بخشی از متن:
این پاورپوینت در مورد موتورهای احتراقی در 55 اسلاید کامل با افکت مناسب و شامل: موتورهای احتراقی،انواع موتور,موتور چهارزمانه،موتورهای دوزمانه،موتورهای درونسوز،موتورهای برون سوز،موتورهای دوار بدون پیستون،موتور درون سوز وانکل و...ومنابع می باشد
بر خلاف موتورهای خودروی برقی، موتور درونسوز دارای صدها قطعه متحرک است. مواد مصرفی موتورهای درونسوز نیز مانند روغن، روغن گیربکس و مایع خنککننده برای طبیعت موادی آلاینده هستند.
موتور بنزینی
موتور بنزینی گونهای موتور درونسوز است که در آن از چرخه اتو برای ایجاد حرکت استفاده میشود. فرق اصلی آن با دیگر موتورها استفاده از احتراق در اثر انفجار است.
دید کلی
بطور کلی موتورهای احتراق داخلی بر مبنای دفعات توان در هر دور چرخش موتور به دو دسته کلی موتورهای دو زمانه و موتورهای چهار زمانه تقسیم میشوند. موتورهای دوزمانه از لحاظ ساختاری سادهترند لیکن موتوهای چهارزمانه کارایی بیشتری دارند.
تاریخچه
اولین قدم مهم برای توسعه موتورهای چهارزمانه در اواسط قرن نوزدهم میلادی انجام گرفت. در این زمان یک مهندس فرانسوی به نام بودور شا چهار اصل اساسی را برای کار کردن موتورهای احتراقی ارائه کرد. که در واقع توسعه این اصول و بکارگیری آنها باعث ساخته شدن موتورهای چهارزمانه گردید. این اصول به قرار زیرند:
اتاقک احتراق باید کوچکترین نسبت سطح به حجم ممکن را داشته باشد.
فرایند انبساط باید تا حد ممکن سریع انجام شود.
تراکم در ابتدای مرحله انبساط باید تا حد امکان زیاد باشد.
کورس انبساط میبایست تا حد امکان زیاد باشد.
پس از تلاشهای فراوانی که برای محقق کردن این اصول در ساخت موتورها انجام گرفت در سال ۱۸۷۶ یک مهندس آلمانی به نام نیکلاوس اتو توانست موتوری را به ثبت برساند که همان چرخه چهارزمانه را به کار میبست. این چهار عمل عبارتند از:
مرحله مکش
مرحله تراکم
مرحله توان
مرحله تخلیه
که در بیش تر موتورهای امروزی بکار میروند.
ساختمان موتور چهارزمانه
موتورهای چهارزمانه خود گروهی از موتورهای احتراق داخلی هستند. موتورهای احتراق داخلی برای کار کردن به یک سری قطعات و سیستمها نیازمندند. نظیر سیستم سوخت رسانی، بدنه موتور، سیستم سوپاپها، سیستم خنک کننده و ... لیکن موتورهای چهارزمانه دارای مکانسیمهایی میباشند که انجام چهار مرحله مکش، تراکم، توان و تخلیه را به صورت مجزا ممکن میسازد (در موتورهای دوزمانه مراحل مکش و توان و تخلیه و تراکم با هم انجام میشوند) این مکانسیمها عبارتند از:
سیستم سوخت رسانی و تنظیم سوخت
سیستم سوپاپها
مانیفولد هوا و مانیفولد دود
سیستم زمان بندی اشتعال
سیکل موتورهای بنزینی چهارزمانه
مرحله مکش:
پیستون از نقطه بالایی سیلندر شروع به حرکت رو به پایین میکند، سوپاپ هوا باز میشوند، پیستون پایین میرود و اجازه میدهد با مکشی که ایجاد میکند مخلوط سوخت و هوا سیلندر را پر کند. این مرحله تنفس یک سیلندر درون موتور چهارزمانه درونسوز است. مقدار کمی سوخت احتیاج است تا هوا مخلوط شده در این مرحله وارد موتور گردد.
مرحله تراکم:
در این مرحله پیستون شروع به بالا آمدن میکند تا مخلوط سوخت و هوای وارد موتور شده را کمپرس کند. در این مرحله سوپاپ هوا شروع به بستن میکند. کمپرس کردن مخلوط سوخت و هوا کمک میکند که انفجار قوی تری داشته باشیم.
