سیستم پنوماتیک خودرو دنیای جدیدی از فناوری‌های مکانیک و دینامیک است که در بسیاری از عملکردهای حیاتی خودرو همچون ترمز، تعلیق، فرمان و تهویه مطبوع به کار می‌رود. این سیستم برای به حرکت درآوردن اجزای مختلف خودرو از نیروی فشار هوا استفاده می‌کند. در این مقاله کوشیده‌ایم تا شما را با اصول اولیه دستگاه‌های پنوماتیک خودرو که در حال تکامل و پیشرفت هستند آشنا کنیم.
پنوماتیک چیست؟
در سیستم پنوماتیک که تلفظ صحیح آن پنوماتیکس (pneumatics system) است از یک سیال که گاز است برای تأمین نیرو و کنترل حرکت اجزای مکانیکی استفاده می‌کنند. پنوماتیک در طیف گسترده‌ای از صنایع مختلف همچون ساختمان، اتوماسیون، حمل و نقل و صنعت خودرو سازی به کار می‌رود.
پاسخ به پرسش پنوماتیک چیست و چه کاربردهایی در صنایع مختلف دارد، شما را وارد دنیایی خواهد کرد که هیچ محدودیتی در حرکت نخواهید داشت.
پنوماتیک ماشین چیست؟
شاید پنوماتیک ماشین را فقط در تنظیم ارتفاع خودرو دیده باشید، اما پنوماتیک جایگزینی انقلابی برای سوخت‌های بنزینی یا دیزلی است که از نیروی هوای فشرده برای پیشرانه موتور، ترمزهای ماشین، فرمان و کمک فنرها استفاده می‌کند. امروزه پنوماتیک خودرو یک ترکیب منحصر به فرد و سازگارتر با محیط‌زیست به شمار می‌رود.
نحوه کار سیستم پنوماتیک خودرو
در پنوماتیک ماشین از گازهای فشرده برای ایجاد حرکت مکانیکی بهره می‌گیرند. این حرکت مکانیکی می‌تواند کارکرد فنر خودرو، فرمانپذیری چرخ ها، پیش راندن موتور ماشین و دستگاه‌های ترمز را داشته باشد.
مزایای سیستم پنوماتیک خودرو
سامانه‌های پنوماتیک خودرو به دلیل اینکه در بخش‌های مختلفی از خودرو کاربرد دارند، مزایای متعدد و منحصربه‌فردی را برای انواع خودرو به وجود آورده‌اند مثل:
- توان بالاتری را در فضای کم به خودروها می‌دهند.
- وزن پایین‌تری دارند: چراکه هوای فشرده بسیار سبک‌تر از سیالات دیگر است.
- استهلاک کمتری به اجزای خودرو وارد می‌کند.
- کنترل دقیق‌تری دارند.
- نسبت به دستگاه‌های هیدرولیک اجزای ساده‌تری دارند.
- ایمنی‌شان بیشتر است چون هوای فشرده قابل اشتعال نیست.
- مقرون‌به‌صرفه هستند.
معایب استفاده از پنوماتیک ماشین
در کنار همه مزایایی که پنوماتیک خودرو به همراه دارد، دارای محدودیت‌هایی است که می‌تواند استفاده از آن را با چالش روبرو کند، مهم‌ترین معایب این سامانه را می‌تواند در موارد زیر خلاصه کرد:
- نیاز به کمپرسور هوا دارند.
- سرعت محدودی نسبت به دستگاه‌های برقی دارند.
- دستگاه‌های پنوماتیک می‌توانند در دماهای بسیار بالا یا پایین کارایی خود را از دست بدهند.
- نصب و نگهداری دستگاه‌های پنوماتیک تخصص و مهارت بیشتری لازم دارند.
- به دلیل بسته بودن سیستم با نشتی هوا در هر قسمتی از کار می‌افتد.
- سروصدای زیادی نسبت به دستگاه‌های دیگری دارند.
اجزای پنوماتیک در خودرو
اجزای سیستم پنوماتیک را می‌توان به ۴ واحد طبقه‌بندی کرد: واحد متحرک، کنترل، فیلتر و قطعات اتصال‌دهنده. از مهم‌ترین اجزای اصلی یک سیستم پنوماتیک خودرو می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
تنظیم‌کننده‌های فشار، سنسور و سوئیچ
این قطعات وظیفه تنظیم و کنترل فشار هوای فشرده، پایش و اندازه‌گیری پارامترهای دینامیکی و قطع و وصل کردن جریان هوا را بر عهده دارند.
کمپرسور سیستم HVAC
کمپرسور وظایف مهمی مانند فشرده‌سازی هوا، تنظیم دمای اتاقک، رطوبت‌زدایی، گردش هوا و تنظیم فشار را انجام می‌دهد.
