ماشین برف رو چگونه کار می کند؟

درست مثل گیرنده های GPS و افشانه ها ماشین برف رو هم اساس و خصوصیات منحصر به خود را در فن آوری نظامی دارد.ریل های لاستیکی که در وسایل نقلیه ی نظامی غیر جاده ای استفاده شده، کاربری خود را در هوای زمستانی نشان داده است و جوزف آرماند بمباردیر از کوبک کانادا، برای نخستین بار این طرح را برای ساخت نفربرهای بزرگ ارائه کرده است. با گذشت زمان بمباردیر طرح خود را تصحیح و تکمیل کرد.اولین "Ski Doo"ی او در سال ١٩٥٩ فروخته شد و امروز نام صنایع بمباردیردر صدرتولیدکنندگان برف رو قرار دارد.
در این مقاله ما ابتدا نگاهی به چگونگی کارکرد این موتورها خواهیم انداخت و سپس خواهیم دید که این ماشین چگونه هم برای تفریح و سرگرمی و هم برای حمل و نقل به خدمت گرفته شده است.
● نیروی محرک ماشین برف رو
چهار جزء اصلی به طور مستقیم در تولید نیرو و هدایت ماشین برف رو دخیل اند:
۱) یک موتور مشابه با موتور اتومبیل
۲) سیستم کلاچ
۳) ریل ها
۴) تخته های اسکی
ماشین های برف رو همچنین مجهز به نورافکن های جلو یک صندلی و شیشه ی محافظ باد که در موتورسیکلت ها یافت می شود، می باشند.
موتورهای ماشین های برف رو بسیار مشابه موتورهایی هستند که در قایق های یک نفره ی موتوری یافت می شوند.مدل های سنگین تر مسافرتی ازموتور چهار سیلندر استفاده می کنند در حالی که مدل های سبکتر ورزشی موتور دو سیلندر دارند.
موتور اتومبیل نیرو را به یک میله ی محرک که مستقیما محور و جرخ ها را می چرخاند، می فرستد.به هر شکل موتور یک ماشین برف رو به یک ریل متحرک متصل است که ریل های اصلی ماشین را می جرخاند. چرخ های یک ماشین برف رو اساسا چرخ دنده هایی بزرگ با دندانه های یکنواخت و حفره هایی در ریل هستند. هربار چرخش چرخ دنده ها نیرو را به ریل- ها منتقل می کند و ماشین را به جلو می راند. هر چه موتور سریع تر باشد چرخ دنده ها و در نتیجه ریل ها سریع تر خواهند چرخید.
ماشین های برف رو همچنین مجهز به یک سیستم کلاچ هستند که اساسا از نوع قرقره ای CVT (گیربکس متغیر پیوسته) می باشد. این سیستم از دو قرقره یا کلاچ تشکیل شده که با یک تسمه ی متحرک به هم متصل اند. کلاچ اصلی روی میل لنگ موتور قرار گرفته است. یک فنر فشاری دو نیمه یا صفحه ی کلاچ اصلی را زمانی که دور موتور پایین باشد از هم جدا نگه می- دارد. وقتی موتور شروع به شتاب گرفتن کند، وزنه های کلاچ نیروی گریز از مرکز کافی برای نزدیک کردن صفحات کلاچ به یکدیگر ایجاد می کنند که این کار به تسمه اجازه ی حرکت آزادانه و انتقال نیرو را خواهد داد.
کلاچ دوم به ریل متحرک که چرخ ها را می گرداند و نیرو را به ریل های اصلی منتقل می- کند متصل است. یک فنر در کلاچ دوم بادامک ها (گوه ها) را که نسبت به نیروی چرخشی حساس هستند به کار می اندازد. زمانی که دور موتور زیاد شود و کلاچ اصلی نیرو را منتقل کند این بادامک ها به هم فشرده می شوند و تسمه را در جای خود کیپ می کنند. این روند تا زمانی که ماشین برف رو شتاب بگیرد ادامه می یابد. هرزمان که ماشین به سرعت نهایی خود برسد کلاچ اصلی بسته می شود و تسمه را به دنده ی بالاتر می برد. به دلیل اینکه ماشین برای شتاب گرفتن نیاز به نیروی کمتری نسبت به حالت آغاز حرکت دارد کلاچ دوم باز می شود.
