودرو ها به ویژه خودرو های تجملی که در آن ها صدای کم خصوصیت مهمی است جز دیگری در اگزوز دارند که شبیه یک صدا خفه کن است اما یک تشدید کننده است.این وسیله دقیقا شبیه محفظه ی تشدید کننده در صدا خفه کن کار می کند.ابعاد آن طوری محاسبه شده که امواج بازتاب شده توسط تشدید کننده بسامدهای معینی را در اگزوز خنثی کنند.
مشخصه های دیگری نیز در صدا خفه کن وجود دارد که به آن کمک می کند با روش های مختلف صدا را کم کند.بدنه ی صدا خفه کن از سه لایه تشکیل شده است.دو لایه نازک فلزی با یک لایه ی کلفت تر و تا حدی عایق صوتی که بین آن دو قرار داده می شود.این به بدنه ی صدا خفه کن اجازه می دهد تا کمی از تپش های فشار را جذب کند.همچنین لوله های ورودی و خروجی که وارد محفظه ی اصلی می شوند سوراخ سوراخ شده اند تا هزاران تپش کوچک فشار در محفظه ی اصلی ایجاد شود که علاوه بر جذب صدا توسط بدنه ی صدا خفه کن یکدیگر را تا حدی خنثی کنند. یکی از مشخصه های مهم صدا خفه کن فشار برگشتی است.صدا خفه کن هایی که در بخش قبل دیدیم به خاطر وجود مجرا ها و سوراخ هایی که گازهای خروجی باید از آن عبور کند فشار برگشتی زیادی تولید می کنند و این کمی از توان موتور می کاهد.
گونه های دیگری از صدا خفه کن وجود دارد که فشار برگشتی کمی تولید می کنند.یک نوع که بعضی مواقع بسته ی شیشه نامیده می شود فقط از جذب کننده ها برای کم کردن صدا استفاده می کنند.در صدا خفه کن هایی مثل این،گازهای خروجی مستقیما از یک لوله که سوراخ سوراخ شده عبور می کنند.این لوله با لایه ای از شیشه عایق کاری شده که بیشتر تپش های فشار را جذب می کند.یک روکش فولادی این عایق را می پوشاند.
این صدا خفه کن ها مقاومت خیلی کمتری در برابر خروج دود دارند اما صدا را به خوبی صدا خفه کن های معمولی کم نمی کنند.چند تجربه ی استفاده از صدا خفه کن های فعال به خصوص در ژنراتور های صنعتی وجود داشته است.این سیستم ها دسته ای از میکروفون ها و بلند گو ها را با هم ترکیب می کنند.
بلند گو در یک لوله که دور اگزوز پیچیده شده قرار گرفته است طوری که صدای موتوردراگزوز در راستای صدای بلندگو حرکت می کند.یک رایانه میکروفون هایی که قبل و بعد از بلند گو قرار گرفته اند را بررسی می کند.با دانستن چیز هایی در باره ی شکل و طول لوله ها،رایانه می تواند سیگنالی را برای تحریک بلند گو ایجاد کند.این سیستم می تواند بیشتر صدایی که از منبع می آید را خنثی کند.میکروفونی که بعد از بلندگو قرار دارد به رایانه اجازه می دهد بفهمد تا چه اندازه خوب کار می کند و در صورت نیاز تنظیماتی را انجام دهد.
سیستم های کنترل موتور کامپیوتری شده کنونی، مبتنی بر اطلاعات چندین سنسور به منظور تنظیم عملکرد موتور، آلاینده ها و سایر عملکردهای مهم هستند. در صورتی که این سنسورها اطلاعات دقیقی را ارائه ندهند، باعث بروز مشکلاتی در عملکرد موتور از قبیل: افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها خواهند شد.
یکی از سنسورهای مهم در این سیستم، سنسور اکسیژن است و از آنجایی که فرمول شیمیایی اکسیژن O2 می باشد، اغلب آن را سنسور O2 می گویند. (لازم به ذکر است که اتم های اکسیژن همواره به صورت جفت ( دوتایی حرکت می کنند.)
