موضوع: موتور اتومبيل

متعلقات موتور اتومبيل
1- پیستون موتور : پیستون قطعه استوانه شکلی است که در داخل سیلندر حرکت رفت و برگشت
دارد و زمانهای موتو ر را به وجود می اورد ضمنا نیروهای تراکمی و انبساط ناشی از احتراق را
تحمل می کند
2- شاتون موتور :شاتون موتور اهرمی است که به پیستون موتور و میل لنگ متصل بوده , باعث
تبدیل شدن نیروی خطی پیستون به نیروی چرخشی میل لنگ می گردد
3-سیلندر موتور :استوانه ای است تو خالی که از بالا به وسیله سرسیلندر مسدود شده و از
طرف پایین با حرکت پیستون حجم ان مرتبا تغییر می کند
4- میل لنگ موتو ر میل لنگ یا محور موتور میله ای است که کار انجام شده در روی پیستون را به
صورت گشتاور و دور دریافت نموده قدرت را به سیستم انتقال قدرت ارسال می کند
5- شمع موتور شمع موتور وسیله ای است متشک از دو الکترود و بدنه سرامیکی که بر اثر ولتاژ
زیاد ایجاد شده و به وسیله کویل در زمان مناسب طراحی شده ایجاد جرقه می نماید و مخلوط
متراکم شده سوخت را منفجر می کند
6-سوپاپ موتور قطعه فلزی است قارچی شکل که در روی دریچه های ورودی و خروجی سرسیلندر
قرار گرفته است و در زمانهای کار موتور با باز و بسته شدن خود نقش متفاوتی را ایفا می کند

7- سرسیلندر موتور سرسیلندر قطعه ای است که به عنوان درپوش در بالای بدنه سیلندر بسته
می شود تا محفظه احتراق را به وجود اورد معمولا در روی سرسیلندر جای شمع و جای سوپاپ و
غیره قرار دارد
8- راهنمای سوپاپ یا گیت موتور استوانه ای که سوپاپ در ان حرکت کرده , به علت داشتن لقی
مجاز, حرکت سوپاپ را کنترل می کند
9-مجاری اب موتور محفظه های عبور اب در اطراف سیلندر و سرسیلندر می باشد که اب در ان
گردش کرده , گرمای بیش از اندازه موتور را به رادیاتور انتقال می دهد

10 – مانتیفولد موتور لوله های انتقال دهنده ای است که سوخت را به موتور وارد یا دودهای حاصل
از احتراق را به فضای ازاد هدایت می کند
11- تایپیت موتور استوانه ای است که در زیر ساق سوپاپ و یا میل تایپیت قرار دارد و سوپاپ را از
محل نشست خود بلند می کند و حرکت خود را از بادامک میل سوپاپ می گیرد
12- میل سوپاپ موتور محوری است که حرکت خود را از میل لنگ می گیرد و دارای بادامکهای است
که به تایپیت حرکت رفت و برگشتی میدهد به علاوه استوانه خارج از مرکزی دارد که پمپ بنزین را
به کار می اندازد و نیز دارای دندانه محرک اویل پمپ و دلکو می باشد
13- فلایویل یا چرخ طیار موتور قطعه نسبتا سنگینی است که به انتها میل لنگ بسته شده که جهت
ذخیره انرژی تولید شده در موتور و بازپس دهی ان در زمان مورد نیاز به کار می رود
14-بادامک موتور قطعه ای است بادام شکل که در روی محور میل سوپاپ ساخته شده و حرکت
دورانی محور را به حرکت خطی قطعه دیگری که با ان درگیر است میسر می کند
15- فنر سوپاپ موتور وسیله ای است که در موارد لزوم سوپاپ را می بندد
16 – اسبک موتور وسیله ای است که در موارد لزوم سوپاپ را باز می کند
17 – کاربراتور موتور کاربراتور دستگاهی است که در ان سوخت موتور با نسبت معینی و در شرایط
مختلف کارکرد موتور اماده می شود
18 – دلکو موتور دستگاهی است که برق فشار قوی را در زمان لازم بین شمعها تقسیم می کند
19- ***** روغن موتور وسیله ای است که ناخالصیهای شناور در روغن را جذب می کند
20-پمپ روغن دستگاهی است که روغن را با فشار معین به قسمتهای محرک موتور می رساند
21- موتور استارت دستگاه الکتریکی است که برای راه اندازی موتور به کار می رود
22- میله اندازه گیر روغن موتور وسیله ای است که سطح روغن را در کارتل به وسیله ان مشاهده
می کنند
23 – وایرهای فشار قوی در موتور وسایلی هستند که برق فشار قوی را از دلکو به سر شمعها
می رسانند
24 – دینام موتور دستگاهی است که بنزین را از باک به کاربراتور انتقال می دهد
25-پمپ بنزین موتور دستگاهی است که بنزین را از باک به کاربراتور انتقال می دهد
26- ترموستات موتور دستگاهی است که در مدار خروجی اب موتور قرار گرفته , درجه حرارت
اب موتور را کنترل و در حد معینی ثابت نگاه می دارد
27- واتر پمپ موتور دستگاهی است که اب را بین موتور و رادیاتور به گردش در می اورد
28 – پروانه موتور قطعه ای است که هوای محیط خارج را از لابلای پره های رادیاتور مکیده , اب
را خنک می کند

طرز کار موتور(چهار عمل اصلی در موتور)



چرخه کار موتور
اعمال یا رویدادهایی که در موتور شمع دار انجام می شود به چهار بخش یا حرکت پیستون
تقسیم میشود این حرکتها عبارتند از مکش تراکم انبساط و تخلیه هر حرکت از نقطه مرگ بالایی
به پایینی است در موتورهای چهار زمانه یک چرخه کامل از رویداد ها در سیلندر مستلزم دو
دور چرخش کامل میل لنگ است



زمان مکش : در حین حرکت مکش در موتور شمع دار سوپاپ بنزین (هوا) باز می شود و پیستون

به طرف پایین حرکت میکند در نتیجه در بالای پیستون خلا جزئی ایجاد می شود فشار جو مخلوط هوا
سوخت را از طریق دریچه بنزین به درون سیلندر سرازیر میکند وقتی پیستون از نقطه مرگ
پایینی میگذرد سوپاپ بنزین بسته می شود در نتیجه بخش بالایی سیلندر درزبندی می شود

زمان تراکم :پس از عبور پیستون از نقطه مرگ پایینی حرکت رو به بالای ان اغاز می شود و هر
دو سوپاپ بسته می شوند پیستونی که بسمت بالا می رود مخلوط هوا – سوخت را متراکم
می کند وان را به فضای کوچکتری بین سطح بالایی پیستون و سرسیلندر محدود می سازد این
فضا را محفظه احتراق می نامند در موتورهای شمع دار معمولا مخلوط هوا وسوخت چنان متراکم
می شود که حجم ان به یک هشتم حجم اولیه یا کمتر برسد میزان تراکم مخلوط هوا و سوخت
را نسبت تراکم می نامند نسبت تراکم بین حجم اولیه به نسبت مخلوط ثانویه را نسبت تراکم گویند
اگر حجم مخلوط پس از تراکم به یک هشتم حجم اولیه برسد ان گاه نسبت تراکم 8 به 1 خواهد شد

زمان انبساط :وقتی در پایان حرکت تراکم پیستون به نقطه مرگ بالایی می رسد شمع جرقه
می زندگرمای حاصل از جرقه شمع مخلوط هوا – سوخت متراکم را مشتعل می سازد این مخلوط
به سرعت میسوزد و دمای زیادی تا حدود 2500 درجه سانتیگراد تولید می شود و همین افزایش
فشار پیستون راپایین می راند شاتون این نیرو را به میل لنگ انتقال می دهد و میل لنگ میچرخد
تا چرخهای خودرو را بچرخاند

زمان تخلیه: وقتی در حرکت انبساط پیستون به نقطه مرگ پایینی نزذیک می شود سوپاپ دود باز
میشود پیستون پس از عبور از نقطه مرگ پایینی دوباره بالا می رود گازهای حاصل از احتراق از
دریچه دود خارج می شوند وقتی پیستون به نقطه مرگ بالای نزدیک می شود سوپاپ بنزین باز
می شود وقتی پیستون از نقطه مرگ بالایی می گذرد و حرکت به طرف پایین را اغاز میکند
سوپاپ دود بسته می شود و حرکت مکش دیگری اغاز می شود و کل چرخه – مکش-تراکم –
انبساط و تخلیه تکرار می شود تا وفتی موتور روشن است این اعمال همه سیلندر ها تکرار
می شوند

طرز کار موتور خودرو

آیا تا به حال کاپوت ماشین را باز کرده اید و از چیز هایی که در داخل آن وجود دارد متعجب شده اید؟موتور ماشین می تواند شبیه یک سیستم بزرگ گیج کننده از فلزات،لوله ها و سیم ها باشد.

http://www.science-ak.com/mechanics/eng ... engine.jpg

Photo courtesy DaimlerChrysler
Jeep® Grand Cherokee Engine

شما ممکن است بخواهید که از روی کنجکاوی بدانید که آنجا چه می گذرد. یا شما یک ماشین جدید بخرید، و چیز هایی شبیه " 3لیتر(6سیلندر)"و "دو سر سیلندر" و" تنظیم دریچه های پاشش سوخت" را شنیده باشید. معنی همه آنها چیست؟
اگر شما در مورد این طور مسائل متعجب شده اید،پس این مقاله را بخوانید.ما در باره ایده اساسی یک موتور بحث خواهیم کرد وسپس به جزئیات چگونگی اتصال قطعات به یکدیگر وارد می شویم،چه اشتباهاتی می تواند رخ دهد و چگونه عملکرد موتور افزایش می یابد.
هدف از یک موتور بنزینی تبدیل بنزین به حرکت است. بنابرین خودروی شما می تواند حرکت کند. به درستی ساده ترین راه برای ایجاد حرکت، مشتعل ساختن بنزین در داخل موتور است. بنابراین موتور ماشین یک موتور احتراق داخلی است. یعنی احتراق به صورت داخلی اتفاق می افتد.
دو نکته قابل توجه :
- انواع مختلف موتور های احتراق داخلی موجود است. موتورهای دیزلی یک نوع از آنها و موتورهای توربینی- گازی نوع دیگری است. شما همچنین مقالات موتورهای HEMI، موتور های وانکل و موتورهای دو زمانه را خوانده اید. هر یک از آنها مزایا و معایبی دارند.
- موتورهای دیگری از قبیل موتور های احتراق خارجی نیز وجود دارد. موتور بخار در قطارهای قدیمی و قایق های قدیمی بهترین مثال از یک موتور احتراق خارجی است. سوختهایی از قبیل زغال سنگ،چوب،روغن و... در یک موتور بخار در بیرون از آن میسوزند و بخار تولید می کنند و بخار در داخل موتور ایجاد حرکت می کند. موتورهای احتراق داخلی نسبت به موتورهای احتراق خارجی پر بازده هستند.(سوخت کمتری در هر مایل مصرف می کنند) به علاوه یک موتور احتراق داخلی نسبت به موتور احتراق خارجی معادل خود کوچکتر است. این توضیح می دهد که چرا ما در ماشین های Fordو GM عدم استفاده از موتور بخار را می بینیم.
اجازه دهید به فرایند احتراق داخلی با جزئیات بیشتر در بخش بعدی نگاه کنیم.
احتراق داخلی:
توپ سیب زمینی از اساس اصلی هر موتور رفت برگشتی احتراق داخلی استفاده می کند. اگر مقدار اندکی از سوخت با انرژی با لا (مانند بنزین) را در یک فضای کوچک و بسته مشتعل کنیم، انرژی باور نکردنی از انبساط گازها آزاد می شود. شما می توانید با استفاده از این انرژی یک سیب زمینی را تا500 فوتی پرتاب کنید. در این مورد این انرژی تبدیل به حرکت سیب زمینی می شود، البته این انرژی را می توان برای اهداف مهم تری نیز استفده کرد. به عنوان مثال، اگر بتوان یک چرخه ایجاد کرد که انفجارات شبیه این را صد بار در دقیقه انجام دهد و اینکه اگر بتوانید انرژی تولیدی از یک راه مفید مهار کنید چیزی بدست می آید که ساختار(هسته) موتور ماشین است .

