موتور احتراق داخلی در خودرو چیست؟

2024 نویسنده: Erin Ralphs | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-19 14:59

موتور احتراق داخلی در خودروها مهمترین جزء است. اگر موتور احتراق داخلی اختراع نمی شد، به احتمال زیاد صنعت خودرو در چرخ خودرو متوقف می شد و به اندازه های مدرن توسعه نمی یافت. موتور یک انقلاب واقعی ایجاد کرده است. بیایید در مورد چیستی موتور احتراق داخلی، تاریخچه، دستگاه و اصل عملکرد آن صحبت کنیم.

اولین تلاش برای ایجاد واحدی شبیه به موتور احتراق داخلی در قرن هجدهم آغاز شد. بسیاری از مخترعان از سراسر جهان برای مدت طولانی در تلاش برای ایجاد مکانیزمی بوده اند که در آن انرژی حاصل از احتراق سوخت می تواند به انرژی مکانیکی تبدیل شود.

موتور اول

برادران نیپس از فرانسه اولین کسانی بودند که به این فکر کردند که موتور احتراق داخلی چیست و چگونه آن را بسازند. آنها دستگاهی را اختراع و مونتاژ کردند که آن را پیرائولوفور نامیدند. سوخت این موتور گرد و غبار زغال سنگ بود، اما با تمام کارایی که داشت، این مکانیسم در علم شناخت چندانی پیدا نکرد و تنها به شکل نقشه باقی ماند. "Piraeophorus" طراحی بسیار ناقصی داشت. اوبا دمای عملیاتی بالا و مصرف سوخت زیاد با راندمان نسبتا کم مشخص می شود. همچنین این واحد روغن زیادی مصرف می کرد. اما حتی پس از آن، این موتور روی اولین وسایل نقلیه سه چرخ هنوز کامل نصب شد.

تلاش دوم

در سال 1864، زیگفرید مارکوس که به اختراعات مختلف مشغول بود، اولین موتور کاربراتوری تک سیلندر را به دنیا نشان داد.

نیروی آن از انرژی احتراق فرآورده های نفتی تامین می شد. این یخ قادر به سرعت قابل توجه 10 مایل در ساعت بود.

موتور دو سیلندر برایتون

در سال 1873، مهندس جورج برایتون، بر اساس پیشرفت های موجود، یک موتور احتراق داخلی دو سیلندر ایجاد کرد. موتور در همان ابتدا با نفت سفید کار می کرد و سپس به بنزین منتقل شد. در میان کاستی های این دستگاه، اندازه های بیش از حد بزرگ مشخص شد.

موتور اتو

در سال 1876، گام بزرگی در تاریخ موتورهای احتراق داخلی برداشته شد. نیکلاس اتو موفق به ایجاد یک واحد فنی پیچیده شد که به بهترین نحو انرژی احتراق فرآورده های نفتی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کرد. در سال 1883، مهندس فرانسوی Delamare موتوری ساخت که می توانست از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده کند. با این حال، این اختراع نیز پاسخی نیافت و فقط روی کاغذ به شکل نقاشی وجود دارد.

نام بزرگ در تاریخ خودرو

در سال 1815، گوتلیب دایملر به این فکر کرد که موتور احتراق داخلی چیست و چگونه می توان از آن استفاده کرد. او نه تنها یک موتور کارآمد ایجاد کرد، بلکه تولید را راه اندازی کردنمونه اولیه یک واحد مدرن با آرایش عمودی سیلندرها و تزریق کاربراتور.

این اولین مکانیزم فشرده در آن زمان بود که سپس به توسعه صنعت خودرو کمک کرد.

