پیشرانه احتراقی یا موتور یکی از ارکان اصلی خودرو میباشد که انرژی شیمیایی ناشی از سوختن بنزین را به انرژی کار مکانیکی تبدیل میکند. اولین موتور بنزینی یا همان موتور احتراق داخلی در سال 1861 توسط نیکولاس اتو به صورت دو زمانه و چهار زمانه اختراع شد. این قطعه نقش بسسیار موثری در حرکت خودرو داشته و اجزا و قسمتهای مختلفی تشکیل شده است. برای آشنایی بیشتر با پیشرانه و اجزای آن در ادامه با جاینت پارتس همراه باشید.
پیشرانه احتراق داخلی یا درونسوز
پیشرانه احتراقی به موتورهایی گفته میشود که مخلوط سوخت و اکسید کننده (اکسیژن موجود در هوا) درون محفظهای بسته واکنش داده و منفجر میشوند. بر اثر احتراق، گازهای داغ با دما و فشار بالا تولید میشوند و در اثر انبساط گازهای تولید شده قطعات متحرک موتور به حرکت میآورند و خودرو شروع به حرکت میکند. اگرچه غالبا منظور از موتور درون ساز یا پیشرانه احتراق داخلی، موتورهای درون خودرو است اما با این وجود موتور موشک و انواع موتورهای جت نیز در دسته موتورهای درون سوز قرار دارند.
موتورهای احتراق داخلی پیستونی
پیشرانه احتراق داخلی پیستونی، انواعی هستند که در محفظهای بسته، احتراق مخلوط سوخت و هوا را انجام میدهند و موجب حرکت خطی رفت و برگشتی پیستون میشوند. لازم به ذکر است در خودروهایی که موتور آنها بیش از یک پیستون دارند، حرکت برگشت معلول حرکت رفت پیستون دیگر توسط قطعهای به نام “میل لنگ” میباشد.
سانتافه یکی از خودروهایی است که بیش از یک پیستون داردو در این خودرو حرکت رفت و برگشتی پیستونها به کمک میل لنگ سانتافه به حرکت دورانی تبدیل میشود و توسط چرخ طیار به جعبه دنده (گیربکس) منتقل و سپس به دیفرانسیل و در نهایت به چرخها انتقال مییابند.
مدلهای پیشرانه احتراق داخلی پیستونی
موتورهای احتراق داخلی پیستونی چند مدل رایج دارند که عبارتند از:
- آرایش خطی (۲، ۳، ۴، ۵ و ۶ سیلندر)
- طراحی V شکل یا خورجینی (۸، ۱۰، ۱۲، ۱۶، ۱۸، ۲۰ و ۲۴ سیلندر)
- آرایش W شکل
- چیدمان تخت یا باکسرآرایش تخت یا باکسر ( همان v شکل است با این تفاوت که زاویه قرارگیری بین سیلندرها به ۱۸۰ درجه میرسد.)
- موتورهای چرخان
اجزای اصلی پیشرانه احتراق داخلی پیستونی
- بلوک سیلندر
- سرسیلندر
- پیستونها
- شاتونها
- میللنگ
- میلبادامک
- سوپاپها
- تسمه یا زنجیر تایم
اصطلاحات فنی در پیشرانه خودرو
برای بررسی پیشرانه باید چندین اصطلاح فنی مهم در نظر گرفته شود که به شرح زیر میباشد:
توان موتور
توان موتور سرعت انجام کار است که با واحد وات یا کیلووات یا اسب بخار (یک اسب بخار معادل 75 کیلوگرم بار میباشد که در مدت زمان یک ثانیه جابجا میشود) نمایش داده میشود و نباید با نیرو اشتباه گرفته شود. هر اسب بخار معادل 736 وات و هر کیلووات تقریبا 1.33اسب بخار است. به این معنی که اگر توان یک موتور 100 کلیووات باشد، معادل 133 اسب بخار خواهد بود.
گشتاور
گشتاور یک کمیت برداری است، یعنی دارای جهت است. بنابراین در اثر اعمال نیرو برای چرخش جسم حول یک محور را گشتاور میگویند و واحد ان نیوتن بر متر است.برای نمونه وقتی برای باز کردن پیچ به آچار نیرو وارد میکنید، پیچ خلاف جهت عقربههای ساعت در راستای نیرو دست به حرکت درآمده و میچرخد. به این عمل گشتاور گفته میشود.
گشتاور = نیرو (برحسب نیوتن) × بازوی اعمال نیرو (طول برحسب متر)
در پیشرانه توان و گشتاور روی شاسی دینامومتر اندازهگیری و راستی آزمایی میشود و در یک دور موتور به بیشترین توان و گشتاور میرسد. برای مثال ۳۰۰۰ RPM برای گشتاور و ۴۵۰۰۰RPM برای توان موتور در خودروهای سواری اگر گشتاور بالا باشد، در شتاب اولیه و سبقت تاثیر زیادی دارد و در صورتی که توان بالا باشد، برای رسیدن به سرعتهای بالا بسیار حائز اهمیت میباشد. لازم به ذکر است در خودروها نسبت دندههای گیربکس نیز عامل تأثیرگذار خواهد بود.
تعریف کار
اگر به جسمی نیرو وارد شود و ان جسم به حرکت درآید، کار انجام شده است. در پیشرانه خودرو با احتراق مخلوط سوخت و هوا، ناگهان دود تولید میشود و افزایش حجم گاز موجب حرکت پیستون و ایجاد کار مکانیکی میگردد. بنابراین میتوان کار را به صورت رابطه زیر نمایش داد:
کار = نیرو × حرکت یا در خودرو انتگرال فشار ضربدر دیفرانسیل حجم