http://www.science-ak.com/mechanics/eng ... labels.gif

تقریبا همه خودرو ها از یک سیکل احتراق چهار زمانه ای برای تبدیل بنزین به حرکت استفاده می کنند. موتورهای چهار زمانه که در سال 1867 اختراع شدند به افتخار نام نیکولاس اوتو، به چرخه اتو معروف هستند .موتور های چهار زمانه در شکل 1 نشان داده شده اند. مراحل سیکل اوتو عبارتند از:
· کورس مکش
· کورس تراکم
· کورس احتراق
· کورس تخلیه
شما در این شکل می توانید قطعه ای را ببینید که پیستون نامیده می شود و جایگزین سیب زمینی در توپ سیب زمینی شده است. پیستون توسط شاتون به میل لنگ وصل شده است، با چرخش میل لنگ حالت دوباره مسلح شدن توپ را به وجود می آورد. حالت های موجود در سیکل موتور:
· وقی پیستون از نقطه مرگبالا شروع به حرکت می کند، سوپاپ ورود باز می شود و با ادامه حرکت سیلندر پر از مخلوط بنزین و هوا می شود. که به آن کورس مکش گفته می شود. حتی ریزترین قطره بنزین نیز برای درست کار کردن احتیاج به مخلوط شدن با هوا دارد.(قسمت1 در شکل)
· سپس پیستون بر می گردد تا این مخلوط سوخت و هوا را متراکم کند. تراکم انفجار را قدرتی تر می کند.(قسمت 2 در شکل)
· وقتی پیستون به نقطه مرگ بالا در این کورس می رسد، شمع از خود جرقه تولید می کند و سوخت را مشتعل می کند. با منفجر شدن سوخت موجود در سیلندر پیستون به سمت پایین حرکت می کند. .(قسمت3 در شکل)
· وقتی پیستون به نقطه مرگ پائین در کورس می رسد، سوپاپهای تخلیه باز و گازهای خروجی از سیلندر خارج می شوند و به سمت اگزوز می روند.(قسمت4در شکل)
اکنون موتور آماده انجام سیکل جدید می شود و دو باره مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می شود.
توجه کنید حرکتی که در یک موتور احتراق داخلی تولید می شود یک حرکت دورانی است، در حالی که حرکت تولید شده توسط توپ سیب زمینی یک حرکت خطی است. در یک موتور حرکت خطی پیستون توسط میل لنگ به حرکت دورانی تبدیل می شود. حرکت دورانی حرکت جالبی است، زیرا ما برای به حرکت در آوردن خودرو به حرکت دورانی چرخها نیاز داریم.

قسمت های اصلی موتور:
سیلندر قلب موتور است که پیستون در داخل آن بالا و پائین می رود. در بالا موتور با یک سیلندر تشریح شد، این نوع موتورها در ماشین های چمنزنی دیده می شود. اما بیشتر خودروها بیشتر از یک سیلندر دارند (4،6،8 سیلندر) . در یک موتور چند سیلندره، سیلندر ها معمولا ً در یکی از سه حالت زیر چیده می شوند:

خطی، Vشکل (خورجینی) یا تخت که در شکل زیر نشان داده شده است :



شکل2.خطی- سیلندرها در یک خط و در یک ردیف مرتب شده اند(با ارایش خطی).



شکل3.V شکل (خورجینی)- سیلندرها در این حالت در دو ردیف که نسبت به یک دیگر زاویه مشخصی دارند قرار گرفته اند.



شکل4.تخت- سیلندرها در این حالت در دو ردیف مخالف همدیگر قرار دارند.
حالت مختلف قرار گرفتن سیلندرها، مزایا و معایب مختلفی دارد که عبارتند از: نرمی، هزینه ساخت و مشخصات ظاهری.این مزایا و معایب آنها را برای هر وسیله نقلیه خاصی متناسب می کند.

اجازه دهید به بعضی از قسمت های موتور با جزئیات بیشتر نگاه کنیم.
شمع
شمع تامین کننده جرقه ای است که باعث مشتعل شدن مخلوط سوخت و هوا می شود تا احتراق بتواند اتفاق بیافتد.این جرقه برای بدرستی عمل کردن بقیه قسمت ها باید در زمان درست صورت گیرد.
سوپاپ ها
سوپاپ های ورودی و خروجی در زمان مناسبی باز می شوند تا مخلوط سوخت و هوا وارد، و گازهای خروجی تخلیه شوند.توجه کنید که هر دو سوپاپ در طی کورس تراکم و احتراق بسته می شوند و محفظه احتراق آب بندی شده ای ایجاد می کنند.
پیستون
پیستون یک قطعه فلزی استوانه ای شکل است که در داخل سیلندر بالا و پائین می رود.
رینگ های پیستون
رینگ های پیستون فاصله بین دیواره بیرونی پیستون و دیواره داخلی سیلندر را آب بندی می کنند.
رینگ ها برای دو هدف زیر مورد استفاده قرار می گیرند:
· ممانعت از نشت مخلوط سوخت و هوا و گاز ها ی خروجی از محفظه احتراق به داخل کارتر طی کورس ترکم و احتراق.
· ممانعت از نشت روغن به محفظه احتراق، که از سوختن و کاهش مقدار آن جلو گیری می کند.
دلیل این که بیشتر خودرو ها روغن سوزی دارند و باید در هر 1000 مایل یک کوارت(quart) روغن اضافه کنیم، این است که موتور آنها کهنه بوده و رینگ ها نمی توانند به مدت طولانی محفظه احتراق را به درستی آب بندی کنند.
شاتون:
شاتون، پیستون را به میل لنگ وصل می کند. که می تواند هر دو انتهایش بچرخدو با حرکت پیستون تغییر زاویه دهد و میل لنگ را بچرخاند.
میل لنگ:
میل لنگ حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت دورانی تبدیل می کند.
محفظه روغن(کارتر):
کارتر میل لنگ را احاطه کرده که محتوی مقداری روغن است که در محفظه روغن جمع شده است.
مشکلات موتور :
تصور کنید که شما در صبح یکی از روزها می خواهید خودرواتان را روشن کنید اما خودرو روشن نشود، اکنون چه مشکلی می تواند وجود داشته باشد؟ حالا که شما طرز کار یک خودرو را می شناسید چیز های اساسی را که می تواند مانع حرکت خودرو شود را می دانید. سه مورد اساسی که ممکن است اتفاق بیفتد:
1. اختلاط بد سوخت
2.کاهش تراکم
3.ضعیف بودن جرقه
علاوه بر این، هزاران چیز کوچک نیز می تواند مشکلاتی را ایجاد کند که این سه مورد مهمترین آنها هستند.
مبنی بر این که بحث ما در مورد موتور های ساده است، در اینجا ما نگاهی گذرا و سریع به چگونگی تاثیر این مشکلات بر روی موتور خواهیم داشت.
__________________


اختلاط بد سوخت- اختلاط بد سوخت می تواند ناشی از چند مورد زیر باشد:
· کمبود بنزین
· کمبود هوا
· ممکن است سیستم سوخت رسانی مقدار خیلی بیشتر یا کمتر از حد معمول سوخت را مخلوط کند، به این معنی که انفجار به درستی اتفاق نیافتد.
· اگر سوخت نا خالصی(مثل آب در باک بنزین)داشته باشد، باعث مشتعل نشدن سوخت می شود.