مرحله توان:
وقتیکه پیستون در انتهای مرحله دوم به بالاترین نقطه سیلندر میرسد، شمع جرقه میزند تا مخلوط سوخت و هوا را منفجر سازد، با انفجار مخلوط سوخت و هوا پیستون به پایین رانده میشود و انرژی سوخت را به انرژی حرکتی تبدیل میکند.
مرحله تخلیه:
وقتیکه پیستون به پایین ترین نقطه کورس خود در پایان مرحله احتراق میرسد سوپاپ دود شروع به بازشدن میکنند، با بالا آمدن پیستون دود داخل سیلندر به بیرون رانده میشود و از طریق لوله اگزوز به خارج هدایت میشود. حالا موتور برای انجام چرخه بعدی آماده است، بنابراین مجدداً بوسیله مقداری سوخت و هوا شارژ میشود.
سیکل موتورهای بنزینی دوزمانه
زمان اول:
پیستون از نقطه مرگ بالا پس از متراکم نمودن گاز و ایجاد احتراق به طرف نقطه مرگ پایین حرکت میکند ۱-در طی این عمل ضمن انتقال قدرت احتراق به میل لنگ، سوخت شامل بنزین وهوا از دریچهای وارد محفظه کارتل در زیر پیستون میشود ورود هوا از این دریچه به دو صورت عملی میگردد در موتورهای کوچک به علت حرکت سریع پیستون به طرف بالا و افزایش حجم زیر پیستون و تولید خلا و در موتورهای بزرگ دو زمانه عمل شستشو توسط توربو شارژ، هوا به داخل سیلندرها پمپ میشود تا میزان فشردگی هوا در سرسیلندرها افزایش یابد ۲-با حرکت بیشتر پیستون به طرف پایین دریچه خروجی واقع در بدنه سیلندر باز شده، پس ماند احتراق از ان تخلیه میشود همزمان با این عمل دریچه ورودی بسته شده با کوچک شدن حجم کارتل هوای محبوس در ان فشرده میگردد این حرکت به پیش تراکم معروف است ضمن پایین رفتن پیستون دریچه ارتباطی بین محفظه کارتل و قسمت بالای پیستون باز شده هوای پیش تراکم کارتل به بالای پیستون وارد میشود برای انکه مقاومتی در مقابل هوا نباشد سر پیستون به شکل خاصی طراحی شده است تا به کمک انحنای ان، هوا به قسمت بالای پیستون وارد شده، ضمن پرکردن منطقه، موجب خروج دودهای پس ماند احتراق قبلی گردد این عمل را جارو کردن اتاق احتراق با مخلوط تازه گویند با این تفاوت وصف موتورهای دو زمانه به علت کمی زمان عملیات توانایی تخلیه کامل دود را ندارند و این امر یکی از معایب ان به حساب می اید.
زمان دوم:
پیستون به طرف بالا حرکت میکند و همزمان با ان ۱-جریان هوای پمپ شده از طریق کارتل به بالای پیستون رانده میشود و موجب تخلیه پس ماند احتراق قبلی میگردد. ۲-دریچه خروجی بسته شده در نتیجه هوای موجود در بالای پیستون بتدریج متراکم میگردد. ۳-وقتی پیستون به نقطه مرگ بالا رسیده شمع جرقه میزند و با فشار ناشی از احتراق پیستون را به سمت پایین می راند.
موتور برون سوز
موتور برون سوز یا احتراق خارجی نوعی ماشین گرمایی میباشد که در آن سیال عامل داخلی توسط انرژی حاصل از احتراق یک سیال عامل دیگر گرم شده و در طی یک چرخه ترمودینامیکی کار توسط سیال عامل داخلی انجام میگردد[۱]. انرژی حاصل از احتراق توسط مبدل حرارتی از سیال خارجی به سیال عامل داخلی منتقل میشود. مانند موتور بخار، توربین بخار و موتور استرلینگ.
(تغییرمسیر از مکانیک خودرو)
مهندسی خودرو (به انگلیسی: Automotive engineering) بعنوان مادر کلیه رشتههای منشعب از مهندسی مکانیک شناخته میشود زیرا مهندسی مکانیک با صنعت خودرو آغاز گردید و مکانیزمها و تکنیکهای و تجربی
بخشی از متن:
موتور برون سوز یا احتراق خارجی نوعی ماشین گرمایی میباشد که در آن سیال عامل داخلی توسط انرژی حاصل از احتراق یک سیال عامل دیگر گرم شده و در طی یک چرخه ترمودینامیکی کار توسط سیال عامل داخلی انجام میگردد[۱]. انرژی حاصل از احتراق توسط مبدل حرارتی از سیال خارجی به سیال عامل داخلی منتقل میشود. مانند موتور بخار، توربین بخار و موتور استرلینگ.
