هدف اصلی یک موتور بنزینی تبدیل بنزین به حرکت است. در حال حاضر ساده ترین راه این کار سوزاندن بنزین درون موتور است، در نتیجه ما به این نوع موتور، موتور احتراق داخلی (Internal Combustion Engine) می گوییم.

موتورهای احتراق داخلی دو دسته اند:

1. موتورهای بنزینی و دیزلی (چهار زمانه، دو زمانه، وانکل، رادیال)
2. موتورهای توربینی (جت)

لازم به ذکر است موتورهای احتراق خارجی نیز وجود دارند (موتور بخار) که بنا بر فضای مورد نیاز برای قرارگیری دارای راندمان بسیار پایین تری نسبت به موتورهای درون سوز می باشند (کشتی های بخار)، این موتورها با سوخت هایی مانند چوب، زغال و روغن کار می کردند.

موتورهای احتراق داخلی

تقریبا در حال حاضر تمام خودروها برای تبدیل نروی سوخت به نیروی حرکتی از موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه استفاده می کنند.

کار موتور چهار مرحله (Four Stroke) انجام می گیرد:

1. مرحله تنفس (کورس تنفس Stroke Intake)
2. مرحله تراکم (کورس تراکم Compression Stroke)
3. مرحله انفجار (کورس احتراق Combustion Stroke)
4. مرحله تخلیه (کورس تخلیه Exhaust Stroke)

منظور از کورس مسیر حرکت پیستون در داخل سیلندر می باشد.

یک قطعه فلزی به نام پیستون به وسیله یک میله به نام شاتون به میل لنگ متصل می شود، وقتی که میل لنگ می چرخد در اینجا می بینیم که در طول این مرحله ها چه اتفاقی درون موتور رخ می دهد.

مرحله اول- پیستون از نقطه بالایی سیلندر شروع به حرکت رو به پایین می کند، سوپاپ هوا باز می شوند، پیستون پایین می رود و اجازه می دهد با مکشی که ایجاد می کند مخلوط سوخت و هوا سیلندر را پر کند. این مرحله تنفس یک سیلندر درون موتور چهار زمانه درونسوز است. مقدار کمی سوخت احتیاج است تا هوا مخلوط شده در این مرحله وارد موتور گردد.

مرحله دوم- سوپاپ ها دریچه های ورودی و خروجی موتور برای ورود مخلوط سوخت هوا و خروج دود ناشی از احتراق می باشند.

در این مرحله پیستون شروع به بالا آمدن می کند تا مخلوط سوخت و هوای وارد موتور شده را کمپرس کند. در این مرحله سوپاپ هوا شروع به بستن می کند. کمپرس کردن مخلوط سوخت و هوا کمک می کند که انفجار قوی تری داشته باشیم.

مرحله سوم- وقتی که پیستون در انتهای مرحله دوم به بالاترین نقطه سیلندر می رسد، شمع جرقه می زند تا مخلوط سوخت و هوا را منفجر سازد، با انفجار مخلوط سوخت و هوا پیستون به پایین رانده می شود و انرژی سوخت را به انرژی حرکتی تبدیل می کند.

مرحله چهارم- وقتی که پیستون به پایین ترین نقطه کورس خود در پایان مرحله احتراق می رسد سوپاپ دود شروع به باز شدن می کنند، با بالا آمدن پیستون دود داخل سیلندر به بیرون رانده می شود و از طریق لوله اگزوز به خارج هدایت می شود. حالا موتور برای انجام چرخه بعدی آماده است، بنابراین مجددا بوسیله مقداری سوخت و هوا شارژ می شود.

به خاطر داشته باشید انرژی حرکتی که در یک موتور احتراق داخلی بدست می آید یک نیروی چرخشی می باشد، در صورتی که نیرویی که در اثر شلیک سیب زمینی به دست می آید نیروی خطی در یک موتور انرژی خطی پیستون وسط میل لنگ به انرژی چرخشی تبدیل می شود. نیروی چرخشی برای ما مناسب است چرا که در نهایت می خواهیم از این انرژی برای چرخش چرخ های خودرو استفاده کنیم.

اجزای پایه موتور

قسمت اصلی موتور سیلندرهای آن است که درون هر سیلندر پیستون ها به پایین و بالا حرکت می کنند (حرکت رفت و برگشتی). موتوری که در قسمت قبل توضیح دادیم یک موتور یک سیلندر بود آن یک نما از یک موتور موتور سیکلت، اره برقی، جت اسکی می توانست باشد. اما بیشتر خودروها بیش از یک سیلندر دارند (چهار، پنج، شش، هشت، ده، دوازده و شانزده). در موتورهای چند سیلندر، سیلندرها معمولا به یکی از شکل های خطی، خورجینی (V) و موتورهای باکستر در کنار هم قرار می گیرند.

