در زیر موتور هر خودروی احتراق داخلی، یک قطعه به ظاهر ساده و فلزی قرار دارد که اغلب نادیده گرفته میشود، اما نقشی حیاتی در سلامت و طول عمر موتور ایفا میکند: کارتل روغن. این قطعه، بیش از یک درپوش ساده، در واقع مخزن و انبار اصلی “خون” موتور، یعنی روغن، است.
عملکرد صحیح سیستم روانکاری موتور، که برای جلوگیری از اصطکک، خنککاری و تمیز کردن قطعات داخلی ضروری است، به طور کامل به این مخزن وابسته است. در این مقاله شما را با تعریف، اهداف اصلی، آناتومی داخلی و تفاوتهای مهندسی آن در خودروهای مختلف، از جمله دلیل حذف آن در خودروهای برقی، آشنا خواهیم کرد.
کارتل روغن چیست؟
بیایید در ابتدا با یک تعریف ساده و روشن شروع کنیم.
کارتل روغن یک محفظه فلزی یا کامپوزیتی است که در پایینترین بخش بلوک موتور پیچ شده و به عنوان مخزن اصلی برای نگهداری روغن موتور عمل میکند. این قطعه، روغن را در زمانی که موتور خاموش است در خود جای داده و در هنگام کار کردن موتور، منبع تغذیه پمپ روغن (اویل پمپ) را فراهم میکند.
تشبیهی برای درک بهتر: حوضچه یک فواره
برای درک بهتر نقش کارتل، یک فواره تزئینی را در یک باغ تصور کنید.
- آب (معادل روغن موتور): مایع حیاتی سیستم است.
- حوضچه سنگی (معادل کارتل): این حوضچه، آب را در یک جا جمعآوری و نگهداری میکند.
- پمپ آب (معادل اویل پمپ): پمپ، آب را از داخل حوضچه مکش کرده و آن را به بالای فواره میفرستد تا به پایین سرازیر شود و قطعات را خیس کند (روانکاری).
- بازگشت آب: آب پس از سرازیر شدن، دوباره به داخل حوضچه بازمیگردد تا چرخه تکرار شود.
کارتل روغن دقیقاً همین نقش حوضچه را ایفا میکند. این یک مخزن بازگشتی است که روغن پس از گردش در سراسر موتور، توسط نیروی جاذبه به آن بازگشته و دوباره برای پمپاژ مجدد، آماده میشود.
وظیفه کارتل خودرو چیست؟
اگرچه وظیفه اصلی کارتل “نگهداری” روغن است، اما طراحی آن اهداف مهندسی دیگری را نیز دنبال میکند.
۱. ذخیرهسازی و تامین روغن
این وظیفه اصلی است. کارتل باید ظرفیت کافی (معمولاً بین ۴ تا ۸ لیتر در خودروهای سواری) برای نگهداری تمام روغن مورد نیاز سیستم را داشته باشد. لوله مکش اویل پمپ در نزدیکی کف کارتل قرار میگیرد تا اطمینان حاصل شود که همیشه به روغن دسترسی دارد.
۲. خنککاری روغن
روغن در حین گردش در موتور، گرمای زیادی را از قطعات داغ مانند پیستونها و یاتاقانها جذب میکند. کارتل، به خصوص اگر از آلومینیوم ساخته شده باشد، مانند یک رادیاتور عمل میکند. سطح تماس بزرگ آن با هوای عبوری از زیر خودرو، به خنک شدن روغن و کاهش دمای کلی موتور کمک شایانی مینماید.
۳. جلوگیری از تلاطم روغن
یک چالش بزرگ، کنترل حرکت روغن در هنگام پیچیدن تند، ترمزگیری شدید یا شتابگیری ناگهانی است. اگر روغن به یک سمت از کارتل هجوم ببرد، ممکن است لوله مکش اویل پمپ برای لحظهای هوا بکشد. این “گرسنگی روغن” میتواند در کسری از ثانیه به موتور آسیب فاجعهبار بزند. برای جلوگیری از این اتفاق، داخل کارتل با صفحات موجگیر طراحی شده تا از تلاطم شدید و جابجایی روغن جلوگیری شود.
