مزایا و کاربرد جک هیدرولیک خودرو

جک هیدرولیک خودرو و نحوه کارکرد آن

جک‌های هیدرولیکی را می‌توان در صنایع مختلفی دید. از خودروهای راهسازی و عمرانی که برای بلندکردن دکل و بیل آنها از جک هیدرولیک استفاده می‌شود تا کاربری‌هایی مثل جرثقیل‌ها، آسانسور منازل، بالابرها، کمپرسی‌ها، جک روغنی خودرو که برای تعویض تایر استفاده می‌شود، جک درب پارکینگ و کارکردهای دیگر. جک هیدرولیک خودرو بر اساس یک تئوری ساده کار می‌کند که عبارت است از برابری نیروی وارده به یک سیال در تمام نقاط آن.

جک هیدرولیک چیست؟

در صنایع مختلف از بازوهای هیدرولیکی برای راه‌اندازی و اعمال یک نیروی زیاد استفاده می‌شود که به این بازوها، جک هیدرولیک گفته می‌شود. جک هیدرولیکی یک استوانه محکم فلزی است که یک پیستون درون آن قرار دارد. با اعمال نیروی اندک به پیستون، سیال روغنی تراکم‌ناپذیر این نیرو را به سمت دیگر جک هیدرولیک یعنی پشت پیستون بعدی منتقل می‌کند.
اگر سطح مقطع هر دو پیستون برابر باشد، فقط یک انتقال قدرت را شاهدیم. اما با تغییر سطح مقطع و کوچک و بزرگ کردن آن، می‌توان هم نیروی منتقل‌شده را تغییر داد و هم سرعت حرکت پیستون را کم و زیاد کرد.

از جک هیدرولیک در صنایع و مکان‌های زیادی مثل بازوهای رباتیک، جک در پارکینگ، جک‌های موجود در خودروهای راهسازی و عمرانی مثل لودر، بلدوزر، بیل مکانیکی، کمپرسی‌ها، جک‌های موجود در جرثقیل‌های کوچک و بزرگ و جک هیدرولیک خودرو برای بلندکردن ماشین از زمین استفاده می‌شود.

اهمیت جک هیدرولیک

همان طور که گفته شد از جک‌های هیدرولیکی هم برای انتقال قدرت از یک نقطه به نقطه دیگر می‌توان استفاده کرد و هم می‌توان برای تغییر در مقدار قدرت منتقل‌شده و همچنین تغییر در سرعت باز و بسته‌شدن یک بازو و محور بهره گرفت.

سیستم کلاچ روغنی در خودرو را در نظر بگیریم. در این سیستم، یک جک کوچک هیدرولیکی در پایین و روی گلدانی کلاچ قرار دارد تا دوشاخه کلاچ را به جلو فشار دهد. با فشاردادن پدال کلاچ، در واقع ما یک پیستون را در یک سیلندر هیدرولیکی که در بالا قرار دارد، فشار می‌دهیم. به این ترتیب، روغن پرفشار به سیلندر پایین که حجم یک جک هیدرولیک را دارد، منتقل می‌شود. روغن پرفشار به پشت پیستون جک هیدرولیکی پایین وارد می‌شود و پیستون را به جلو حرکت می‌دهد. با حرکت پیستون، میله قرارگرفته در جلوی پیستون نیز به جلو حرکت کرده و دوشاخه کلاچ را فشار می‌دهد.

حالا در این سیستم، می‌توان با تغییر در اندازه پیستون‌ها، سرعت جابجایی و قدرت منتقل‌شونده را نیز تغییر داد.

اما می‌توان گفت کارکرد مهم‌تر جک هیدرولیک در تغییر در مقدار قدرت منتقل‌شونده است. به این معنی که با اعمال نیروی اندک بتوان بار بزرگی را جابجا کرد که در این روش از تغییر در سیلندر اول و دوم استفاده می‌شود. یعنی اعمال قدرت در یک سیلندر کوچک با حرکت زیاد و نیروی کم و به دست آوردن نیروی زیاد در یک سیلندر بزرگ با حرکت اندک. این همان روشی است که در جک خودرو مثل کمپرسی، جرثقیل، خودروهای راهسازی و عمرانی و جک هیدرولیک ماشین استفاده می‌شود.

نحوه عملکرد جک هیدرولیک خودرو

اساس کار جک‌های هیدرولیکی بر اساس قانون پاسکال است. قانون پاسکال می‌گوید که فشار در سراسر یک سیال، برابر و یکسان است و فشار همیشه عمود بر سطح وارد می‌شود. این خاصیت سیالات باعث می‌شود تا اگر به یک سیال در یک فضای بسته فشار وارد کنیم، بتوان از هر گوشه دیگر سیال، فشاری با همان مقدار دریافت کرد.

در علم سیالات، فشار برابر است با نیروی وارده بر سطح تقسیم بر مساحت سطح. وقتی فشار در تمام بخش‌های یک سیال برابر است، پس می‌توان با تغییر در سطح مقطع، مقدار نیرو را تغییر داد و این همان اساس کار جک‌های هیدرولیکی است.

