مقالات, مقالات مادر, مکانیک
موتور و نحوه عملکرد آن
اسفند
موتور و نحوه عملکرد آن
در این مقاله قصد داریم به معرفی موتور احتراقی بپردازیم و اجزا و نحوه عملکرد آن را بررسی کنیم.
فهرست مطالب
1- مقدمه
2- قطعات یک موتور احتراقی
3- موتورهای احتراقی برای کار کردن به چه چیزهایی نیاز دارند؟
4- انواع دیگر موتورها
5- موتور خودرو چگونه کار می‌کند؟
6- بهترین راه برای یادگیری در مورد موتور خودرو چیست؟
——————————
1- مقدمه
اساساً سوخت از طریق یک انژکتور وارد موتور می‌شود. سپس شمع، سوخت را برای رساندن انرژی مشتعل‌می‌کند. این انرژی باعث چرخش بیشتر پیستون‌های موتور و در نهایت چرخش میل لنگ می‌شود.
پس از آن، انرژی در آن نقطه به سمت پیشرانه خودرو حرکت می‌کند و چرخ ها را برای حرکت می چرخاند. این فرآیند روشی است که توسط آن، یک موتور احتراق داخلی، که در اتومبیل ها و اکثر وسایل نقلیه موتوری دیگر وجود دارد، کار می‌کند.
اگرچه، انواع مختلف دیگری از موتورمانند موتورهای بخار، آب و غیره نیز وجود دارد.
——————————
2- قطعات یک موتور احتراقی
بخشی از قطعات موتور احتراقی و وظایف آنها عبارتند از:
سوپاپ : نقش سوپاپ در این‌است که دریچه‌های هوا را باز و بسته می‌کند تا سوخت و هوا به موتور دسترسی پیدا‌کنند.
پیستون : نقش پیستون ها این است که گاز را فشرده‌می‌کنند تا مشتعل شود.
شمع: شمع نیز گاز را مشتعل می‌کند تا موتور را به حرکت درآورد.
میل لنگ : میل لنگ می چرخد و نیروی لازم را ارائه می دهد.
بلوک موتور : بلوک موتور، ساختار اصلی پشتیبانی برای طیف وسیعی از قطعات موتور است.
موتورهای احتراقی به طور کلی به شکل V چیده‌می‌شوند و در هر طرف یک ردیف سیلندر وجود دارد. به عنوان مثال، یک موتور V6 دارای 6 سیلندر با 3 سیلندر در هر طرف است.
تمام قطعات موتور باید به درستی کار کنند تا ایمنی لازم برقرار باشد. در صورتی که، هر قطعه ای به خوبی کار نکند، در آن نقطه، موتور یا با راندمان پایین کار می‌کند یا به طور کامل روشن نمی‌شود. بنابراین، همه چیز باید در شرایط کاری عالی باقی بماند تا بهترین عملکرد را برای کاربران خود داشته باشد. به عبارتی، تمام مشکلات خودرو مربوط به موتور نیست. به عنوان مثال، در صورتی که باتری خودرو تمام شود، موتور روشن نمی‌شود.
——————————
3- موتورهای احتراقی برای کار کردن به چه چیزهایی نیاز دارند؟
چند جزء در فرآیند احتراق وجود دارد که انرژی تولید می‌کنند و موتور را به حرکت در می آورند.
نقش انژکتور، در تزریق سوخت و هوا به موتور است که شمع، با ایجاد جرقه باعث شعله ور شدن ترکیب می‌شود. برای ادامه کار، موتور نیاز به تامین مداوم سوخت و هوا دارد، زیرا فرآیند احتراق بدون ترکیب هر دو متوقف می‌شود. شمع شکسته یا کثیف، از جمله مشکلات معمول برای موتور است. بدون جرقه، موتور نمی‌تواند کار‌کند. جزء دیگر، روغن است که البته نقشی در فرآیند احتراق ندارد اما، موتور بدون آن نمی‌تواند کار‌کند. در صورت نیاز موتور به روغن، قطعات متحرک قفل می‌شوند و موتور کار نمی‌کند. هر ماشین بنزینی نیاز به تعویض روغن دارد.
——————————
4- انواع دیگر موتورها
موتورهای احتراق داخلی احتمالاً همان چیزی هستند که شما در مورد یک موتور فکر می کنید، با این حال، انبوهی از موتورهای دیگر وجود دارد که در ادامه به چند مورد از آن ها اشاره شده‌است.
موتور احتراق خارجی: در این مدل، سوخت در یک مکان جایگزین خارج از موتور مصرف می‌شود. موتور‌بخار نیز در این طبقه بندی قرار می گیرد، زیرا آب در یک نقطه متناوب می جوشد و پس از آن از موتور مراقبت می‌کند.
موتور واکنشی : به موتورهای واکنشی، موتورهای جت نیز گفته‌می‌شود. اینها به سرعت می‌چرخند تا هوا را از انتهای پشتی خارج، و حرکت ایجاد کنند.
