موتور ماشین چگونه به نظر می رسد؟ موتور احتراق داخلی

بیش از صد و پنجاه سال از اختراع اولین موتوری می گذرد که با احتراق مخلوط سوخت نیرو می گیرد. بشریت در پیشرفت تکنولوژی پیشرفت کرده است، اما امکان جایگزینی آن وجود نداشته است. این نوع نیروگاه به عنوان محرک بر روی تجهیزات استفاده می شود. این موتور موتور سیکلت، اتومبیل، تراکتور و سایر واحدهای خودکششی را نیرو می دهد.

در طول عملیات بیش از ده نوع و نوع موتور اختراع و مورد استفاده قرار گرفت. با این حال، اصل عملیات تغییر نکرده است. در مقایسه با واحد بخار قبل از نصب، موتوری که انرژی حرارتی احتراق را به کار مکانیکی تبدیل می کند، با راندمان بالاتر اقتصادی تر است. این ویژگی ها کلید موفقیت موتور است که برای یک قرن و نیم مورد تقاضا و محبوب باقی مانده است.

سطح مقطع موتور احتراق داخلی پیستونی

ویژگی های کار

ویژگی که موتور را از سایر تاسیسات متمایز می کند این است که عملکرد موتور احتراق داخلی با احتراق مستقیم مخلوط سوخت در محفظه همراه است. همان فضایی که احتراق در آن رخ می دهد، در داخل تاسیسات، اساس نام طبقه بندی موتورها را تشکیل می دهد. در فرآیند یک واکنش گرمازا پیچیده، هنگامی که مخلوط اولیه کار با آزاد شدن گرما به محصولات احتراق تبدیل می شود، تبدیل به کار مکانیکی انجام می شود. کار به دلیل انبساط حرارتی، نیروی محرکه که بدون آن وجود نصب امکان پذیر نخواهد بود. اصل بر اساس فشار گازها در فضای سیلندر است.

انواع موتور

در فرآیند پیشرفت فنی، انواع واحدهایی ساخته و مورد آزمایش قرار گرفتند که در آن سوخت در فضای داخلی سوزانده شد که همه آنها امکان سنجی خود را ثابت نکردند. انواع متداول موتورهای احتراق داخلی شناسایی شده اند:

نصب پیستون.

قسمت جزء واحد به شکل بلوک با حفره های استوانه ای که در داخل آن نصب شده است ساخته شده است. بخشی از سیلندر برای سوزاندن سوخت استفاده می شود. از طریق پیستون، میل لنگ و شاتون، انرژی احتراق به انرژی چرخش محور تبدیل می شود. بسته به نحوه تهیه مخلوط قابل احتراق، واحدها تقسیم می شوند:

• کاربراتور.در چنین تاسیساتی سوخت از طریق کاربراتوری تهیه می شود. هوا و سوخت اتمسفر به نسبت به مکانیزم منتقل می شوند و پس از آن در داخل نصب مخلوط می شوند. مخلوط نهایی وارد محفظه می شود و می سوزد.
• انژکتور.مخلوط کار با استفاده از یک سمپاش به محل نصب عرضه می شود. تزریق به منیفولد انجام می شود و به صورت الکترونیکی کنترل می شود. سوخت از طریق منیفولد وارد محفظه می شود، جایی که با یک شمع مشتعل می شود.
• دیزل.این اصل اساساً با مخالفان قبلی متفاوت است. این فرآیند به دلیل فشار اتفاق می افتد. بخشی از سوخت (گازوئیل) از طریق اسپری به حجم تزریق می شود، دمای هوا بالاتر از دمای احتراق است و سوخت مشتعل می شود.

موتور پیستونی:

• موتور پیستونی دوار.تبدیل انرژی انبساط گاز به کار مکانیکی به دلیل چرخش روتور اتفاق می افتد. روتور قسمت پروفیلی خاصی است که گازها روی آن فشار می آورند و آن را مجبور به انجام حرکات چرخشی می کنند. مسیر حرکت روتور از طریق محفظه جابجایی حجمی پیچیده است و توسط یک اپی تروکوئید تشکیل می شود. روتور وظایف: پیستون، توزیع کننده گاز، شفت را انجام می دهد.

موتور پیستونی دوار:

• موتورهای توربین گاز.این فرآیند با تبدیل گرما به کار انجام می شود. تیغه های روتور به طور مستقیم درگیر هستند. چرخش قطعات از جریان گاز به توربین منتقل می شود.

امروزه موتورهای پیستونی در نهایت جایگزین انواع دیگر تاسیسات شده و جایگاه مسلط در صنعت خودرو را به خود اختصاص داده اند. درصد موتورهای پیستونی دوار کم است، زیرا فقط مزدا در تولید شرکت دارد. علاوه بر این، واحدها در تعداد محدود تولید می شوند. واحدهای توربین گاز نیز ریشه نگرفتند، زیرا آنها برای استفاده غیرنظامی دارای معایبی بودند که اصلی ترین آنها افزایش مصرف سوخت است.

طبقه بندی موتورهای احتراق داخلی نیز با توجه به سوخت مصرفی امکان پذیر است. استفاده از موتورها: بنزین، گازوئیل، گاز، سوخت ترکیبی.

موتور توربین گاز:

دستگاه

با وجود تنوع نصب، انواع موتورهای احتراق داخلی از اجزای متعددی تشکیل شده اند. مجموعه اجزاء در محفظه واحد قرار دارند. کار واضح و هماهنگ هر جزء به طور جداگانه، با هم، موتور را به عنوان یک ارگانیسم واحد تقسیم ناپذیر نشان می دهد.

• بلوک موتور: بلوک سیلندر حفره‌های استوانه‌ای را ترکیب می‌کند که در داخل آن احتراق و احتراق مخلوط هوا و سوخت رخ می‌دهد. احتراق منجر به انبساط حرارتی گازها می شود و سیلندرهای موتور به عنوان راهنمای عمل می کنند که از عبور جریان گرما از حد لازم جلوگیری می کند.

بلوک سیلندر موتور:

• مکانیسم میل لنگ موتور و میله های اتصال مجموعه ای از اهرم ها که از طریق آنها نیرویی به میل لنگ منتقل می شود و حرکات چرخشی را وادار می کند.

مکانیسم میل لنگ موتور:

• توزیع کننده گاز موتور، سوپاپ های ورودی و خروجی را به حرکت در می آورد، فرآیند تبادل گاز را ارتقا می دهد. زباله ها را از حفره واحد خارج می کند، آن را با قسمت مورد نیاز پر می کند تا به عملکرد مکانیسم ادامه دهد.

مکانیسم توزیع گاز موتور:

• تامین سوخت موتور: برای تهیه بخشی از سوخت به نسبت لازم با هوا، این قسمت را با پاشش یا نیروی جاذبه به داخل حفره منتقل می کند.

• سیستم جرقه زنی در موتور مکانیزم قسمت ورودی در حفره محفظه را مشتعل می کند. این کار با استفاده از شمع جرقه یا شمع انجام می شود.

شمع موتور:

• سیستم حذف مواد زائد از موتور مکانیزم برای حذف موثر محصولات سوخته و گرمای اضافی طراحی شده است.

لوله پذیرش:

راه اندازی نیروگاه احتراق داخلی با تامین سوخت به واحد همراه است؛ این ماده در حفره محفظه جابجایی حجمی می سوزد. این فرآیند با انتشار گرما و افزایش حجم همراه است که باعث تحریک حرکت پیستون می شود. در حین حرکت، قطعه کار مکانیکی را به پیچش مکانیزم میل لنگ تبدیل می کند.

پس از اتمام، عمل دوباره تکرار می شود، بنابراین بدون وقفه برای یک دقیقه. فرآیندهایی که طی آن کارخانه کار می کند:

• Stroke: حرکت پیستون از پایین ترین موقعیت به بالاترین موقعیت و به ترتیب معکوس. ضربان یک حرکت در یک جهت در نظر گرفته می شود.
• چرخه. تعداد کل چرخه های مورد نیاز برای تکمیل کار. از نظر ساختاری، واحدها قادر به انجام یک سیکل در 2 (یک دور شفت) یا 4 (دو دور) چرخه هستند.
• فرآیند کار: عمل متضمن: ورودی مخلوط، فشرده سازی، اکسیداسیون، ضربه کاری، حذف. فرآیند کار برای موتورهای دو زمانه و موتورهای چهار زمانه معمولی است.

موتور دو زمانه

اصل کار یک موتور احتراق داخلی با استفاده از دو زمانه به عنوان یک فرآیند کار ساده است. یکی از ویژگی های متمایز موتور اجرای دو ضربه است: تراکم و ضربه قدرت. ضربات ورودی و تمیز کردن در تراکم و ضربه قدرت ادغام می شوند، بنابراین شفت در طول فرآیند کار 360 درجه می چرخد.

سفارش انجام شده به این صورت است:

1. فشار دادن پیستون از پایین ترین موقعیت به بالاترین موقعیت خود می رود. این حرکت باعث ایجاد خلاء در زیر پیستون می شود که باعث نشت سوخت از سوراخ های تصفیه می شود. حرکت بیشتر با مسدود شدن سوراخ ورودی توسط دامن پیستون و سوراخ های اگزوز که زباله ها را حذف می کنند تحریک می شود. فضای بسته به افزایش تنش کمک می کند. در بالاترین نقطه شارژ مشتعل می شود.
2. انبساط: احتراق باعث ایجاد فشار در داخل محفظه می شود و باعث می شود که پیستون از طریق انبساط گازها به سمت پایین حرکت کند. پنجره های اگزوز و تخلیه به طور متناوب باز می شوند. کشش در قسمت پایین باعث تحریک جریان سوخت به داخل حفره استوانه‌ای می‌شود و به طور همزمان آن را از زباله پاک می‌کند.

