ساعدنیوز
ساعدنیوز

نحوه کار کردن موتور احتراق داخلی

  پنجشنبه، 26 فروردین 1400   زمان مطالعه 4 دقیقه
نحوه کار کردن موتور احتراق داخلی
از ICE غالبا در حوزه‌ی حمل‌ونقل استفاده می‌شود. از دیگر کاربردها می‌توان به شرایطی اشاره کرد که دستگاه باید در حال حرکت باشد اما در عین حال امکان استفاده از موتور الکتریکی نباشد. البته گاهی از موتورهای درون‌سوز برای به حرکت درآوردن یک ژنراتور و تولید برق استفاده می‌شود. با این روش می‌توان از امکانات سیستم الکتریکی در کنار این موتور استفاده کرد.

«موتور درون سوز» (internal combustion engine) یا به اختصار «ICE» سیستمی است که احتراق سوخت آن در محیط بسته ای به نام «محفظه ی احتراق» (combustion chamber) صورت می گیرد. واکنش سوختن با تولید گرمای بسیار زیاد، منجر به افزایش دما و فشار می گردد. بعد از انفجار، سیال اجازه دارد منبسط شود. این انبساط در ادامه منجر به ایجاد حرکت برای مثال در پیستون ها، «روتور» (rotor) یا حرکت کل موتور می گردد.

این فرایند با فرایندی که در «موتورهای احتراق خارجی» (external combustion engines) مانند موتورهای بخار اتفاق می افتد، متفاوت است. در این نوع از موتورها، سوختن ابتدا یک سیال عملیاتی مانند آب را گرم می کند که در ادامه این سیال منجر به ایجاد فشار، حرکت یا انرژی جنبشی می گردد. بخار پرفشار و فوق داغ تولید شده پیستون را به حرکت در می آورد.

ICE عموما شامل موتورهای «رفت و برگشتی» (reciprocating)، موتورهای «وانکل» (Wankel) و طرح های مشابه است که احتراق به شکل ناپیوسته در آن ها صورت می گیرد. با این حال برخی از فرایندهای پیوسته مانند موتور جت ها، موشک ها و توربین های گاز نیز موتور درون سوز هستند.

تصویر
موتور احتراق داخلی
مهم ترین مزیت این نوع موتور، «قابلیت جابه جایی» (portability) است. استفاده از چنین سیستمی در خودرو بسیار ساده تر از نوع برقی است. حتی در بسیاری از خودروهای هیبرید از این موتور برای شارژ باتری استفاده می شود.

بزرگ ترین عیب این سیستم تولید آلودگی است. علاوه بر آلودگی هوا، پسماندهای تولیدی مانند لاستیک و روغن به محیط زیست ضربه می زنند. بسیاری از موتورهای درون سوز آلودگی صوتی زیادی تولید می کنند. عیب دیگر ICE اندازه بزرگ آن است چرا که غالبا امکان تولید توان مورد نیاز از یک موتور کوچک وجود ندارد. موتورهای الکتریکی البته این مشکل را ندارند.

مراحل کار یا چرخه عملکرد موتور احتراق داخلی

حرکت رفت و برگشتی پیستون در سیلندر، مکانیزم اصلی تولید توان در انواع موتور احتراق داخلی می­باشد که توسط دسته موتور به محور اصلی انتقال می­یابد. پیستون در سیلندر بین دو موقعیت مرکز مرگ پایینی و موقعیت مرگ بالایی به صورت دائمی حرکت می­کند و زمانی که پیستون در نقطه­ ی مرگ بالایی قرار می­گیرد، حجم سیال درون پیستون کمینه و زمانی که پیستون در نقطه­ ی مرگ پایینی قرار می­گیرد، حجم سیال بیشینه می­باشد.

به طور کلی انواع این موتورها به دو دسته ­ی موتورهای جرقه ای و موتور­های تراکمی تقسیم می­شوند، که این معیار دسته­ بندی بر اساس نسبت تراکم در هر موتور می­باشد.

نسبت تراکم را می­توان به صورت نسبت حجم بیشینه به حجم کمینه سیال درون سیلندر در موتور درون سوز تعریف کرد. نسبت تراکم در موتور­های جرقه ­ای بین ۸ الی ۱۲ و در موتورهای تراکمی بین ۱۲ الی ۲۴ می باشد.

اجزای موتور احتراق داخلی شامل محفظه ­ی سیلندر ، پیستون ، شمع ، دریچه­ های ورودی هوا و سوخت (سوپاپ)، دریچه خروجی هوا و سنسورهای متعدد می­باشد. در ادامه به صورت مختصر، ساختار و سیکل کارکرد این نوع موتور بررسی می­شود.

