موضوع: نقد و بررسی موتور های احتراق داخلی

تراكم در موتور هاي بنزيني بين 6.5 تا 11 و در موتور هاي ديزل بين 15 تا 24 به 1 هست.
دماي اشتعال گازوييل 250 درجه و دماي اشتعال بنزين 450 درجه و دماي اشتعال گاز 650 درجه هست.

اول از همه موتور ديزل.اين موتور ها به خاطر اينكه به دماي احتراق كمتري نسبت به بنزين نياز دارن نياز به شمع ندارن به همين خاطر دماي تراكم براي اشتعال كفايت مي كنه.
اين موتورها گشتاور بيشتر و نسبت توان به وزن بهتري نسبت به موتور هاي بنزيني دارن..مصرف سوختشون كمتره و بازده حرارتي حدود 30 درصد ( كه بهترين در موتور هاست) دارن.و به خاطر گازوييل سوز بودن خطر آتش سوزي در اين موتور ها كمتره.

مهمترين مزيت اين موتور ها عمر مفيد چند برابري نسبت به موتور هاي بنزيني هست.
اين مورد چند دليل داره:
به خاطر تراكم زياد و فشار بالاي ديزل ها از قطعات سخت تر و مقاوم تري استفاده ميشه.
گازوييل خاصيت چربي داره .به همين خاطر در درون سيلندر ها روانكاري مضاعف صورت مي گيره اين عامل در افزايش عمر رينگ ها تاثير زيادي داره.
به دليل كم بودن دماي احتراق قطعات تحت تنش حرارتي كمتري نسبت به موتور هاي بنزيني قرار مي گيرن.اين عامل هم سبب افزايش عمر موتور ميشه.
دليل بيشتر بودن گشتاور كورس زياد پيستون و متعاقب اون افزايش تراكم در سيلندره .يعني چون پيستون مسافت زيادي رو طي مي كنه (به خاطر رسيدن به تراكم مطلوب) گشاور به مقدار زيادي افزايش پيدا مي كنه.
علاوه بر مورد بالا فشار ثابت بودن موتور هاي ديزل سبب ميشه تا گشتاور ماكزيمم در دور پايين تري بدست بياد .(البته يكي از عواملي كه باعث ميشه تا دور موتور در ديزل ها بالا نباشه اصطكاك زياد بين ديواره سيلندر و پيستون هست.مثلا در دور 3000 در موتور ديزل مسافت طي شده توسط پيستون حدود دو برابر موتورهاي بنزيني هست).گشاور در موتور ها رابطه زير با توان دارن:H=T*N*2F در اين معادله H توان t گشتاور و n دور موتور وF عدد پي هست.
اين نشون دهنده اينه كه درسته در ديزل ها توان كمتره ولي در عوض گشتاور در دور پايين تري به دست مياد.
از عيوب اين موتور ها ميشه به گراني تعميرات و قيمت اوليه بيشتر اشاره كرد.البته عاملي كه باعث شده در ايران ديزل متداول نباشه كيفيت پايين و ناخالصي بالاي سوخت هست.
البته عيب ديگه اي كه در قديم وجود داشته شتاب پايين بوده كه با نصب توربو اين مشكل هم رفع شده.يا براي روشن شدن در هواي سرد از گرم كن ها استفاده ميشه.

سيكل موتور هاي ديزل هم تقريبا به اين شكل هست:
(هيچ كدوم از سايت ها عكس هارو آپلود نكردن مجبور شدم در تيني آپلود كنم .البته عكس ها رو خودم مي بينم شما رو نمي دونم )


اين نمودار نشان ميده در زمان ورود هوا و سپس تزريق ديزل فشار ثابته.


فرق ديگه موتور هاي ديزل با بنزيني در محفظه احتراق اون هاست.در بنزيني محفظه از بالاي پيستون شروع شده و تا سرسيلندر ها خاتمه پيدا مي كنه ولي در ديزل محفظه احتراق داخل پيستون ها تعبيه شده .