به هنگام رانندگی روی شیب تپه ای که از برف نرم با ارتفاع زیاد سیستم کلاچ موتور را بدون تعویض دنده به دنده ی بالاتر، در بیشترین دور ممکن، نگه می دارد.
بر خلاف گیربکس دستی و اتوماتیک، این سیستم گسسته یا طبقه طبقه نیست و می تواند بر اساس سرعت و قدرت مورد نیاز به طور یکنواخت و پیوسته بین تعداد بی شماری از دنده ها حرکت کند. برای یادگیری بیشتر مراجعه کنید به CVT چگونه کار می کند؟
● ریل ها و هدایت ماشین
ریل های ماشین برف روب مشابه ریل های تانک هستند، البته با چند اختلاف کلیدی. برای تحرک و سرعت بیشتر آنها را از مواد سبک مثل لاستیک می سازند، در حالی که ریل های تانک از مواد سخت ساخته شده اند تا با حمل بار سنگین در مقابل ضربات سخت و انفجار نیز مقاومت داشته باشند. ریل های تانک علاوه بر پیش راندن هدایت تانک را نیز بر عهده دارند، درحالی که یک دسته ی فرمان طراحی شده برای اسکی ماشین برف رو را هدایت می کند.
در هر دو حالت، ریل ها موفق تر از چرخ ها عمل می کنند. ریل ها وزن ماشین را روی سطح گسترده تری توزیع می کنند، که به آن اجازه می دهد تا روی زمین نرم یا لغزنده و ناپایدار حرکت کند در حالی که وسایل نقلیه ی چرخ دار از حرکت در این موضع عاجزند. دقیقا به همان شکل که چوب اسکی های بلند و صاف و کفش های مخصوص برف پهن و مسطح، وزن شخص را روی سطح بیشتری توزیع می کنند، ریل ها نیز یک ماشین برف رو سنگین را از فرو رفتن در برف نرم باز می دارند.
این دلیجان های برفی برخی از شباهت های بین ماشین های برف رو و تانک ها را نشان می دهند. انها اساسا ماشین های برف رو چند نفره هستند، با فرمان دایره ای شکل که به جای دسته فرمان تعبیه شده است.
ریل های ماشین برف رو همچنین می توانند کشش را روی سطوح لغزنده مثل برف و یخ که جرخ های عادی امکان سر خوردن دارند، فراهم کنند. سطح گسترده و نیز زبری کف ریل ها بین سطح و ماشین اصطکاک ایجاد کرده، باعث چسبندگی بیشتر آن به سطح می شود. روی ریل بیشتر ماشین های برف رو زائده های تیزی اضافه می کنند. این زائده ها مانند گل میخ های کفش های ورزشی عمل کرده و با فرو رفتن در یخ یا برف سفت به میزان اندک، سوراخ های کوچکی را ایجاد می کنند که ریل ها را قادر می سازد تا به خصوص در زمین های لغزنده، هر چه محکم تر به یخ بچسبند.
شما برای هدایت ماشین برف رو، دسته ی فرمان را تقریبا مشابه روشی که برای هدایت دوچرخه یا موتور سیکلت به کار می گیرید، می گردانید. دسته ی فرمان به یک میله که تقریبا جلوی ماشین نصب شده، متصل اند و آن نیز به نوبه ی خود به تخته های اسکی که روی سگدست در زیر ماشین برف رو سوار شده، متصل شده است. با چرخیدن دسته ی فرمان تخته- های اسکی در همان جهت می چرخند.
ماشین های برف رو در پهنا و اندازه های مختلف و متناسب با شرایط گوناگون سطح زمین به بازار می آیند، مثل مدل هایی با یک و دو چوب اسکی. تخته اسکی های پهن تر وزن ماشین برف رو را روی مساحت بیشتری قرار می دهند، که ماشین را قادر می سازد که به نوعی روی برف شناور باشد، در حالی که تخته های باریک تر برای پیچ های تند مناسب هستند.
کمک فنرها نقش بسزایی در یک سواری راحت و استوار دارند. فنرها و خفه کن ها به روشی مشابه آنچه در دوچرخه های کوهستانی تعبیه شده استفاده شده اند که راننده را قادر می- سازد تا وسیله ی نقلیه ی خود را با تحرک و جنبش تخته های اسکی و البته پایداری و ثبات یک ماشین ریل دار هدایت کند.
