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   
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 (185 نظر) بهنوش بختیاری: آن چنان که فکر میکنید پولدار نیستیم من و همسرم مستاجر هستیم و حتی پول خرید یک خانه نداریم/ من حتی در خانه ام فرش هم ندارم! (138 نظر) درگذشت خواننده برنامه عصر جدید؛ اعلامیه ترحیم هومن لطفعلی استعداد درخشان روشندل کشورمان/ روحش شاد+فیلم (125 نظر) (ویدئو) مازیار لرستانی: تنها کار تو دنیا که خیلی ازش خوشحالم مرد شدنمه/ چه دکوراسیونی داره خونش، آدم یاد خونه‌های نوستالژی دهه 60میفته (116 نظر) (ویدئو) مازیار لرستانی: تطبیق جنسیتی من دخالت در کار خدا نیست/ دردها و مشکلات من اصلا ربطی به تبدیل جنسیت من ندارد (95 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 (89 نظر) همزاد گلوریا هاردی، با شباهت صد در صدی پیدا شد+عکس/یکی از یکی معروف تر و هنرمندتر (79 نظر) نرگس محمدی، مهران مدیری، بهنوش بختیاری، پیمان قاسم خانی، امین حیایی و سایر بازیگرانی که به عیادت الناز شاکردوست رفتند+عکس (79 نظر) جشن تولد مجلل و شاهانه علی اوجی برای نرگس محمدی+عکس/تزئین زیبای کیک با توت فرنگی (71 نظر) جواد خیابانی : خاک بر سر من اگر بخوام با بردن اسم تو خودمو معروف کنم ، ما تو رو معروفت کردیم ، رسانه تو رو باد کرده (70 نظر) داریوش ارجمند: ببین شریفی نیا؛ من پاریس و لندن رو گشتم! بعد از بازی مالک اشتر پایم را در هیچ باشگاه بیلیاردی نگذاشتم می‌دانید چرا؟ چون آبروی امام علی (ع) روی کولم بود+فیلم (70 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 (68 نظر) 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 (65 نظر) (ویدیو) الیکا ناصری: بارانِ سریال «گردن‌زنی»: دوست ندارم بگویند موفقیتم به خاطر جذابیت چهره‌ام است! (60 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 (58 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
همسر شاهرخ استخری: ما سنتی ازدواج نکردیم و 8 ماه آشنایی ما طول کشید تا تصمیم و شناختمون صد در صد شد/ شاهرخ اول عکس منو دید و از اونجا شروع شد، جذب ظاهرم شد
ساعد سهیلی: من از انرژی مثبت مردم که نسبت به من و گلوریا دارند انرژی می گیرم/هرجا میرویم به ما لبخند میزنند
دعا و نیایش؛ بخش 7/ ذکر کبیره استجابت دعا در روایات معتبر از پیامبر اسلام و ائمه
فوری؛ محل حضور بشار اسد و خانواده‌اش مشخص شد
تارتار: می‌توانیم دوباره تراکتور را شکست بدهیم/دو هفته پیش بود که با هم بازی کردیم و شناخت خوبی از هم داریم
کدام بازیکنان پرسپولیس برای دیدار دوستانه به چین میروند؟
بهترین راه برای استقلال مالی خانم‌ های خانه‌ دار!
فال شمع روزانه امروز دوشنبه 19 آذر 1403
ترکیب مس رفسنجان مقابل سپاهان مشخص شد
فال قهوه با نشان روز دوشنبه 19 آذر ماه 1403
علت کم حرفی کودکان و درمان آن چیست؟ / آیا باید نگران کم حرفی فرزندم باشم؟
ترکیب هجومی سپاهان برای صدرنشینی/جناحین، نقطه قوت طلایی پوشان
فال روزانه امروز دوشنبه 19 آذر ماه 1403
فال ابجد روزانه دوشنبه 19 آذر 1403
فال انبیاء روزانه دوشنبه 19 آذر 1403
منتخب روز   
غذاهای سنتی/ طرز تهیه خورش کرفس خوش عطر و مزه (ویدئو) بهنوش بختیاری: واسه عقدم یه مانتو سفید پوشیدم و خودم آرایش کردم، شوهرم نویسندست، نمیخواستم خرج اضافی بیفته رو دوشش! سفر به عصر قاجار؛ تیپ جالب احمدشاه در کنار رضاخان سردارسپه پس از بازگشت از سفر اروپا در سال 1797 + عکس داستان های عاشقانه؛ منظومه خسرو و شیرین جلد 1 قسمت دوم+ فایل صوتی پرهزینه‌ترین شب یلدای خاندان پهلوی/ نگاهی به مراسم ازدواج محمدرضا پهلوی و فرح در شب یلدا/ از گوشه و کنار غرق در گل کاخ پادشاهی تا لباس عروس پرطمطراق فرح و خواهران شاه نگاهی به دکوراسیون شیک منزل رامبد جوان و نگار جواهریان؛ جزئیات چشم‌نواز آینه کنسول زمردی مزین شده با گل‌های طبیعی و نرگس شکار حسین رضازاده در لحظه‌ای غیرمنتظره ؛ قهرمان فوق‌سنگین، حالا در دنیای سرگرمی! دختر بشار اسد در مسابقات سوارکاری تهران قهرمان شده بود؟ فاتحه‌ای از جنس عشق؛ لحظاتی ناب از خلوت چهره‌های سیاسی کشور با پدرانشان در کنار خانه ابدی‌شان؛ از رهبر معظم انقلاب و مرحوم هاشمی رفسنجانی تا شهید رئیسی و حسن روحانی+عکس (ویدیو) تشویق جانانه عایشه‌گل جوشکون، بازیگر مشهور ترکیه در کنسرت ترکیه فرزاد فرزین و سلفی‎‌های جذاب عایشه‌گل با ستاره‌های ایرانی، محمد علیزاده و بهرنگ علوی+ عکس ارزان‌ترین و گران‌ترین کشور‌ها برای مهاجران در سال 2024 جنجال لاریجانی در برنامه زنده تلویزیونی: چرا عراقچی از گفتگو با مخالفان دولت بشار اسد صحبت می کند؟ +فیلم