۴. آببندی و حفاظت
کارتل، پایینترین بخش موتور را به طور کامل آببندی میکند تا از نشت روغن به بیرون و ورود گرد و غبار و آلایندهها به داخل موتور جلوگیری نماید.
اجزای کارتل روغن
کارتلها معمولاً از دو ماده اصلی ساخته میشوند یکی از این مادهها فولاد فشرده است که ارزانترین و رایجترین نوع به شمار میرود. این نوع فولاد سبک و مقاوم در برابر ضربات جزئی است.
نوع دیگر اما کارتل آلومینیومی است. کارتل روغن آلومینیومی سنگینتر و گرانتر بوده، اما دو مزیت بزرگ دارد. به دلیل داشتن پرههای خنککننده، کارتل آلومینیومی گرما را بسیار بهتر از کارتل فولادی دفع میکند. همچنین مقاومت بیشتری داشته و به افزایش استحکام ساختاری بلوک موتور کمک میکند.
اجزای کلیدی یک مجموعه کارتل عبارتند از پوسته اصلی، واشر کارتل، پیچ تخلیه و سنسور سطح روغن.
انواع کارتل ماشین
سیستمهای روانکاری بر اساس طراحی کارتل، به دو دسته اصلی تقسیم میشوند.
۱. سیستم کارتل تر
این همان سیستمی است که در ۹۹ درصد خودروهای تولید انبوه (از پراید تا بنز کلاس S) استفاده میشود و در بخشهای قبلی توصیف شد. در این سیستم، کارتل به عنوان مخزن اصلی روغن در زیر موتور عمل کرده و اویل پمپ نیز در همان نزدیکی قرار دارد.
- مزایا: ساده، ارزان، قابل اعتماد برای رانندگی روزمره
- معایب: آسیبپذیری در برابر ضربه از زیر، پتانسیل “گرسنگی روغن” در شتابهای جانبی بسیار شدید، محدود کردن ارتفاع نصب موتور
۲. سیستم کارتل خشک
این یک راهحل بسیار پیشرفته و گرانقیمت است که منحصراً در خودروهای مسابقهای، سوپراسپرتها (مانند فراری و لامبورگینی) و خودروهای با عملکرد بسیار بالا استفاده میشود.
در این سیستم، کارتل به یک سینی بسیار کمعمق در زیر موتور تبدیل میشود. روغن بلافاصله پس از بازگشت به این سینی، توسط چندین پمپ مکنده قدرتمند مکیده شده و به یک مخزن روغن خارجی که در جای دیگری از خودرو نصب شده، منتقل میشود. سپس یک پمپ فشار قوی، روغن را از آن مخزن به موتور بازمیگرداند.
در این سیستم مخزن خارجی همیشه و در هر شتاب جانبی، روغن را به طور مطمئن به پمپ میرساند. به علاوه با حذف کارتل عمیق، میتوان موتور را چندین سانتیمتر پایینتر نصب کرد که تاثیر شگرفی بر روی فرمانپذیری و پایداری خودرو دارد.
کارتل در خودروهای برقی
با حرکت صنعت به سوی الکتریکیسازی، سرنوشت کارتل روغن موتور نیز مشخص شده است. یک خودروی تمام برقی (BEV) به سادگی فاقد کارتل روغن موتور است. خودروی برقی موتور احتراق داخلی ندارد. موتورهای الکتریکی نیازی به روغنکاری به این شکل ندارند؛ آنها با بلبرینگهای گریسکاری شده کار میکنند و سیستم روانکاری پیچیدهای ندارند.
وقتی روغن وجود ندارد، پس نیازی هم به کارتل نیست. حذف کارتل، پمپ روغن، فیلتر روغن، رادیاتور روغن و خود روغن، یکی از دلایل اصلی سادگی مکانیکی و کاهش چشمگیر هزینههای نگهداری در خودروهای برقی است.
آیا خودروی برقی هیچ کارتلی ندارد؟
این بستگی به تعریف دارد. خودروی برقی کارتل روغن موتور ندارد. اما ممکن است قطعات دیگری دارای محفظههای کوچک روغن (کارتل) باشند:
- کارتل گیربکس/کاهنده: گیربکس تک سرعته خودروی برقی دارای مقداری روغن (واسکازین) برای روانکاری چرخدندهها است و محفظه آن، نقش یک کارتل کوچک را ایفا میکند.
