احتراق داخلی بر این ایده استوار است که می‌توانید انرژی زیادی تولید کنید وقتی که بنزین را در یک فضای کوچک و محصور بسوزانید. زمانی که قادر باشید گاز متصاعد شده از این فرآیند را مهار کنید، در آن صورت هسته یک موتور احتراق داخلی (ICE) را ایجاد کرده‌اید. از آنجا، انرژی این گاز به حرکت تبدیل می‌شود.
تقریباً هر ماشینی که در جاده می‌بینید از یک چرخه احتراق چهار زمانه برای ایجاد حرکت از بنزین استفاده می‌کند. ادامه دهید تا بفهمید (و ببینید) که یک موتور احتراق داخلی معمولی چگونه کار می‌کند و همچنین آینده چه چیزی را در برابر ظهور خودروهای برقی در پیش دارد.
چگونه یک موتور چهار زمانه کار می‌کند
فرایند موتور چهارزمانه همچنین به عنوان چرخه اتو شناخته می‌شود. یک مهندس آلمانی به نام نیکولاس اتو اولین کسی بود که یک موتور گاز چهار زمانه را اختراع و ثبت اختراع کرد. هر مرحله در این فرآیند با کلمه “ضربه” نامگذاری شده است؛ ضربه ورودی، ضربه فشرده‌سازی، ضربه قدرت، و ضربه خروجی.
مهم است که اصطلاح چرخه اتو را درک کنید زیرا این چرخه با چرخه احتراق که موتورهای دیزلی از آن استفاده می‌کنند و به عنوان “چرخه دیزل” شناخته می‌شود، متفاوت است. این چرخه نیز یک فرآیند چهار زمانه است، اما جزئیات نحوه عملکرد هر فرآیند با چرخه اتو متفاوت است.
در زیر چهار فرآیند منحصر به فرد برای احتراق در یک موتور بنزینی معمولی آورده شده است.
1. ضربه ورودی
سکته ورودی اولین بخش از فرآیند احتراق داخلی است و اساساً به معنای مکش یا تنفس موتور است. آنچه اتفاق می‌افتد این است که یک میله متصل‌کننده وجود دارد که پیستون را به میل لنگ متصل می‌کند.
پیستون از بالا به پایین حرکت می‌کند به محض اینکه سوپاپ ورودی باز شود. از آنجا، پیستون اجازه می‌دهد که بنزین و هوا از سیلندر وارد موتور شوند.
ضربه ورودی زمانی رخ می‌دهد که بنزین با هوا مخلوط می‌شود. نیازی به مقدار زیادی بنزین برای این کار نیست. فقط یک قطره کوچک بنزین که با هوا مخلوط شود، ضربه را ایجاد خواهد کرد.
سوپاپ ورودی = باز
شیر اگزوز = بسته
لاستیک خارجی لاستیک ایرانی2. ضربه فشاری
بعد از آن، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و مخلوط هوا و بنزین را فشرده می‌کند تا اثر قوی‌تری ایجاد کند. این مرحله به عنوان مرحله تراکم شناخته می‌شود.
سوپاپ ورودی = بسته
شیر اگزوز = بسته
3. ضربه قدرت
پیستون در نهایت پس از فشرده‌سازی مخلوط هوا و بنزین به بالای سیلندر برمی‌گردد. به محض اینکه این کار انجام شد، شمع جرقه‌ای ایجاد می‌کند که باعث احتراق بنزین می‌شود.
یک انفجار کوچک درون سیلندر وجود دارد که در آن شارژ بنزین هنوز فعال است. این به عنوان ضربه قدرت یا احتراق شناخته می‌شود.
سوپاپ ورودی = بسته
شیر اگزوز = بسته
4. مرحله تخلیه
پس از انفجار، پیستون به پایین برمی‌گردد و باعث باز شدن سوپاپ اگزوز می‌شود. تمام دود خروجی که در سیلندر ایجاد شده بود، از طریق سوپاپ اگزوز خارج می‌شود و از لوله اگزوز خودرو بیرون می‌آید.
موتور اکنون یک دور از چرخه احتراق چهار زمانه را طی کرده است.
