ریپورتر
9th October 2009, 11:04 AM
موتورهای احتراق داخلی
موتورهای احتراق داخلی و احتراق بیرونی
تعدادی از موتورها سوختشان در داخل موتور احتراق می شود چنین موتورهایی احتراق داخلی نامیده میشوند. موتورهای بنزینی و موتورهای دیزلی كه در اتومبیل استفاده می شود از نوع موتورهای احتراق داخلی می باشند.
موتورهای احتراق بیرونی:موتورهای دیگری نیز وجود دارند كه سوخت بیرون از موتور محترق می شوند چنین موتورهایی، موتورهای احتراق بیرونی نامیده می شوند.
در این موتورها سوخت برای تبخیر كردن آب استفاده می شود این بخار تولید شده موتور بخار را به كار می اندازد. مثالی از این موتورها،موتورهای بخار لوكوموتیو و موتورهای بخار صنعتی است.در عمل تمام موتورهایی كه وسایل نقلیه همچون ماشینهای راه سازی،كشاورزی،هواپیما،قایق های موتوری و … را به حركت در می آورند جز آن دسته از مولدهای قدرت می باشند كه در گذشته به این ماشین ها،ماشینهای احتراق داخلی می گفتند.
تقسیم بندی نمود، در نتیجه دو نوع موتور از نظر سیكل كاری به موتورهای احتراقی را میتوان از روی سیكل كاركردن آنها بر حسب حركت پیستوندست می آید.
1ـ موتور بنزینی دو زمانه:در این موتورهرسیكل دارای دو كورس می باشد و با هر گردش میل لنگ فلایویل یك دور می زند.در موتورهای دو زمانه پیستون مانند یك سوپاپ عمل میكند. در كورس پیستون از tdc بهbdc پیستون مجرای خروج و ورود را باز میكند. با باز شدن این دو مجرا ،هم گازهای سوخته به بیرون منتقل میشود و هم مخلوط هوا و سوخت وارد سیلندر می شود. در این موتورها زمان تنفس وتراكم و همچنین قدرت و تخلیه با هم توأم شده‌اند به این ترتیب به ازاء هر گردش فلایویل یك زمان قدرت وجود خواهد داشت در این موتورها هوا و سوخت تحت فشار وارد سیلندر میشوند . وقتی كه پیستون به سمت بالا حركت میكند مجرای ورود و خروج را می‌بندد در این صورت هوا و بنزین متراكم میشوند.
زمانی كه پیستون به نزدیكی tdc می‌‌رسد مخلوط بنزین كاملاً متراكم شده سپس جرقه شمع مخلوط را مشتعل میسازد و قدرت تولید میشوداین قدرت از طریق شاتون به میل لنگ منتقل میشود.
در طول این كورس خلأ نسبی در درون كارتل ایجاد میشود، در نتیجه مجرای ورود سوخت به كارتل باز میشود.
همچنان كه پیستون از tdc به طرف پایین می‌آید دریچه ورودی بسته میشود و مخلوط سوخت از طریق دریچه انتقال عبور داده میشود و چون دریچه خروجی باز است گازها بیرون می‌روند، ممكن است مقداری از این گازها خارج نشوند، اما سر پیستون طوری قرار گرفته كه گازهای ورودی را به بالا هدایت میكند و این امر سبب خروج گازهای محترق شده باقی مانده میشود.
2ـ موتور بنزینی چهار زمانه:
در این موتورها پیستون با هر حركت از بالا به پایین یا بالعكس یك مرحله از مراحل چهارگانه(مكش ـ تراكم ـ قدرت ـ كار ) را انجام می‌دهد، كه برای انجام یك انفجار در موتور چهار زمانه باید میل لنگ دو دور گردش كند.
از این توضیحات معلوم میشود كه موتور دو زمانه با اندازه مساوی و دور مساوی دو برابر موتور چهار زمانه قدرت تولید میكند ولی این نتیجه‌گیری درست نیست زیرا در مرحله اول مقداری از‌قدرت صرف حركت تلمبه هوا میشود كه مخلوط هوا و سوخت را به داخل سیلندر می‌كشاند میشود، همچنین تمام گازهای سوخته، از سیلندر خارج نمی‌شود. بنابراین در مقایسه با موتورهای چهار زمانه مخلوط كمتری وارد سیلندر میشود، علت این امر این است كه دهانه مجرای ورودی در طول زمان كمتری باز است نسبت به موتورهای چهار زمانه. این عوامل قدرت موتور را كه در یك شرایط معین می‌تواند كار كند كاهش می‌دهد.
