پنوماتیک ماشین چیست؟

پنوماتیک (Pneumatic) نوعی فناوری مبتنی بر استفاده از هوای فشرده برای تولید نیروی مکانیکی است. این فناوری در صنایع مختلف و از جمله خودروسازی اهمیت زیاد و کاربرد وسیعی دارد. سازندگان خودروهای مختلف در فرآیندهای طراحی و مهندسی خودرو از این فناوری در کنار مفاهیم و ایده‌های دیگر استفاده می‌کنند و از این جهت پنوماتیک ماشین اهمیت زیادی دارد.

سیستم پنوماتیک ماشین ، خودروهای مدرن را ایمن‌تر، قابل اعتماد تر و کارآمدتر کرده است. در ادامه، به این موضوع خواهیم پرداخت که کاربرد پنوماتیک در خودرو چیست ؟ فناوری پنوماتیک چگونه کار می کند؟

هیدرولیک نادری (هیدکالا) یکی از برندهای نام آشنا در تعمیر و فروش قطعات و تجهیزات پنوماتیک ماشین با بیش از 20 سال سابقه در کشور می باشد. هیدکالا سالهاست به عنوان وارد کننده مستقیم و بی واسطه انواع تجهیزات هیدرلیکی و پنوماتیکی نظیر شیر برقی هیدرولیک و انواع پمپ های هیدرولیک، افتخار همکاری با برندهای مطرحی همچون ایران خودرو را در کارنامه خود دارد.

پنوماتیک خودرو چگونه عمل می کند؟

در فناوری پنوماتیک از یک کمپرسور هوا برای کاهش حجم هوا استفاده می شود. این کمپرسور ها با فشرده کردن هوا سبب افزایش فشار آن می شوند. سپس این هوای فشرده از طریق یک فیلتر به لوله‌های پنوماتیکی منتقل می‌شود.

فشارِ لوله ها در نهایت تبدیل به یک محرک برای حرکت اجزای مکانیکی می شود. این اجزا می توانند یک سیلندر یا وسیله ای باشند که عملکردی خاص را در خودرو انجام می دهند. به عنوان مثال، بلند کردن، حرکت دادن، گرفتن یا فشار دادن.

در بخش های مختلف خودرو ممکن است از سیستم های پنوماتیکی استفاده شده باشد. کابین، شاسی، موتور و سیستم ترمز خودرو از جمله قسمت هایی از خودرو هستند که می‌توانند شامل پنوماتیک ماشین شوند.

مثلا در ترمز های پنوماتیکی با فشار دادن پدال ترمز ماشین، هوای خشک در درون کمپرسور ترمز فشرده می شود. لوله هایی خاص این فشار را به لنت های خودرو منتقل می کنند. لنت ها با استفاده از این نیروی فشار، جلوی حرکت تایر ماشین را می گیرند و به این شکل، ماشین از حرکت باز می ایستد. در ادامه، بیشتر در مورد اجزای پنوماتیکی خودرو صحبت خواهد شد.

کاربرد پنوماتیک ماشین در کجاست؟

همانطور که گفتیم کاربرد پنوماتیک در خودرو بسیار وسیع است. تقریباً در همه فرآیندهای صنعت خودرو از هوای فشرده و فناوری پنوماتیک استفاده می‌شود. از ساخت موتور گرفته تا مونتاژ خودرو، رنگ آمیزی و تمیز کردن، همگی به این فناوری نیاز دارند. در گذشته، وسایل نقلیه، بیشتر از فولاد ساخته می‌شدند.

اما امروزه خوردها، ترکیبی از فلزات سبک، پلاستیک و کامپوزیت‌ها هستند که دوام بیشتر و وزن بسیار کمتری دارند. ابزارهای پنوماتیک به ایجاد این قطعات سبک و بادوام خودرو کمک می کنند.

کاربرد فناوری پنوماتیک در ماشین آلات خودروسازی نیز مشهود است. این فناوری به ماشین هایی که قطعات خودرو را حمل، بلند یا محکم می کنند، نیرو می دهد.

مثلا ماشین‌های شکل‌دهی فلز که پانل‌های درب، صندوق عقب و اجزای ساختاری را ساخته و مهر و موم می‌کنند از این فناوری بهره می برند. این ماشین آلات از هوای فشرده برای تبدیل ورق‌های فلزی به اجزای حیاتی خودرو استفاده می‌کنند.