جک هیدرولیک از دو سیلندر ساخته می‌شود. یک سیلندر با سطح مقطع زیاد که بار مثل وزن خودرو روی آن قرار می‌گیرد و یک سیلندر با سطح مقطع کم که برای تلمبه زدن است. طبق قانون پاسکال، فشار در سیال در هر گوشه آن برابر است. پس وقتی نیرو که همان وزن ماشین باشد، بالا و سطح مقطع نیز زیاد است، در طرف مقابل می‌توان با نیروی کم واردشده به یک سطح مقطع اندک، همان مقدار فشار را ایجاد کرد.

به این ترتیب با اعمال نیروی کم روی سطح مقطع پیستون کوچک سیلندر در اول، می‌توان نیروی زیادی را که روی پیستون بزرگ در سیلندر بزرگ وارد می‌شود، جابجا کرد. البته با توجه به همین اختلاف سطح مقطع، مقدار بازی و حرکت پیستون کوچک نیز چندین برابر پیستون بزرگ خواهد بود که همین ویژگی نیز یکی دیگر از کاربردهای جک هیدرولیک برای کنترل سرعت و کنترل حرکت بازوهای هیدرولیکی است.

عملکرد جک هیدرولیک خودرو

فشار عبارت است از حاصل تقسیم نیرو بر واحد سطح، پس با دانستن برابری فشار در همه جای سیال و با تفاوت در سطح‌هایی که تحت فشار قرار می‌گیرند، می‌توان مقدار نیرو را برای بلندکردن هر وزنه‌ای متناسب با توانایی انسان کم و زیاد کرد.

به این معنی که قسمتی از جک ماشین که وزن خودرو به آن فشار وارد می‌کند، سطح مقطع بالایی دارد و قسمتی از جک که باید با تلمبه زدن، روغن را به حرکت در آورد، دارای سطح مقطع کمی است. از آن جا که فشار، حاصل تقسیم نیرو بر واحد سطح است و باید برای هر دو قسمت یکسان باشد، برای سطح مقطع زیاد، نیروی زیادی لازم است و برای سطح مقطع کم نیز نیروی کمی نیاز خواهد بود. این بدان معنی است که متناسب با توان انسان، نیروی کم را به سطح مقطع کم وارد می‌کنیم تا به نیروی زیاد در سطح مقطع بزرگ، غلبه کنیم.

اجزای جک هیدرولیک خودرو

جک هیدرولیک از بخش‌های مختلفی ساخته می‌شود که همگی در یک بدنه قوی فلزی قرار دارند.

سیلندر اصلی جک که در واقع در بسیاری از مواقع همان بدنه اصلی جک است.
محور اصلی جک که کاملا صاف و صیقلی است و نباید آسیبی ببیند.
پیستون داخل سیلندر که با دریافت نیرو و حرکت، محور اصلی را جابجا می‌کند.
سیل، پکینگ و اورینگ‌ها برای آب‌بندی قسمت‌های داخلی جک مثل پیستون داخلی
درِ انتهایی و گلویی جک
پیچ قرارگرفته روی جک برای تنظیم ارتفاع
پیچ خلاص کردن جک برای پایین آمدن جک
قسمت تلمبه کوچک جک که شامل اکثر قسمت‌های اصلی جک است.
دسته جک برای تلمبه زدن

انواع جک هیدرولیک خودرو

جک هیدرولیک ماشین در دو نوع ساخته می‌شود که شامل جک‌های ایستاده و خوابیده است.

جک هیدرولیک خوابیده

جک هیدرولیک خوابیده که در بین تعمیرکاران به جک سوسماری معروف است، قابلیت کار در حالت خوابیده و افقی را دارد. از این جک برای بلندکردن خودرو و وسایل استفاده می‌شود که پایداری بیشتر و قابلیت حرکت کردن در زمان بلند کردن بار از مهم‌ترین ویژگی آن است. از این جک هیدرولیک خودرو در تعمیرگاه‌ها استفاده می‌شود.

جک هیدرولیک ایستاده

جک هیدرولیک ایستاده برای بلندکردن بار و خودرو استفاده می‌شود. ابعاد این جک کوچک است و می‌تواند در اندازه‌های کوچک با قدرت‌های بسیار زیاد نیز طراحی و ساخته شود. از این جک هیدرولیک ماشین در خودروهای سبک و همین‌طور در خودروهای تجاری و سنگین استفاده می‌شود.