تصویر
موتور احتراق داخلی
عملکرد موتور احتراق داخلی شامل ۴ مرحله اصلی است. هر ۲ مرحله معادل با یک دور کامل محور اصلی انتقال توان در خودرو می­باشد. سیکل حاکم بر موتورهای جرقه­ای و تراکمی یکسان است. مراحل سیکل تولید توان در موتور­های درون­سوز جرقه­ای به ترتیب عبارتند از:

این مراحل عبارتند از:

۱) مرحله مکش موتور خودرو

۲) مرحله تراکم موتور

۳) مرحله احتراق موتور

۴) مرحله تخلیه موتور

در ادامه به صورت مختصر به توضیح هر کدام از این مراحل خواهیم پرداخت.

مرحله مکش موتور خودرو

همزمان با پایین آمدن پیستون، سوپاپ ورودی سیلندر باز می شود تا مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر شود.

مرحله تراکم موتور

وقتی پیستون ها تا انتها پایین رفت، دریچه ورودی بسته می شود تا موقع بالا آمدن سوپاپ، مخلوط سوخت و هوا فشرده شود و تراکم صورت گیرد.

مرحله احتراق موتور

وقتی که پیستون تا انتها بالا رفت، شمعی که دورن سیلندر وجود دارد ایجاد جرقه کرده تا مخلوط سوخت و هوا منفجر شود و موج انفجار به وجود آید و این موج باعث ایجاد فشار زیاد بر روی پیستون می شود و در نهایت پیستون با قدرت و سرعت زیاد به پایین حرکت می کند.

مرحله تخلیه موتور

وقتی که پیستون تا انتها پایین رفت، سوپاپ خروجی باز شده تا با بالا آمدن پیستون، دود داخل سیلندر تخلیه شود. برای بالا آمدن پیستون و خروج کامل دود، سوپاپ خروجی بسته شده و دوباره مراحل ذکر شده تکرار می شود.

این چهار مرحله، در موتور احتراق داخلی یک سیکل و یا یک چرخه می گویند و منظور از سیکل این است که در یک بازه زمانی معین یک عملی چندین بار تکرار شود. که در مورد اتومبیل این سیکل بارها و بارها در هنگام حرکت اتفاق می افتد.

