Dört Vurma Döngüsü

Hava, Yakıt, Işık ve Güç

İçten yanmalı motor, yakıtın kimyasal enerjisini mekanik hareketlere dönüştürür. Benzinli motorların büyük çoğunluğu, Nikolaus Otto tarafından 1876'da icat edilen dört vurma döngüsünü kullanır. Her silindir, her güç olayı için iki yukarı, iki aşağı iki vurma yapar.

Vurma 1: İntikalar: Piston aşağı hareket eder, emme valfi açılır ve dikkatlice ölçülen hava ve yakıt karışımı silindire çekilir. Modern motorlar, bilgisayar kontrolü ile püskürtücü kullanarak yakıt enjekte eder: enjektör, enjeksiyon portuna veya doğrudan silindire atomize yakıt püskürtür.

Stroke 2: Sıkılaştırma: Her iki valf kapanır ve piston yükselerek, silindirdeki hava-yakıt karışımını küçük bir alana sıkıştırır. Bir tipik benzinli motorun sıkıştırma oranı yaklaşık olarak 10:1'dir, bu da karışımın özgün boyutunun bir onda birine sıkıştırıldığı anlamına gelir. Sıkıştırma, yakıtın daha verimli bir şekilde yakılmasını sağlamak için karışımın sıcaklığını ve basınçlarını artırır.

Stroke 3: Güç (Yakıtın Yıkılması): Sıkıştırma strokunun zirvesinde, ateşleyic patlar. Ateşleme, sıkıştırılmış hava-yakıt karışımını hızlı bir şekilde yakar ve genişler, pistonu devasa bir güçle aşağı iter. Sadece bu stroke güç üretir: diğer üçü hazırlık ve temizlik için kullanılır.

Stroke 4: Egzoz: Egzoz valfi açılır ve piston yükselerek, yanma gazlarını silindirden çıkarır ve egzoz sistemine iter. Sonra döngü tekrar başlar.

Mil: Tüm pistonların tam bir döngüde süpürdüğü toplam hacimdir. 2.0 litrelik bir motorun topluca 2 litre hacme sahip silindirleri vardır. Daha büyük mil, daha fazla güç anlamına gelir ancak aynı zamanda daha fazla yakıt tüketimine de yol açar.

Sıkıştırma oranı: Silindirin en altta olduğu strokun oranına göre silindir hacmi ve en tepede olan hacim arasındaki orandır. Yüksek sıkıştırma oranları yakıtın daha fazla enerjiyi çıkarmasına yardımcı olur ancak patlamayı önlemek için daha yüksek oktanlı benzin gerektirir: kontrolsüz bir patlama, motora zarar verebilir.

Bir Yanma Hatasının Tanısı

Bir müşteri dört silindirli bir araç getirdi. Motor kötü çalışıyor ve devirde sallantı yapıyor. Check Engine ışığı açık ve tarama skanceri, silindir 3'te yanma hatası kodunu gösteriyor. Motor üç silindir yerine dört silindirle çalışıyor.

Transmisyon, Diferansiyel ve Sürüş Düzeni

Gücü Jantlara Ulaştırmak

Motor, crankshaft'ta döner moment (döner güç) üretir. Bu saf güç doğrudan jantlara doğrudan geçemez: hızı, yönü ve tutuşu adapte etmek için güç adaptasyonuna ihtiyaç vardır. Bu, sürükleyici sistemin görevidir.

Transmisyon: Transmisyon, motor ve jantlar arasındaki dişli oranını değiştirir. Düşük bir dişli ile motor, jantlar göre hızlı döner: yükseliş ve tepeden tırnağa hızlanma için yüksek moment. Yüksek bir dişli ile motor, jantlar göre daha yavaş döner: karayolu verimli seyahat. El kilitli transmisyonlar, bir fren ve sürücü seçtiği dişli kullanır. Otomatik transmisyonlar, bir torque konvertörü ve planetary gear setleri (TCM) tarafından kontrol edilir.