موتور الکتریکی : موتورهای الکتریکی از انرژی الکتریکی یا مکانیکی برای تولید ارتعاش استفاده‌می‌کنند.
——————————
5- موتور خودرو چگونه کار می‌کند؟
موتور را می‌توان به سه بخش کلیدی، سر، بلوک و مخزن روغن تقسیم کرد.
کانالی که سوخت از طریق آن وارد محفظه موتور می‌شود و گازهای خروجی اگزوز از آن خارج‌می‌شود، سر محفظه نامیده‌می‌شود. قطعات کلیدی این بخش شامل میل بادامک، سوپاپ و شمع است. بلوک سیلندر جایی است که تمام عملیات احتراق در آن اتفاق می افتد. بخش های حیاتی در این قسمت عبارتند از محفظه احتراق، پیستون و میل لنگ. یکی از پایین ترین و ضروری ترین قسمت های موتور، مخزن روغن است. قطعات کلیدی آن عبارتند از Pan روغن و فیلتر روغن.
نحوه عملکرد موتور
خودروهای امروزی، دارای یک موتور 4 زمانه هستند، به این معنی که قدرت قابل استفاده را در 4 مرحله تولید می‌کنند. هر مرحله، به عنوان حرکت پیستون از پایه ترین موقعیت به بالاترین موقعیت و همچنین برعکس مشخص می‌شود. مراحلی که در طی فرآیند انجام می‌شوند عبارتند از : مراحل مکش، تراکم، احتراق و تخلیه.
فرآیندهای مختلف در قسمت سر موتور چیست؟
اول از همه، فرآیند احتراق از سر موتور، دقیقا در منیفولد ورودی شروع می‌شود.
منیفولد ورودی کانالی است که از طریق آن ترکیب هوا و سوخت به داخل محفظه احتراق جریان می یابد. هوا مستقیماً از چوک یا بدنه دریچه گاز به منیفولد مکیده می‌شود. سپس مجدداً سوخت از طریق یک دهانه یا نازل به نام انژکتور سوخت به انتهای منیفولد تزریق می‌شود.
دریچه به زبان ساده وسیله یا ابزاری است که محفظه را در هنگام احتراق می بندد و در زمانی که سوخت باید وارد محفظه شود یا گازها باید از آن خارج شوند، دروازه را باز می‌کند. باز و بسته‌شدن سوپاپ‌ها توسط یک میله محرک معروف به میل بادامک انجام‌می‌شود.
یک قطب گرد یا بشکه ای شکل با برآمدگی های قطره ای به عنوان میل بادامک شناخته می‌شود. در نقطه ای که انتهای تیز بادامک در برابر سوپاپ می چرخد، سوپاپ را به سمت پایین فشار می دهد و درگاه را باز می‌کند. دقیقاً زمانی که انتهای تیز از پشت به انتهای گرد تغییر می‌کند، فنرهای سوپاپ ، سوپاپ را به موقعیت جدید خود برمی گردانند و درگاه را می بندند.
چرخش میل بادامک با استفاده از تسمه و قرقره به چرخش میل لنگ متصل می‌شود. چرخش با یک مکانیسم زمان بندی بسیار ظریف و دقیق هماهنگ می‌شود که می‌توان آن را به صورت دستی تنظیم یا تغییر داد.
فرآیندهای مختلف در داخل بلوک موتور چیست؟
فرآیند احتراق در داخل محفظه احتراق موجود در سر موتور انجام می‌شود. قسمت اصلی پیستون است. نیروی چرخشی که بر روی چرخ ها ایجاد می‌شود با حرکت پیستون شروع می‌شود.
پیستون توان قابل استفاده را از طریق مجموع 4 سیکل تولید می‌کند. بیایید، این 4 سیکل را به طور کامل مورد بحث قرار دهیم:
1- سیکل مکش
احتراق با پیستون در سمت راست بالا در موقعیت هدف یا TDC آغاز می‌شود. اکنون پیستون شروع به حرکت به سمت پایین می‌کند. کمی قبل از اینکه پیستون حرکت رو به پایین خود را آغاز کند، دریچه ورودی باز می‌شود. هنگامی که پیستون پایین می آید، ترکیب هوای تازه و سوخت را از منیفولد می مکد. هنگامی که پیستون کاملا به یک پایه روی هدف یا BDC می رسد، محفظه با ترکیب هوا و سوخت پر می‌شود.
2- سیکل تراکم
هنگامی که پیستون به BDC رسید، متراکم سازی شروع می‌شود. مدتی قبل از رسیدن پیستون به پایین ترین موقعیت، دریچه ورودی بسته می‌شود. سپس سیلندر به سمت بالا حرکت می‌کند. همانطور که بالا‌می‌رود، ترکیب هوا و سوخت را فشرده‌می‌کند؛ زیرا با دریچه‌های بسته جایی برای فرار ندارد.
