موضوع: موتور اتومبيل

روغن کاری موتور


شوتور ببخشید موتور بوسیله روغن موجود در کارتل روغنکاری می شود روغن توسط پمپ از کارتل کشیده شده و به
تمام قطعاتی که حرکت نسبی دارند ارسال می شوند روغن موتور که بین 4 تا 6 لیتر است توسط
اویل پمپ مکیده شده و پس از تصفیه بوسیله ***** با فشار معینی به مدار روغنکاری ارسال شده و
سپس به یاتاقانهای اصلی و فرعی هدایت می گردد
روغن رسیده به هر یاتاقان در سطح محور توزیع شده و مقداری از ان از سوراخ لنگ به محورهای
لنگ ارسال گردیده و انها را روغنکاری می کند محورهای لنگ در حال چرخش روغنهای خارج شده از
یاتاقان را به دیواره های سیلندر و زیر پیستون می پاشند که دو عمل ضمن ان صورت می گیرد
ابتدا روغنکاری دیواره سیلندر و پیستون , سپس خنک کاری پیستون و سیلندر
روغن های برگشتی از دیواره سیلندر روی یاتاقان های اصلی , میل سوپاپ , تایپت ها و دنده میل
سوپاپ پاشیده شده و انها را روغنکاری می کند
تایپت ها هیدرولیکی بوسیله مدار اصلی روغن کاری می شوند میل اسبکها و دستگاه سوپاپ
بوسیله لوله روغن منشعب از مدار اصلی روغنکاری می شوند
از مدار اصلی لوله نازکی روغن را به نشاندهنده فشار روغن انتقال می دهد و یا این عمل بوسیله
سیم بطریقه الکتریکی از مدار روغن فرمان می گیرد
پس از اویل پمپ ***** تصفیه روغن قرار دارد که روغن تحت فشار را قبل از استفاده در یاتاقانها
تصفیه می کند
روش های کنترل روغن ریزی
روغن ریزی یاتاقانها جلو و عقب میل لنگ را بوسیله کاسه نمد کنترل می کنند روی میل لنگ و قبل
از یاتاقان ها عقب یک صفحه روغن برگردان وجود دارد که قطرش بیشتر از قطر میل لنگ بوده و
روغنهای رسیده را به کارتل باز می گرداند
با وجود پیش بینی های لازم جهت جلوگیری از روغن ریزی معهذا نشتی کمی از دو انتهای میل لنگ
غیر قابل جلوگیری می باشد در صورت خرابی یاتاقانها و کاسه نمدها مقدار نشتی افزایش یافته
و در یاتاقان ها عقب روغن های نشت کرده به صفحه کلاچ نفوذ نموده و کار دستگاه کلاچ را مختل
می نماید
چگونه روغن موتور الوده می شود
بیشترین علت الوده سازی روغن موتور احتراق ناقص است زیرا از طریق محفظه احتراق دوده و
پس مانده های سوخت ناقص وارد کارتل شده و با قطرات بخار اب ترکیب گردیده و مواد شیمیایی
مضری بوجود می اورد
اکثر مواد الوده ساز روغن در موقع سرد کار کردن موتور به کارتل نفوذ می کند در هنگام گرم کار
کردن موتور اب حاصل از سوختن هیدروکربور بصورت بخار از اگزوز خارج شده و تقطیر نمی شود
در اثنای فعل و انفعالات مواد خورنده ای مانند اسید سولفورو تولید می شود که همراه بخار اب
تقطیر گردیده و وارد کارتل می گردد عمل تقطیر اب و اسید سولفورو در موقعی شدت می یابد
که درجه حرارت دیوراه سیلندر کمتر از 60 درجه سانتیگراد باشد این مواد پس از تقطیر به کارتل
ریخته و به علت سنگینی در کف ان قرار می گیرد مواد رسوب کرده با کثافات و فلزات پوسیده و
ذرات ر ترکیب شده و در اثر گرمای محیط ترکیبات لجنی چسبنده ای تولید می کند که باعث
انسداد مجاری روغن می گردد
از طرف دیگر در موتور سرد بنزین از دیواره های سیلندر به کارتل نفوذ و روغن موتور را رقیق
می کند روغن رقیق شده نه تنها کیفیت روغنکاری مطلوبی ندارد بلکه مقدار نشتی و روغن ریزی
نیز افزایش می یابد
مقدار تقطیر اب و اسید سولفورو ظرف چند دقیقه در هوای سرد برابر است با تقطیر همان مقدار
اب و اسید که در چندین ساعت در هوای گرم و شرایط عادی انجام گیرد
پمپ روغن یا اویل پمپ
در همه موتورها نیروی پمپ روغن از میل سوپاپ تامین می شود گاهی دندانه محرک روی محور
پمپ روغن قرار دارد و انتهای ان نیز بصورت کوپلینگ میل دلگو را بحرکت در می اورد و گاهی دندانه
محرک روی محور دلکو قرار داشته و اویل پمپ بوسیله کوپلینگ از انتهای محور دلکو نیرو می گیرد
پمپ روغن دنده ای
اویل پمپ دنده ای رایج ترین پمپ روغن است که نیروی خود را از میل سوپاپ دریافت می کند در
پمپ دنده ای دو چرخ دندانه وجود دارد که با یکدیگر درگیر بوده و در محفظه داخلی پمپ گردش
می کنند یکی از دو چرخ دندانه محرک است و بوسیله محور پمپ روغن می گردد و دیگری متحرک
بوده و در روی محور ثابتی که در داخل بدنه پمپ قرار دارد حرکت می کند
وقتی چرخ دندانه ها در داخل محفظه بسته پمپ حرکت چرخشی می کنند در قسمتی از محفظه
حجم مرتبا افزایش پیدا کرده و فشار در انجا کاهش می یابد در این قسمتی که افزایش حجم ایجاد
می شود لوله مکشی پمپ را قرار داده اند و در ان قسمتی که حجم به کوچکترین مقدار خود
می رسد لوله فشاری یا خروجی را نصب می کنند
بنابراین با چرخش دندانه ها روغن از کارتل مکیده شده و وارد فضای داخلی پمپ می شود سپس
با چرخش بدور دندانه ها به محفظه ای که دارای حجم کوچکی است هدایت گردیده و فشار ان
افزایش می یابد روغن با همین فشار وارد مدار روغنکاری شده و به وظیفه خود عمل می کند

پمپ روغن روتوری
پمپ روغن روتوری مانند پمپ دنده ای است تفاوت ان با نوع دنده ای در روتور خارجی ان است
روتور خارجی در محیط دندانه محرک واقع شده و بطور داخلی در ان شیارهایی ایجاد کرده اند
روتور خارجی بجای چرخ دنده دیگر عمل می کند مرکزهای روتور خارجی و روتور داخلی رویهم
منطبق نیست و لذا روتور داخلی با محور اویل پمپ هم مرکز بوده و فقط حرکت دورانی می کند
در صورتی که روتور خارجی دارای مرکز دوران خارج از مرکزی بوده و وقتی بوسیله روتور داخلی
به حرکت در می اید دو حرکت انجام می دهد یکی حرکت دورانی و دیگری حرکت انتقالی
بنابراین هرگاه در جایی که حجم بزرگترین اندازه را پیدا می کند سوراخی ایجاد کرده و به کارتل
وصل کنند روغن در اثر اختلاف فشار وارد پمپ می شود و اگر سوراخ دیگری در تنگ ترین موضع
ایجاد شود روغن تحت فشار از ان مجرا به مدار روغنکاری ارسال می شود
سوپاپ کنترل فشار روغن یا فشار شکن
پمپ روغن در اکثر مواقع بیش از نیاز روغنکاری موتور روغن پمپ می کند زیرا شدت جریان
روغن ارسالی باید از شدت جریان روغن مصرفی زیادتر باشد تا در صورت بروز نشتی و یا افزایش
روغن ریزی در یک محل کمبود روغن در یاتاقانها اصلی بوجود نیاید
بنابراین در حالت نو بودن موتور و یا عدم عیب در مدار روغنکاری , فشار روغن بیشتر از حد مجاز
می باشد لذا مدار روغنکاری را مجهز به سوپاپ کنترل فشار می کنند
سوپاپ فشار وظیفه دارد فشار روغن مدار را همواره ثابت نگهداشته و در صورتی که فشار از حد
لازم تجاوز کند نیروی فنر سوپاپ خنثی گردیده و با حرکت پیستون به یک طرف مدار تحت فشار
به مدار ورودی ارتباط پیدا می کند و فشار مدار ثابت می شود
سوپاپ فشار را معمولا خارج از ساختمان اویل پمپ می سازند تا در صورت نیاز بتوان به سهولت
ان را بازدید کرده و یا مورد ازمایش قرار داد


ً

استارت موتور


راه اندازی موتور یا استارت زدن
چهار عنصر زیر باید در موتور احتراق داخلی جمع شود تا بتوان ان را راه اندازی و استارتر کرد
1- مخلوط هوا – سوخت قابل احتراق
2- حرکت تراکم
3- نوعی سیستم اشتغال
4- حداقل دور راه اندازی لازم (در حدود 100 دور بر دقیقه)(استارت)
برای تامین سه عنصر نخست باید عنصر چهارم یعنی حداقل دور راه اندازیلازم را تامین کرد (استارت)
توانایی دستیابی به این دور حداقل نیز خود تابع چند عامل است
1- ولتاژ نامی سیستم راه اندازی
2- حداقل دمای محتمل که باید بتوان موتور را در ان دما روشن کرد این دما را دمای حد راه اندازی
می نامند
3- مقاومت موتور گردانی . به عبارت دیگر گشتاور لازم برای موتور گردانی در دمای حد راه اندازی
4- مشخصه های باتری
5- افت ولتاژ بین باتری و استارت
6- نسبت دنده استارت به دنده فلایویل
7- مشخصه های استارت
8- حداقل دور لازم برای موتور گردانی در دمای حد راه اندازی
نکته دیگری که در ارتباط با نیازهای راه اندازی موتو ر شایان توجه است دمای راه اندازی است
میتوان دریافت که با کاهش دما گشتاور استارت نیز کاهش می یابد اما گشتاور لازم برای موتور
گردانی با حداقل دور افزایش می یابد
دمای حد راه اندازی برای اتومبیلهای سواری از 18 – تا 25- درجه سانیگراد و برای کامیونها و اتوبوسها
از 15- تا 20- درجه سانتیگراد تغییر می کند سازندگان استارت غالبا 20+ تا 20- درجه سانتیگراد را
ذکر می کنند

اصول کار موتور استارت
هر موتور الکتریکی به زبان ساده ماشینی برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است موتور
استارت هم از این قائده مستثنی نیست وقتی جریانی از رسانای واقع در میدان مغناطیسی عبور
می کند نیروی بر رسانا وارد می شود اندازه این نیرو با شدت میدان طول رسانای واقع در میدان و
شدت جریانی که از رسانا می گذرد متناسب است
در موتورهای DC رسانای ساده کاربرد عملی ندارد و رسانا را به صورت یک یا چند حلقه شکل
می دهند تا ارمیچر تشکیل شود جریان برق از طریق کموتاتور (سوی گردان) تیغه ای و زغال (جاروبک)
تامین می شود نیروی که بر رسانا وارد می شود حاصل بر هم کنش میدان مغناطیسی اصلی و
میدان ایجاد شده حول رساناست در استارت خودروهای سبک میدان اصلی را به وسیله سیم پیچهای
متوالی سنگین کاری ایجاد می کنند که روی هسته هایی از اهن نرم پیچیده شده اند با پیشرفت
تکنولوژی ساخت اهنربا امروزه بیشتر از اهنرباهای دائمی برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده
می کنند در این صورت می توان استارت را کوچکتر و سبکتر ساخت شدت میدان مغناطیسی ایجاد
شده حول رسانای ارمیچر تابع شدت جریان عبوری از سیم پیچهای میدان ساز است
بیشتر استارتها چهار قطب وچهار زغال دارند د صورت استفاده از چهار قطب میدان مغناطیسی
در چهار ناحیه متمرکز می شود میدان مغناطیسی به یکی ز سه روش زیر ایجاد می شود با استفاده
از اهنربای دائمی سیم پیچهای میدان ساز متوالی یا سیم پیچهای میدان ساز متوالی – موازی
میدان های متوالی – موازی را میتوان با مقاومت کمتری ساخت و بدین ترتیب جریان و در نتیجه
گشتاور خروجی استارت را افزایش داد برای انتقال جریان برق از چهار زغال استفاده می شود این
زغالها مانند زغالهای مورد استفاده در بیشتر موتورها یا مولدها از مخلوطی از مس و کربن ساخته
می شود زغالهای استارت مس بیشتری دارند تا اتلاف جریان در انها به حداقل برسد
ارمیچر از یک کموتاتور مسی تیغه ای و سیم پیچهای مسی سنگین تشکیل می شود به طور کلی
ارمیچر را به دو روش می توان سیم پیچی کرد این دو روش را سیم پیچی موجی و سیم پیچی
همپوش می نامنددر استارتها بیشتر از روش سیم پیچی موجی استفاده می شود زیرا با استفاده
از این روش مناسبترین مشخصه ها از لحاظ گشتاور و سرعت در سیستم چهار قطبی حاصل می شود
در استارت باید مکانیسمی هم برای درگیری و خلاص شدن از دنده فلایویل تعبیه شود در استارت
خودروهای سبک از یکی از دو روش درگیری لخت یا پیش درگیری استفاده می شود

استارت با درگیری لخت
در همه خودروها استارت باید فقط در مرحله راه اندازی با دنده فلایول درگیر باشد اگر استارت با
دنده فلایویل درگیر بماند موتور با دور بالا ان را به کار می اندازد و استارت به سرعت خورد می شود
بیش از 80 سال از استارت با درگیری لخت استفاده شده است و این نوع استارت به تدریج از رده
خارج شده است این استارت چهار قطب و چهار زغال دارد و روی خودروهای بنزینی متوسط نصب
می شد این استارت به وسیله یک دنده پینیون کوچک با دنده فلایویل درگیر می شود دنده استارت و
بوشی که با محور ارمیچر اتصال هزار خاری دارد طوری رزوه شده اند که وقتی استارت از طریق
رله به کار می افتد ارمیچر بوش را در داخل دنده استارت می چرخاند دنده استارت به سبب لختی
ساکن می ماند و چون بوش در داخل ان می چرخاند با دنده فلایویل درگیر می شود
وقتی موتور روشن می شود دنده استارت را سریعتر از محور ارمیچر می چرخاند و همین باعث
می شود که دنده استارت دوباره روی بوش بپیچد و از درگیری با دنده فلایویل ازاد شود وقتی دنده
استارت برای اولین بار گشتاور را از ارمیچر می گیرد و نیز هنگامی که موتور دنده استارت را از
درگیری خارج می کند فنری ضربه ایجاد شده را جذب م کند
یکی از مشکلات اصلی این نوع استارت ماهیت خشن درگیری دنده استارت با دنده فلایویل بود
در نتیجه این نوع درگیری دنده استارت و دنده فلایویل خیلی زود سائیده می شدند در بعضی
کاربردها دنده استارت در حین موتور گردانی و پیش از انکه موتور کاملا روشن شود از درگیری خارج
می شود دنده استارت در معرض خطر گریپاژ کردن بر اثر گرد و غبار حاصل از کلاچ نیز بود
غالبا روغنکاری مکانیسم دنده استارت سبب جذب گرد و غبار بیشتر و در نتیجه جلوگیری از درگیری
می شد با استفاده از استارتهای از پیش درگیر بسیاری از این مشکلات حل شد

