مقالات خودرو : بررسی و مقایسه : تسمه تایمینگ یا تسمه تایم + جنس، مشکلات، عمر مفید زمان تعویض

موتورهای درون‌سوز را انبوهی از چرخ‌دنده‌ها تشکیل داده‌اند که هرکدام از آن‌ها وظیفه مشخصی را برعهده دارند. ارتباط تمامی این چرخ دنده‌ها از طریق تسمه‌ها و زنجیرها برقرار می‌شود که یکی از مهم‌ترین آن‌ها تسمه تایم یا سامانه تسمه تایمینگ است.

همان‌طور که از نام تسمه تایم مشخص است، این تسمه زمان‌بندی فعالیت موتور را برعهده دارد. موتورهای درون‌سوز براساس چرخه چهار زمانه فعالیت می‌کنند و تنظیم نحوه فعالیت آن‌ها با استفاده از این تسمه صورت می‌گیرد.

تسمه تایم جزئی جدایی ناپذیر از موتورهای درون‌سوز است که قطعات محترک را با زمان‌بندی دقیق به حرکت در می‌آورد. وجود هرگونه ایراد در تسمه تایم موجب خواهد شد تا راندمان موتور برهم بخورد و حتی مشکلات فاجعه باری را نیز برای پیشرانه اتومبیل به همراه خواهد داشت. در نتیجه لازم است تا راننده همیشه از سلامت سیستم تسمه تایمینگ اتومبیل خود اطمینان حاصل کند. در این مقاله نگاهی به سیستم تسمه تایمینگ و نحوه فعالیت آن خواهیم داشت. با ما همراه باشید.

هدف سیستم تسمه تایمینگ چیست؟

همان طور که در مقدمه مطلب اشاره کردیم، هدف سیستم تسمه تایمینگ هماهنگ کردن چرخه احتراق چهار زمانه در موتورهای درون‌سوز است. تسمه تایم در حقیقت اتصال بین میل لنگ و میل بادامک را هماهنگ می‌کند.  میل لنگ با حرکت پیستون‌ها می چرخد ​​و میل بادامک حرکت دریچه‌های ورودی و خروجی را کنترل می‌کند.

هر سیلندر دارای سوپاپ‌های ورودی است که باز می‌شوند تا هوا و سوخت وارد محفظه احتراق شوند. هنگامی که مقدار مناسب هوا و سوخت وارد محفظه شد، میل بادامک سوپاپ‌ها را می‌بندد و پیستون در سیلندر به سمت بالا حرکت می‌کند و مخلوط سوخت و هوا را فشرده می‌کند. سپس شمع مخلوط را با یک جرقه منفجر و پیستون در نتیجه این انفجار مجبور می‌شود تا به سمت پایین سیلندر حرکت کند و میل لنگ را بچرخاند. در آن نقطه، میل بادامک باعث باز شدن سوپاپ اگزوز می شود و به گازهای خروجی تولید شده در انفجار اجازه می‌دهد تا از سیلندر خارج شوند و این فرآیند دوباره از نو شروع می‌شود.

کنترل زمان بندی تمامی این فرآیندهای کوچک برعهده تسمه تایم و چرخ دنده‌های آن (موسوم به پولی‌ها) است. تک تک این فرآیندها بایستی با دقت و در زمان مختص به آن انجام شوند، در غیر این صورت امکان ترکیدن موتور وجود دارد و دردسری بزرگ گریبان سرنشینان خودرو را خواهد گرفت.

تاریخچه تسمه تایمینگ

از ابتدای صنعت اتومبیل‌سازی تا زمان جنگ جهانی دوم، خودروهای درون‌سوز از سیستم زنجیرتایم استفاده می‌کردند. این سیستم تایم‌بندی پیشرانه را به خوبی انجام می‌داد و معمولا نیاز به تعویض نداشت. با این حال زنجیرتایم به روغن کاری نیاز دارد و صدای قابل توجهی تولید می‌کند. همچنین با گذشت عمر موتورهای مجهز به سیستم زنجیرتایم، میزان ارتعاش این سیستم‌ها افزایش می‌یافت و موجب آزار سرنشینان می‌شد.