Diferansiyel: Bir araba dönerken, dış jant daha uzun bir yol kat ederken, iç jant daha kısa bir yol kat eder. Diferansiyel, iki sürüş jantının farklı hızlarda dönmelerine izin veren axle housing içindeki bir dizi dişli setidir. Diferansiyel olmadan, jantlar her dönmeye geçerken kayar ve sürtünür.

Sürüş Düzenleri:

- FWD (Ön-Dönüşlü Sürüş): Motor ve transmisyon ön tarafta, ön jantları çalıştırır. Çoğu yolcu arabası FWD kullanır çünkü kompakt, hafif ve yağmur ve hafif kar koşullarında sürüş jantları üzerinde duran motor ağırlığı nedeniyle iyi tutuş sağlar.

- RWD (Arka-Dönüşlü Sürüş): Motor ön tarafta, güç arka axle'a bir şaft aracılığıyla gönderilir. Daha iyi ağırlık dağılımı, yüksek horsepower için uygundur, kamyonlar, spor arabalar ve çekme için tercih edilir. Yağışlı koşullarda dönmeye eğilimlidir.

- AWD (Tüm-Dönüşlü Sürüş): Güç dört janta gönderilir, genellikle merkezi diferansiyel veya transfer case aracılığıyla. Hareketin ön ve arka axle'lar arasında tork payını değiştirmeye izin veren bir bilgisayar bulunur. Krikoşetler ve SUV'lar için yaygındır.

- 4WD (Dört-Dönüşlü Sürüş): Bir zaman dilimi veya seçilebilir sistemle, transfer case'ın ön ve arka axle'ları birbirine bağlayan bir diferansiyel bulunur. Yollar dışında ve düşük tutuş koşullarında kullanılır. Sert yüzeyde dönmeye bağlı olarak bağlanmış sürükleyici sistem kullanmamalıdır, çünkü dönmeye bağlanmış hali ile jantlar birbirine bağlı hale gelir.

Sürüş Düzeni Seçimi

Bir müşteri yeni bir araç arıyor. Onlar Minnesota'de yaşıyorlar ve kış aylarında ağır kar ve buz getirir. Ayrıca her yaz 5.000 poundluk bir botu gölüne çekiyor. Kışın iyi şekilde ilerleyebilen ve güvenilir bir şekilde çekebilecek bir şey istiyorlar.

12 Volt Sistemleri, CAN Bus ve OBD-II

Aracın Sinir Sistemi

Bir modern araba, 12 volt DC elektrik sistemi ile çalışır ve bu sistem, bir asitli-pil ve jeneratör tarafından sağlanan enerji ile güçlendirilir. Motorun serpantin bantlı jeneratörü tarafından tahrik edilir.

Pil başlangıçta motoru çalıştırmak için depolanan enerji sağlar. Bir arabanın tipik pil, 400-800 soğuk başlatma amperini (CCA) starter motorunu döndürmek için sağlar. Starter motor, motorun crankshaft'ini, yanma işleminden önce döndürür.

Jeneratör motorun çalıştığı sürece, aracın tüm elektrik sistemlerini çalıştırır ve pil şarj eder. Jeneratörün başarısız olması, sürüş sırasında pilin yavaşça boşalması anlamına gelir: sonunda araba ölür.

Starter motor en yüksek akımı çeken herhangi bir bileşen olan arabadır: 150 ila 300 ampere kadar birkaç saniye boyunca.

CAN bus (Controller Area Network): Modern araçlar, birbirleriyle konuşması gereken 30 ila 100 elektronik kontrol modülüne (ECU) sahiptir. CAN bus, tümlerini birleştiren iki bobinli bir iletişim ağıdır. Motor kontrol modülü (ECM), şanzıman kontrol modülü (TCM), anti-lock brake module (ABS), body control module (BCM) ve diğer birçok modül, CAN üzerinden veri paylaşır. ECM, CAN üzerinden ABS modülünün hızını öğrenmek istediğinde, ABS modülünün verisini okur.

