به یک قرن پیش فکر کنید که مردم پیاده یا با استفاده از اسب‌ها سفر می‌کردند. حالا به دور و بر خود نگاه کنید، چه اتفاقی افتاده است؟ اختراع ماشین‌های چرخ‌دار به 5500 سال پیش برمی‌گردد. اما اختراع ماشین با موتور در سال 1885 توسط یک مهندس آلمانی به نام کارل بنز دنیا را متحول کرد. نحوه عملکرد موتور ماشین چگونه است؟عملکرد 4 مرحله‌ای موتور ماشین چگونه انجام می شود؟

این موتور گازوییلی با سه چرخ، اولین و ابتدایی‌ترین نوع ماشین‌هایی بودند که بشر با آن‌ها جابجا می‌شد. در سال 1891 نیکولاس اتو هم موتورهای گازوییلی را ارتقا بخشید. بعدها افراد زیادی آمدند و قدمی در راه بهینه‌سازی و بهبود این موتورها برداشتند. حالا صنعت ماشین‌سازی به جایی رسیده است که موتورهایی بی‌صدا با سرعت‌های بالا تولید و عرضه می‌شود.

در این مقاله ابتدا به تعریف علمی ماشین خواهیم پرداخت. سپس عملکرد 4 مرحله‌ای موتور ماشین را بررسی خواهیم کرد. در مورد حجم موتور بنز  و حجم موتور بی ام و نیز اطلاعاتی را ارائه خواهیم داد. سپس در مورد نحوه عملکرد موتور ماشین و جزئیات موتور ماشین نظیر تعداد سیلندرها و حجم موتور ماشین اطلاعاتی را ارائه خواهیم کرد. سپس به موتورهای پاک و لزوم استفاده از آن‌ها در صنعت ماشین سازی خواهیم پرداخت.

• تعریف علمی ماشین

جواب این سوال ساده است: ماشین یک جعبه فلزی با چند چرخ است که شما را از نقطه‌ی A‌ به نقطه B می‌برد. بله. اما ماشین چیزی فراتر از این است. ماشین یک مبدل انرژی است که انرژی پتانسیل و انرژی درونی موجود در سوختی مانند گازوییل یا بنزین را به انرژی مکانیکی در چرخ‌ها و چرخ‌دنده‌ها تبدیل می‌کند. و  در نهایت این انرژی مکانیکی تبدیل به انرژی جنبشی می‌َشود. چالش طراحی ماشین و موتور ماشین این است که بیشترین مقدار انرژی از سوخت گرفته شود.

• نحوه عملکرد موتور ماشین و بخش‌های اصلی آن
  

موتور ماشین از نوع احتراق داخلی از یک بخش پایه و بیس به نام سیلندر تشکیل شده است. کار سایر اجزای موتور نیز در ارتباط با این سیلندر یا سیلندرها شکل می‌گیرد (تعداد سیلندرها معمولا 2، 4، 6، 8 یا 12 می‌باشد). سیلندر ماشین از فلز بسیار محکم نظیر فولاد‌های آب‌دیده و ترکیبات چدنی ساخته می‌َشود که به خوبی درزگیری شده‌اند. این سیلندرها در تمام موتورهای ماشین‌های احتراقی از موتور بنز گرفته تا موتور بی‌ ام و وجود دارند و عملکرد اصلی ماشین با تعداد آن‌ها و حجم موتور سنجیده می‌شود.

در داخل این سیلندرها پیستون‌هایی وجود دارند که بالا و پایین می‌روند و حجم داخل سیلندر را تغییر می‌دهند. این پیستون‌ها عموما قطری برابر با قطر داخلی سیلندر دارند و با کمترین فاصله داخل آن حرکت می‌کنند.

شیرهایی برای ورود و خروج هوا و سوخت در داخل این سیلندر نیز وجود دارد. شیر ورودی برای ورود سوخت و هوا از یک کاربراتور یا انژکتور الکتریکی می‌باشد و شیر خروجی گاز‌های ناشی از احتراق را تخلیه می‌کند و به اگزوز می‌رساند.

• بالا و پایین سیلندر

در بالای سیلندر یک شمع جرقه‌زن نیز وجود دارد که به صورت الکتریکی کنترل می‌شود. با ایجاد جرقه، باعث ایجاد احتراق سوخت می‌شود. در موتورهای نسل جدید مانند موتور بنز و موتور بی ام و این شمع‌ها جای خود را به سیستم‌های الکتریکی با راندمان بالا داده‌اند.

در پایین سیلندر، پیستون به یک محور همیشه چرخان متصل است که میل‌لنگ نامیده می‌شود.حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت دورانی تبدیل می‌کند. آن را به جعبه دنده منتقل می‌کند که باعث چرخش چرخ‌ها می‌شود و ماشین حرکت می‌کند.

