فرمول یک ایران : در قسمت قبل بحث آشنایی با موتور های احتراق داخلی را آغاز کردیم، و توضیح مختصری از تاریخچه و پایه آن گفته شد و همچنین گفتیم که این موتور ها را میتوان بر اساس یک سری از ویژگی هایشان دسته بندی کرد. در قسمت قبل دسته بندی موتور ها بر اساس 2 ویژگی اشتعال و چرخه های کاری آن ها را بررسی کردیم ، در این قسمت قصد داریم به بررسی دیگر ویژگی های موتور ها ادامه دهیم تا بتوانیم یک آشنایی نسبتا خوبی از موتور های احتراق داخلی داشته باشیم.

 

محل سوپاپ ها (Valve Location)

سوپاپ یکی از اجزای موتور است که با بالا و پایین رفتن خود راه عبور گاز ها را از خارج موتور به داخل سیلندر و بالعکس ممکن می سازد، محل سوپاپ ها در موتور 2 گزینه دارد :

1-سوپاپ ها در سر سیلندر (Valves in Head)

امروزه تمامی خودرو ها از این نوع آرایش سوپاپ استفاده میکنند ، به موتور هایی که سوپاپ آنها در سر سیلندر قرار دارد .

موتور با سر I شکل گفته میشود (I Head Engine)

            slide_21            fig0311

 

 

2-سوپاپ ها در بدنه موتور (Valves in Block)

 در موتور های قدیمی سوپاپ ها در داخل بلوک سیلندر قرار داشتند ، این چیدمان باعث بزرگتر شدن حجم بلوک موتور میشد. به موتور هایی که سوپاپ آن ها در بلوک قرار دارد موتور با سر L شکل گفته میشود (L Head Engine)

download

 

طرح اصلی (Basic Deign)

برای موتور های احتراق داخلی 2 طرح اصلی وجود دارد :

1-رفت و برگشتی (Reciprocating)

در طرح رفت و برگشتی حرکت دورانی میل لنگ به کمک شعاع لنگ (انحراف از مرکز دوران میل لنگ) و شاتون (میله اتصال دهنده پیستون به میل لنگ) به حرکت رفت و برگشتی تبدیل میشود و باعث میشود تا پیستون در سیلندر یک حرکت رفت و برگشتی داشته باشد .

 

2-دوار (Rotary)

مکانیزم کلی موتور در موتور های دوار کمی متفاوت است ، در موتور های دوار یک محفظه تقریبا بیضی شکل وجود دارد و درون این محفظه یک پیستون مثلثی شکل قرار دارد، در موتور های دوار معمولا به جای لغت پیستون از لغت روتور استفاده میشود و همچنین نام دیگر محفظه بیضی شکل در این موتور ها استاتور است.  3 راس این روتور مثلثی شکل مماس بر جداره های داخلی استاتور است ، بدین ترتیب در هر لحظه 3 محفظه جدا از هم میان روتور و استاتور می باشد، که با چرخش روتور حجم این محفظه ها کم و زیاد میشود ، در این موتور ها مانند موتور های رفت و برگشتی 2راهگاه برای ورود و خروج هوا در نظر گرفته شده است ، که هر یک از این 2 راهگاه به یکی از 3 محفظه راه دارد، یکی از 3 محفظه باقی میماند ، احتراق در موتور های دوار در این محفظه رخ می دهد ،شمع در موتور های دوار در این قسمت قرار دارد. ساخت موتور های دوار نسبت به موتور های رفت و برگشتی پرهزینه تر است و همچنین هزینه تعمیرات و نگهداری این موتور ها بیشتر است ، موتور های دوار معمولا بر روی خودرو های لوکس استفاده میشود. در عکس زیر میتوانید مراحل یک سیکل موتور دوار را ببینید ، هر مرحله موتور دوار معادل یک مرحله در موتور رفت و برگشتی است.

