موتور خودرو چطور کار می کند؟

موتور خودرو قلب تپنده هر خودرو می باشد. تمام شرکت های خودرو سازی تمام تلاش خود را می کنند با پیشرفت تکنولوژی موتور ها و قلب تپنده خودرو خود را به روز تر و قوی تر از قبل طراحی کند و بسازد. به طور کلی باید گفت که حرکت نتیجه یک سری واکنش های شیمیایی و عملیات مکانیک در موتور خودرو می باشد. در نتیجه برای بررسی نحوه عملکرد موتور خودرو باید فرآیند های اتفاق افتاده درون موتور را به دو دسته اصلی تقسیم کنیم:

1. واکنش های شیمیایی درون موتور خودرو
2. فرآیند های مکانیک درون موتور خودرو

واکنش شیمیایی درون موتور خودرو

در مقدمه اشاره کردیم که قبل از این که عملکرد مکانیکی موتور خودرو را مورد بررسی قرار دهیم ابتدا باید واکنش شیمیایی درون موتور خودرو را مورد بررسی قرار دهیم. واکنش شیمیایی ورت گرفته در موتور خودرو همان واکنش سوختن می باشد. واکنش سوختن 3 ضلع اصلی دارد:

1. ماده سوختنی
2. اکسیژن
3. جرقه

• ماده سوختنی

به این سه مرحله چرخه آتش هم گفته می شود. در موتور خودرو ماده سوختنی متناسب با سوخت مصرفی خودرو تامین می شود. سوخت های شایع برای موتور خودرو ها عبارت است از: بنزین، گازوئیل و … . که بنزین بیشتر استفاده را در خودرو های امروزی دارد.

• اکسیژن

اکسیژن جز جدا ناپذیر و اصلی ترین عنصر چرخه آتش می باشد. اگر در یک فرآیند آتش زا دو عنصر دیگر فراهم باشد اما اگر اکسیژن نباشد هیچ وقت این واکنش انجام نمی شود. حتی برای خاموش کردن آتش یکی از روش های متداول خفه کردن آتش می باشد که همان قطع کردن یا حذف کردن اکسیژن از واکنش آتش زا می باشد.

• جرقه

جرقه همان نیرو و انرژی اولیه برای شروع واکنش آتش زا می باشد. این جرقه به صورت های مختلفی ایجاد می شود. جرقه در موتور خودرو توسط شمع ها صورت می گیرد.

نحوه عملکرد واکنش شیمیایی در موتور خودرو

از شما درخواست می‌کنیم یک حفره استوانه‌ای و یک استوانه توپر را درون آن با اندکی قطر کوچکتر تصور کنید. به گونه‌ای که استوانه توپر بتواند درون حفره به بالا و پایین حرکت کند. حفره استوانه‌ای را سیلندر و استوانه توپر را پیستون می‌نامیم. حال تصور کنید بالای سیلندر بسته باشد و یک سوراخ ورودی و یک سوراخ خروجی در ۲ طرف آن قرار داشته باشند. زمانی که مخلوط هوا و بنزین از طریق سوراخ ورودی وارد سیلندر شده و توسط حرکت پیستون رو به بالا فشرده شود، همه چیز برای یک انفجار قدرتمند درون سیلندر و آزادسازی نیرو لازم برای بالا و پایین رفتن پیستون مهیا می‌شود.

در چنین شرایطی تنها به یک جرقه برای احتراق مخلوط فشرده هوا و بنزین نیاز است. سوراخ‌های ورودی و خروجی را سوپاپ و عامل جرقه و احتراق مخلوط بنزین و هوا را شمع می‌نامیم. سوپاپ‌ها را نیز بسته به عملکرد تحت عناوین سوپاپ ورودی و سوپاپ دود (خروجی) می‌شناسیم. بد نیست این را هم بدانید که چنانچه بلوک سیلندرها و دیواره‌های آنها ضخامت و مقاومت لازم را نداشته باشند، انفجار درون موتور می‌تواند درست مثل یک بمب تمامقطعات خودرو و محفظه نگهداری موتور خودرو را به اطراف پرتاب کند. این اتفاق می‌تواند ترکش‌های خطرناکی داشته باشد. به همین دلیل بلوک سیلندر را از آلیاژهای به شدت مقاوم و مهندسی شده می‌سازند.