موضوع مقاله: مهندسی خودرو | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # مهندسی خودرو | مقدمه: مهندسی خودرو به عنوان مادر کلیه رشته‌های منشعب از مهندسی مکانیک شناخته می‌شود زیرا مهندسی مکانیک با صنعت خودرو آغاز گردید و سازوکارها، فنون و تجربیات حاصل از آن در بخش‌های دیگر بکار گرفته شد. | ## بخش 1: مهندسی خودرو | آغاز زندگی و پیدایش خودروهای موتوری به سال ۱۷۶۹ میلادی بازمی‌گردد، هنگامی که مهندس نظامی فرانسوی، نیکولاس ژوزف کاگنوت، یک سه چرخه بخار را برای کشیدن و حمل و نقل قطعات توپ می‌سازد. در اثر برخورد آن با دیوار سبب رخ دادن نخستین پیش آمد رانندگی در تاریخ خودروهای جاده‌ای می‌گردد. در پی آن در سال ۱۷۸۴ میلادی یک خودرو با موتور بخار توسط مهندس اسکاتلندی جیمز وات ساخته می‌شود، که از کارایی چندانی برخوردار نبود. در سال ۱۸۰۲ میلادی ریچارد ترویتیک انگلیسی یک واگن بخار را به وجود آورد که فاصلهٔ میان کورنوال و لندن را می‌پیماید. یک شب به سبب فراموشی ترویتیک در خاموش کردن آتش دیگ بخار، واگن طعمه آتش‌سوزی شده و از بین می‌رود. بازار کالسکه‌ها و واگن‌های بخار در انگلیس تا سال ۱۸۶۵ میلادی رونق داشت تا اینکه سرانجام رقابت با راه‌آهن و نیز تصویب قوانین صریح علیه سرعت به عمر این دسته از خودروها پایان می‌دهد. نخستین سواری‌های عملی که موتور بنزینی توان آن‌ها را فراهم می‌ساخت، در سال ۱۸۸۶ میلادی ایجاد شده و سازندگان عمده آن کارل بنز و گوتلیب دایملر می‌باشند که جدا گانه کارمی‌کردند. آغاز صنایع اتومبیل با اختراع موتور احتراقی در سال ۱۸۶۰ میلادی به وسیلهٔ یک نفر بلژیکی بنام اتی ین لونوار آغاز شد. در سال ۱۸۷۴ زیگفرید مارکوس در شهر وین یک موتور چهار سیلندر اختراع کرد که به وسیلهٔ بخار کار می‌کرد و از نوع موتورهای برون سوز بحساب می‌آمد. در سال ۱۸۷۶ یک مهندس آلمانی بنام نیکلاس اتو یک موتور احتراق داخلی را با موفقیت به مرحله ظهور رساند. دو نفر به نام‌های گوتلیب دایملر و ویلهلم مایباخ که هر دوی آن‌ها از اتو تجربه اندوزی کرده بودند در شهر اشتوتگارت در سال ۱۸۸۲ کارگاهی دایر نمودند و پس از گذشت یکسال اولین موتور خود را عرضه نمودند. موتور آن‌ها نوعی موتور سبک با سرعت بالا در حدود ۹۰۰RPM بود که نسبت به موتورهای احتراق داخلی آن زمان که حداکثر دورشان ۲۰۰RPM بود نوعی موفقیت محسوب می‌شد. موتور ساخت دایملر کم‌کم از صورت تک سیلندر به نوع دو سیلندر V شکل مبدل گردید که مجهز به کاربراتور بود. دایملر سیستم جرقه زنی بدیعی را به خدمت گرفت که به سیستم جرقه زنی لوله داغ موسوم بود. این روش عمل ایجاد جرقه توسط یک لوله پلاتینی که در بالای سیلندر قرار داشت و انتهای دیگرش توسط شعله سرخ نگه‌داشته می‌شد انجام می‌گردید. کارل بنز آلمانی که ده سال از دایملر جوان تر بود برای سیستم جرقه زنی خود از الکتریسته استفاده کرد. دو اثر دیگر این دانشمند آلمانی یعنی سوپاپ قارچی شکل و سیستم خنک کاری با آب او هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرند. سیستم خنک کاری دایملر به آب حرکت چرخشی اجباری نمی‌داد بلکه مخزن آبی در سطح بالاتر از موتور قرار داشت و آب گرم به علت سبک شدن بطرف بالا و آب سرد به جهت سنگینی بطرف پایین حرکت می‌نمود که به این سیستم ترموسیفون می‌گویند. در سال‌های بعد بنز به عنوان تجارت وسیله نقلیه سه چرخ را ببازار عرضه کرد که به این ترتیب اولین اتومبیل به همراه سر و صدا و مشکلات فراوان وارد بازار شد. | ## بخش 