طراحی دو چرخه واحد مکانیزم توزیع گاز را حذف می کند که بر کیفیت فرآیند تبادل تأثیر می گذارد. علاوه بر این، حذف پاکسازی غیرممکن است و این امر مصرف سوخت را بسیار افزایش می دهد، زیرا بخشی از مخلوط با گازهای خروجی به بیرون پرتاب می شود.

اصل کارکرد موتور دو زمانه:

موتور چهار زمانه

تجهیزاتی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند مجهز به موتورهایی هستند که 4 سیکل کار یک موتور احتراق داخلی را در هر فرآیند کار انجام می دهند. در این موتورها، ورودی و خروجی سوخت و اگزوز در سیکل های جداگانه انجام می شود. موتورها از مکانیزم توزیع گاز استفاده می کنند که سوپاپ ها و شفت را همگام می کند. مزیت موتور چهار زمانه این است که سوخت را به محفظه پاک شده از گازهای خروجی با دریچه های بسته می رساند که نشت سوخت را از بین می برد.

دستور این است:

• ورودی: پیستون را از بالاترین موقعیت به پایین ترین حالت حرکت می دهد. خلاء در حفره ایجاد می شود که دریچه های ورودی را باز می کند. سوخت وارد محفظه جابجایی حجمی می شود.
• فشار دادن: حرکت پیستون از پایین به بالا (موقعیت های شدید). دهانه های ورودی و خروجی مسدود شده اند که به افزایش فشار در محفظه جابجایی حجمی کمک می کند.
• سکته کار: مخلوط روشن می شود، گرما آزاد می شود، افزایش شدید حجم و افزایش نیروی فشار بر پیستون. حرکت دومی به پایین ترین موقعیت.
• تمیز کردن. درگاه های اگزوز باز هستند، پیستون از پایین به بالا حرکت می کند. خلاص شدن از شر زباله ها، تمیز کردن حفره قبل از قسمت بعدی مخلوط کار.

راندمان مکانیکی یک موتور احتراق داخلی، با چرخه 4 ضربه کمتر، در مقایسه با یک موتور با 2 زمانه. این به دلیل ساختار پیچیده و وجود مکانیزم توزیع گاز است که بخشی از انرژی را جذب می کند.

اصل عملکرد موتور چهار زمانه:

مکانیزم جرقه

هدف مکانیسم جرقه زدن به موقع در حفره سیلندر موتور است. جرقه به مشتعل شدن سوخت و حرکت دستگاه کمک می کند. مکانیزم جرقه بخشی جدایی ناپذیر از تجهیزات الکتریکی خودرو است که شامل:

• منبع ذخیره انرژی الکتریکی، باتری. منبعی که انرژی الکتریکی تولید می کند، ژنراتور.
• وسیله ای مکانیکی یا الکتریکی که ولتاژ الکتریکی شبکه خودرو را تامین می کند، به آن جرقه زنی نیز می گویند.
• ذخیره سازی انرژی الکتریکی و مبدل، ترانسفورماتور یا سیم پیچ. این مکانیسم شارژ کافی را برای شمع موتور فراهم می کند.
• مکانیسم توزیع احتراق یا توزیع کننده. این دستگاه برای توزیع و تامین به موقع یک ضربه الکتریکی به شمع ها به سیلندر مورد نظر طراحی شده است.

مکانیسم ورودی

هدف مکانیزم تشکیل بی وقفه مقدار هوای مورد نیاز در سیلندرهای موتور احتراق داخلی یک خودرو است. متعاقباً هوا با سوخت مخلوط می شود و همه اینها برای فرآیند کار مشتعل می شود. موتورهای کاربراتوری قدیمی از یک عنصر فیلتر هوا و یک کانال هوا برای ورودی استفاده می کردند. تاسیسات مدرن مجهز به:

• مکانیسم ورودی هوا توسط موتور قطعه به صورت لوله با پروفیل مشخص ساخته می شود. هدف طراحی این است که تا حد امکان هوا را به سیلندر وارد کند و در عین حال مقاومت کمتری در ورودی ایجاد کند. مکش توده هوا به دلیل اختلاف فشار زمانی که پیستون به سمت نقطه مرده پایین حرکت می کند اتفاق می افتد.
• المنت فیلتر هوای موتور.قسمتی که برای تمیز کردن هوای ورودی به موتور استفاده می شود. عملکرد عنصر بر منابع و عملکرد نیروگاه تأثیر می گذارد. فیلتر یک کالای مصرفی است و پس از مدتی تعویض می شود.
• سوپاپ دریچه گاز موتور: مکانیزم بای پس واقع در منیفولد ورودی که میزان هوای وارد شده به موتور را تنظیم می کند. این قطعه به صورت الکترونیکی یا مکانیکی کار می کند.
• منیفولد ورودی موتور.هدف مکانیزم این است که مقدار هوا را به طور یکنواخت بین سیلندرهای موتور توزیع کند. این فرآیند توسط فلپ های ورودی و تقویت کننده های جریان تنظیم می شود.

سیستم ورودی:

مکانیسم قدرت

هدف، تامین بی وقفه سوخت برای اختلاط بعدی با هوا و تهیه یک مخلوط استوکیومتری همگن. مکانیسم قدرت شامل:

• مخزن موتور: ظرف بسته ای که سوخت (بنزین، گازوئیل) در آن ذخیره می شود. مخزن مجهز به دستگاه مکش سوخت (پمپ) و دستگاه پرکردن ظرف (گردن پرکننده) می باشد.
• سیم کشی سوخت موتور.لوله ها، شیلنگ هایی که سوخت از طریق آنها حمل و نقل یا هدایت می شود.
• مکانیزمی که سوخت را در موتور مخلوط می کند در ابتدا نیروگاه ها به کاربراتور مجهز بودند؛ موتورهای مدرن از انژکتور استفاده می کنند. وظیفه تغذیه مخلوط آماده شده در داخل محفظه احتراق است.
• واحد کنترل هدف مکانیسم کنترل تشکیل مخلوط و تزریق است. در تاسیسات مجهز به انژکتور، دستگاه عملیات را برای افزایش کارایی فرآیند هماهنگ می کند.
• موتور پمپ دستگاهی است که در خط سوخت موتور ولتاژ ایجاد می کند و باعث حرکت مایع قابل اشتعال می شود.
• عنصر فیلتر: مکانیزم سوخت ورودی را از ناخالصی ها و کثیفی ها پاک می کند که باعث افزایش عمر نیروگاه می شود.

مکانیسم قدرت:

مکانیزم روغن کاری

هدف مکانیزم این است که قطعات نیروگاه را با مقدار لازم روغن برای ایجاد یک لایه محافظ بر روی سطوح تامین کند. استفاده از مایع تاثیر اصطکاک در نقاط تماس قطعات را کاهش می دهد، محصولات سایش را حذف می کند، دستگاه را در برابر خوردگی محافظت می کند و اجزا و مکانیسم ها را آب بندی می کند. شامل:

• محفظه موتور: ظرفی که مایع روان کننده در آن قرار داده می شود، ذخیره می شود و خنک می شود. برای عملکرد طبیعی موتور، حفظ سطح روغن مورد نیاز مهم است، بنابراین تابه ها مجهز به یک عدد سنج برای نظارت هستند.
• پمپ روغن موتور مکانیزمی است که سیال را از مخزن موتور پمپ می کند و روغن را به نقاطی که نیاز به روغن کاری دارند هدایت می کند. حرکت نفت در امتداد بزرگراه ها اتفاق می افتد.
• المنت فیلتر روغن: هدف قطعه تمیز کردن روغن از ناخالصی ها و فرسایش محصولاتی است که در موتور در گردش هستند. این عنصر در هر تعویض روغن تغییر می کند، زیرا عملکرد روی سایش مکانیزم تأثیر می گذارد.
• خنک کننده روغن موتور.هدف مکانیزم حذف گرمای اضافی از سیستم روغن کاری. از آنجایی که روغن گرما را از سطوح بیش از حد گرم شده حذف می کند، خود روغن نیز مستعد گرم شدن بیش از حد است. یکی از ویژگی های مکانیزم روغن کاری، استفاده اجباری، صرف نظر از اینکه چه مدلی از موتور احتراق داخلی استفاده می شود. این به این دلیل اتفاق می افتد که امروزه روش موثرتری برای محافظت از موتور وجود ندارد.