OBD-II (On-Board Diagnostics II): 1996 yılından beri, Amerika Birleşik Devletleri'nde satılan her araç, kabin altında standart bir 16-pin tanımlayıcı girişi vardır. Bir tarayıcı takılır ve kontrol modülünün ağı tarafından ayarlanan tanımlayıcı hata kodlarını (DTC) okur. Bir kod gibi P0301, silindir 1'de sarsıntı algılandığı anlamına gelir. P0420, katalitik dönüştürücü verimliliği eşiği altında anlamına gelir. OBD-II, otomotiv tanımlama endüstrisindeki ortak dilidir.

Elektriksel Tanı

Bir müşterinin arabası çalışmaz. Anahtarı çevirdiklerinde, hızlı tıkırtı sesi duyabilirler, ama motor çalışmaz. Farlar düşük ışıkta ve arabayı çalıştırmaya çalışırken daha da düşük ışıkta olur. Pil üç yıldır.

Durdurma ve Kontrol

Disk Brakes, ABS, & Suspension Geometry

Fren sistemi, kinetik enerjiyi (hareket) termal enerjiye (sıcaklık) sürtünme yoluyla dönüştürür. Fren pedaleğini bastığınızda, hidrolik sıvıyı her tekerde bulunan caliperlere doğru bastırırız.

Disk frenler: Bir çelik veya kompozit rotor, tekerlekle birlikte döner. Bir caliper, hidrolik basınç uygulandığında rotor üzerinde bulunan fren levhalarını sıkıştırır. Sürtünme, rotor ve tekerleği yavaşlatır. Disk frenler, ısıyı iyi yönetebilir, erimeye direnç gösterirler ve kendilerini temizletirler. Çoğu modern araba, dört tekerde de disk fren kullanır.

Jant frenleri: Fren şapkaları, dönen bir kap içinde dışarıya basar. Üretimi daha ucuz ve bazı ekonomi arabaları ve kamyonlarında arka eksende hala kullanılır. Jantlar ısıyı ve suyu tutarak, ağır frenlemelerde erimeye daha yatkındır ve nemli zamanlarda daha etkili değildir.

ABS (Anti-lock Braking Sistemi): Her bir köşede olan tekerlek hızı sensörleri ABS modülüne rapor verir. Eğer bir tekerlek sert frenleme sırasında tutunursa, ABS modülü hızlıca o tekerleğe giden hidrolik basınçta pulesler yapar: freni onlarca saniye başına tekrar tekrar serbest bırakarak ve yeniden uygulayarak. Bu, lastiğin kaymasını önler ve acil durma sırasında sürücünün yön kontrolünü korur. ABS kuru asfalta yapılan durma mesafesini kısaltmaz: yön kontrolünü korur.

MacPherson koltukları: Sıcaklardaki en yaygın ön süspansiyon tasarımı. Bir tek kasa, şok absorbeörü, jiletli telli ve direksiyon koltuğunu birleşik bir kompakt birimi oluşturur. Strut'un üst kısmı kasa üzerinde bulunan bir struts kulesine bağlanır ve alt kısmı direksiyon koltuğuna ve alt kontrol armına bağlanır.

Jant hizalaması: Hizalama, tekerleklerin vücut ve yol yüzeyine göre olan açılarıdır. Üç temel açı vardır: camber (önünden bakıldığında içe veya dışa eğim), caster (yandan bakıldığında yön çubuğunun eğim) ve toe (üstten bakıldığında, jantların önleri içe veya dışa bakıyor mu). Yanlış hizalama, lastiklerin eşit şekilde aşınmasına, bir tarafa çekmeye ve kötü kontrol etmeye neden olur.

Brake Diagnosis

Bir müşteri, sert frenlerken direksiyon kolunu sallıyor ve fren pedali ayaklarının altında pules çıkar. Vibration normal hafif frenlemeler sırasında ortadan kalkar. Araba, tüm dört jantta disk frenleri ve beş yaşında 60.000 mil ile eski.

Otomotiv Kariyer Alanı

Nerede Otomotiv Bilgi Size Nereye Ulaştı

Otomotiv endüstrisi, sadece Amerika Birleşik Devletleri'nde 4 milyon kişiyi istihdam ediyor. Yetenekli teknisyenlerin talebi, sürekli olarak tedarikten fazla oluyor: oto satıcıları ve bağımsız atölyeler pozisyonları doldurmak için mücadele ediyor.

ASE Sertifikası (Otomotiv Hizmet Kalitesi): Endüstride standart sertifika. ASE, belirli alanlarda sertifikalar sunar: Motor Onarımı (A1), Otomatik Şanzıman (A2), El Kiliti (A3), Süspansiyon ve Direksiyon (A4), Braklar (A5), Elektrik Sistemleri (A6), HVAC (A7) ve Motor Performansı (A8). Tüm sekizi geçerek ASE Ustası Teknisyen unvanını kazanırsınız. Her sertifika için yazılı bir sınav geçmek ve ilgili iki yıllık iş deneyimi göstermek gerekir.

Oto satıcısı teknisyeni: Belirli bir marka üzerinde çalışır (Ford, Toyota, BMW vb.) ve o araçlara yönelik fabrika eğitimi alır. Oto satıcıları, her iş için tahsis edilen süreye göre ödeme yapar: teknisyen, işin gerçekten aldığından bağımsız olarak tahsis edilen saatlerde ödeme alır. Hızlı ve yetenekli teknisyenler daha fazla kazanabilir. Oto satıcıları, yağ teknisyeni'den ustası teknisyen'a kadar yapılandırılmış kariyer ilerlemesi sunar.

Bağımsız atölye teknisyeni: Tüm markalar ve modeller üzerinde çalışır. Geniş bilgi ve daha güçlü tanıma yetenekleri gerektirir çünkü her şeyi görürsünüz. Bağımsız atölyeler, saatlik veya tahsis edilen saatlere göre ödeme yapabilir. Daha fazla özerklik, daha az marka-specific eğitimi.

Elektrikli araç uzmanlığı: Elektrikli araçlar en hızlı büyüyen segmenttir. Elektrikli araç teknisyenleri, batarya paklarında yüksek gerilim (400-800 volt), elektrikli sürüş motorları, regeneratif fren sistemleri ve ısı yönetimi ile çalışır. Yüksek gerilim güvenlik sertifikasyonu zorunludur: elektrikli bir EV batarya pakında voltajlar ölümceldir. Üreticiler gibi Tesla, Rivian ve Lucid kendi servis ağlarını kuruyor ve EV-specific eğitimi olan teknisyenler istihdam ediyor.

Dizel teknisyeni: Ticari araçlar, otobüsler, ağır ekipmanlar ve deniz motorları üzerinde çalışır. Dizel motorları sıkıştırma ateşlemesi kullanır (no spark plugs) ve gaz motorlarından çok daha yüksek basınçlar ve sıcaklıklar çalışır. Dizel teknisyenler, kamyoncu, inşaat ve tarım sektörlerinde yüksek talep görür. Birçok dizel teknisyeni yılda 70.000 dolardan fazla kazanıyor ve özel ağır ekipman teknisyenleri daha fazla kazanabilir.

Başlamadan: Toplumsal kolej otomotiv programları (1-2 yıl), üretici tarafından sponsorlu eğitim programları (UTI, Lincoln Tech veya OEM programlar gibi Toyota T-TEN veya Ford ASSET), veya oto satıcısı veya atölyelerde stajyerlik yaparak başlamak için ana giriş noktalarıdır.

Yolunuzu Planlayın

Otomotiv Bilgisini Geleceğinize Uygulayın

Şu anda içten yanmalı motorlar, sürücü sistemleri, elektrikli tanımlama ve fren ve süspansiyon: her otomotiv teknisyeniinin ustalaşması gereken temel sistemleri anladınız.