از موتور سیکلت و اتومبیل گرفته تا ماشین چمن زنی و ژنراتور، موتورهای ۴ زمانه انواع مختلفی از تجهیزات را تامین می کنند. این نوع موتور از چهار حرکت پیستون مجزا برای کارکرد موثر استفاده می کند. چه در حال حاضر در این زمینه کار می کنید یا قصد خرید موتور سیکلت دارید، مهم است که بدانید موتور ۴ زمانه دقیقا چگونه کار می کند. تکنسین ها به طور منظم با انواع موتورهای مختلف کار می کنند و دانستن تفاوت های آنها کلید موفقیت در صنعت است. اگر می‌پرسید «موتور چهار زمانه چیست؟»، این راهنما برای شما مناسب است. به خواندن ادامه دهید تا همه چیز را در مورد موتورهای ۴ زمانه و نحوه کار آنها و همچنین تفاوت آنها با موتورهای ۲ زمانه بدانید.
موتور چهار زمانه چیست؟
از زمانی که اولین موتورسیکلت در اوایل قرن نوزدهم به بازار آمد و به عنوان دوچرخه‌های تغییر کاربری با موتورهای متصل به قاب آنها که زنجیر یا تسمه را به جلو می‌برد، به بازار آمد، موتورهای احتراقی باید روی ترکیبی از دو چیز کار کنند تا موتور سیکلت را به جلو برانید – هوا و سوخت. با معرفی موتور با مقدار مناسب مخلوط هوا و سوخت، همراه با یک جرقه جرقه زنی با زمان دقیق، پیستون از سوراخ به پایین می لغزد، شفت را می چرخاند و انرژی شیمیایی را به انرژی جنبشی تبدیل می کند و پس از آن گازهای مصرف شده را دفع می کند. در طول سال ها، ممکن است تغییرات زیادی در اولین موتورهایی که موتورسیکلت ها استفاده می کردند، ایجاد شده باشد، اما به طور سنتی، هنوز هم می توان آنها را به دو نوع موتورهای چهار زمانه و دو زمانه تقسیم کرد.
با این حال، در عصر حاضر، موتورهای دو زمانه دیگر مانند گذشته رایج نیستند، زیرا به دلیل آلایندگی بدنام بودند و دیگر با استانداردهای فعلی امروزی خوش آیند نیستند. از سوی دیگر، موتورهای چهار زمانه حتی در ماشین های مدرن امروزی هنوز بسیار رایج هستند. با این حال، آنها همچنان بر روی تولید نیرو از طریق مجموعه ای از رویدادها به نام چرخه چهار زمانه که هزاران بار در دقیقه روی سیلندرهای موتور رخ می دهد، یعنی ورودی، تراکم، احتراق و اگزوز کار می کنند.
موتور ۴ زمانه چگونه کار می کند؟
موتور ۴ زمانه یکی از انواع رایج موتورهای احتراق داخلی است. اکثر موتورهای مدرن احتراق داخلی از جمله مدل های کبیر موتور ۴ زمانه هستند که با بنزین یا گازوئیل کار می کنند.
در حین کارکرد موتور، پیستون ها برای رسیدن به هر چرخه قدرت، ۴ رویداد را پشت سر می گذارند. تعریف رویداد یک حرکت پیستون به سمت بالا یا پایین است. پس از اتمام ۴ رویداد، چرخه کامل شده و آماده شروع مجدد است.
موتورهای ۴ زمانه تعادل خوبی از قدرت، قابلیت اطمینان و کارایی را ارائه می دهند. وقتی صحبت از آلایندگی به میان می‌آید، ۴ حرکت هر رویداد را به صورت مکانیکی جدا می کند که باعث کاهش انتشار سوخت نسوخته می‌شود. همچنین روغن را از سوخت جدا می کند که به طور قابل توجهی انتشار مونوکسید کربن را کاهش می دهد. این ترکیب از صفات مطلوب، امروز ۴ زمانه را در جایگاه برتر خودروهای سواری قرار داده است.
