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 (523 نظر) سحر زکریا: جوکرِ احسان علیخانی اگر ابتذال نیست پس چیه؟ رقص دسته جمعی بازیگران در جوکر نشانه جهل آنهاست+عکس (291 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 (181 نظر) درگذشت خواننده برنامه عصر جدید؛ اعلامیه ترحیم هومن لطفعلی استعداد درخشان روشندل کشورمان/ روحش شاد+فیلم (101 نظر) (ویدئو) مازیار لرستانی: تطبیق جنسیتی من دخالت در کار خدا نیست/ دردها و مشکلات من اصلا ربطی به تبدیل جنسیت من ندارد (91 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 (82 نظر) همزاد گلوریا هاردی، با شباهت صد در صدی پیدا شد+عکس/یکی از یکی معروف تر و هنرمندتر (71 نظر) نرگس محمدی، مهران مدیری، بهنوش بختیاری، پیمان قاسم خانی، امین حیایی و سایر بازیگرانی که به عیادت الناز شاکردوست رفتند+عکس (59 نظر) بیرانوند: رفته بودیم استخر واقعا پول نداشتیم برگردیم پیاده انداختیم تو اتوبان مرزداران مرتضی به یه دختر گفت نازه بَخرم دختره یه چَک زد به من...+فیلم (57 نظر) سفره غذای ساده ولی با صفا مهدی طارمی ابر ستاره فوتبال ؛ برنج با ته دیگ سیب زمینی آن هم روی زمین (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) ساعد سهیلی: من خوشحال می شوم اگر محبوبیت گلوریا از من بیشتر شود و همسرم از من مشهورتر شود ما با هم رقابت نداریم (49 نظر) خداداد عزیزی: یک بار در خارج از کشور از من خواستگاری شد/ من بدآموزی نکردم، به کسی بهت ظلم کرد، باید ظلم کنی (46 نظر) (ویدئو) انتقاد تندوتیز مازیار لرستانی از سینمای کمدی: مادرمو به زور بردم سینما، از خجالت حرف‌هایی که در سینما می‌زدند شرمنده مادرم شدم/ نمی‌دانم که چی دارید سر سینما میارید این سینما نیست! (40 نظر) سلمان خان؟ نه، ممنون ما خودمون کیسان دیباج رو داریم/ نگاهی به تیپ و استایل شیک 4 فصل نیمای سریال "گردن‌زنی"، از بهار تا پاییز و زمستان (40 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
الهام چرخنده: به خاطر تبریک به رهبر معظم انقلاب به من حمله کردند و با چوب منو زدند؛ اینجا که ایستاده‌ام هنوز کمرم درد می‌کنه
آرزوی اردوغان برای اشغال دمشق توسط تروریست ها؛ به اسد گفتیم بیا دیدار کنیم اما جواب نداد
شهاب حسینی: همین الان هم به من بگویند بازیگری بس است باید بروی در اسنپ کار کنی نه تنها طلبکار نیستم که به اندازه همه عمرم بدهکارم
فرانسه در آستانه تغییر بزرگ / در فرانسه چه خبر است؟
رهبر معظم انقلاب پاسخ می‌دهند؛ حکم شرعی ایجاد مراکز آموزش رقص
پوریا پورسرخ: علی اوجی و نرگس محمدی به خانه ما آمدند، غذا سفارش دادیم/ من برنج و با تمام ظروف پلاستیکی داخل فر گذاشتم غذا رو خوردیم/ تا آخر شب از زیر دندونمون پلاستیک سوخته بیرون می آوردیم
فال قهوه با نشان روز شنبه 17 آذر ماه 1403
سحر زکریا: من از مهران مدیری طلبی ندارم اگر میلیاردها پول به من بدهد با او کار نمیکنم/ از ترس مدیری حق نداشتیم مریض شویم شده بودیم عین اصحاب کهف
فال روزانه امروز شنبه 17 آذر ماه 1403
فال انبیاء روزانه شنبه 17 آذر ماه 1403
حسین رضا زاده : پدرم راننده کامیون بود ؛ وضع مالی متوسطی داشتیم ؛ 3 فرزند دارم ؛ اگر دخترم بخواهد وزنه بردار شود مشکلی ندارم ؛
فال ابجد روزانه شنبه 17 آذر 1403
فال حافظ با تفسیر امروز شنبه 17 آذر 1403+فیلم
ظریف حساب های تلگرام و واتساپ خود را غیرفعال کرد؛ دلیل چهره‌ی پرحاشیه این روزها از این اقدام چیست؟
آقای رئیس جمهور، ساخت یک میلیون مسکن، قانون است نه وعده!
منتخب روز   
لحظاتی همراه با کوهنوردی حرفه‌ای مرحوم هاشمی رفسنجانی؛ از نوشیدن آبِ آبشار تا نوشتن یادگاری روی تخته سنگ+ویدیو حسین رضا زاده : پدرم راننده کامیون بود ؛ وضع مالی متوسطی داشتیم ؛ 3 فرزند دارم ؛ اگر دخترم بخواهد وزنه بردار شود مشکلی ندارم ؛ ایده‌های یلدایی/ طرز تهیه کیک مخصوص شب یلدا بدون نیاز به خامه کشی انواع پلوهای مخلوط طرز تهیه ته چین مرغ مجلسی پیراهن ظریف و پرنسسی پری غفاری، معشوقه‌ی مو بلوند محمدرضا پهلوی، در اولین ملاقات/ از دیدار در اتاق پر زرق و برق کاخ تا تهدید با تپانچه در خانه‌ای که برای همیشه ناشناس ماند 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