تفاوتهای موتورهای بنزینی چهار زمانه و دو زمانه
در موتور چهار زمانه به ازاء هر دو دور گردش میل لنگ یك كورس قدرت ایجاد میشود اما در موتورهای دو زمانه به ازاء یك دور گردش میل لنگ یك كورس قدرت داریم،از نظر تئوری قدرت تولید شده دو برابر قدرت موتورهای چهار زمانه خواهد بود،اما عملاً حدود 70ـ80 درصد بیش از موتورهای چهار زمانه خواهد بود،چرا كه مقداری از مخلوط كه در سیلندر وارد میشود، با گازهای سوخته بیرون می‌رود.
در موتورهای چهار زمانه سوپاپ‌های ورودی و خروجی نیاز به روغن كاری و مواظبت دارند اما موتورهای دو زمانه فاقد سوپاپ هستند.
مقدار روغن موتورهای چهار زمانه كمتر از موتورهای دو زمانه میباشد و برای موتورهای كوچك و ثابت چهار زمانه مناسب تر از موتورهای دو زمانه است در حالی كه موتورهای دو زمانه برای موتور سیكلت‌ها و قایق‌های موتوری مناسب‌تر است.
موتورهای چهار زمانه معمولاً با آب خنك میشوند در حالی كه موتورهای دو زمانه بیشتر با هوا خنك میشوند.
موتورهای دیزل
در موتورهای دیزل در زمان تنفس هوا به تنهایی وارد سیلندر میشود، و هوا در زمان تراكم فشرده میشود، همچنان‌كه هوا متراكم میشود كمی مانده به tdc سوخت توسط انژكتور به داخل محفظه‌‌ی احتراق پاشیده میشود،این موتورها را موتورهای احتراق تراكمی نیز می‌نامند. موتور دیزل ممكن است برای هر سیلندر دو سوپاپ ورودی و دو سوپاپ خروجی داشته باشد. و به صورت دو زمانه و چهار زمانه ساخته میشود.
مزایای موتور دیزل
1ـ عملكرد موتورهای دیزل مقرون به صرفه بوده و آلودگی كمتری نسبت به موتورهای بنزینی مشابه برای محیط زیست دارد.
2ـ از نظر اقتصادی 50 درصد داندمان حرارتی بالاتری نسبت به موتورهای جرقه‌ایی دارد.
3ـ به سیستم جرقه زنی احتیاج ندارد.
4ـ بعد از استارت فوراً سوخت می‌گیرد ولی از نظر روغن كاری مدتی طول می‌كشد.
معایب موتورهای دیزلی
1ـ موتورهای دیزل معمولاً پر سر و صدا هستند.
2ـ داردی سرعت كمتری نسبت به موتورهای بنزینی هستند
موتورهای احتراق داخلی و احتراق بیرونی
تعدادی از موتورها سوختشان در داخل موتور احتراق می شود چنین موتورهایی احتراق داخلی نامیده میشوند. موتورهای بنزینی و موتورهای دیزلی كه در اتومبیل استفاده می شود از نوع موتورهای احتراق داخلی می باشند.
موتورهای احتراق بیرونی:موتورهای دیگری نیز وجود دارند كه سوخت بیرون از موتور محترق می شوند چنین موتورهایی، موتورهای احتراق بیرونی نامیده می شوند.
در این موتورها سوخت برای تبخیر كردن آب استفاده می شود این بخار تولید شده موتور بخار را به كار می اندازد. مثالی از این موتورها،موتورهای بخار لوكوموتیو و موتورهای بخار صنعتی است.در عمل تمام موتورهایی كه وسایل نقلیه همچون ماشینهای راه سازی،كشاورزی،هواپیما،قایق های موتوری و … را به حركت در می آورند جز آن دسته از مولدهای قدرت می باشند كه در گذشته به این ماشین ها،ماشینهای احتراق داخلی می گفتند.
تقسیم بندی نمود، در نتیجه دو نوع موتور از نظر سیكل كاری به موتورهای احتراقی را میتوان از روی سیكل كاركردن آنها بر حسب حركت پیستوندست می آید.
1ـ موتور بنزینی دو زمانه:در این موتورهرسیكل دارای دو كورس می باشد و با هر گردش میل لنگ فلایویل یك دور می زند.در موتورهای دو زمانه پیستون مانند یك سوپاپ عمل میكند. در كورس پیستون از tdc بهbdc پیستون مجرای خروج و ورود را باز میكند. با باز شدن این دو مجرا ،هم گازهای سوخته به بیرون منتقل میشود و هم مخلوط هوا و سوخت وارد سیلندر می شود. در این موتورها زمان تنفس وتراكم و همچنین قدرت و تخلیه با هم توأم شده‌اند به این ترتیب به ازاء هر گردش فلایویل یك زمان قدرت وجود خواهد داشت در این موتورها هوا و سوخت تحت فشار وارد سیلندر میشوند . وقتی كه پیستون به سمت بالا حركت میكند مجرای ورود و خروج را می‌بندد در این صورت هوا و بنزین متراكم میشوند.