سیستم ترمز
ترمز پنوماتیکی از هوای فشرده تولیدشده توسط یک کمپرسور و ذخیره‌شده در مخزن، استفاده می‌کند تا لنت‌ها درگیر شوند.
پمپ خلأ
این نوع پمپ مولکول‌های گاز را از محفظه‌ای که در آن قرار می‌گیرد، حذف و فشاری منفی در آن ایجاد می‌کند.
سیستم تعلیق بادی (Air suspensions)
سیستم تعلیق بادی مجموعه‌ای از کیسه‌های هوایی است که با استفاده از کمپرسور هوا باد یا خالی می‌شوند. با تغییر حجم هوای داخل هر کیسه توسط کمپرسور، ارتفاع چرخ ها در مواقع مختلف کم‌وزیاد می‌شود.
عملگرهای پنوماتیک (Actuators)
قطعاتی هستند که تحت تأثیر هوای فشرده به حرکت درآمده و اجزای دیگر سیستم را جابه‌جا می‌کنند.
سیلندر
سیلندر از نیروی گاز فشرده برای ایجاد حرکات رفت و برگشتی خطی استفاده کرده و باعث حرکت پیستون در جهت دلخواه می‌شود.
به خاطر داشته باشید، برای رسیدن به برخی از عملکردهای خاص در این سیستم اجزای بیشتری به آن اضافه می‌کنند مثل سوپاپ‌های تخلیه، صدا خفه کن و… همچنین خرید اتصالات پنوماتیک به‌صورت استاندارد و باکیفیت موجب کارایی بهتر و طول عمر سیستم پنوماتیک خودرو خواهد شد.
مهم‌ترین خطرات پنوماتیک خودرو چیست؟
در کنار کارآمدی دستگاه‌های پنوماتیک خودرویی، آنها خطرات بالقوه‌ای را نیز به همراه دارند، مثل:
- نشت هوا می‌تواند عملکرد سیستم را مختل و آن را از کار بیندازد.
- یخ‌زدگی به دلیل رخنه کردن هوای مرطوب
- آلودگی توسط گردوغبار
- آتش‌سوزی و انفجار مخزن هوا
- نقص در اجزاء و قطعات اتصالی
قیمت پنوماتیک ماشین به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت پنوماتیک خودرو به عوامل مختلفی بستگی دارد. برای اینکه قیمت‌های این سیستم را باهم مقایسه کنید، موارد زیر را مدنظر قرار دهید:
- نوع سیستم، ساده یا پیچیده بودن
- برند و کیفیت
- نوع اجزاء، فلزی با پلاستیکی بودن
- پیچیدگی نصب
- گارانتی و خدمات پس از فروش
جمع بندی
| عنوان | توضیحات |
| سیستم پنوماتیک | استفاده از هوا برای انتقال قدرت در خودرو |
| انواع | هیدرولیکی: استفاده از مایعات (معمولاً روغن) خشک: استفاده از هوای فشرده |
| کاربرد | تعلیق: بهبود سواری و کنترل ترمز: افزایش قدرت ترمز و کاهش زمان توقف فرمان: افزایش قدرت فرمان و سهولت رانندگی |
| مزایا | قابل‌اعتماد و بادوام نسبتاً ارزان نسبتاً سبک سازگار با محیط‌زیست |
| معایب | پیچیده است پر سروصدا است و نویز دارد احتمال نشتی دارد |
| نکات انتخاب پنوماتیکس خودرو | نوع خودرو، بودجه، مهارت و کاربرد |
پرسش‌های متداول
مهم‌ترین معایب سیستم پنوماتیک در خودرو چیست؟
این سامانه نمی‌تواند از سرعت‌های خاص پشتیبانی کند. همچنین به ارتعاشات حساس است و گاه می‌تواند هنگام استفاده بسیار پر سر وصدا عمل کند.
چه خطراتی سیستم پنوماتیک خودرو را تهدید می‌کند؟
از شایع‌ترین خطرات سیستم پنوماتیکس در خودرو می‌توان به افت ناگهانی فشار هوا به دلیل نشت، افزایش تصادف به خصوص در سیستم ترمز ماشین، یخ‌زدگی لوله‌ها در هوای سرد و انفجار مخزن نام برد.
کاربرد پنوماتیک در تیونینگ خودرو چیست؟
همان‌طور که می‌دانید تیونینگ ماشین به معنی ارتقا و بهینه‌سازی خودرو است. می‌توان از پنوماتیک در خودرو برای کنترل بهتر موتور، انتقال نیرو و دستگاه‌های ترمز استفاده کرد. برای مثال تنظیم ارتفاع ماشین به‌صورت پویا، افزایش قدرت و دقت ترمزها، کاهش مسافت آن و افزایش قدرت موتور ماشین اشاره کرد.