سیستم روغن کاری:

مکانیسم رهاسازی

این مکانیزم برای حذف گازهای خروجی اگزوز و کاهش نویز در حین کار موتور طراحی شده است. از اجزای زیر تشکیل شده است:

• منیفولد اگزوز موتور مجموعه ای از لوله های ساخته شده از مواد مقاوم در برابر حرارت، زیرا اولین لوله هایی هستند که با گازهای داغ خروجی از محفظه احتراق تماس می گیرند. کلکتور ارتعاشات را کاهش می دهد و گازها را بیشتر به داخل لوله می برد.
• لوله موتور: لوله دریافت کننده برای دریافت گازها و انتقال بیشتر آنها از طریق سیستم طراحی شده است. ماده ای که قطعه از آن ساخته شده است در برابر دما بسیار مقاوم است.
• رزوناتور: دستگاهی که به شما امکان می دهد گازها را جدا کرده و سرعت آنها را کاهش دهید.
• کاتالیزور دستگاهی برای تمیز کردن و خنثی کردن گازها.
• صدا خفه کن موتور: یک مخزن با پارتیشن های داخلی، به لطف تغییر جهت گازهای خروجی، صدا را کاهش می دهد.

سیستم اگزوز موتور:

مکانیزم خنک کننده

در موتورهای احتراق داخلی کم مصرف، از خنک کننده موتور ضد جریان استفاده می شود. واحدهای مدرن، خودرو، کشتی، محموله، از خنک کننده مایع استفاده می کنند. وظیفه مایع جذب مقداری گرمای اضافی و کاهش بار حرارتی بر روی اجزا و مکانیسم های دستگاه است. مکانیسم خنک کننده شامل:

• رادیاتور موتور.هدف دستگاه انتقال حرارت اضافی از مایع به محیط می باشد. این قسمت شامل مجموعه ای از لوله های آلومینیومی با پره های تخلیه است.
• فن موتور.هدف فن افزایش اثر خنک کنندگی به دلیل تهویه اجباری رادیاتور و حذف گرمای اضافی از سطح آن است.
• موتور پمپ وظیفه پمپ آب اطمینان از گردش مایع خنک کننده در سراسر سیستم است. گردش در یک دایره کوچک انجام می شود (تا زمانی که موتور گرم شود)، پس از آن سوپاپ حرکت سیال را به یک دایره بزرگ تغییر می دهد.
• دریچه بای پس موتور: هدف این مکانیسم اطمینان از تغییر گردش سیال از یک دایره کوچک گردش به یک دایره بزرگ است.

سیستم خنک کننده موتور:

با وجود تلاش های متعدد برای دور شدن از موتور احتراق داخلی، چنین فرصتی در آینده قابل پیش بینی نزدیک انتظار نمی رود. بنابراین نیروگاه هایی از این نوع برای مدت طولانی ما را با کار هماهنگ خود به وجد خواهند آورد.

ماشین شما "تق می‌زند" و تا زمانی که ممکن است کاپوت را باز نمی‌کنید تا با این توده آهنی که چیزی از آن متوجه نمی‌شوید برخورد نکنید؟ یا شاید شما رادیو را روشن می کنید یا فقط موتور را خاموش می کنید و امیدوار هستید که روز بعد وقتی آن را روشن می کنید صدا از بین برود؟ در هر صورت، اگر موتور خودروبرای شما یک راز بزرگ است، ادامه دهید! دریابید که چه چیزی باعث کارکرد آن می شود و چه چیزی می تواند باعث این ضربه و تلق وحشتناک شود!

موتور دارای چندین سیلندر است که به یکی از سه روش زیر مرتب شده اند:

• در مقابل
• V شکل
• در یک ردیف

عملکرد عناصر موتور

احتراق بنزین در یک فضای محدود کوچک انرژی کافی برای پرتاب یک سیب زمینی به عمق 150 متری ایجاد می کند! چه می شود اگر چنین انفجاری 200 بار در دقیقه اتفاق می افتد، پس انرژی کافی برای حرکت ماشین وجود دارد. فرآیند احتراق در 4 مرحله انجام می شود:

1. ورودی.پیستون شبیه گلوله توپ است، فقط از توپ خارج نمی شود. در ابتدای چرخه، در بالای سیلندر است و شروع به حرکت به سمت پایین می کند. در این لحظه سوپاپ ورودی باز می شود که هوا و سوخت را به سیلندر می رساند.
2. فشرده سازی.میل لنگ پیستون را مجبور می کند تا دوباره به سمت بالا حرکت کند و مخلوط سوخت و هوا را فشرده کند.
3. پیشرفت کار.هنگامی که پیستون به موقعیت بالایی می رسد، شمع با استفاده از جرقه سوخت را مشتعل می کند. این باعث انفجار می شود و باعث می شود که پیستون دوباره به سمت پایین حرکت کند.
4. رهایی.هنگامی که پیستون به موقعیت پایین می رسد، دریچه اگزوز باز می شود. گازهای خروجی را به داخل لوله اگزوز هدایت می کند.

اجزای موتور خودرو

• هوای ورودی به سیلندرها را تمیز می کند که احتراق بهتر را تضمین می کند.
• سیستم خنک کننده هوابا چرخاندن آب در اطراف سیلندرها و از طریق رادیاتور از گرم شدن موتور جلوگیری می کند.
• سوخت را از مخزن گاز تامین می کند و با استفاده از کاربراتور آن را با هوا مخلوط می کند. سپس مخلوط وارد سیلندرها می شود.
• میل بادامکباز و بسته شدن دریچه ها را تضمین می کند. سرعت چرخش آن برابر با 1/2 سرعت چرخش میل لنگ است.
• تسمه تایممیل لنگ و میل بادامک را به هم متصل می کند و عملکرد همزمان سوپاپ ها و پیستون ها را تضمین می کند.
• رینگ های پیستونبرای جلوگیری از نشت سوخت، هوای محفظه احتراق و مصرف روغن روی پیستون نصب می شوند.
• سیستم روغن کاریروغن را به تمام عناصر موتور لازم برای کاهش اصطکاک می رساند.
• به میل لنگ متصل می شود و جریان روغن را از تابه روغن تضمین می کند.
• سیستم کنترل انتشاربا استفاده از کامپیوتر و سنسورها، گازهای خروجی را تنظیم می کند و سوخت استفاده نشده را در مخلوط اگزوز می سوزاند.
• باتری اتومبیلجریان الکتریکی مورد نیاز برای راه اندازی موتور را تامین می کند. شارژ از .
• به بلوک سیلندر متصل می شود. برای بهبود سفتی احتراق، یک واشر بین بلوک و سر وجود دارد.
• سیستم احتراقیک تخلیه الکتریکی از طریق توزیع کننده احتراق ایجاد می کند، که سپس جرقه ای را از طریق سیم ها به شمع ها می فرستد. هر سیلندر سیم مخصوص به خود را دارد، شارژ به نوبه خود به شمع ها وارد می شود.
• سیستم اگزوزگازهای خروجی را از طریق منیفولد اگزوز و لوله اگزوز خارج می کند. صدای بلند اگزوز به طور سنتی توسط یک صدا خفه کن کاهش می یابد.

اگر موتور ماشین روشن نمی شود، 3 دلیل محتمل وجود دارد:

1. مخلوط سوخت ضعیفسوخت تمام شده است، بنابراین فقط هوا وارد موتور می شود. ورودی هوا مسدود شده است. سوخت خیلی زیاد یا خیلی کم عرضه شده است. سوخت حاوی ناخالصی هایی (به عنوان مثال آب) است که از اشتعال آن جلوگیری می کند.
2. فشرده سازی ضعیفرینگ های پیستون فرسوده (باعث نشت هوا می شود). نشتی دریچه ها باعث نشتی در هنگام فشرده سازی می شود. شکاف در بلوک سیلندر به دلیل سایش واشر.
3. جرقه بدیا سیم به شمع ها. سیم شکسته یا گم شده است. احتراق اشتباه تنظیم شده است، یعنی. جرقه خیلی زود یا خیلی دیر تحویل داده می شود.

با این حال، گاز روشن نه تنها برای روشنایی مناسب بود.

افتخار ایجاد یک موتور احتراق داخلی موفق تجاری متعلق به مکانیک بلژیکی Jean Etienne Lenoir است. لنوار در حین کار در یک کارخانه گالوانیزه به این ایده رسید که مخلوط هوا و سوخت در موتور گازی را می توان با استفاده از جرقه الکتریکی مشتعل کرد و تصمیم گرفت بر اساس این ایده موتوری بسازد. لنوار با حل مشکلاتی که در طول مسیر به وجود آمد (سخت کار کردن و گرم شدن بیش از حد پیستون، منجر به گیر کردن) و فکر کردن از طریق سیستم خنک کننده و روغن کاری موتور، یک موتور احتراق داخلی کاربردی ایجاد کرد. در سال 1864، بیش از سیصد دستگاه از این موتورها با قدرت متفاوت تولید شد. لنوآر پس از ثروتمند شدن، کار بر روی بهبود بیشتر ماشین خود را متوقف کرد و این سرنوشت آن را از پیش تعیین کرد - با موتور پیشرفته تری که توسط مخترع آلمانی آگوست اتو ایجاد شد، از بازار خارج شد و حق اختراع مدل خود را دریافت کرد. موتور گازی در سال 1864.