استارت از پیش درگیر
امروزه بیشتر خودروها استارت از پیش درگیر دارند در این نوع استارت دنده استارت به صورت
مطمئنی با دنده فلایویل درگیر است و توان کامل فقط هنگامی اعمال می شود که این دو به
صورت کامل با هم درگیر شده باشند در این حالت چرخدندها زودتر از موعد مقرر از درگیری خارج
نمی شوند زیرا با اتوماتیک استارت دنده استارت را در وضعیت درگیر نگه می دارد دنده استارت
کلاچ یک طرفه ای دارد که مانع چرخیدن ان توسط دنده فلایویل می شود
استارت از پیش درگیر به این کار می کند که وقتی سوئیچ را می چرخانید اتصال با ترمینال 50 روی
اتوماتیک استارت ایجاد می شود در نتیجه دو سیم پیچ تو نگهدار و درون کش برق دار می شوند سیم
پیچ درون کش مقاومت بسیار کمی دارد بنابراین جریان شدیدی از ان عبور می کند این سیم پیچ
با مدار موتور استارت اتصال متوالی دارد و جریانی که از ان می گذرد به موتور استارت امکان
می دهد که اهسته بچرخد و درگیری را تسهیل کند در همین زمان میدان مغناطیسی ایجاد شده
در اتوماتیک استارت هسته سولنوئید را جذب می کند و از طریق چنگک سبب درگیری دنده استارت
یا دنده فلایویل می شود وقتی دنده استارت کاملا درگیر می شود هسته اتوماتیک استارت در استارت
انتقال می دهند وقتی کنتاکت ها اصلی بسته می شوند سیم پیچ درون کش به سبب اعمال ول
مساوی به دو سر ان عملا از کادر می افتد در این هنگام سیم پیچ تو نگهدار تا زمانی که برق از مغزی
سوئیچ به اتوماتیک استارت می رسد هسته اتوماتیک در جای خود نگه می دارد
وقتی موتور روشن و سویچ رها می شود جریان اصلی برق قطع می شود و هسته اتوماتیک و
دنده استارت بر اثر نیروی کشش فنر به وضعیتهای اولیه خود باز می گردد فنری که روی هسته
تعبیه شده است پیش از خلاصی دنده استارت از درگیری با پایان حرکت خود مجموعه ای از کنتاکتها
مسی سنگین کار را می بندد این کنتاکتها توان کامل باتری را به مدار اصلی موتور دنده فلایویل
کنتاکتها اصلی را باز می کند
در حین درگیری اگر دندانه های استارت به دندانه های دنده فلایویل برخورد کنند در نتیجه فشرده
شدن فنر درگیری کنتاکتهای اصلی بسته می شود در نتیجه موتور استارت می چرخد و دنده استارت
با دنده فلایویل درگیر می شود
گشتاوری که استارت تولید می کند از طریق این کلاچ به دنده فلایویل انتقال می یابد هدف از بکار
گیری این کلاچ جلوگیری از چرخش موتور استارت با دور بسیار بالا در صورت درگیر ماندن دنده استارت
پس از روشن شدن موتور است این کلاچ از یک عضو محرک و یک عضو متحرک تشکیل می شود
که چند غلتک یا ساچمه استوانه ای بین ان دو قرار دارند این غلتکها فنر سوارند و با فشار اوردن روی
فنرها دو عضو محرک و متحرک را به هم قفل می کنند یا ازادانه در جهت عکس می چرخند امروزه
از انوع استارت از پیش درگیر استفاده می شود اما همه انها طبق اصول مشابهی کار می کنند اکنون
استارت های که با اهنربای دائمی کار می کنند به تدریج جایگزین استارتهایی می شوند که سیم پیچ
میدان ساز دارند




منبع: سیستمهای برقی و الکترونیکی اتومبیل (مهندس محمد رضا افضلی)

مقدمه در مورد طرز کار موتور های شعاعی (Radial Engines )

اگر شما بمب افکن های جنگ جهانی دوم مانند B-25 یا B-17 ، یا اگر هواپیما های بار بری مانند DC-3 را دیده باشید شما با چیزی آشنا می شوید که موتور شعاعی نامیده می شود . بیشتر هواپیما ها در زمان جنگ جهانی دوم استفاده می شدند ، دارای موتور های شعاعی خیلی قدرتمند شعاعی هستند که ملخ هواپیما را می چرخاند .



در این مقاله ما یاد خواهیم گرفت که موتور های شعاعی چطور کار می کنند ، چه چیز های آنها را از ساختار موتور های دیگر متفاوت می سازد و چرا آنها برای هواپیما مناسب هستند .

طرح موتور های شعاعی خیلی ساده است . پیستون ها در اطراف میل لنگ دایره ای وار قرار گرفته اند و مرتب شده اند موتور های شعاعی در نوع سه و نه پیستونی وجود دارند . موتور شعاعی همانند هر نوع موتور چهار زمانه پیستونی ، پیستون ها ، سوپاپ ها و شمع دارد . تفاوت بزرگ آن در میل لنگ است در عوض استفاده از یک شفت بلند در ماشین های چند سیلندره در آن توپی وجود دارد که همه شاتون های پیستون ها به توپی وصل شده اند . یکی از شاتون ها ثابت است که به آن شاتون اصلی (master rod) گفته می شود و بقیه شاتون ها به انتهای چند ضلعی شاتون اصلی وصل می شوند که به آنها شاتون های اتصال (articulating rods ) گفته می شود که باعث چرخش میل لنگ و حرکت پیستونها می شود .

کاربرد ها

موتور های شعاعی چندین مزایا برای هواپیما دارند :

• آنها می توانند توان زیادی تولید کنند . یک نوع موتور شعاعی در یک هواپیمای B-17 با نه سیلندر و حجم 1800 اینچ مکعب ( 29.5 لیتر) ، 1200 اسب بخار توان تولید می کند .

• rpm ماکزیمم( دور در دقیقه ) موتور های شعاعی نسبتاً پایین است بنابراین آنها می توانند بدون هر نوع کاهش دنده ای ملخ هواپیما را بچرخانند .

• همه پیستون ها این هواپیما با سیستم هوا خنک کن سرد می شوند که نسبت به سیستم های آب خنک کن وزن کمتری دارند .

اوج استفاده از موتور های شعاعی در طول جنگ جهانی دوم بود . امروزه موتور های شعاعی یافت می شود ولی متداول نیستند . بیشتر هواپیما های امروزی اغلب از ساختار موتور های سنتی ( مانند موتور های چهار سیلندر تخت ) یا موتور های توربینی گازی جدید استفاده می کنند . توربین های گازی نسبت به موتور های شعاعی که برای تولید توان استفاده می شوند ، سبکتر هستند .

یکی از جاهای که شما هنوز می توانید تاثیر مفهوم موتور های شعاعی را در موتور دو سیلندره ببینید ، موتورسیکلت هارلی دیویدسون است





در موتور هارلی هر دو پیستون در یک نقطه به میل لنگ متصل هستند ، مانند یک موتور شعاعی .

