سیستم احتراق خودرو چیست؟
سیستم احتراق خودرو اگر درمورد ساز و کار ماشین بخار اطلاعات داشته باشید کار کردن موتور ماشین را نیز میتوانید به راحتی درک کنید.
آقای جیمز وات مخترع ماشین بخار بود. او متوجه شد که وقتی یک کتری جوش میآید، بخار ناشی از آن در کتری را به حرکت وادار میکند. وقتی هم که در کتری یک سوراخ داشته باشد، بخار حاصله خارج شده و این تکانشها دیگر به چشم نمیخورند.
آقای وات با همین ایده ساده ماشین بخار را طراحی کرد. ماشینی که از طریق حرارت و ایجاد بخار و تبدیل آن به نیروی حرکتی کار میکرد.امروزه نیز سیستمهای بنزینی و هیبریدی تغییر زیادی نکردهاند و از همین رویه استفاده میکنند. فقط اینکه بنزین، گاز و گازوئیل جایگزین نیروی بخار شده است. غالبا هم که از بنزین استفاده میکنند
موتور اتومبیل با تلفیقی از بخار بنزین و هوا، به سیلندر ها نفوذ می کند و موتور را روشن می کند. اشتعال به وجود آمده سبب تشکیل نیرویی می شود که پیستون های داخل سیلندر را به حرکت در می آورد. این حرکت به وسیله ی قطعات دیگر اتومبیل به چرخ ها منتقل می شود و سبب راه اندازی خودرو می گردد
به عبارتی دیگر، سیستم احتراق به موجب جرقه ای، ترکیب هوا و سوخت را درون سیلندر موتور شعله ور می سازد
در واقع، اگر این جرقهها نباشند اثری از حرکت هم نخواهد بود. در حقیقت سیستم جرقهزنی با ایجاد جرقه باعث منفجر شدن مخلوط متراکم شده بنزین و هوا در موتور میشود که البته این انفجار در لحظه مناسب در هر کدام از سیلندرها باید انجام شود. حالا اهمیت سیستم جرقهزنی را بهتر درک میکنید
انواع احتراق اتومبیل
سیستم احتراق خودرو موتور احتراق به دو دسته ی داخلی و خارجی تقسیم می شود
1. موتور احتراق داخلی یا درون سوز
سیستم احتراق خودرو موتوری که احتراق سوخت در داخل سیلندر آن صورت می گیرد. مایع مورد استفاده در این قبیل موتور ها معمولا دیزل، بنزین و گاز های مشابه است.
موتور های درون سوز انواع مختلفی دارند که برای مثال می توان به دیزل، اتوو وانکل اشاره کرد.
2. موتور احتراق خارجی سیستم احتراق خودرو
موتوراحتراق خارجی موتوری است که ترکیب سوخت و هوا در خارج از سیلندر مشتعل می شود. مایع مورد استفاده در این قبیل موتور ها برای به حرکت در آمدن قطعات ممکن است بخار باشد.
نقش موتور در سیستم احتراق خودرو
اصلی ترین قطعه ای که موجب روشن شدن و راه اندازی اتومبیل می شود، موتور خودرو است. قطعاً قلب تپنده خودرو نام مناسبی است که به موتور بدهند.
سیستمی که انرژی شیمیایی را تبدیل به انرژی مکانیکی کرده و باعث حرکت میشود، موتور یا پیشرانه میگویند. موتورها به دو قسم گرمایی و الکتریکی تقسیم میشود. هر دو نیز سیستم احتراق داخلی و خارجی دارند. در سیستم احتراق داخلی، شما با اشتعال جرقهای (بنزینی) و تراکمی (دیزلی) روبهرو هستید. بخش دیگری از موتورهای احتراق داخلی شامل موتورهای دو و چهار زمانه هستند.