یک محور بادامکی که حکم مغز ماشین را دارد با یک تایم‌بندی دقیق ورود و خروج واکنش‌دهنده‌ها و محصولات را کنترل می‌کند تا عملکرد ماشین دقیق انجام شود. محور بادامکی از لوب‌های تخم‌مرغی شکل برای این کار استفاده می‌کند تا کنترل باز و بسته شدن شیرها به درستی انجام شود.

• نحوه ی عملکرد 4 مرحله‌ای موتور ماشین

فرقی نمی‌کند که یک موتور چقدر پیشرفته است و عملکرد آن توسط چه ابزارهایی کنترل می‌شود، 4 مرحله اصلی در موتور ماشین وجود دارد. حتی در موتور بنز و موتور بی ام و که پیشتازان تولید موتورهای قدرتمند هستند هم این 4 عملیات اصلی انجام می‌شود:

1. مکش: وقتی پیستون به سمت پایین کشیده می‌شود سوخت و هوا که دو منبع اصلی برای شروع کار احتراق هستند همراه با باز شدن شیر ورودی، وارد پیستون می‌شوند. حجم پیستون که نشانی از حجم موتور است تعیین‌کننده میزان توان موتور برای هندل کردن مقادیر سوخت در یک عملیات می‌باشد. به طور مثال حجم موتور بنز عموما بیش‌تر از 2000 CC می‌باشد و تا 7000 CC هم وجود دارد. و حجم موتور بی ام و هم در حالت عادی دامنه‌ای بین 1500 تا 4500 سی سی دارد.
2. تراکم: وقتی شیر ورودی بسته می‌شود پیستون مجددا بالا می‌رود و مخلوط سوخت و هوا را متراکم و فشرده می‌کند که این تراکم ترکیب را برای اشتعال و احتراق آماده می‌کند. از ترمودینامیک می‌توان اثبات کرد که هر چه فشار کاری بیشتر باشد حجم احتراقی موتور بالاتر است. وقتی پیستون به بالاترین نقطه ممکن رسید کار این مرحله تکمیل است.
3. احتراق: حالا شمع جرقه می‌زند و مخلوط سوخت و هوا یک انفجار کوچک را تجربه می‌کنند. سرعت این انفجار بسیار بالا است و اصلا نمی‌توان آن را احساس کرد. بعد از این انفجار، گازهای داغ، با سرعت تمام پیستون را به سمت پایین می‌رانند که این انرژی به میل لنگ منتقل می‌شود.
4. تخلیه: حالا شیر خروجی باز می‌شود و همانطور که میل لنگ در حال چرخش است مجددا پیستون بالا می‌رود تا گازهای ناشی از احتراق را تخلیه کند و به اگزوز برساند. در این مرحله مجددا همه چیز به حالت اولیه برمی‌گردد و سیکل دوباره و دوباره تکرار می‌شود تا زمانی که سوخت آن تمام شود.

• نحوه عملکرد موتور ماشین و موتورهای احتراقی

نوع دیگری از موتورهای احتراقی، موتور احتراقی خارجی می‌باشند که در قطارها  و قایق‌های بخار استفاده می‌شوند. نکته حائز اهمیت این است که نحوه عملکرد موتور ماشین و توان تولیدی موتور احتراق داخلی بیشتر از نوع خارجی آن است. موتورهای احتراق داخلی حجم کمتری دارند. جای کمتری را اشغال می‌کنند. در حال حاضر موتور بنز و موتور بی ام و با ارتقای موتورهای احتراق داخلی توان ماکزیمم آن‌ها را افزایش داده‌اند و حجم کلی موتور را نیز کاهش داده‌اند تا هم سبک‌تر باشد و بتواند شتاب بیشتری بگیرد و هم جای کمی را اشغال کند تا برای سایر اجزای ماشین هم جای کافی وجود داشته باشد.

موتور ماشین به چند سیلندر نیاز دارد؟

مشکل طراحی 4 مرحله‌ای با یک سیلندر این است که میل‌لنگ صرفا یک بار توسط نیروی موتور حرکت داده می‌شود و به همین دلیل موتورها حداقل از 4 سیلندر استفاده می‌کنند تا در هر سیکل حداقل یک بار این اتفاق بیفتد و موتور از کار نایستد.نحوه عملکرد موتور ماشین به این صورت است که در  یک موتور 4 سیلندری همیشه یک سیلندر در حال وارد کردن نیرو به میل لنگ است، در نتیجه توان و سرعت کاری موتور به طور قابل ملاحظه‌ای بالا می‌رود.

در یک موتور 12 سیلندر در هر مرحله حداقل 3 سیلندر در حال وارد کردن نیرو به میل‌لنگ هستند و به همین دلیل است که موتورهایی مانند موتور بنز و موتور بی ام و که تعداد سیلندر بیشتری دارند قدرت بالایی دارند.شما مشتريان گرامى مى توانيد با مراجعه به لينك سرویس در محل و تكميل فرم مربوطه در سريع ترين زمان ممكن و با مناسب ترين قيمت محصول اورجينال مورد نظر خود را با ضمانت اصالت كالا از بى بى شاپ تهيه فرماييد .