کمبود تراکم- ا گر شارژی از مخلوط بنزین و هوا به درستی متراکم نشود، فرایند تراکم آن طور که باید، انجام نمیشود. کمبود تراکم به دلایل زیر می تواند اتفاق بیافتد:
· رینگ های پیستون خراب شده باشند(نشت مخلوط سوخت و هوا در مرحله تراکم).
· سوپاپ های ورودی و خروجی آب بندی نباشند، که دوباره باعث نشت مخلوط سوخت و هوا می شود.
· وجود سوراخ در سیلندر
بیشتر سوراخ هایی که در سیلندر ایجاد می شود در قسمت بالای سیلندر (جایی که سوپاپ ها و شمع قرار دارند که به سر سیلندر معروف است) قرار دارد که به خود سیلندر متصل است. عموما ً سیلندر و سر سیلندر با یک واشر که بین این دو فشرده شده، به همدیگر پیچ شده اند تا یک آب بندی مطمئن تری ایجاد کند. اگر واشر خراب شده باشد سوراخ های کوچک موجود بین سیلندر و سر سیلندر بزرگتر می شوند و این سوراخ ها از دلایل نشت هستند.
ضعیف بودن جرقه- جرقه ممکن است به چند دلیل زیر ضعیف یا وجود نداشته باشد:
· اگر شمع یا وایرها پوسیده باشند، جرقه ضعیف خواهد بود.
· اگر وایر قطع یا از بین رفته باشد یا اگر سیستم به درستی کار نکند و جرقه را به وایرها نفرستد، باز جرقه ای نخواهیم داشت.
· اگر جرقه زودتر یا دیر تر از زمان استاندارد در سیکل اتفاق بیافتد (تایمینگ نبودن سیستم جرقه زنی) و سوخت در زمان صحیح مشتعل نشود، این می تواند دلیل بیشتر مشکلات باشد.
مواردی که می توانند ایجاد مشکل کنند. برای مثال:
· اگر باتری از کار افتاده باشد موتور روشن نمی شود.
· اگر یاتاقان های که موجب می شوند که میل لنگ آزادانه بچرخد از کار بیافتد، میل لنگ نمی تواند بچرخد و موتور روشن نمی شود.
· اگر سوپاپها در زمان درستی، یا اصلا ً باز و بسته نشوند و هوا وگاز های خروجی نتوانند وارد و خارج شوند، موتور روشن نمی شود.
· اگر چیزی شبیه سیب زمینی به لوله اگزوز چسبیده باشد و گازهای خروجی نتوانند بیرون بروند موتور روشن نمی شود.
· اگر روغن وجود نداشته باشد پیستون نمی تواند آزادانه در داخل سیلندر بالا و پائین برود، در نتیجه گیر می کند.
در کار کرد صحیح موتور همه این فاکتور ها در یک بازه ای هستند.
می توان دید که در یک موتور چندین سیستم کمک می کنند تا کار تبدیل سوخت به حرکت انجام شود. در بخش های بعدی، زیرسیستم های مختلفی که در موتور استفاده می شود را خواهیم دید.
سیستم سوخت رسانی و محرک سوپاپ های موتور
بیشتر زیر سیستم های موتور از تکنولوژی مختلفی استفاده می کنند و بهترین تکنولوژی آن است که عملکرد موتور را بهبود بخشد.اجازه دهید نگاهی به زیرسیستمهای مختلفی که در خودرو های مدرن استفاده شده اند بیاندازیم. برای این کار از سیستم محرک سوپاپ ها شروع می کنیم.
سیستم سوپاپ ها شامل سوپاپ ها و مکانیسم باز و بسته کننده آنهاست. مکانیسم باز و بسته کننده ، میل سوپاپ نامیده می شود. میل سوپاپ برجستگی هایی دارد که با حرکت انها سوپاپ ها بالا و پائین می روند که درشکل 5 نشان داده شده.

http://www.science-ak.com/mechanics/eng ... ne-cam.gif

Figure 5.the camshaft
بیشتر موتورهای مدرن میل سوپاپ رو هستند، به این معنی که میل سوپاپ در بالای سوپاپ قرار گرفته همانطور که در شکل 5 می بینید، بادامک روی شفت سوپاپ ها را مستقیما ً، یا از طریق یک اتصال کوتاه به راه می اندازد.موتور های قدیمی از میل سوپاپی که در مخزن روغن که در نزدیکی میل لنگ قرار گرفته استفاده می کنند.میله ها به بادمکی که زیر تایپت و بالای سوپاپ ها قرار دارد وصل شده است.این موتور ها قطعات متحرک زیادی دارند و این موجب تاخیر بیشتری بین به کار افتادن بادامک های سوپاپ و حرکت واکنشی سوپاپ ها می شود.تسمه تایمینگ یا زنجیر تایمینگ میل لنگ را به میل سوپاپ وصل می کند، بنابراین سوپاپ ها با پیستون هماهنگ هستند. میل سوپاپ با هر چرخش میل لنگ نیم دور می چرخد. بیشتر موتورها با عملکرد بالا 4 سوپاپ برای هر سیلندر دارند(2تا برای مکش و 2تا برای تخلیه) و این آرایش نیازمند دو میل سوپاپ برای هر ردیف از سیلندرها است. که با آن دوبل میل سوپاپ رو گفته می شود. برای جزئیات بیشتر به مقاله طرز کار میل سوپاپ ها مراجعه کنید.
سیستم جرقه زنی(شکل 6) شارژر الکتریکی ولتاژ بالا تولید می کند و آنرا از طریق وایر ها به شمع منتقل می کند. شارژ ابتدا به سمت دلکو هدایت می شود، که دلکو را می توان به راحتی در زیر کاپوت ماشین جست. یک سیم از سیستم جرقه زنی وارد دلکو می شود و 6،4 یا 8 (بسته به تعداد سیلندر ها) سیم از آن خارج می شود. این سیم ها شارژ الکتریکی را به هر یک از شمع ها منتقل می کنند. موتور طوری تایمینگ شده است که در هر لحظه فقط در یک سیلندر جرقه ایجاد می شود.این باعث می شود که موتور به نرمی کار کند. برای جزئیات بیشتر به طرز کار سیستم جرقه زنی مراجعه کنید.

http://www.science-ak.com/mechanics/eng ... labels.gif

در بخش بعدی چگونگی روشن شدن موتور و سیستم خنک کننده را خواهیم دید.
خنک کننده موتور،مکش هوا و شروع کار سیستم:
سیستم خنک کننده در بیشتر خودرو ها شامل رادیاتور و واتر پمپ است.آب از طریق منافذی در اطراف سیلندر عبور می کند و بعد برای خنک شدن دوباره به رادیاتور باز می گردد. در بعضی خودرو ها (به طور خاص در فولوکس واگن) و همچنین در بیشتر موتور سیکلت ها و موتور های چمنزنی از سیستم هوا خنک کن به جای سیستم خنک کننده آبی استفاده می شود. موتور های که از سیستم هوا خنک کن بهره می گیرند، سبکتر و گرمتر هستند .که عموما ً طول عمر و عملکرد موتور پایین است. برای جزئیات بیشتر می توانید به طرز کار سیستم خنک کننده موتور مراجعه کنید.

http://www.science-ak.com/mechanics/eng ... -parts.jpg

بنابراین اکنون می دانید که چگونه و چرا موتور خودرویتان خنک می ماند. اما چرا چرخش هوا اهمیت دارد؟ بیشتر خودرو ها به صورت نرمال تهویه می شوند ،به این معنی که جریان هوا از طریق ***** هوا و مستقیما ً وارد سیلندر می شود.موتور های با عملکرد بالا از توربو شارژر و سوپر شارژر استفاده می کنند.به این معنی که برای افزایش عملکرد موتور ،هوا به صورت فشرده (بنابراین مخلوط سوخت و هوای بیشتری می تواند به صورت فشرده وارد هریک از سیلندرها شود.) وارد موتور می شود که به میزان این فشار تقویت کننده می گویند.توربو شارژر از یک توربین کوچک متصل به لوله خروجی(اگزوز)برای چرخش توربین کمپرسور استفاده می کند تا توربین کمپرسور جریان هوا را وارد سیلندر کند.توربو شارژر مستقیما ً به موتور وصل شده تا کمپرسور را بچرخاند.



برای جزئیات بیشتر به طرز کار توربو شارژر مراجعه کنید.
افزایش عملکرد موتور حائز اهمیت است اما در حقیقت وقتی کلید استارت را می چرخانید چه اتفاقی می افتد؟
سیستم استارت شامل یک موتور الکتریکی استارت و یک سلنوئیداست.وقتی کلید استارت را می چرخانید موتور استارت، موتور را با دور پایین می چرخاند بنابراین فرایند احتراق شروع می شود.برای راه اندازی یک موتور سرد یک موتور قدرتمند نیاز است.که استارت موتور بر همه اینها غلبه می کند:
· تمام اصطکاکهای داخلی ناشی از رینگ های پیستون.
· فشار تراکم در هر سیلندر که در اثر کورس تراکم اتفاق می افتد.
· انرژی مورد نیاز برای باز و بسته کردن سوپاپ ها توسط میل سوپاپ.
· همه چیز های دیگر که مستقیما ً به موتور وصل هستند (یعنی انرژی خود را از موتور می گیرند) مانند واتر پمپ،اویل پمپ و آلترناتور و...
به دلیل نیاز به انرژی زیاد و این که موتور از سیستم الکتریکی 12 ولت استفاده می کند باید صدها آمپر برق به استارتر موتور هدایت شود.سلنوئید یک سوئیچ الکتریکی بزرگ ضروری است که می تواند جریان بالا را هدایت کند.وقتی کلید استارت را می چرخانید،سلنوئید فعال شده و موتور را به کار می اندازد.
در بخشهای بعدی به زیر سیستم هایی که برای نگهداری روغن وسوخت و طرز خارج ساختن گازهای خروجی و آلودگی به کار می روند بحث خواهیم کرد.