موتور درونسوز
پویانمایی عملکرد یک موتور دوزمانه با لولهٔ اگزوز
موتور چهارزمانه (موتور اتو)
۱. مکش
۲. تراکم
۳. احتراق
۴. تخلیه
موتورهای درونسوز یا موتورهای احتراق داخلی به موتورهایی گفته میشود که در آنها مخلوط سوخت و اکسیدکننده (معمولاً هوا یا اکسیژن) در داخل محفظهٔ بستهای واکنش داده و محترق میشوند. بر اثر احتراق گازهای داغ با دما و فشار بالا حاصل میشوند و بر اثر انبساط این گازها قطعات متحرک موتور به حرکت درآمده و کار انجام میدهند.[۱]هرچند غالباً منظور از بهکار بردن اصطلاح موتورهای درونسوز، موتورهای معمول در خودروها میباشند، با این حال موتورهای موشک و انواع موتورهای جت نیز مشمول تعریف موتورهای درونسوز میشوند.
موتور درونسوز، یک وسیلهٔ گردنده است که در خودروها، هواگردها، قایق موتوری، موتورسیکلتها و صنایع کاربرد دارد. بدون بهرهگیری از موتورهای درونسوز، اختراع و ساخت هواپیماها ممکن نبود. تا پیش از پرواز نخستین هواپیمای جت در سال ۱۹۳۹۹، نیروی محرکه تمام هواپیماها در واقع توسط موتورهای درونسوز تأمین میشد.
نخستین موتور درونسوز چهارزمانه توسط نیکلاس اوگوست اوتو، مخترع آلمانی ویلیام وگنر و در سال ۱۸۷۶ ساختهشد.
انواع
موتور درونسوز اتو
این موتورها را به دسته کلی موتور چهارزمانه و موتورهای دوزمانه میتوان تقسیم کرد. اصول کاری این موتورها مشابهاست. لیکن نحوه عمل آنها به علت تفاوتهای ساختاری اندکی متفاوت است. البته ازنوع امروزی تر باید به چهار زمانه اشاره کرد که حتی تأثیر کمتری بر روی آلودگی هوا دارد.
موتور چهارزمانه: این موتورها برای هر انفجار (مرحلهٔ تبدیل انرژی سوخت به انرژی مکانیکی) بایستی چهار مرحلهٔ مکش، تراکم، انفجار و تخلیه را انجام دهند.
موتورهای دوزمانه: این موتورها در هر دور چرخش دارای یک انفجار هستند. این کار با ترکیب کردن مراحل انفجار و دم و بازدم بهعنوان یک مرحله و ترکیب تخلیه و تراکم بهعنوان مرحلهٔ بعدی صورت میگیرد
راندمان موتورهای دو زمانه به مراتب از موتورهای چهارزمانه بیشتر است.
موتور درونسوز دیزل
موتور دیزل گونهای موتور درونسوز است که در آن از چرخه دیزل برای ایجاد حرکت استفاده میشود. فرق اصلی آن با موتور اتو ایجاد احتراق در اثر تراکم است. یعنی انفجار بر اثر تراکم سوخت و هوابدون نیاز به جرقه زنی میباشد (سیستم احتراق داخلی دیزل).
موتور درونسوز وانکل
موتور دورانی که مخترع آن دکتر فلیکس وانکل بود، گاهی موتور وانکل یا موتور دورانی وانکل نامیده میشود. اجزای اصلی آن روتور، محفظه روتور، محور خروجی، شمع جرقه زنی، قطعات آبندی میباشد. در موتور وانکل مانند موتورهای بنزینی چهار زمانه مخلوط هوا و بنزین وارد محفظهٔ بزرگی از موتور میشود سپس با کو چک شدن حجم آن مخلوط هوا و بنزین تحت فشار قرار گرفته و با ایجاد جرقه به وسیله شمع انفجار حاصل میشود، مولکولهای گاز دراثر احتراق منبسط میگردند و فشار محفظهٔ تراکم به شدّت بالا می رودو نیروی حاصل از آن به رو تور اعمال شده وبه علّت اختلاف مرکز دوران بین روتورومیل لنگ نیروی چرخشی درروتور ایجاد میگردد. این نیروی چرخشی به بادامک محور لنگ که در داخل روتور قرار دارد، وارد شده و به فلایویل و سیستم انتقال قدرت میرسد.