تعریف کلی ICE

احتمالا همه می دانند که موتور احتراق داخلی در خودرو چیست. اما ویژگی اصلی هر مکانیزم احتراق داخلی این است که مخلوط سوخت مستقیماً در محفظه کار مشتعل می شود و نه در هیچ محیط خارجی.در حین کارکرد موتور انرژی شیمیایی و حرارتی آزاد می شود که به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. در مورد اینکه موتور احتراق داخلی چیست، آنها در یک دوره فیزیک مدرسه صحبت می کنند، و اصل کار بر اساس تأثیر انبساط حرارتی گازهایی است که در طی احتراق مخلوط قابل احتراق تحت فشار در یک محفظه احتراق ایجاد می شود..

انواع موتورهای احتراق داخلی

می توان موتورهای احتراق داخلی پیستونی را تشخیص داد. آنها کارآمدترین هستند. این توسط شخصی که مهارت های نگهداری و تعمیر موتورها را دارد - یک راننده موتور احتراق داخلی تأیید می شود. آن چیست؟ دستگاه این موتور به این صورت است که محفظه احتراق در داخل سیلندر قرار دارد، انرژی حرارتی با استفاده از مکانیزم میل لنگ پیستون شاتون به انرژی مکانیکی تبدیل می شود، انرژی به میل لنگ منتقل می شود.

انواع مختلفی از موتورهای پیستونی وجود دارد. ابتدا به موتورهای احتراق داخلی کاربراتوری اشاره می کنیم. در اینجا، مخلوط سوخت در کاربراتور آماده می شود و سپس توسط یک جرقه الکتریکی به محفظه احتراق تزریق می شود. این فرصت خوبی است تا بدانید موتور احتراق داخلی در خودرو چیست. انژکتورموتور مخلوط را مستقیماً با استفاده از نازل های مخصوص به منیفولد ورودی می رساند. تمام فرآیندها در چنین موتوری توسط الکترونیک کنترل می شود. احتراق از یک شمع می آید.

واحدهای دیزلی نیز وجود دارد. کسانی که نمی دانستند موتور احتراق داخلی در خودرو چیست، باید با جزئیات بیشتری با این نوع موتور آشنا شوند. در اینجا مخلوط سوخت بدون استفاده از شمع مشتعل می شود. در اثر فشردگی هوا مشتعل می شود و در نتیجه تا دمایی بیش از مقادیر احتراق مخلوط گرم می شود. سوخت با استفاده از انژکتورهای مخصوص تزریق می شود.

موتور روتور پیستونی یک واحد نسبتاً جالب است. موتور احتراق داخلی در خودروهایی از این نوع چیست؟ اکنون چنین دستگاهی بسیار نادر است. در این مکانیسم انرژی حرارتی حاصل از احتراق به کمک گازهای کاری که روتور را در محفظه کار می چرخانند به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. این مکانیسم شکل، مشخصات خاصی دارد و در امتداد یک مسیر "سیاره ای" مستقیماً در داخل اتاق کار حرکت می کند. دومی همچنین دارای یک پیکربندی خاص - "8" است و عملکردهای آن زمان بندی، گروه پیستون و میل لنگ است. اکنون همه می دانند که موتور احتراق داخلی در خودرو چیست تقریباً هرگز استفاده نمی شود.

موتورهای توربین گازی نیز وجود دارند. در اینجا انرژی با چرخش روتور به انرژی مکانیکی تبدیل می شود که باعث حرکت محور توربین می شود. در جریان پیشرفت‌ها و آزمایش‌ها، دانشمندان و مهندسان از سراسر جهان به این نتیجه رسیده‌اند که کارآمدترین، مطمئن‌ترین، بی‌تفاوت‌ترین و همچنین از نظر سوخت و روغن مقرون به صرفه‌ترین موتور احتراق داخلی پیستونی است.

گونه های دیگرموتورها، به جز پیستون، در تاریخ باقی ماندند. با توجه به این سوال که موتور احتراق داخلی در خودرو چیست، شایان ذکر است که اکنون تنها شرکت مزدا موتور پیستونی دوار تولید می کند. کرایسلر چندین موتور توربو گازسوز را مونتاژ کرد، اما مدت ها پیش بود و هیچ یک از خودروسازان جدی قدردان این واحدها نبودند. در اتحاد جماهیر شوروی از موتورهای توربین گازی در برخی از تانک ها و کشتی های جنگی استفاده می شد. با این حال، پس از آن فناوری به طور کامل کنار گذاشته شد.