در سال 1864، مخترع آلمانی آگوستو اتو با مهندس ثروتمند لانگن برای اجرای اختراع خود قراردادی امضا کرد - شرکت Otto and Company ایجاد شد. نه اتو و نه لانگن دانش کافی در مورد مهندسی برق نداشتند و احتراق الکتریکی را رها کردند. آنها احتراق را با شعله باز از طریق یک لوله انجام دادند. سیلندر موتور اتو بر خلاف موتور لنوار عمودی بود. شفت چرخان بالای سیلندر در طرف قرار داده شد. اصل عملکرد: شفت چرخان پیستون را تا 1/10 ارتفاع سیلندر بالا می برد که در نتیجه فضای کمیاب زیر پیستون ایجاد شد و مخلوطی از هوا و گاز به داخل آن مکیده شد. سپس مخلوط مشتعل شد. در حین انفجار، فشار زیر پیستون تقریباً به 4 اتمسفر افزایش یافت. تحت تأثیر این فشار، پیستون بالا رفت، حجم گاز افزایش یافت و فشار کاهش یافت. پیستون ابتدا تحت فشار گاز و سپس با اینرسی بالا رفت تا جایی که خلاء در زیر آن ایجاد شد. بنابراین انرژی سوخت سوخته تا حد ممکن در موتور استفاده شد. این کشف اصلی اتو بود. حرکت رو به پایین پیستون تحت تأثیر فشار اتمسفر آغاز شد و پس از رسیدن فشار در سیلندر به فشار اتمسفر، دریچه اگزوز باز شد و پیستون با جرم خود گازهای خروجی را جابجا کرد. با توجه به گسترش کاملتر محصولات احتراق، راندمان این موتور به طور قابل توجهی بیشتر از راندمان موتور لنوار بود و به 15 درصد رسید، یعنی از راندمان بهترین موتورهای بخار آن زمان فراتر رفت. علاوه بر این، موتورهای اتو تقریباً پنج برابر بیشتر از موتورهای Lenoir اقتصادی بودند و بلافاصله تقاضای زیادی برای آنها پیدا کردند. در سال های بعد حدود پنج هزار دستگاه از آنها تولید شد. با وجود این، اتو سخت تلاش کرد تا طراحی آنها را بهبود بخشد. به زودی از یک گیربکس میلنگ استفاده شد. با این حال، مهم ترین اختراع او در سال 1877 رخ داد، زمانی که اتو اختراع یک موتور سیکل چهار زمانه جدید را دریافت کرد. این چرخه هنوز هم زیربنای کار اکثر موتورهای گازسوز و بنزینی امروزی است.

انواع موتورهای احتراق داخلی

موتور احتراق داخلی پیستونی

موتور احتراق داخلی دوار

موتور احتراق داخلی توربین گاز

• موتورهای پیستونی - محفظه احتراق در یک سیلندر قرار دارد که در آن انرژی حرارتی سوخت به انرژی مکانیکی تبدیل می شود که با استفاده از مکانیزم میل لنگ از حرکت انتقالی پیستون به حرکت چرخشی تبدیل می شود.

ICE ها طبقه بندی می شوند:

الف) با هدف - آنها به حمل و نقل، ثابت و ویژه تقسیم می شوند.

ب) با توجه به نوع سوخت مصرفی - مایع سبک (بنزین، گاز)، مایع سنگین (سوخت گازوئیل، نفت کوره دریایی).

ج) با توجه به روش تشکیل مخلوط قابل احتراق - خارجی (کاربراتور، انژکتور) و داخلی (در سیلندر موتور احتراق داخلی).

د) با روش اشتعال (اشتعال اجباری، اشتعال تراکمی، حرارتی).

ه) با توجه به چینش سیلندرها به خطی، عمودی، مخالف با یک و دو میل لنگ، V شکل با میل لنگ بالا و پایین، VR شکل و W شکل، تک ردیف و دوتایی تقسیم می شوند. - ردیف ستاره ای، H شکل، دو ردیفه با میل لنگ موازی، "دبل فن"، الماس شکل، سه پرتو و برخی دیگر.

گازوئیل

کاربراتور بنزینی

چرخه کار موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه دو دور کامل میل لنگ انجام می شود که از چهار حرکت مجزا تشکیل شده است:

1. مصرف،
2. فشرده سازی شارژ،
3. سکته مغزی کار و
4. رها کردن (اگزوز).

تغییر در سکته های عملیاتی با یک مکانیسم توزیع گاز خاص تضمین می شود، اغلب با یک یا دو میل بادامک، سیستم فشار دهنده ها و سوپاپ هایی که مستقیماً تغییر فاز را تضمین می کند، نشان داده می شود. برخی از موتورهای احتراق داخلی برای این منظور از آستین های قرقره (Ricardo) استفاده می کردند که دارای پورت های ورودی و/یا اگزوز بودند. ارتباط حفره سیلندر با کلکتورها در این مورد با حرکات شعاعی و چرخشی آستین قرقره تضمین می شد که کانال مورد نظر را با پنجره ها باز می کرد. با توجه به ویژگی های دینامیک گاز - اینرسی گازها، زمان وقوع باد گاز، ورودی، کورس قدرت و اگزوز در یک همپوشانی چرخه چهار زمانه واقعی، به این می گویند. زمان بندی سوپاپ های همپوشانی. هرچه سرعت کار موتور بیشتر باشد، همپوشانی فاز بیشتر و هر چه بیشتر باشد، گشتاور موتور احتراق داخلی در دورهای پایین کمتر می شود. بنابراین، در موتورهای احتراق داخلی مدرن، به طور فزاینده ای از وسایلی استفاده می شود که امکان تغییر زمان بندی سوپاپ را در حین کار ممکن می کند. موتورهای دارای کنترل سوپاپ الکترومغناطیسی (BMW، مزدا) مخصوصاً برای این منظور مناسب هستند. همچنین موتورهایی با نسبت تراکم متغیر (SAAB) وجود دارند که انعطاف پذیری بیشتری در مشخصات دارند.

موتورهای دو زمانه دارای گزینه های چیدمان زیادی و سیستم های طراحی بسیار متنوعی هستند. اصل اساسی هر موتور دو زمانه این است که پیستون وظایف یک عنصر توزیع گاز را انجام می دهد. چرخه کار، به طور دقیق، از سه ضربه تشکیل شده است: ضربه قدرت، که از نقطه مرگ بالا به طول می انجامد. TDC) تا 20-30 درجه تا نقطه مرگ پایین ( BDC) پاکسازی که در واقع ورودی و اگزوز و فشرده سازی را با هم ترکیب می کند که از 20 تا 30 درجه بعد از BDC تا TDC طول می کشد. تصفیه، از نقطه نظر دینامیک گاز، حلقه ضعیف چرخه دو زمانه است. از یک طرف، اطمینان از جداسازی کامل شارژ تازه و گازهای خروجی غیرممکن است، بنابراین از دست دادن مخلوط تازه اجتناب ناپذیر است، به معنای واقعی کلمه در لوله اگزوز پرواز می کند (اگر موتور احتراق داخلی دیزل باشد، ما در مورد از دست دادن صحبت می کنیم. از هوا)، از طرف دیگر، استروک پاور نه نیم دور، بلکه کمتر طول می کشد، که خود باعث کاهش راندمان می شود. در عین حال، مدت زمان فرآیند بسیار مهم تبادل گاز، که نیمی از چرخه عملیاتی یک موتور چهار زمانه را اشغال می کند، قابل افزایش نیست. موتورهای دو زمانه ممکن است اصلاً سیستم زمان بندی سوپاپ نداشته باشند. با این حال، اگر ما در مورد موتورهای ارزان قیمت ساده صحبت نمی کنیم، یک موتور دو زمانه به دلیل استفاده اجباری از دمنده یا سیستم سوپرشارژ پیچیده تر و گران تر است؛ افزایش تنش حرارتی موتور سیلندر پیستون به مواد گران تری نیاز دارد. پیستون ها، رینگ ها و آسترهای سیلندر. عملکرد پیستون از عملکردهای یک عنصر توزیع گاز مستلزم آن است که ارتفاع آن کمتر از ضربان پیستون + ارتفاع پنجره های پاکسازی نباشد، که در یک موتور سیکلت بسیار مهم نیست، اما به طور قابل توجهی پیستون را حتی در قدرت نسبتا کم سنگین تر می کند. هنگامی که قدرت در صدها اسب بخار اندازه گیری می شود، افزایش جرم پیستون به یک عامل بسیار جدی تبدیل می شود. معرفی آستین های توزیع کننده عمودی در موتورهای ریکاردو تلاشی برای کاهش اندازه و وزن پیستون بود. به نظر می رسد که این سیستم پیچیده و پرهزینه برای پیاده سازی است؛ به جز برای حمل و نقل هوایی، چنین موتورهایی در هیچ جای دیگری مورد استفاده قرار نگرفتند. سوپاپ‌های اگزوز (با تخلیه مستقیم سوپاپ) در مقایسه با سوپاپ‌های خروجی موتورهای چهار زمانه دو برابر شدت گرما دارند و شرایط بدتری برای حذف حرارت دارند و صندلی‌های آن‌ها تماس مستقیم بیشتری با گازهای خروجی دارند.

