آنچه باید از انواع موتور خودرو بدانیم !

   
نام نویسنده:
|
دسته بندی:
|
امروزه انواع مختلفی از موتورهای احتراق داخلی در خودروهای معمولی و مسابقه ای مورد استفاده قرار می گیرد .ظهور فناوری های جدید مانند فناوری هيبريد نیز بر گوناگونی موتورها افزوده است . در موتور بیشتر خودروهایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد اصطلاحا از یک سیکل چهار زمانه احتراقی استفاده می شود تا انرژی شیمیایی سوخت ( اغلب بنزین ) به انرژی حرکتی مبدل گردد . این راهکار چهار زمانه به احترام سازنده آن ، نیکولاس اوتو (Nikolaus Otto) ، سیکل اوتو نام گذاری شده است . اوتو این سیکل را در سال 1867 ابداع کرد .

مراحل و یا زمان های این سیکل به ترتیب عبارتند از :

مرحله مکش : مکش سوخت و هوا به داخل سیلندر در اثر پایین آمدن پیستون

مرحله تراکم : متراکم شدن سوخت و هوا در اثر بالا آمدن پیستون

مرحله انفجار : مشتعل شدن مخلوط سوخت و هوا در اثر جرقه شمع . در این مرحله پیستون در اثر نیروی انفجار دوباره به پایین حرکت می کند .

مرحله تخلیه : خروج دود و گازهای ناشی از احتراق در اثر بالا آمدن پیستون

در مرحله مکش و تخلیه سوپاپ های گاز و دود در زمان هایی خاص باز و بسته می باشند تا مخلوط سوخت و هوا بتواند وارد سیلندر شود و دود و گازهای ناشی از احتراق از سیلندر خارج گردد . بنابر این طرح کلی می توان گفت که یک موتور سیستمی می باشد که هوا و سوخت را می مکد ، متراکم می کند ، منفجر می کند و سپس دودهای انفجار را از خود خارج می سازد تا بتواند قدرت تولید کند و چرخ ها را حرکت دهد . واضح است که مراحل فوق در همه موتورهایی که از سیکل های احتراق داخلی برای تولید قدرت استفاده می کنند ، اجرا می شوند باوجود این باید این نکته را در نظر داشت که موتورهای احتراق داخلی در اشکال مختلفی ساخته می شوند که هر کدام معایب و مزایای خاص خود را دارند . در ادامه به بررسی این موضوع پرداخته شده است .

car2

موتورهای خورجینی ( V شکل ) : این آرایش موتور یک ساختار محبوب در صنعت خودرو سازی می باشد که در آن سیلندرها در دو ردیف به شکل V و با زاویه 90 درجه نسبت به هم قرار می گیرند . هر دو ردیف سیلندر به یک میل لنگ متصل می باشند . موتورهای W شکل گونه دیگری از این موتورها می باشند که شکل آن ها مانند یک T برعکس است . در ساخت این موتورها گاهی از سه ردیف سیلندر استفاده می شود که نسبت به هم در زاویه 90 درجه قرار دارند . در این آرایش همه سیلندرها از یک میل لنگ نیرو می گیرند . این موتور ها استفاده زیادی ندارند و بیشتر در ساخت هواپیما ها و خودروهای سریع مورد استفاده قرار می گیرند زیرا می توانند قدرت زیادی را تولید کنند . گونه ای از این موتورها وجود دارد که در آن ها از دو میل لنگ استفاده می شود. در این نمونه دو ردیف سیلندر به صورت V شکل وجود دارد که نسبت به یک دیگر در زاویه 15 درجه قرار گرفته اند .

car3

car4

car5

مزایا :

1- اشغال فضای کم و قابلیت استفاده بهتر برای خودروهای FWD و RWD

2-دادن فضای بیشتر به سیلندر و در نتیجه تولید قدرت بیشتر

3- تعادل خوب ( بسته به نوع میل لنگ و ترتیب احتراق )

4- طراحی ساده

معایب :

1- هزینه ، پیچیدگی و وزن بیشتر

2- اینرسی و اصطحکاک چرخشی بیشتر

3- مرکز ثقل بالاتر در مقایسه با موتورهای تخت

موتورهای خطی (I/L شکل ) : آرایش دیگری در ساخت موتورها که در آن همه سیلندرها در یک ردیف قرار می گیرند و حرکتی رو به بالا دارند . برترین ویژگی این آرایش موتور این است که موتور بیشترین میزان گشتاور را می تواند تولید کند زیرا هر سیلندر در هر سیکل 360 درجه چرخش کامل را طی می کند .

car6

مزایا :

1- اندازه کوچک

2- وزن کم

3- انرژی اتلافی و خرابی کم تر قطعات

4- بالانس نیروهای اولیه

5- تعمیر آسان

6- هزینه پایین تعمیرات

معایب :

1- عدم تعادل نیروهای ثانویه و در نتیجه به وجود آوردن مانع برای بزرگ تر کردن اندازه موتور

2- مرکز ثقل بالا در مقایسه با موتورهای تخت

3- وابسته بودن به محورهای تعادل برای بالانس سازی نیروهای ثانویه

موتورهای تخت ( موتورهای Boxer ) : در این موتورها سیلندرها نسبت به یک دیگر در زاویه 180 درجه قرار دارند و از یک میل لنگ نیرو می گیرند . استفاده از این موتورها در ساخت خودروها به طور نسبی رایج می باشد . گونه ای از این موتورها وجود دارند که در آن ها سیلندرها یک آرایش H شکل را تشکیل می دهند . در این طرح برای حرکت دادن به سیلندرها از دو میل لنگ استفاده می گردد که از انتها به یکدیگر متصل هستند . موتورهای H شکل در واقع ترکیبی از دو موتور تخت می باشند . این موتورها آرایش و عملکرد جالبی دارند اما کاربرد زیادی در صنعت خودرو سازی ندارند .

car7

 

car8

مزایا :

1- تعادل خوب بین نیروهای اولیه و ثانویه ؛ در نتیجه عملکرد نرم موتور

2- تحمیل وزن کم تر روی میل لنگ و درنتیجه اتلاف انرژی کم تر به دلیل کاهش نیروی اینرسی

3- مرکز ثقل پایین که کنترل بهتری را برای راننده فراهم می آورد .

معایب :

1- اندازه نا مناسب و اشغال فضای عرضی زیاد

2- جلوگیری از عبور جریان هوا

3- طراحی پیچیده

4- تولید نیروی کوپل جنبشی

5- بالا بودن هزینه تعمیرات و نگه داری

موتورهای ستاره ای ( موتورهای وانکل ) : در این مدل از موتورها که بیشتر در صنایع هواپیما سازی مورد استفاده قرار می گیرند سیلندرها اطراف یک میل لنگ شناور را احاطه می کنند . در صنایع خودرو سازی بر خلاف صنایع هواپیما سازی به ندرت از چنین موتورهایی استفاده می شود .

car9

 

car10

مزایا :

1- طراحی ساده

2- داشتن اجزای متحرک کم تر در مقایسه با موتورهای پیستونی

3- تولید قدرت زیاد

4- مصون بودن در مقابل عیوبی نظیر جام کردن موتور

5- تولید قدرت مناسب برای حرکت حتی زمانی که موتور دارای عیب خاصی می باشد .

معایب :

1- مصرف بالای روغن

2- گشتاور کم

3- نداشتن آب بندی مناسب مخصوصا در شرایط آب و هوایی سرد

4- گران بودن قطعات و نیاز داشتن به مکانیک های مخصوص

5- بروز قفل گازی در موتور در شرایط آب و هوایی سرد

می توانید برای پیگیری راحت تر اخبار به کانال تلگرام ما ملحق شوید .

دیگر اخبار نویسنده

ارسال نظر


شخصی سازی Close
شما در این صفحه قادر به شخصی سازی نمیباشید