مزایای جک هیدرولیک خودرو

جک‌های روغنی قدرت بسیار زیادی نسبت به سایز و اندازه خود دارند. با جک‌های کوچک روغنی می‌توان به راحتی یک خودرو دو تنی را از زمین بلند کرد.
در جک‌های روغنی با اعمال نیروی کم، می‌توان بار سنگین را جابجا کرد که همین قضیه، اصلی‌ترین کارکرد و امتیاز این جک‌ها به شمار می‌آید.
جک‌های هیدرولیکی را می‌توان با توجه به نیاز در ابعاد و اندازه‌های مختلفی طراحی و تولید کرد. برای مثال، پمپ ترمز و پمپ کلاچ در خودروها، یک نمونه کوچک از جک روغنی با نیروی بالا است.
نشتی در جک هیدرولیک، یکی از معایب این نوع جک است. اما به خاطر معلوم بودن رنگ سیال، می‌توان به راحتی محل نشتی را پیدا کرد. این در حالی است که پیداکردن محل نشتی جک‌های بادی، نیازمند تست و بررسی تمام سازه جک و حتی مسیر لوله‌کشی هوا و باد است.
جک‌های هیدرولیک به خاطر نوع کارکردشان، به بدنه قوی نیاز دارند که باعث می‌شود تا این جک‌ها در برابر ضربه نیز تا حد زیادی مقاوم باشند.

معایب جک هیدرولیک ماشین

جک‌های هیدرولیکی یا همان جک‌های روغنی که از مهم‌ترین بازوهای موجود در صنایع و وسایل مختلف است، ایرادات و معایبی دارد که استفاده از آنها را در بعضی از مکان‌ها با مشکلاتی روبرو می‌کند. همین موارد باعث می‌شود تا به جای آنها از جک‌های پنوماتیکی یا حتی دستی استفاده شود.

یکی از بزرگ‌ترین معایب سیستم‌های هیدرولیکی که باعث شده است تا حد امکان از آنها در خودروها کمتر استفاده شود، بحث نشتی روغن و سیال از آب‌بندها و کاسه‌نمدهاست. جک هیدرولیک خودرو بعد از مدتی ممکن است که دچار نشتی از کاسه‌نمدها و آب‌بندها شود که در کنار آلودگی و کثیف کردن محیط اطراف، در کارکرد نیز دچار اختلال می‌شود.

بسیاری از جک‌های روغنی برای کارکردن در یک جهت، طراحی شده‌اند و اگر بخواهیم آنها را برای جهت‌های دیگری استفاده کنیم، خواهیم دید که این امکان وجود ندارد. برای مثال اگر جک روغنی خودرویی را به حالت افقی بگیریم، جک کار نخواهد کرد.
جک‌های هیدرولیکی قیمت‌های بالای دارند که باعث می‌شود تا در بسیاری از مکان‌ها از انواع دیگر جک استفاده شود. برای مثال در خودرو به خاطر قیمت بالای جک‌های روغنی، کم‌کم این جک‌ها جای خود را به جک‌های ارزان‌قیمت پیچی دادند.

جک‌های روغنی به نگهداری و تعمیر نیاز دارند. چرا که این جک‌ها دارای کاسه‌نمد، سیال روغنی و قسمت‌های دیگری هستند که بعد از گذشت زمان و خراب‌شدن، باید تعمیر و سرویس شوند.
جک‌های روغنی نسبت به جک‌های بادی و جک‌های دستی پیچی، دارای وزن زیادتری هستند که ناشی از بدنه قوی‌تر آنها برای تحمل فشارهای بالاست.

خرابی جک هیدرولیک

جک‌های روغنی به سختی خراب می‌شوند که اصلی‌ترین عیب پیش‌آمده برای آنها ناشی از کمبود روغن است. اگر بازوی جک تا انتها حرکت نکند، این عیب می‌تواند ناشی از کسری روغن در آن باشد. همچنین کمبود روغن در جک باعث می‌شود که محور جک بعد از بیرون آمدن در جای خود ثابت نماند و با فشار آمدن از سوی بار، به سمت پایین و بسته‌شدن حرکت کند.

حتماً بخوانید:

راهنمای گام به گام برای بالا بردن خودرو با جک

آموزش نحوه استفاده از جک ماشین : در این مقاله از دلگرم ، با اصول و نحوه بالا بردن خودرو به صورت ایمن آشنا می شوید.

حرکت اسفنجی جک که به معنی بالا و پایین‌رفتن غیریکنواخت جک است، ناشی از وجود هوا در سیستم جک است و باید آن را هواگیری کرد. این عیب یا در زمان تعویض روغن جک پیش می‌آید یا در صورت وجود نشتی خواهد بود.
گاهی مواقع به خاطر کج‌شدن محور اصلی جک، باز و بسته‌شدن آن به سختی انجام می‌شود. در این حالت باید میله جک را تعمیر یا تعویض کرد.

البته این عیب در جک خودرو به خاطر کوچک بودن محور جک به ندرت دیده می شود. اما در جک‌های بزرگ این عیب می‌تواند به راحتی به خاطر ضربه به محور جک، اتفاق بیفتد.
خیس شدن بدنه یا محور اصلی جک، ناشی از وجود نشتی است که باید آن را باز و کاسه نمد و نشت‌بند را تعویض کرد.
کارنکردن جک ناشی از خرابی پکینگ‌های جک است که نمی‌تواند به خوبی در برابر فشار وارده از سوی روغن، مقاومت کند و محور جک را به بیرون حرکت دهد. در این حالت باید کل جک را باز و پکینگ‌های جک را تعویض کرد.

منبع : خودرو 45