زمانی كه پیستون به نزدیكی tdc می‌‌رسد مخلوط بنزین كاملاً متراكم شده سپس جرقه شمع مخلوط را مشتعل میسازد و قدرت تولید میشوداین قدرت از طریق شاتون به میل لنگ منتقل میشود.
در طول این كورس خلأ نسبی در درون كارتل ایجاد میشود، در نتیجه مجرای ورود سوخت به كارتل باز میشود.
همچنان كه پیستون از tdc به طرف پایین می‌آید دریچه ورودی بسته میشود و مخلوط سوخت از طریق دریچه انتقال عبور داده میشود و چون دریچه خروجی باز است گازها بیرون می‌روند، ممكن است مقداری از این گازها خارج نشوند، اما سر پیستون طوری قرار گرفته كه گازهای ورودی را به بالا هدایت میكند و این امر سبب خروج گازهای محترق شده باقی مانده میشود.
2ـ موتور بنزینی چهار زمانه:
در این موتورها پیستون با هر حركت از بالا به پایین یا بالعكس یك مرحله از مراحل چهارگانه(مكش ـ تراكم ـ قدرت ـ كار ) را انجام می‌دهد، كه برای انجام یك انفجار در موتور چهار زمانه باید میل لنگ دو دور گردش كند.
از این توضیحات معلوم میشود كه موتور دو زمانه با اندازه مساوی و دور مساوی دو برابر موتور چهار زمانه قدرت تولید میكند ولی این نتیجه‌گیری درست نیست زیرا در مرحله اول مقداری از‌قدرت صرف حركت تلمبه هوا میشود كه مخلوط هوا و سوخت را به داخل سیلندر می‌كشاند میشود، همچنین تمام گازهای سوخته، از سیلندر خارج نمی‌شود. بنابراین در مقایسه با موتورهای چهار زمانه مخلوط كمتری وارد سیلندر میشود، علت این امر این است كه دهانه مجرای ورودی در طول زمان كمتری باز است نسبت به موتورهای چهار زمانه. این عوامل قدرت موتور را كه در یك شرایط معین می‌تواند كار كند كاهش می‌دهد.
تفاوتهای موتورهای بنزینی چهار زمانه و دو زمانه
در موتور چهار زمانه به ازاء هر دو دور گردش میل لنگ یك كورس قدرت ایجاد میشود اما در موتورهای دو زمانه به ازاء یك دور گردش میل لنگ یك كورس قدرت داریم،از نظر تئوری قدرت تولید شده دو برابر قدرت موتورهای چهار زمانه خواهد بود،اما عملاً حدود 70ـ80 درصد بیش از موتورهای چهار زمانه خواهد بود،چرا كه مقداری از مخلوط كه در سیلندر وارد میشود، با گازهای سوخته بیرون می‌رود.
در موتورهای چهار زمانه سوپاپ‌های ورودی و خروجی نیاز به روغن كاری و مواظبت دارند اما موتورهای دو زمانه فاقد سوپاپ هستند.
مقدار روغن موتورهای چهار زمانه كمتر از موتورهای دو زمانه میباشد و برای موتورهای كوچك و ثابت چهار زمانه مناسب تر از موتورهای دو زمانه است در حالی كه موتورهای دو زمانه برای موتور سیكلت‌ها و قایق‌های موتوری مناسب‌تر است.
موتورهای چهار زمانه معمولاً با آب خنك میشوند در حالی كه موتورهای دو زمانه بیشتر با هوا خنك میشوند.
موتورهای دیزل
در موتورهای دیزل در زمان تنفس هوا به تنهایی وارد سیلندر میشود، و هوا در زمان تراكم فشرده میشود، همچنان‌كه هوا متراكم میشود كمی مانده به tdc سوخت توسط انژكتور به داخل محفظه‌‌ی احتراق پاشیده میشود،این موتورها را موتورهای احتراق تراكمی نیز می‌نامند. موتور دیزل ممكن است برای هر سیلندر دو سوپاپ ورودی و دو سوپاپ خروجی داشته باشد. و به صورت دو زمانه و چهار زمانه ساخته میشود.
مزایای موتور دیزل
1ـ عملكرد موتورهای دیزل مقرون به صرفه بوده و آلودگی كمتری نسبت به موتورهای بنزینی مشابه برای محیط زیست دارد.
2ـ از نظر اقتصادی 50 درصد داندمان حرارتی بالاتری نسبت به موتورهای جرقه‌ایی دارد.
3ـ به سیستم جرقه زنی احتیاج ندارد.
4ـ بعد از استارت فوراً سوخت می‌گیرد ولی از نظر روغن كاری مدتی طول می‌كشد.
معایب موتورهای دیزلی
1ـ موتورهای دیزل معمولاً پر سر و صدا هستند.
2ـ داردی سرعت كمتری نسبت به موتورهای بنزینی هستند