2: مهندسی خودرو | دایملر نیز با عرضه اتومبیل خود صنعت اتومبیل‌سازی را مجهز نمود تا با سرعت بیشتر وارد قرن بیستم شود. گرچه صنعت خودرو در آلمان متولد شد و در فرانسه رشد پیدا نمود ولی در کشورهای انگلیس و آمریکا پیگیری بیشتری نسبت به ان به عمل آمد. در انگلستان مردم استقبال خوبی از اتومبیل به عمل نیاوردند و می‌گفتند که حمل و نقل به وسیلهٔ چهار پا بهتر است نتیجتاً اتومبیل در آنجا ممنوع گردید ولی در سال ۱۹۰۵ دولت انگلیس سفارش خرید اتومبیل را به یک شرکت انگلیسی داد. قانون پرچم قرمز قانونی به تصویب رسید که براساس آن به موتورهای بخاری اجازه می‌داد که در شهرها با سرعتی معادل قدم زدن حرکت کنند. به دارندگان وسیله نقلیه به دیده تحقیر نگریسته می‌شد و آن‌ها را موظف می‌کردند تا پشت سر یک نفر پرچم بدست با فاصله ۵۵ متر حرکت کنند. م یک فرد انگلیسی بنام فردریک لنچستر موتور دو سیلندری ساخت که در آن از جعبه‌دنده خورشیدی (گیربکس سیاره‌ای) با محور محرک به جای زنجیر محرک استفاده می‌شد. به‌علاوه چرخدنده حلزونی، محور دنده عقب، میل لنگ، سیستم روغنکاری تحت فشار را به ثبت رساند. در فرانسه نیز شخصی بنام کنت آلبرت دودیون که جوانی اشرافی بود با مشارکت شخصی بنام ژرژبوتون یک موتور تک سیلندر هوا خنک ساخت. نام دودیون هنوز باقی است زیرا هم‌اکنون طرح او در محورهای عقب برخی خودرها مانندآستین و اوپل استفاده می‌شود. بوتون این طراح و متفکر به اصل پی برده بود که اگر ساختمان موتور و میل لنگ متعادل بوده و نیز لقی‌های قطعات متحرک نسبت بهم کم باشد می‌توان قدرت و سرعت زیادی را از موتور بدست آورد. طراحان دیگر نیز مانند لنچستر دریافتند که برای بازدهی بیشتر لازم است که سوپاپ‌های موتور به صورت مکانیکی باز و بسته شوند. در آن موقع رسم بود سوپاپ‌ها در اثر مکش پیستون باز می‌شدند و تحت نیروی فنر بسته می‌شدند. طرح رنو لوئی رنو از یک محور برای انتقال حرکت به چرخهای عقب استفاده کرد و در مسیر آن قفل گاردان به کار برد تا ارتعاشات تعلیق مستقل عقب بر محور محرک را حذف نماید. فناوری‌های پیشرفته خودروسازان امروزی جهت دستیابی به سطوح بالاتر استانداردهای تعریف شده در زمینه‌های مختلف از جمله محیط زیست، مصرف سوخت، راحتی سرنشین، پایداری خودرو و مواردی از این قبیل از تکنولوژی‌های نوین و پیشرفته در خودروهای خود بهره می‌جویند. این فناوری‌ها اغلب از دهه ۱۹۸۰ میلادی توسط خودروسازان بزرگ دنیا طراحی، تولید و مورد توسعه قرار گرفته است. اما امروزه تمام خودروسازان دنیا بر موضع استفاده از فناوری پیشرفته در صنعت خودرو متفق‌القول هستند. برخی از این تکنولوژی (فناوری)ها عبارتند از: سیستم ترمز ضدقفل، سیستم کنترل کشش، سیستم کنترل پایداری خودرو، سیستم توزیع الکترونیکی نیروی ترمزی، سیستم سوخت‌رسانی تزریق مستقیم، سیستم کیسه ایمنی هوا، سیستم ترمز کمکی، سیستم مدیریت سوخت و جرقه، سیستم کمربند ایمنی پیش‌کشنده، سیستم تعلیق هوشمند، سیستم فرمان فعال و موارد بسیار دیگر. البته باید این را مدنظر داشت که مرز معینی برای فناوری پیشرفته در صنعت خودرو وجود ندارد؛ از اینرو در برخی کتب مرجع دانشگاهی، سیستم جرقه الکترونیکی در زمرهٔ فناوری‌های پیشرفته محسوب شده و در برخی کتب دیگر سیستم مدیریت سوخت و جرقه جزء فناوری‌های پیشرفته محسوب نشده است. برای مثال سیستم‌های مولد قدرت، انتقال قدرت، تهویه مطبوع خودرو و سیستم‌های ایمنی خودرو و… همگی دارای کنترل هوشمند می‌باشند. | ## بخش 3: مهندسی