اولین سنسور اکسیژن در سال 1976 بر روی VOLVO 240 به کار رفت. پس از آن هنگامی که قوانین مربوط به آلاینده ها در ایالت کالیفرنیا کاهش این مواد مضر را لازم دانست، خودروهای موجود در کالیفرنیا در سال 1980 از این سنسور استفاده کردند. کمی بعد قوانین فدرال در مورد آلاینده ها ، نصب سنسور اکسیژن بر روی تمامی خودروها و کامیون های سبک ساخته شده در سال 1981 اجباری کرد و حالا با وجود آیین نامه OBD II ، ( خودروهای ساخته شده از سال 1996 تا کنون ) برخی از خودروها به چند سنسور اکسیژن مجهزاند که در تعدادی از آنها چهار سنسور اکسیژن به کار رفته است.
سنسور اکسیژن بر روی مانیفولد دود نصب شده تا نشان دهد که میزان اکسیژن محترق نشده در اگزوز یا به عبارتی آلاینده های اگزوز ، چقدر است. بررسی میزان اکسیژن در اگزوز یکی از راه های اندازه گیری مخلوط سوخت و هوا است. اگر مخلوط محترق شده سوخت غنی (اکسیژن کمتر ) یا رقیق ( اکسیزن بیشتر ) باشد ، سنسور اکسیژن این تغییرات را به واحد کنترل الکترونیکی ECU ) ) گزارش می دهد.
عوامل بسیاری در غنی یا رقیق شدن مخلوط سوخت تاثیر گزاراند. از جمله : درجه حرارت هوا ، درجه حرارت مایع خنک کننده موتور ، فشار بارومتریک ، موقعیت دریچه گاز ، جریان هوا و بار موتور که برای اندازه گیری تمامی این عوامل ، سنسورهای دیگری وجود دارند. اما اندازه گیری اصلی تغییراتی که در مخلوط سوخت بوجود می آید توسط سنسور اکسیژن انجام می شود. بنابراین بروز هر نوع مشکلی در سنسور اکسیژن می تواند کل سیستم را از شرایط طبیعی خارج کند.
حلقه ها:
ECU با استفاده از ولتاژ سنسور اکسیژن که از طریق سیستم کنترل حلقه بسته سوخت فرستاده شده ، مخلوط سوخت را تنظیم می کند. ECU با توجه به اطلاعاتی که از سنسور اکسیژن دریافت می کند ، نسبت به تغییر مخلوط سوخت اقدام می کند. تغییرات پی در پی در مخلوط سوخت ( غنی و رقیق شدن مداوم ) ، نوسانات مشابه ای در ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن ایجاد می کند. نتیجه تغییرات ثابت قبل و بعد از تبدیل مخلوط سوخت غنی به رقیق این است که مبدل کاتالیزوری با راندمان حداکثر کار می کند؛ در حالی که مخلوط سوخت در بالانس صحیح قرار گرفته است. که این امر تولید آلاینده ها را در حداقل میزان خود نگه می دارد. این کار مشکل اما امکان پذیر است.
گاهی هیچ سیگنالی از سنسور اکسیژن دریافت نمی شود. این شرایط هنگامی بوجود می آید که موتور سرد برای اولین بار استارت می خورد و یا اینکه سنسور اکسیژن خراب است. ECU در این وضعیت فرمان ارسال سوخت غنی وبه طور ثابت را اعلام می کند. این حالت عملکرد حلقه باز نامیده می شود ؛ زیرا هیچ گونه از اطلاعات سنسور اکسیژن برای تنظیم مخلوط سوخت استفاده نمی شود.
اگر موتور هنگامی که سنسور اکسیژن به درجه حرارت عملکرد خود می رسد ، امکان استفاده از سیستم حلقه بسته را از دست دهد یا اینکه این سیستم به دلیل اخلال در ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن دچار افت شود ، موتور با سوخت خیلی غنی کار می کند که نتیجه آن افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها است.خرابی سنسور دمای آب نیز می تواند از شکل گیری سیستم حلقه بسته جلوگیری کند. زیرا ECU فکر می کند که همواره درجه حرارت آب موتور در کمترین میزان خود است ؛ بنابراین از شکل گیری سیستم حلقه بسته ممانعت می کند.