سایر انواع موتور
موتورهای ۲ زمانه نیز رایج هستند، اما به خودروها یا کامیون های سبک انرژی نمی دهند. ۲ سیکل در موتورهای کوچک مانند دوچرخه های خاکی، اره برقی، موتورهای دریایی، تجهیزات مراقبت از چمن، اسکوتر و موتورسیکلت و غیره یافت می شود. یک موتور ۲ زمانه هنوز یک موتور بنزینی احتراق داخلی است، اما از نظر طراحی با ۴ زمانه متفاوت است. اطلاعات بیشتر در مورد موتورهای دو زمانه در زیر.
موتورهای دیزلی ۴ زمانه هستند، اما در روش احتراق با موتورهای بنزینی تفاوت دارند. دیزلی ها برای احتراق مخلوط هوا/سوخت به جای شمع به نسبت تراکم بسیار بالا متکی هستند.
سیکل موتور ۴ زمانه چیست؟
موتورهای ۴ زمانه برای قدرت بخشیدن موثر به تجهیزات، مراحل زیر را تکمیل و تکرار می کنند:
سیکل مکش
- پیستون در سوراخ سیلندر از نقطه مرگ بالا (TDC) به نقطه مرگ پایین (BDC) به سمت پایین حرکت می کند.
- دریچه ورودی باز است، دریچه اگزوز بسته است
- حرکت پیستون به سمت پایین، خلاء (فشار منفی هوا) ایجاد می کند که مخلوط هوا/سوخت را از طریق دریچه ورودی باز به داخل موتور می کشد.
سیکل تراکم
- پیستون در سوراخ سیلندر از نقطه مرگ پایین به نقطه مرگ بالا به سمت بالا حرکت می کند
- هر دو سوپاپ ورودی و خروجی بسته هستند
- حرکت پیستون به سمت بالا، مخلوط هوا/سوخت را در محفظه احتراق فشرده می کند
سیکل احتراق
- در پایان سیکل تراکم (قبلی)، شمع آتش می زند و مخلوط هوا/سوخت فشرده شده را مشتعل می کند. این احتراق/انفجار، پیستون را مجبور می‌کند از سوراخ سیلندر عقب برود و میل لنگ را بچرخاند و خودرو را به جلو سوق دهد.
- پیستون در سوراخ سیلندر از نقطه مرگ بالا به نقطه مرگ پایین پایین حرکت می کند
- هر دو سوپاپ ورودی و خروجی بسته هستند
سیکل تخلیه
- پیستون در سوراخ سیلندر از نقطه مرگ پایین به نقطه مرگ بالا به سمت بالا حرکت می کند. تکانه ایجاد شده توسط کورس قدرت چیزی است که حرکت میل لنگ و ۳ حرکت متوالی دیگر را ادامه می دهد.
- دریچه ورودی بسته است، دریچه اگزوز باز است
- این ضربه نهایی گازهای مصرف شده / اگزوز را از سیلندر خارج می کند. سیکل در حال حاضر کامل شده است و پیستون برای شروع حرکت ورودی آماده است.
نحوه کارکرد موتور چهار زمانه
یک موتور چهار زمانه، همانطور که از نامش پیداست، دارای پیستونی است که برای تکمیل یک سیکل کامل، چهار زمانه (یا دو دور چرخش میل لنگ) را طی می کند. ورودی، فشرده سازی، قدرت و اگزوز. به این معنی که وقتی پیستون از بالای سیلندر به پایین حرکت می کند، فشار داخل سیلندر را کاهش می دهد. این فشار کاهش یافته مخلوطی از سوخت و هوا را از طریق دریچه ورودی به داخل سیلندر می کشد.
در مرحله بعد، پیستون به سمت بالا برگشته و مخلوط سوخت و هوا را فشرده می کند و پس از آن یک جرقه سوخت و هوا را مشتعل می کند. احتراق حاصل آن چیزی است که پیستون را به سمت پایین می راند که به آن «سیکل نیرو» معروف است. در نهایت پیستون به سمت بالا رفته و گازهای حاصل از احتراق را به بیرون می راند.