موتور دو زمانه
موتور درونسوزی که ۲ فرایند اصلی دارد. (۱- مکش سوخت + انفجار یا احتراق سوخت) .(۲- تراکم سوخت+خروج دود)
موتور چهار زمانه
موتور درونسوزی با چهار فرایند اصلی ۱-مکش سوخت ۲- تراکم ۳-احتراق ۴- خروج دود است.
موتور شش زمانه
موتور درونسوزی بر اساس موتور چهار زمانه با افزایش فرایند و کارکرد نسبت به آن و با ۶ عمل در چرخه فرایند.
چرخه اتکینسون
موتورهای دوار بدون پیستون
به موتورهایی که پیستون ندارند و بجای آن روتور دارند که بصورت دورانی حرکت میکند اطلاق میشود مانند موتور وانکل و موتور شبه توربین. این نوع موتورها در پهپادهایی استفاده میشود که در منطقهای وسیع به شعاع 300km تا 500km مورد نیاز باشد استفاده میشود.
موتور شبه توربین
موتور شبه توربین خیلی شبیه موتور دورانی است، یک روتور درون بدنهٔ تقریباً بیضی شکل میچرخد. موتور شبه توربین روتور چهار جزیی دارد. گوشههای روتور با بدنه به خوبی آب بندی شدهاند و نیز گوشههای روتور نسبت به بخش داخلی آب بندی اند. در نتیجه چهار محفظهٔ مجزا تشکیل میشود
موتورهای احتراق پیوسته
به موتورهایی که عمل احتراق به صورت منظم و پیوسته انجام میشود مانند موتورهای راکت و انواع موتور جت و توربین گازی
موتورهای احتراق ناپیوست
به موتورهایی گفته میشود که عمل احتراق به صورت متناوب انجام میشود مانند موتورهای پیستونی و پالس جت و موتور وانکل
توربین گازیموتور جت (شامل توربوجت، توربوفن، توربوشفت، توربوپراپ، رمجت، موشک،
شیوهٔ کار
موشک یک موتور درونسوز است که برای کارکردن، نیازی به هوای بیرون ندارد. موشک هم سوخت و هم مادهٔ اکسیدکننده را با خود حمل میکند. این دو ماده با هم در اتاقک احتراق میسوزند و گازهای داغی تولید میکنند که از طریق دهانهٔ خروجی تخلیه میشوند. درون اتاقک احتراق، گازهای داغ بر تمام جهات فشار میآورند.
اگر اتاقک کاملاً مسدود باشد، فشار در تمام جهتها یکسان خواهدبود و موشک حرکت نخواهدکرد. اما اتاقک احتراق چنان ساخته میشود که این گازها با سرعت زیاد از دهانهٔ خروجی تخلیه شوند. این کار باعث میشود که فشار گاز در تمام جهتها یکسان نباشد؛ چون فشار واردشده به طرف جلو بسیار بیشتر از طرف عقب است، موشک به سمت جلو حرکت میکند. این حرکت، از قانون سوم نیوتن پیروی میکند: «برای هر عمل، عکسالعملی وجود دارد برابر و در جهت مخالف». در موشک، گازهای در حال فوران از دهانهٔ خروجی، عمل و فشار رو به جلو، یا پیشرانه، عکسالعمل است. چون موشک سوخت و اکسیدکننده را با خود حمل میکند، و از آنجا که قانون سوم نیوتن در همه جا صدق میکند، پس موشک میتواند هم در جو زمین و هم در خلاء فضا حرکت کند.
سامانه جرقهزنی موتور اتو
سامانه جرقهزنی وظیفه دارد در زمان معین یک جرقه الکتریکی برای سوختن آمیزهای از سوخت و هوا در موتورهای احتراقی ایجاد کند در موتور درونسوز نوع رفت و برگشتی یا همان پیستونی، جرقه در انتهای کورس تراکم کمی پیش از رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا زده میشود. اجزا این سامانه شامل شمع، وایر شمع، دلکو، کویل، باتری میباشد.