سنسور اکسیژن چگونه کار می کند:
سنسور اکسیژن شبیه یک ژنراتور کار می کند و هنگامی که به اندازه کافی گرم شود ، از خود ولتاژ تولید می کند. قسمتی از سنسور که در درون مانیفولد دود قرار دارد ، یک حباب سرامیکی زیرکونیومی است که انتهای آن روی پوسته مانیفولد پیچ می شود. قسمت بیرونی حباب با یک لایه متخلخل از جنس پلاتین پوشیده شده و در درون آن دو نوار پلاتینی وجود دارد که به عنوان الکترودها یا کنتاکت ها به کار می روند.
قسمت بیرونی حباب در معرض گازهای داغ مانیفولد دود قرار دارد. اما در درون حباب ، سنسور ( الکترود) بین هوای محیط و دود اگزوز قرار گرفته است. در سنسورهای اکسیژن قدیمی یک سوراخ کوچک در پوسته ضخیم سنسور وجود داشت که هوا از طریق آن وارد سنسور می شد. در سنسورهای جدید تنفس از میان کانکتور سیم ها انجام می شود و این فضای کم بین عایق بندی و سیم ( ها ) محلی مناسب برای نفوذ هوا به درون سنسور است. بنابراین نباید هرگز روی کانکتورهای سنسور اکسیژن را روغنکاری و چرب نمود زیرا این امر سبب مسدود شدن جریان هوا می شود. این روش نسبت به روش قدیمی ترجیح داده می شود؛ زیرا خطر کثیف شدن یا گرفتگی توسط آب که می تواند از درون سنسور را کثیف یا معیوب کند ، کاهش می یابد.
اختلاف میزان اکسیژن بین اگزوز و هوای محیط در درون سنسور اکسیژن سبب تولید ولتاژ نسبت به جریان در میان حباب سرامیکی می شود. هرچه اختلاف اکسیژن بیشتر باشد ، ولتاژ تولیدی سنسور نیز بیشتر خواهد بود. به طور نمونه یک سنسور اکسیژن هنگامی که مخلوط سوخت غنی است و اکسیژن محترق نشده کمی در اگزوز وجود دارد ، ولتاژی در حدود 9/0 ولت تولید می کند. زمانی که مخلوط سوخت رقیق است، ولتاژ خروجی سنسور افت کرده و به حدود 2/0 ولت می رسد. هنگامی که مخلوط سوخت و هوا بالانس شده یا در نقطه ای ثابت در حدود 14.7 : 1 قرار گرفته، سنسور ولتاژی در حدود 45/0 ولت را تولید می کند.
هنگامی که ECU سیگنالی با ولتاژ بالا مبنی بر غنی بودن مخلوط سوخت دریافت می کند ، به منظور کاهش ولتاژی که سنسور تولید کرده ، مخلوط سوخت را رقیق می کند. زمانی که سنسور سیگنالی با ولتاژ پایین مبنی بر رقیق بودن مخلوط سوخت به ECU می فرستد ، ECU دوباره مخلوط سوخت را غنی می کند. رقیق و غنی کردن مخلوط سوخت در طی سرعت های مختلف که به سیستم سوخت رسانی وابسته است ، ثابت می ماند. آهنگ تغییر در موتورهایی که کاربراتور فیدبک دارند بسیار آهسته است. در نوعی از آنها تا 2500 دور بر دقیقه ( RPM ) یک بار در ثانیه انجام می شود. موتورهای دارای سیستم انژکتورتک نقطه ای تا حدی سریع تراند ( دو تا سه بار در ثانیه تا 2500 دور بر دقیقه ). در حالی که موتورهای مجهز به سیستم انژکتور چند نقطه ای از همه سریع تراند ( پنج تا هفت بار در ثانیه تا 2500 دور بردقیقه ).
سنسور اکسیژن برای اینکه سیگنال ولتاژ تولید کند ، باید قبل از شروع به کار در حدود 600 درجه سلسیوس یا بیشتر گرم شود. بنابراین اکثر سنسورهای اکسیژن در درونشان المنت گرم کن کوچکی دارند که به آنها کمک می کند سریع تر به درجه حرارت عملکرد خود برسند.
المنت گرم کن قادر است در زمانی که دور آرام موتور طولانی می شود ، از متوقف شدن عملکرد سنسور جلوگیری نماید. در غیر این صورت سیستم حلقه بسته به حلقه باز تبدیل خواهد شد.