سیستم روغن کاری،سوخت رسانی،اگزوز و سیستم الکتریکی:
در سیستم سوخت رسانی بنزین از باک توسط پمپ مکیده می شود و با هوا مخلوط شده و بنابراین مقدار صحیحی از مخلوط سوخت و هوا می تواند وارد سیلندرها شود.تزریق سوخت از سه طریق زیر متداول است: کاربراتور،تزریق از دریچه سوخت،تزریق مستقیم سوخت.
· کاربراتور وسیله ایست که سوخت را با هوا مخلوط می کند و به داخل موتورمی فرستد.
· در موتور های انژکتوری مقدار معینی از سوخت به طور جداگانه از بالای سوپاپ مکش(دریچه تزریق سوخت)یا مستقیما ً(تزریق مستقیم سوخت)به داخل سیلندر تزریق می شود.
· برای جزئیات بیشتر به طرز کار تزریق سیستم سوخت مراجعه کنید.
روغن همچنین نقش مهمی دارد. سیستم روغن کاری این اطمینان را می دهد که به همه قطعات روغن رسانی شود و باعث نرمی کار آنها می شود. دو قسمت اصلی که نیاز به روغن کاری دارند تا راحت بچرخند عبارتند از: پیستون ها(حرکت روان آن در داخل سیلندر)و یاتاقان های میل لنگ و میل سوپاپ. در اکثر خودرو ها روغن از محفظه روغن توسط اویل پمپ مکیده می شود و برای تصفیه از ***** روغن عبور می کند و با فشار زیاد به یاتاقان ها و دیواره سیلندر ها پاشیده می شود،سپس روغن به مخزن روغن می چکد و در آنجا جمع شده و دوباره این سیکل تکرار می شود.
سیستم تخلیه گازهای خروجی شامل لوله خفه کن و اگزوز است. بدون صدا خفه کن صدای هزاران انفجار کوچک را از لوله اگزوز می شنوید. صدا خفه کن صدا را کنترل می کند. سیستم تخلیه همچنین شامل یک مبدل کاتالیزر است. برای جزئیات بیشتر به طرز کار کاتالیزور مراجعه کنید.
سیستم کنترل آلودگی در خودرو های مدرن شامل یک مبدل کاتالیزور،مجموعه ای از سنسور ها و راه اندازها و یک کامپیوتر برای کنترل و هماهنگی تمام قسمتها است. به عنوان مثال مبدل کاتالیزور از یک کاتالیز و اکسیژن برای از بین بردن سوخت های مشتعل نشده و دیگر مواد شیمیایی موجود در اگزوز استفاده می کند. یک سنسور اکسیژن در اگزوز قرار دارد که این اطمینان را می دهد مقدار کافی اکسیژن برای عملکرد کاتالیزور و هماهنگی قسمت های دیگر در دسترس است.
علاوه بر سوخت چه چیز های دیگری برای راه اندازی موتور ضروری است؟ سیستم الکتریکی شامل یک باطری و یک آلترناتور است .آلترناتور توسط یک تسمه به موتور وصل شده و جریان الکتریکی لازم برای شارژ باطری را تولید می کند. باطری خودرو می تواند جریان 12 ولتی برای تمام قسمت های خودرو که نیاز به جریان الکتریسیته دارند(سیستم جرقه زنی ، رادیو ،چراغ ها،برف پاک کن شیشه جلو،بالا بر شیشه ها ،صندلی ها و کامپیوتر و...)را ازطریق سیم ها فراهم کند.
حالا که با همه زیر سیستم های اصلی موتور آشنا شدیم،اجازه دهید در مورد راه هایی که برای تقویت عملکرد موتور وجود دارد بحث کنیم.
تولید قدرت بیشتر در موتور
با استفاده از این اطلاعات می توان راه های زیادی برای بهبود عملکرد موتور یافت.سازندگان خودرو دائما ًبا پیروی از این موارد موتور های قدرتمندتر و پر بازده تر می سازند.
افزایش حجم موتور- افزایش حجم موتور به معنی بیشتر شدن قدرت است زیرا سوخت بیشتری در هر دور چرخش میل لنگ مصرف می شود. شما می توانید افزایش حجم موتور را توسط ساخت سیلندر بزرگتر یا اضافه کردن سیلندر اضافی حاصل نمائید.بیشترین سیلندر عملی 12سیلندر بوده است.
افزایش نسبت تراکم - نسبت تراکم بالا تا یک اندازه ای، قدرت بیشتری تولید می کند. افزایش بیش از حد تراکم مخلوط سوخت و هوا موجب مشتعل شدن خود به خودی سوخت می شود(قبل از جرقه زدن شمع). سوخت با اکتان بالا مانع این نوع احتراق می شود. این است دلیل اینکه چرا موتور های با عملکرد بالا معمولا ً نیازمند بنزین با اکتان بالا هستند. این موتور ها از نسبت تراکم بالایی برای افزایش قدرت موتور استفاده می کنند.
افزایش مواد داخل سیلندر - اگر شما هوای بیشتری(و سوخت بیشتری)را داخل سیلندر با حجم ثابت وارد کنید،انرژی بیشتری از سیلندر(به این منظور می توان حجم سیلندر را افزایش داد)می توانید بگیرید. توربو شارژر ها و سوپر شارژر ها به منظور پر کردن بیشتر هوا در داخل سیلندر،هوای ورودی را فشرده می کنند.
برای جزئیات بیشتر می توانید به طرز کار توربوشارژرها مراجعه نمایید.
خنک کردن هوای ورودی- متراکم کردن هوا باعث افزایش دما می شود. به منظور احتراق خوب هوای سرد مورد نیاز است، زیرا هوای گرم به هنگام احتراق انبساط کمتری دارد. بنابراین بیشتر توربوشارژرها و سوپر شارژر خودرو ها یک اینتر کولر دارند.اینتر کولر یک رادیاتور مخصوص دارد که هوای متراکم از آن عبور می کند و قبل از ورود به سیلندر سرد می شود. برای جزئیات بیشتر به طرز کار سیستم خنک کننده موتور مراجعه کنید.
سهولت ورود هوا- از آن جایی که پیستون در کورس مکش به سمت پائین حرکت می کند ،مقاومت هوا می تواند باعث تلف شدن قدرت موتورشود. مقاومت هوا می تواند با استفاده از دو سوپاپ ورودی در هر سیلندر به طور شگفت آوری کاهش یابد. در بعضی خودروهای جدید با استفاده از آرایش منیفولد هوا مقاومت هوا مرتفع می شود.***** هوای بزرگ نیز می تواند جریان هوا را بهبود بخشد.
سهولت تخلیه گاز های خروجی- اگر مقاومت هوا، تخلیه گازهای خروجی از سیلندر رامشکل کند،قدرت موتور تلف می شود. مقاومت هوا می تواند با افزودن سوپاپ خروجی ثانویه در هر سیلندر کاهش یابد(یک خودرو با دو سوپاپ ورودی و دو سوپاپ خروجی دارای 4 سوپاپ در هر سیلندر است که می تواند عملکرد موتور را بهبود بخشد.وقتی شما می شنوید یک خودرو4سیلندر و 16 سوپاپ دارد به این معنی است که در هر سیلندر 4 سوپاپ وجود دارد.) اگر لوله اگزوز خیلی کوچک یا صدا خفه کن مقداری مقاومت هوا داشته باشد می تواند فشار معکوس ایجاد کند که همان آثار را در پی دارد.
سیستم تخلیه گاز های خروجی با عملکرد بالا از سر پوش، لوله اگزوز بزرگ و صدا خفه کن با جریان آزاد به منظور کاهش فشار معکوس در سیستم اگزوز استفاده می کند.وقتی شما می شنوید که خودرویی دارای دو لوله اگزوز است هدف بهبود جریان تخلیه گاز های خروجی توسط دو لوله به جای یک لوله اگزوز است.
کاهش وزن قطعات- کاهش وزن قطعات به بهبود عملکرد موتور کمک می کند.هر وقت پیستون تغییر جهت می دهد (یعنی ایستادن در یک جهت و شروع به حرکت در جهت دیگر) برای این تغییر جهت مقداری انرژی مصرف می شود.در نتیجه پیستون سبک تر انرژی کمتری نیز می گیرد.
تزریق سوخت- انژکتور سوخت را به قسمتهای مساوی بین سیلندرها توزیع می کند، این باعث بهبود عملکرد موتور و صرفه جویی در مصرف سوخت است. برای جزئیات بیشتر به طرز کار سیستم سوخت رسانی مراجعه کنید.
پرسش و پاسخ در مورد موتور
تفاوت بین موتورهای دیزلی و بنزینی چیست ؟
در موتورهای دیزل شمع وجود ندارد در عوض سوخت دیزل مستقیما به داخل سیلندر تزریق می شود و طی فشار کورس تراکم، متراکم و گرم می شود که موجب می شود سوخت مشتعل شود .سوخت های دیزل چگالی انرژی بیشتری نسبت به بنزین دارد. بنابراین یک موتور دیزل قدرت بیشتری دارد . برای اطلاعات بیشتر به طرز کار موتورهای دیزل مراجعه کنید .
تفاوت بین موتورهای دوزمانه و چهار زمانه چیست ؟
بیشتر اره های زنجیری و قایق های موتوری از موتورهای دوزمانه استفاده می کنند . یک موتور دو زمانه سوپاپ متحرک ندارد و هر وقت که پیستون به نقطه مرگ بالا در سیکل میرسد ، شمع جرقه می زند. یک سوراخ در قسمت پایین بدنه سیلندر وجود دارد که اجازه ورود هوا و سوخت را می دهد .همانطور که پیستون به سمت بالا حرکت می کند مخلوط هوا و سوخت متراکم می شود و جرقه شمع باعث مشتعل شدن آن و در نتیجه موجب احتراق می شود. در موتورهای دو زمانه باید بنزین را با روغن مخلوط کنید زیرا سوراخ های موجود در بدنه سیلندر مانع استفاده از رینگ برای آب بندی محفظه احتراق می شود . به طور کلی یک موتور دو زمانه انرژی زیادی نسبت به یک موتور چهار زمانه هم اندازه خود تولید می کند زیرا در هر دور میل لنگ یک کورس انبساط داریم به هر حال یک موتور دو زمانه بنزین و روغن بیشتری می سوازند بنابراین آلودگی بیشتری نیز دارد . برای جزئیات بیشتر به طرز کار موتورهای دیزل مراجعه کنید .
مزایای موتورهای بخار نسبت به موتورهای احتراق داخلی چیست ؟
مزیت اصلی موتورهای بخار این است که هر چیزی را می تواند به عنوان سوخت بسوزاند . برای مثال : یک موتور بخار می تواند از زغال سنگ ،روزنامه و چوب به عنوان سوخت استفاده کند در حالیکه موتور های احتراق داخلی نیاز به یک سوخت مایع خالص و با کیفیت بالا یا یک سوخت گازی دارد .برای جزئیات بیشتر به طرز کار موتورهای بخار مراجعه کنید .
آیا سیکل دیگری علاوه بر سیکل اتو وجود دارد که در موتور خودرو استفاده شود ؟
سیکل موتورهای دوزمانه و همچنین سیکل موتورهای دیزل که در بالا بحث شد متفاوت است. موتوری که در مزدا Millenia استفاده شده یک سیکل اصلاح شده از سیکل اتو است که سیکل Millerنامیده می شود و موتورهای توربینی گازی نیز از سیکل برایتون استفاده می کند. موتورهای روتوری وانکل نیز از سیکل اتو استفاده می کنند اما راه کار های آن کاملا متفاوت با موتورهای چهار زمانه پیستونی است .
چرا بعضی خودرو ها 8 سیلندر در یک موتور دارند ؟چرا آنها از یک سیلندر بزرگ با حجم مساوی به جای هشت سیلندر استفاده نمی کنند ؟
دو دلیل برای اینکه در یک موتور با حجم چهار لیتر از هشت سیلندر نیم لیتری به جای یک سیلندر بزرگ چهار لیتری استفاده می شود ،وجود دارد .دلیل اصلی نرم کار کردن آن است یک موتور هشت سیلندر خیلی نرم کار می کند زیرا هشت فضای انفجار به جای یک فضای انفجاری بزرگ دارد .دلیل دیگر شروع گشتاور است .وقتی یک موتور هشت سیلندر را استارت می زنید دو سیلندر (یک لیتر) در کورس تراکم قرار دارد اما در یک سیلندر بزرگ در یک لحظه باید چهار لیتر به جای یک لیتر متراکم شود .

موتور ماشین شورلت زد آر وان

http://www.supercars.net/carpics/3996/2 ... eZR110.jpg

این هم عکسی از موتور خودروی جدید کیش خودرو (وانت صحرا) :



موتور های نیمکره ای چگونه کار می کند

اگر به خودرو علاقه مند اید احتمالا درباره ی موتور های نیمکره ای شنیده اید،اگر در ١٩٦٠ و یا قبل از آن متولد شده اید پدیده ی خلق شده توسط موتور نیمکره ای شرکت کرایسلر در سالهای ٦٠،١٩٥٠و ٧٠ را بخاطر می آورید
اگر مسابقات اتوموبیل رانی را دنبال می کنید می دانید که موتور نیمکره ای ٤٢٦ به خاطر کارآیی آن یک موتور محبوب است،احتمالا راجع به موتور های نیمکره ای که کرایسلر از سال ٢٠٠٣در وانت دوج استفاده کرده است شنیده اید.