سامانه تسمه تایمینگ دقیقا پس از  پایان جنگ جهانی دوم و در سال 1945 معرفی شد. با این حال یک دهه طول کشید تا نخستین موتور درون‌سوز مجهز به سیستم تسمه تایم معرفی شود. نخستین شرکتی که تسمه تایم را به طور گسترده در خودروهایش به کار گرفت، جنرال موتورز بود. بسیاری از مدل‌های پونتیاک پس از دهه 1960 به سیستم تسمه تایم مجهز شدند. پس از جنرال موتورز خودروسازان اروپایی همچون فیات و واکسهال نیز استفاده از تسمه تایم را آغاز کردند.

اما تسمه تایمینگ چه مزایایی داشت که به سرعت در صنعت خودروسازی فراگیر شد؟ تسمه تایم در مقایسه با زنجیر تایم برتری‌های مختلفی داشت. نخست آن‌که هزینه تولید یک تسمه پلاستیکی از یک زنجیر فلزی کمتر است. دومین مورد به سر و صدای آن مرتبط می‌شد. یک تسمه پلاستیکی سر و صدای خاصی تولید نمی‌کند و لرزش آن نیز قابل قیاس با زنجیر فلزی نیست. در نهایت تسمه پلاستیکی به روغن کاری نیاز ندارد، بنابراین تمامی ساز و کار مرتبط با روغن کاری زنجیرتایم از خودروها حذف شد. در سوی مقابل تنها ایراد تسمه تایم در مقابل زنجیر تایم، عمر و دوام آن است. تسمه‌های پلاستیکی عمر کوتاه‌تری نسبت به زنجیرهای فلزی دارند و از همین رو بایستی در فواصل کوتاهی نسبت به تعویض آن‌ها اقدام نمود تا موتور دچار آسیب نشود.

تسمه تایم از چه جنسی ساخته می‌شود؟

مهم‌ترین عضو سیستم تسمه تایمینگ، تسمه پلاستیکی و سیاه رنگی است که چرخ‌دنده‌های ثابت و هرزگرد را می‌چرخاند. این تسمه معمولا از جنس لاستیک‌های مصنوعی همچون پلی اورتان، نئوپرن یا نیتریل بسیار اشباع ساخته می‌شود.

از آن جایی که تسمه تایم فشار قابل توجهی را تحمل می‌کند، نیاز به مقاوم سازی ساختار پلاستیکی آن وجود دارد. در نتیجه شرکت‌های سازنده از نوارهای تقویت‌کننده استحکام کششی بالا از جنس کولار، پلی‌استر یا فایبرگلاس برای ایمن‌سازی تسمه تایم استفاده می‌کنند.

تسمه تایم‌های تقلبی و ارزان قیمت فاقد این نوارهای تقویتی هستند، در نتیجه به سادگی و پس از مدت کوتاهی دچار پارگی یا بریدگی می‌شوند. نوارهای تقویت کننده مانع از گسستگی ساختار لاستیک‌های تسمه در طول زمان می‌شوند و به همین دلیل است که یک تسمه پلاستیکی تحمل فعالیت در محدوده چندین هزار کیلومتر را دارد.

اگر یک تسمه تایم را در دست بگیرید، جنس ناهموار لبه داخلی آن را احساس خواهید کرد. لبه داخلی تسمه تایم از دندانه‌های ذوزنقه‌ای یا منحنی‌ تشکیل شده است. این دندانه‌ها در ابعاد خاصی بریده شده‌اند تا با چرخ دنده‌های میل لنگ و میل بادامک هماهنگ باشند.

پیشرانه‌هایی که از سیستم تسمه تایم استفاده می‌کنند، معمولا خشک هستند و نیازی به روغن کاری ندارند چرا که روغن باعث خوردگی تسمه‌های پلاستیکی می‌شود. در سوی مقابل سیستم زنجیرتایم برای فعالیت صحیح خود به روغن نیاز خواهد داشت.

