سیستم مولد قدرت

سیستم مولد قدرت مهم ترین بخش اتومبیل ، موتور آن است. نیــــروی لازم جهت حرکت اتومبیل با احتراق سوخت (بنزین – گازوئیل – گاز ) در داخل موتور و تبدیل آن به نیروی مکانیکی تامین می شود.

موتورها تعدادی سیلندر (معمولا” ۴ سیلندر) دارند که احتراق سوخت ، آنجا صورت می گیرد. همانطوری که در شکل زیر مشاهده می کنید، داخل هر سیلندر پیستون متحرکی وجود دارد که توسط شاتون به میل لنگ متصل است.

( مقطع عرضی سیلندر موتور بنزینی )

( مقطع عرضی سیلندر موتور بنزینی )

در بالای سیلندر هم دو سوپاپ یکی برای باز و بسته کردن دریچه ورود سوخت و دیگری برای باز و بسته کردن دریچه خروج دود به همراه یک شمع جهت ایجاد جرقه تعبیه شده است. این سوپاپها با چرخش میل بادامک به نوبت و در لحظه معین باز و بسته می شوند و بخشی از سیستم مولد قدرت هستند.

احتراق سوخت در چهار مرحله صورت می گیرد :

چهار عمل اصلی موتور چهار زمانه

چهار عمل اصلی موتور چهار زمانه

۱- مرحله مکش سوخت ( تنفس ) :

در این مرحله با حرکت پیستون به سمت پائین ، سوپاپ ورود سوخت باز می شود و سوخت ( مخلوط بنزین و هوا ) به داخل سیلندر مکیده می شود.     مرحله مکش سوخت ( تنفس )

۲- مرحله تراکم :

دراین مرحله با حرکت پیستون به سمت بالا و بسته شدن هر دو سوپاپ ، سوخت متراکم و گرم می شود.     مرحله تراکم

۳- مرحله انفجار ( قدرت ) :

در این مرحله که باز هر دو سوپاپ بسته هستند ، شمع جرقه زده و سوخت داخل سیلندر منفجر می شود. فشار حاصل از انفجار ، پیستون را به سمت پائین هل می دهد. نیروی حاصل از حرکت پیستون به پایین هم باعث چرخش میل لنگ بدور محور خود می شود.     مرحله انفجار ( قدرت )

۴- مرحله تخلیه دود :

در این مرحله پیستون به بالا حرکت می کند و با باز شدن سوپاپ خروج گاز ، دود حاصل از احتراق سوخت به طرف اگزوز هدایت می شود.


تفاوت موتور بنزینی با موتور دیزل چیست ؟

سیستم مولد قدرت در موتورهای بنزینی ابتدا بنزین و هوا با هم مخلوط شده و سپس وارد سیلندر می شوند . هنگامی که سوخت متراکم شد شمع جرقه می زند و عمل احتراق صورت می گیرد .

ولی در موتورهای دیزلی ابتدا فقط هوا وارد سیلندر می شود ، با بالا آمدن پیستون ، هوای داخل سیلندر فشرده و گرم می شود.
موتورهای دیزلی

موتور دیزل

موتور دیزل

( بنابر اصل اول ترمودینامیک : اگر حجم ثابتی از گاز فشرده شود ، دمای آن بالا خواهد رفت. )
در این لحظه پمپ انژکتور ، گازوییل را بصورت پودر داخل سیلندر تزریق می کند . دمای بالای هوای فشرده شده ، باعث انفجار سوخت می شود و عمل احتراق صورت می گیرد. به همین دلیل در موتورهای دیزلی نیازی به شمع نیست.
در موتورهای بنزینی سوخت بین ۸ تا ۱۲ مرتبه فشرده می شود ولی در موتورهای گازوییلی هوا می تواند تا ۲۵ برابر فشرده شود. به همین دلیل بازده موتورهای دیزلی بیشتر از موتورهای بنزینی است.


اجزاء موتور :

سیلندر :

سیلندر ، هسته مرکزی موتور است. با انفجار سوخت در این مکان نیروی محرکه اتومبیل تامین می شود.
محفظه روغن موتور زیر بدنه موتور قرار دارد. روغن موتور برای کم کردن اصطحکاک چرخش میل لنگ ،‌ میل بادامک و حرکت پیستون داخل سیلندر مورد استفاده قرار می گیرد.

بلوکه سیلندر خودرو

بلوکه سیلندر خودرو

سیستم خنک کننده آب را در مجراهای دور سیلندرها به گردش درمی آورد و باعث خنک شدن‌ محفظه احتراق سیلندرها می شود.
در شکل زیر می توانید محل قرار گرفتن سیلندرها ، میل لنگ و میل بادامک و همچنین مجراهای گردش آب دور سیلندر و مجراهای ورود سوخت به سیلندرها را مشاهده کنید.

بدنه موتور

شمع :

شمع ها باعث ایجاد جرقه و آتش زدن سوخت داخل سیلندر می شوند. سیستم برق رسانی به شمع ها باید آنقدر دقیق باشد که در زمان مناسب (پس از تراکم سوخت) ، شمع جرقه بزند.