چگونه یک موتور احتراق داخلی کار می کند

برای کسانی که نمی دانند موتور احتراق داخلی چیست، بیایید دستگاه این مکانیسم را در نظر بگیریم. چندین جزء مهم به طور همزمان در محفظه موتور ترکیب می شوند. این یک بلوک سیلندر است - مخلوطی از بنزین و هوا در داخل مشتعل می شود و سپس گازها باعث حرکت پیستون ها می شوند. گروه میل لنگ انرژی را به میل لنگ منتقل می کند.

مکانیسم زمان بندی برای اطمینان از باز یا بسته شدن دریچه های ورودی و خروجی در زمان مناسب استفاده می شود. برای اجازه دادن به مخلوط داخل سیلندرها و آزاد کردن گازهای خروجی لازم است. موتور احتراق داخلی همچنین مجهز به سیستمی برای تامین سوخت، احتراق مخلوط و حذف گازهای خروجی است.

اصل عملکرد موتور احتراق داخلی

هرکسی که با خودرو کنار هم می رود باید بداند موتور احتراق داخلی چیست و چگونه کار می کند. هنگامی که صاحب خودرو کلید را در استارت می چرخاند، استارت میل لنگ را می چرخاند. پیستون توسط میل لنگ به حرکت در می آید. هنگامی که به موقعیت پایین خود رسید، به TDC حرکت می کند. سپس مخلوطی از سوخت و هوا وارد محفظه احتراق می شود. چه زمانیپیستون به سمت بالا حرکت می کند، مخلوط فشرده می شود. در لحظه ای که به موقعیت فوقانی خود می رسد، جرقه ایجاد شده توسط شمع ها مخلوط قابل احتراق را مشتعل می کند. انفجار رخ می دهد و گازهای آزاد شده با نیروی زیادی پیستون را به سمت پایین می راند. در این مرحله، دریچه اگزوز باز می شود. از طریق آن، گازهای داغ خروجی از سیلندر به جو خارج می شوند. هنگامی که پیستون دوباره از نقطه مرده پایینی عبور کرد، دوباره به سمت بالا می رود. در طول این مدت، میل لنگ یک دور می چرخد.

وقتی پیستون حرکت جدیدی را شروع می کند، دریچه ورودی باز می شود و قسمت بعدی مخلوط قابل احتراق را به سیلندر می دهد. دومی کل حجم گازهای خروجی را اشغال می کند. سپس کل فرآیندی که در بالا توضیح داده شد دوباره شروع می شود. از آنجایی که کار پیستون در این موتورهای اولیه فقط به دو زمان محدود می شود، حرکات کمتری نسبت به موتورهای چهار زمانه انجام می دهد. تلفات انرژی اصطکاک نیز کاهش می یابد. اما در حین کار، گرمای زیادی تولید می شود و اینگونه موتورها بیشتر گرم می شوند.

باید از روغن موتور استفاده کنید. آن چیست؟ این یک مایع روغنی ویژه است که از هیدروکربن ها ساخته شده است که اصطکاک در سطوح را کاهش می دهد. در موتورهای دو زمانه، پیستون همچنین به عنوان مکانیزم زمان بندی عمل می کند و سوپاپ ها را باز و بسته می کند. عیب اصلی این سیستم تبادل گاز ناکارآمد در مقایسه با یک دستگاه چهار زمانه است.

نتیجه گیری

این چیزی است که یک موتور احتراق داخلی در یک خودرو است. این مکانیزمی است که یک ماشین سنگین را به حرکت در می آورد. امروزه این امر بدیهی تلقی می شود، اما زمانی موتور احتراق داخلی بزرگترین موتور در نظر گرفته می شدموفقیت.