ویژگیها
بر خلاف موتورهای خودروی برقی، موتور درونسوز دارای صدها قطعه متحرک است. مواد مصرفی موتورهای درونسوز نیز مانند روغن، روغن گیربکس و مایع خنککننده برای طبیعت موادی آلاینده هستند.
موتور درونسوز
موتورهای درونسوز یا موتورهای احتراق داخلی به موتورهایی گفته میشود که در آنها مخلوط سوخت و اکسیدکننده (معمولاً هوا یا اکسیژن) در داخل محفظهٔ بستهای واکنش داده و محترق میشوند. بر اثر احتراق گازهای داغ با دما و فشار بالا حاصل میشوند و بر اثر انبساط این گازها قطعات متحرک موتور به حرکت درآمده و کار انجام میدهند.[۱]هرچند غالباً منظور از بهکار بردن اصطلاح موتورهای درونسوز، موتورهای معمول در خودروها میباشند، با این حال موتورهای موشک و انواع موتورهای جت نیز مشمول تعریف موتورهای درونسوز میشوند.
موتور درونسوز، یک وسیلهٔ گردنده است که در خودروها، هواگردها، قایق موتوری، موتورسیکلتها و صنایع کاربرد دارد. بدون بهرهگیری از موتورهای درونسوز، اختراع و ساخت هواپیماها ممکن نبود. تا پیش از پرواز نخستین هواپیمای جت در سال ۱۹۳۹۹، نیروی محرکه تمام هواپیماها در واقع توسط موتورهای درونسوز تأمین میشد.[۲]
نخستین موتور درونسوز چهارزمانه توسط نیکلاس اوگوست اوتو، مخترع آلمانی ویلیام وگنر و در سال ۱۸۷۶ ساختهشد
انواع
موتور درونسوز اتو
این موتورها را به دسته کلی موتور چهارزمانه و موتورهای دوزمانه میتوان تقسیم کرد. اصول کاری این موتورها مشابهاست. لیکن نحوه عمل آنها به علت تفاوتهای ساختاری اندکی متفاوت است. البته ازنوع امروزی تر باید به چهار زمانه اشاره کرد که حتی تأثیر کمتری بر روی آلودگی هوا دارد.
موتور چهارزمانه: این موتورها برای هر انفجار (مرحلهٔ تبدیل انرژی سوخت به انرژی مکانیکی) بایستی چهار مرحلهٔ مکش، تراکم، انفجار و تخلیه را انجام دهند.
موتورهای دوزمانه: این موتورها در هر دور چرخش دارای یک انفجار هستند. این کار با ترکیب کردن مراحل انفجار و دم و بازدم بهعنوان یک مرحله و ترکیب تخلیه و تراکم بهعنوان مرحلهٔ بعدی صورت میگیرد.
راندمان موتورهای دو زمانه به مراتب از موتورهای چهارزمانه بیشتر است
موتور درونسوز دیزل
موتور دیزل گونهای موتور درونسوز است که در آن از چرخه دیزل برای ایجاد حرکت استفاده میشود. فرق اصلی آن با موتور اتو ایجاد احتراق در اثر تراکم است. یعنی انفجار بر اثر تراکم سوخت و هوابدون نیاز به جرقه زنی میباشد (سیستم احتراق داخلی دیزل).
موتور درونسوز وانکل
موتور دورانی که مخترع آن دکتر فلیکس وانکل بود، گاهی موتور وانکل یا موتور دورانی وانکل نامیده میشود. اجزای اصلی آن روتور، محفظه روتور، محور خروجی، شمع جرقه زنی، قطعات آبندی میباشد. در موتور وانکل مانند موتورهای بنزینی چهار زمانه مخلوط هوا و بنزین وارد محفظهٔ بزرگی از موتور میشود سپس با کو چک شدن حجم آن مخلوط هوا و بنزین تحت فشار قرار گرفته و با ایجاد جرقه به وسیله شمع انفجار حاصل میشود، مولکولهای گاز دراثر احتراق منبسط میگردند و فشار محفظهٔ تراکم به شدّت بالا می رودو نیروی حاصل از آن به رو تور اعمال شده وبه علّت اختلاف مرکز دوران بین روتورومیل لنگ نیروی چرخشی درروتور ایجاد میگردد. این نیروی چرخشی به بادامک محور لنگ که در داخل روتور قرار دارد، وارد شده و به فلایویل و سیستم انتقال قدرت میرسد.