ربات های خودروسازی و بسیاری از ابزارهای بست که توسط کارگران شرکت های خودروسازی استفاده می‌شوند، کم و بیش پنوماتیکی هستند. پس از مونتاژ خودرو نیز با استفاده از هوای فشرده، بدنه خودروها تمیز و رنگ می شود. کاربرد فناوری پنوماتیک در مسائل تعمیرات خودرو نیز پر رنگ است.

کاربرد سیستم پنوماتیک در کدام قسمت خودرو است؟

سیستم پنوماتیک در خودرو عمدتاً در سیستم ترمز استفاده می شود. معمولاً به عنوان سیستم ترمز هوا یا سیستم ترمز پنوماتیک شناخته می شود. سیستم ترمز پنوماتیک در انواع مختلفی از وسایل نقلیه، به ویژه خودروهای بزرگتر مانند کامیون ها، اتوبوس ها و برخی از وسایل نقلیه سنگین یافت می شود.

همچنین بخوانید: سیستم پنوماتیک چگونه عمل می کند؟

اجزای پنوماتیک در خودرو

همانطور که گفته شد در طراحی بسیاری از خودروهای نوین از چندین سیستم های پنوماتیکی استفاده شده است. زیرا که ثابت شده است اجزای پنوماتیکی نسبت به گزینه های هیدرولیکی موثرتر عمل می کنند. برخی از اجزا یا سیستم‌های پنوماتیکی در خودرو ها عبارتند از:

•  تنظیم کننده های فشار، سنسورها و سوئیچ ها.
•  کمپرسورهای سیستم HVAC
•  سیستم های ترمز.
•  پمپ های خلاء
•  سیستم تعلیق بادی(Air suspensions)
•  عملگرها (Actuators)
• سیلندرها

ممکن است سیستم پنوماتیک خودرو نیز با خطا یا نقص هایی مواجه شوند. خرابی قفل درب، اختلال در تنظیم صندلی، مشکل باز شدن اتوماتیک صندوق عقب و خرابی سیستم تعلیق هوا از جمله این موارد هستند.

اگر با هر یک از سیستم‌های پنوماتیکیِ ماشین خود به مشکل برخوردید، باید خودرو خود را فوراً نزد تعمیرکاران متخصص ببرید. برخی از این سیستم های پنوماتیک خودرو، ویژگی های ایمنی مهم خودروی شما را تشکیل می دهند. مثلا قفل درها، که باید همیشه قابل اعتماد باشند.

سیستم ترمز پنوماتیکی از اجزای متعددی تشکیل شده است که با هم کار می کنند تا خودرو را قادر به توقف موثر کند. این اجزا عبارتند از:

1. کمپرسور

کمپرسور وظیفه فشرده سازی هوا و تامین آن به سیستم پنوماتیک را بر عهده دارد. هوا را که در مخازن هوا ذخیره می شود تحت فشار قرار می دهد.

2. مخازن هوا

مخازن هوا هوای فشرده ای را که در سیستم ترمز استفاده می شود ذخیره می کند. آنها منبع ثابتی از هوای فشرده را برای سیستم فراهم می کنند و عملکرد مناسب ترمز را تضمین می کنند.

3. محفظه های ترمز

محفظه های ترمز که به عنوان محرک ترمز نیز شناخته می شوند، دستگاه های پنوماتیکی هستند که فشار هوای فشرده را به نیروی مکانیکی تبدیل می کنند. آنها کفش یا لنت ترمز را به درام یا دیسک ترمز فشار می دهند و اصطکاک ایجاد می کنند و باعث کاهش سرعت یا توقف خودرو می شوند.

4. خطوط ترمز و شیلنگ

خطوط ترمز و شیلنگ ها وظیفه انتقال هوای فشرده از مخازن به محفظه های ترمز را بر عهده دارند. آنها فشار هوا را به طور مساوی توزیع می کنند و امکان ترمز همزمان روی همه چرخ ها را فراهم می کنند.

5. سوپاپ

سوپاپ های مختلفی در سیستم ترمز پنوماتیک برای کنترل فشار هوا و تنظیم فرآیند ترمز وجود دارد. این شیرها شامل شیرهای رله، شیرهای آزادکننده سریع و شیرهای بازرسی و غیره هستند.