موتورهای اشتعال جرقهای سیستم احتراق خودرو
در این پیشرانهها مخلوطی از سوخت و هوا به داخل سیلندرها مکیده شده و توسط جرقهها و سیستم جرقهزنی شعلهور میشوند و در نهایت تبدیل به انرژی حرکتی میشوند
موتورهای اشتعال تراکمی
سیستم احتراق خودرو این موتورها شمع ندارند و با مکیدن هوا و متراکم کردن آن عمل اشتعال را انجام میدهند
موتور خودرو از چه قطعاتی تشکیل شده است؟
قطعات سازنده ی موتور اتومبیل به گونه ای هستند که اختلال در هر کدام از آن ها موجب وارد شدن فشار به قطعه ی دیگر می شود. بدین ترتیب بازدهی موتور را کاهش می دهد
موتور ماشین از مجموع قطعات سوپاپ پی سی وی، موتور استارت، سوپر شارژ، توربو شارژ، پمپ روغن، رینگ پیستون، فنر سوپاپ، شاتون، فلایول، تسمه تایم، میل سوپاپ، سوپاپ، کارتر، میل لنگ، پیستون، واتر پمپ، بوش سیلندر، واشر سیلندر، سر سیلندر، بلوک سیلندر و سیلندر ساخته شده است
در ادامه شش مورد از قطعات اصلی موتور خودرو را که در به وجود آمدن احتراق خودرو نقش دارند بیان می کنیم.
بلوک سیلندر
سیستم احتراق خودرو بلوک سیلندر اصلیترین و بزرگترین قطعهی موتور است که از آلیاژهای چدن (چدن خاکستری) و آلومینیوم ساخته میشود. بلوک سیلندر فضایی است که در آن پیستونها قرار میگیرند و عمل احتراق بین فضای ایزولهشدهی آن و سرسیلندر انجام میشود. در بلوک، مجاری زیاد و متفاوتی وجود دارد که محل گذر آب و روغن است
سر سیلندر
سرسیلندر قطعهای است که در بالای بلوک سیلندر قرار میگیرد و به کمک آن فضای احتراق را ایجاد میکند
سرسیلندر محل قرارگیری سوپاپها و میلسوپاپ و مجاری عبور دود حاصل از احتراق و هوای لازم برای احتراق است. شمعها و انژکتور هم در سرسیلندر قرار دارند و عموما سازندهها از آلیاژهای آهن (چدن دندانهریز) یا آلیاژهای آلومینیوم به دو صورت ریختگی یا تزریقی در داخل قالبهای مخصوص، برای ساخت آن استفاده میکنند.
برای اطلاع دقیق درباره سر سیلندر و اینکه چرا میسوزد و چه عواملی باعث تخریب آن میشود، مقاله س سیلندر چیست و چرا واشر سر سیلندر میسوزد را مطالعه کنید.
سیستم احتراق خودرو پیستونها
پیستون (Piston) جزئی از موتورهای رفتوبرگشتی است که در پمپها و کمپرسورهای رفتوبرگشتی و استوانههای نیوماتیکی و مکانیزمهای مشابه نیز استفاده میشود. پیستون وظیفهی انتقال نیروی تولیدشده از انفجار به میللنگ با استفاده از رابط (شاتون) را برعهده دارد.
شاتونها
شاتون قطعهای است که پیستون را به میللنگ متصل میکند. این قطعه تاحدامکان سبک و درعینحال، سخت و محکم ساخته میشود. این استحکام برای شاتون ضروری است؛ چراکه باید ضربات ناشی از احتراق را بهخوبی تحمل و نیروی دریافتی را به میللنگ منتقل کنند. احتراق نیرویی است که در زمان تولید قدرت روی پیستون وارد میشود.
میللنگ
سیستم احتراق خودرو میللنگ یکی از اجزای اصلی موتورهای احتراق داخلی است و وظیفهی اصلی آن تبدیل حرکت خطی پیستونها به حرکت دَوَرانی است. این قطعه عمر زیادی دارد و بهندرت خراب میشود. خرابی میللنگ زمانی رخ میدهد که روغن کافی به یاتاقانهای میل لنگ نرسد و براثر خشک کارکردن، خودرو یاتاقان بزند و میللنگ را دچار خراش و آسیب کند.