حجم سیلندر باید چه مقدار باشد؟

اما تعداد سیلندرها تمام موضوع نیست و تنها یکی از عوامل موثر در توان تولیدی ماشین  و نحوه عملکرد موتور ماشین می‌باشد. سایز سیلندر هم تاثیر بسیار زیادی دارد. و دو عامل اساسی در این موضوع قطر سیلندر و میزان حرکت پیستون می‌باشد که در این صورت حجم سیلندر به صورت مساحت قاعده در ارتفاع محاسبه می‌شود. در مکانیک حجم سیلندر به این معناست که یک موتور با هر بار انبساط و تراکم چه میزان کار انجام می‌دهد. حجم موتور معمولا با لیتر یا سی سی مشخص می‌شود و در بالا دامنه‌ی کاری حجم موتور بنز و حجم موتور بی ام و گفته شد. در نظر داشته باشید که هر چه میزان حجم سیلندر بیشتر باشد کار انجام شده توسط موتور ماشین نیز بیشتر است.شما  می توانید به مقاله سرویس دوره ای خودرو در قسمت وبلاگ های بی بی شاپ مراجعه فرمائید.

موتورهای نسل جدید یا موتورهای پاک

با این که موتور گازوییلی و بنزینی ساخته اتو یک موفقت بزرگ در این عرصه بود اما حالا همین موتور قربانی موفقیت چشمگیرش شده است، نزدیک یک میلیارد ماشین بر روی کره زمین در حال تردد هستند و آلودگی ایجاد شده توسط این ماشین‌های نقلیه بسیار زیاد است و روز به روز نیز به میزان آن افزوده می‌شود. کربن دی اکسید آزاد شده در حین کار کردن این ماشین‌ها باعث آلودگی هوا و گرمایش زمین شده است. یکی از این راهکارها موتورهای الکتریکی می‌باشند که با برق کار می‌کنند و بدون هر گونه آلودگی کار می‌کنند.

موتور ماشین سولار یا خورشیدی هم در حال حاضر پیشرفت بسزایی داشته‌ است و در کشورهایی که میزان تابش نور خورشید زیاد است این ماشین‌ها عملکرد خوبی از خود به جا گذاشته‌اند، موتورهای هیبریدی هم که ترکیبی از الکتریسیته و سوخت هستند در رده‌های بعدی قرار دارند.

در حال حاضر یک تکنولوژی نوپا که در حال رشد می‌باشد سلول‌های سوختی می‌باشند که از سوخت‌های پاک نظیر اتانول و آب برای ایجاد انرژی استفاده می‌کنند. نحوه عملکرد موتور ماشین به این گونه است که این موتورها بسیار قدرت بالایی دارند و در حال حاضر شرکت‌های زیادی به دنبال توسعه این مدل موتورها هستند. انرژی‌های سبز روز به روز در حال رشد هستند و سوخت‌های ارگانیک کم کم جای سوخت‌های فسیلی را می‌گیرند و این خبر بسیار خوبی است.برای دارا بودن اطلاعات بیشتر می توانید وبلاگ BBshop را مطالعه نمایید.

جمع بندی

نحوه عملکرد موتور ماشین پیشرانه اصلی آن است. در موتور ماشین از قطعات و جزئیات خاصی استفاده می‌شود. سیلندرها، پیستون‌ها، میل‌لنگ  و شیرهای کنترل و شمع‌های جرقه زن اصلی‌ترین بخش‌های موتور ماشین هستند و موتوهای احتراق داخلی عموما از یک سیستم 4 مرحله‌ای استفاده می‌کنند تا هدف نهایی ماشین که همان حرکت است برآورده شود.برای آگاهی کامل هم می توانید با کارشناسان فروشگاه بی بی شاپ در تماس باشید.

موتور بنز اولین موتور روی ماشین‌های نقلیه بود که توسط کارل بنز ابداع شد و بعد از آن کمپانی‌های زیادی سعی در تولید و عرضه ماشین‌های مختلف کردند که موتور بی ام و و کمپانی‌های مطرح دیگر از این جمله هستند. با این حال هنوز هم این موتورها در حال رشد و ارتقا هستند و یکی دیگر از مواردی که کمپانی‌ها در حال حاضر سفت و سخت به دنبال آن‌ هستند تولید موتورهای پاک با کمترین میزان آلودگی هستند تا اولا از‌ آلودگی هوا و در ثانی از گرمایش زمین که به دلیل رها شدن کربن دی اکسید از موتورهای نسل قدیم می‌باشد جلوگیری کنند. پیشرفت‌های زیادی نیز در این زمینه حاصل شده است اما هنوز هم جای کار دارد.برای آگاهی بیشتر به سایت caranddriver سر بزنید.