دوده و لجن سیاه ، بلای جان موتور
دوده و لجن، به عنوان بلای جان موتور شناخته شده اند. این ذرات هیدروكربنی كه از بیش از۹۸ درصد كربن و كمتر از۲ درصد هیدروژن تشكیل شده اند، در شرایطی تولید می شوند كه انژكتور موتور به درستی عمل نكند و نسبت سوخت به هوا تغییر كرده و هوا كافی برای سوختن كامل هیدروكربن ها وجود نداشته باشد.
دوده و لجن، به عنوان بلای جان موتور شناخته شده اند. این ذرات هیدروكربنی كه از بیش از۹۸ درصد كربن وكمتر از۲ درصد هیدروژن تشكیل شده اند، در شرایطی تولید می شوند كه انژكتور موتور بهدرستی عمل نكند و نسبت سوخت به هوا تغییر كرده و هوا كافی برای سوختن كامل هیدروكربن ها وجود نداشته باشد. در چنین شرایطی ناكافی بودن هوا برای سوختن سوخت،موجب تولیدCO و دوده می شود.
عامل مهم دیگر در ایجاد دوده، ***** هوا است. اگر***** هوا، كثیف یا نامناسب باشد، تناسب هوا و سوخت بهم می خورد و موجب ورود هوایناكافی می شود. به همین دلیل عمل تعویض ***** هوا در هنگام هر تعویض روغن در جلوگیری از ایجاد دوده، از اهمیت بالایی برخوردار است. در جا كاركردن موتور یكیدیگر از عوامل مؤثر در بهم خوردن نسبت سوخت و هوا و در پی آن ایجاد دوده است. دوده،یكی از عوامل مؤثر در تولید لجن است كه پس از عبور از جداره رینگ و پیستون وارد روغن شده و همراه با آب و روغن و ذرات خارجی دیگر موجب تولید لجن می شود.
● شرایط ایجاد لجن
در صورتی كه آب با روغن و تركیبات اكسید شده از روغن مخلوط شود،شرایط ایجاد لجن فراهم می شود. همچنین اختلاط آب، روغن، دوده و ذرات خارجی دیگر، یكی دیگر از موارد ایجاد لجن است. همانطور كه پیش از این هم گفته شد، دوده تولیدشده می تواند از جداره پیستون و رینگ عبور كرده و وارد روغن شود. ذرات دوده كرویشكل هستند و تمایل بسیار زیادی برای چسبیدن به یكدیگر و تولید خوشه دارند.
وجود دوده سبب ایجاد رسوب در شیارهای پیستون، چسبندگی رینگ، سایش سطح رینگ و بدنهسیلندر، از بین بردن آب بندی داخل سیلندر، افزایش گازهای برگشتی به داخل موتور وكاهش قدرت موتور می شود.
رینگ می بایست در پیستون به طور آزادانه حركت كند و باحركت در سیلندر تطابق یابد. زمانی كه پیستون نتواند در سیلندر حركت كند، باعث می شود بخشی از سطح رینگ و بدنه سیلندر سایش یابد كه این مسئله موجب بالا آمدن روغن،روغنی سوزی موتور و ایجاد ورود گازهای حاصل از احتراق به درون موتور می شود.
از طرفی دیگر، ذرات دوده مانند سمباده عمل می كنند و از آنجایی كه بسیار ساینده هستند،باعث از بین رفتن دیواره حصیری سیلندر می شوند.
زمانی كه بافت حصیری از بین رفتبدنه سیلندر آیینه ای می شود. این مسئله باعث می شود كه روغن به راحتی به بالای سرپیستون رفته و بسوزد. در چنین شرایطی با افزایش گازهای برگشتی به داخل موتور مواجه خواهید شد. دوده، CO و Co۲و اكسیدهای گوگردی كه تولید می شود همگی وارد موتور شدهو باعث می شود روغن كارایی لازم را نداشته باشد. در اینجا مسئله ملموس این است كهقدرت موتور كاهش می یابد. تمام گازهایی كه در پیستون تولید می شود، صرف پایین راندن پیستون نمی شود بلكه مقداری از آنها از جداره بین رینگ و پیستون، داخل روغن می شوندو در نتیجهٔ این اتلاف انرژی، قدرت موتور به طور محسوسی افت می كند.
در شرایط عادی، حرارت ایجاد شده در موتور از راههای مختلفی به بیرون انتقال داده میشود.
● تركیدگی پیستون
گاهی اوقات پیستون هایی را مشاهده می كنید كه دچار تركخوردگی شده اند. عامل اصلی این ترك خوردگی رسوب دوده و لجن روی جداره و شیارهای رینگ است. زمانی كه رسوب دوده و لجن روی پیستون می نشیند، روغنی كه از پایین پاشیدهمی شود موجب خنك شدن جداره داخلی پیستون می شود. در حالی كه جداره خارجی به دلیللایه های رسوبی خنك نمی شود و اختلاف حرارت جداره داخلی و خارجی باعث تركیدگی پیستون می شود. ساییدگی ها نیز به نو به خود موجب كاهش طول عمر موتورمی شود. اصطكاكحاصل از وجود این ساییدگی ها باعث می شود مصرف سوخت بالا رود. همانطور كه می دانیددر ساخت روغن موتور از مواد افزودنی استفاده می شود كه از خوردگی و سایش جلوگیری كند. حال آنكه دوده ها با این مواد افزودنی وارد واكنش می شوند و این ماده به جایاینكه با سطوح فلزی واكنش دهد و آنها را از سایش محافظت كند، با دوده موجود واردواكنش می شود و خاصیت مفید خود را از دست می دهد. به این ترتیب روغن موتور، دیگر خاصیت ضد ساییدگی نخواهد داشت. این پدیده به سفت شدن روغن موتور نیز منجر میشود.
هر روغن موتوری در زمان استارت دستگاه باید بتواند در كمترین زمان ممكن به تمامی قطعات دستگاه برسد. به طور تقریبی می توان گفت حدود۷۰ درصد از ساییدگی قطعاتدستگاه در هنگام استارت زدن ایجاد
می شود بنابراین زمانی كه روغن دیرتر از زمانمعمول به قطعات برسد، قطعات دچار ساییدگی بیشتری می شوند.
زمانی كه روغن خاصیت ضد ساییدگی را از دست می دهد، اولین
قطعه ای كه دچار آسیب می شود، یاتاقانهاهستند. یاتاقانها از ظریف ترین و حساس ترین قطعات موتور هستند كه به راحتی آسیب میبینند.
● اثر لجن بركاركرد موتور
سفت شدن روغن، كاهش جریان روغن در موتور ونرسیدن روغن به تمام سطوح، گرفتگی مسیرهای باریك روغن كاری و در نتیجه نرسیدن روغنبه نقاط حساسی مانند یاتاقانها از آثار منفی لجن برموتور است.
لجن باعث می شود مسیر روغن كاری یاتاقان از داخل میل لنگ (به دلیل با باریك بودن مسیر) بسته شود وروغن كافی به یااقان نرسد. ***** روغن هم به دلیل ظرفیت محدودی كه در جذب آلودگیدارد، در آلودگی های بالایی كه با ایجاد لجن به وجود می آید دیگر قادر به جذب آلودگی نبوده و دچار گرفتگی می شود. در چنین شرایطی زمان رسیدن روغن به قطعاتافزایش می یابد.
هم اكنون در ماشین های جدید به ویژه در ماشین های سنگین یك مسیرفرعی، تعبیه شده است كه در صورت گرفتگی ***** روغن این مسیر فرعی بتواند روغن را به قطعات برساند. اما این راه حل هم مشكلات خود را دارد و باعث می شود روغن آلوده و***** نشده، وارد موتور شود كه مشكلات متعددی را به وجود می آورد. مسئله دیگر بهمزدن زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها توسط ایجاد لجن است. باز و بسته شدن سوپاپ توسط میل سوپاپ انجام می شود و در صورتی كه بادامك های سوپاپ خورده شود، فاصله ها كم وزیاد شود و یا روی آنها لجن رسوب كند، سوپاپ به موقع باز و بسته نخواهد شد و به اینترتیب دوباره، دوده تولید شده و موتور دچار افت مجدد خواهد شد. حال این سؤال پیش می آید كه چگونه می توان با این موارد مقابله كرد.
اولین مسئله ای كه در اینجا میبایست مورد توجه قرار گیرد این است كه برای روغن كاری از روغنی با كیفیت خوباستفاده كنیم. روغن با كیفیت خوب، روغنی است كه بتواند مانع بهم چسبیدن ذرات دوده و لجن شده و بتواند آنها را متفرق كند. روغن برای داشتن این توانایی می بایست دوخاصیت داشته باشد. اول آنكه ذراتی را كه به تدریج روی موتور رسوب
می كند را در همان زمان پاك كند و دوم بتواند اطراف یك یك ذرات پاك شده را احاطه كرده و ازچسبیدن آنها به یكدیگر جلوگیری كند و آنها را متفرق سازد. چنین روغنی برای جلوگیریاز تشكیل لجن و دوده برای قطعات دستگاه بسیار مناسب است.
زمانی كه روغن دارای كیفیت مناسب بوده و میزان ماده افزودنی آن به اندازه كافی باشد، تمامی ذرات آلودگیبه وسیله این مواد احاطه شده و دیگر قادر به چسبیدن به یكدیگر نیستند. در نتیجه رنگروغن سیاه می شود اما موتور از هر آلودگی، پاكیزه می ماند.
در حال حاضر یكی از مشكلاتی كه روغن های تصفیه دوم دارند در این زمینه است. روغن های با كیفیتی كه توسطشركت های تولیدكننده معتبر مانند شركت نفت پارس تولید می شود در حدود۱۳یا۱۴ درصدماده افزودنی دارند. اما در روغن های تصفیه دوم این مقدار مواد وجود ندارد و نهایتاًماده افزودنی آن در حدود۱ تا۱/۵ درصد است. به همین خاطر روغن تصفیه دوم ممكناست بعد از یك یا دو ماه هم كاملاً شفاف باقی مانده باشد. روش دیگر برای جلوگیری ازتشكیل دوده و لجن، استفاده از ***** مناسب است. اگر ***** هوا نامناسب باشد با وجود استفاده از بهترین روغن موتور هم، ذرات گرد و خاك وارد موتور شده وآلودگی هایمختلفی ایجاد خواهند كرد. همچنین ***** روغن نامناسب، نمی تواند ذرات بهم چسبیده راجذب كند و كارایی خود را از دست داده و به این ترتیب توده های آلودگی از ***** عبور خواهند كرد.
تنظیم به موقع موتور یكی دیگر از راههای مؤثر و اساسی در جلوگیری ازتشكیل لجن است. زمانی كه موتور تنظیم باشد، لجن در دوره كمتری تشكیل می شود و ایجاد لجن بیشتر به تعویق خواهد افتاد.
منبع:
ماهنامه نفت پارس (با ویرایش)
دوده و لجن سیاه ، بلای جان موتور
دوده و لجن، به عنوان بلای جان موتور شناخته شده اند. این ذرات هیدروكربنی كه از بیش از۹۸ درصد كربن و كمتر از۲ درصد هیدروژن تشكیل شده اند، در شرایطی تولید می شوند كه انژكتور موتور به درستی عمل نكند و نسبت سوخت به هوا تغییر كرده و هوا كافی برای سوختن كامل هیدروكربن ها وجود نداشته باشد.
دوده و لجن، به عنوان بلای جان موتور شناخته شده اند. این ذرات هیدروكربنی كه از بیش از۹۸ درصد كربن وكمتر از۲ درصد هیدروژن تشكیل شده اند، در شرایطی تولید می شوند كه انژكتور موتور بهدرستی عمل نكند و نسبت سوخت به هوا تغییر كرده و هوا كافی برای سوختن كامل هیدروكربن ها وجود نداشته باشد. در چنین شرایطی ناكافی بودن هوا برای سوختن سوخت،موجب تولیدCO و دوده می شود.
عامل مهم دیگر در ایجاد دوده، ***** هوا است. اگر***** هوا، كثیف یا نامناسب باشد، تناسب هوا و سوخت بهم می خورد و موجب ورود هوایناكافی می شود. به همین دلیل عمل تعویض ***** هوا در هنگام هر تعویض روغن در جلوگیری از ایجاد دوده، از اهمیت بالایی برخوردار است. در جا كاركردن موتور یكیدیگر از عوامل مؤثر در بهم خوردن نسبت سوخت و هوا و در پی آن ایجاد دوده است. دوده،یكی از عوامل مؤثر در تولید لجن است كه پس از عبور از جداره رینگ و پیستون وارد روغن شده و همراه با آب و روغن و ذرات خارجی دیگر موجب تولید لجن می شود.
● شرایط ایجاد لجن
در صورتی كه آب با روغن و تركیبات اكسید شده از روغن مخلوط شود،شرایط ایجاد لجن فراهم می شود. همچنین اختلاط آب، روغن، دوده و ذرات خارجی دیگر، یكی دیگر از موارد ایجاد لجن است. همانطور كه پیش از این هم گفته شد، دوده تولیدشده می تواند از جداره پیستون و رینگ عبور كرده و وارد روغن شود. ذرات دوده كرویشكل هستند و تمایل بسیار زیادی برای چسبیدن به یكدیگر و تولید خوشه دارند.
وجود دوده سبب ایجاد رسوب در شیارهای پیستون، چسبندگی رینگ، سایش سطح رینگ و بدنهسیلندر، از بین بردن آب بندی داخل سیلندر، افزایش گازهای برگشتی به داخل موتور وكاهش قدرت موتور می شود.
رینگ می بایست در پیستون به طور آزادانه حركت كند و باحركت در سیلندر تطابق یابد. زمانی كه پیستون نتواند در سیلندر حركت كند، باعث می شود بخشی از سطح رینگ و بدنه سیلندر سایش یابد كه این مسئله موجب بالا آمدن روغن،روغنی سوزی موتور و ایجاد ورود گازهای حاصل از احتراق به درون موتور می شود.
از طرفی دیگر، ذرات دوده مانند سمباده عمل می كنند و از آنجایی كه بسیار ساینده هستند،باعث از بین رفتن دیواره حصیری سیلندر می شوند.
زمانی كه بافت حصیری از بین رفتبدنه سیلندر آیینه ای می شود. این مسئله باعث می شود كه روغن به راحتی به بالای سرپیستون رفته و بسوزد. در چنین شرایطی با افزایش گازهای برگشتی به داخل موتور مواجه خواهید شد. دوده، CO و Co۲و اكسیدهای گوگردی كه تولید می شود همگی وارد موتور شدهو باعث می شود روغن كارایی لازم را نداشته باشد. در اینجا مسئله ملموس این است كهقدرت موتور كاهش می یابد. تمام گازهایی كه در پیستون تولید می شود، صرف پایین راندن پیستون نمی شود بلكه مقداری از آنها از جداره بین رینگ و پیستون، داخل روغن می شوندو در نتیجهٔ این اتلاف انرژی، قدرت موتور به طور محسوسی افت می كند.
در شرایط عادی، حرارت ایجاد شده در موتور از راههای مختلفی به بیرون انتقال داده میشود.
● تركیدگی پیستون
گاهی اوقات پیستون هایی را مشاهده می كنید كه دچار تركخوردگی شده اند. عامل اصلی این ترك خوردگی رسوب دوده و لجن روی جداره و شیارهای رینگ است. زمانی كه رسوب دوده و لجن روی پیستون می نشیند، روغنی كه از پایین پاشیدهمی شود موجب خنك شدن جداره داخلی پیستون می شود. در حالی كه جداره خارجی به دلیللایه های رسوبی خنك نمی شود و اختلاف حرارت جداره داخلی و خارجی باعث تركیدگی پیستون می شود. ساییدگی ها نیز به نو به خود موجب كاهش طول عمر موتورمی شود. اصطكاكحاصل از وجود این ساییدگی ها باعث می شود مصرف سوخت بالا رود. همانطور كه می دانیددر ساخت روغن موتور از مواد افزودنی استفاده می شود كه از خوردگی و سایش جلوگیری كند. حال آنكه دوده ها با این مواد افزودنی وارد واكنش می شوند و این ماده به جایاینكه با سطوح فلزی واكنش دهد و آنها را از سایش محافظت كند، با دوده موجود واردواكنش می شود و خاصیت مفید خود را از دست می دهد. به این ترتیب روغن موتور، دیگر خاصیت ضد ساییدگی نخواهد داشت. این پدیده به سفت شدن روغن موتور نیز منجر میشود.
هر روغن موتوری در زمان استارت دستگاه باید بتواند در كمترین زمان ممكن به تمامی قطعات دستگاه برسد. به طور تقریبی می توان گفت حدود۷۰ درصد از ساییدگی قطعاتدستگاه در هنگام استارت زدن ایجاد
می شود بنابراین زمانی كه روغن دیرتر از زمانمعمول به قطعات برسد، قطعات دچار ساییدگی بیشتری می شوند.
زمانی كه روغن خاصیت ضد ساییدگی را از دست می دهد، اولین
قطعه ای كه دچار آسیب می شود، یاتاقانهاهستند. یاتاقانها از ظریف ترین و حساس ترین قطعات موتور هستند كه به راحتی آسیب میبینند.
● اثر لجن بركاركرد موتور
سفت شدن روغن، كاهش جریان روغن در موتور ونرسیدن روغن به تمام سطوح، گرفتگی مسیرهای باریك روغن كاری و در نتیجه نرسیدن روغنبه نقاط حساسی مانند یاتاقانها از آثار منفی لجن برموتور است.
لجن باعث می شود مسیر روغن كاری یاتاقان از داخل میل لنگ (به دلیل با باریك بودن مسیر) بسته شود وروغن كافی به یااقان نرسد. ***** روغن هم به دلیل ظرفیت محدودی كه در جذب آلودگیدارد، در آلودگی های بالایی كه با ایجاد لجن به وجود می آید دیگر قادر به جذب آلودگی نبوده و دچار گرفتگی می شود. در چنین شرایطی زمان رسیدن روغن به قطعاتافزایش می یابد.
هم اكنون در ماشین های جدید به ویژه در ماشین های سنگین یك مسیرفرعی، تعبیه شده است كه در صورت گرفتگی ***** روغن این مسیر فرعی بتواند روغن را به قطعات برساند. اما این راه حل هم مشكلات خود را دارد و باعث می شود روغن آلوده و***** نشده، وارد موتور شود كه مشكلات متعددی را به وجود می آورد. مسئله دیگر بهمزدن زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها توسط ایجاد لجن است. باز و بسته شدن سوپاپ توسط میل سوپاپ انجام می شود و در صورتی كه بادامك های سوپاپ خورده شود، فاصله ها كم وزیاد شود و یا روی آنها لجن رسوب كند، سوپاپ به موقع باز و بسته نخواهد شد و به اینترتیب دوباره، دوده تولید شده و موتور دچار افت مجدد خواهد شد. حال این سؤال پیش می آید كه چگونه می توان با این موارد مقابله كرد.
اولین مسئله ای كه در اینجا میبایست مورد توجه قرار گیرد این است كه برای روغن كاری از روغنی با كیفیت خوباستفاده كنیم. روغن با كیفیت خوب، روغنی است كه بتواند مانع بهم چسبیدن ذرات دوده و لجن شده و بتواند آنها را متفرق كند. روغن برای داشتن این توانایی می بایست دوخاصیت داشته باشد. اول آنكه ذراتی را كه به تدریج روی موتور رسوب
می كند را در همان زمان پاك كند و دوم بتواند اطراف یك یك ذرات پاك شده را احاطه كرده و ازچسبیدن آنها به یكدیگر جلوگیری كند و آنها را متفرق سازد. چنین روغنی برای جلوگیریاز تشكیل لجن و دوده برای قطعات دستگاه بسیار مناسب است.
زمانی كه روغن دارای كیفیت مناسب بوده و میزان ماده افزودنی آن به اندازه كافی باشد، تمامی ذرات آلودگیبه وسیله این مواد احاطه شده و دیگر قادر به چسبیدن به یكدیگر نیستند. در نتیجه رنگروغن سیاه می شود اما موتور از هر آلودگی، پاكیزه می ماند.
در حال حاضر یكی از مشكلاتی كه روغن های تصفیه دوم دارند در این زمینه است. روغن های با كیفیتی كه توسطشركت های تولیدكننده معتبر مانند شركت نفت پارس تولید می شود در حدود۱۳یا۱۴ درصدماده افزودنی دارند. اما در روغن های تصفیه دوم این مقدار مواد وجود ندارد و نهایتاًماده افزودنی آن در حدود۱ تا۱/۵ درصد است. به همین خاطر روغن تصفیه دوم ممكناست بعد از یك یا دو ماه هم كاملاً شفاف باقی مانده باشد. روش دیگر برای جلوگیری ازتشكیل دوده و لجن، استفاده از ***** مناسب است. اگر ***** هوا نامناسب باشد با وجود استفاده از بهترین روغن موتور هم، ذرات گرد و خاك وارد موتور شده وآلودگی هایمختلفی ایجاد خواهند كرد. همچنین ***** روغن نامناسب، نمی تواند ذرات بهم چسبیده راجذب كند و كارایی خود را از دست داده و به این ترتیب توده های آلودگی از ***** عبور خواهند كرد.
تنظیم به موقع موتور یكی دیگر از راههای مؤثر و اساسی در جلوگیری ازتشكیل لجن است. زمانی كه موتور تنظیم باشد، لجن در دوره كمتری تشكیل می شود و ایجاد لجن بیشتر به تعویق خواهد افتاد.
منبع:
ماهنامه نفت پارس (با ویرایش)

اقای رافائل مورگادو از اهالی کالیفرنیا تا با اختراع موتور جدید احتراقی درونسوز با نام
(MYT (Massive Yet Tiny بتواند دریچه ای جدید به صنعت حمل ونقل باز کند .
خصوصیات منحصر به فرد این موتور کوچک ودرعین حال قدرتمند باعث می گردد تنها با تغییر در ابعاد آن برای مصارف گوناگون قابل استفاده باشد .انواع اتومبیل، کشتی وحتی هواپیما همه قابلیت اینرا دارند که به این موتورمجهز شوند. این در حالی است که از نظر مکانیکی ساختار ساده ای دارد و از قطعات کمتری نسبت به موتورهای درنسوز معمولی در آن استفاده شده ،آلودگی محیطی بسیار کم و نگهداری از آن آسان است.