6. پدال ترمز و اتصال

پدال ترمز، همراه با اتصال مرتبط با آن، رابط بین راننده و سیستم ترمز پنوماتیکی است. هنگامی که راننده به پدال ترمز فشار وارد می کند، سیستم پنوماتیک را فعال می کند و باعث درگیر شدن ترمزها می شود.

مزایای پنوماتیک ماشین ها

بعد از آگاهی از موارد کاربرد پنوماتیک در خودرو، بهتر است با مزایای استفاده از آن نیز آشنا شوید. البته باید بدانید که معمولا اجزا و سیستم های پنوماتیکی در خودرو با اجزای سیستم هیدرولیکی مقایسه می‌شوند. زیرا سیستهای هیدرولیکی مانند شیر برقی هیدرولیک و جک هیدرولیک رقیب اصلی سیستهای مبتنی بر پنوماتیک است. پس در اینجا نیز مزایا و معایب پنوماتیک نسبت به هیدرولیک بررسی شده اند. برخی از این مزایا عبارتند از:

• سیستم های پنوماتیک خودرو، هزینه کمتر، انعطاف پذیری و سطح ایمنی بالاتری نسبت به انواع هیدرولیکی دارند.
• سیستم‌های پنوماتیک آلودگی های زیست محیطی بسیار کمی تولید می کنند و برای محیط زیست سالم تر هستند.
• طراحی سیستم های پنوماتیک، ساده تر از هیدرولیک است. این موضوع، تعمیر و نگهداری اجزای پنوماتیکی خودرو را کاهش می دهد.
• سیستم های پنوماتیک خودرو، قابل حمل تر و سبکتر اند و نصب آسان تری نیز دارند.
• پنوماتیک، قابل اعتماد است و هزینه راه اندازی اولیه پایینی دارد.
• فناوری پنوماتیک با قطعات نسبتا کم و ارزان کار می کند درنتیجه هزینه های عملیاتی آن پایینتر از هیدرولیک است.
• هیچ ظرفی برای ذخیره سازی هوای فشرده نیاز نیست. هوا از اتمسفر اطراف گرفته می شود. هوا یا گاز مورد استفاده در یک سیستم پنوماتیک معمولاً خشک شده و بدون رطوبت است تا مشکلی برای اجزای داخلی ایجاد نکند.
• حرکت سریع سیلندرها در سیستم های پنوماتیک به دلیل سرعت جریان کمپرسورهای هوا امکان پذیر است. هوا در این سیستم ها بسیار چابک است و می تواند به راحتی و با مقاومت کمی از لوله ها عبور کند.
• سیستم های پنوماتیک در طیف گسترده ای از اندازه های بسیار کوچک، موجود هستند.
• ایمنی یک مزیت مهم دیگر کاربرد پنوماتیک در خودرو است. سیستم های پنوماتیک با هوای فشرده و سیستم های هیدرولیک با روغن های هیدرولیکی کار می کنند. بنابراین خطر آتش سوزی و انفجار در پنوماتیک کمتر از هیدرولیک است.

مهم ترین خطرات پنوماتیک خودرو چیست؟

ورود گرد و غبار به پنوماتیک از خلوص هوای ورودی کاسته و عملکرد آن را به شدت پایین می آورد. همچنین نم زدگی و رطوبت، موجب زنگ زدن تجهیزات این نوع سیستم ها و از جمله خطراتی است که پنوماتیک خودرو را تهدید می نماید، درنتیجه قطعات حساسی که از این سیستم بهره مند هستند دچار نقص شده و جان سرنشینان به خطر خواهد افتاد.

در حالی که سیستم ترمز پنوماتیک یا بادی مورد استفاده در وسایل نقلیه دارای چندین مزیت است، مهم است که از خطرات احتمالی مرتبط با آن آگاه باشید. در اینجا چند خطر یا نگرانی مربوط به سیستم پنوماتیک خودرو وجود دارد:

1. نشت هوا

سیستم پنوماتیک برای کارکرد موثر به هوای فشرده متکی است. اگر هر گونه نشتی در سیستم وجود داشته باشد، می تواند منجر به کاهش عملکرد ترمز یا حتی خرابی کامل ترمز شود. تعمیر و نگهداری و بازرسی منظم برای اطمینان از یکپارچگی سیستم و شناسایی و تعمیر هر گونه نشت هوا به سرعت ضروری است.