چیدمان های متفاوت سیلندر ها در داخل بلوک سیلندر می تواند مزایا و معایب مختلفی داشته باشد، مانند: نرم کار کردن، هزینه های سوخت، کارایی موتور. مزایا و معایب باعث می شود که هر کدام در یک جا و یک نوع اتومبیل به کار روند. به طور مثال موتورهای خطی دارای بالانس خوبی هستند ولی در صورت زیاد شدن سیلندرها جای زیادی می گیرند. همچنین بنا به باز بودن فضا برای طراح امان مطلوب از پیچیدگی و هزینه ساخت پایین تری برخوردار خواهند کرد.

موتورهای V برای تعدد تعداد سیلندرها در فضای محدود مناسب اند، همچنین خواص گشتاوری خاص خود را دارند نیز به دلیل امکان استفاده از سیلندرهای بیشتر در فضای کمتر، موتورها با نرمی و یکنواختی بیشتری هستند.

موتورهای باکستر در خودروهای اسپرت مثل پورشه، سوباروهای مختلف به دلیل داشتن نقطه ثقل پایین به کار می روند، ولی به دلیل نحوه قرارگیری پیستون در سیلندر دارای اصطکاک بالایی نسبت به موتور V می باشند. همچنین دسترسی به قطعات آن ها کمی دشوار بوده و از لحاظ ساخت قطعات آن ها کمی پیچیده می باشند.

قطعات کلیدی موتور خودرو

سوپاپ ها:

سوپاپ هوا و دود در مواقع مورد نیاز بنا بر ساختار موتور باز و بسته می شوند و اجازه ورود مخلوط سوخت و هوا و خروج دود را به موتور می دهند. در نظر داشته باشید هر دو نوع سوپاپ در هنگام مرحله تراکم کاملا بسته هستند و محیط داخل سیلندر کاملا آب بندی می باشد. تعداد سوپاپ ها بنا بر پیشرفت تکنولوژی در موتورها مختلف است از 2 سوپاپ تا 8 سوپاپ.

پیستون:

یک قطعه استوانه ای شکل فلزی که در درون سیلندر دارای حرکتی خطی رفت و برگشت می باشد.

رینگ پیستون:

حلقه های فلزی فنری هستند که وظیفه آب بندی قسمت خارجی پیستون و دیواره داخلی سیلندرها را بر عهده دارند. رینگ های پیستون دو وظیفه اصلی دارند:

1. جلوگیری از نفوذ مخلوط سوخت و هوا و گازهای دود حاصل از احتراق به خارج از اتاق انفجار به اتاق محفظه کارتل در مراحل تراکم و انفجار 2. جلوگیری از نفوذ روغن موجود در کارتل به داخل اتاق انفجار برای ممانعت از بوجود آمدن روغن سوزی.

بیشتر خودروهایی که روغن سوزی دارند و هر 1500 کیلومتر باید روغن موتور آن ها سرریز شود به دلیل فرسایش رینگ های پیستون آن ها فرسوده شده و قابلیت آب بندی خود را از دست داده اند. البته روغن سوزی از طریق از دست رفتن قابلیت قطعات آب بندی سوپاپ مثل لاستیک ساق سوپاپ، گیت سوپاپ نیز اتفاق می افتد ولی شدت روغن سوزی ناشی از خرابی رینگ پیستون بسیار بیشتر است.

شاتون:

شاتون پیستون را به میل لنگ متصل می سازد. این قطعه می تواند بر روی یاتاقان های خود در دو سر بچرخد که نتیجه این خاصیت تبدیل حرکت خطی پیستون به چرخش در میل لنگ می باشد.

میل لنگ:

میل لنگ می چرخد و به وسیله بالانسر و وزنه هایی که روی خود دارد حرکت رفت و برگشت پیستون را به یک حرکت چرخشی در یک جهت تبدیل می کند. معمولا میل لنگ از یک طرف به فلایول یا چرخ طیار دیگر به وسیله تسمه یا زنجیر به میل سوپاپ اویل پمپ و از پمپ وصل می باشد.

کارتل:

این محفظه دور تا دور میل لنگ را پوشانده است. مقداری روغن درون خود نگه می دارد تا اویل پمپ یا پمپ روغن بتواند این روغن را از درون آن مکش و با فشار به تمام نقاط موتور برای روغن کاری برساند.

میل سوپاپ:

یک میله که با نصف سرعت چرخشی میل لنگ می چرخد و وظیفه اصلی آن باز و بست سوپاپ ها در زمان های مناسب بر اساس دور موتور می باشد. همچنین از موتورهای قدیمی وظیفه تنظیم زمان جرقه زنی موتور را نیز بر عهده داشت.

شمع:

قطعه ای کوچک با وظیفه ای مهم، این قطعه وظیفه جرقه زنی و انفجار مخلوط سوخت را در زمان دقیق بر عهده دارد.

جهت اطلاع از روغن های موتور و مایعات شست وشوی موتور موجود در فروشگاه کارن کار می توانید به لینک های زیر مراجعه نمایید:

روغن های موتور موجود در فروشگاه کارن کار

مایعات شست وشوی موتور موجود در فروشگاه کارن کار