شمایل MYT کاملا با موتورهای معمولی متفاوت است طبیعتا نحوه کار هم کاملا دگرگون شده و پیستونها به گونه ای متفاوت عمل میکنند. پس لازم است برای درک بهتر نحوه کار موتور، ابتدا تصویری که ازسیلندر و پیستون ِ موتورهای معمولی در ذهن خود دارید پاک کنید .این پیستونها با سرعت های متغیر درون یک سیلندر حلقه ای توسط دو روتر مختلف به دور یک محور و هم جهت با هم می چرخند.هر یک از روتر ها به 4 پیستون بطور مستقیم متصل است.در این موتور خبری از سوپاپ و میل سوپاپ نیست ،ورود سوخت و خروج دود از طریق دو جفت مجرای باز که از نعمت داشتن سوپاپ بی بهره اند صورت میگیرد وطراحی پیستون ها به گونه ای است که با حرکت از مقابل مجاری خود نقش سوپاپ را ایفا میکنند. چهار مرحله موتور یعنی مکش تراکم احتراق و تخلیه در فضای بین پیستونها اتفاق می افتد و هر 2 پیستون تشکیل یک اتاق انفجار را می دهند.
ترتیب انجام چهار مرحله به اینصورت است :
مکش :پیستون اول در آستانه چرخش و پیستون دوم تازه ثابت شده .در این حالت پیستونهای 1و2 بیشترین فاصله را از یکدیگر دارند. پیستون یک مقابل مجرای دود قرار دارد ومخلوط سوخت از طریق مجرای وروودی وارد فضای خلاء بین دو پیستون می شود ،با چرخش پیستون یک و قرار گرفتن آن مقابل مجرای وروودی زمان مکش تمام میشود (در واقع پیستون ها خود نقش سوپاپ را در این موتور بازی میکنند).
تراکم : پیستون اول در حال چرخش و پیستون دوم ثابت است در نتیجه فضای بین دو پیستون کم شده و سوخت متراکم میشود.
انفجار : یک حرکت کوچک پیستون 2 کافی است که مخلوط سوخت و هوا در جلو شمع قرار گیرد و انفجار صورت گیرد .

تخلیه : پیستون 2 روبروی مجرای وروودی قرار میگیرو و پیستون 1 حرکت خود را آغاز کرده و با ایجاد فشار دود را خارج میکند
همانطور که در شکل مشخص است فضای بین پیستونها به تعداد هشت عدد می باشد و با وجود 2 شمع برای احتراق، هر پیستون در هر بار چرخش دو بار انفجار را تجربه میکند پس در یک سیکل کامل موتور 16 انفجار صورت میگیرد که در مقام مقایسه با یک موتور هشت سیلندر که تعداد انفجارها در یک چرخش کامل چهار بار میباشد MYT بسیار قوی تر نشان می دهد. به عبارت دیگر از نظر تعداد انفجارها با یک موتور 32 سیلندر برابراست .شفتی که وظیفه انتقال قدرت را به عهده دارد از مرکز موتور عبور می کند وبا چرخش مداوم روتر ها نیرو را منتقل میکند .
پیستونها ی MYT فاقد "پایه پیستون " میباشند نتیجتا از شاتون ویا تاقان نیز خبری نیست و ساختار قرار گیری رینگها به گونه است که میزان اصطکاک با دیواره سیلندر حلقه ای بسیار اندک میباشد و به همین دلیل برای خنک کردن موتور تنها از روغن و هوا اسنفاده میشود و احتیاجی به رادیاتور آبی نیست در عین حال نحوه کار این موتور به گونه ای است که زمان توقف پیستونها در نقطه مرگ (TDC) ، طولانی است و به همین دلیل شانس برای انفجار کامل سوخت فراهم میشود. به این ترتیب راندمان موتور از نظر تئوریک به نزدیکی 100% میرسد، که شاید مقایسهMYT با موتورهای بنزینی وگازوئیلی به ترتیب با راندمان های 35% و 50% کمی ناجوانمردانه باشد.
این مدل آزمایشگاهی مورد بحث قطروطولی برابر با 32 سانتی متر دارد که با حجم موتور 14 لیتر در بیشترین حالت توانایی تولید 3000 اسب بخار را دارد .خاطر نشان میکنم که وزن آن معادل 68 کیلو گرم میباشد.
بدیهی است که استفاده از این مدل MYT برای خودروهای شهری که نیازی به چنین توانایی حرکتی ندارند ضرورتی نیست پس آقای مورگادو با کوچک کردن ابعاد موتور این بار تولد فرزند MYT را با قدرتی در حدوده 250 اسب بخار جشن میگیرید . این موتور2.4 لیتری با قطر 16 سانتی متر و طول 21 سانتی مترو وزنی در حدود 13.6کیلو گرم در هر 241 کیلومتر 3.7 لیتر گازوئیل می سوزاند
بر خلاف مدل 14لیتری که برای اتومبیلهای شهری نامناسب می باشد برای به پرواز در آوردن هواپیما ضعیف است ولی با کنار هم قرار دادن و متصل کردن محور مرکزی 2 موتور 14 لیتری MYT یک موتور قدرتمند بوجود می آید که معادل یک موتور 64 سیلندر توربو دیزل نیرو تولید میکند !
MYT قابلیت اینرا دارد که هم با گازوئیل وهم با بنزین کار کند که برای تغییر دادن نوع سوخت کافی است تغییراتی در شمعها ایجاد شود. واضح است که هم از نظر آلودگی محیط زیست و هم از نظر راندمان موتورهای دیزل بر بنزینی برتری دارند و MYT هم از این امر مستثنی نبوده و به همین دلیل توصیه سازنده به استفده از گازوئیل میباشد .
اگرچه این موتور پس از گذشت 3 سال از اختراعش به مرحله تولید انبوه نرسیده ولی بی شک مقدمه ای خواهد بود برای جهش های بزرگ تر در قرن جدید.
سخن آخر :
هر چند اخیرا بحث بر روی سوخت های فسیلی زیاد است و سعی بر جایگزین کردن آنها با انواع دیگر سوختها و روشهای مدرن تولید انرژی است ولی قطعا استفاده از روشهای جدیدی که بتواند راندمان مصرف را تا حد زیادی بالا ببرد و ازهدر رفتن انرژی و آلودگی محیط زیست به میزان زیادی جلو گیری کند ،قابل تامل است ،بخصوص برای کشور های که منابع عظیم سوختهای فسیلی را در اختیار دارند .امید است با توجه به پیشرفت جهان در عرصه فراوری ومصرف سوختهای فسیلی مسئولین ما هم نگاه مهربان تری به اینگونه منابع داشته باشند که شاید اولین گام در این مسیر،آزادی واردات موتورهای دیزل ویا حتی ساخت آنها برای اتومبیلهای سواری میباشد.

موتور استرلینگ یک موتورحرارتی است که اختلاف زیادی با موتورهای احتراق داخلی در اتومبیل دارد که در سال 1816 توسط رابرت استرلینگ اختراع شد. موتور استرلینگ قابلیت بازدهی بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی و دیزلی دارد.

اما امروزه موتورهای استرلنگ فقط در برخی کاربرد های خاص مانند زیر دریاییها یا ژنراتورهای کمکی در قایق ها که عملکرد بی صدا مهم است استفاده می شود. اگر چه موتورهای استرلینگ به تولید انبوه نرسید اما برخی اختراعات پرقدرت با این موتور کار می کند.

موتورهای استرلنگ از چرخه استرلنگ استفاده می کند که مشابه چرخه های استفاده شده در موتورهای احتراق داخلی نیست.

· گاز استفاده شده در داخل موتورهای استرلنگ هیچ وقت موتور را ترک نمی کند و مانند موتورهای دیزل و بنزینی سوپاپ دود که گازهای پر فشار را تخلیه می کند و محفظه احتراق وجود ندارد .به همین علت موتورهای استرلنگ بسیار بی صدا هستند .

· چرخه استرلینگ از یک منبع حراتی خارجی که می تواند هر چیزی از بنزین و انرژی خورشیدی تا حرارت ناشی از پوسیدگی گیاهان باشد استفاده کند و هیچ احتراقی داخل سیلندرهای موتور رخ نمی دهد .

صدها راه وجود دارد که یک موتورهای استرلنگ ایجاد کنیم .در این مقاله ما درمورد چرخه استرلینگ و چگونگی کار انوع مختلف این موتورمطالبی می آموزیم .

چرخه استرلینگ:

قاعده اصلی کار موتور استرلنگ این است که مقداری گاز داخل موتور محفوظ شده است .چرخه استرلینگ شامل یک سری رویداد است که فشار گاز داخل موتور را تغییر می دهد و سبب ایجاد کار می شود . چند خاصیت مهم گاز وجود دارد که برای عملکرد موتورهای استرلنگ مهم است :

· اگر مقداری گاز محبوس در یک حجم ثابت از فضا داشته باشید و شما به آن گاز حرارت بدهید , فشار گاز افزایش خواهد یافت .

· اگر مقداری گاز محبوس داشته باشید و آن را فشرده کنید (حجم آن را در فضا کاهش دهید ) ، دمای آن گاز افزایش خواهد یافت .

اجازه دهید به هر کدام از مراحل سیکل استرلینگ ، هنگامی که به موتور ساده شده استرلینگ نگاه می کنیم برویم .

موتور ساده شده ما از دو سیلندر استفاده می کند. یک سیلندر به وسیله ی یک منبع خارجی گرما، گرم می شود (مثل آتش) ودیگری به وسیله ی یک منبع سرد خارجی ، سرد می شود (مثل یخ ).محفظه گاز دو سیلندر به هم متصلند ، وپیستون ها به طور مکانیکی به وسیله ی یک اتصال که چگونگی حرکت انها را معین می کند به یکدیگر متصلند .


سیکل استرلینگ 4 مرحله دارد :

1- حرارت به گاز داخل سیلندر گرم منتقل می شود (چپ) و سبب ایجاد فشار می شود این فشار پیستون را مجبور می کند تا به سمت پایین حرکت کند و این قسمتی از سیکل استرلینگ است که کار انجام می دهد .

2- هنگامی که پیستون راست به طرف پایین حرکت میکند پیستون چپ بالا می آید .این جابجایی گاز داغ را به داخل سیلندر سرد می راند ، که به سرعت گاز داخل منبع سرد را ، سرد می کند و فشار آن کاهش می یا بد .این عمل فشرده کردن گاز را در قسمت بعدی سیکل ساده تر می کند .

3- پیستون داخل سیلندر سرد (راست) شروع به فشرده کردن گاز می کند و گرمای تولید شده توسط این متراکم سازی به وسیله ی منبع سرد حذف می شود .

4- هنگامی که پیستون چپ پایین می رود پیستون سمت راست بالا می آید .این عمل گاز را به داخل سیلندر گرم می راند ،که به سرعت گرم شده و فشار ایجاد می کند .در این هنگام سیکل تکرار می شود .

موتوراسترلنگ فقط در طول مرحله اول سیکل نیرو تولید می کند . در این جا دو روش برای افزایش قدرت خروجی از سیکل استر لیتگ وجود دارد :

· افزایش قدرت خروجی در مرحله اول : در مرحله اول سیکل، فشار گاز گرم، پیستونی که کار انجام می دهد را می راند ، افزایش فشار در طول این قسمت از سیکل قدرت خروجی موتور را افزایش می دهد .یک راه افزایش فشار، افزایش دمای گاز است . هنگامی که ما بعدا به دو پیستون موتور استرلنگ در این مقاله نگاه کنیم خواهیم دید که چگونه یک وسیله که ریجناتور نامیده می شود قدرت خروجی موتور را به وسیله ی حرارت ذخیره شده ی لحظه ای بهبود می بخشد .

· کاهش قدرت استفاده شده در مرحله 3 :در مرحله سوم سیکل ، پیستون روی گاز کار انجام می دهد و از قسمتی ازکار ایجاد شده در مرحله اول استفاده می کند . کاهش فشار در طول این مرحله از سیکل، می تواند قدرت استفاده شده در این مرحله را کاهش دهد (و به طور موثر قدرت خروجی افزایش می یابد ). یک راه کاهش فشار سرد کردن گاز در دمای پایین تر است .

این بخش سیکل ایده آل استرلینگ را توضیح داد .کار واقعی موتور به دلیل محدودیتهای طراحی فیزیکی مقداری با سیکل ایده آل اختلاف دارد .

در دو قسمت بعدی ما نگاهی به دو نوع مختلف موتورهای استرلنگ می کنیم .تحلیل نوع جابجا شونده موتور ساده تر است بنابراین ما این نوع را شروع می کنیم .

نوع جابجا شونده موتور استرلینگ :
به جای داشتن دو پیستون ،نوع جابه جا شونده یک پیستون دارد که جابه جا می شود .جابه جا کننده برای کنترل موقعی که مخزن گاز گرم و یا موقعی که سرد است به کار می رود .این نوع موتور استرلینگ اغلب به صورت نمایشی در کلاس درس استفاده می شود .شما حتی می توانید قطعات آنرا برای سر هم کردن بخرید .


به عبارتی حرکت موتور بالا مستلزم یک اختلاف دما بین بالا و پایین سیلندر بزرگ است . در این مورد ، اختلاف بین دمای دستتان و هوای اطراف آن برای چرخش موتور کافی است .


1- پیستون قدرت :که پیستون کوچکتر در بالای موتور است و به طور محکم محفوظ شده است وبه علت انبساط گاز داخل موتور بالا می آید .

2- جابه جا کننده :که پیستون بزرگ در تصویر است .این پیستون در داخل سیلندر بسیار آزاد است بنابراین هوا به سادکی بین قسمت گرم و سرد موتور هنگامی که پیستون بالا و پایین می رود می تواند حرکت کند .

جابه جا کننده بالا و پایین می رود تا گاز داخل موتور گرم و سرد شود .دو موقعیت برای این حالت وجود دارد :

· هنگامی که جابه جاکننده نزدیک بالای سیلندر بزرگ است بیشتر گاز داخل موتور توسط منبع گرم ، گرم و منبسط شده است و فشار ایجاد شده درداخل موتور، نیروی بالا برندگی پیستون را ایجاد می کند .

· هنگامی که جابه جاکننده نزدیک کف سیلندر بزرگ است بیشتر گاز داخل موتور سرد و متراکم شده است که سبب افت فشار می شود و پایین آمدن پیستون قدرت را ساده تر می کند و گاز فشرده می شود .

موتور مکررا گاز گرم وسرد می کند و از گاز منبسط و منقبض شده انرژی دریافت می کند .

ما نگاهی به موتور استرلینگ دو پیستونه خواهیم داشت .


موتور استرلینگ دو پیستونه:

در این موتور ،سیلندر به وسیله ی مشعل خارجی گرم می شود . سیلندر سرد با جریان هوا سرد شده و در آن بالا و پایین می رود تا به فرایند سرد شدن کمک کند . میل رابط هر پیستون به یک دیسک کوچک متصل است که در حال چرخیدن به یک فلایویل بزرگ متصل است و هنگامی که نیرویی توسط موتور تولید نمی شود باعث تداوم حرکت پیستون می شود .

مشعل دائما انتهای سیلندر را گرم می کند

1- در قسمت اول سیکل ، فشار تولید می شود و پیستون را به حرکت به سمت چپ مجبور می کند و کار صورت می گیرد . پیستون سرد چون در موقعیتی است که در حرکت خود تغییر جهت خواهد داد تقریبا ساکن باقی می ماند .