سنسورهای اکسیژن دارای گرم کن در خودروهای جدید استفاده شده اند که برخی از آنها دارای سه یا چهار سیم هستند. سنسورهای تک سیمی که قدیمی تراند، گرم کن ندارند. هنگام تعویض سنسور اکسیژن حتماَ نوع یکسان با نمونه اصلی ( دارای گرم کن یا فاقد گرم کن ) را نصب کنید.
وظیفه جدید سنسور اکسیژن به همراه BD II :
در ابتدا تعداد کمی از خودروها در سال های 1994 و 1995 وسپس تمامی خودروهای ساخته شده از سال 1996 تاکنون، تعداد سنسور اکسیژنشان دو برابر شد. سنسور اکسیژن دوم پایین تر از مبدل کاتالیزوری نصب شده وراندمان عملکرد مبدل را نشان می دهد. در موتورهای V شکل شش و هشت سیلندر با اگزوز دوگانه از چهار سنسور اکسیژن استفاده شده است. یکی در نزدیکی هر بلوکه سیلندر و دیگری بعد از هر مبدل کاتالیزوری نصب شده است.
سیستم OBD II برای تشخیص میزان آلاینده ها در طی عملکرد موتور طراحی شده است. این امر مستلزم وجود قطعاتی است تا عواملی را که امکان افزایش آلاینده ها را فراهم می کنند، شناسایی کند. سیستم OBD II به منظور دانستن عملکرد صحیح مبدل کاتالیزوری و کاهش میزان آلاینده های اگزوز توسط آن ، میزان اکسیژن گزارش شده از سنسورهای قبل و بعد از مبدل را( که به صورت ولتاژ است ) مورد مقایسه قرار می دهد. اگر OBD II دریابد که تغییرات ولتاژ بین دو سنسور کم است ویا تغییری وجود ندارد ؛ یعنی مبدل کاتالیزوری به درستی کار نمی کند که این امر باعث روشن شدن لامپ نشانگر نقص فنی ( MIL ) می شود.
عیب یابی سنسور:
عملکرد مطلوب سنسور اکسیژن به قابلیت تولید ولتاژ آن وابسته است. این قابلیت با افزایش مدت زمان کارکرد سنسور به دلیل تجمع آلاینده ها بر روی نوک آن، کاهش می یابد. کثیف شدن و گرفتگی سنسور می تواند توسط مواد مختلفی که در اگزوز وجود دارند، ایجاد شود.از قبیل: سرب، سیلیکون، سولفور ، رسوب روغن و حتی برخی مواد مکمل سوخت. علاوه بر این سنسور می تواند توسط عوامل محیطی از جمله: آب، مواد معدنی موجود در جاده، روغن و کثافات معیوب شود.
هرچه طول عمر سنسور افزایش یابد، کارایی آن کاهش خواهد یافت. هنگامی که سنسور اکسیژن نسبت به تغییرات مخلوط سوخت و هوا واکنش کندی نشان می دهد، باعث افزایش میزان آلاینده ها می شود. زیرا عمل رقیق و غنی کردن مخلوط سوخت به کندی انجام می شود که سبب کاهش راندمان مبدل می گردد. در موتورهایی با سیستم تزریق چند نقطه ای( MFI ) که دارای سیستم تزریق الکترونیکی اند، کیفیت عملکرد سنسور اکسیژن حایز اهمیت است. زیرا تغییرات نسبت سوخت در سیستم MFI در طی کارکرد با بیشترین سرعت انجام می شود. البته این امر برای سیستم تزریق تک نقطه ای (SFI ) که دارای سرعت تغییرات کمتری نسبت به سیستم MFI می باشد نیز تا حدی صدق می کند.
اگر هر دو سنسور اکسیژن با هم خراب شوند، مخلوط سوخت غنی می شود. پیش فرض اکثر سیستم های تزریق سوخت، میانگین تزریق پس از سه دقیقه است که سبب افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها می شود. لازم به ذکر است، اگر مبدل کاتالیزوری به سبب غنی بودن مخلوط سوخت بیش از حد داغ شود، امکان معیوب شدن مبدل وجود دارد.