دیدگاه ها

  دیدگاه ها
پربحث های هفته   
دکوراسیون مجلل قصر فرح و محمدرضا پهلوی/ از اتاق خلوت باشکوه فرح تا اتاق پذیرایی و غذاخوری، وجب به وجبش نشان از ولخرجی‌های الکی داره اونم در شرایطی که اکثر مردم در فقر شناور بودند (498 نظر) سحر زکریا: جوکرِ احسان علیخانی اگر ابتذال نیست پس چیه؟ رقص دسته جمعی بازیگران در جوکر نشانه جهل آنهاست+عکس (279 نظر) مراسم عروسی کاملا متفاوت و تکرار نشدنی مهدی ترابی، ستاره تیم ملی/ از نصب بنر حاج قاسم سلیمانی روی سِن تالار تا خواندن شعر حماسی در وصف سردار (160 نظر) مقایسه پراید و پژو با سانتافه توسط نماینده مجلس! / مگه سانتافه کره‌ای نیست؟ (102 نظر) گلوریا هاردی: هم ایران خانه من است و هم فرانسه؛ هر دو وطن من هستند/اگر روزی تیم ملی ایران و تیم ملی فرانسه بازی کنند، من دوست دارم بازی مساوی شود (85 نظر) جشن تولد مجلل و شاهانه نوید محمد زاده برای فرشته خانوم، نور زندگی اش+عکس/تزئین زیبای کیک با تم یونیکورن (81 نظر) رضا رویگری: یک استخری در جنوب شهر بود که لطف کردند یک شب من را دعوت کردند نوشتند رویگری در استخر خانه‌اش دارد شنا می‌کند! (73 نظر) (ویدئو) مازیار لرستانی: تطبیق جنسیتی من دخالت در کار خدا نیست/ دردها و مشکلات من اصلا ربطی به تبدیل جنسیت من ندارد (71 نظر) یادی کنیم از ناهار ظهر جمعه‌های خونه‌ی مادر بزرگ/ از غذاهایی که عطر و بوی خونه های قدیمی دارن تا سفرهای چیده شده به سلیقه‌ی مادربزرگ (69 نظر) فریبا نادری؛ الان دوره بد اقتصادی ایرانه، مردم خوشحال نیستن و همدیگه رو مقصر میدونن، منم نمیتونم 1 کیلو آجیل شب یلدا بخرم، حداقل میتونیم بهم لبخند بزنیم (67 نظر) کنایه سنگین علی دایی به پژمان جمشیدی:خدارو شکر میکنیم که حداقل تو فوتبال به جایی نرسیدی ، عوضش یه هنرپیشه ی خوب شدی که خود من هم بهت افتخار میکنم (54 نظر) برادر علی دایی: همه ما داداش ها دو اسم داریم اسم اول را پدرم در شناسنامه و اسم دوم را عمه‌ام برایمان گذاشته است!+عکس (54 نظر) خلاقیت خنده دار عروس دست و پا چلفتی با تزئین سینی مرغ برای مادرشوهر حماسه آفرید+عکس/هنر نزد ایرانیان است و بس (52 نظر) نگاهی به بازیگران و سلبریتی های مشهور ایرانی که مجردی را به متاهلی ترجیح دادند +عکس/ از مهراوه شریفی نیا و نیکی کریمی تا الناز شاکردوست و پریناز ایزدیار (52 نظر) لعیا زنگنه: افتخارم این است که در کشوری زندگی می‌کنم که رهبر آن از نسل حضرت فاطمه زهراست + ویدیو (50 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
داستان های هزار و یک شب / شب بیستم : غلام دروغگو ( قسمت سوم)
خبر جدید برای سهامداران عدالت؛ سود مرحله سوم سهام عدالت 23 آذر 1403 واریز می‌شود؟
نماینده مجلس: قانون عفاف و حجاب 3 ساله است
آیفون 17 پرومکس یک آپشن جذاب خواهد داشت
برنامه وزارت اقتصاد در مورد نرخ سود بانکی چیست؟
«ترامپ»، میلیاردر آمریکایی را به عنوان کاندیدای ریاست ناسا انتخاب کرد
طرح بنزین به هر نفر، زمینه‌ساز حل ناترازی و ایجاد اقتصاد بهینه‌سازی
جایی که ولایت در خطر است باید جان را فدا کرد
پیمان نظامی کره شمالی و روسیه اجرایی شد
میزان افزایش حقوق حداقل‌بگیران مشخص شد
پزشکیان خطاب به استاندار جدید آذربایجان غربی: به وضعیت دریاچه ارومیه توجه جدی شود
بهینه کردن مصرف بنزین، اولویت نخست وزارت نفت
قالیباف: ما نباید از مسیر شهدا غافل شویم/ با عقلانیت انقلابی می توانیم به مشکلات غلبه کنیم
قاضی زاده هاشمی: باید به دولت پزشکیان کمک کرد
صدای پاهای مارین لوپن در حوالی کاخ الیزه!
منتخب روز   
اولین ملاقات محمدرضا پهلوی و معشوقه‌ی مو بلوندش، پری غفاری در شاه نشین پرزرق و برق سعدآباد تا خانه‌ای ناشناس در خیابان کاخ و تپانچه بدست شدن شاه پهلوی برای تهدید داستان های هزار و یک شب / شب بیستم : غلام دروغگو ( قسمت سوم) فوری/ همه چیز درباره زلزله شدید خوزستان سنگ تمام نیما فلاح برای همسرش، سحر ولدبیگی در روز تولدش و سالگرد ازدواجشون/ خلاقیت منحصربه‌فرد اوستا قناد در طراحی چهره سحر خانم حماسه آفرید+ تصاویر یادی کنیم از تحقیر شدن تاریخی فرح توسط محمدرضا پهلوی در مقابل میلیونها تماشاگر/ دیکتاتوری که حتی اگر همسرش نظری جز نظر وی داشت با خاک یکسان میشد پیرمرد مو طلایی خطاب به ظریف: مذاکره؟ نه، ممنون! + عکس دعا و نیایش؛ بخش 5/ دعاهای کوتاه و بسیار اثربخش در دفع بلا همسران پزشک هنرمندان/ از همسر خوش‌تیپ جراح شیلا خداد و همسر غزل شاکری تا آناهیتا همتی و سیروس همتی+ تصاویر (ویدئو) ستاره پسیانی: شوهری می‌خوام که فقط قدش بلند باشه و قیافش واسم مهم نیست/ مهران مدیری: یعنی یه چیز دراز بی‌ریخت؟! غش کرد از خنده😁 نگاهی به سوپرایز ویژه بهرام رادان برای همسرش، مینا مختاری/ طلای مزین شده به اسم پسر یکی یدونشون+ عکس داستان های هزار و یک شب / شب نوزدهم : غلام دروغگو ( قسمت دوم) ایده‌های یلدایی/ خورش انار مسما (خورش انار و بادمجان) گیلکی