2- در مرحله بعدی ، هر دو پیستون حرکت می کنند ،پیستون گرم به سمت راست و پیستون سرد به سمت بالا حرکت می کند . این عمل گاز را بیشتر به سمت رجیناتور و پیستون سرد حرکت می دهد .رجیناتور وسیله ای است که به طور موقت حرارت را می تواند ذخیره کند و از شبکه سیمی که گاز گرم از بین آن عبور می کند ساخته شده است .سطح بزرگ شبکه سیمی، حرارت را جذب می کند وآن را به آرامی به محیط سرد می دهد .

3- پیستون در سیلندر سرد شروع به متراکم کردن گاز می کند .گرمای ایجاد شده توسط این تراکم به واسطه ی سطح سرد از بین می رود .

4- در آخرین مرحله سیکل هر دو پیستون حرکت می کنند ، هنگامی که پیستون گرم به سمت چپ حرکت می کند پیستون سرد به سمت پایین حرکت می کند .

این عمل گاز اطراف رجیناتور (جایی که در طول سیکل قبلی گرما را ذخیره کرده بود ) را به داخل سیلندرگرم می راند .در این لحظه سیکل دوباره تکرار می شود.

شما ممکن است از اینکه هیچ درخواستی برای تولید انبوه موتور استرلینگ نبوده است تعجب کرده باشید .

در بخش بعدی ما به برخی دلایل آن اشاره می کنیم.


چرا موتورهای استرلینگ متداول نیستند؟

دو ویژگی وجود دارد که ساخت موتورهای استرلینگ را برای استفاده در بسیاری از کاربردها مانند بسیاری از ماشین ها و کامیون ها غیر عملی می کند .

به دلیل اینکه منبع حرارت در خارج است برای موتور مقداری طول می کشد تا به تغییرات گرمایی داخل سیلندر عکس العمل نشان دهد. برای انتقال حرارت بین دیواره های سیلندر و گاز داخل موتور زمانی صرف می شود . این بدین معناست که :

· موتورقبل از اینکه کار مفید را ایجاد کند به مقدارزمانی نیاز دارد تا گرم شود .

· موتور نیروی خروجی اش را نمی تواند به سرعت تغییر دهد .

این نقایص باعث شده است که این موتور با موتورهای احتراق داخلی اتومبیل جایگزین نشود. هر چند که وجود موتور استرلینگی که به ماشین هیبریدی نیرو می دهد امکان پذیر است .

بعد ازبررسی هایی که خودروسازان مطرح دنیا انجام دادند به این نتیجه رسیدند که به موتورهایی بپردازند که حجم کمتر و آلودگی کمتر، مصرف کمتر و درعین حال قدرت بیشتر دارند بنابراین تویوتا به ساخت موتورهایی با تکنولوژیVVT و شرکت نیسان به ساخت VVL وپورشه با موتورهای VarioCam دراین بحث به زورآزمایی پرداختند دراین میان کمپانی هوندا برای اینکه ازرقبای خود جانماند به ساخت موتورهایی باکارآیی مشابه به نام VTEC شد. برای اولین بار درسال 1988 این پیشرانه راروی اتومبیل هونداسیویک CRX Sir با قدرت 163 اسب بخاربه بازارعرضه کرد . ابتدا این تکنولوژی بر روی اتومبیلهای دومیل بادامک ( (DOHCراه اندازی شد، بعد برروی موتورهای سبکتر این تکنولوژی گسترش یافت این سیستم به این شکل تکامل یافته است:

درموتورهای دومیل بادامک (DOHC)

درموتورهای تک میل بادامک (SOHC)

درموتورهای تک میل بادامک با مصرف کم (SOHC-E)

سه مرحله ای Stage-3

پیشرانه های DOHC-DI

هوشمند i-VTEC

پیشرانه های i-VTEC1

هیبریدی هوشمند i-VTEC Hybrid

پیشرانه های Hyper VTEC

پیشرانه های پیشرفته Advanced

استفاده در موتورسیکلت ها

حالا برای شما سروران عزیز ازاین پیشرانه های بالا مهمترین هارا موشکافی می کنیم .



درموتورهای دومیل بادامک DOHC:

اولین بار سیستم VTEC برروی این پیشرانه ها مورد استفاده قرارگرفت:

درسال1988: معرفی توسط شرکت هوندا برروی مدل CRX Sir با 163 اسب بخار در اروپا و ژاپن .

1990: درموتورهای مسابقه ای دومیل بادامکی آکورا NSX با 270اسب بخار در آمریکا .

در این نوع موتور از دو میل بادامک هر کدام برای ورودی هوا یا خروجی گازهای حاصل از احتراق استفاده میشود و بنابراین محدودیت استفاده از سیستم VTEC را بر روی سوپاپهای خروجی (همانند موتورهای SOHC که در ادامه توضیح داده خواهد شد) ندارد.




در دورهای بالا Timing سوپاپهای ورودی و خروجی زیاد می شود ولی در محدوده همپوشانی دو سوپاپ تغییر محسوسی اتفاق نمی افتد . همچنین تغییری در Lift سوپاپها هم اتفاق نمی افتد چرا که در این نوع موتورها افزایش Lift سوپاپها تاثیری در بازده حجمی موتور ندارند و آن هم به علت محدود شدن عبور گازها توسط مجرای ورودی یا خروجی قبل از محدود شدن توسط مجرای ایجاد شده به وسیله سوپاپها .







در این موتورها برای دو سوپاپ سه بادامک وجود دارد که دو بادامک اول و سوم همانند یکدیگرند و در دورهای پایین مورد استفاده قرار میگیرند و بادامک برای دورهای بالا استفاده میشود. هنگامیکه دور موتور از مقدار مشخصی بیشتر میشود توسط فشار هیدرولیکی پینی جا زده خواهد شد به طوریکه اهرمهای انتقال حرکت بادامک به سوپاپ بر اساس بادامک وسط حرکت کنند و بدین ترتیب در دورهای بالا سوپاپها حرکت متفاوتی نسبت به دورهای پائین خواهند داشت.

این مکانیزم میتواند دور موتور را پایدار نگه دارد ، مصرف سوخت و آلودگی هوا را در دورهای پایین کاهش میدهد و همچنین باعث میشود که در دورهای بالای موتور افتهای ناشی از اصطکاک درونی توسط افزایش بازده حجمی جبران شود .



موتورهای یک میل بادامک SOHC :

پس از آنکه شرکت هوندا سیستم VTEC را بر روی موتورهای DOHC روانه بازار کرد گسترش این سیستم را بر روی موتورهای SOHC آغاز کرد . فرق این موتورها با انواع DOHC در اسفاده از سیستم VTEC در این است که در موتورهای یک میل بادامک نمی توان حرکت سوپاپهای اگزور را تحت کنترل در آورد و تنها سوپاپهای گازهای ورودی تحت سیستم VTEC کار میکنند ، دلیل آن هم در ارتباط مستقیم زمان جرقه زدن شمع است با حرکت سوپاپهای اگزوز ، بنابراین نمی توان تغییری در حرکت سوپاپهای اگزوز به وجود آورد .





اما از آنجائیکه موتورهای SOHC از اینرسی حرکتی کمتری نسبت به موتورهای DOHC برخوردارند معمولاً دارای دورهای بسیار بالاتری هستند و از آنجائیکه دارای بسیار کمتری هستند معمولا از وزن و حجم کمتری هم برخوردارند .

در این موتورها استفاده از سیستم VTEC باعث می شود که قدرت موتور در دورهای بالا یک افزایش حدود 30درصدی داشته باشد . مقایسه این موتور با DOHC نشان میدهد که میتوان با حجم بسیار کمتر قدرت خروجی بسیار بیشتری داشته باشیم .



موتورهای با یک میل بادامک SOHC-E :

در این موتورها همانند SOHC VTEC نمی توان سیستم VTEC را بر روی سوپاپهای اگزوز نصب کرد . تفاوتی که با سیستم نسل قبل خود یعنی SOHC دارد در این است که تنها یکی از سوپاپها در دورهای پایین به مقدار جزیی با میشود و همین باعث میشود ذرات سوخت که در هوا مخلوط شده اند بر اثر مجرای تنگ به ذرات ریزتری تبدیل شوند و در نتیجه مخلوط سوخت و هوای بسیار بهتری خواهیم داشت و همچنین احتراق کاملتری اتفاق می افتد . بر اثر این سیستم نسبت هوا به سوخت بشیتری تا حدود 20به 1 می توانیم داشته باشیم چرا که سوخت آمادگی بیشتری برای احتراق دارد ، از آنجاکه میزان هوای ورودی به موتور را نمی توان زیاد کرد میزان سوخت را کم میکنند که نتیجه احتراق تفاوتی با قبل بدون سیستم VTEC نمی کند . بنابراین با کم کردن سوخت ورودی قدرت مشابهی در موتور ایجاد میشود و این به معنای مصرف سوخت کمتر است . این کاهش مصرف سوخت در این موتورها تا 20کیلومتر بر لیتر هم میرسد ، از آنجائیکه مخلوط سوخت و هوا دارای ذرات ریزتری از سوخت است بنابراین احتراق کاملتری اتفاق خواهد افتاد و این به معنای آلودگی هوای کمتری است .




در دورهای بالا سوپاپها همانند سیستم SOHC VTEC کار میکنند . در کل کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی که نتایج استفاده از این سیستم منجر میشود که بازده حجم موتور به میزان قابل ملاحظه ای تا حدود 7درصد کاهش یابد ، دلیل اصلی این موضوع در این است که با جزیی بازشدن سوپاپها افت فشار زیادی را به موتور وارد میکند.



پیشرانه های سه مرحله ای (Stage-3)

این سیتم را به نوعی می توان مدل بسیار متکاملی از سیستم فوق دانست . چرا که در این سیستم کم کردن مصرف سوخت منجر به کم شدن قدرت موتور نیز می شود ما در این سیستم جدید که طی چند مرحله انجام می شود علاوه بر کم کردن مصرف سوخت، قدرت خروجی موتور هم همانند سیستم VTEC SOHC افزایش می یابد.




همانطور که گفته شد این سیستم طی چند مرحله انجام میشود . در مرحله اول که در دورهای پایین است یکی از سوپاپ ها همانند سیستم SOHC VTEC-E به صورت جزیی باز میشود که باعث خرد شدن بیش از پیش ذرات سوخت معلق در هوا و در پی آن احتراق بهتر و کاهش مصرف سوخت میشود و سوپاپ دیگر روی یک بادامک هرز قرار میگیرد که باعث میشود ثابت و بسته باقی بماند . معمولاً این مرحله تا دورهای کمتر از 2500 دور بر دقیقه ادامه خواهد داشت ، پس از آن تا حدود دورهای 6000 دور بر دقیقه هر دو سوپاپ بر روی همان بادامک قرار خواهند گرفت و باز خواهند شد که باز هم همانند سیستم VTEC SOHC-E است . پس از آن با قرار گرفتن سوپاپها روی یک بادامک دیگر و باز شدن بیش از پیش بازده حجمی موتور نیز افزایش می یابد که باعث می شود قدرت موتور نیز افزایش یابد . در این سیستم نحوه قرارگیری سوپاپها بر روی بادامک ها بر اساس فشار روغن سیستم است .



سیستم کنترل هوشمند حرکت سوپاپهای i-VTEC :

این سیستم که نوع کاملتری نسبت به نوع قبل است از کنترل الکترونیکی بهره گرفته و در مقایسه با سیستم Stage-3 که یک سیستم سه مرحله ای بود،یک سیستم N مرحله ای است.




با بهره گیری از VTEC حرکت سوپاپها به وسیله ی ECU کنترل می شود و بدین ترتیب سیستم برای کلیه دورهای موتور بهینه خواهد بود. به طورخلاصه این سیستم همانند Stage-3 دردورهای پایین مشابه VTEC SOHC-E ودردورهای بالا همانند VTEC SOHC عمل خواهد کرد. درنهایت مصرف سوخت با کمک این سیستم توانسته از سیستم سه مرحله ای هم کمترمیشود.

درسیستم i-VTECازسیستم VTC کمک گرفته شده است. وقتی VTCبه پیشرانه های VTEC وصل می شود ECUبه عنوان پردازشگر،اطلاعات موردنیاز برای تحلیل را توسط سنسورهای مختلفی دریافت می کند. باسنسوری که بر روی بادامک قراردارد وباتوجه با دورموتور، گشتاور وارد بردورموتور وهمچنین با برخورداری از یک جدول کالیبراسیون به شیرهای فشار روغن فرمان می دهد ومحرک VTC تنظیم می شود و بدین ترتیب زمان بازشدن سوپاپها تنظیم می شود.

عملکرد محرک VTC:

هنگامی که گشتاور موتور تغییر می کند فشاردرون منیفولد هم به همان نسبت تغییر می کند بنابراین با اندازه گیری این فشار توسط سنسور فشارو اطلاع به ECU میزان فشار روغن برای شیرروغن محرک VTC تعیین می گردد. عملکرد VTC به لغزنده باعث می شود که لغزنده درون چرخ محرک VTC حرکت کند که این منجر به چرخش آن می شود و این چرخش لغزنده مستقیما به میل بادامک منتقل می شود ودرنتیجه میل بادامک یک چرخش اضافی هم خواهد داشت. بنابه عملکرد این سیستم می توان زمان بازوبسته شدن به تاخیرویا به جلو انداخت. علاوه بر موارد ذکر شده، سیستم VTC با استفاده از بازوبسته کردن یک دریچه ی هوا بر سر لوله های ورودی هوا به موتور Intake Runner به نوعی طول معادل این لوله ها را با توجه به دور موتور و بار آن تعیین می کند که این خود به تنهایی درافزایش بازده حجمی موتور تاثیر بسیاری دارد.



بعد از منفولد سیستم یاد شده (Intake Runner) ها قرار دارند که هرکدام از آنها به دو مسیر کوتاه و بلند منشعب می شوند که دوباره قبل از ورود به سیلندر به یکدیگر می رسند. در دورهای پایین این دریچه بسته است و بنابراین طولRunner ها زیاد است. هنگامی که موتور در دورهای بالا قرار دارد، دریچه هوا باز می شود وهوا از مسیر کوتاه به سیلندر می رسد که به معنایRunner های کوتاه تر است.در دورهای میانی دریچه به حالت نیمه باز تنظیم می شود و باعث می شود که طول معادلRunner ها تغییر کند. بدین ترتیب به ازای دورهای مختلف طولهای معادل مختلفی خواهیم داشت. با استفاده از VTC سیستم VTEC نام گذاری شده است.

این سیستم دارای ویژگی های زیر است:

N دارای نمودار گشتاور در محدوده وسیعتری از دور موتور

N افزایش گشتاور موتور در انتهای نمودار

N کاهش چشمگیرآلودگی هوا

پس از i-VTEC سیستم های دیگری هم گسترش یافت که می توان به نوع VTEC-Hybrid که ترکیبی از سیستمی است که روی آن بحث کردیم یعنی i-VTEC و تکنولوژی IMAهوندا است Hyper و Advanced هم مدل هایی دیگر ازاین سیستم هستند. گزارش ما هم بالاخره به پایان رسید و من امیدوارم که شما عزیزان از این گزارش لذت برده باشید و این را بدانید که این گزارش بسیار فنی است وهمچنین وقت زیادی روی آن کار شده است.

