مقایسه فن آوری های موتور اصلی بنزین در مقابل دیزل

در جامعه ی مدرن، اتومبیل ها به وسایل حمل و نقل ضروری تبدیل شده اند، که توسط قلب مکانیکی شان - موتورهای احتراق - رانده می شوند.تعداد کمی واقعاً می فهمند که این ماشین ها چگونه سوخت مایع را به انرژی حرکتی تبدیل می کنند که وسایل نقلیه را به جلو حرکت می دهداین مقاله مکانیسم های اصلی موتورهای خودرو را از طریق یک لنز متخصص بررسی می کند و هر فرآیند حیاتی از احتراق سوخت تا تحویل قدرت را نشان می دهد.

سیلندر به عنوان فضای کاری اصلی موتور عمل می کند - یک اتاق بالینی دقیق که حرکت متقابل پیستون را در خود جای می دهد. پیستون ها،به طور معمول به شکل استوانه ای با تاج های طراحی شده ویژهحلقه های پیستون مهر و موم های حیاتی بین پیستون ها و دیواره های سیلندر ایجاد می کنند در حالی که توزیع روغن را تنظیم می کنند.

میله های اتصال پیستون ها را به کلانکشافت متصل می کنند، حرکت عمودی پیستون را به نیروی چرخش تبدیل می کنند.در حالی که این حرکت متناوب را به انرژی چرخش قابل استفاده تبدیل می کند که در نهایت چرخ ها را حرکت می دهد.

این فضای محدود بین تاج پیستون و سر سیلندر میزبان انفجارهای کنترل شده است که موتور را حرکت می دهد. هندسه آن به طور قابل توجهی بر بهره وری احتراق، قدرت تولید،و ویژگی های انتشار از طریق ترکیب بهینه هوا و سوخت و گسترش شعله.

روش های روشنایی که موتورهای بنزین و دیزل را از هم جدا می کنند، تفاوت های اساسی در عملکرد، کارایی و کاربرد ایجاد می کنند.

موتورهای بنزینی از چراغ قوه استفاده می کنند تا شارژ های سوخت هوایی مخلوط شده را روشن کنند.تخلیه الکتریکی به دقت زمان بندی شده جرقه، احتراق را در اتاق های فشرده طراحی شده برای گسترش سریع شعله آغاز می کندپیکربندی های رایج شامل تنظیمات خطی و نوع V، با سیستم های تزریق سوخت از تزریق بندر تا تزریق مستقیم است.

موتورهای دیزل تنها از طریق فشرده سازی هوا به اشتعال می رسند.تزریق سوخت با زمان دقیق باعث احتراق خود به خود می شوداین فرآیند بهره وری حرارتی و گشتاور بالاتر را به ارمغان می آورد اما برای مقاومت در برابر فشار بیشتر سیلندر به ساختارهای قوی نیاز دارد.

تنفس موتور به عملکرد دریچه با زمان دقیق متکی است، که جریان ورودی بار تازه و خروجی گاز های خروجی را کنترل می کند.

موتورهای مدرن به طور معمول از چهار شیر در هر سیلندر (دو ورودی، دو خروجی) برای بهینه سازی جریان هوا استفاده می کنند. این اجزای به شکل قارچ با دقت میلی ثانیه باز و بسته می شوند.در صورت بسته شدن با فواره های شیر بسته می شود..

در موتورهای چهار زمان، شفت های کام، که در نیمه سرعت شفت کراک چرخش می کنند، از طریق لوب های دقیق پروفایل شده، دریچه ها را حرکت می دهند.کمربندهای زمان یا زنجیره ها همگام سازی حیاتی بین داربست و داربست را حفظ می کنند، در حالی که سیستم های زمان بندی دریچه های متغیر به طور پویا رویدادهای باز کردن / بسته شدن را برای عملکرد بهینه در سرعت موتور تنظیم می کنند.

توالی چهار فاز چرخه اتو پایه کار موتور احتراق داخلی را تشکیل می دهد:

1. ضربه ی مصرفی:پیستون پایین می آید و مخلوط هوا و سوخت را از طریق دریچه های باز جذب می کند
2. فشار فشار:هر دو دریچه بسته به عنوان پیستون صعودی فشار بار
3. ضربه برق:روشن شدن باعث می شود که پیستون به سمت پایین حرکت کند و انرژی احتراق را به کار مکانیکی تبدیل کند
4. ضربه خروجی:پیستون در حال بالا رفتن گاز های مصرف شده را از طریق دریچه های خروجی باز خارج می کند

طراحان موتور از راه حل های پیچیده ای برای مدیریت نیروهای عظیم تولید شده در طول کار استفاده می کنند:

دستورات آتش سوزی به دقت ترتیب داده شده (به عنوان مثال ، 1-3-4-2 در موتورهای چهار خط) تحویل قدرت بدون مشکل را تضمین می کند.شفت تعادل با ضد وزنه لرزش های ذاتی را در برخی از پیکربندی های موتور خنثی می کند.

قطعات مهم از مواد پیشرفته استفاده می کنند: داروهای فلزی تقلبی در برابر فشار خم شدن مقاومت می کنند، پیستون های آلومینیومی در برابر گرما و فشار شدید مقاومت می کنند،در حالی که بلوک های/سرهای سیلندر از آلیاژ های با قدرت بالا برای احتباس نیروهای احتراق استفاده می کنند.

این تعامل پیچیده سیستم های مکانیکی، اصول ترمودینامیک و علوم مواد نشان دهنده مهندسی قابل توجه پشت نیروگاه های خودرو است.با تکامل تکنولوژی های محرک، این مفاهیم اساسی همچنان به نوآوری های نسل بعدی در زمینه تحرک کمک می کنند.