احتراق درونی :
جهت پی بردن به نحوه کارکرد موتور های احتراق درونی , به کار بردن تصویر ذهنی شما موثر خواهد بود .
یک مثال خوب در این راستا توپهای جنگی قدیمی هستند که شما احتمالا آنها را در فیلمهایا موزه ها دیده اید . در آنجا سربازها درون لوله توپ را با باروت پرکرده سپس یک گوی فلزی ( که همان توپ است ) را درون آن قرار می دهند و با روشن کردن فیتیله ای که به باروت متصل می شود عمل شلیک صورت میگیرد . به این عمل احتراق درونی میگویند , ولی تجسم اینکه این چه ارتباطی با موتور خودرودارد کمی مشکل است .
مثال نزدیکتر به موضوعمان می تواند این باشد : فرض کنید که شما یک تکه لوله پلیکا با قطر حدودا هفت و نیم سانتی و به طول حدودا یک متر را در اختیار دارید . اگر شما یک سر آن را کاملا ببندید و یک قطره بنزین درون لوله بریزید , سپس یک سیب زمینی را با فشار به درون لوله بفرستید ( البته من پیشنهاد میکنم که همچین کاری را انجام ندهید و فقط فرض آن کافی می باشد ) چیزی که به دست خواهیم آورد یک وسیله است که در عام به آن توپ سیب زمینی می گویند . وقتی که سوخت آن وسیله را با یک جرقه آشنا نمایید , اتفاق جالبی که می افتد این است که سیب زمینی می تواند تا حدود 150 متر به هوا پرتاب شود.
توپ سیب زمینی از همان ایده ای که پشت موتور های درون سوز است استفاده می نماید . اگر شما مقدار خیلی ناچیزی از یک سوخت با انرژی بالا ( مانند بنزین ) را در یک محوطه بسته کوچک قرار دهید و آن را مشتعل سازید , مقدارقابل توجهی انرژی آزاد خواهد شد آنهم به صورت گاز منبسط . شما می توانید از این انرژی جهت پرتاب یک سیب زمینی به 150 متری استفاده نمایید.
دراین حالت انرژی تبدیل به حرکت سیب زمینی می شود . شما همچنین می توانید از این انرژی جهت مصارف جالبتری استفاده نمایید . برای مثال اگر شما بتوانید یک چرخه به وجود آورید که بتواند این انفجارها را صد بار در دقیقه انجام دهد و اگر شما بتوانید انرژی تولیدی را جهت کارهای مفید مهار نمایید چیزی که به دست می آید ساختار موتور یک ماشین است .
تقریبا تمامی خودروهای امروزی جهت تبدیل بنزین به حرکت از موتورهایی که به آنها چهار زمانه میگویند استفاده می نمایند . به این سیستم چهار زمانه همچنین چرخه اتو نیز میگویند
( otoo cycle ) . که این نام برای یادبود نیکولای اتو مخترع این سیستم در سال 1867 میلادی می باشد .
در تصویر زیر می توانید تصویر یک سیستم چهار زمانه را مشاهده نمایید .
شرح تصویر :
A- سوپاپ ورودی انگشتی سوپاپ
B - قالپاق روی سوپاپ
C - دریچه ورودی
D - سر E - خنک کننده
F - بدنه پوسته موتور
G - کارتر ( مخزن روغن )
H - مخزن روغن
I - میل بادامک
J - سوپاپ تخلیه انگشتی سوپاپ
K - شمع
L - دریچه تخلیه
M - پیستون
N - شاتون
O - یاتاقان شاتون
P - میل لنگ
شرح نمودار پایین تصویر :
1 - تنفس
2- فشرده سازی
3- احتراق
4- تخلیه
شما در تصویر می توانید مشاهده نمایید که یک قطعه به نام پیستون جانشین سیب زمینی در توپ سیب زمینی می باشد . این پیستون توسط یک شاتون به میل لنگ متصل می شود . با چرخش میللنگ حالت دوباره مسلح شدن توپ را به وجود می آورد . اینجا اتفاقاتی را که در چرخه موتور رخ می دهند را لیست می کنیم .
پیستون در بالا شروع می کند , سوپاپ ورودی باز میشود , پیستون به طرف پایین حرکت می کند تا به موتور اجازه دهد که سیلندر پر از هوا و بنزین شود . به این عمل سیکل تنفس می گویند . فقط مقدار خیلی خیلی کمی بنزین لازم است که با هوا مخلوط شود تا این سیستم درست عمل کند .
سپس پیستون باز میگردد تا این مخلوط هوا و سوخت را فشرده سازد , این عمل فشرده سازی احتراق یا انفجار را به مراتب قویتر و موثرتر می سازد .
وقتی که پیستون به بالای سیکل می رسد , شمع اقدام به تولید یک جرقه می نماید تا بنزین مشتعل شود . مقدار بنزین موجود درسیلندر محترق گشته و پیستون را با فشار به سمت پایین میراند .
وقتی که پیستون به قسمت پایین چرخه می رسد , سوپاپ تخلیه باز شده و دود و مواد خروجی به سمت سیستم اگزوز خودرو هدایت می شوند حال موتور آماده است برای چرخه یا سیکل بعدی و سپس مجددا سوپاپ ورودی باز می شود وسیلندر پر از هوا و سوخت می شود .
توجه داشته باشید که حرکتی که محصول یک موتور درونسوز می باشد یک حرکت دورانی می باشد در حالی که محصول توپ سیب زمینی یک حرکت طولی و یا مستقیم بود . در موتورحرکت مستقیم میللنگ به حرکت دورانی تبدیل می شود , حرکت دورانی برای ما از اهمیت بالایی برخوردار می باشد زیرا ما می خواهیم توسط آن چرخهای خودرو را به گردش در آوریم
دو مسئله دیگر که ذکر آنها حائض اهمیت می باشد عبارتند از :
موتورهای درون سوز انواع مختلفی دارند . موتورهای با توربین گازی یک نوع دیگر از این نوع موتورها می باشد . موتورهایی که به صورت توربین گازی می باشند مزایای قابل توجه و معایبی دارند , اما بزرگترین عیب آنها در حال حاضر هزینه بالای ساخت می باشد