نمونه های دیگراین پیشرانه در زیر نشان داده شده است:

Motor Cycle VTEC
Hybrid VTEC
Hyper VTEC
Race VTEC

چند سالی است که نصب موتور B6 و BP مزدا در پراید در بین جوانان و علاقمندان به سرعت رایج گشته است. این موتورها اگرچه از لحاظ بازده قدرت در سطح معمولی هستند ولی نصب آنها روی پراید 800 کیلوگرمی باعث گشته تا نسبت قدرت به وزن این خودروها علی الخصوص در مورد موتور BP به رقم بسیار جالب توجه 70/5 کیلوو گرم در ازاء هر اسب بخار وزن کاهش پیدا کند. چنین نسبت وزن به قدرت امروز فقط در خودروهای اسپرت دیده می شود و بعنوان مثال پراید مجهز به موتور BP قادر می سازد شتابی بیشتر از 99% خودروهای مطرح روزدر کشور داشته باشد.لازم بذکر است که نسبت وزن به قدرت بعنوان شاخص نمایانگر قابلیتهای حرکتی خودرو پذیرفته شده است .


البته نصب چنین موتورهایی خالی از اشکال نمی باشد. اول اینکه خودرو از نظر پلیس راهنمایی و رانندگی کاملا غیر استاندارد تلقی شده و تردد آن در سطح معابر غیر مجاز است ضمن آنکه در صورت بروز هر گونه تصادف بیمه این نوع خودروها بدلیل تغییرات غیر مجاز اعتبار نخواهد داشت.
نکته شایان توجه در این رابطه ایرادات فنی و ایمنی است که در 90 درصد در خودروهایی که موتور در آنها نصب شده دیده می شود از جمله اینکه معمولا توجهی به سیستم ترمز و وضعیت سیستم تعلیق و جلوبندی بعمل نمی آید. جالب اینکه خودروهای تغییر یافته معمولا مستهلک هستند و حتی نسبت به خودروهای استاندارد ضعف دارند. صنعت تیونینگ یا بهینه سازی خودرو در دهه گذشته و درسطح جهان و بالطبع در کشور ما گسترش چشمگیری داشته است و فی الواقع از فعالیت تفریحی به صنعتی تمام عیار تبدیل گشته است این صنعت متاسفانه در کشور ما فقط از لحاظ کمی و تعداد خودروهای اصطلاحا تقویت شده رواج و گسترش یافته و از لحاظ کیفی به جرات می توان گفت عملا رشدی نداشته است. در شماره های آینده مساله تیونینگ خودروهای داخلی را دقیقتر بررسی خواهیم نمود و قصد داریم پروسه تقویت پراید را هم از لحاظ موتور و هم از لحاظ گیربکس، تعلیق و جلوبندی و سیستم ترمز مطرح نمائیم. در این مقاله با توجه به تنوع انواع موتور B6 و BP موجود در بازار، تاریخچه موتورهای سری B مزدا و تفاوتهای آنها با یکدیگر را بررسی خواهیم نمود، توجه به این اطلاعات و نکات در انتخاب موتور علی الخصوص در آماده سازی اتومبیلهای مخصوص مسابقات می تواند مفید باشد زیرا بعضا موتورهایی که در ظاهر شبیه به یکدیگر هستند تفاوتهای اساسی با یکدیگر دارند.
مزدا همانند اکثر خودروسازان موتورهای خود را در چند خانواده و گروه عرضه می نماید. موتورهای هم گروه یا هم خانواده از لحاظ ساختاری یکسان می باشند ولی دارای حجم های مختلفی هستند. گروه بندی در موتورهای مزدا عبارت است از سری B، سری F ، Z . نوع و سری مد نظر در این مقاله سری B می باشد . ضعیف ترین عضو خانواده B از لحاظ قدرت مدل B3 تک میل سوپاپ نصب شده روی پراید استاندارد و قویترین آنها مدل BPT با حجم 1839 سی سی، سر سیلندر 16 سوپاپ و توربو شارژر می باشد که 210 اسب بخار نیرو و گشتاوری معادل 250Nm را تولید می نماید. پر طرفدارترین موتورهای خانواده B مدل B6 و BP می باشند. اولین سری موتورهای B6 با کورس mm 6/83 و قطر پیستون mm 78 به بازار عرضه گشت. قطر پیستون موتور B6 تقریبا از حداکثر عرض بلوک سیلندر استفاده شده است و عریض تر نمودن قطر سیلندر به میزان بیش از mm 1 توصیه نمی شود.
در سال 1988 سر سیلندر 16 سوپاپ برای موتور B طراحی گشت و به همراه آن سیستم خنک کاری پیستون (بوسیله نازل روغن) نیز برای آن تعبیه گردید. هدف از این تغییرات آماده سازی بلوک B6 برای پذیرش سیستم توربو شارژر بود لذا می توان اطمینان داشت که موتور B6 معمولی (بدون توربو شارژر) اصطلاحا Over Design شده است یعنی اینکه قطعات آن بیش از استحکام مورد نیاز تقویت شده اند درست مثل اینکه در ساختمانهایی که به تیرآهن 18 نیاز دارد از تیرآهن 22 استفاده کنیم.
لذا می توان موتور B6 را بدون نگرانی تقویت نمود.
انتخاب موتور B6 در هنگام خرید یکی از مراحل مهم تصمیم گیری می باشد مگر آنکه بخواهید کلیه قطعات متحرک آن اعم از میل سوپاپ، پیستون و غیره را عوض کنید. موتورهای B6 بسته به نوع گیربکس دستی یا اتوماتیک در دو مدل با تراکم و توان مختلف عرضه می شد .نوع قویتر که برای خودروهای گیربکس دستی در نظر گرفته شده بود 116 اسب بخار قدرت داشت نوع دوم که تراکم آن از 9.4 به 9 کاهش یافته برای خودروهای مجهز به گیربکس اتوماتیک در نظر گرفته شده و علاوه بر تراکم کمتر دارای میل سوپاپ با زاویه کمتری می باشد و فقط 100 اسب بخار نیرو تولید می نماید.ضمنا توجه داشته باشید که موتور B6 با سیستم توربو نیز عرضه شده است . تراکم این موتور برای اجتناب از پدیدخ knock یا احتراق پیش از موعد به 7.8 کاهش یافته است و استفاده ازت آن نیازمند تغییرات گسترده در موتور و تعویش پیستونهای آن است .

در هنگا م خرید موتور دقت نمائید که سطح پیستون موتورهای تراکم پایین به میزان یک میلیمتر تورفتگی دارند، می باشد. در زیر و از راست به چپ پیستون موتور تراکم بالا ، پیستون تراکم متوسط و پیستون موتور توربو دیده می شود.

در سال 1994 مزدا موتور BP را که با B6 هم خانواده است را عرضه نمود. عرض پیستون در این موتور mm 83 و کورس آن mm 85 می باشد.
انتخاب موتور BP تا حدی از موتور B6 ساده تر است زیرا فرقی بین موتورهای در نظر گرفته شده برای خودروهای مجهزبه گیربکس دستی یا اتوماتیک وجود ندارد. البته پیستون موتورهای مدل 99 به بعد دارای برجستگی بسیار جزئی هستند که هدف از آن افزایش تراکم از 8/8 به 0/9 بوده است ولی این مساله در هنگام انتخاب موتور اهمیت زیادی ندارد. افزایش قدرت موتور BP در طول سالهای عرضه آن از سوی مزدا بیشتر به دلیل تغییرات در سیستم انژکتور آن بوده است. متاسفانه سیستم های انژکتور این نوع موتور در هنگام نصب جای خود را به کاربراتورهای Weber می دهد. البته کاربراتورهای Weber به هیچ وجه ضعف قدرت در برابر سیستم های انژکتور ندارند بلکه مصرف سوخت آنها بالاتر است ضمن آنکه در مسابقات بازده آنها در پیچها بدلیل نیروی گریز از مرکز وارده به سوخت داخل کاربراتور کم می شود . در سال 1999 نوع جدیدی از موتور BP عرضه گشت که BP-4W نام دارد و ترا کم آن 5/9 افزایش یافته است. این نوع موتور نادرو کمیاب است. از جمله مشخصات آن افزایش زاویه مسیر هوای ورودی از 39 به 51 درجه می باشد. با توجه به اینکه اکثر موتورهای وارداتی از بازار ژاپن به کشورهای حاشیه خلیج فارس صادر و سپس به ایران وارد می گردد می توان موتور BP-4W را بواسطه علامتA 5 که روی میل سوپاپ موتورهای سفارش ژاپن حک شده تشخیص داد.
از سال 2000 به بعد انواع موتور BP مجهز به تایمینگ متغیرسوپاپ به بازار عرضه گشت که اگرچه از لحاظ بازده تغییر چندانی نسبت به انواع معمولی نداشتند ولی به لحاظ محیط زیست بسیار تمیزتر هستند. بلوک سیلندر این موتورها فرقی با بلوک موتورهای قدیمی تر ندارند و می توان با نصب سر سیلندر موتورهای قدیمی تر بر روی بلوک خودروهای جدید تر از بلوک موتورهای جدید بعنوان لوازم یدکی استفاده نمود.
توجه داشته باشید که در هنگام خرید موتورهای B6 و BP بهتر است موتور مورد نظر مربوط به مزدا 323 را که اتومبیلی دیفرانسیل جلو است و موتور آن بطور عرضی نصب می شده اند را پیدا کنید زیرا اکثر موتورهای مربوط مزدا Miata که دیفرانسیل عقب است و موتور آنها طولی نصب می شده است مجهز به گیربکس اتوماتیک بوده اند. تقویت هر دو نوع موتور با استفاده از میل سوپاپ های مناسب، کاربراتورهای Weber و پیستونهای تراکم بالا به سادگی مسیر است و در مورد موتور B6 و BP می توان به بازده بترتیب 130 و 160 اسب بخار دست یافت.

در اين تاپيك قصد دارم مزايا و معايب هر كدوم از اينها رو با هم مقايسه كنم.

اول از همه يك سري ياد آوري.


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.


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.

معرفی موتور های دو زمانه و بررسی نحوه عملكرد آنها


اصولآ موتور دو زمانه با هدف از بين بردن برخي معايب موتور هاي چهار زمانه ابداع و اختراع شده اند كه برخي از عيب هاي موتور چار زمانه به صورت زير است :
1- نامنظم بودن گشتاور اعمال شده به پيستون.
2- كاهش قدرت وزني موتور.



در يك موتور چها زمانه در ازايدو دور گردش ميلنگ(720درجه) تنها يك كار مفيد انجام ميشود و در واقع قسمت هاي پايين نمودار كه با علامت منفي مشخص شده اند همان كار اعمال شده از محيط بر پيستون ميباشد(كه خودش كلي جاي بحث دارد) و خود اين عمل نوعي امتياز منفي ذكر ميشود.

توان وزني چيست ؟ اگر توان مفيد موتور را بر زون موتور تقسيم كنيم حاصل توان وزني ميشود.در يك كسر براي افازيش جواب يا بايد صورت رت بزرگ كرد(با بزرگ كردن صورت مخرج هم بزرگ ميشود) يا مخرج را كوچك كرد(در موتور هاي دوزمانه مخرج كوچك ميشود).


موتور هاي دوزمانه داري سه مزيت بزرگ نسبت به موتور هاي چهار زمانه هستند :
1- فاقد سيستم سوپاپ هستند(به اين دليل هم وزن كمتري دارند و هم اينكه نيروي يراي راه اندازي سيستم سوپاپ تلف نميشود به همين خاطر توان وزني موتور هاي دوزمانه پنجاه نا هشتاد درصد بيش از موتور هاي چهار زمانه است).
2- در هر دور ميلنگ يك كار مفيد انجام گرفته كه خود اين امر از لحاظ تپوري بيانگر بازده دور برابر موتور هاي دوزمانه است.
3-به دليل كمي فاصه بين سيكل كار در موتور دوزمانه گشتاور بيشتر و منظم تر توليد ميشود(موتور هاي دو زمانه به راحتي ميتوانند سوخت هاي نامرغوب را هم مصرف كنند :

عمل كرد :
چهار زمان سيكل اتو در موتور هاي دو زمانه رعايت شده با اين تفاوت كه سيكل ها دو به دو با هم صورت ميگرنند.
1- كار و پيش تراكم
2- تخليه و مكش

زمان اول : پيستون از ن م ب (نقطه مرگ بالا) پس از متراكم كردن مخلوط سوخت و هوا و ايجاد احتراق به طرف ن م پ (نقطه مرگ پايين) ميرود.
1- در زمان انجام دادن اين عملعلاوه بر انتقال قدرت به ميلنگ مخلوط سوخت و هوا از طريق كانال جانبي پايينبه به داخل محفظه كارتل مكيده ميشود(به دليل حركت پيستون به طرف بالا و ايجاد خلا نسبي در زير آن).
2- در زمان كار كه پيستون به طرف پايين حركت ميكند با كمي پايين آمدن پيستون راه دريچه خروجي جانبي باز شده و پس ماند عمل احتراق از آن خارج ميشودكه همزمان به اين عمل هم پيستون را جراي مكش را بسته و با مسدود شدن درچه خروجي مخلوط سوخت و هواي زير پيستون كمي متراكم ميشود كه اين عمل به پيش تراكم معروف است. با كمي پايين تر رفتن پيستون مجراي تكي ارتباطي محفظه كارتل به بالاي پيستون باز شده و خلوط زير پيستون كه كمي متراكم شده حال به بالاي پيستون راه پيدا ميكند و افازيش حركت پيستون به طرف ن م پ اين حجم جابجايي ادامه پيدا ميكند(اين عمل را جارو كردن ميگويند).شايان ذكر است كه تاج پيستون براي جاروي بهتر محفظه احتراق و حداقل مقاوت در برابر جريان هوا به صورت انحا داري مخصوصي طراحي ميشود.