موتورهای دو زمانه با ترکیب عملکردهای بیشتر در یک حرکت پیستونی کار می کنند. در حین حرکت پیستون به سمت بالا (فشرده کردن مخلوط هوا/سوخت/روغن) در محفظه احتراق، زیر پیستون مخلوط تازه ای از هوا/سوخت/روغن در میل لنگ هرمتیک بسته کشیده می شود. در طول حرکت پیستون به سمت پایین (کورس برق)، مخلوط هوای تازه/سوخت/روغن فشرده می‌شود و از طریق یک یا چند درگاه شستشو به محفظه احتراق جریان می‌یابد و با حرکت رو به پایین پیستون باز شده، گازهای سوخته را خارج می‌کند. پورت اگزوز پس از این یک ضربه فشرده سازی جدید دنبال می شود. اساساً یک چرخه کامل در یک موتور دو زمانه نیاز به یک دور کامل میل لنگ یا دو حرکت پیستون دارد، در حالی که در یک موتور چهار زمانه پیستون باید چهار زمانه یا دو دور کامل میل لنگ را انجام دهد.
اجزای موتور چهار زمانه
اجزای موتورهای چهار زمانه شامل موارد زیر است:
- پیستون – که اساس موتور احتراقی را تشکیل می دهد.
- یک بلوک سیلندر و سرسیلندر – که همان چیزی است که پیستون (ها) را در خود جای می دهد.
- سوپاپ های اگزوز – اجازه دهید سوخت سوخته (یا دود اگزوز) از محفظه احتراق خارج شود که به منیفولد اگزوز و سیستم اگزوز منتهی می شود.
- میل بادامک – میل بادامک می چرخد و وظیفه باز و بسته کردن دریچه های ورودی و خروجی را بر عهده دارد.
- سوپاپ‌های سوخت – سوپاپ‌های سوخت اجازه می‌دهند هوا و سوخت به داخل محفظه احتراق مخلوط شود.
- میل لنگ – پیستون ها از طریق میله های پیستون به میل لنگ متصل می شوند. میل لنگ چیزی است که نیرو را از طریق کلاچ به گیربکس و سپس به چرخ عقب می رساند.
تفاوت بین موتور ۲ زمانه و ۴ زمانه
موتور چهار زمانه بهتر است یا دو زمانه؟ این کاملاً به ترجیح راننده بستگی دارد. موتورهای دو زمانه معمولاً سر و صدای بیشتری دارند و دود اگزوز بیشتری تولید می‌کنند، اما در مقایسه با وزن خود نسبت به موتورهای چهار زمانه قدرت بیشتری تولید می‌کنند که باعث محبوبیت آنها برای مسابقات می‌شود.
موتورهای چهار زمانه، در حالی که سنگین تر هستند و قدرت کمتری در هر واحد وزن تولید می کنند، معمولاً به‌گونه ای توصیف می شوند که نرم تر کار می کنند، دود اگزوز کمتری منتشر می کنند و عموماً عمر طولانی تری دارند. زیرا این دو به رژیم‌های روغن کاری کاملاً متفاوتی نیاز دارند، جایی که در یک موتور دو زمانه روغن با سوخت مخلوط می‌شود و سپس مشتعل می‌شود (از دست دادن کامل روغن‌کاری)، در حالی که در یک موتور چهار زمانه روغن مورد استفاده برای روان‌کاری قسمت‌های مختلف موتور جریان می‌یابد. در میل لنگ برگشته و مصرف نمی شود. این بدان معنی است که دو روغن موتور بسته به هدف مورد نظر خود ترکیب کاملاً متفاوتی دارند.
روغن موتور دو زمانه باید بتواند به خوبی با سوخت مخلوط شود و در محفظه احتراق موتور به خوبی بسوزد، در حالی که روغن موتور چهار زمانه باید از سیستم سوپاپ در برابر سایش محافظت کند و موتور را تا حد امکان تمیز نگه دارد. در نهایت، مهم نیست که چه نوع موتوری دارید، یک روغن موتور باکیفیت می تواند به طور قابل توجهی طول عمر موتور شما را افزایش دهد.
امیدوارم از این مقاله در مورد نحوه عملکرد موتور ۴ زمانه لذت برده باشید. اگر این مقاله به همه سوالات شما پاسخ نداده است. ابهامات خود را در بخش نظرات با ما درمیان بگذارید.