2003 Dodge Ram with 5.7-liter HEMI Magnum V-8
حتی اگر کمی درباره ی خودرو و موتور بدانید لغت نیمکره ای احتمالا برایتان معنی دارد،در دنیای خودرو ها این کلمه مترادف با موتور های بزرگ و قدرتمند شده است.

5.7-liter HEMI Magnum V-8 engine
در این مقاله درباره ی موتور های نیمکره ای خواهید آموخت و می فهمید چه چیزی موتور های نیمکره ای را این چنین ترسناک ساخته است.
موتور نیمکره ای برای خودرو ها در سال ١٩٤٨ متولد شد که هری وست لیک و دیگران یک موتور ٦ سیلندر نیم کره ای برای جگوار طراحی کردند،چند سال بعد در سال ١٩٥١ کرایسلر یک موتور نیمکره ای ١٨٠ اسب بخاری را در مدل های مختلف معرفی کرد،موتور نیمکره ای کرایسلر جابه جایی هوایی برابر با ٣٣١ اینچ مکعب،٤/٥ لیتر داشت،بنابر این به عنوان یک موتور نیمکره ای ٣٣١ شناخته شد.

Dual Ghia powered by a 392 HEMI
کرایسلر به بهتر کردن موتورهای نیمکره ای ادامه داد و یک موتور ٣٥٤ اینچ مکعبی را در ١٩٥٦،یک ٣٩٢ اینچ مکعبی در ١٩٥٧ و سر انجام یک ٤٢٦ اینچ مکعبی،٧ لیتری ،را در ١٩٦٤ طراحی کرد موتور ٤٢٦ افسانه ی موتورهای نیمکره را بر سنگ ثبت کرد زیرا مکان اول،دوم و سوم را در مسابقات NASCAR١٩٦٤ بدست آورد،موتور ٤٢٦ برا ی استفاده در شهر ها با ٤٢٥ اسب بخار قدرت در ١٩٦٥ به بازار آمد.
هنوز هم سیلندر و سرسیلندرهای موتور ٤٢٦ پیدا می شود،چیزی که به موتور نیمکره ای ١٩٥١ کرایسلر اجازه می داد نسبت به موتورهای دیگر آن روز قدرت بیشتری داشته باشد،بهبود بخشیدن به محفظه ی احتراق است.



در موتور های نیمکره ای بالای محفظه ی احتراق ،همان طور که در تصویر بالا می بینید،به شکل نیمکره است،چنین موتوری سرسیلندر نیمکره ای دارد و معمولا شمع در بالای محفظه ی احتراق و سوپاپ ها در طرف های مخالف هم قرار دارند.
بیشتر خودرو های قبل از ١٩٥٠ از سر سیلندر تخت استفاده می کردند و هنوز هم بیشتر ماشین های چمن زنی از این نوع سرسیلندر استفاده می کنند زیرا ساخت آن ارزان تر است،درموتورهای با سرسیلندر های تخت،سوپاپ ها در بدنه سیلندر جای دارند و در محفظه کنار پیستون باز می شوند.



سرسیلندرهای تخت بسیار ساده اند و با ریخته گری و ایجاد یک سوراخ برای شمع ساخته می شوند،میل بادامک در سیلندر مستقیما دسته سوپاپ را هل می دهد تا سوپاپ باز شود،همه چیز در سر سیلندر های تخت ساده تر است اما مشکل این نوع موتور ها راندمان حرارتی است که در ادامه درباره ی آن صحبت می کنیم.
مزایا
چیز های متفاوتی در طراحی یک موتور مقدار انرژی بدست آمده از هر احتراق را کنترل می کند،برای مثال:
●شما می خواهید تمام سوخت در سیلندر بسوزد،اگر درموتور طراحی شده مقداری سوخت نسوخته بماند،انرژی آزاد نشده ای خواهیم داشت.
●وقتی میل لنگ در زاویه مناسب قرار دارد باید بیشترین مقدار فشار را داشته باشیم ،زیرا تمام انرژی از فشار بدست می آید.
●باید کمترین مقدار انرژی برای کشیدن سوخت و هوا و خروج دود هدر رود.
●تا جایی که ممکن است گرمای دیواره سیلندر کمتر ازدست برود زیرا گرما چیزی است که فشاررا تولید می کند و از دست دادن گرما یعنی فشار بیشینه کمتر.
آخرین مورد یکی از برتری های اصلی سرسیلندر نیمکره ای در برابر سرسیلندر تخت است،دیواره محفظه احتراق گرما از دست می دهد و سوخت نزد یک دیواره آنقدر سرد است که بخوبی نمی سوزد،در سرسیلندر تخت مساحت دیواره نسبت به کل محفظه احتراق زیاد است اما در موتور های نیمکره ای مساحت دیواره خیلی کمتر از سرسیلندر های تخت است بنا بر این گرمای کمتری هدر می رود و فشار بیشینه بیشتر است.
خصوصیت دیگر سرسیلندر نیمکره ای اندازه سوپاپ هاست،از آنجایی که سوپاپ ها در دو جهت مخالف سرسیلندر قرار دارند برای هر سوپاپ جای بیشتری است،موتورهای قبل از نیمکره دارای محفظه احتراق گوه ای شکل با سوپاپ های در یک جهت بودند،چیدن خطی سوپاپ ها اندازه آنها را محدود می کند،اما در موتور های نیمکره سوپاپ ها می توانند بزرگ باشند و جریان هوا به موتور بهتر باشد.
موتور نیمکره ای دوج
موتور نیمکره ای ۳۴۵ اینچ مکعبی ، ۷/٥ لیتری،دوج رکورد قدرت موتور های نیمکره ای را شکسته است.



5.7-liter HEMI Magnum V-8engine from the 2003 Dodge Ram
این موتور ۳۴۵ اسب بخار قدرت دارد و نسبت به سایر موتور های بنزینی این رده بهتر است
●موتور ۷/٥ لیتری دوج، ۳۴۵ اسب بخار در ۵۴٠٠ دور بر دقیقه
●فورد 4.5 لیتری،260 اسب بخار در 4500 دور در دقیقه
●جنرال موتورز،۶ ليتری ۳٠٠اسب بخار در ۴۴٠٠ دور در دقيقه
●جنرال موتورز،١/٨ ليتری،۳۴٠ اسب بخار در ۴٢٠٠ دور در دقيقه
●دوج ٨ ليتری ،٣٠٥ اسب بخار،۴٠٠٠ دور در دقيقه
●فورد ٨/۶ ليتری، ۳١٠ اسب بخار در ۴٢۵٠ دور در دقيقه
موتور نیمکره ای دوج دو سوپاپ و دو شمع برای هر سیلندر دارد،وجود دو شمع برای هر سیلندر به حل مشکل انتشار که موتورهای نیمکره های کرایسلر در گذشته با آن روبرو بودند کمک می کند ،دو شمع دو نقطه شروع سوختن را بوجود می آورد،و سوختن کاملتر را تضمین می کند.
معایب
اگر موتور های نیمکره ای این همه مزایا دارند چرا همه موتور ها به این شکل ساخته نمی شوند؟ چون امروزه روش های بهتری موجود است.
چیزی که یک سرسیلندر نیمکره ای هیچوقت ندارد چهار سوپاپ برای هر سیلندر است،زاویه چهار سوپاپ آنقدر بد می شود که تقریبا نمی توان چنین سرسیلندری ساخت،داشتن چهار سوپاپ به ازای هر سیلندر برای خودرو های مسابقه مهم نیست زیرا این خودرو ها به داشتن دو سوپاپ محدود شده اند اما در مورد خودرو های شهری داشتن چهار سوپاپ کمی کوچکتر به موتور اجازه تنفس بهتری نسبت به دو سوپاپ بزرگ می دهد،موتور های امروزی از طرح pentroof برای جا دادن چهار سوپاپ استفاده می کنند.



دلیل دیگر استفاده نکردن از سرسیلندر نیمکره ای در موتور های قدرتمند علاقه به وجود داشتن محفظه احتراق کوچکتراست،محفظه کوچکتر در حین احتراق حرارت کمتری از دست می دهد و نیز در زمان کمتری تمام سوخت می سوزد که هر دو به افزایش فشار کمک می کنند در نتیجه طرح pentroof فشرده مفید تر است.

موتورهای شش زمانه
مقدمه
عملیات سیکل های مختلف بیشتر موتورهای احتراق داخلی فعلی، دارای یک طرح رایج است به این صورت که انفجار در یک سیلندر پس از تراکم انجام می شود. نتیجه ان است که انبساط گاز مستقیما روی پیستون اثر گذاشته (کار انجام می دهد) و میل لنگ را 180 درجه بچرخاند.

با توجه به طراحی فنی و مکانیکی، موتور شش زمانه همانند موتورهای احتراق داخلی می باشد. اگر چه سیکل ترمودینامیکی و یک سر سیلندر اصلاح شده همراه دو اتاق اضافی ان را به کلی متمایز می کند. یک محفظه ی احتراق و یک محفظه ی تراکم( گرمکن هوا) هر دو از سیلندر جدا هستند. احتراق درون سیلندر رخ نمی دهد اما در محفظه ی احتراق کمکی هم فوری روی پیستون اثر نمی گذارد و زمان ان از 180 درجه ی چرخش میل لنگ، در زمان انفجار(کار) جدا می باشد.

محفظه ی احتراق به طور کلی توسط محفظه ی گرمکن احاطه شده است. با تبادل گرما از طریق دیواره های محفظه ی احتراق که با محفظه ی گرمکن در ارتباط است، فشار محفظه ی گرمکن افزایش می یابد و قدرت مکملی برای کار تولید می شود.

مزایای موتور شش زمانه:

· رسیدن به راندمان حرارتی % 50 (%30برای موتورهای احتراق داخلی فعلی)

· کاهش مصرف سوخت با بیش از %40

· کاهش الودگی حرارتی، صوتی، شیمیایی

· دو کورس مفید کار در طی شش کورس

· پاشش مستقیم و بهینه ی سوخت احتراق در هر سرعتی از خودرو

· سوخت چند گانه

در خودروهای با موتور شش زمانه شاهد کاهش چشمگیر مصرف سوخت و انتشار الودگی خواهیم بود.