ساده ترین از نظر روش عملیاتی و پیچیده ترین از نظر طراحی، سیستم Fairbanks-Morse است که در اتحاد جماهیر شوروی و روسیه، عمدتاً توسط موتورهای دیزل لوکوموتیو دیزل سری D100 ارائه شده است. چنین موتوری یک سیستم دو شفت متقارن با پیستون های واگرا است که هر کدام به میل لنگ خود متصل هستند. بنابراین، این موتور دارای دو میل لنگ است که به صورت مکانیکی هماهنگ شده اند. موردی که به پیستون های اگزوز متصل است 20-30 درجه جلوتر از پیستون های ورودی است. با توجه به این پیشرفت، کیفیت تخلیه بهبود می یابد، که در این حالت جریان مستقیم است، و پر شدن سیلندر بهبود می یابد، زیرا در پایان تخلیه، درگاه های اگزوز از قبل بسته شده اند. در دهه 30 - 40 قرن بیستم، طرح هایی با جفت پیستون های واگرا ارائه شد - الماس شکل، مثلثی. موتورهای دیزلی هوانوردی با سه پیستون متمایز ستاره شکل وجود داشت که دو عدد از آنها ورودی و یکی اگزوز بود. در دهه 20، یونکرز یک سیستم تک شفت با میله های اتصال بلند را پیشنهاد کرد که توسط بازوهای راکر مخصوص به پین ​​های پیستون های بالایی متصل می شدند. پیستون بالایی نیروها را از طریق یک جفت میله اتصال بلند به میل لنگ منتقل می کرد و در هر سیلندر سه زانو شفت وجود داشت. همچنین پیستون های مربعی برای حفره های پاکسازی روی بازوهای راکر وجود داشت. موتورهای دو زمانه با پیستون های واگرا از هر سیستمی عمدتاً دو عیب دارند: اول اینکه بسیار پیچیده و بزرگ هستند و دوم اینکه پیستون ها و آسترهای اگزوز در ناحیه درگاه های اگزوز دارای تنش دمایی قابل توجهی هستند و تمایل به گرم شدن بیش از حد دارند. . رینگ های پیستون اگزوز نیز از نظر حرارتی تحت فشار هستند و مستعد کک شدن و از دست دادن خاصیت ارتجاعی هستند. این ویژگی ها طراحی چنین موتورهایی را به یک کار غیر پیش پا افتاده تبدیل می کند.

موتورهای CV مجهز به میل بادامک و سوپاپ اگزوز هستند. این امر الزامات مواد و طراحی CPG را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. ورودی از طریق پنجره هایی در آستر سیلندر است که توسط پیستون باز می شود. این دقیقاً نحوه پیکربندی بیشتر موتورهای دیزلی دو زمانه مدرن است. قسمت پنجره و آستر در قسمت پایین در بسیاری از موارد توسط هوای شارژ خنک می شود.

در مواردی که یکی از الزامات اصلی موتور کاهش هزینه آن است، از انواع مختلف دمیدن پنجره-پنجره کانتور محفظه لنگ استفاده می شود - حلقه، حلقه برگشتی (دفلکتور) در اصلاحات مختلف. برای بهبود پارامترهای موتور، از تکنیک‌های طراحی مختلفی استفاده می‌شود - طول متغیر کانال‌های ورودی و خروجی، تعداد و مکان کانال‌های بای‌پس می‌تواند متغیر باشد، سوپاپ‌های قرقره، دریچه‌های قطع کننده گاز دوار، آسترها و پرده‌هایی که ارتفاع را تغییر می‌دهند استفاده می‌شود. از پنجره ها (و بر این اساس، شروع ورودی و اگزوز). اکثر این موتورها به صورت هوا منفعل خنک می شوند. معایب آنها کیفیت نسبتا پایین تبادل گاز و از دست دادن مخلوط قابل احتراق در حین تصفیه است؛ در حضور چندین سیلندر، بخش هایی از محفظه های میل لنگ باید جدا و مهر و موم شوند، طراحی میل لنگ پیچیده تر و گران تر می شود.

واحدهای اضافی مورد نیاز برای موتورهای احتراق داخلی

نقطه ضعف موتور احتراق داخلی این است که بالاترین قدرت خود را فقط در یک محدوده دور در دقیقه باریک تولید می کند. بنابراین، یک ویژگی جدایی ناپذیر یک موتور احتراق داخلی انتقال است. فقط در موارد خاص (به عنوان مثال، در هواپیما) می توان بدون انتقال پیچیده انجام داد. ایده یک خودروی هیبریدی که در آن موتور همیشه در حالت بهینه کار می کند، به تدریج جهان را تسخیر می کند.

علاوه بر این، یک موتور احتراق داخلی به یک سیستم قدرت (برای تامین سوخت و هوا - تهیه مخلوط سوخت و هوا)، یک سیستم اگزوز (برای حذف گازهای خروجی) نیاز دارد و همچنین نمی تواند بدون سیستم روانکاری (طراحی شده برای کاهش نیروهای اصطکاک) کار کند. در مکانیزم موتور و محافظت از قطعات موتور در برابر خوردگی و همچنین همراه با سیستم خنک کننده برای حفظ شرایط حرارتی بهینه)، سیستم های خنک کننده (برای حفظ شرایط حرارتی بهینه موتور)، سیستم راه اندازی (روش های راه اندازی استفاده می شود: استارت برقی، استفاده از یک موتور راه اندازی کمکی، پنوماتیک، با استفاده از نیروی ماهیچه ای انسان)، سیستم جرقه زنی (برای احتراق مخلوط سوخت و هوا، مورد استفاده در موتورهای با احتراق اجباری).

همچنین ببینید

• فیلیپ لو بون یک مهندس فرانسوی است که در سال 1801 اختراع یک موتور احتراق داخلی با فشرده سازی مخلوط گاز و هوا را دریافت کرد.
• موتور دوار: طرح ها و طبقه بندی
• موتور پیستونی دوار (موتور وانکل)

یادداشت

پیوندها

• بن نایت "افزایش مسافت پیموده شده" // مقاله در مورد فناوری هایی که مصرف سوخت موتورهای احتراق داخلی خودرو را کاهش می دهد

ما می خواهیم توجه داشته باشیم که اگر شما نیاز دارید قطعات خودرو برای ماشین شما، سپس سرویس آنلاین ما با کمال میل آنها را با نازلترین قیمت به شما ارائه می دهد. تنها چیزی که شما نیاز دارید این است که به منوی "" بروید و فرم را پر کنید، یا نام قطعه یدکی را در پنجره سمت راست بالای این صفحه وارد کنید، پس از آن مدیران ما با شما تماس خواهند گرفت و بهترین قیمت ها را ارائه می دهند. که هرگز ندیده اید و نشنیده اید! حالا به اصل مطلب.

بنابراین، همه ما می دانیم که مهمترین بخش خودرو، موتور استاد است. هدف اصلی یک موتور تبدیل بنزین به نیروی محرکه است. در حال حاضر، ساده ترین راه برای حرکت ماشین سوزاندن بنزین در داخل موتور است. به همین دلیل به موتور خودرو می گویند موتور احتراق داخلی.

دو نکته را باید به خاطر بسپارید:

موتورهای احتراق داخلی مختلفی وجود دارد. به عنوان مثال، موتور دیزلی با موتور بنزینی متفاوت است. هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خود را دارند.

چیزی به نام موتور احتراق خارجی وجود دارد. بهترین مثال برای چنین موتوری، موتور بخار کشتی بخار است. سوخت (زغال سنگ، چوب، روغن) در خارج از موتور می سوزد و بخار تولید می کند که نیروی محرکه است. موتور احتراق داخلی بسیار کارآمدتر است (سوخت کمتری در هر کیلومتر مورد نیاز است). همچنین بسیار کوچکتر از یک موتور احتراق خارجی معادل است. این واقعیتی را توضیح می دهد که چرا ما خودروهایی با موتور بخار در خیابان ها نمی بینیم.

اصل زیربنای عملکرد هر موتور احتراق داخلی پیستونی: اگر مقدار کمی سوخت پرانرژی (مثل بنزین) را در یک فضای بسته کوچک قرار دهید و آن را روشن کنید، در هنگام سوختن به صورت گاز، انرژی فوق العاده ای آزاد می کند. اگر یک چرخه پیوسته از انفجارهای کوچک که سرعت آن مثلاً صد بار در دقیقه خواهد بود ایجاد کنیم و انرژی حاصل را در جهت درست قرار دهیم، آنگاه مبنای کار موتور را به دست خواهیم آورد.

امروزه تقریباً همه خودروها از چیزی که به آن چرخه احتراق چهار زمانه می گویند برای تبدیل بنزین به نیروی محرکه برای دوستان چهار چرخ استفاده می کنند. روش چهار زمانه نیز به نام چرخه اتو، پس از نیکولاس اتو که آن را در سال 1867 اختراع کرد، شناخته می شود. اقدامات چهارگانه عبارتند از:

1. سکته مصرفی
2. سکته فشاری.
3. سکته احتراق.
4. چرخه حذف محصول احتراق

دستگاهی به نام پیستون که یکی از وظایف اصلی موتور را انجام می دهد، به طور منحصر به فردی جایگزین پرتابه سیب زمینی در توپ سیب زمینی می شود. پیستون توسط یک شاتون به میل لنگ متصل می شود. به محض اینکه میل لنگ شروع به چرخش می کند، اثر "تخلیه تفنگ" رخ می دهد. زمانی که موتور یک چرخه را طی می کند چه اتفاقی می افتد:

Ø پیستون در بالا قرار دارد، سپس دریچه ورودی باز می شود و پیستون پایین می آید و موتور یک سیلندر پر از هوا و بنزین را وارد می کند. این سکته مغزی را سکته مصرفی می نامند. برای شروع، فقط هوا را با یک قطره کوچک بنزین مخلوط کنید.