سوپاپ ورودی = بسته
دریچه اگزوز = باز
چرخه بارها و بارها تکرار می‌شود وقتی پای خود را روی پدال گاز می‌گذارید تا خودرو را شتاب دهید. اگر مشکلی در هر یک از این ضربات وجود داشته باشد، کل چرخه احتراق را متوقف می‌کند. در غیر این صورت، به تدریج اجزای موتور را آسیب می‌زند.
برخی از خودروها ممکن است در این فرآیند تفاوت‌های جزئی داشته باشند، مانند تعداد سیلندرهایی که دارند. اما مفهوم کلی هنوز همان است.
آینده موتورهای احتراق داخلی
با وجود افزایش محبوبیت خودروهای برقی، بیشتر کارشناسان معتقدند که موتورهای احتراق داخلی هنوز هم در آینده نقش خواهند داشت (حداقل برای چند دهه آینده). چندین حوزه کلیدی توسعه وجود دارد که استفاده مداوم از آنها را شکل خواهد داد.
حالت‌های احتراق پیشرفته
مهندسان در حال کار بر روی روش‌های جدیدتر و کارآمدتر برای سوزاندن سوخت هستند که می‌تواند کارایی را افزایش دهد. این‌ها شامل احتراق فشاری بار همگن (HCCI) و موتورهای بنزینی با احتراق رقیق می‌شوند. این حالت‌های احتراق پیشرفته می‌توانند به طور بالقوه مصرف سوخت را تا ۲۵٪ یا بیشتر بهبود بخشند.
کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای
استانداردهای سخت‌گیرانه‌تر انتشار آلاینده‌ها به بهبود سیستم‌های تصفیه و فیلتر گازهای خروجی منجر خواهد شد. به عنوان مثال، فیلترهای ذرات بنزینی می‌توانند انتشار ذرات را به سطح نزدیک به صفر کاهش دهند تا با مقررات سخت‌گیرانه‌تر کیفیت هوای مبتنی بر سلامت مطابقت داشته باشند.
سبک‌سازی
کاهش وزن خودرو از طریق استفاده روزافزون از اجزای آلومینیوم، منیزیم و فیبر کربن می‌تواند به بهبود ۱۵-۲۰ درصدی مصرف سوخت برای خودروهای دارای موتور احتراق داخلی منجر شود.
پیشرانه‌های هیبریدی
ادغام موتور-ژنراتورهای الکتریکی و پک‌های باتری در هیبریدهای بنزینی-الکتریکی می‌تواند به طور قابل توجهی کارایی سوخت را بهبود بخشد، به طوری که برخی از هیبریدها به ۵۰ مایل در گالن یا بیشتر دست می‌یابند. هیبریدهای ملایم گزینه‌ای با هزینه کمتر هستند که انتظار می‌رود سهم بازار خود را ادامه دهند.
هیدروژن و سوخت‌های الکترونیکی
موتورهای احتراق داخلی آینده ممکن است به طور فزاینده‌ای به هیدروژن، پروپان و سوخت‌های الکترونیکی برای کاهش انتشار کربن وابسته شوند. این سوخت‌های جایگزین می‌توانند به حفظ ارتباط موتورهای احتراق داخلی کمک کنند، به ویژه در ورزش‌های موتوری، رانندگی طولانی‌مدت و کاربردهای تجاری.
در مجموع، حداکثر افزایش کارایی ممکن برای موتورهای احتراق داخلی در دهه‌های آینده حدود ۳۰-۵۰٪ برآورد شده است. این، همراه با سوخت‌های مصنوعی بدون کربن، می‌تواند به موتورهای گاز کمک کند تا نقش معناداری در آینده حمل و نقل کم‌کربن ایفا کنند.
مجله رینگو را به طور منظم برای آخرین بررسی های خودرو و اخبار صنعت بررسی کنید!
در مجله رینگو بیشتر بخوانید :
- دلایل روغن کم کردن ماشین چیست و علائم آن را چطور باید تشخیص داد؟
- نحوه تعویض سنسور اکسیژن | راهنمای گام‌به‌گام این کار
- یاتاقان چیست؟ همه چیز درباره این قطعه کاربردی!