3- سیکل احتراق
مدتی قبل از رسیدن پیستون به بالاترین وضعیت در سیکل تراکم، شمع نصب‌شده روی سرسیلندر یک فلاش فوق العاده کوچک را از خود خارج‌می‌کند. هنگامی که این جرقه با مخلوط هوا و سوخت فشرده تماس پیدا می‌کند، مخلوط را مشتعل می‌کند. هنگام مشتعل شدن، شعله به سرعت منبسط می‌شود. از آنجایی که سوپاپ ها هنوز بسته هستند، شعله جایی برای دور شدن ندارد و پیستون را به سمت پایین حرکت می دهد. این سیکل احتراق است که در آن نیروی قابل استفاده با حرکت پیستون تولید یا ایجاد می‌شود.
4- سیکل تخلیه
پیستون با نیروی بدست‌آمده از مرحله قبلی شروع به حرکت به سمت بالا می‌کند. همانطور که حرکت می‌کند، دریچه اگزوز باز می‌شود. گازهای اضافی یا باقی مانده از فرآیند احتراق به بیرون رانده می‌شوند. با این حرکت، سیکل 4 زمانه کامل می‌شود. پس از این، پیستون دوباره از TDC به BDC حرکت می‌کند و سیکل دوباره آغاز می‌شود. به طور مکانیکی، پیستون با یک شفت دوار به نام میل لنگ از طریق شاتون متصل می‌شود. و با برآمدگی های افست روی میله همراه است که به آن پین لنگ می گویند. بنابراین، حرکت کلی پیستون با موفقیت به حرکت چرخشی تبدیل می‌شود. چرخش میل لنگ با عبور از اجزا و قطعات مختلف به چرخ می رسد.
نقش پمپ روغن در موتور چیست؟
مخزن روغن پایین ترین قسمت موتور است. وظیفه یا نقش مخزن روغن، ذخیره و چرخش روغن به قسمت های مختلف موتور است. دو قسمت ضروری در مخزن روغن، ظرف روغن و پمپ روغن قرار دارد.
Pan روغن مخزنی است که تمام روان کننده ها در آن ذخیره می‌شوند. پمپ روغن در این قسمت فرو‌رفته، روغن را می مکد و آن را به کانال روغن منتقل می‌کند. پمپ روغن دارای یک صافی کوچک در دهانه خود است که برای فیلتر کردن فلوتسام و جت‌سام استفاده می‌شود. هنگامی که روغن توسط پمپ مکیده می‌شود، آن را به یک فیلتر روغن اولیه که تمام زباله های معمولی و قطعات فلزی را از بین می برد، منتقل می‌کند. روغن سپس وارد کانال روان کننده می‌شود و در اطراف قسمت های مختلف موتور اسپری می‌شود. این روغن از طریق یک کانال دیگر به عقب برمی‌گردد و به حفره‌ای که فرآیند از نو شروع می‌شود، بازگردانده می‌شود.
——————————
6- بهترین راه برای یادگیری در مورد موتور خودرو چیست؟
اگرچه شباهت‌های زیادی میان موتورهای خودرو است، با این حال، تفاوت‌های قابل توجهی نیز وجود دارد. به همین دلیل است که مراجعه به دفترچه راهنمای خودرو، بهترین منبع برای یادگیری است و شامل تمام نکات نگهداری و اطلاعاتی است که مختص خودروی شماست.
دفترچه راهنمای مالک باید شامل نموداری از موتور خودرو باشد که قطعات اصلی آن را نشان می‌دهد، و همچنین اطلاعات تعمیر و نگهداری مانند نوع روغن صحیح را، نشان دهد.
همچنین، خواندن مجلات و کتاب‌ها یا تماشای فیلم‌ها نیز کارساز‌است. کتابچه راهنمای خودروی شما برای یادگیری اصول اولیه موتور عالی است، اما اطلاعات بسیار کمی در مورد نحوه کار موتور در آن وجود دارد.
مجلات خودرو، کتاب ها، پادکست ها و ویدئوها همگی منابع خوبی برای اطلاع از نحوه کارکرد موتورها هستند. مجلاتی مانند car and Driver یا Mechanics از جمله منابع پرطرفدار بسیار خوبی در این زمینه هستند. همچنین، کانال‌های یوتیوب زیادی برروی انواع خودروها متمرکز شده‌اند که تمام مراحل را برای هر نوع تعمیر موتوری که ممکن است انجام دهید، نشان می‌دهند.
نکات
با فرض اینکه موتور خودروی شما نیاز به تعویض دارد، بهتر است ابتدا در مورد مزایای خرید موتورکارکرده و نو تحقیق کنید. در تجزیه و تحلیل صداهای موتور دقت کنید. توجه کنید که نویز چه زمانی رخ می دهد، دریچه گاز در چه موقعیتی است و چه زمانی صدا شروع می‌شود.
در برخی موارد تغییر وزن روغن مورد استفاده می‌تواند باعث ایجاد صدای جدید دیگری شود. اطمینان حاصل کنید که مکانیک شما از روغن منتاسب با موتورخودروی شما استفاده‌می‌کند.
مرجع
مطالب مرتبط