Ø سپس پیستون به عقب حرکت می کند و مخلوط هوا و بنزین را فشرده می کند. فشرده سازی باعث قوی تر شدن انفجار می شود.

Ø هنگامی که پیستون به نقطه بالایی می رسد، شمع جرقه هایی را منتشر می کند تا بنزین را مشتعل کند. یک شارژ بنزین در سیلندر منفجر می شود و پیستون را مجبور می کند پایین بیاید.

Ø هنگامی که پیستون به پایین رسید، دریچه خروجی باز می شود و محصولات احتراق از طریق لوله اگزوز از سیلندر تخلیه می شوند.

موتور اکنون برای ضربه بعدی آماده است و چرخه بارها و بارها تکرار می شود.

حال بیایید به تمام قسمت هایی از موتور که کار آنها به هم متصل است نگاه کنیم. بیایید با سیلندرها شروع کنیم.

اجزای اصلی موتور که باعث کارکرد آن می شود

اساس موتور سیلندر است، که در آن پیستون بالا و پایین می رود. موتوری که در بالا توضیح داده شد دارای یک سیلندر است. این مورد در اکثر ماشین های چمن زنی رایج است، اما اکثر اتومبیل ها بیش از یک سیلندر دارند (معمولاً چهار، شش و هشت). در موتورهای چند سیلندر، سیلندرها معمولاً به سه صورت مرتب می شوند: خطی، V شکل و تخت (همچنین به عنوان مخالف افقی نیز شناخته می شود).

پیکربندی های مختلف دارای مزایا و معایب متفاوتی از نظر صافی، هزینه های ساخت و ویژگی های شکل هستند. این مزایا و معایب آنها را کم و بیش برای انواع خودروها مناسب می کند.

بیایید نگاهی دقیق تر به برخی از قطعات کلیدی موتور بیندازیم.

شمع موتور

شمع ها جرقه ای را ایجاد می کنند که مخلوط هوا و سوخت را مشتعل می کند. جرقه باید در لحظه مناسب برای عملکرد بدون مشکل موتور رخ دهد.

شیرآلات

دریچه‌های ورودی و خروجی در زمان‌های خاصی باز می‌شوند تا هوا و سوخت وارد شوند و محصولات احتراق خارج شوند. لطفاً توجه داشته باشید که هر دو شیر در هنگام فشرده سازی و احتراق بسته می شوند و از مهر و موم بودن محفظه احتراق اطمینان حاصل می شود.

پیستون

پیستون قطعه فلزی استوانه ای شکلی است که در داخل سیلندر موتور به سمت بالا و پایین حرکت می کند.

رینگ های پیستون

رینگ های پیستون یک مهر و موم بین لبه بیرونی کشویی پیستون و سطح داخلی سیلندر ایجاد می کنند. حلقه ها دو هدف دارند:

• در طی ضربات فشرده سازی و احتراق، آنها از نشت مخلوط هوا و سوخت و گازهای خروجی از محفظه احتراق جلوگیری می کنند.
• آنها از ورود روغن به منطقه احتراق که در آن از بین می رود جلوگیری می کنند.

اگر ماشین شما شروع به "نفت خوردن" کرد و مجبورید هر 1000 کیلومتر آن را اضافه کنید، موتور ماشین کاملا قدیمی است و رینگ های پیستون در آن بسیار فرسوده شده اند. در نتیجه نمی توانند سفتی را در سطح مناسب ایجاد کنند. این بدان معنی است که شما باید با این سوال متحیر شوید، زیرا خرید یک موتور جدید یک کار پر دردسر و مسئولیت پذیر است.

شاتون

یک میله اتصال پیستون را به میل لنگ متصل می کند. می تواند در جهات مختلف و در دو انتها بچرخد، زیرا ... پیستون و میل لنگ هر دو در حرکت هستند.

میل لنگ

با حرکت میل لنگ در یک حرکت دایره ای، پیستون به سمت بالا و پایین حرکت می کند.

سامپ

مخزن روغن دور میل لنگ را احاطه کرده است. حاوی مقدار مشخصی روغن است که در قسمت پایینی آن (در ظرف روغن) جمع می شود.

علل اصلی مشکلات و وقفه در خودرو و موتور

یک روز صبح خوب ممکن است سوار ماشین خود شوید و متوجه شوید که صبح آنقدرها هم عالی نیست... ماشین روشن نمی شود، موتور کار نمی کند. دلیل این موضوع چه می تواند باشد. اکنون که متوجه شدیم موتور چگونه کار می کند، می توانید بفهمید که چه چیزی می تواند باعث از کار افتادن آن شود. سه علت اصلی وجود دارد: مخلوط سوخت ضعیف، عدم فشرده سازی یا عدم وجود جرقه. علاوه بر این، هزاران چیز کوچک می توانند باعث اختلال در عملکرد آن شوند، اما این سه مورد "سه بزرگ" را تشکیل می دهند. ما با استفاده از مثالی از یک موتور بسیار ساده که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم، چگونگی تأثیر این دلایل بر عملکرد موتور را بررسی خواهیم کرد.

مخلوط سوخت ضعیف

این مشکل ممکن است در موارد زیر رخ دهد:

· بنزین شما تمام شده و فقط هوا وارد موتور خودرو می شود که برای احتراق کافی نیست.

· ورودی های هوا ممکن است مسدود شده باشند و موتور به سادگی هوا را دریافت نکند که برای سکته احتراق ضروری است.

· سیستم سوخت ممکن است سوخت بسیار کم یا بیش از حد را به مخلوط برساند، به این معنی که احتراق به درستی رخ نمی دهد.

· ممکن است ناخالصی هایی در سوخت (مانند آب در مخزن گاز) وجود داشته باشد که از سوختن سوخت جلوگیری می کند.

بدون فشرده سازی

اگر مخلوط سوخت نتواند به درستی فشرده شود، هیچ فرآیند احتراق مناسبی برای تامین انرژی دستگاه وجود نخواهد داشت. عدم فشرده سازی ممکن است به دلایل زیر رخ دهد:

· حلقه های پیستون موتور فرسوده شده اند و به مخلوط هوا/سوخت اجازه می دهد بین دیواره سیلندر و سطح پیستون نشت کند.

· یکی از دریچه ها محکم بسته نمی شود، که دوباره اجازه می دهد تا مخلوط به بیرون جریان یابد.

· یک سوراخ در سیلندر وجود دارد.

در بیشتر موارد، "سوراخ" در استوانه در جایی ظاهر می شود که قسمت بالای سیلندر به خود سیلندر می پیوندد. به عنوان یک قاعده، یک واشر نازک بین سیلندر و سر سیلندر وجود دارد که مهر و موم ساختار را تضمین می کند. در صورت شکستن واشر، سوراخ هایی بین سرسیلندر و خود سیلندر ایجاد می شود که باعث نشتی نیز می شود.

بدون جرقه

جرقه ممکن است به چند دلیل ضعیف یا به طور کلی وجود نداشته باشد:

• اگر شمع یا سیمی که به سمت آن می رود فرسوده شده باشد، جرقه کاملا ضعیف خواهد بود.
• اگر سیم به طور کلی قطع شده یا از بین رفته باشد، اگر سیستمی که جرقه را به سیم می فرستد به درستی کار نکند، هیچ جرقه ای وجود نخواهد داشت.
• اگر جرقه خیلی زود یا خیلی دیر وارد چرخه شود، سوخت نمی تواند در زمان مناسب مشتعل شود، که بر این اساس بر عملکرد پایدار موتور تأثیر می گذارد.

ممکن است مشکلات دیگری برای موتور وجود داشته باشد. مثلا:

• اگر تخلیه شود، موتور نمی تواند یک دور چرخش کند و بنابراین شما نمی توانید ماشین را روشن کنید.
• اگر یاتاقان هایی که به میل لنگ اجازه می دهد آزادانه بچرخد فرسوده شوند، میل لنگ نمی تواند بچرخد و موتور را روشن کند.
• اگر سوپاپ ها در نقطه مورد نیاز سیکل بسته یا باز نشوند، کارکرد موتور غیرممکن خواهد بود.
• اگر روغن ماشین شما تمام شود، پیستون ها نمی توانند آزادانه در سیلندر حرکت کنند و موتور از کار می افتد.

در موتوری که به درستی کار می کند، مشکلات فوق نمی تواند رخ دهد. اگر ظاهر شدند، منتظر دردسر باشید.

همانطور که می بینید، موتور خودرو دارای تعدادی سیستم است که به آن کمک می کند وظیفه اصلی خود را انجام دهد - تبدیل سوخت به نیروی محرکه.

قطار سوپاپ موتور و سیستم جرقه زنی

بیشتر زیرسیستم‌های موتور خودرو را می‌توان از طریق فناوری‌های مختلف پیاده‌سازی کرد و فناوری‌های پیشرفته‌تر می‌توانند عملکرد موتور را بهبود بخشند. بیایید به این زیرسیستم های مورد استفاده در خودروهای مدرن نگاه کنیم. بیایید با مکانیزم سوپاپ شروع کنیم. این شامل سوپاپ ها و مکانیسم هایی است که مسیر عبور سوخت زباله را باز و بسته می کند. به سیستم باز و بسته کردن شیرها شفت می گویند. بر روی میل بادامک برآمدگی هایی وجود دارد که سوپاپ ها را بالا و پایین می کند.

