مهندس قوای محرکه: قوای محرکه چیست، کار در موتورسازی و درآمد

در فهرست شهریه ۱۴۰۵ آموزشگاه‌های آزاد فنی و حرفه‌ای استان تهران، بخش نرم‌افزارهای طراحی و تحلیل استاندارد رسمی دارد: کار با CATIA ۹۲ ساعت و ۱۷ میلیون تومان، کار با SolidWorks ۱۰۰ ساعت و ۱۸٫۵ میلیون تومان، حل مسائل مکانیکی با سیمولینک ۸۰ ساعت و ۱۴٫۸ میلیون تومان، و تحلیل اجزای محدود با ANSYS ۲۷ ساعت و ۵ میلیون تومان. این‌ها شهریه حضوری است و نسخه آنلاین حدود یک‌پنجم ارزان‌تر است.

استانداردهای موتور و گیربکس در همان فهرست، مثل تعمیر موتور ملی یا تعمیر موتور و گیربکس، همه از جنس تعمیرکاری‌اند و برای تکنسین طراحی شده‌اند. برای GT-Power، AVL Boost یا کالیبراسیون موتور استاندارد فنی و حرفه‌ای ندیدیم؛ این بخش را بیشتر از دانشگاه، کارگاه‌های شرکت‌های موتورسازی و دوره‌های تخصصی آزاد یاد می‌گیرند.

کالیبراسیون و آزمون را جز در کار واقعی نمی‌شود کامل یاد گرفت، چون اتاق آزمون موتور و دینامومتر در دسترس هر کسی نیست. به همین دلیل کارآموزی در موتورساز یا گیربکس‌ساز در این شغل از هر دوره‌ای ارزش بیشتری دارد.

قوای محرکه (Powertrain) مجموعه‌ای است که انرژی سوخت یا باتری را به چرخش چرخ تبدیل می‌کند. در یک خودروی بنزینی این زنجیره از موتور شروع می‌شود، از کلاچ یا مبدل گشتاور و گیربکس می‌گذرد و با میل‌گاردان یا پلوس و دیفرانسیل به چرخ‌ها می‌رسد. هر حلقه کار خودش را دارد و اگر یکی خوب طراحی نشود، کل خودرو پرمصرف، کم‌شتاب یا پرصدا می‌شود.

اجزای اصلی قوای محرکه

• موتور: سوخت را در سیلندر می‌سوزاند و گشتاور می‌سازد. سامانه سوخت‌رسانی، جرقه، توربوشارژر و واحد کنترل موتور هم جزو آن‌اند.
• کلاچ یا مبدل گشتاور: اتصال موتور و گیربکس را قطع و وصل می‌کند تا خودرو بایستد یا دنده عوض شود.
• گیربکس: دور و گشتاور موتور را با نسبت‌های دنده با سرعت خودرو جور می‌کند. دستی، اتوماتیک یا CVT است.
• میل‌گاردان و پلوس: گشتاور را از گیربکس به محور چرخ می‌برند.
• دیفرانسیل و اکسل: گشتاور را بین دو چرخ تقسیم می‌کنند تا در پیچ، چرخ بیرونی تندتر از چرخ داخلی بچرخد.

به بخش بعد از موتور، یعنی از کلاچ تا چرخ، «انتقال قدرت» یا Driveline هم می‌گویند. پس قوای محرکه همان موتور به اضافه انتقال قدرت است. در خودروی برقی جای موتور بنزینی و گیربکس چند دنده را موتور الکتریکی، اینورتر و یک جعبه کاهنده تک‌سرعته می‌گیرد، اما وظیفه همان است: نیرو بسازد و به چرخ برساند.

این کلمه در متن‌های فلسفی و فقهی هم آمده و آنجا معنای دیگری دارد. در این صفحه منظور فقط قوای محرکه خودرو و کار مهندسی آن است.

پیشرانه در خبرها و نقدهای خودرو بیشتر به خود موتور گفته می‌شود. «پیشرانه ۱٫۵ لیتری توربو» یعنی موتوری با حجم ۱٫۵ لیتر که توربوشارژر دارد. قوای محرکه دایره بزرگ‌تری است و گیربکس و بقیه انتقال قدرت را هم در بر می‌گیرد. پس وقتی آگهی‌ای «کارشناس طراحی پیشرانه» می‌خواهد، کار بیشتر روی خود موتور است، ولی «مهندسی قوای محرکه» می‌تواند گیربکس و اکسل را هم شامل شود.