خودرو | شیشه‌های واتر ریپلنت MIT Car مقاطع تحصیلی در حال حاضر این رشته تحت دو عنوان در داخل کشور (بسته به دانشگاه محل تحصیل) شناخته می‌شود: مهندسی تکنولوژی مکانیک گرایش خودرو؛ برای دانشجویان دیپلم هنرستان مهندسی خودرو؛ برای دانشجویان دیپلم ریاضی برای تحصیل در این رشته، متقاضیان می‌توانند پس از اتمام دوره دبیرستان و پیش دانشگاهی از کنکور سراسری گروه ریاضی و فیزیک اقدام نموده و در صورت قبولی در مقطع کارشناسی پیوسته مشغول به تحصیل شوند. همچنین دانش‌آموختگان هنرستانهای فنی و حرفه‌ای و کاردانش می‌توانند پس از شرکت در کنکور کاردانی پیوسته، در صورت قبولی در مقطع کاردانی پیوسته مشغول تحصیل شوند. این افراد پس از فارغ‌التحصیلی می‌توانند در کنکور کاردانی به کارشناسی (کارشناسی ناپیوسته) شرکت نموده و به تحصیل ادامه دهند. برای تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد، محدودیتی برای فارغ‌التحصیلان سایر گرایش‌های مهندسی مکانیک وجود ندارد و حتی دارندگان مدرک کارشناسی سایر رشته‌ها به جزء مهندسی مکانیک نیز می‌توانند در صورت کسب حد نصاب و قبولی در این مقطع ادامه تحصیل دهند. دانشجویان مقطع دکتری نیز صرفاً از میان دانش‌آموختگان کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک گزینش می‌شوند. نکته قابل توجه آنکه در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری، این رشته به سه گرایش تقسیم می‌شود: سیستم محرکه خودرو سازه بدنه خودرو طراحی سیستم‌های تعلیق، ترمز و فرمان این رشته هم‌اکنون در دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه صنعتی سهند، دانشگاه پیام نور، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، دانشگاه آزاد اسلامی و دانشگاه جامع علمی کاربردی در مقاطع کاردانی، کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری ارائه می‌شود. انجمن مهندسی خودرو کرج دوره کارشناسی ارشد بسته به گرایش تحصیلی دروس زیر ارائه می‌گردد که تعداد زیادی از آن‌ها با دروس گرایش‌های طراحی کاربردی و تبدیل انرژی یکسان است: سیستم محرکه خودرو: اصول تکنولوژی خودرو، موتورهای احتراق داخلی، ریاضیات مهندسی پیشرفته۱، طراحی و شبیه‌سازی موتورهای پیستونی، دینامیک سیالات محاسباتی، سیستم‌های حرارت و سیالات خودرو، موتورهای احتراق داخلی پیشرفته، طراحی سیستم‌های انتقال قدرت، اجزاء محدود، کاربرد کنترل پیشرفته در خودرو، بهینه‌سازی، موتورهای دیزل پیشرفته، ارتعاشات پیشرفته، سوخت و احتراق پیشرفته در خودرو، سمینار، پایان‌نامه. سازه بدنه خودرو: اصول تکنولوژی خودرو، مکانیک محیطهای پیوسته، الاستیک، ریاضیات مهندسی پیشرفته۱، اجزاء محدود، مکانیک ضربه در سازه خودرو، ارتعاشات پیشرفته، طراحی و تحلیل سازه و بدنه خودرو، آیرودینامیک خودرو، بهینه‌سازی، خستگی و شکست در سازه خودرو، روش‌های پیشرفته تولید بدنه خودرو، تئوری ورقها و پوسته‌ها و کاربرد در سازه خودرو، طراحی سیستم‌های شاسی، ارتعاشات و آکوستیک سازه و بدنه، سمینار، پایان‌نامه. طراحی سیستم‌های تعلیق، ترمز و فرمان: اصول تکنولوژی خودرو، روش‌های عددی، ریاضیات مهندسی پیشرفته۱، طراحی سیستم‌های انتقال قدرت، طراحی سیستم‌های شاسی، دینامیک خودرو، ارتعاشات پیشرفته، کاربرد کنترل پیشرفته در خودرو، دینامیک پیشرفته، بهینه‌سازی، طراحی و تحلیل سازه و بدنه خودرو، ارتعاشات و آکوستیک سازه و بدنه، سمینار، پایان‌نامه. دوره دکتری ریاضیات مهندسی پیشرفته ۲، الکترونیک خودرو