اکثر موتورهای مدرن به اصطلاح دارای بادامک های بالای سر هستند. این بدان معنی است که شفت بالای سوپاپ ها قرار دارد. بادامک های شفت مستقیماً یا از طریق پیوندهای بسیار کوتاه بر روی شیرها عمل می کنند. این سیستم طوری تنظیم شده است که سوپاپ ها با پیستون ها هماهنگ باشند. بسیاری از موتورهای با کارایی بالا دارای چهار سوپاپ در هر سیلندر هستند - دو سوپاپ برای ورودی هوا و دو سوپاپ برای محصولات احتراق، و چنین مکانیزم‌هایی به دو میل بادامک در هر سیلندر نیاز دارند.

سیستم جرقه زنی یک شارژ ولتاژ بالا تولید می کند و با استفاده از سیم آن را به شمع ها منتقل می کند. شارژ ابتدا به یک توزیع کننده می رسد که به راحتی می توانید آن را زیر کاپوت اکثر خودروها پیدا کنید. یک سیم به مرکز توزیع کننده متصل است و چهار، شش یا هشت سیم دیگر از آن خارج می شود (بسته به تعداد سیلندرهای موتور). این سیم ها برای هر شمع شارژ می فرستند. موتور به گونه ای تنظیم شده است که تنها یک سیلندر در هر بار شارژ از توزیع کننده دریافت می کند که نرم ترین عملکرد موتور را تضمین می کند.

سیستم احتراق موتور، خنک کننده و ورودی هوا

سیستم خنک کننده در اکثر خودروها از یک رادیاتور و یک پمپ آب تشکیل شده است. آب از طریق گذرگاه های مخصوص به دور سیلندرها گردش می کند، سپس برای خنک شدن، وارد رادیاتور می شود. در موارد نادر موتور خودروها مجهز به سیستم هوای خودرو هستند. این باعث می شود موتورها سبک تر شوند، اما خنک کننده کارایی کمتری دارد. به عنوان یک قاعده، موتورهای با این نوع خنک کننده عمر مفید کمتر و عملکرد کمتری دارند.

اکنون می دانید که چگونه و چرا موتور ماشین شما خنک می شود. اما چرا گردش هوا اینقدر مهم است؟ برخی از موتورهای خودروها سوپرشارژ هستند، به این معنی که هوا از فیلترهای هوا عبور کرده و مستقیماً به داخل سیلندرها می رود. برای افزایش عملکرد، برخی از موتورها توربوشارژ می شوند، به این معنی که هوای وارد شده به موتور از قبل تحت فشار است، به این معنی که مخلوط هوا و سوخت بیشتری را می توان در سیلندر فشرده کرد.

افزایش عملکرد خودروی شما جالب است، اما در واقع چه اتفاقی می‌افتد وقتی کلید را در استارت می‌چرخانید و ماشین را روشن می‌کنید؟ سیستم جرقه زنی از یک موتور الکتریکی یا استارت و یک شیر برقی تشکیل شده است. هنگامی که کلید را در احتراق می چرخانید، استارت موتور را چندین دور می چرخاند تا فرآیند احتراق آغاز شود. برای راه اندازی یک موتور سرد نیاز به یک موتور واقعا قدرتمند است. از آنجایی که راه اندازی یک موتور به انرژی زیادی نیاز دارد، برای راه اندازی آن باید صدها آمپر وارد استارت شود. شیر برقی کلیدی است که می تواند چنین جریان قدرتمندی از برق را تحمل کند و هنگامی که کلید احتراق را می چرخانید، این شیر برقی است که فعال می شود و به نوبه خود استارت را می چرخاند.

روان کننده های موتور، سوخت، اگزوز و سیستم های الکتریکی

وقتی صحبت از استفاده روزانه از ماشین شما می شود، اولین چیزی که به آن اهمیت می دهید این است که چقدر بنزین در باک بنزین دارید. این بنزین چگونه به سیلندرها نیرو می دهد؟ سیستم سوختموتور بنزین را از باک بنزین خارج کرده و آن را با هوا مخلوط می کند تا مخلوط صحیح هوا و بنزین وارد سیلندر شود. سوخت به سه روش متداول تامین می شود: تشکیل مخلوط، تزریق پورت و تزریق مستقیم.

در طول تشکیل مخلوط، دستگاهی به نام کاربراتور به محض ورود هوا به موتور، بنزین را به هوا اضافه می کند.

در موتور تزریق سوخت، سوخت به صورت جداگانه به هر سیلندر تزریق می شود، یا از طریق سوپاپ ورودی (پاشش درگاه) یا مستقیماً به سیلندر (پاشش مستقیم).

روغن نیز نقش مهمی در موتور دارد. سیستم روغن کاریاطمینان حاصل می کند که هر قسمت متحرک موتور روغن را برای عملکرد روان دریافت می کند. پیستون ها و یاتاقان ها (که به میل لنگ و میل بادامک اجازه می دهند آزادانه بچرخند) قطعات اصلی هستند که نیاز به روغن بیشتری دارند. در اکثر خودروها، روغن از طریق پمپ و مخزن روغن کشیده می‌شود، از فیلتر عبور می‌کند تا شن و ماسه خارج شود، سپس تحت فشار بالا به یاتاقان‌ها و به دیواره سیلندر تزریق می‌شود. سپس روغن به داخل مخزن روغن می ریزد و چرخه دوباره تکرار می شود.

حالا شما کمی بیشتر در مورد چیزهایی که وارد موتور ماشین شما می شود می دانید. اما بیایید در مورد آنچه از آن بیرون می آید صحبت کنیم. سیستم اگزوز.بسیار ساده است و از یک لوله اگزوز و یک صدا خفه کن تشکیل شده است. اگر صدا خفه کن نبود، صدای تمام آن انفجارهای کوچکی که در موتور اتفاق می افتد را می شنیدید. صدا خفه کن صدا را کم می کند و لوله اگزوز محصولات احتراق را از خودرو خارج می کند.

حالا بیایید در مورد صحبت کنیم سیستم الکتریکیماشینی که به آن نیرو می دهد. سیستم الکتریکی از یک باتری و یک دینام تشکیل شده است. دینام توسط سیم به موتور متصل می شود و برق مورد نیاز برای شارژ باتری را تولید می کند. باتری به نوبه خود، برق را برای تمام سیستم های خودرویی که به آن نیاز دارند، تامین می کند.

اکنون همه چیز را در مورد زیرسیستم های اصلی موتور می دانید. بیایید ببینیم چگونه می توانید قدرت موتور ماشین خود را افزایش دهید.

چگونه می توان عملکرد موتور را افزایش داد و عملکرد آن را بهبود بخشید؟

با استفاده از تمام اطلاعات بالا، حتما متوجه شده اید که می توان عملکرد موتور را بهتر کرد. سازندگان خودرو به طور مداوم با این سیستم ها با یک هدف بازی می کنند: قدرتمندتر کردن موتور و کاهش مصرف سوخت.

افزایش حجم موتور.هرچه جابه جایی موتور بیشتر باشد، قدرت آن بیشتر می شود، زیرا ... برای هر دور موتور سوخت بیشتری می سوزاند. افزایش حجم موتور به دلیل افزایش خود سیلندرها یا تعداد آنها رخ می دهد. در حال حاضر 12 سیلندر محدودیت است.

افزایش نسبت تراکم.تا یک نقطه خاص، نسبت تراکم بالاتر انرژی بیشتری تولید می کند. با این حال، هرچه بیشتر مخلوط هوا/سوخت را فشرده کنید، احتمال اینکه شمع جرقه ایجاد کند بیشتر می‌شود. هر چه عدد اکتان بنزین بیشتر باشد، احتمال پیش اشتعال آن کمتر است. به همین دلیل است که خودروهای با کارایی بالا باید با بنزین با اکتان بالا سوخت گیری کنند، زیرا موتورهای چنین خودروهایی از نسبت تراکم بسیار بالایی برای تولید قدرت بیشتر استفاده می کنند.

پر کردن سیلندر بزرگتراگر بتوانید هوای بیشتری (و در نتیجه سوخت) را به یک سیلندر با اندازه معین فشار دهید، می توانید از هر سیلندر قدرت بیشتری دریافت کنید. توربوشارژرها و سوپرشارژرها هوا را تحت فشار قرار می دهند و به طور موثر آن را به داخل سیلندر فشار می دهند.

خنک کننده هوای ورودیفشرده سازی هوا باعث افزایش دمای آن می شود. با این حال، مطلوب است که هوا در سیلندر تا حد امکان سرد باشد، زیرا ... هر چه دمای هوا بیشتر باشد، در هنگام احتراق بیشتر منبسط می شود. به همین دلیل است که بسیاری از سیستم های توربوشارژ و سوپرشارژر دارای اینترکولر هستند. اینترکولر رادیاتوری است که هوای فشرده از آن عبور می کند و قبل از ورود به سیلندر خنک می شود.

وزن قطعات را کاهش دهید.هرچه قسمت موتور سبکتر باشد، عملکرد بهتری دارد. هر بار که پیستون جهت خود را تغییر می دهد، برای توقف انرژی صرف می کند. هر چه پیستون سبک تر باشد، انرژی کمتری مصرف می کند.