طراحی و عملکردموتور های شش زمانه:

در سیکل شش زمانه، دو محفظه ی اضافی اجازه می دهند هشت فرایند که نتایج یک سیکل کامل است همزمان عمل کنند یعنی در یک لحظه دو فرایند همزمان رخ میدهد : دو سیکل چهار فرایندی برای هر کدام از سیکل ها،یک سیکل احتراق داخلی و یک سیکل احتراق خارجی. نمودار پیوستگی هشت فرایند را در سیکل شش زمانه نشان می دهد.

اولین سیکل چهار فرایندی احتراق خارجی:

فرایند1 :مکش هوای خالص درون سیلندر(فرایند دینامیکی)

فرایند 2:تراکم هوای خالص در محفظه ی گرمکن(فرایند دینامیکی)

فرایند3 :نگه داشتن فشار هوای خالص در محفظه ی بسته جایی که بیشترین تبادل گرما با دیواره های محفظه ی احتراق رخ می دهد(فرایند استاتیک چون مستقیما روی میل لنگ اثر نمی گذارد.) دمای هوا بالا می رود.

فرایند4 :انبساط هوای فوق داغ درون سیلندر، که کار انجام می دهد.(فرایند دینامیک). طی این سیکل چهار فرایندی، هوای خالص هرگز در تماس مستقیم با سوخت و شمع نمی باشد.

دومین سیکل چهار فرایندی که احتراق داخلی می باشد.

فرایند5: تراکم مجدد هوای خالص گرم درون محفظه ی احتراق(فرایند دینامیک)

فرایند6 :تزریق سوخت و احتراق در محفظه ی احتراق، بدون تاثیر مستقیم روی میل لنگ (فرایند استاتیک)

فرایند7 :گازهای احتراق منبسط می شوند و کار انجام می شود. (فرایند دینامیک)

فرایند8: تخلیه گازهای احتراق (فرایند دینامیک) در طی این چهار فرایند، هوا مستقیما با منبع گرما (سوخت) تماس دارد.

m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o

referrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600">

این تصویر تغییر اندازه داده شده است. برای مشاهده تصویر کامل روی این جایگاه کلیک کنید. تصویر اصلی دارای اندازه 700x337 می باشد.

http://sites.google.com/site/persiankhodro/image001.jpg

این تصویر تغییر اندازه داده شده است. برای مشاهده تصویر کامل روی این جایگاه کلیک کنید. تصویر اصلی دارای اندازه 700x334 می باشد.

http://sites.google.com/site/persiankhodro/image002.jpg

این تصویر تغییر اندازه داده شده است. برای مشاهده تصویر کامل روی این جایگاه کلیک کنید. تصویر اصلی دارای اندازه 700x398 می باشد.
http://sites.google.com/site/persiankhodro/image003.jpg

سر سیلندر دو محفظه و چهار سوپاپ که دو تای ان متداول هستند،(برای مکش و تخلیه). دو سوپاپ دیگر از مواد پایدار حرارت دادن مخصوص کارسنگين ساخته شده. سوپاپها در طی مرحله احتراق و گرم کردن هوا می توانند تحت فشار محفظه ها باز شوند. روی هر دو سوپاپ یک پیستون نصب شده که فشار روی سوپاپ ها را خنثی میکند.در سیکل شش زمانه، سرعت میل بادامک یک سوم میل لنگ است.

دیواره های محفظه ی احتراق هنگامی که موتور روشن است، سوزان هستند. محفظه ی گرم کن هوا، محفظه ی احتراق را احاطه کرده است. ضخامت کم دیواره اجازه تبادل حرارت با محفظه ی گرم کن را می دهد. محفظه ی گرم کن هوا از سر سیلندر عایق شده برای اینکه اتلاف حرارتی کاهش یابد.(برای معرفی ساده تر موتور، جز ئیات طرح توضیح داده نشده است.)

تمام گرمای محفظه ی احتراق به محفظه ی گرمکن منتقل می شود. کار به دو مرحله تقسیم می شود، که نتیجه ی ان فشار کمتر روی پیستون و نرمی بهتر عملکرد میشود. زمانی که محفظه ی احتراق از سیلندر توسط سوپاپ ها عایق شده، قطعات محرک خصوصا پیستون نسبت به تنشهای ناشی از دما و فشار بسیار بالا در خطر نیست. انها همچنین از خودسوزی که در مخلوط سوخت و هوا در موتورهای دیزل یا گازی متداول مشاهده می شود جلوگیری می کند.

نسبت تراکم محفظه ی احتراق و گرم کن متفاوت می باشد. نسبت تراکم محفظه ی گرم کن بیشتر است که روی مرحله احتراق خارجی فعالیت می کند و منحصرا توسط هوای خالص پشتیبانی می شود. نسبت تراکم محفظه ی احتراق کمتر است که روی یک سیکل احتراق داخلی فعالیت می کند.

احتراق همه ی سوخت پاشیده شده ضمانت شده است ابتدا، با پشتیبانی هوای خالص از قبل گرم شده ی درون محفظه ی احتراق، سپس با دیواره های سوزان محفظه که مانند چندین شمع عمل می کند. برای اسان روشن شدن موتور در هوای سرد درون محفظه ی احتراق یک شمع گرمکن کار گذاشته شده است.

در مقایسه با یک موتور دیزل که یک ساختمان سنگین نیاز دارد، این موتور چند گانه سوز، که می تواند همچنین سوخت دیزل استفاده کند، امکان ساختن در مدل خیلی سبکتر را نسبت به یک موتور گاز سوز را دارد.

پاشش و احتراق سوخت در یک محفظه ی احتراق که طی 360 درجه از زاویه گردش میل لنگ بسته است، اتفاق می افتد. این خصوصیت باعث می شود که زمان برای اینکه سوخت به طور ایده ال بسوزد زیاد شود به طوری که هر کالری نهان ان ازاد شود(اولین عامل کمک به کاهش الودگی). انژکتور توانایی پاشش دو سوخت را از یک شیپوره دارد.

دیواره های سوزان محفظه ی احتراق باقیمانده سوخت را که در طی پاشش ته نشین شده است می سوزاند. )دومین عامل کاهشالایندگی)

همچنین هنگامی که مراحل تخلیه و مکش رخ می دهد، سوپاپ های محفظه ی احتراق و گرم کن به طور چشمگیر زمان استراحت بیشتری را برای اصلاح و تعدیل دارند که باعث کاهش صدا و بهبود راندمان می شود.

این تصویر تغییر اندازه داده شده است. برای مشاهده تصویر کامل روی این جایگاه کلیک کنید. تصویر اصلی دارای اندازه 667x717 می باشد.
http://sites.google.com/site/persiankhodro/image004.jpg

عوامل موثر در افزایش راندمان حرارتی و کاهش مصرف سوخت و آلایندگی:


گرمای هدر رفته از سر سیلندر موتورهای متداول در طی خنک کاری در موتورهای شش زمانه، با احاطه کردن محفظه ی احتراق توسط محفظه ی گرمکن بازیافت می شود.
بعد از مکش، هوا در محفظه ی گرمکن متراکم می شود و طی 360 درجه زاویه میل لنگ در محفظه ی بسته است. (احتراق خارجی).
تبادل گرمای دیواره های خیلی نازک محفظه ی احتراق به محفظه ی گرمکن، دما و فشار گازهای منبسط شده و تخلیه شده از محفظه ی احتراق را کاهش می دهد.
احتراق و انبساط بهتر گازهایی که طی 540 درجه گردش میل لنگ، 360 درجه را در محفظه ی احتراق بسته هستند و 180 درجه برای منبسط شدن و مرحله کار.
دیواره های سوزان محفظه ی احتراق اجازه می دهد که هر سوختی و باقیمانده ته نشین ان به بهترین نحو و به طور مطلوب بسوزد.
تقسیم کار: دو انبساط (مراحل قدرت) طی شش زمان یا یک سوم کار مفید که نسبت به موتورهای چهار زمانه بیشتر است.
بهتر پر شدن سیلندر در مکش به علت دمای پایین دیواره ی سیلندر و سر سیلندر.
برخلاف موتورهای چهار زمانه که تخلیه و مکش بعد از هم رخ می دهند در موتورهای شش زمانه، مکش در مرحله ی اول رخ می دهد و تخلیه در مرحله ی چهارم رخ می دهد که تلاقی گازهای خروجی با گازهای تازه ی مکش حذف می شود.
کاهش زیاد قدرت سیستم خنک کاری به طوری که امکان دارد نیاز به خنک کاری با اب نباشد و پمپ اب و فن ها هم کاهش پیدا کنند.
اینرسی کم به علت سبک بودن قطعات محرک
کاهش پیدا کردن دمای روغن. با احتراق در محفظه ی بسته، دمای بالا کمتر به روغن فشار می اورد و رقیق شدن کاهش می یابد، حتی در هوای سرد.


از انجایی که موتورهای شش زمانه یک سوم موتورهای چهار زمانه تخلیه و مکش دارند، افت فشار روی پیستون در مکش و فشار خروجی اگزوز در تخلیه به نسبت یک سوم کاهش پیدا می کند.

تلفات اصطکاک با تقسیم بهتر فشار روی قطعات متحرک، تعدیل شده اند به این دلیل که کار در طی دو مرحله اجرا می شود و احتراق مستقیم حذف شده است.



مزایای مهم موتورهای شش زمانه:

کاهش مصرف سوخت به مقدار حداقل %40 :

قدرت مخصوص موتور شش زمانه از موتور بنزینی چهار زمانه کمتر نیست، افزایش راندمان حرارتی جبرانی برای تلفات سبب شده دو مرحله به ان اضافه شود.

دو انبساط (کار) در شش حرکت:

از ان جایی که سیکل های کار در دو مرحله رخ می دهد (360 درجه از 1080 درجه) یا %8 بیشتر نسبت به موتور چهار زمانه (180 درجه از 720 درجه) گشتاور بیشتر دارد. این امر منجر می شود که در سرعت پایین، عملیات بدون تاثیر چشمگیر روی مصرف سوخت به ارامی کار کند، در واقع احتراق تحت تاثیر سرعت خودرو نمی باشد. این مزایا در بهبود عملکرد خودرو در ترافیک خیلی مهم هستند.

چند گانه سوز بودن:

چند گانه سوز بودن برابر برتری است. موتور شش زمانه میتواند سوخت های مختلف مصرف کند، از هر نوعی(فسیل یا گیاهی) از دیزل تا ال پی جی یا روغن حیوانی. اختلاف در اشتعال پذیری یا نسبت ضد کوبش هم اکنون هیچ مسئله ای در احتراق ندارد.

ساختمان استاندارد یک موتور بنزینی و نسبت تراکم کم محفظه ی احتراق موتور های شش زمانه مانع از این نمی شود که ان سوخت دیزل استفاده کند. همچنین سوختالکل متيليک بفرمولCH3 OHبرای ان بهتر است.