2. رطوبت و انجماد

رطوبت می تواند وارد سیستم ترمز هوا شود، به خصوص در شرایط مرطوب یا مرطوب. هنگامی که دما کاهش می یابد، رطوبت می تواند یخ بزند و به طور بالقوه منجر به اختلال در عملکرد ترمز شود. برای جلوگیری از انباشته شدن رطوبت و یخ زدگی، سیستم های خشک کن هوا و روش های نگهداری منظم مورد نیاز است.

3. محو شدن ترمز

محو شدن ترمز به وضعیتی اطلاق می شود که در آن استفاده طولانی مدت یا بیش از حد از ترمز منجر به کاهش اثربخشی ترمز می شود. اگر ترمزها گرمای بیش از حد تولید کنند و باعث شود لنت ترمز و سایر اجزای آن قدرت اصطکاک و ترمز خود را از دست بدهند، این اتفاق می افتد. سیستم های خنک کننده مناسب و تکنیک های ترمز مناسب، مانند ترمز نکردن بیش از حد، می تواند به کاهش محو شدن ترمز کمک کند.

4. پیچیدگی سیستم

سیستم های ترمز پنوماتیک پیچیده تر از سیستم های ترمز هیدرولیک استاندارد هستند. این پیچیدگی می تواند احتمال خرابی یا خرابی را در صورت عدم نگهداری یا تعمیر صحیح توسط متخصصان آموزش دیده افزایش دهد. آموزش کافی و بازرسی های منظم برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم بسیار مهم است.

توجه به این نکته مهم است که این خطرات را می توان از طریق تعمیر و نگهداری منظم، بازرسی ها و پیروی از روش های عملیاتی مناسب کاهش داد یا به حداقل رساند. رعایت دستورالعمل های سازنده و جستجوی کمک های حرفه ای در صورت نیاز برای اطمینان از عملکرد ایمن هر سیستم ترمز، از جمله سیستم های پنوماتیک خودرو، ضروری است.

قیمت پنوماتیک ماشین به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت پنوماتیک ماشین یا هر وسیله نقلیه ای می تواند به عوامل مختلفی بستگی داشته باشد. در اینجا برخی از عوامل کلیدی که می تواند بر قیمت یک خودروی پنوماتیک تأثیر بگذارد آورده شده است:

1. پیچیدگی سیستم

پیچیدگی سیستم پنوماتیکی می تواند بر قیمت آن تأثیر بگذارد. سیستم‌های ترمز پنوماتیک پیشرفته با ویژگی‌های اضافی، مانند سیستم‌های ترمز ضد قفل (ABS)، توزیع الکترونیکی نیروی ترمز (EBD)، یا کنترل کشش، ممکن است در مقایسه با سیستم‌های ترمز پنوماتیک پایه گران‌تر باشند.

2. کیفیت قطعه

کیفیت و دوام قطعات به کار رفته در سیستم پنوماتیک می تواند بر قیمت آن تاثیر بگذارد. قطعات با کیفیت بالا ساخته شده توسط سازندگان معتبر ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند اما می توانند عملکرد و طول عمر بهتری را ارائه دهند.

3. نوع خودرو

نوع وسیله نقلیه ای که سیستم پنوماتیک برای آن طراحی شده است می تواند بر قیمت آن تأثیر بگذارد. خودروهای مختلف نیازمندی ها و مشخصات متفاوتی برای سیستم ترمز خود دارند. سیستم‌های پنوماتیکی که برای وسایل نقلیه سنگین مانند کامیون‌ها یا اتوبوس‌ها طراحی شده‌اند، ممکن است قیمت‌های بالاتری در مقایسه با خودروهای سواری کوچک‌تر داشته باشند.

4. نام تجاری و OEM (تولید کننده تجهیزات اصلی)

نام تجاری سیستم پنوماتیک و اینکه آیا جزء OEM است یا خیر، می تواند بر قیمت آن تأثیر بگذارد. برندهای معروف و شناخته شده ممکن است به دلیل شهرت، کیفیت و پشتیبانی مشتری قیمت های بالاتری داشته باشند.

