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 (535 نظر) سحر زکریا: جوکرِ احسان علیخانی اگر ابتذال نیست پس چیه؟ رقص دسته جمعی بازیگران در جوکر نشانه جهل آنهاست+عکس (304 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 (117 نظر) (ویدئو) مازیار لرستانی: تطبیق جنسیتی من دخالت در کار خدا نیست/ دردها و مشکلات من اصلا ربطی به تبدیل جنسیت من ندارد (94 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! (88 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 (85 نظر) 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 (78 نظر) همزاد گلوریا هاردی، با شباهت صد در صدی پیدا شد+عکس/یکی از یکی معروف تر و هنرمندتر (78 نظر) نرگس محمدی، مهران مدیری، بهنوش بختیاری، پیمان قاسم خانی، امین حیایی و سایر بازیگرانی که به عیادت الناز شاکردوست رفتند+عکس (70 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 (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 (59 نظر) اکبر عبدی: رفته بودیم مکه یکی از طلا فروشای عرب بعد از اینکه فهمید من کمدین معروفیم از دخترم خواستگاری کرد گفت دخترتو اینجا بذاری وزن دخترت طلا میدم منم گفتم ... +ویدئو (57 نظر) سفره غذای ساده ولی با صفا مهدی طارمی ابر ستاره فوتبال ؛ برنج با ته دیگ سیب زمینی آن هم روی زمین (55 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)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
هوش مصنوعی بهتون کمک می‌کنه فیلم مورد علاقه‌تون رو پیدا کنید / معرفی 8 سایت و برنامه و ربات پیدا کردن و دانلود فیلم
نماینده مجلس نزدیک به سعید جلیلی: ایران سوریه را معامله نکرده، گردن پزشکیان نیندازید!
(عکس) محل خاکسپاری موقت پدر شوهر لبنانی زینب سلیمانی مشخص شد
رابطه پنهانی زن و مرد متاهل خون به پا کرد / قاتل: من و همسر مقتول به هم علاقه پیدا کردیم
معاون اجرایی پزشکیان: چندبار از جلیلی دعوت کردیم، اما نیامد
چگونه به فرزندمان یاد بدهیم فحش ندهد و حرف‌ های زشت نزد؟ / 8 راهکار برای مقابله با کودک بددهن
ضرغامی: پزشکیان برای مشارکت مردم تأیید صلاحیت شد
فال شمع روزانه امروز یکشنبه 18 آذر 1403
فال قهوه با نشان روز یکشنبه 18 آذر ماه 1403
فال روزانه امروز یکشنبه 18 آذر ماه 1403
فال ابجد روزانه یکشنبه 18 آذر 1403
نگاهی به عادات خاص و شنیده نشده صادق خرازی، سفیر جدید ایران در چین؛ از علاقه به سیگار برگ اصل کوبایی تا جمع‌آوری نسخه‌های خطی
استوری جنجالی مهدی طارمی در اینستاگرام خبرساز شد/ آیا جدایی از اینتر در نیم‌فصل نزدیک است؟+عکس
فال انبیاء روزانه یکشنبه 18 آذر 1403
فال حافظ با تفسیر امروز یکشنبه 18 آذر 1403 + فیلم
منتخب روز   
واکنش احساسی نرگس محمدی، خوش‌خنده جوکر بانوان به حضور همسرش علی اوجی و مهرداد صدیقیان در فرش قرمز عربستان+ عکس هوش مصنوعی بهتون کمک می‌کنه فیلم مورد علاقه‌تون رو پیدا کنید / معرفی 8 سایت و برنامه و ربات پیدا کردن و دانلود فیلم مروری بر سلیقه خاص احمد مهران فر و همسرش مونا فائزپور/ از جشن تولد پسرش نیک گرفته تا چیدمان اتاق پذیرایی مزین شده با چراغ خواب ترند و هارمونی جذاب رنگ‌های سرخ+ تصاویر (ویدیو)مصاحبه اختصاصی حسین رفیعی با مسن‌‌ترین دانشجوی ایرانی/ باج‌گیری از رئیس دانشگاه در پخش زنده برای گرفتن مجوز اردوی دانشجویی (ویدیو) استایل شیک و تغییر چهره شگفت‌انگیز رؤیا افشار وقتی شیطان‌های رجیم نذاشتن درس بخونه/ خوبه رنگ و روغن به صورتش نمیخواست بزنه تا از خوابگاه دانشجویی بره بیرون افسانه های کهن شرقی/ قصه‌ی تک قسمتی سه سیب و سه دختر ساینا بخریم یا سهند؟/ یک مقایسه جانانه بین سهند و ساینا S داستان های هزار و یک شب / شب بیست و یکم : غلام دروغگو ( قسمت چهارم)+ ویدیو هدیه‌ای فراتر از مرزها؛ پربازدید شدن درخواست یکی از عزاداران لبنانی برای گرفتن چفیه رهبر معظم انقلاب + ویدیو ویدئویی عجیب از مچاله شدن کاپوت تارا جنجالی شد / قوطی رانی یا ماشین؟! (ویدیو) ستاره درخشان جوکر بانوان: نعیمه نظام‌دوست: یه عده بهم گفتن چقدر جلفه؛ چقدر دیوونست/ اگه خندوندن مردم دیوونگیه، من دیوونم! بیماری مرموز و کشنده که شیوع آن از کنگو آغاز شده و تاکنون 143 قربانی داشته / آیا بیماری جدید در راه است؟!