موتور دو زمانه
موتور درونسوزی که ۲ فرایند اصلی دارد. (۱- مکش سوخت + انفجار یا احتراق سوخت) .(۲- تراکم سوخت+خروج دود)
موتور چهار زمانه
موتور درونسوزی با چهار فرایند اصلی ۱-مکش سوخت ۲- تراکم ۳-احتراق ۴- خروج دود است.
موتور شش زمانه
موتور درونسوزی بر اساس موتور چهار زمانه با افزایش فرایند و کارکرد نسبت به آن و با ۶ عمل در چرخه فرایند.
چرخه اتکینسون
موتورهای دوار بدون پیستون
به موتورهایی که پیستون ندارند و بجای آن روتور دارند که بصورت دورانی حرکت میکند اطلاق میشود مانند موتور وانکل و موتور شبه توربین. این نوع موتورها در پهپادهایی استفاده میشود که در منطقهای وسیع به شعاع 300km تا 500km مورد نیاز باشد استفاده میشود.
موتور شبه توربین
موتور شبه توربین خیلی شبیه موتور دورانی است، یک روتور درون بدنهٔ تقریباً بیضی شکل میچرخد. موتور شبه توربین روتور چهار جزیی دارد. گوشههای روتور با بدنه به خوبی آب بندی شدهاند و نیز گوشههای روتور نسبت به بخش داخلی آب بندی اند. در نتیجه چهار محفظهٔ مجزا تشکیل میشود
موتورهای احتراق پیوسته
به موتورهایی که عمل احتراق به صورت منظم و پیوسته انجام میشود مانند موتورهای راکت و انواع موتور جت و توربین گازی
موتورهای احتراق ناپیوسته
به موتورهایی گفته میشود که عمل احتراق به صورت متناوب انجام میشود مانند موتورهای پیستونی و پالس جت و موتور وانکل
توربین گازی
موتور جت (شامل توربوجت، توربوفن، توربوشفت، توربوپراپ، رمجت، موشک،
شیوهٔ کار
موشک یک موتور درونسوز است که برای کارکردن، نیازی به هوای بیرون ندارد. موشک هم سوخت و هم مادهٔ اکسیدکننده را با خود حمل میکند. این دو ماده با هم در اتاقک احتراق میسوزند و گازهای داغی تولید میکنند که از طریق دهانهٔ خروجی تخلیه میشوند. درون اتاقک احتراق، گازهای داغ بر تمام جهات فشار میآورند.
اگر اتاقک کاملاً مسدود باشد، فشار در تمام جهتها یکسان خواهدبود و موشک حرکت نخواهدکرد. اما اتاقک احتراق چنان ساخته میشود که این گازها با سرعت زیاد از دهانهٔ خروجی تخلیه شوند. این کار باعث میشود که فشار گاز در تمام جهتها یکسان نباشد؛ چون فشار واردشده به طرف جلو بسیار بیشتر از طرف عقب است، موشک به سمت جلو حرکت میکند. این حرکت، از قانون سوم نیوتن پیروی میکند: «برای هر عمل، عکسالعملی وجود دارد برابر و در جهت مخالف». در موشک، گازهای در حال فوران از دهانهٔ خروجی، عمل و فشار رو به جلو، یا پیشرانه، عکسالعمل است. چون موشک سوخت و اکسیدکننده را با خود حمل میکند، و از آنجا که قانون سوم نیوتن در همه جا صدق میکند، پس موشک میتواند هم در جو زمین و هم در خلاء فضا حرکت کند.
سامانه جرقهزنی موتور اتو
سامانه جرقهزنی وظیفه دارد در زمان معین یک جرقه الکتریکی برای سوختن آمیزهای از سوخت و هوا در موتورهای احتراقی ایجاد کند در موتور درونسوز نوع رفت و برگشتی یا همان پیستونی، جرقه در انتهای کورس تراکم کمی پیش از رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا زده میشود. اجزا این سامانه شامل شمع، وایر شمع، دلکو، کویل، باتری میباشد
ویژگیها
بر خلاف موتورهای خودروی برقی، موتور درونسوز دارای صدها قطعه متحرک است. مواد مصرفی موتورهای درونسوز نیز مانند روغن، روغن گیربکس و مایع خنککننده برای طبیعت موادی آلاینده هستند
حجم موتور
حجم موتور با مجموع حجم سیلندرها برابر است. به فضایی که هر پیستون در سیلندر بالا و پایین میرود (حد فاصل نقطه مرگ بالا و پایین)، حجم سیلندر گفته میشود. این حجم بیشتر با واحد 'سی سی یا همان میلیمتر مکعب و گاهی با واحد لیتر بیان میشود.