5. تجهیزات پس از فروش یا اصلی

سیستم های پنوماتیک را می توان به عنوان تجهیزات اصلی از سازنده خودرو یا به عنوان قطعات پس از فروش تهیه کرد. قطعات تجهیزات اصلی ممکن است قیمت های بالاتری در مقایسه با جایگزین های پس از فروش داشته باشند، زیرا آنها به طور خاص برای خودرو طراحی شده اند و اغلب با ضمانت ارائه می شوند.

6. تقاضا و رقابت بازار

پویایی عرضه و تقاضا و رقابت در بازار خودرو می تواند بر قیمت سیستم های پنوماتیک خودرو تأثیر بگذارد. سیستم‌های پرطرفدار یا پرکاربرد ممکن است در مقایسه با سیستم‌های خاص یا تخصصی قیمت رقابتی‌تری داشته باشند.

7. هزینه های نصب و کار

هزینه نصب سیستم پنوماتیک، از جمله هزینه های نیروی کار، می تواند بر قیمت کلی تأثیر بگذارد. پیچیدگی نصب و زمان مورد نیاز برای نصب می تواند بر هزینه های نیروی کار تأثیر بگذارد.

8. مقررات و انطباق

رعایت مقررات و استانداردهای ایمنی می تواند بر قیمت سیستم پنوماتیک تأثیر بگذارد. سیستم‌هایی که الزامات قانونی را برآورده می‌کنند یا از آنها فراتر می‌روند ممکن است به دلیل مهندسی و آزمایش‌های اضافی درگیر قیمت‌های بالاتری داشته باشند.

9. گارانتی و پشتیبانی

پوشش گارانتی و پشتیبانی مشتری ارائه شده توسط سازنده یا تامین کننده می تواند بر قیمت تاثیر بگذارد. سیستم‌هایی با دوره‌های گارانتی طولانی یا پشتیبانی جامع مشتری ممکن است به دلیل هزینه‌های مرتبط، قیمت‌های بالاتری داشته باشند.

معایب پنوماتیک خودرو

• سیستم های پنوماتیک خودرو نیروی کمتری نسبت به سیستم های هیدرولیک تولید می کنند.
• هوای فشرده ممکن است نوسانات فشار را تجربه کند. این اتفاق ممکن است سبب بروز مشکلاتی در استفاده از سیستم های پنوماتیک شود.
• از نظر هزینه انرژی، سیستم های پنوماتیکی هزینه بیشتری نسبت به هیدرولیک دارند. زیرا مقدار مقدار بیشتری از انرژی را به صورت گرما از دست می دهند.
• یکی دیگر از نگرانی های مهم در مورد سیستم های پنوماتیک، نویز یا صدای بیشتری است که این سیستم ها دارند.

• نداشتن سرعتی یکنواخت و ثابت در اجزای درگیر پنوماتیک، امکان ورود ناخالصی هوا و رطوبت به هنگام کمپرس کردن باد به داخل سیستم و ایجاد سر و صدا به هنگام تخلیه هوا در سیستم، سایر عیوب پنوماتیک در خودرو محسوب می شود.

کاربرد پنوماتیک در تیونینگ خودرو چیست؟

با استفاده از مزایای سیستم پنوماتیک و بکارگیری اجزایی نظیر کمپرسور هوا، بالن، کپسول هوا، می توان سیستم های تغییر ارتفاع برای خودرو ساخت که در بحث تیونینگ خودرو مطرح است.

جمع بندی پایانی

در پایان باید گفت که کاربرد پنوماتیک ماشین همچنان رو به رشد خواهد بود. امروزه در بسیاری از خودروهای لوکس از این فناوری استفاده می شود.

به اعتراف بسیاری از متخصصین طراحی، ساخت و تعمیر خودرو، سیستم ها و اجزای پنوماتیکی بازدهی و عملکرد خوبی دارند. اجزای پنوماتیک خودرو نیز همانطور که در بالا به آن اشاره شد ممکن است با اختلال یا خرابی رو به رو شوند.

منتها هزینه های تعمیر و نگهداری این اجزا تا حد زیادی مقرون به صرفه است. قسمت های پنوماتیکی خودرو اغلب عمری طولانی دارند و به راحتی خراب نمی شوند. امید است مطالبی که در اینجا ارائه شد بر دانش شما در رابطه با مفهوم و کاربرد پنوماتیک در خودرو افزوده باشد.

سوالات متداول راجب سیستم پنوماتیک ماشین