زمان دوم :
پيستون به سمت ن م ب حركت كرده و همزمان با آن :
1- جريان هواي پمپ شده از طريق مجراي كارتل با بالاي پيستون رانده شده و موجب تخليه پسماند احتراق قبلي ميشود.
2- كانال خروجي بسته ميوشد و مخلوط بالاي پيستون به تدريج متراكم ميشود.
3-وقتي كه پيستون به ن م پ ميرسد شمع جرقه ميزند و با فشار ناشي از احتراق پيستون را به سمت ن م پ مي راند.
معايب موتور هاي دو زمانه :
1- در كورس اول عمل پيش تراكم مقداري از انرژي مفيد توليدي هدي ميرود( در موتوراي دريچه دار-مانند شكل دوم- يا سوپر دار اين مسپله حل شده است )
2-عدم تخليه كامل دود از موتور و كاهش راندمكان حجمي
3- در موتور هاي دورمانه در حين عمل جارو و شتشو مقداري از مخلوط سوخت و هوا از اگزوز خارج ميشود(حدود بيست و پنج در صد)
4- در موتور هايي كه فاقد سيستم پر خوراني هستند امكان ذخيره كردن روغن در كارتل نيست و روغن بايد در باك ريخته بشه كه خد اين عمل موجب مصرف روغن موتور زياد در موتور و توليد آلودگي بيشتر هوا ميشود.
5- به دليل پي در پي بودن احتراق فرصت كافي براي خنك كاري موتور وجود ندارد و به اين ديلي عمر مفيد موتور كاهش ميابد.
6- به علت دو برابري تعداد احتراق نسبت به موتور هاي چهار زمانه هموراه اين احساس وجود دارد كه موتور هاي دو زمانه در حين دوران دور بيشتري هستند

موتورهاي (Homogenous Charge Compression Ignition) HCCI



امروزه تکنولوژي طراحي موتورهاي احتراق داخلي به سمتي ميل مي کند که از مقدار مشخصي سوخت حداکثر استفاده را بنمايد و آلودگي را نيز تا حد ممکن کاهش دهد. در اين راستا موتورهاي مختلفي از جمله Hybrid, GDI, CNG و HCCI طراحي و ارائه شده اند در اين بين موتورهاي HCCI طرح نوين و کارامدي است که نظر محققين زيادي را به خود جلب کرده است.
اولين تجربه در زمينه موتورهاي HCCI به سال 1979 برمي گردد که آقاي Onishi يک رفتار احتراقي شبيه موتورهاي SI و CI ارائه نمود؛ اين موتور که يک موتور بنزيني دو زمانه با خاصيت کارکرد در شريط مخلوط سوخت و هوي رقيق بود، Active Thermo Atmosphere Combustion (ATAC) ناميد.عکسبرداريهي با سرعت بالا نشان داد که در احتراق ATAC چند نقطه اشتعال خود بخودي بدون انتشار شعله، به وقوع مي پيوندد. در همان سال آقاي Naguchi يک احتراق خودبخودي را در موتورهاي بنزيني دو زمانه مطرح نمود که فرايند احتراق آن به نام Toyota_Soken Combustion (TS) معروف گشت. در اين احتراق نيز نقاط زيادي در مرکز محفظه احتراق شروع به اشتعال خودبخودي مي نمود و سپس يک انتشار سريع شعله در پي آن صورت مي گرفت. در سال 1994 اين مدلها پيشرفت زيادي نمود و تحقيقات در مورد آن در بازه هاي مختلف کارکردي انجام پذيرفت و به نام HCCI شهرت يافت.

اساس کارکرد موتورهاي HCCI

اين موتورها مکانيزمي شبيه به موتورهاي بنزيني (SI) دارند يعني سوخت و هوا با هم مخلوط شده و به داخل سيلندر وارد مي شوند ولي در اين سيستم ديگر بري شروع احتراق از سيستم جرقه استفاده نمي گردد، مخلوط هوا و سوخت متراکم مي گردد تا پيش واکنشها با بالا رفتن دماي مخلوط، انرژي اوليه جهت احتراق را فراهم نمايند و مخلوط محترق گردد؛ بطور ساده مي توان گفت که اين سيستم آميزه ي از موتورهاي بنزيني و ديزلي مي باشد و از مزيي هر دو آنها برخوردار است. اين موتورها مانند موتورهاي ديزل از مزيت نسبت تراکم بالا استفاده مي کنند که به همين دليل داري بازده بالاي هستند و همچنين مانند موتورهاي بنزيني NOx پاييني دارند. علت پايين بودن NOx به خاطر اين است که مخلوط خيلي رقيق بوده و دماي کل فرايند احتراق پايين ميا يد.از مزاياي ديگر اين سيستم ها عدم وجود تراتل است که خود موجب حذف افت توان ناشي از تراتل مي گردد و طول زمان احتراق کوتاه مي باشد که باعث افزيش توان مي گردد.

از مشکلات موجود در راه توسعه اين موتورها مي توان به موارد زير اشاره نمود:
1- استارت يا روشن شدن بد موتور: از آنجاييکه اين موتورها رقيق سوز مي باشند روشن شدن آنها عموماً به سختي صورت مي پذيرد.

2- کنترل نامناسب روي فرايند احتراق: از آنجاييکه شروع احتراق در اين موتورها بدون حضور شمع و بصورت خود بخودي صورت مي پذيرد، همچنين نسبت استوکيومتريک در اين موتورها کمتر 0.5 بوده و باعث فرايند misfiring (خفگي احتراق) مي شود، کنترل اين موتور را امري مشکل مي سازد.

شايان ذکر است که نسبت استوکيومتريک عبارت است از نسبت سوخت به هواي واقعي به نسبت سوخت به هواي تئوري که براي موتورهاي بنزيني در حدود 1 مي باشد

بسياري از تکنولوژي*هاي قديمي خودروسازي مربوط به چندين دهه پيش هم اينک مورد توجه و استفاده کارخانه*هاي بزرگ خودروسازي دنيا قرار گرفته است*‎.

مقاله زير که از مجله ا ک و ن وميست* مورخ اول سپتامبر2001 ترجمه شده است.

اگر پشت فرمان جديدترين مدل خودروي کارخانه آيودي به نام‎audi a4 ‎ بنشينيد و روي پدال گاز آن فشار بدهيد، خودرو به آرامي و نرمي پر قو حرکت خواهد کرد‎. بدون آنکه ريپ*زدن*هاي يک خودروي دنده اتوماتيک مرسوم را داشته باشد‎. دليل آنهم اينست که آيودي به جاي جعبه دنده اتوماتيک معمولي، از يک سيستم انتقال جديد به نام ‎"مالتي ترونيکس*‎" استفاده کرده است*‎.

در گيربکس مالتي ترونيکس به جاي دنده*هاي معمولي با نسبت ثابت (که هم در گيربکس*هاي معمولي و هم اتوماتيک وجود دارند) از يک تسمه بسيار سخت و محکم براي ارتباط دو شفت مخروطي شکل، که يکي به موتور و ديگري به چرخ*ها وصل مي*شود، استفاده شده است*‎. با تنظيم اين تسمه روي شفت*ها، موتور مي*تواند بدون آنکه تحت تاثير بار و وزن خودرو قرار بگيرد‎.با سرعت مطلوب حرکت کند‎. در واقع‎، اين حق انتخاب براي راننده به وجود آمده است که عملکرد، صرفه*جويي در سوخت و يا ترکيب متعادلي از آن دو را انتخاب کند‎.

گيربکس ‎"واريوماتيک*‎" خودروي کارخانه داف را در دهه 1950 ‎. ‎سيستم*انتقال*نيروي پيوسته متغير يا‎cvt‎‎" قديمي*تر از واريوماتيک*‎ است*‎.نخستين*خودرويي که از اين سيستم استفاده کرد ‎"فوييلارون*‎" ساخت*فرانسهبود که درسال ‎1900توليد شود.

در گذشته، سيستم‎cvt‎ هرگز نتوانست آنقدر خوب کار کند تا در سطح استاندارد اين صنعت قرار بگيرد‎، ولي لن هانت، رييس بخش آمريکايي کارخانه آئودي، معتقد است که در عرض چند سال گيربکس*هاي اتوماتيک مرسوم که روي انواع خودروهاي با مارک اين شرکت نصب شده است، جايگزين خواهد شد‎. آئودي، که صاحب آن فولکس واگن است، در اين راه تنها نيست، کارخانه جنرال موتورز هم قرار است خودروي جديد خود به نام‎saturn vue‎ را با سيستم‎cvt‎ به معرض نمايش بگذارد در اين ميان، بيشتر توليدکنندگان ،سرگرم ساخت نمونه*هاي جديد خود هستند‎. اينطور به نظر مي*رسد که سيستم جديد نمونه کاملي از يک پديده عمومي*تر باشد که در واقع، احياي طرح*هاي قديمي ‎- با استفاده از شيوه*هاي نوين ‎- براي توليد قطعات خودرو است که ظاهرا‎ً در زمان خودش نظريه خوبي بوده، ولي با تکنولوژي موجود آن روزگار کار نمي*کرده است*‎.

هيچ چيز جديدي وجود ندارد

مهمترين تغييرات گيربکس جديد مالتي ترونيکس کارخانه آئودي عبارتند از:

خواص مکانيکي مواد مورد استفاده براي ساخت تسمه، و قطعات الکترونيکي*اي که سيستم انتقال را کنترل مي*کند‎. تاکنون، توليدکنندگان‎cvt‎ از تسمه*هاي نخي يا لاستيکي استفاده مي*کردند که يا کش مي*آمد و يا پاره مي*شد، ولي کارخانه آئودي يک تسمه فلزي بسيار قوي با بيش از هزار تکه را مجزا ساخته است که با روش رويهم گذاري لبه*هاي آنها با هم ارتباط پيدا مي*کنند‎. در ضمن، اين سيستم انواع علايم را اندازه*گيري مي*کند و آنها را به يک الگوريتم کامپيوتري، که براي بررسي نسبت مناسب دنده*ها در تمام لحظه*ها برنامه ريزي شده، مي*دهد‎. اين علايم شامل سرعت موتور و خودرو و زاويه پدال گاز است*‎.

به اين ترکيب مکانيکي و الکترونيکي نام ‎"مکاترونيکس*‎" داده*اند و اين همان چيزي است که تکنولوژي*هاي ناموفق پيشين را امکان*پذير مي*سازد‎. نمونه ديگري از احياي مکاترونيکس، سيستم ‎"تعليق قابل تنظيم*‎" است*‎. اين سيستم که نخستين بار در سال ‎1933روي خودروي کاديلاک مورد استفاده قرار گرفت،‎ride regulator‎ نام داشت*‎. راننده مي*توانست پنج وضعيت بين ‎"نرم*‎" و ‎"سخت*‎" را با کمک يک کليد روي پانل کليدها انتخاب کند‎. البته اين سيستم موفقيتي به همراه نداشت*‎.

کاديلاک اين سيستم قديمي را که سيستم ‎"تعليق پيوسته متغير‎mr‎‎" نام دارد، معرفي کرد‎. منظور از‎mr‎مايع هوشمند مغناطيسي است که درون کمک فنرهاي خودرو پر مي*شود‎. چسبندگي و غلظت اين مايع در مجاورت ميدان مغناطيسي به نحو چشمگيري تغيير مي*کند‎. در نتيجه، خودرويي که از اين مايع استفاده مي*کند، مي*تواند در ظرف يک ميليونيم ثانيه نسبت به تغيير شرايط يا نحوه رانندگي راننده واکنش نشان دهد‎. تصميم در مورد واکنش مناسب به عهده الگوريتمي است که در مغز يک ريز پردازنده ويژه برنامه*ريزي شده است*‎. اين الگوريتم به علايم ارسال شده از فرمان و ترمز خودرو توجه مي*کند و سرعت و شرايط جاده را با کمک حسگرهايي که در چرخ*ها تعبيه شده است، مورد ارزيابي قرار مي*دهد‎. داده*هاي به دست آمده وضعيت هر يک از کمک فنرها را تعيين مي*کند‎. به عبارت ديگر، سفتي واقعي هر کمک فنر با جريان*هاي ارسال شده به الکترومغناطيس آنها کنترل مي*شود‎.

تکنولوژي سومي که به عنوان بخشي از برنامه احياي مکاترونيکس ارايه شده، عبارت است از ‎"جابه*جايي براساس نياز‎. به عبارت ديگر، استفاده از آن تعداد از سيلندرهاي موتور که واقعا‎" براي حرکت خودرو در شرايط مختلف ضروري است*‎. نخستين حرکت در اين مورد توسط شرکت جنرال موتورز در اواسط دهه ‎1980 انجام شد‎. اين سيستم بر روي خودروي کاديلاک اين شرکت آزمايش شد، بدين معني که موتورهاي به*اصطلاح‎ v-8-6-4 روي آنها نصب شد‎. از لحاظ نظري، هنگام گاز دادن هر ‎8 سيلندر موتور کار مي*کردند، ولي وقتي سرعت خودرو به حد مطلوب و مطمئنه مي*رسيد، موتور با ‎6 يا ‎4 سيلندر حرکت مي*کرد‎. در نتيجه، در مصرف سوخت صرفه جويي مي*شد‎. ولي در عمل، اين نوع خودرو براي مدت بسيار کوتاهي روي خط توليد رفت و سپس به*دست فراموشي سپرده شد‎.

البته همه آنرا فراموش نکردند‎. بار ديگر مهندسان جنرال موتورز، به سرپرستي دنيس موني، مدير اجرايي اين شرکت، اميدوارند که از يک ريزپردازنده استفاده کنند که هزاران پالس موتور را در ثانيه ثبت و سپس به قدري سريع و دقيق سيلندرهاي موتور را از مدار خارج مي*کند که راننده اصلا‎" متوجه نمي*شود که در يک لحظه بخصوص چند سيلندر در حال کار است*‎. اينکه کدام سيلندرها بايد کار کنند، به عواملي چند بستگي دارد، از جمله دور موتور در دقيقه، سرعت و وزن خودرو، و حرکت در سراشيبي يا سربالايي ‎.

هنوز روشن نيست که چه مدت طول مي*کشد تا اين طرح تحقق يابد، ولي آنچه مشخص است، اينکه چشم انداز باستان*شناسي صنعتي براي توليدکنندگان خودرو بسيار اميدوار کننده و الهام*بخش است*‎.

موتورهای ديزل

رودلف ديزل در سال 1892 (يعنی 16 سال پس از اختراع موتورهای بنزينی) ايده توسعه موتور ديزل را بنا نهاد. هدف او از اين ايده، ساخت موتوری با راندمان بالاتر نسبت به موتورهای بنزينی آن زمان بود که راندمان مناسبی نداشتند. امروزه موتورهای ديزلی در تمام رده خودروها اعم از سواری و سنگين بکار می روند.