پیشرفته، تکنولوژی محصول، روشهای طراحی نوین در خودرو، کاربرد مواد جدید در خودرو، موتورهای احتراق داخلی پیشرفته۲، سیستم‌های جانبی تبادل حرارت در خودرو، سیستم‌های انتقال قدرت پیشرفته، سیستم‌های شاسی پیشرفته، دینامیک خودرو پیشرفته، سازه و بدنه خودرو پیشرفته، روش‌های پیشرفته تولید در صنعت خودرو، مباحث پیشرفته مدیریت تولید در صنعت خودرو سازی، مدیریت استراتژیک توسعه محصول جدید در صنعت خودرو سازی، مباحث منتخب در اقتصاد صنعت خودرو سازی، سمینار، پایان‌نامه. شرکت‌های فعال در ایران شرکت سایپا سایپا دیزل ایران خودرو پارس خودرو گروه بهمن تراکتورسازی تبریز شرکت صنایع خودروسازی مدیران رخش خودرو رانیران زاگرس خودرو شرکت مرتب بم خودرو کرمان خودرو هپکو مراکز پژوهشی در ایران مرکز تحقیقات و نوآوری صنایع خودروی سایپا به عنوان اولین مرکز طراحی خودرو در ایران در سال ۱۳۷۶ توسط آیت اله هاشمی رفسنجانی و با مدیریت مهندس دانایی مقدم پایه‌ریزی شد و درطی فعالیت سایلیان دراز خود توانست طراحی خودروی کاروان سایپا خودروهای ایکس صد پراید ۱۴۱ (لیفت بک) پراید ۱۳۲ پارس تندر وانت ۱۵۱ تیبا و… را انجام دهد شرکت آزمایش و تحقیقات قطعات و مجموعه خودرو (ایتراک ITRAC): بر اساس تفکر راهبردی ستاد سیاست‌گذاری صنعت خودرو در سال ۱۳۷۶ با مشارکت ۸۰ شرکت طراحی و مهندسی و سازنده قطعات و مجموعه‌های خودرو به عنوان نخستین مرکز ملی جامع و معتبر آزمایشگاهی در صنعت خودرو فعالیت خود را آغاز کرده است مؤسسه پژوهشی فناوری‌های نوین در صنعت خودرو: در آبان ماه ۱۳۸۴ به صورت مشترک توسط گروه صنعتی ایران خودرو و دانشگاه تهران تأسیس شده است. هدف این مؤسسه برقراری ارتباط فعال و مؤثر بین دانشگاه و صنعت می‌باشد تا از یک طرف مشکلات صنعت با بکارگیری توان و استعداد علمی کشور و نیروهای محقق دانشگاهی در جهت افزایش قدرت رقابت در سطح بین‌المللی به بهترین نحو حل شود و از طرف دیگر، تحقیقات دانشگاهی پیشرفته به سمت تقویت و افزایش بهره‌وری اقتصاد ملی شکل یابد. شرکت تحقیق، طراحی و تولید موتور ایران خودرو (ایپکو IPCO):قرارگیری در کنار یک خودروساز بزرگ، جذب فارغ‌التحصیلان توانا و نخبه دانشگاه‌های ایران، ارتباط تنگاتنگ با شرکت‌های اصلی فعال در زمینه توسعه قوای محرکه، سرمایه‌گذاری قابل توجه در زمینه سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای توسعه محصول و همچنین ارتباط صمیمانه با بسیاری از سیاستگذاران صنعت خودرو و نفت ایران، ایپکو را به مهم‌ترین شرکت تأمین‌کننده خدمات مهندسی صنعت قوای محرکه در منطقه تبدیل کرده است. او دارای مدرک فوق‌لیسانس طراحی وسایل نقلیه است و در حال حاضر یکی از موفق‌ترین طراحان شرکت بی‌ام‌و می‌باشد محمد حسین امینی یکتا. او در بخش طراحی کامیون شرکت مرسدس بنز ابتکارات فوق‌العاده‌ای از خود نشان داده است. شرکت او قدرتمندترین خودروهای هیبریدی دنیا را در انگلستان می‌سازد و این کشور را در این صنعت صاحب سبک کرده است. هم‌اکنون شرکت او مجموعه‌ای از چند شرکت است که یکی ماکت درست می‌کند و دیگری طراحی انجام می‌دهد. در حال حاضر ۷۰ نفر کارمند شامل هفت طراح، ۱۵ مهندس، ۱۲ مدل‌ساز رایانه‌ای و تعدای دیگر در این شرکت فعالیت می‌کنند. او بیشتر ایده پرداز است و ایده‌های خود را در اختیار شرکت‌های لکسوس و تویوتا می‌گذارد. | ## جمع‌بندی | او دو سال متوالی برنده جایزه ویژه مسابقات طراحی خودرو شرکت کیا شد و نام خود را در زمره طراحان صنعتی برتر ایران در دنیا قرار داد.