- سیستمهای خنککننده: در برخی خودروهای برقی پیشرفته، سیستم مدیریت حرارتی باتری یا موتور الکتریکی ممکن است از روغن برای خنککاری استفاده کند که این سیستم نیز دارای مخزن و پمپهای مخصوص به خود است.
نکات کلیدی
- کارتل روغن، مخزن اصلی نگهداری روغن موتور در خودروهای احتراق داخلی است که در پایینترین بخش موتور قرار دارد.
- وظایف اصلی آن شامل ذخیرهسازی روغن، تامین ورودی اویل پمپ، کمک به خنککاری روغن و جلوگیری از تلاطم آن از طریق صفحات موجگیر است.
- علائم خرابی کارتل روغن معمولاً شامل نشتی روغن (از واشر یا پیچ تخلیه) یا آسیب فیزیکی (قُر شدن یا سوراخ شدن) است.
- سیستمهای کارتل به دو نوع “تَر” (رایج و ارزان) و “خشک” (مخصوص خودروهای مسابقهای و گران) تقسیم میشوند.
- خودروهای تمام برقی به دلیل نداشتن موتور احتراق داخلی و سیستم روانکاری با روغن، فاقد کارتل روغن موتور هستند.
جمعبندی
کارتل روغن، یک قطعه حیاتی اما فروتن در زیربنای موتور احتراق داخلی است. این قطعه، با فراهم آوردن یک مخزن امن و پایدار برای “خون” موتور، تضمین میکند که تمام اجزای متحرک گرانقیمت موتور، همیشه به درستی روانکاری، خنک و تمیز شوند. اگرچه با انقلاب الکتریکی، این قطعه و تمام سیستم وابسته به آن در حال بازنشستگی هستند، اما برای بیش از یک قرن، کارتل به عنوان پایه و اساس دوام و پایداری موتورهای احتراق داخلی، نقشی غیرقابل انکار ایفا کرده است.
سوالات متداول
علائم خرابی کارتل روغن چیست؟
شایعترین علامت، نشتی روغن از زیر خودرو است که معمولاً به دلیل فرسودگی واشر کارتل یا آسیب به پیچ تخلیه رخ میدهد. در موارد شدید، برخورد با مانع میتواند باعث ترک خوردن یا سوراخ شدن کارتل و تخلیه ناگهانی روغن شود.
قر شدن کارتل چه خطری دارد؟
اگر کارتل بر اثر برخورد با زمین، به شدت به داخل خم شود (قُر شود)، ممکن است این فرورفتگی به لوله مکش اویل پمپ بیش از حد نزدیک شده و مسیر مکش روغن را مسدود کند که این امر منجر به “گرسنگی روغن” و آسیب جدی به موتور میشود.
چرا کارتل در پایینترین نقطه موتور قرار دارد؟
تا روغن پس از گردش در تمام اجزای موتور، به طور طبیعی و توسط نیروی جاذبه، به آن بازگشته و در یک نقطه جمعآوری شود.
واشر کارتل چیست و چرا خراب میشود؟
یک درزگیر پلاستیکی یا لاستیکی است که بین لبه کارتل و بلوک موتور قرار میگیرد. این واشر به مرور زمان و به دلیل قرار گرفتن مداوم در معرض حرارت شدید و روغن، خشک، شکننده و فشرده شده و خاصیت آببندی خود را از دست میدهد که منجر به نشتی روغن میشود.
تفاوت کارتل تر و خشک چیست؟
در کارتل تَر، مخزن روغن در زیر موتور است. در کارتل خشک، مخزن روغن یک قطعه مجزا و خارجی است و زیر موتور فقط یک سینی کمعمق قرار دارد.
آیا کارتل آلومینیومی بهتر از فولادی است؟
از نظر عملکردی بله، زیرا آلومینیوم گرما را بسیار بهتر از فولاد دفع کرده و به خنککاری روغن کمک میکند. اما از نظر هزینه و مقاومت در برابر ضربه، فولاد معمولاً ارجحیت دارد.
اولین نظر را بنویسید