تسمه موتور

تسمه سرپانتاین (serpentine belt) یا تسمه مارپیچ که در ایران با نام تسمه موتور نیز شناخته میشود، نوعی تسمه یکپارچه است که برای به حرکت درآوردن چندین قطعه و دستگاه جانبی همانند دینام، پمپ فرمان، پمپ آب، کمپرسور کولر و تهویه مطبوع، پمپ هوا و غیره در موتور خودرو مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این نوع از تسمه ها ممکن است توسط یک قرقره هرزگرد ( پولی هرزگرد یا پولی تسمه سفت کن) و یا یک کشنده تسمه (همانند پولی تایمینگ) که می تواند فنری، هیدرولیکی یا دستی باشند، تنظیم و هدایت شوند.

تسمه موتور میبایست بتواند از بیش از سه قرقره (پولی) با بزرگی زاویه پیچشی کافی و جلوگیری کننده از لغزش عبور کند، لذا قرقره‌های هرزگردی گنجانده می شوند تا بتوانند به پشت تسمه فشار آورند و تسمه را به بصورت مارپیچ شکل دهند. به جهت حفظ انعطاف پذیری خمشی دوطرفه، اکثر تسمه های سرپانتاین (تسمه مارپیچ) معمولا بصورت چند شیاری (v شکل، مرکب ازچند v ، چند دندانه) ساخته میشوند تا برای انتقال نیروی نهایی مورد نیاز توسط بارهای مختلف به میزان کافی مقاوم باشند.

انواع کاربرد

در برخی از طراحی های موتور، ممکن است پشت تسمه موتور (سمت صاف تسمه) عامل حرکت برخی از قطعات باشد. البته این نوع عملکرد معمولا منحصر به قطعاتی است که نیاز به گشتاور کمتری دارند و یا جایی که یک زاویه چرخشی/پیچشی بزرگ در دسترس باشد. چنین قطعاتی در مقابل قرقره های اصلی، در جهت مخالف می‌چرخند. همچنین برخی از خودروها از دو تسمه مارپیچ در سیستم خود بهره می‌برند، مانند گیربکس دستی مجهز به فورد تاروس ، نیسان ماکسیما که در سالهای بین 1995 تا 1999 تولید شده ، خودروهایی که از موتور سوپرشارژ GM 3800 بهره می‌برند و بسیاری ازخودروهایی که برند BMW تولید میکند.

مزایا

سیستم این تسمه ها نسبت به سیستم چند تسمه‌ای قدیمی‌تر، کارآمدی بیشتری دارد و معمولا فضای کمتری را در محفظه موتور اشغال می‌کند. با بهره گیری از یک تسمه منفرد و پهن‌تر به جای تسمه‌های متعدد و نازک‌تر، تسمه میتواند تحت تنش (نیرو) بیشتری قرار گیرد بدون آنکه افزایش طول داده و یا به اصطلاح کش بیاید.

تنش بیشتر موجب کاهش لغزش شده که این فرایند موجب افزایش طول عمر تسمه می‌گردد و راندمان و کارآیی سیستم را افزایش میدهد. کاهش یافتن لغزش میتواند به طراحان اجازه دهد که از تعداد کمتری قرقره ( پولی) در سیستم بهره گیرند که این خود موجب کاهش فشار بر موتور شده و مصرف سوخت را به نسبت قدرت موتور اقتصادی تر می‌سازد. تمایل تسمه های V شکل نسبت به رد کردن دندانه ها در شیار قرقره (در دور بالا و یا در زمانی که تسمه تغییرطول میدهد و به اصطلاح کش می‌آید) از بین می رود و همچنین نگهداری و تعویض تسمه سرپانتاین نیز بسیار آسان تر بوده، از آن جهت که نیازی به جدا سازی تسمه های متعدد جهت ایجاد دسترسی برای تعویض یک تسمه وجود ندارد .

شایان ذکر است که تسمه‌های قابل تنظیم با نام تسمه های پیوندی که اخیرا تولید می‌شود را میتوان فارغ از ضرورت به جداسازی دیگر تسمه‌ها، روی آن جایگذاری نمود. همچنین شکل طراحی پیوندهای این تسمه اجازه میدهد تا نوعی ویژگی پیش کشیده بودن (self-tensioning) در آن ایجاد شود تا احتمال و خطر رد کردن دنده‌ها در آن کاهش یابد. به علاوه از آنجایی که تنها به یک کشنده متحرک تسمه نیاز است، تمام اجزای جانبی ( دینام، کمپرسور تهویه مطبوع و غیره) می توانند به سادگی روی موتور سوار شوند بدون آنکه نیاز باشد بطور مستقیم به یک محور گردنده متصل گردند.

معایب

اشکال این تسمه‌های تک این است که اگر تسمه بشکند یا شل شود، خودرو فوراً چندین عملکرد مهم و حیاتی خود را از دست می دهد. ناگهان پمپ آب، پمپ فرمان و دینام (برای شارژ باتری) از کارکرد خود خارج می‌شوند. وسیله نقلیه به دلیل از دست دادن سیستم خنک کننده موتور به سرعت غیرقابل استفاده می شود. این نوع تسمه ها در وضعیتی که علائم جدی در ارتباط با گسیختگی قریب الوقوع در آنها از نظر بصری قابل مشاهده است و یا حتی چندین شیار ( دنده) تسمه نابود شده است، همچنان به طور قابل قبولی به کارکرد مناسب خود ادامه میدهند و این موجب عدم اطلاع از خرابی آنها می‌گردد.

به علاوه، خرابی یکی از قطعات (همانند پمپ فرمان هیدرولیک یا کمپرسور کولر و تهویه هوا) موجب از دست رفتن نیروی محرکه دیگر قطعات و عدم کارکرد و حتی خرابی تمامی قطعات متصل می‌گردد. البته در برخی مواقع میتوان با یک تسمه کوتاه‌تر برای دور زدن اجزای خراب (در صورت موجود بودن تسمه) بر این مشکل غلبه کرد. اما این همیشه امکان پذیر نیست. بنابراین ممکن است مثلاً خرابی یک پمپ فرمان یا پمپ کلاچ ،موجب از کار افتادن کمپرسور کولر گردد. همچنین ممکن است بدون تعمیر پمپ فرمان یا کمپرسور کولر، امکان بازگرداندن وسیله نقلیه به شرایط قابل استفاده بودن وجود نداشته باشد. که این شرایط، از امکان تعمیر آسان خودرو در کنار جاده جلوگیری می کند.