                    1445967786-screen-shot-2015-10-27-at-14241-pm             how-wankels-rotary-engine-works-19241_3

 

آرایش و تعداد سیلندر ها 

موتور های احتراق داخلی بر اساس تعداد سیلندر های آنها و آرایش چیدمان آنها به چند دسته تقسیم میشوند :

1-یک سیلندر (Single Cylinder)

در این نوع موتور ، موتور دارای یک پیستون و یک سیلندر است که به میل لنگ متصل است

 

2-ردیفی (In-Line)

در ان نوع سیلندر ها در یک خط مستقیم ، یکی پشت دیگری قرار در راستای طول میل لنگ قرار دارد، موتور های 4 سیلندر ردیفی برای خودرو های سواری و سایر کاربرد ها بسیار معمول هستند، در زمان های قدیم از موتور های 6 سیلندر خطی و حتی 8 سیلندر خطی نیز در خودرو ها استفاده میشده است.

 

3-V شکل (V Engine)

دو مجموعه سیلندر تحت زاویه ای با یک دیگر در راستای یک میل لنگ واحد قرار میگیرند، زاویه بین مجموعه سیلندر ها هر مقداری از 15 تا 120 درجه میتواند باشد، معمولا اکثر موتور های V شکل زاویه ای بین 60 تا 90 درجه دارند. موتور های V6 و V8 به عنوان موتور های خودرو سواری رایج هستند

 

4-موتور با سیلندر متقابل (Opposed Cylinder Engine)

دو مجموعه سیلندر در مقابل یک دیگر بر روی یک میل لنگ واحد (برای درک بهتر این موتور تصور کنید یک موتور V شکل با زاویه 180 درجه). این نوع موتور ها اغلب موتور های تخت(Flat) یا موتور های باکسر (Boxer) نامیده میشوند.

                  7abb2179d239ee01ddb13333868fc5e9x       e8b7afc1231fd931b060eab9c5b6c2f7x

 

5-موتور با پیستون متقابل (Opposed Piston Engine)

این موتور ها کمی پیچیده هستند، مکانیزم این موتور ها بدین صورت است که در هر سیلندر 2 پیستون متقابل بهم قرار دارند و محفظه احتراق در مرکز بین پیستون ها قرار میگیرد. بنابراین در این موتور ها یک فرآیند احتراق باعث 2 مرحله قدرت در یک زمان میگردد و هر پیستون از مرکز به بیرون رانده میشود و هر پیستون با حرکت خود منجر به چرخش یک میل لنگ مجزا میشود، یعنی خروجی موتور به 2 میل لنگ دوار انتقال میابد و سپس به کمک اتصالات مکانیکی پیچیده به یک میل لنگ انتقال میابد

Pinnacle-engine-static1

 

6-موتور شعاعی (Radial Engine)

موتوری است با پیستون هایی که در یک صفحه دایره ای حول میل لنگ مرکزی قرار گرفته اند. مجموعه سیلندر های یک موتور رادیال همیشه شامل تعداد فردی از سیلندر ها میباشد. بسیاری از هواپیماهای ملخی متوسط و بزرگ از موتور های شعاعی استفاده میکنند

                              7_cylinder_radial_engine_(Rankin_Kennedy,_Modern_Engines,_Vol_III)      download (1)

 

 

فرآیند ورود هوا (Air Intake Process)

موتور ها بر اساس اینکه هوای ورودی شان چگونه تامین شود به 4 دسته کلی تقسیم میشوند :

1-تنفس طبیعی (Naturally Aspirated)

در این گونه موتور ها هیچگونه سیستم افزایش فشار هوای ورودی وجود ندارد، در واقع در این موتور ها هنگامی که راننده پدال گاز را فشار میدهد دریچه گاز باز شده و هوا به داخل موتور راه پیدا میکند ، یعنی در این موتور ها در حالتی که دریچه گاز تا انتها باز شده باشد فشار هوای ورودی به موتور تقریبا برابر همان فشار هوای محیط است.