کاهش چشمگیر در الایندگی:

از یک طرف به تناسب مصرف مخصوص سوخت، الودگی صوتی، حرارتی و شیمیایی کاهش می یابند و از طرف دیگر موتورها خصوصیاتی دارند که به کاهش چشمگیر الاینده های هیدرو کربن، مونوکسید کربن و نیترات ها(HC, CO and NOX )کمک می کند. از این گذشته قابلیت کار کردن این موتورها با سوختهای گیاهی و گازهایی با الایندگی کم، به انها کیفیتی می دهد که با سخت ترین استانداردها مطابقت می کند.

سوخت مایع:

کاهش زیاد مصرف مخصوص باید استفاده از سیستم ال پی جی را جالب کند به دلیل قیمت پایین ان و کمتر بودن الایندگی نسبت به بنزین. به علاوه با یک سیستم عامل یکسان ، حجم مخزن ها برابر مخزن های کنونی هست که مسافت بیشتری را می تواند با همان مخزن طی کند بنابراین می توان ان را کوچکتر در نظر گرفت.


قیمت قابل قیاس با موتور چهار زمانه:

موتور شش زمانه هیچ تغییر اساسی نیاز ندارد . همه ی تجربه های تخصصی-صنعتی و روش های تولید بدون تغییر باقی می ماند.

قیمت ساخت سر سیلندر (محفظه ی احتراق و محفظه ی گرما) با ساده سازی چندین عنصر تعدیل می شود، مخصوصا با سبک سازی قطعات متحرک، کاهش سیستم خنک کاری، ساده سازی پاشش مستقیم بدون شمع و غیره ... کاهش اندازه مخزن و جای ان در خودرو که قابل ملاحظه هستند.

نتیجه گیری

در این زمان هیچ راه حلی برای جایگزینی موتورهای احتراق داخلی وجود ندارد. تنها پیشرفت های تکنولوژی حاضر، با زمان معقول و محدودیت های مالی می تواند به ان کمک کند. موتور شش زمانه در این نگاه می گنجد. پذیرش صنعت خودروسازی می تواند یک تاثیر عظیم روی محیط زیست و اقتصاد جهانی بگذارد. موتوری که 40% صرفه جویی در مصرف سوخت و 60 تا 90 درصد(بستگی به نوع سوخت دارد) کاهش الایندگی دارد.

مصرف سوخت برای خودروهای سایز متوسط باید بین 4 تا 5 لیتر در 100 کیلومتر باشد و 3 تا 4 لیتر برای خودروهای کوچک می باشد.

خودروهای با موتور شش زمانه می توانند تا 3 تا 5 سال دیگر در بازار جهانی عرضه شوند.

قایق موتوری ها ( موتورهای درون و بیرون کشتی) ممکن است که پیشنهاد یک بازار فروش بزرگ برای این موتورها ارائه دهند. مشخصات انها کاملا با فواید موتورها وفق می باشد.( اقتصادی، ایمنی ، ساده سازی و کاهش الودگی صوتی و شیمیایی). از این گذشته، استفاده از سوخت های مختلف به غیر از گازوئیل می تواند خطرهای انفجار را به طور زیاد کاهش دهد.

استفاده از سوخت های گیاهی (غیر فسیلی) گازهای طبیعی و دیگر سوختها در موتور پرقدرت و ساده، کار کردن با کمترین تنظیم و بدون الایندگی، در این موتور می تواند مزایای زیادی داشته باشد که استفاده از ان را در دستگاههای ژنراتور، پمپ ها، موتور های ساکن، کشاورزی و صنعت ممکن سازد.

چگونگی کار کرد موتورهای هوای فشرده :
آیا شما این هفته در پمپ بنزین بوده اید؟با توجه به اینکه ما در جامعه ی متحرکی زندگی می کنیم ، به احتمال زیاد جواب شما به این سوال بله است و حتماً از روند رشد صعودی قیمت بنزین در سالهای اخیر مطلع شده اید. مشاهده می کنیم بنزین که مهمترین منبع سوخت در تاریخچه ی خوروهاست ، گرانتر و دست نیافتی تر شده است(تحت تأثیر عوامل محیطی). این عوامل کارخانه های خودرو سازی را به سمت پیشرفت و تغییر نوع سوخت خودروها هدایت می کند ، که به دنبال آن ما از سال 2000 خودروهای هیبریدی (Hybrid Cars) را در جاده ها می بینیم و خودروهاییی که با سلول سوختی (Fuel-Cell-Powered) کار می کنند نیز سه تا چهار سال آینده وارد جاده ها خواهند شد.

انتظار می رود که موتور هوای فشرده ی e.Volution این
خودرو را به خودرویی ایده آل برای شهرهای آلوده تبدیل کند.
با آن که قیمت بنزین در ایالات متحده هنوز به بالاترین مقدار خود نرسیده است(هر گالن 2.66 دلار در سال 1980) اما قیمت این محصول در دو سال اخیر افزایش چشم گیری داشته است به طوری که 30 درصد در سال 1999 و 20 درصد از دسامبر 1999 تا اکتبر 2000 افزایش قیمت داشته است(بر طبق گزارش دفتر آمار کار ایالات متحده).در اروپا هم قیمت بالا است ؛ بیشتر از 4 دلار در کشورهایی مثل انگلیس و هلند.
اما قیمت تنها مشکل استفاده ی بنزین به عنوان منبع عمده سوخت ما نیست.بنزین به محیط زیست ما صدمه می زند و از آنجایی که منبع تجدید پذیری ندارد ، سرانجام به پایان خواهد رسید.
یک انتخاب ممکن خودروهایی است که با هوا نیرو می گیرند (Air-Powered Cars) . حداقل دو پروژه ی در حال پیشرفت وجود دارد که آنها این توانایی را به مدلهای جدید خودروها می دهند که با هوای فشرده حرکت کنند.در این مقاله شما در مورد این دو پروژه خواهید خواند و اینکه چگونه سوخت گیری ما در آخر این دهه تغیر خواهد کرد.
موتورهای هوای فشرده ی دو سیلندر:
در ظرف مدت دو سال آینده شما می توانید اولین خودر با موتور Air-Powered را در میان شهرتان ببینید. به احتمال زیاد آن خوردرو e.Volutionخواهد بود که در بریگنولز فرانسه توسط شرکت Zero Pollution Motors در حال ساخت است .علاقه به این خودروها در سالهای اخیر افزایش پیدا کرده است به طوری که دولت مکزیک اخیراً قرارداد خرید 40000 دستگاه e.Volution را برای جایگزینی با تاکسیهای بنزینی و دیزلی شهر آلوده ی مکزیکو سیتی ، به امضا رسانده است.

e.Volution قادر است که 200 کیلومتر را بدون سوخت گیری مجدد بپیماید
سازندگان e.Volution این خودرو را به عنوان خودرویی بدون آلودگی یا با آلودگی کم به فروش می رسانند اگرچه هنوز بحثهایی راجع به اینکه اثرات محیطی این خودرو چه خواهد بود وجود دارد.سازندگان مدعی هستند که چون ابن خودرو با هوای فشرده کار می کند بنابراین دوست محیط زیست تلقی می شود.منتقدان این ایده معتقدند که این خودروها تنها آلودگی را از اگزوز خودروها به جای دیگری منتقل می کند، مثل موتورهای الکتریکی . این خودروها برای فشرده کردن هوا در مخزن ، نیازمند نیروی الکتریکی هستند و نیروی الکتریکی نیز نیازمند سوختهای فسیلی است.
e.volution با یک موتور دو سیلندر هوا ی فشرده کار می کند که دارای ایده ای منحصر به فرد است.این موتور می تواند هم با هوای فشرده کار کند ویا به عنوان یک موتور درون سوزعمل کند.هوای فشرده در مخزنی که از فیبر کربن یا شیشه ساخته شده ، تحت فشار (psi) 4351ذخیره شده است. این هوای فشرده توسط انژکتورهای هوا به درون موتور تزریق شده و به اتاقکی که محل انبساط هوا است جاری می شود.هوا پیستونها را به پایین می راند و پیستونها نیز میلّنگ را به حرکت در می آورند که در نتیجه نیرو به وسیله ی نقلیه منتقل می شود.

در اینجا خروخی موتور e.Volution دیده می شود که هیچ آلودگی نخواهد داشت
Zero Pollution Motors همچنین بر روی موتورهای هیبریدی خود که می توانند با سوختهای سنتی در ترکیب با هوا عمل کنند ، کار می کند.تغییر نوع انرژی توسط یک دستگاه الکترونیکی انجام می شود.زمانی که خودرو در سرعتی زیر Km/h 60 حرکت می کند این موتور با هوا کار می کند.در سرعتهای بالاتر موتور با سوخت هایی از قبیل بنزین ، گازوئیل یا گاز طبیعی کار می کند.
تانکرهای سوخت در قسمت زیرین خودرو قرار گرفته اند که می توانند حدود 79 گالن (300 لیتر) هوا را نگهداری کنند که این هوای فشرده می تواند e.Volution را برای طی مسافت 124 مایل (200 کیلومتر) با حد اکثر سرعتی معادل 60 مایل در ساعت (Km/h 96.5 ) تغذیه کند.وقتی که مخزن شما در حال خالی شدن است ، کافیست که شما در نزدیکترین جایگاه پمپ هوا کنار بزنید . استفاده از منبع الکتریکی خانگی برای دوباره پر کردن مخزن های هوا در حدود 4 ساعت وقت می گیرد ، اگرچه با استفاده از پمپهای فشار بالا می توان این زمان را به 3 دقیقه کاهش داد.
موتور این خودرو تنها نیازمند 0.8 لیتر روغن بوده که راننده باید در هر 31000 مایل (50000 کیلومتر) ان را تعویض کند.این خودرو به یک جعبه دنده ی اتوماتیک مجهز خواهد شد، با محرک عقب (rwd) و سیستم فرمان دنده شانه ای (Rock and Pinion) .فاصله ی بین محور جلو و عقب 2.89 متر ، وزن حدود 700 کیلو گرم (1.543 پوند) ، طول حدود 3.81 متر ، ارتفاع 1.74 متر و عرض 1.71 متر خواهد بود.
نخستین نمایش عمومی e.Volution در نمایشگاه اتومبیل افریقای جنوبی (Auto Africa Expo 2000) در سال 2000 بود. Zero Pollution وعده داد که این خودرو در سال 2002 در افریقای جنوبی به فروش برسد اما درباره ی زمان در دسترس بودن این خودرو در بقیه نقاط دنیا چیزی اعلام نکرد.

موتور گرمایی برودتی (Cryogenic Heat Engine):

نوع دیگری از خودروهایی که از هوا نیرو می گیرند توسط پژوهشگران دانشگاه واشینگتن در حال پیشرفت است که از ایده ی موتور بخار استفاده می کند با این تفاوت که احتراقی وجود ندارد. پژوهشگران دانشگاه واشینگتن از نیتروژن مایع به عنوان سوخت نمونه ی اولیه ی LN2000 استفاده می کنند.آنها از نیتروژن بدلیل فراوانی آن در اتمسفر- نیتروژن بیشتر از 78 درصد از اتمسفر را تشکیل می دهد- و قابل دسترسی بودن نیتروژن مایع استفاده می کنند .موتور LN2000 از پنج قسمت زیر تشکیل می شود :
· مخزن 24 گالنی استیل
· پمپ که نیتروژن مایع را به پیش گرمکن منتقل می کند
· پیشگرمکن که نیتروژن مایع را به وسیله ی هوای گرم اگزوز ، گرم می کند
· مبدل حرارتی که نیتروژن مایع را به جوش آورده و گاز فشار بالا را می سازد
· منبع انبساط که انرژی نیتروژن را به یک نیروی قابل استفاده تبدیل می کند
نیتروژن مایع که در دمای 196- درجه ی سانتیگراد (320- درجه ی فارنهایت) نگهداری می شود ، توسط مبدل حرارتی تبخیر شده ؛ مبدل حرارتی قلب موتور برودتی LN2000 به حساب می آید .هوایی که در اطراف خودرو جریان دارد برای گرم کردن ودر نهایت به جوش آمدن هیدروژن مایع استفاده می شود در نتیجه نیتروژن مایع به گاز تبدیل می گردد ، شبیه تبدیل شدن آب به بخار در موتور بخار.
گاز نیتروژنی که در درون منبع انبساط مبدل حرارتی شکل می گیرد ، حدود 700 بار حجیمتر از حالت مایع خود است.این فشار بالای تنظیم شده ی گاز، به درون منبع انبساط تزریق می شود ، جایی که نیروی گاز نیتروژن با راندن پیستون به نیروی مکانیکی تبدیل می شود. تنها خروجی موتور نیتروژن است و از آنجایی که بخش عظیمی از اتمسفر را این گاز تشکیل داده است در نتیجه موتور ، آلودگی بسیار کمی خواهد داشت.اگر چه این خودرو آلودگی را تا آنجا که شما تصور می کنید کم نخواهد کرد. با اینکه خودرو هیچ آلودگی ای خارج نمی کند ، آلودگی ممکن است به جای دیگری منتقل شده باشد. LN2000 نیز مانند e.Volution برای فشرده کردن هوا به الکتریسیته احتیاج دارد ، که استفاده از الکتریسیته یعنی ایجاد آلودگی در جایی دیگر.
مقداری از گرمای باز مانده ی خروجی موتور ، به درون پیشگرمکن موتور باز گردانده می شود تا نیتروژن را قبل از ورود به مبدل حرارتی ، مقداری گرم کند و باعث افزایش راندمان شود . دو فن هم که در قسمت عقب خودرو قرار دارند ، هوا را از میان مبدل گرمایی می کشند تا باعث سهولت تبادل گرمایی نیتروژن مایع شوند.
پژوهشگران دانشگاه واشینگتن طرح اولیه و خام خودرو خود را با استفاده از ایده ی خودرو Grumman-Olson Kubvan (1984) پیشرفت داده اند.این خودرو از یک موتور 5 سیلندر شعاعی که 15 اسب بخار نیرو تولید و با نیتروژن مایع کار می کند ، تشکیل شده . گیربکس آن نیز از نوع 5 دنده ی دستی می باشد . در حال حاضر این خودرو قادر است مسافت 2 مایل (3.2 کیلومتر) را با یک مخزن پر از نیتروژن مایع بپیماید و حداکثر سرعت آن نیز mph 22 (kmph 35.4) می باشد.از آنجایی که نیتروژن مایع باعث سبکتر شدن خودرو می شود ، پژوهشگران LN2000 معتقدند که یک مخزن 60 گالنی (227 لیتر) ، پتانسیل پیمایش 200 مایل (321.8 کیلومتر) را به این خودرو می دهد.
با سیر صعودی قیمت سوخت های فسیلی ، مانند دو سال گذشته ، شاید زمان زیادی باقی نمانده باشد که رانندگان به خودروهایی تمایل پیدا کنند که با سوختهای دیگری کار بکند. اگرچه خودروهایی که با هوا کار می کنند هنوز وابسته به شریک بنزینی خود هستند اما وقتی که کارایی این خودروها به قدرت رسید ، کمی قیمت آنها و دوستی آنها با محیط زیست ، آنها را جذاب آینده ی حمل و نقل جاده ها می سازد.

آيا بين موتورهاى خطي و وي شكل اختلافي هست؟
در بين موتورهاى معمول استفاده شده در اتومبيل ها 3 نوع موتور وجود دارد:
1- خطي: سيلندرها در يك خط قرار مى گيرند و در يك سري

2 – وي شكل : سيلندرها به صورت دو سري با زاويه نسبت به هم قرار مي گيرند

3- مسطح: (اغلب با نام افقي يا باكسر معروف است) كه در اين حالت سيلندرها به صورت دو سري در مقابل هم (180 درجه) قرار مى گيرند.

شما ممکن است موتورهاي خطي 6 سيلندر, موتور مسطح 6 سيلندر و موتور وي شكل 6 سيلندر را دیده باشید.اگر شما بخواهيد اين 3 نوع موتور 6 سيلندر را با مشخصات مشابه هم بسازيد (يعني كورس برابر , سيستم ورود و خروج يكسان, و سوپاپ هاي يكسان .. ) آنها عملكردي مشابه هم دارند.
با وجود اين , بين اين موتورها در عمل اختلافاتي وجود دارد. در اينجا تعدادي از اين اختلافات را بيان مى كنيم.
• موتورهاي خطي بلند و باريك هستند . در خودروهاي كوچك به ويژه, موتورهاي بلند و باريك سوار شده بطور اريب اجازه داشتن يك كاپوت كوچك را مى دهد. در موتورهاي خنك شونده با هوا , تركيب موتور خطي اغلب مواقع سخت تر خنك مى شود.
• موتورهاي مسطح , عريض و مسطح هستند.اين نوع موتور به داشتن مركز ثقل پايين خودرو كمك مي كند.
• موتور وي شكل در حالت ميان آن دو است و شكلش مكعب مانند است.
• شكل خطي فقط به نصف تعداد ميل بادامك در مقايسه با موتور وي شكل نياز دارد كه مى تواند كمى باعث كاهش وزن شود.
• ممكن است شاهد اختلافي بين مقدار فلز بكار رفته در بلوك موتور باشيم , يعني نوعي از موتور ممكن است كه سبكتر از ديگري باشد.
• ممكن است اختلافي در قيمت تمام شده موتورها در طول توليد وجود داشته باشد.
طراحان خودرو براي انتخاب موتور مناسب براي يك خودرو پارامترها و متغيرهاي زيادي را در نظر مى گيرند.
اين متغيرها شامل قيمت , فضاي موجود زير كاپوت, امكانات موجود كارخانه , نسبت قدرت به وزن و ساير پارامترها مي باشد

آيا درست است كه موتور ديزل مى تواند در زير آب نيز كار كند اما موتور بنزيني نه؟ (ترجمه: کاوه متمادی )
شما گاهي خودروهاي نظامي را ميبينيد كه در موقعيت هاي سخت (فوق العاده) قرار دارند و اين موقعيت ها مى تواند شامل عبور از آب هاي كم عمق و غوطه ور شدن باشد.
ساخت خودرويي كه بتواند به صورت غوطه ور در آيد يك چالش است - همه انواع موتورهاي احتراق داخلي براي كاركرد خودشان نياز به منبع هوا دارند و نيز بايستي قادر باشند گازهاي خروجي را بيرون هدايت كنند. اگر عمق آب زياد نباشد گازهاي خروجي مى توانند خارج شوند زيرا آنها تحت فشار قرار دارند. هواي ورودي مشكل ساز است – اگر موتور غوطه ور در آب شود آنگاه هواي ورودي نمى تواند وارد موتور شود و موتور از كار مى افتد.
شما مى توانيد مشكل هواي ورودى به موتور را با افزودن يك لوله هوا كش رفع كنيد.خودروهاي چند منظوره نظامي اغلب شامل يك هواكش است و اجازه مى دهد كه غوطه وري اين خودرو ها تا 5 فوت آب نيز امكان پذير باشد(1.6 متر)
پس براي شناوري خودرو در آب لازم است كه موتور كاملا ضد آب شود. بنابراين سئوال اين متن مى تواند بدين صورت تغيير يابد:
" آيا ضد آب كردن موتور ديزل راحت تر است يا موتور بنزيني؟"
براي ضد آب كردن هر خودروي بياباني (آف رود) , قسمت هاي مختلفي براي اينكار وجود دارد. براي مثال:
• هر وسيله الكتريكي مانند ecu, برف پاك كن ها , چراغ ها , باتري و غيره بايستي آب بندى (ضد آب)شوند.
• هر هواكشي براي كارتر , ديفرانسيل و ... بايستى آب بندي شود ( يا همسطح لوله هواكش شوند)
• باك سوخت مى بايست آب بندي شود و هواكشي مناسب آن نيز انجام شود
• هر محفظه يا شكافي كه مى تواند پر از آب شود بايستى خالى از آب گردد.
با فرض رعايت شدن موارد فوق و ضد آب بودن موتور, آنگاه خودرو مى تواند در آب نيز به حركت خودادامه دهد.به طور كلى ضد آب كردن موتورهاى ديزلى آسان تر از موتورهاى بنزينى است بخاطر وجود سيستم جرقه زني و شمع در موتور بنزيني كه كار را براي آب بندي سخت مى كند. اين اجزا در ولتاژ بالا كار مى كنند و درز گيري و ضد آب كردن آنها سخت ا ست ( اما غير ممكن نيست).
يك موتور ديزل سيستم جرقه زني ندارد .اگر موتور ديزل يك پمپ سوخت مكانيكي و نيز انتقال قدرت كاملا مكانيكي داشته باشد ديگر هيچ نگراني بابت سيستم كنترل الكترونيكي اين نوع از موتورها و در نتيجه خودروها وجود ندارد.اين تركيبات مى تواند منجر به يك موتور ديزل شود كه به آساني ضد آب مى شود. به همين دليل است كه خودروهاى نظامى اى كه مى توانند از آب عبور كنند موتورهاى ديزل دارند.