شمع تک پلاتین - با فیلر بالا

شمع تک پلاتین – با فیلر بالا

 

سوپاپ ها :

سوپاپ ها دریچه های ورود سوخت و خروج دود را باز و بسته می کنند. این سوپاپ ها توسط گردش میل بادامک در زمانهای مناسب به بالا و پائین حرکت می کنند. و بخشی از سیستم مولد قدرت هستند .

سوپاپ

سوپاپ

پیستون :

یک فلز استوانه ای شکل است که درون سیلندر بالا و پائین حرکت می کند و ضربات حاصل از انفجار سوخت را توسط شاتون به میل لنگ منتقل می کند..
میله گژن پین پیستون را به شاتون متصل می کند. رینگ ( حلقه ) های دور پیستون برای جلوگیری از نفوذ روغن زیر سیلندر موتور به محفظه احتراق می شود و یاتاقان های زیر شاتون هم ضربات و ارتعاشات حاصل از انفجار را تحمل کرده و از ساییدگی میل لنگ جلوگیری می کنند.

پیستون و متعلقات

پیستون و متعلقات

پیستون و شاتون

حرکت خطی ( بالا و پایین ) پیستون توسط شاتون به حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل می شود.

نحوه تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت چرخشی میل لنگ

نحوه تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت چرخشی میل لنگ

 

در موتور های ۴ سیلندره ، پیستون های داخل سیلندر طوری تنظیم می شوند که هر کدام در یک مرحله از مراحل احتراق باشند . مثلا اگر یک سیلندر در مرحله ورود سوخت باشد ، ۳ سیلندر بعدی به ترتیب در مراحل تراکم ، احتراق و خروج دود قرار داشته باشند.

میل لنگ :

حرکت بالا و پایین پیستون باعث چرخش میل لنگ دور محور خود می شود . این چرخش از طریق گیربکس و میل گاردان و دیفرانسیل به منتقل می شود و اتومبیل حرکت می کند. ( دراین موارد هم بعدا” صحبت خواهیم کرد ) یک سر میل لنگ فلایویل و سر دیگر آن پولی قرار دارد.

فلایویل و پولی در دو سر میل لنگ قرار دارند

فلایویل و پولی در دو سر میل لنگ قرار دارند

 

میل بادامک :

میل بادامک نیروی لازم جهت چرخش خود را توسط زنجیری از چرخ دنده میل لنگ می گیرد. چرخش میل بادامک از طریق میل رابط و اسبک به سوپاپهای سرسیلندر منتقل شده و آنها بطور متناوب باز و بسته می شوند .

نحوه قرار گرفتن اسبک های ورود سوخت و خروج دود میل بادامک روی سر سیلندر موتور

میل بادامک

میل بادامک

در برخی موتورها میل بادامک پایین سوپاپ و در برخی دیگر میل بادامک بالای سوپاپها طراحی و نصب می شوند ولی در هر حالت وظیفه اصلی میل لنگ باز و بسته کردن سوپاپها است.

در ضمن چرخش میل بادامک نیروی لازم جهت مکش بنزین از باک توسط پمپ بنزین و همچنین چرخاندن پمپ روغن را تامین می کند.

فلایویل :

فلایویل بخشی از سیستم مولد قدرت است که صفحه گرد دندانه دار بزرگی میباشد که به انتهای میل لنگ متصل است.برای روشن شدن موتور باید میل لنگ شروع به چرخش کند. در زمانهای قدیم اینکار توسط هندل انجام می شد ولی در اتومبیلهای امروزی استارت اینکار را انجام می دهد.

فلایویل

فلایویل

استارت نیروی خود را از باطری ماشین تامین می کند. به این ترتیب که بهنگام استارت زدن دندانه های استارت با دندانه های فلایویل درگیر می شود و میل لنگ متصل به آن شروع به چرخش می کند . با چرخش میل لنگ و روشن شدن موتور چرخ دنده استارت از فلایویل جدا می شود.

استارت

در ضمن با چسبیدن صفحه کلاچ به صفحه فلایویل چرخش میل لنگ به گیربکس منتقل می شود .

پولی : به سمت دیگر میل لنگ متصل شده است. پولی با تسمه ای بنام تسمه دینام به دینام و واتر پمپ ( پمپ آب ) و پمپ هیدرولیک و کمپرسور کولر متصل است و آنها را می چرخاند.

پولی ، دینام و واتر پمپ و پمپ هیدرولیک و کمپرسور کولر با تسمه بهم متصل شده ان

پولی ، دینام و واتر پمپ و پمپ هیدرولیک و کمپرسور کولر با تسمه بهم متصل شده ان

 

برای روشن شدن اتومبیل ، استارت بکمک برق ذخیره شده در باطری می چرخد تا موتور روشن شود . پس از روشن شدن موتور ، پولی میل لنگ بکمک تسمه پروانه ، دینام را می چرخاند. دینام یک موتور الکتریکی است که با چرخش خود برق تولید می کند. برق تولید شده در سیستم جرقه ، چراغ ها ، کولر و سیستم های دیگر اتومبیل مصرف می شود و مازاد جریان الکتریسیته هم صرف شارژ کردن دوباره باطری می شود که توان اولیه آنها از سیستم مولد قدرت ایجاد می شود.

(منبع – fani20.blogfa.com)