تزریق سوخت.سیستم تزریق سوخت امکان دوز بسیار دقیق سوختی که وارد هر سیلندر می شود را فراهم می کند. این کار باعث بهبود عملکرد موتور و صرفه جویی قابل توجهی در سوخت می شود.

اکنون تقریباً همه چیز را در مورد نحوه عملکرد موتور خودرو و همچنین علل مشکلات و وقفه های عمده در خودرو می دانید. یادآوری می کنیم که اگر پس از مطالعه این مقاله احساس کردید که خودروی شما نیاز به به روز رسانی قطعات خودرو دارد، توصیه می کنیم با پر کردن فرم درخواست در منوی " " یا با پر کردن نام، آنها را از طریق خدمات آنلاین ما سفارش داده و خریداری کنید. قطعه یدکی در پنجره سمت راست بالای این صفحه. امیدواریم مقاله ما در مورد نحوه عملکرد موتور خودرو باشد؟ و همچنین دلایل اصلی مشکلات و وقفه در خودرو به شما در خرید صحیح کمک می کند.

برای آشنایی با قسمت اصلی و جدایی ناپذیر هر وسیله نقلیه، در نظر بگیرید موتور از چه چیزی تشکیل شده است؟برای درک کامل اهمیت آن، موتور همیشه با قلب انسان مقایسه می شود. تا زمانی که قلب کار می کند، انسان زنده است. همینطور موتور به محض توقف یا روشن نشدن، ماشین با تمام سیستم ها و مکانیزم هایش تبدیل به تلی از آهن بی مصرف می شود.

در طول نوسازی و بهبود خودروها، موتورها از نظر طراحی به سمت فشرده بودن، کارایی، بی صدا بودن، دوام و غیره تغییر زیادی کرده اند. اما اصل عملکرد بدون تغییر باقی مانده است - هر خودرو دارای موتور احتراق داخلی (ICE) است. تنها استثنا موتورهای الکتریکی به عنوان یک راه جایگزین برای تولید انرژی است.

ساختار موتور خودروارائه شده بر حسب شکل 2.

نام "موتور احتراق داخلی" دقیقاً از اصل تولید انرژی گرفته شده است. مخلوط سوخت و هوا که در داخل سیلندر موتور می سوزد، مقدار زیادی انرژی آزاد می کند و در نهایت خودروی سواری را مجبور می کند از طریق زنجیره های متعددی از اجزا و مکانیسم ها حرکت کند.

این بخار سوخت مخلوط با هوا در هنگام احتراق است که چنین اثری را در یک فضای محدود ایجاد می کند.

برای شفافیت، شکل 3ساختار یک موتور خودروی تک سیلندر را نشان می دهد.

سیلندر کار یک فضای بسته از داخل است. پیستون که از طریق یک میله اتصال به میل لنگ متصل است، تنها عنصر متحرک در سیلندر است. هنگامی که بخارات سوخت و هوا مشتعل می شوند، تمام انرژی آزاد شده به دیواره سیلندر و پیستون فشار وارد می کند و باعث حرکت آن به سمت پایین می شود.

میل لنگ به گونه ای طراحی شده است که حرکت پیستون از طریق شاتون باعث ایجاد گشتاور می شود و باعث می شود خود محور بچرخد و انرژی دورانی دریافت کند. بنابراین انرژی آزاد شده از احتراق مخلوط کاری به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.

برای تهیه مخلوط سوخت و هوا از دو روش اختلاط داخلی یا خارجی استفاده می شود. هر دو روش همچنین در ترکیب مخلوط کاری و روش های احتراق آن متفاوت هستند.

برای داشتن یک درک روشن، ارزش این را دارد که بدانید موتورها از دو نوع سوخت استفاده می کنند: بنزین و سوخت دیزل. هر دو نوع منابع انرژی از پالایش نفت به دست می آیند. بنزین به خوبی در هوا تبخیر می شود.

بنابراین برای موتورهای بنزینی از وسیله ای مانند کاربراتور برای به دست آوردن مخلوط سوخت و هوا استفاده می شود.

در کاربراتور جریان هوا با قطرات بنزین مخلوط شده و وارد سیلندر می شود. در آنجا، هنگامی که جرقه از طریق شمع جرقه می‌زند، مخلوط سوخت و هوا مشتعل می‌شود.

سوخت دیزل (DF) در دماهای معمولی فراریت کمی دارد، اما هنگامی که با هوا تحت فشار زیاد مخلوط می شود، مخلوط حاصل به طور خود به خود مشتعل می شود. این اصل کار موتورهای دیزلی است.

سوخت دیزل به طور جداگانه از هوا از طریق یک انژکتور به سیلندر تزریق می شود. نازل های باریک انژکتور، همراه با فشار بالا هنگام تزریق به سیلندر، سوخت دیزل را به قطرات کوچکی تبدیل می کند که با هوا مخلوط می شود.

برای نمایش بصری، این کار شبیه زمانی است که روی درب قوطی عطر یا ادکلن فشار می‌دهید: مایع فشرده شده فوراً با هوا مخلوط می‌شود و مخلوط خوبی را تشکیل می‌دهد که فوراً اسپری می‌شود و عطر دلپذیری به جا می‌گذارد. همان اثر اسپری در سیلندر رخ می دهد. پیستون با حرکت به سمت بالا، فضای هوا را فشرده می کند و فشار را افزایش می دهد و مخلوط خود به خود مشتعل می شود و باعث می شود که پیستون در جهت مخالف حرکت کند.

در هر دو مورد، کیفیت مخلوط کاری آماده شده تا حد زیادی بر عملکرد کامل موتور تأثیر می گذارد. در صورت کمبود سوخت یا هوا، مخلوط کار به طور کامل نمی سوزد و قدرت موتور تولید شده به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

مخلوط کار چگونه و با چه وسیله ای به سیلندر می رسد؟

بر شکل 3مشاهده می شود که دو میله با کلاهک های بزرگ از سیلندر به سمت بالا امتداد دارند. این مصرف و
سوپاپ‌های اگزوز که در زمان‌های خاصی بسته و باز می‌شوند و فرآیندهای عملیاتی را در سیلندر فراهم می‌کنند. هر دو می توانند بسته باشند، اما هرگز نمی توانند هر دو باز باشند. در این مورد کمی بعد بحث خواهد شد.

در یک موتور بنزینی، یک شمع جرقه در سیلندر وجود دارد که مخلوط سوخت و هوا را مشتعل می کند. این به دلیل وقوع جرقه تحت تأثیر تخلیه الکتریکی رخ می دهد. اصل عملکرد و عملکرد در طول مطالعه مورد بحث قرار خواهد گرفت

سوپاپ ورودی ورود به موقع مخلوط کار به سیلندر را تضمین می کند و سوپاپ خروجی خروج به موقع گازهای خروجی که دیگر مورد نیاز نیستند را تضمین می کند. سوپاپ ها در یک نقطه زمانی خاص که پیستون حرکت می کند، کار می کنند. کل فرآیند تبدیل انرژی حاصل از احتراق به انرژی مکانیکی، چرخه عملیاتی نامیده می شود که شامل چهار حرکت است: مکش مخلوط، تراکم، کورس قدرت و خروج گازهای خروجی. از این رو نام - موتور چهار زمانه.

بیایید ببینیم چگونه این اتفاق می افتد شکل 4.

پیستون در سیلندر فقط حرکات رفت و برگشتی را انجام می دهد، یعنی بالا و پایین. به این حالت کورس پیستون می گویند. نقاط انتهایی که پیستون بین آنها حرکت می کند، نقاط مرده نامیده می شوند: بالا (TDC) و پایین (BDC). نام "مرده" از این واقعیت ناشی می شود که در یک لحظه خاص، پیستون با تغییر جهت 180 درجه، به نظر می رسد در موقعیت پایین یا بالا برای هزارم ثانیه "یخ می زند".

TDC در فاصله معینی از بالای سیلندر قرار دارد. به این ناحیه در سیلندر، محفظه احتراق می گویند. ناحیه ای که ضربه پیستون دارد، حجم کاری سیلندر نامیده می شود. احتمالاً این مفهوم را هنگام فهرست کردن مشخصات هر موتور خودرو شنیده اید. خوب، مجموع حجم کار و محفظه احتراق، حجم کل سیلندر را تشکیل می دهد.

نسبت حجم کل سیلندر به حجم محفظه احتراق را نسبت تراکم مخلوط کاری می گویند. این
یک شاخص بسیار مهم برای هر موتور ماشین. هرچه مخلوط بیشتر فشرده شود، خروجی احتراق بیشتر می شود که به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.

از طرف دیگر، فشرده سازی بیش از حد مخلوط سوخت و هوا باعث می شود که به جای سوختن، منفجر شود. به این پدیده «دتوناسیون» می گویند. منجر به از دست دادن قدرت و تخریب یا فرسودگی بیش از حد کل موتور می شود.

برای جلوگیری از این امر، تولید سوخت مدرن بنزینی تولید می کند که در برابر نسبت تراکم بالا مقاوم است. همه تابلوهایی مانند AI-92 یا AI-95 را در پمپ بنزین ها دیده اند. عدد نشان دهنده عدد اکتان است. هر چه مقدار آن بیشتر باشد، مقاومت سوخت در برابر انفجار بیشتر است؛ بر این اساس، می توان از آن با نسبت تراکم بالاتر استفاده کرد.