اين شكل نشون ميده كه پيستون هاي ديزل به شكل كاسه و گود هستن.اين مورد رو ميشه به تراكم و فشار بالا و نياز به محفظه اي كه اين فشار رو تحمل كنه نسبت داد.
اين حفره خاصيت ديگه اي هم داره كه به اغتشاش در آوردن مخلوط سوخت و هواست كه باعث بهتر شدن اين اختلاط ميشه .(زمان پاشش سوخت به هوا تا ايجاد شعله بسيار كوتاهه به همين خاطر فرصت كافي براي اختلاط بهتر نيست)



موتور هاي دو زمانه:.اين موتور ها به خاطر اينكه در هر دور يك احتراق صورت ميگيره قدرتي بيشتر از نمونه هم حجم چهار زمانه دارن.بهترين مثال براي اين موتور ها موتور سيكلت هاي كاوازاكي KMX يا مدل هاي ديگه اي از اين موتور هست كه با 125 سي سي حجم قدرتي حدود دو برابر چهار زمانه دارن (البته از كيپس به كار رفته هم نبايد چشم پوشي كرد )

مزيت ديگه وزن كمتر و قطعات كمتر اين موتور هاست .

در عوض معايب:به خاطر شكل موتور در هنگام خروج دود از اگزوز مقداري از سوخت هم از موتور خارج ميشه كه باعث افزايش مصرف سوخت ميشه.به علت در تماس بودن مخلوط سوخت و هوا با روغن باعث آلودگي روغن ميشه.همچنين به خاطر شرايط ويژه و نياز به سوختن روغن الودگي هواي بيشتري هم توليد مي كنه.
اين موتورها تراكم كمتري نسبت به چهار زمانه ها دارن(به اين دليل كه به محض بسته شدن دريچه خروج تازه تراكم شروع ميشه ) .كم بودن تراكم باعث ميشه تا در زمان سرد ديرتر روشن بشن به همين خاطر از شمع گرم استفاده مي كنن.شمع گرم هم به نسبت شمع سرد عمر كمتري داره.

موتور هاي دو گانه سوز:
اين موتور ها كه در اصل موتور هاي بنزيني هستن به علت اينكه تراكم حدود 9 (در موتور هاي معمولي) هست جواب گوي گاز هاي CNG نيست.
همين طور كه ميدونيد گاز هاي CNG يا گاز طبيعي اكتاني حدود 110 دارن .اين خاصيت تراكم بيشتري براي احتراق كاملتر مي طلبه به همين خاطر قدرت در اين موتورها كمتر از هنگام استفاده از بنزين هست.
يكي ديگه از عوامل كم بودن قدرت كم بودن گاز ورودي به محفظه احراق در زمان مكش هست.اين علت به خاطر رقيق بودن گاز CNG نسبت به بنزين هست.
به همين خاطر گاز LPG كه نسل قديم كيت هاي گاز سوز هست به خاطر مايع بودن گاز و فشار زياد عملكرد بهتري نسبت به CNG دارن.
عمل ديگه نوع شمع به كار رفته در موتور هاي گازسوز هست .يعني گاز به خاطر دماي بالاتر (حدود 650 درجه) نسبت به بنزين (حدود450 درجه) احتياج به شمع گرم تري داره.اما در خودرو هاي دو گانه سوز نميشه هم شمع گرم و هم شمع سرد رو با هم به كار برد.اين جواب همون سوالي هست كه در تاپيك سمند گاز سوز مطرح شد.يعني به علت استفاده از شمع نامناسب و تغييرات در سيستم سوخت رساني قدرت موتور حتي در حالت بنزين سوز كمتر از نوع معمولي سمند هست.

در موتور ملي كه عنوان شده به صورت گاز سوز طراحي شده(و قابليت استفاده از بنزين رو هم داره) گويا تراكم در حدود 13 به 1 هست.البته من نمي دونم كه چطور با اين تراكم بنزين هم قابليت اسفاده داره.

با اين دياگرام ميگن نمودار تحولات ترموديناميكي موتور بنزني(اتو)
البته دو نوع نمودار هست كه يكي تئوري و ديگري عملي ميباشد و به خاطر لحاظ كردن
شرايط واقعي به دياگرام عملي بسنده شده است.

نمودار افقي شاخص حجم(V) و نمودار عمودي شاخص فشار(P) ميباشد.
خط هاي نقطه چين بيانگر نقطه مرگ بالا (TDC ن م ب ) و نقطه مرگ پايين (BDC ن م پ ) ميباشند.
خط افقي آإي رنگ بيان گر فشار آتمسفر ( معادل با 14.7 PSI) ميباشد.
قسمت زرد رنگ بيانگر كورس مكش - قسمت نارنجي رنگ بيانگر كورس تراكم - قسمت سبز رنگ بيانگر كورس كار و قسمت قرمز رنگ بيانگر كورس تخله ميباشد.
يكي يك سيكل موتور در نمودار به تصوير كشيده است.
-نكته : اين دياگرام براي موتور با تنفس طبيعي رسم شده است.