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 (538 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 (183 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 (146 نظر) درگذشت خواننده برنامه عصر جدید؛ اعلامیه ترحیم هومن لطفعلی استعداد درخشان روشندل کشورمان/ روحش شاد+فیلم (125 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! (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) (ویدئو) مازیار لرستانی: تنها کار تو دنیا که خیلی ازش خوشحالم مرد شدنمه/ چه دکوراسیونی داره خونش، آدم یاد خونه‌های نوستالژی دهه 60میفته (86 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 (86 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 (75 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 (69 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 (62 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) 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 (56 نظر) جشن تولد مجلل و شاهانه علی اوجی برای نرگس محمدی+عکس/تزئین زیبای کیک با توت فرنگی (55 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
پاسخ جالب رهبر معظم انقلاب به سوال چالشی؛ حکم شرعی استفاده از ظروف به جای آلات موسیقی در عروسی‌ها توسط زنان و شنیده شدن توسط مردان چیست؟
یک کشته و چهار مصدوم در برخورد مرگبار پراید و تریلر در محور شوشتر
افتتاح بزرگترین کارخانه تولید اسانس خاورمیانه و کارخانه تولید کود فسفاته در شوشتر
اسناد مالکیت تک‌برگی اراضی زراعی و باغی بخش میان‌آب شهرستان شوشتر انجام شد
همزمان با سالروز شهادت حضرت زهرا(س)اهدای احکام مدیران ارشد شورای راهبردی در مشهد مقدس
کره، طلا می‌شود؛ کره 100 گرمی چند؟
شوک به لیگ برتر: هفته بعد سه بازی با وی ای آر!
چالش روزانه رژیم با کالری شماری؛ روز اول / نمونه برنامه غذایی برای صبحانه، ناهار، میان وعده و شام با 1355 کالری
انتقال سهمیه سوخت از کارت سوخت به کارت بانکی فراهم شد
گران‌ترین اشتباه تاریخ رمزارز؛ 10 هزار بیت‌کوین برای دو پیتزا و ضرری میلیون دلاری+عکس
ما نمی‌توانیم ایران را در کسوت کره شمالی ببنیم/ صحبت از بازدارندگی هسته‌ای بی اعتبار است
پشت پرده جنجالی حنجره های میلیاردی خوانندگان ایرانی!/ بساط بازار گرمی و شیرین کاری تبلیغاتی شرکت های متعدد!
داستان های عاشقانه؛ منظومه خسرو و شیرین جلد 1 قسمت دوم+ فایل صوتی
بهنوش بختیاری: من دیگر مادر نمیشوم و شانس این را ندارم که مادر شدن را تجربه کنم ولی من از همسر خیلی شانس آوردم !
حسن روحانی: سالن کالبد شکافی بسیار آزاردهنده و چندش آور بود؛ از ساعت 1 تا 8 بعدازظهر در سالن تشریح بودم و اون روز نتونستم غذایی بخورم
منتخب روز   
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 دکتر منوچهر قارونی: تنفس در هوای آلوده ممکن است در آینده و میانسالی باعث سرطان شود/ استشمام هوای مسموم در کودکان منجربه فیبروز ریه می شود 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 (ویدئو) رابعه اسکویی: خواستگاری مازیار لرستانی از من شایعه بود، اما بعدش یه چیزی گفت که دوستی 30 سالمون از بین رفت، یعنی من نشناخته بودمش تو این مدت! واکنش احساسی نرگس محمدی، خوش‌خنده جوکر بانوان به حضور همسرش علی اوجی و مهرداد صدیقیان در فرش قرمز عربستان+ عکس