اختلاف های عمده بين موتورهای بنزينی و گازوئيلی عبارتند از:

1. موتورهای بنزينی مخلوط سوخت و هوا را مکش کرده و پس از متراکم نمودن، با جرقه شمع آن را محترق می سازند. موتورهای ديزلی تنها هوا را مکش نموده، آن را متراکم می کند سپس سوخت را با فشار بالا در اين هوای فشرده تزريق می نمايد. حرارت ناشی از هوای فشرده به محض ورود سوخت آن را محترق می سازد.
2. نسبت تراکم موتورهای بنزينی بين 8 تا 12 می باشد در حاليکه نسبت تراکم در موتورهای ديزل بين 14 تا 25 می باشد و هر چه نسبت تراکم بالاتر باشد موتور ديزل راندمان بهتری خواهد داشت.
3. موتورهای بنزينی يا از سيستم کاربراتوری استفاده می کنند که در آن هوا و سوخت قبل از ورود به سيلندر با هم مخلوط می شود يا از سيستم پاشش در پورت ورودی بهره می گيرند که در آن سوخت در ابتدای زمان مکش و در پورت ورودی (خارج از سيلندر) و با فشار پايين پاشيده می شود. اين در حاليست که موتورهای ديزل از پاشش سوخت با فشار بالا و درون محفظه احتراق استفاده می کنند. توجه کنيد که موتورهای ديزل شمع ندارند و تنها بواسطه حرارت ناشی از هوای متراکم شده سوخت را محترق می کنند. البته شایان ذکر است که در راستای بهبودعملکرد موتورهای بنزينی نيز تحقيقات بسياری صورت پذيرفته است تا پاشش سوخت بصورت مستقيم انجام پذيرد که موتور GDI حاصل اين تلاش می باشد.
4. انژکتور در موتورهای ديزل يکی از قطعات پيچيده می باشد که همواره موضوع بحث بسياری از کارهای تجربی واقع شده است. در هر موتوری ممکن است در جای متفاوتی نصب شده باشد. انژکتور بايستی در برابر فشار و دمای بالای درون سيلندر مقاومت داشته و سوخت را بصورت مناسب به هوای فشرده وارد نمايد. ايجاد چرخش مناسب در ذرات سوخت و توزيع مناسب آن در سيلندر از ديگر مسائل موتور ديزل می باشد. بنابراين در بعضی از موتورهای ديزل سوپاپهای مکش خاص، محفظه پيش احتراق و ديگر تجهيزات برای چرخش مناسب هوا درون محفظه احتراق و بهبود فرآيند احتراق بکار گرفته شده است.

از ديگر موارد قابل توجه در موتورهای ديزل نسبت تراکم بالای آن می باشد که می تواند قدرت بيشتری را توليد نمايد. در حاليکه در موتورهای بنزينی بدليل مخلوط بودن سوخت و هوا در حين تراکم محدوديت در نسبت تراکم وجود دارد. چرا که پديده Knocking يا ضربه زدن (احتراق آنی تمام محتويات محفظه احتراق) رخ می دهد.

در بعضی از موتورهای ديزل يک رشته ملتهب درون سيلندر وجود دارد. هنگامی که موتور سرد است و فرآيند تراکم نمی تواند به اندازه کافی دمای هوا را جهت احتراق بالا ببرد، اين رشته ملتهب که بصورت الکتريکی گرم می شود به فرآيند احتراق کمک می کند تا رژيم استارت سرد و گرم شدن موتور سپری شود.

امروزه در موتورهای پيشرفته ديزل تمام وظايف به کمک يک سِستم مديريت موتور (ECM) کنترل می شود. اين سِستم ريز اطلاعات موتور از قبيل دور، دمای آب، دبی جرمی هوای ورودی،فشار ریل سوخت،فشار Boost، موقعيت نقطه مرگ بالا و ... را دريافت کرده و توسط انژکتورها،شیر EGR، عملگر فشار Boost و ...... موتور را کنترل می نمايد. همچنين در موتورهای بزرگ تر از رشته ملتهب نيز استفاده نمی شود. ECM با دريافت دمای هوای محيط و شرايط موتور آنرا در شرايط آب و هوای سرد ريتارد کرده و انژکتورها سوخت را در زمانی ديرتر پاشش می کنند.

گازوئيل (سوخت موتورهای ديزلی) نسبت به بنزين سنگين تر و روغنی تر می باشد و قابليت تبخير آن نسبت به بنزين کمتر است. همچنين نقطه جوش گازوئيل از آب بالاتر می باشد. از آنجا که تعداد کربنهای گازوئيل بيشتر از بنزين می باشد ( بنزين C8H18 و گازوئيل C14H30 ) عمل پالايش آن نيز سريعتر از بنزين و بهمين دليل از بنزين ارزانتر است.

گازوئيل دارای دانسيته انرژی بالاتری نسبت به بنزين می باشد (حدود 1.2 برابر). اين مساله بعلاوه راندمان کاری بهتر موتور ديزل، بيانگر دليل پيمايش بيشتر موتور ديزل در مقايسه با موتور بنزينی مشابه می باشد.

ظرف دو سال گذشته فروش خودروهای ديزل رده سواری افزايش چشم گيری داشته است. در سال 2001 فروش این خودروها در اروپای غربی با توليد 5.45 ميليون خودرو 12% رشد داشته که حدود 36.1% فروش کل خودروهای رده سواری را در بر می گرفت. در سال 2002 این رقم به 5.92 ميليون خودرو رسيده که قريب به 9% رشد بيشتر را نشان می دهد و این ميزان حدود 40.8% فروش کل خودروهای رده سواری بوده است. دو شرکت عمده VW Audi Group , DimlerChrysler برای اولين بار خودروهای سواری ديزلی بيشتری نسبت به بنزينی در اروپای غربی فروخته اند و سومين شرکت، PSA، اکنون 50% از محصولات رده سواری خود را ديزل توليد می کند؛ این آمار بيانگر رشد روزافزون خودروهای سواری ديزل می باشد که دو عامل مهم را به يدک می کشد صرفه اقتصادی در مصرف سوخت ( گازوئيل به جای بنزين) و کارآمد بودن آن (راندمان بالا نسبت به موتورهای بنزينی).
کلمه دیزل نام یک مخترع آلمانی به نام دکتر رودلف دیزل است که در سال 1892 نوع خاصی از موتورهای احتراق داخلی را به ثبت رساند، به احترام این مخترع اینگونه موتورها را موتورهای دیزل می*نامند.
دید کلی
موتورهای دیزل ، به انوع گسترده*ای از موتورها گفته می*شود که بدون نیاز به یک جرقه الکتریکی می*توانند ماده سوختنی را شعله*ور سازند. در این موتورها برای شعله*ور ساختن سوخت از حرارت*های بالا استفاده می*شود. به این شکل که ابتدا دمای اتاقک احتراق را بسیار بالا می*برند و پس از اینکه دما به اندازه کافی بالا رفت ماده سوختنی را با هوا مخلوط می*کنند.


همانگونه که می*دانید برای سوزاندن یک ماده سوختی به دو عامل حرارت و اکسیژن نیاز است. اکسیژن از طریق مجاری ورودی موتور وارد محفظه سیلندر می*شود و سپس بوسیله پیستون فشرده می*گردد. این فشردگی آنچنان زیاد است که باعث ایجاد حرارت بسیار بالا می*گردد. سپس عامل سوم یعنی ماده سوختنی به گرما و اکسیژن افزوده می*شود که در نتیجه آن سوخت شعله*ور می*شود.
تاریخچه
در سال 1890 میلادی آکروید استوارت حق امتیاز ساخت موتوری را دریافت کرد که در آن هوای خالص در سیلندر موتور متراکم می*گردید و سپس (به منظور جلوگیری از اشتعال پیش*رس) سوخت به داخل هوای متراکم شده تزریق می*شد، این موتورهای با فشار پایین بودند. و برای مشتعل ساختن سوخت تزریق شده از یک لامپ الکتریکی و یا روشهای دیگر در خارج از سیلندر استفاده می*شد.


در سال 1892 دکتر رودلف دیزل آلمانی حق امتیاز موتور طراحی شده*ای را به ثبت رساند که در آن اشتعال ماده سوختنی ، بلافاصله بعد از تزریق سوخت به داخل سیلندر انجام می*گرفت. این اشتعال عامل حرارت زیادی بود که در اثر تراکم زیاد هوا بوجود می*آمد. وی ابتدا دوست داشت که موتور وی پودر زغال سنگ را بسوزاند ولی به سرعت به نفت روی آورد و نتایج قابل توجهی گرفت.


طی سالهای متمادی پس از اختراع موتور دیزل ، از این نوع موتور عمدتا و منحصرا در کارهای درجا و سنگین از قبیل تولید برق ، تلمبه کردن آب ، راندن قایق*های مسافری و باری و همچنین برای تولید قدرت جهت رفع بعضی از نیازهای کارخانجات استفاده می*شد. این موتورها سنگین ، کم سرعت ، دارای یک یا چند سیلندر و از نوع دوزمانه یا چهارزمانه بودند.


پیشرفت بیشتر موتورهای دیزل ، تا توسعه سیستم*های پیشرفته تزریق سوخت در دهه 1930 طول کشید. در این سالها رابرت بوش تولید انبوه پمپ*های سوخت*پاش خود را آغاز کرد. توسعه پمپ**های سوخت*پاش (پمپ*های انرژکتور) با توسعه موتورهای کوچکی که برای استفاده در خودروها مناسب بودند متعادل شد.


موتورهای دیزل سبکتری که سرعتشان نیز بالا بود در سال 1925 به بازار عرضه شدند. با آنکه پیشرفت در ساخت این موتورها کند بود. اما در سال 1930 موتورهای دیزل قابل اطمینان که به خوبی طراحی شده*بودند و چند سیلندر و سریع نیز بودند به بازار عرضه شد. این پیشرفت تا پایان جنگ جهانی دوم برای مدتی کند بود. لیکن از آن تاریخ تا کنون طراحی و تولید این موتورها به طریقی پیشرفت نموده است که امروزه استفاده گسترده و فراگیر از موتورهای دیزل را شاهد هستیم.
تقسیمات
موتورهای دیزل نیز مانند سایر موتورهای احتراق داخلی بر مبناهای مختلفی قابل طبقه*بندی هستند. مثلا می*توان موتورهای دیزل را بر حسب مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش میل لنگ به موتورهای دیزل دوزمانه و یا موتورهای دیزل چهارزمانه تقسیم*بندی نموده و یا بر حسب قدرت تولیدی که به شکل اسب بخار بیان می*گردد. یا بر حسب تعداد سیلندر و یا شکل قرارگیری سیلندرها که بر این اساس به دو نوع موتورهای خطی و موتورهای V یا خورجینی تقسیم بندی می*کردند و ...
ساختمان
ساختار موتورهای دیزل نه تنها در سیستم تغذیه و تنظیم سوخت با موتورهای اشتعال جرقه*ای تفاوت می*کند. بنابراین ساختارهای بسیار مشابهی میان این موتورها وجود دارد و تنها تفاوت ساختمانی آنها قطعات زیر است که در موتورهای دیزل وجود دارد و در سایر موتورهای احتراق داخلی وجود ندارد.


_پمپ انژکتور :__ وظیفه تنظیم میزان سوخت و تامین فشار لازم جهت پاشش سوخت را به عهده دارد.
انژکتورها : باعث پودر شدن سوخت و گازبندی اتاقک احتراق می*شوند.
*****های سوخت : باعث جداسازی مواد اضافی و خارجی از سوخت می*شوند.
لوله*های انتقال سوخت : می*بایست غیرقابل اشباع بوده و در برابر فشار پایداری نمایند.
توربوشارژر : باعث افزایش هوای ورودی به سیلندر می*شوند.
طرزکار
همانگونه که اشاره شد موتورهای دیزل بر اساس نحوه کارکردن به دو دسته موتورهای 4 زمانه و 2 زمانه تقسیم می*شوند. لیکن در هر دوی این موتورها چهار عمل اصلی انجام می*گردد که عبارتند از مکش یا تنفس - تراکم - انفجار و تخلیه اما بر حسب نوع موتورها ممکن است این مراحل مجزا و یا بصورت توام انجام گیرند.
سیکل موتورهای دیزل چهارزمانه
زمان تنفس :
پیستون از بالاترین مکان خود (نقطه مرگ بالا) به طرف پایین*ترین مکان خود در سیلندر (نقطه مرگ پایین) حرکت می*کند در این زمان سوپاپ تخلیه بسته است و سوپاپ هوا باز است. با پایین آمدن پیستون یک خلا نسبی در سیلندر ایجاد می*شود و هوای خالص از طریق مجرای سوپاپ هوا وارد سیلندر می*گردد. در انتهای این زمان سوپاپ هوا بسته شده و هوای خالص در سیلندر حبس می*گردد.

زمان تراکم :
پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا (تا نقطه مرگ بالا) حرکت می*کند و در حالیکه هر سوپاپ بسته*اند (سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه) هوای داخل سیلندر متراکم می*گردد و نسبت تراکم به 15 تا 20 برابر می*رسد. فشار داخل سیلندر تا حدود 40 اتمسفر بالا می*رود و بر اثر این تراکم زیاد حرارت هوا داخل سیلندر به شدت افزایش یافته و به حدود 600 درجه سانتیگراد می*رسد.

زمان قدرت :
در انتهای زمان تراکم در حالیکه هر دو سوپاپ همچنان بسته*اند و پیستون به نقطه مرگ بالا می*رسد مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به درون هوا فشرده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می*شود و ذرات سوخت در اثر این درجه حرارت زیاد محترق می*گردند. پس از خاتمه تزریق سوخت عمل سوختن تا حدود 3/2 از زمان قدرت ادامه پیدا می*کند.

فشار زیاد گازهای منبسط شده (به علت احتراق) پیستون را به طرف پایین و تا نقطه مرگ پایین می*راند. حرکت پیستون از طریق شاتون به میل*لنگ منتقل می*شود و موجب گردش میل*لنگ می*گردد. در این مرحله حرارت گازهای مشتعل شده به 2000 درجه سانتیگراد می*رسد و فشار داخل سیلندر تا حدود 80 اتمسفر افزایش می*یابد.

زمان تخلیه :
با رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین در مرحله قدرت ، سوپاپ تخلیه باز می*شود و به گازهای سوخته تحت فشار اولیه اجازه می*دهد سیلندر را ترک کند. پس پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا حرکت می*کند و تمام گازهای سوخته را بیرون از سیلندر می*راند. در پایان پیستون یکبار دیگر به طرف پایین حرکت می*کند و با شروع زمان تنفس سیکل جدیدی آغاز می*گردد.
سیکل موتور دوزمانه دیزل
در این نوع موتورهای دوزمانه سوپاپ تنفس هوای تازه ، نظیر آنچه در موتورهای چهارزمانه ذکر شد وجود ندارد. و به جای آن در فاصله معینی از سه سیلندر ، مجراهایی در بدنه سیلندر تعبیه شده است. که پیستون در قسمتی از مسیر خود جلوی آنها را می*بندد، اصول کار این موتورها در دوزمان است، که در واقع در هر دور چرخش میل*لنگ اتفاق می*افتد.


زمان اول :
پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا و تا نقطه مرگ بالا حرکت می*کند. در این زمان پیستون پس از عبور از جلو مجاری تنفس هوای تازه را تاحد معینی متراکم می*سازد. در طول این زمان سوپاپ تخلیه که در قسمت فوقانی سیلندر و در داخل سه سیلندر قرار دارد کماکان بسته مانده است.

زمان دوم :
در انتهای زمان اول مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به صورت پودرشده به درون هوای متراکم شده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می*شود و ذرات سوخت محترق می*گردد. فشار زیاد گازهای محترق شده پیستون را به طرف پایین می*راند. پیستون در مسیر حرکت روبه پایین خود جلو مجاری تنفس هوای تازه را باز می*کند. در این موقع هوای تازه به شدت وارد سیلندر می*گردد. در همین حال سوپاپ تخلیه نیز باز می*گردد و گازهای حاصل از احتراق بوسیله هوای تازه از سیلندر خارج می*گردند. پس از رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین سیکل جدیدی آغاز می*شود.