● جنبه های محیطی
نرده ها و حصارها اغلب در کناره های آزاد راه ها و جاده ها کشیده شده اند تا طبیعت وحشی را از آسیب اتومبیل ها حفاظت کنند، و برعکس. اما ماشین های برف رو، که برای شرایط متفاوتی طراحی شده اند، گاهی در نواحی ای که وسایل نقلیه ی دیگر از رفتن به آنها عاجزند قادرند حرکت کنند. این مسئله نگرانی ها را در مورد توجه و نظارت صنایع تولید ماشین های برف رو و نمایندگان حفاظت محیط زیست افزایش داده است.
اصلی ترین نگرانی ها از بابت اگزوز موتور است. موتور ماشین برف رو نیز مانند موتور اتومبیل ها دود و گازهای خروجی را وارد جو می کند. به دلیل اینکه ماشین های برف رو بیشتر در پارک های جنگلی یا مناطق حفاظت نشده یعنی مناطقی که کمتر توسط وسایل نقلیه ی موتوری دیگر مورد استفاده قرار می گیرد تردد دارند، تاثیر دودهای خارج شده از اگزوز بر روی محیط زیست به عنوان سرگرمی و ورزشی که محبوبیت و مردم پسندی آن رو به افزایش است مورد توجه قرار گرفته است.
عبور و مرور ماشین های برف رو در بسیاری مناطق مثل پارک های ملی به مسیرهای مشخص محدود شده است. این عمل مزاحمت عبور و مرور وسایل نقلیه را برای حیوانات وحشی وگیاهان به حداقل می رساند. مسیرهای خصوص ماشین های برف رو را اغلب ردپاهای به جا مانده و بستر رودخانه ها تشکیل می دهند، بنابراین در دستگاه طبیعت نیاز به تغییر خاصی نخواهیم داشت. وجود تابلوهای راهنما و حضور ماموران پلیس در محل های عمومی اجرای صحیح قوانین و مقررات را تضمین می کند.
مشکل دیگر صدای این ماشین است. موتور ماشین های برف روی اولیه صدایی با شدت تقریبا ١۰۰دسی بل ایجاد می کرده- که با صدای یک کامیون دیزلی قابل مقایسه است! و آرامش انسان ها و حیوانات اطراف خود را بر هم می زده است. تدابیر فنی که برای کاستن از سر و صدای سایر وسایل نقلیه به کار گرفته شد، در ماشین برف رو نیز به کار آمد مانند قرار دادن لایه های فوم بین موتور و کاپوت ماشین، و نیز در تنظیم کننده های اگزوز و سیستم های مکش ماشین.
در فوریه ی ۲۰۰۵ ، ۱۷ راننده ی ماشین برف رو دستگیر شدند، نه تنها به علت رانندگی در خارج از مسیرهای تعیین شده در پارک ملی Yellowstone، بلکه به خاطر ورود غیر قانونی به منطقه.
مطالعات روی تاثیرات زیست محیطی ماشین های برف رو در پس تحقیقات کسانی که روی اتومبیل مطالعه می کردند باز ماند، به این دلیل ساده که اتومبیل ها در طیف بسیار گسترده تر و سطح وسیعتری در مقابل ماشین های برف رو مورد استفاده قرار می گیرند: در مقایسه با ٢۰۰ میلیون اتومبیلی که تنها در ایالات متحده در ترددند، حدود ٤ میلیون ماشین برف رو در مناطق سردسیر آمریکای شمالی وجود دارد. به هر حال، محبوبیت ماشین برف رو مسئولیتی را همچون برای حفظ راننده برای حفاظت محیط زیست نیز ایجاب می کند.
● ایمنی ماشین برف رو
ماشین های برف رو مدرن از مواد سبک تر و محکم تر با موتورهای سریع تر و کم مصرف- تر ساخته شده اند. این امکانات هیجان بمراتب بیشتری را برای راننده فراهم می کند، اما در مقابل خطر تصادفات را افزایش می دهد.
یک ماشین برف رو بدون وزن راننده می تواند بیش از ٦۰۰ پوند وزن داشته باشد. در مقایسه با موتورسیکلت های نیم حجمی با سرعت نهایی ٩۰مایل در ساعت و سورتمه های سبک تر با کارآیی بالا، حجم موتور می تواند تا ١۰۰۰سی سی هم برسد (٦٤ اینچ مکعب). ماشین های برف رو امتیاز ویژه ای دارند و آن این است که کوتاه تر و پهن تر از موتورسیکلت ها می باشند، و این خطر از دست دادن تعادل را کاهش می دهد، اما رانندگان به علت طراحی باز بسیار راحت تر پرتاب می شوند. خط ترمز روی برف و یخ نیز به علت کاهش کشش و اصطکاک روی زمین مرطوب، نسبت به جاده های آسفالته بلند تر است.