نوع‌های پیشرانه از نگاه مهندس

• بنزینی تنفس طبیعی: ساده‌تر و ارزان‌تر. بیشتر موتورهای قدیمی‌تر بازار ایران از این نوع‌اند.
• بنزینی توربو: با حجم کمتر توان بیشتری می‌گیرد، اما خنک‌کاری، تنظیم و دوام آن کار مهندسی بیشتری می‌خواهد.
• دیزلی: گشتاور زیاد برای کامیون، اتوبوس و ماشین‌آلات. کنترل دوده و اکسیدهای نیتروژن بخش بزرگی از کار است.
• دوگانه‌سوز: سامانه سوخت دوم، معمولا گاز طبیعی، روی موتور بنزینی. تنظیم آن برای قدرت و آلایندگی کار جداگانه‌ای است.
• هیبرید و برقی: موتور الکتریکی کنار موتور احتراقی یا به جای آن. مدیریت انرژی و نرم‌افزار کنترل اینجا مهم‌تر می‌شود.

عددهایی که طراح موتور با آن‌ها کار می‌کند

در پروژه یک موتور تازه چند عدد اصلی تعیین‌کننده است: توان بیشینه به کیلووات یا اسب بخار، گشتاور بیشینه به نیوتن‌متر و دوری که در آن به دست می‌آید، مصرف سوخت ویژه و میزان آلاینده‌ها. هر تغییر کوچک در یکی، بقیه را جابه‌جا می‌کند. مثلا جلو انداختن جرقه توان را بالا می‌برد ولی خطر کوبش را بیشتر می‌کند. پیدا کردن تعادل میان این عددها، آن هم با قطعه‌هایی که باید در ایران ساخته شوند و قیمتشان معقول بماند، اصل کار مهندس قوای محرکه است.

از این ۱٬۹۹۲ آگهی، ۱۷۴ آگهی کار مهندسی در صنعت خودرو بود، ولی فقط ۱۳ آگهی مستقیم به موتور، گیربکس یا انتقال قدرت مربوط می‌شد. هیچ آگهی‌ای در عنوان خود «قوای محرکه» یا «پیشرانه» نداشت. این کار در آگهی‌ها با عنوان‌هایی مثل کارشناس تولید، برنامه‌ریزی، تضمین کیفیت یا طراحی و ساخت تجهیزات می‌آید و نام شرکت نشان می‌دهد که کار در زنجیره قوای محرکه است.

این ۱۳ آگهی چه بودند؟

• مرکز موتور ایران‌خودرو در قزوین، ۱۰ آگهی: سه آگهی برنامه‌ریزی تولید و تامین، و یک آگهی برای هر کدام از تولید، تضمین کیفیت، طراحی و ساخت تجهیزات، کنترل پروژه، داده و هوش تجاری، ایمنی و آموزش.
• یک گیربکس‌ساز در اصفهان: مهندس مکانیک ساخت و تولید، با پیشنهاد ۲۶ تا ۳۶ میلیون تومان.
• یک قطعه‌ساز در تهران: مهندس تولیدی که قطعه‌های موتور، گیربکس و انتقال قدرت خودروهای سبک و سنگین را بشناسد.
• یک شرکت خودرویی در تهران: مهندس برق برای کنترل و درایو موتور الکتریکی با کارشناسی ارشد کنترل، با پیشنهاد ۶۰ تا ۷۰ میلیون تومان.

چه شرط‌هایی گذاشته بودند؟

۷ آگهی مهندسی صنایع و ۴ آگهی مهندسی مکانیک خواسته بودند و برق، مواد و کاردانی فنی هر کدام یک بار آمده بود. ۱۲ آگهی در سطح کارشناس بود و یکی کارشناس ارشد. بیشترین سن مجاز در ۱۲ آگهی که سن نوشته بودند، بین ۳۲ تا ۳۸ سال بود و ۳ آگهی پایان خدمت سربازی را شرط کرده بودند. بیمه تکمیلی در ۱۱ آگهی، پاداش در ۹ و سرویس رفت و برگشت در ۸ آگهی آمده بود.

در متن این آگهی‌ها اسمی از GT-Power، AVL یا آزمون دینامومتر نبود. به نظر ما جای طراحی و شبیه‌سازی موتور بیشتر از راه کارآموزی، همکاری با دانشگاه و معرفی همکاران پر می‌شود تا آگهی عمومی. پس برای ورود به این بخش، کارآموزی در یک موتورساز و ارتباط با استادها و هم‌دانشکده‌ای‌هایی که آنجا کار می‌کنند، از فرستادن رزومه به آگهی‌ها مهم‌تر است.

