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 (220 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! (168 نظر) (ویدئو) مازیار لرستانی: تنها کار تو دنیا که خیلی ازش خوشحالم مرد شدنمه/ چه دکوراسیونی داره خونش، آدم یاد خونه‌های نوستالژی دهه 60میفته (165 نظر) درگذشت خواننده برنامه عصر جدید؛ اعلامیه ترحیم هومن لطفعلی استعداد درخشان روشندل کشورمان/ روحش شاد+فیلم (125 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 (117 نظر) افسانه چهره آزاد: روزی که ازدواج کردیم به خانواده گفتیم از ما بچه نخواهید چون من و شاهرخ تصمیم داریم که هیچ وقت بچه دار نشویم با اینکه خیلی بچه‌ها را دوست دارم+فیلم (108 نظر) جشن تولد مجلل و شاهانه علی اوجی برای نرگس محمدی+عکس/تزئین زیبای کیک با توت فرنگی (102 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 (79 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 (75 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 (74 نظر) (ویدیو) الیکا ناصری: بارانِ سریال «گردن‌زنی»: دوست ندارم بگویند موفقیتم به خاطر جذابیت چهره‌ام است! (73 نظر) نفیسه روشن: در کشوری که خانه خدا آنجاست اعمال حج دارد کوه صفا و مروه دارد خانم جنیفر لوپز هم حضور دارد! +عکس (62 نظر) شیلا خداداد: لزوما دنبال این نبودم که زن فرزین بشم! من هیچ علاقه ای به خانه داری ندارم هیچوقت کار نظافت خانه انجام ندادم (51 نظر) رضا رویگری: 10، 12 ساله پسرمو ندیدم خارج از کشور/بابا بیایید دیگه من جز خدا هیشکیو ندارم، منو تنهام نذارید+ویدئو (51 نظر) شهربانو منصوریان : کارمند شهرداری هستم قبلا 300 هزارتومن حقوق می گرفتن الان 900 هزار تومن ؛ ته حسابم هم 500 هزارتومن پول دارم (50 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
اردوغان و پوتین بر سر سوریه با هم معامله کردند؟
ماجرای وعده عجیب الهام چرخنده به خواهران منصوریان/ 100 میلیون تومان پول، خانه و ماشین و باز کردن باشگاه ورزشی در ازای چادری شدن!
قانون حجاب و عفاف خطرناکتر از گشت ارشاد است؟
یادداشت‌های روزانه مسعود: باید با احمدی‌نژاد مشورت کنم!
هشدار جدی ربیعی درباره اجرای قانون حجاب: به خاطر خدا به عواقب اقدامات تان بیندیشید
هاشم‌نژاد از خودش کپی گرفت!/مهاجم تراکتور ترمز را باز کرده و دور انداخته
بیانیه همسران شهدای حرم: خون شهدای ما در آنجا ریخته شده
اردوغان برنده بزرگ پروژه عبری-عثمانی-غربی سرنگونی دولت بشار اسد در سوریه
با نزدیک شدن به سال نوی مسیحی رامین رضاییان از نوئل هدیه خاص خودش را می‌خواهد!
روایتی از اقدام شنیدنی تاجر بزرگ فرش در تهران؛ اینها فرششان را می‌آوردند خانه رهبر معظم انقلاب، که مدتی زیر پای ایشان باشد بعد این را جمع کنند و ببرند خانه خودشان یعنی زیر پای آقا متبرک شود
قتل عام خانواده زن تهرانی به دست همسر سابق کینه‌ای / وقتی شنیدم همسرم قصد ازدواج دارد عصبی شدم
تهرانی‌ها بیش از 2 برابر شهرهای دیگر ایران برای مسکن هزینه می‌کنند: 182 میلیون تومان!
صداوسیما انحصار در این حوزه را دوست دارد و همه‌چیز را متعلق به خود می‌داند
مشاور پوتین: پایان ترکیه آتا ترکی آغاز شد
اولویت جدید برای نام نویسی حج اعلام شد
منتخب روز   
وقتی بچه‌ها با هم دعواشون میشه این 3 کار ممنوع/ توصیه مهم دکتر سعید عزیزی نگاهی بر تیپ و استایل پاییزی ستاره درخشان جوکر، نعیمه نظام‌دوست در کافه رستوران شیک+ عکس (تصویر) جاساز ماهرانه‌ی بیش از 4 کیلو تریاک در ماشین دو جوان قاچاقچی لو رفت / این دوتا شیطون رو هم درس میدن! تهرانی‌ها بیش از 2 برابر شهرهای دیگر ایران برای مسکن هزینه می‌کنند: 182 میلیون تومان! داستان های خنده دار/ حکایت خنده‌دار ملانصرالدین و هدیه عروسی مرد ثروتمند نگاهی به رهبران و روسای‌جمهوری که از طبابت و پزشکی وارد دنیای سیاست شدند؛ از محمد جولانی و بشار اسد تا مسعود پزشکیان+عکس بررسی مشخصات فنی پژو پارس (پرشیا)؛ پژو پارس بخریم یا نه؟ بهنوش بختیاری: من و بهاره جفتمون دچار یک سرنوشتیم،سالها گذشت و تاوانش قضاوت و سنگ خوردن از سوی عزیزانمان بود/ تولد چهل سالگیمان را با همه رنج ها و گریه ها جشن گرفتیم+عکس خبر فوری/ تعطیلی مدارس تبریز فردا سه‌شنبه 20 آذر 1403 خلاقیت تحسین برانگیز شاطر خوش سلیقه برای پختن نان قلبی برای مازیار لرستانی/ وقتی عاشق کارت باشی نتیجش میشه همین+عکس محسن هاشمی‌رفسنجانی: هر 3 پسرم دانشجو و بدون شغل دولتی هستند+عکس ماجرای رابطه محمدرضا پهلوی و گیلدا، دختر موطلایی 19 ساله‌، از زبان مادرش؛ یک روز شاه دست دختر جوانی را گرفت و به کاخ آورد و به فرح گفت هر کاری که دوست داری بکن!