پوشش و کلاه ایمنی این رانندگان، آنها را به خوبی از سرما محافظت می کند.
پوشش محافظ برای رانندگان ماشین برف رو به عنوان یک لباس دو کاره عمل می کند- این لباس باید آنها را نه تنها از خطرات ناشی از سرعت و سر و صدا بلکه از باد و سرما نیز حفظ کند. نیم تنه و شلوار نایلونی ضد آب که اغلب توسط رانندگان این ماشین اسپورت می شوند، بسیار شبیه به لباس های اسکی بازان است. نکته ی مهم در گرم و خشک نگه داشتن راننده است که در لایه های داخلی از طریق بیرون راندن رطوبت، با اثر مویینگی لایه های فتیله مانند، محقق می شود.
مشابها، در کلاه های ایمنی ماشین های برف رو به ندرت از طرح های موتورسیکلت استفاده می شود. بسیاری از تولیدکنندگان بزرگ مدل هایی را برای رانندگان ماشین برف رو، و موتورسیکلت و رانندگان وسایل نقلیه ای که در هر نوع زمینی قادر به حرکت هستند، طراحی می کنند. (برای طرح اصلی کلاه ایمنی مراجعه کنید به How Motorcycles Work). کلاه های ایمنی ماشین برف رو یک پوشش ضد بخار و مه نیز در آفتاب گیر دارند. در صورت نبود این پوشش هوای سرد و مرطوب خارج در مواجه با نفس گرم راننده در داخل سبب انقباض خواهد شد. در بسیاری از کلاه های ایمنی همچنین یک جدار محافظ تنفسی روی دهان و بینی تعبیه شده و در عین اینکه هوای ورودی را گرم نگه می دارد، هوای گرم بازدم را نیز از آفتاب- گیر خارج می کند.
دستکش ها و چکمه ها از مهم ترین لوازم جانبی می باشند، چرا که انگشتان دست و پا به ویژه در هوای سرد در مقابل یخ زدگی بسیار حساس و آسیب پذیر هستند. دستکش های مخصوص ماشین برف رو بر حسب نوع از لایه های ضخیمی در قسمت کف دستکش تشکیل شده اند، (برای دوام بیشتر در زمان گرفتن دسته ی فرمان)، که قسمت انگشتان و مچ آن بندبند ساخته شده است.(جهت حرکت راحت تر به هنگام گرفتن ترمز و هدایت فرمان). در مدل های معمول چکمه کف های لاستیکی ضخیم با گیره های سنگین و آستر قابل تعویض که ما بین سفرها می توانند به سرعت خشک شوند، قرار داده شده است. نیاز به گفتن نیست که همه ی این لوازم جانبی باید ضد آب باشند.
استفاده از علامت های تعیین شده دستی در زمان رانندگی با ماشین برف رو راه دیگری برای تامین امنیت خود است.
و سرانجام ایمنی ماشین برف رو به خود شخص و دسته فرمان که تحت هدایت اوست بستگی دارد. هر استان و ایالت با داشتن پارک های ملی و مسیر های خصوصی که اغلب مقررات اضافی بر راندگان تحمیل می کنند قوانین مخصوص به خود را در مورد کلاه ایمنی و دادن گواهی نامه اعمال می کند.
سازمان هایی مثل Canadian Council of Snowmobile Organizations (انجمن کانادایی سازمان مربوط به ماشین برف رو) و انجمن آمریکایی شرکت های مربوط به ماشین برف رو باشگاه ها و انجمن های محلی و ناحیه ای را تشکیل می دهند، که گاهی در مذاکرات امنیتی و قانونی از حقوق آنها دفاع می کنند. آنها همچنین می کوشند تا در نشان- گذاری راه ها و شبکه بندی مسیرها و ارتقاء صنعت توریسم بین علاقه مندان آمریکایی و کانادایی و همتایان آنان در اروپا به راه ها و اهداف مشترک و متحدی دست بیابند.

ترجمه از صبا سمنکان

منبع : پارسی خودرو