موتورهای اشتعال تراکمی سوخت همگن
اشتعال تراکمی سوخت همگن (HCCI) به موتورهای درونسوزی گفته میشود که در آنها مخلوط کاملاً آمیخته سوخت و اکسیدکننده (معمولاً هوا) تا آستانه نقطه خود اشتعالی متراکم میشوند. همانند دیگر انواع احتراق، طی یک واکنش گرمازا، انرژی شیمیایی سوخت آزاد میشود و در موتور تبدیل به کار و گرما میگردد
نمونه آزمایشگاهی یک موتور HCCI
نوسان شدید قیمت سوختهای با پایه نفت خام و سخت گیرانه تر شدن قوانین زیست محیطی سبب شده است تا محققین موتورهای احتراق داخلی، تحقیقات خود را به سمت رفع این معضلات سوق دهند. دو استراتژی بزرگ برای انجام این روند وجود دارد: استفاده از سوختهای جایگزین، تغییر فناوریهای سنتی. استراتژی اول منجر به استفاده از سوختهای نظیر گاز طبیعی فشرده، اتانول و هیدروژن در خودروها شده است. در استراتژی دوم نیز سعی بر این است که که با توسعه فناوریهای به کار رفته در خودروها، مصرف سوخت و میزان تولید آلایندههای آن کاهش یابد. فعالیتهای بسیار متنوعی در این خصوص صورت گرفته است که یکی از آنها استفاده از ایده موتورهای اشتعال تراکمی سوخت همگن میباشد.
روش HCCI همزمان دارای ترکیبی از ویژگیهای عملکردی موتورهای اشتعال جرقهای، همان موتورهای بنزینی (SI)، و موتورهای اشتعال تراکمی، همان موتورهای دیزلی (CI)، میباشد. در واقع فرایند اختلاط سوخت و هوا در این ایده احتراقی به مثابه یک موتور اشتعال جرقهای (بنزینی) انجام میپذیرد. اما به جای استفاده از تخلیه الکتریکی برای شروع اشتعال، دما و فشار گاز درون سیلندر را با استفاده از تراکم گاز تا حد خوداشتعالی کل مخلوط پیش میبرند؛ لذا میتوان بیان داشت که ایده احتراقی HCCI بر مبنای ترکیب دو روش احتراقی SI و CI میباشد. نکته حایز اهمیت این است که در موتورهای اشتعال تراکمی (دیزلی) همین خوداشتعالی رخ میدهد، منتهی شروع احتراق تابع زمان پاشش سوخت در هوای متراکم شده و آماده جهت افروزش میباشد
تاریخچه
اگرچه احتراق HCCI به طور گستردهای، همانند احتراق بنزینی و دیزلی، مورد استفاده قرار نگرفته است؛ اما دارای سابقه بسیار طولانی میباشد. اساساً همان سیکل اتو در HCCI رخ میدهد. در واقع پیش از اینکه جرقه الکتریکی جهت شروع احتراق مورد استفاده قرار بگیرد، احتراق HCCI، احتراق شناخته شدهای بود. به عنوان مثال میتوان از موتورهایی که برای اختلاط هوا و سوخت از تبخیر سوخت به وسیله لامپ داغ بهره میبردند، نام برد. متراکم سازی به همراه گرمای فوقالعاده شرایط برای وقوع احتراق فراهم میکردند. به عنوان یک مثال دیگر میتوان از مدل "دیزلی" موتور هواپیما نام برد.
شیوه کار
اصول این روش احتراقی بر این مبنا استوار است که مخلوطی (تقریباً) همگن از هوا و سوخت وارد محفظه احتراق شود و سپس به گونهای در دما و فشار معینی مخلوط به حد خوداشتعالی برسد و احتراق آغاز گردد؛ لذا در این روش، فرایند آمادهسازی مخلوط هوا و سوخت مانند اتو و فرایند احتراق همانند دیزل صورت میگیرد. این روش احتراقی - که در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از محققان موتوره