گزارش‌های معتبر حقوق، مهندس قوای محرکه را جدا نمی‌شمارند. نزدیک‌ترین گروه که همین نوع کار را انجام می‌دهد، مهندسی مکانیک و هوافضاست و عددهای جدول از آن است. میانه حقوق دریافتی خالص کارشناس این گروه در تهران در پایان ۱۴۰۴، ۳۴ میلیون تومان در ماه بود و نیمی بین ۲۶ تا ۴۱ میلیون می‌گرفتند. همین افراد برای ۱۴۰۵ میانه ۴۸ میلیون درخواست کرده بودند. در سطح کارشناس ارشد این دو عدد ۴۳ و ۶۴ و در سطح مدیر ۶۱ و ۹۱ میلیون تومان بود. این گزارش ضریب اطمینان این ردیف‌ها را بالا نشان داده است.

آگهی‌های قوای محرکه چقدر پیشنهاد داده‌اند؟

از ۱۳ آگهی قوای محرکه آبان ۱۴۰۵، ۱۱ آگهی عدد نوشته بودند. میانه کمینه و بیشینه پیشنهادشان ۴۰ و ۴۵ میلیون تومان بود. پایین‌ترین پیشنهاد ۲۶ تا ۳۶ میلیون در اصفهان بود و بالاترین ۶۰ تا ۷۰ میلیون برای مهندس کنترل موتور الکتریکی. ۹ آگهی مرکز موتور ایران‌خودرو که عدد داشتند هم همین میانه ۴۰ تا ۴۵ میلیون را داشتند. آگهی‌ها ننوشته‌اند این عدد خالص است یا ناخالص.

چه چیزی درآمد را بالا می‌برد؟

• رفتن از تولید و برنامه‌ریزی به طراحی، شبیه‌سازی یا کالیبراسیون، که آدم‌های کمتری بلدند.
• کارشناسی ارشد گرایش قوای محرکه و سابقه پروژه واقعی روی موتور یا گیربکس.
• مهارت کنترل و نرم‌افزار، که در آگهی موتور الکتریکی بالاترین پیشنهاد را داشت.
• مزایای غیرنقدی مثل بیمه تکمیلی، سرویس و غذا، که در بیشتر این آگهی‌ها آمده و بخشی از درآمد واقعی است.

قوای محرکه خودروی برقی ساده‌تر به نظر می‌رسد: نه سوپاپ دارد، نه سامانه سوخت و نه گیربکس چند دنده. اما کار مهندسی از بین نمی‌رود، جابه‌جا می‌شود. خنک‌کاری موتور برقی و اینورتر، طراحی جعبه کاهنده کم‌صدا، دوام یاتاقان‌ها در دور بالا و نرم‌افزاری که گشتاور را کنترل می‌کند، همه کار قوای محرکه است.

در ایران موتور احتراقی هنوز سال‌ها اصل کار است. در بازدید آبان ۱۴۰۵ معاون علمی رئیس‌جمهور از مرکز تحقیق موتور ایران‌خودرو، موضوع‌های اصلی کاهش مصرف سوخت، استانداردهای آلایندگی و توسعه خودروهای هیبرید و برقی بود. یعنی همان تیم‌هایی که موتور بنزینی را تنظیم می‌کنند، به سمت هیبرید هم می‌روند.

مهندس امروز برای فردا چه چیزی اضافه کند؟

• مدل‌سازی سامانه با MATLAB و سیمولینک، که هم در موتور احتراقی و هم در برقی به کار می‌آید.
• اصول ماشین‌های الکتریکی و الکترونیک قدرت، در حد گفت‌وگو با مهندس برق تیم.
• مدیریت انرژی در خودروی هیبرید: چه زمانی موتور احتراقی کار کند و چه زمانی موتور برقی.
• زبان انگلیسی فنی، چون استانداردها، مقاله‌ها و راهنمای نرم‌افزارها انگلیسی‌اند.

کسی که فقط قطعه موتور بنزینی بلد است، در ده سال آینده جای کمتری دارد. کسی که حرارت، سیالات و کنترل را خوب بفهمد، در هر دو نوع قوای محرکه کار پیدا می‌کند.