یکی از مطالعات سازمان حفاظت محیط زیست ( EPA ) مشخص کرد، 70 درصد خودروهایی که در تت آلاینده های I / M 240 تایید نشده اند، به یک سنسور اکسیژن جدید نیاز دارند.
تنها راه فهمیدن عملکرد صحیح سنسور اکسیژن، آزمایش و بررسی منظم آن است. از این رو برخی خودروها یک لامپ اخطار خرابی سنسور دارند. زمان مناسب برای بررسی سنسور اکسیژن، هنگام تعویض شمع های جرقه است.
می توان توسط یک ولت متر دیجیتال ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن را اندازگیری کرد. اما نوسانات ولتاژ ، مشاهده را سخت می کند زیرا پرش اعداد زیاد است. یک ولت متر آنالوگ برای مشاهده تغییرات بهتر است، اما ممکن است بر روی سیستمی که تغییرات آن زیاد است، پاسخگو نباشد. بنابراین بهترین وسیله برای مشاهده ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن یک اسیلوسکوپ ذخیره ساز دیجیتال ( DSO ) است. یک اسکوپ ولتاژ خروجی سنسور اکسیژن را به صورت موجی شکل و در قالب دامنه نوسانات ولتاژ حداقل و حداکثر و همچنین توسط فرکانس آن ( نرخ تغییر سوخت غنی نسبت به سوخت رقیق ) مشخص می کند.
نوسانات امواج یک سنسور اکسیژن سالم باید به گونه ای باشد که ولتاژ حداقلی در حدود 1/0 ولت و ولتاژ حداکثری در حدود 9/0 ولت را نشان دهد. با فشردن پدال گاز مخلوط سوخت را غنی کنید. این امر باعث می شود که سنسور اکسیژن بی درنگ ( در طی 100 میلی ثانیه ) و با تولید حداکثر ولتاژ خروجی ( 9/0 ولت ) واکنش نشان دهد. سپس با باز کردن یک مجرای خلا ، مخلوط سوخت را رقیق نمایید. باید ولتاژ خروجی سنسور افت کرده و به حداقل مقدار خود ( 1/0 ولت ) برسد. اگر سنسور با سرعت کافی تغییرات ذکر شده را انجام نداد، نشانه خرابی سنسور است و باید آن را تعویض نمود.
اگر مدار سنسور اکسیژن به دلیل اتصال کوتاه یا فرسودگی قطع شود ، ممکن است سنسور یک کد خطا تنظیم نموده و لامپ اخطار موتور یا لامپ نشانگر نقص فنی ( MIL ) را روشن کند. اگر عیوب دیگری نیز مبنی بر خرابی سنسور مشخص شود ، تعویض سنسور الزامی است. برخی سنسورهای اکسیژن اگر به طور خفیف دچار عیب شوند ، به عملکردشان ادامه داده و کد خطایی تنظیم نمی کنند. اما این کار زیاد مناسب نیست زیرا سبب افزایش مصرف سوخت و تولید آلاینده ها می شود. بنابراین نبود کد خطا یا لامپ اخطار به معنای کارکرد صحیح سنسور اکسیژن نیست.
تعویض سنسور:
سنسور اکسیژنی که عیب آن مشخص شود، نیاز به تعوض دارد. از طرفی تعویض سنسور اکسیژن در بازه زمانی مشخص می تواند از بروز برخی مشکلات جلوگیری کند. تعویض نکردن یک سنسور اکسیژن فرسوده که فاقد کارایی لازم است ، می تواند سبب کاهش یا از بین رفتن حداکثر راندمان سوخت ، حداقل آلاینده های خروجی و طول عمر مبدل کاتالیزوری شود.
سنسورهای اکسیژن یک یا دو سیمه فاقد گرم کن که از سال 1976 تا حدود دهه نود مورد استفاده بودند، پس از 30000 تا 50000 مایل تعویض می شدند. سنسورهای سه یا چهار سیمه دارای گرم کن که در اواسط دهه هشتاد تا اواسط دهه نود مورد استفاده بودند، به ازای هر 60000 مایل تعویض می شدند. در خودروهای مبتنی بر OBD II ( از سال 1996 تا کنون ) به ازای پیمودن هر 100000 مایل نسبت به تعویض سنسور توصیه شده است.