 

2-سوپر شارژ شده-پرخورانی (Supercharged)

در این نوع موتور ها فشار هوای ورودی به موتور توسط یک کمپرسور بالا برده میشود و هوای ورودی به موتور یک هوای پر فشار است، این کمپرسور توان ورودی خود را از میل لنگ موتور میگیرد، این موضوع باعث پاسخ سریع به تغیرات سرعت می شود ، اگر چه این امر چند بار اضافی به موتور وارد میکند

                   ccrp-1002-01+supercharged-ls3-engine+               Supercharger-Lead-Photo

 

3-توربو شارژ شده (Turbo Charged)

در این مدل نیز مانند مدل سوپر شارژ شده فشار هوای ورودی به موتور نیز بالا برده میشود ، اما در این روش کمپرسور توان ورودی خود را از انرژی گاز های اگزوز می گیرد، عملکرد توربو شارژ بدین صورت است : یک شفت را در نظر بگیرید که در یک سمت آن پره های توربین قرار دارد و در سمت دیگر آن پره های کمپرسور ، اگر گاز های خروجی اگزوز را به سمت پره های توربین ببریم، بر اثر برخورد جریان گاز های اگزوز با پره های توربین ، توربین شروع به چرخش میکند ، در نتیجه شفتی که توربین بر روی آن سوار است نیز میچرخد ، با چرخیدن شفت، کمپرسور که در طرف دیگر شفت قرار دارد نیز شروع به چرخش میکند . سمت دیگر شفت که کمپرسور بر آن سوار است به طرف ورودی موتور راه دارد ، 2 طرف شفت توربو شارژر از یکدیگر جدا است و گاز ها با یک دیگر مخلوط نمیشوند، با چرخیدن کمپرسور هوا با فشار بالا به موتور وارد میشود . همان طور که گفته شد توربو شارژر توان ورودی خود را از جریان گاز های خروجی موتور دریافت میکند ، این امر باعث میشود که پاسخ سیستم توربو شارژر نسبت به تغیرات سرعت از سیستمی مانند سوپر شارژر کند تر باشد ، این مشکل همان توربو لگ (Turbo-Lag) معروف است.

 

turbo-parts                     -turbocharger

 

تراکم توسط محفظه لنگ (Crankcase Compressed)

موتور هایی که با چرخه 2 زمانه کار میکنند برای متراکم کردن و بالا بردن فشار هوای ورودی شان از محفظه لنگ موتور به عنوان کمپرسور هوای ورودی استفاده میکنند.

 piston-engines-types-5-638

 

در قسمت سوم به بررسی 4 ویژگی باقیمانده میپردازیم.

۳ دیدگاه

قابل توجه تمام کاربران سایت فرمول یک ایران : از این پس جهت برخورد با کاربران متخلف جرایمی در نظر گرفته شده است که لازم است کاربران در هنگام ارسال دیدگاه خود نهایت دقت را فرمایند ، در بیان دیدگاه ها از توهین به دیگران و رانندگان و ... خودداری کنید ، در صورت مشاهده بدون در نظر گرفتن هر ملاکی IP فرد متخلف مسدود خواهد شد و دیگر نمیتواند وارد سایت شود .
  1. hamidvah

    0

    0

    این مقاله جز بهترین مقاله های سایتتون بود، خسته نباشید و تشکر از شما

    پاسخ دادن
  2. مهرداد

    0

    0

    خیلی عالی بود خسته نباشید
    یک مثال برای موتور های دوار اویل پمپ ها هستن چندین مدل رو که باز کردم دوار بود
    درمورد موتو 2 زمانه میشد بیشتر توضیح داد واسه کسانی که اشنای ندارن جالب خواهد بود که این موتورها سوپاپ ندارن

    پاسخ دادن
    • پرهام ملك محمد

      0

      0

      اویل پمپ ها که شما فرمودید جزء موتور های دوار احتراق داخلی حساب نمیشن، در مورد موتور های دوزمانه هم بعضی از مدل هایشان سوپاپ ندارند، چون بحث در رابطه با تیونینگ موتور در مسابقات موتور اسپرت است و این موتور ها در مسابقات کاربرد ندارند ، بیشتر توضیح داده نشد.

      با تشکر

      پاسخ دادن

Leave a Reply

Your email address will not be published.