- دیفرانسیل خودرو چیست؟
- کار کرد کیسه هوا چیست؟ | نجات‌دهنده لحظات مرگ‌وزندگی را بشناسید
- دلکو (Distributor) چیست و چه وظیفه‌ای در سیستم جرقه زنی (احتراق) خودرو بر عهده دارد؟
- علائم تسمه دینام خراب چیست؟
- نشانه هایی برای لزوم بازرسی ترمز خودرو
- سیستم ترمز ضد قفل یا ABS و هرآنچه درباره آن باید بدانید
- چرا چراغ چک خودرو روشن می‌شود؟
- پنج نشانه خرابی بلبرینگ های چرخ عقب و جلوی ماشین
- علل لرزش خودرو چیست؟
- نحوه تعویض وایر شمع خودرو
- بهترین و مناسب‌ترین لاستیک برای خودروی پژو ۲۰۷
- پمپ روغن چگونه کار می‌کند؟
- مشکلات و ایرادات پدال گاز خودرو و نحوه رفع آن
- چه چیزی باعث از کار افتادن ترمز دستی می شود؟
- پمپ های مختلف در خودرو : نام ها و عملکردها
- پدال ترمز کار نمی کند | وقتی در حال رانندگی هستید چه کاری باید انجام دهید
- چراغ های داشبورد کار نمی کنند | نحوه‌ی تعمیر
- رینگ ها در مقابل چرخ ها | تفاوت ها
- 7 نوع سیستم تعلیق خودرو و تفاوت آن ها
- خرابی شاسی خودرو و عواقب آن
- خام سوزی خودرو | بررسی صفر تا صد دلایل + راهکار رفع آنها
- آپشن های معروف در خودرو ها کدامند؟
- مزایا و معایب سانروف پانوراما چیست؟ | معرفی بهترین خودروها با سانروف پانوراما
- سیستم خنک کاری موتور | عملکرد و وظایف آن ها
- چه چیزی باعث کوبیدن موتور می شود و چگونه آن را برطرف کنیم
- چه زمانی خودروی من به بلبرینگ چرخ جدید نیاز دارد؟
- چه زمانی لنت ترمز خودرو را تعویض کنیم؟
- آیا پاک کننده های انژکتور دیزلی واقعا کار می کنند؟
- رول میله های پیکاپ تراک چیست و انواع مختلف آن چیست؟
- صدای سیال فرمان برقی: چه چیزی باعث آن می شود و چگونه آن را برطرف کنیم
- مزایای چرخ های فیبر کربنی برای SUV ها
- مزایا و معایب استفاده از سیستم تعلیق بادی
- مشکلات ترموستات خودرو | نحوه تشخیص و رفع آن ها
- موتور V8 چیست؟
- شارژ بیش از حد دینام | علائم، علل و نحوه رفع آن
- خروج شمع از سرسیلندر | علل و نحوه پیشگیری
- عوارض پر شدن بیش از حد مایع خنک کننده در خودروی شما
- حذف مبدل کاتالیزوری | مزایا و معایب ، تمام آنچه که باید بدانید
- 3 علائم شلنگ ترمز آسیب دیده یا معیوب
- فیس لیفت خودرو چیست؟
- 4 علامتی که نشان می دهد لوله فلکسی اگزوز شما نشتی دارد
- تفاوت بین باتری های هیبریدی و EV
- 7 نشانه‌ی از کار افتادگی سیستم فرمان برقی
- چرا گیج دمای خودرو کار نمی کند؟
- 4 دلیل اینکه موتور ماشین میل لنگ می‌زند اما روشن نمی‌شود
- داغ شدن بیش از حد موتور 11 علت و نشانه رایج
- 6 علت اسفنجی شدن پدال ترمز
- 12 دلیل برای خودرویی که شتاب نمی گیرد و نحوه رفع هر کدام
- 5 دلیل قفل شدن ترمز در حین رانندگی
- آیا باتری ماشین شما نشتی دارد؟ | چه باید کرد؟
- 5 علامت دریچه های موتور خم شده و هزینه تعمیر
- روشن بودن چراغ هشدار فیلتر ذرات گازوئیل به چه معناست؟
- 8 دلیل نوسان دور ماشین شما در حین رانندگی