انواع سیستم احتراق خودرو
از ابتدای ساخت اولین موتور احتراقی، سیستم های متفاوتی برای ایجاد جرقه در محفظه احتراق تولید شدند. در ادامه به بررسی سه نوع از پر استفاده ترین سیستم های احتراقی می پردازیم.
سیستم جرقه یا بنزینی مگنتی سیستم احتراق خودرو
یکی از سیستم های جرقه زنی در اتومبیل سیستم مگنتی است که در روند تأمین برق اولیه برای جرقه زدن، به باتری نیاز ندارد. در این نوع سیستم، هنگامی که موتور خودرو شروع به کار می کند، جریان حرکتی موتور به جریان الکتریکی تبدیل می گردد و برق اولیه تولید می شود
سیستم تراکمی یا دیزلی
موتور های دیزلی فاقد شمع هستند و به وسیله ی مکش هوا و متراکم ساختن آن روند اشتعال را طی می کنند.
سیستم جرقه الکترونیکی
سیستم احتراق خودرو در عصر حاضر در بیشتر خودرو های بنزینی از سیستم الکترونیکی بهره می گیرند.
اجزای تشکیل دهنده سیستم احتراق خودرو
سیستم جرقه زنی از بخش های متعددی تشکیل شده است اما اگر بخواهیم بزرگترین و اصلی ترین بخش های تشکیل دهنده سیستم احتراق را معرفی کنیم به لیست زیر خواهیم رسید:
باتری خودرو
سیستم احتراق خودرو در سیستم احتراق و سوخت رسانی اتومبیل، وظیفه ی تامین نیروی الکتریسیته به منظور جرقه زدن توسط باتری خودرو میسر می گردد.
شمع
شمع یکی از قطعات اصلی برای ایجاد جرقه ی احتراق است. این قطعه ی مصرفی برای جرقه زدن نیازمند 40000 الی 100000 ولت برق می باشد.
دهانه ی شمع، جریان الکتریسیته را عبور می دهد و به وسیله ی الکترود ها جرقه را مشتعل می سازد. به عبارتی دیگر، در قسمت ابتدایی شمع ها دو الکترود داخلی و میانی وجود دارد.
شمع های مورد استفاده در اتومبیل انواع متعددی دارند. برای نمونه می توان به شمع نیکلی، چند الکترودی، گرم، سرد و پلاتینیومی اشاره کرد. برای اطلاع دقیق از عملکرد شمع مقاله شمع و وایر شمع چیست را مطالعه کنید.
سیستم احتراق خودرو دلکو
دلکو قطعه ای است که به وسیله ی چند خروجی، برق ایجاد شده توسط کوئل را در میان سیلندر های اتومبیل به میزان معین تقسیم می کند. به عبارتی دیگر دلکو، زمان دقیق جرقه زنی را کنترل می کند.
وایر شمع
وایر شمع سیمی واسطه ای میان دلکو و شمع های اتومبیل است که وظیفه دارد جریان برق را به اندازه و در زمان مناسب به شمع ها برساند. شمع ها نیز با جرقه زدن روند احتراق در موتور را طی کنند.
به مرور زمان کربن موجود در سیم های وایر شمع به دلیل حرارت بالا از بین می روند و موجب اختلال در کارایی موتور می گردد.
سیستم احتراق خودرو کوئل
کوئل سیم پیچی تقویت کننده متشکل از سیم پیچی اولیه و ثانویه می باشد که ولتاژ تولید باتری را تقویت می کند. این قطعه جریان برق را از باتری با ولتاژ پایین جذب می کند و بر پایه ی القای الکتریکی ولتاژ مورد نیاز را با هدف جرقه زنی به سیلندر و شمع ها منتقل می سازد.