مشکلات تسمه تایمینگ

در حال حاضر موتورهای احتراق داخلی به دو نوع مختلف تقسیم می‌شوند. گونه مدرن‌تر این موتورها با نام موتورهای تداخلی شناخته می‌شود. وجه نام‌گذاری این نوع پیشرانه‌ها به دلیل نحوه فعالیت پیستون‌ها و سوپاپ‌ها است. در این گونه پیشرانه‌ها سوپاپ‌ها و پیستون‌ها در طول چرخه احتراق ناحیه مربوط به خود را مشتعل می‌کنند. بر اثر این رویه راندمان موتور افزایش می‌یابد اما اگر مشکلی برای تسمه تایم به وجود بیاید، قسمت‌های مختلف پیشرانه با یکدیگر برخورد می‌کنند و یک فاجعه به وقوع خواهد پیوست.

نوع ساده‌تر موتورهای درون‌سوز، پیشرانه‌های بدون تداخل هستند. این نوع پیشرانه‌ها قدیمی‌تر هستند (همانند پیشرانه رنو 5) و در صورت پاره شدن تسمه تایم، هیچ‌کدام از قسمت‌های پیشرانه با یکدیگر برخورد نمی‌کنند. البته استفاده از این نوع پیشرانه به دلیل راندمان پایین منسوخ شده است. در حقیقت پارگی تسمه تایم در خودروهای امروزی یک نتیجه مشخص خواهد داشت: میل بادامک بنابر ترتیب تعیین شده سوپاپ‌ها را باز نمی‌کند و پیستون ها می‌توانند با آن‌ها برخورد کنند و بر اثر این برخورد آسیب ببینند. بزرگترین نقطه ضعف سیستم تسمه تایم همین مساله است که موجب وارد شدن خسارات شدید به موتور می‌شود، تا حدی که ممکن است وسیله نقلیه غیرقابل تعمیر باشد. به همین دلیل لازم است تا مالک خودرو تعویض تسمه تایم را جدی بگیرد و این قطعه را زودتر از موعد عوض کند.

عمر تسمه تایم چقدر است؟

بزرگترین سوال هر راننده‌ای، این است که تسمه تایم اتومبیل وی چقدر دوام خواهد آورد. عمر تسمه تایم هر خودرو با توجه به نوع موتور آن رقمی بین 60 هزار الی 100 هزار کیلومتر است. با این حال اگر از اتومبیل خود استفاده چندانی نمی‌کنید، بازهم به تعویض تسمه تایم نیاز خواهید داشت.

عمر معمول یک تسمه تایم پلاستیکی کمتر از هفت سال است و پس از آن این بافت این تسمه از بین خواهد رفت. در حقیقت جنس پلاستیک تسمه تایم در مدت طولانی مورد آسیب قرار می‌گیرد و به مرور پوسیده می‌شود. به همین دلیل لازم است تا تسمه تایم را پیش از آن‌که شما را به دردسر بیندازد، تعویض کنید.

آیا رانندگی با تسمه تایم مشکل‌دار امکان پذیر است؟

در قسمت‌های قبل اشاره کردیم که وجود ایراد در تسمه تایم ممکن است موتور اتومبیل شما را به کام مرگ بکشاند. خوشبختانه بازدید ظاهری تسمه تایم به راحتی امکان پذیر است و برای بررسی این قطعه نیازی به باز کردن قطعات درونی موتور ندارید. در صورتی که تسمه پلاستیکی دچار شکستگی یا خوردگی شده است، باید آگاه باشید که نیاز به تعویض دارد. رانندگی با تسمه‌ای که چندان سالم نیست، به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود. موارد مختلفی بین تعمیرات خودرو وجود دارد که می‌توانید نسبت به آن بی‌توجه باشید اما تسمه تایم یکی از این موارد به حساب نمی‌آید.

جمع‌بندی

تسمه تایم یکی از ارکان مهم‌ خودروهای درون‌سوز است که سلامت آن با سلامت موتور ارتباط مستقیم دارد. با وجود آن‌که خودروسازان بار دیگر به استفاده از سیستم زنجیر تایم روی آورده‌اند، همچنان تسمه تایم سیستم غالب در خودروهای درون‌سوز اقتصادی است. به همین دلیل بایستی رانندگان در نگهداری و تعویض سیستم تسمه تایمینگ دقت لازم را داشته باشند.

سوالات متداول