منشاء و توسعه موتورهای احتراق داخلی چرخه اتو

فهرست مطالب:

منشاء و توسعه موتورهای احتراق داخلی چرخه اتو
منشاء و توسعه موتورهای احتراق داخلی چرخه اتو
Anonim
تصویر
تصویر

در واقع، خودروها تحرک شهری را متحول کرده‌اند و امکان سفرهای طولانی‌تر را در مدت زمان بسیار کوتاه‌تری نسبت به اسب‌سواری در زمان‌های قبل فراهم کرده‌اند. اما بالاخره چه کسی این موتور را که سال ها پیش اختراع کرد، همان اصل کاربرد را دارد؟ در قرن هجدهم یک انقلاب صنعتی رخ داد، دوره ای با تغییرات زیادی در آن زمان، انقلابی بزرگ در فرآیند تولید، و در سال 1860 آلفونس بو د روچاس ایده ساخت ماشینی را داشت که با بنزن کار می کرد. سوخت، یک ماده شیمیایی آلی ترکیبی با فرم مولکولی C6H6، دارای 6 اتم کربن است که امروزه پنجمین محصول پر مصرف در جهان است.

تصویر
تصویر

اما ایده آلفونس ادامه پیدا نکرد و سپس 16 سال بعد نیکولاس آگوست اتو پروژه ای را که اکنون به عنوان موتورهای احتراق داخلی چرخه اتو می شناسیم ادامه داد. نیکولاس سپس کارخانه خود را در کلن "کلن" در آلمان و سپس کارخانه ای در ایالات متحده آمریکا در فیلادلفیا با تولید موتورهای "Ottos Columbian Ottos" بین سال های 1893 تا 1915 راه اندازی کرد، این شرکت که توسط نیکولاس اتو تاسیس شده است تا به امروز وجود دارد. امروز، اما با نام Deutz A. G، تولید کننده موتورهای خودرو، دریایی و ثابت.

تصویر
تصویر

چگونه یک موتور احتراق داخلی کار می کند

توضیح به زبان ساده، یک موتور احتراق داخلی برای عملکرد خود به برخی از اجزای ضروری برای فرآیند خود نیاز دارد که عبارتند از اکسیژن، سوخت و گرما، واکنش شیمیایی در داخل سیلندر باعث افزایش نمایی انرژی می شود و در نتیجه باعث حرکت موتور می شود. عناصر مکانیکی موتور و انتقال انرژی موتور به مکانیزم های کششی خودرو یعنی چرخ ها.موتورهای فعلی OTTO دارای چهار زمانه هستند که به این سکته‌ها ورودی، فشرده‌سازی، انفجار و اگزوز می‌گویند.

تصویر
تصویر

1- ورودی: مرحله موتور که هوای اتمسفر را به همراه سوخت به داخل سیلندر می کشد.

2- فشرده سازی: مرحله موتور که در آن هوای ورودی همراه با سوخت فشرده می شود.

3- انفجار: فاز موتور که در آن گرما به هوا/سوخت فشرده اعمال می شود و بنابراین یک واکنش شیمیایی ایجاد انرژی می کند.

4- اگزوز: فاز موتور که در آن گازهای حاصل از انفجار از موتور خارج می شود تا چرخه جدیدی شروع شود.

تایمینگ موتور به صورت فازی اتفاق می افتد و این فازها در یک سیکل کامل 720 درجه رخ می دهند، بنابراین در یک دور میل لنگ ما 360 درجه داریم، بنابراین در دو پیچ فقط 2 فاز موتور داریم، بنابراین موتور برای احتراق کامل نیاز به دوبار چرخش دارد.

به نوعی ما در اظهار نظر در مورد عملکرد موتور بسیار ساده هستیم، بنابراین کنترل احتراق، داشتن کمترین مصرف سوخت با حداکثر راندمان موتور، علاوه بر کاهش سرعت، امری بسیار پیچیده است. گازهای آلاینده، چیزی بسیار پیچیده که امروزه تیم کالیبراسیون موتور آماده حل آن است. کالیبراسیون موتور یک حوزه علمی است که به مطالعه رفتار موتورها در رابطه با پدیده های فیزیکی و شیمیایی سیاره ما می پردازد، امروزه در مقایسه با قرن 18 بر روی فناوری های زیادی حساب می شود، حوزه ای که با موتورهای روی میز، آزمایش های در حال اجرا در انواع مختلف مطالعه می کند. انواع اقلیم ها و همچنین برنامه نویسی نرم افزار سانترال الکترونیک برای مدیریت سنسورها و محرک ها با یک نرم افزار عالی نتیجه بسیار خوبی در کارایی موتور خواهیم داشت. (شکل 3)

نوع موتورهای OTTO

موتورها را می توان از یک سیلندر مانند چندین سیلندر دیگر ساخت و می توانند در خط V یا W و غیره باشند.

تصویر
تصویر

موتور درون خطی: این مدل با 3، 4، 5 و 6 پیستون، مدرن ترین خودروها با موتورهای کوچک مانند HB20، فورد، محبوب ترین در کشور ما است. Ka، در حال حاضر این تنظیمات 3 سیلندر، موتورهای با وزن کمتر، بیشتر در بازار ما 4 سیلندر افقی یا عمودی هستند، ما همچنین برخی از مدل ها مانند Fiat Marea که دارای 5 سیلندر و Omega 3.0 6 سیلندر است.

موتور V: معروف به V6، V8 و V12 موتورهایی هستند که موقعیت آنها بین سیلندرها حرف V را تشکیل می دهد و به طور گسترده در خودروهای آمریکایی با این پیکربندی ها استفاده می شود.

موتور در W: پیکربندی است که در آن موتور سیلندرهای خود را با زاویه فشرده ۷۲ درجه تشکیل می دهد و موقعیت آنها در ساختار موتور حرف W. را تشکیل می دهد.

عناصر اصلی موتور سیکل اتو

سیلندر: این جزء در بلوک موتور قرار دارد، سیلندرها مشخصات خود را با قطر و کورس مشخص می کنند، جایی است که پیستون کار خود را از PMI تا PMS انجام می دهد. و بالعکس، ساختار آن برای مقاومت در برابر نیروی اصطکاک داخلی بسیار بادوام است.

تصویر
تصویر

پیستون: پیستون چیزی نیست جز یک پیستون که بالا و پایین حرکت می کند، این پیستون حاوی حلقه هایی از رینگ است تا فشار وارد شده بر روی آن را ببندد و روغن روان کننده را از آن خراش دهد. موتور پیستون ها معمولاً مخروطی شکل هستند، قسمت بالایی پیستون دارای قطر کمتری نسبت به قسمت پایین آن است، زیرا قسمت فوقانی گرمای زیادی از احتراق دریافت می کند، بنابراین قطر بالایی را گسترش می دهد و از قفل شدن پیستون به دلیل انبساط جلوگیری می کند.

تصویر
تصویر

میله اتصال: قطعه ای که پیستون ها را به میل لنگ متصل می کند، این به انتقال از حرکت مستقیم به حرکت چرخشی زاویه ای کمک می کند، قسمت بالایی آن به پیستون ثابت می شود. یک پیستون پین، و قسمت پایینی آن از طریق یاتاقان ها به شفت و بین آنها بوش ها برای کاهش سایش اصطکاک متصل می شود.این جزء بیشتر در فولاد آهنگری با درجه دقت بالا ساخته می شود.

تصویر
تصویر

میل لنگ: این محور به تبدیل حرکت مستقیم پیستون به حرکت زاویه ای کمک می کند. شفت در پایین موتور قرار دارد و پیستون ها از طریق میله های اتصال به آن متصل می شوند. احتراق هر یک از سیلندرهای موتور باعث چرخش نامنظم می شود، یعنی هر احتراق باعث چرخش متفاوت سیلندر دیگر می شود و این باعث ایجاد لرزش در موتور می شود و میل لنگ دارای وزنه های تعادل برای کنترل و کاهش این ارتعاشات در موتور است.. در موتورهای 3 سیلندر، درک این ارتعاشات راحت تر از موتورهای دیگر با سیلندرهای بیشتر است.

تصویر
تصویر

سر: این عنصر در بالای موتور قرار دارد و شامل شیرهای مکانیکی یا هیدرولیکی، بازوهای راکر، میل بادامک، چرخ دنده‌ها، سوپاپ‌ها است، ساختار آن در چدن یافت می‌شود. و آلیاژ آلومینیوم که منیفولدهای ورودی و خروجی نیز در آن اعمال می‌شود و همچنین شمع‌ها، ساختار هندسی آن کانال‌ها وظیفه هدایت گازها به داخل و خارج موتور را بر عهده دارد و برای قدرت موتور ضروری است.

میل بادامک: برای کنترل جریان هوا به داخل سیلندر و خارج از سیلندر ضروری است، که به سرسیلندر متصل شده و با یک تسمه یا زنجیر دندانه دار با میل لنگ هماهنگ می شود. کنترل ها دارای بادامک هستند، این بادامک ها زمان باز شدن سوپاپ را حفظ می کنند و در این زمان ورودی هوا و خروج گازهای حاصل از احتراق را خواهیم داشت.

سوپاپ: این عنصر وظیفه آب بندی سیلندرها در لحظه فشرده سازی و انفجار موتور و همچنین انتشار گازهای ورودی و خروجی هوا را بر عهده دارد. مستقیماً توسط کنترل های سوپاپ. می بینیم که سوپاپ های خروجی کوچکتر از دریچه های ورودی هستند، این به این دلیل است که دریچه های اگزوز گرمای زیادی را در زمان اگزوز دریافت می کنند و ساقه آنها می تواند گشاد شود و آن را آویزان کند.

تسمه/زنجیره: عنصری که قسمت بالایی موتور را با قسمت پایینی همگام می کند، همگام سازی آن باید باشد تا موتور به درستی کار کند، ناهماهنگی آن می تواند تأثیر بگذارد. در کل عملکرد موتور، با از دست دادن قدرت و مصرف سوخت بالا، عدم هماهنگی هنگام تغییر پارامترهای سنسور MAP بسیار قابل توجه است.

راکر: نقش مهمی ایفا می کند، تحریک دستورات سوپاپ را به شیرها منتقل می کند. ساخته شده از فولاد مهر شده برای موتورهای خط سبک.

تصویر
تصویر

بیشتر موتورهای مدرن هنوز هم عمدتاً بر اساس اصول OTTO ساخته می شوند، اما نحوه عملکرد آنها توسط سانترال های الکترونیکی با نرم افزار بسیار توسعه یافته کنترل می شود، با استفاده از سنسورها و محرک ها، دارای یک فناوری عالی به کار رفته در موتورها. برای داشتن بهترین عملکرد با کمترین مصرف سوخت و انتشار آلاینده های کمتر.

از زمان ایجاد موتورها، موتورهای کاربراتوری، موتورهای با تزریق الکترونیکی غیرمستقیم، تزریق مستقیم، با توربو و بدون توربو، هیبریدی را طی کرده ایم و به زودی خودروهای بیشتری با کاربرد موتورهای الکتریکی در شهری خواهیم یافت. تحرک و البته در کارگاه ها.

توصیه شده: