هنگام مطالعه نحوه کار یک موتور، فقط روی احتراق تمرکز نکنید. هفت سیستم اصلی کلید هستند.

وقتی بسیاری از مردم در مورد موتورها صحبت می کنند، تمایل به ساده سازی بیش از حد دارند: سوخت تزریق می شود، جرقه ای مشتعل می شود و ماشین کار می کند. در واقع، به این سادگی نیست. پیچیدگی واقعی نحوه کار یک موتور در عمل «سوختن سوخت» نیست، بلکه در نحوه هماهنگی سیستم های مکش، تامین سوخت، احتراق، خنک کننده، احتراق، روغن کاری و اگزوز است. موتور بدون هیچ جزء واحدی مانند یک ماشین قابل اعتماد عمل نمی کند، بلکه شبیه کوره ای است که هر لحظه ممکن است بد رفتار کند.

 

انیمیشن ساختار داخلی موتور

 

01. اصل کار یک موتور به سادگی احتراق نیست
اغلب در فضای مجازی گفته می‌شود که «موتور فقط برای مشتعل کردن سوخت برای پایین آوردن پیستون است»، اما این جمله در واقع نادرست یا حداقل ناقص است. احتراق انرژی تولید می کند، اما اینکه آیا می توان این انرژی را به نیروی پایدار تبدیل کرد یا خیر، بستگی به این دارد که آیا هوا وارد می شود، آیا سوخت مورد نیاز تحویل می شود، آیا جرقه در لحظه مناسب رخ می دهد، آیا گرما از بین می رود، آیا روغن موتور از اجزا محافظت می کند یا خیر، و اینکه آیا گازهای خروجی به آرامی خارج می شوند یا خیر.

شما می توانید موتور را مانند یک آشپزخانه در نظر بگیرید. سوخت مانند مواد تشکیل دهنده است، هوا مانند اکسیژن و کنترل مناسب حرارت است، احتراق مانند روشن کردن اجاق گاز است، خنک کننده مانند هود و تهویه است، روغن کاری مانند کاردک و روغن است، و اگزوز مانند خارج کردن دود پخت و پز است. صرفاً گفتن "داشتن مواد به این معنی است که شما می توانید آشپزی کنید" درست به نظر می رسد، اما در واقع آشپزی قطعاً آشفته می شود.

سیستم ورودی موتور و فیلتر هوا

 

هدف از سیستم ورودی این است که اجازه دهد هوا پس از تصفیه توسط فیلتر هوا وارد سیلندر شود. به زبان ساده، موتور نمی تواند فقط در هوای کثیف تنفس کند. گرد و غبار و ناخالصی ها می توانند بر اختلاط و احتراق بعدی تأثیر بگذارند. دفعه بعد که در مورد خودروها صحبت می کنید، اگر کسی فقط روی "قوی بودن قدرت" تمرکز کند، می توانید به راحتی بپرسید: آیا این موتور کنترل مکش و سوخت واضحی دارد؟ صحبت کردن فقط در مورد نتایج بدون فرآیند در واقع اطلاعات بسیار محدودی را ارائه می دهد.

شماتیک اجزای سیستم تامین سوخت

سیستم تامین سوخت شامل مخزن سوخت، پمپ بنزین و فیلتر سوخت است و وظیفه رساندن سوخت را به جایی که باید برود بر عهده دارد. بسیاری از مردم فکر می کنند که فشار دادن بیشتر پدال گاز به معنای "ریختن سوخت بیشتر" است، اما طبق این اصل، موتور به اجبار سوخت نمی دهد. بلکه هدف آن ایجاد مخلوطی قابل احتراق از سوخت و هوا است. موتور برای تولید نیرو به طور مستقل به یک جزء تکیه نمی کند، بلکه به یک سیستم کامل برای تبدیل سوخت به قدرت قابل کنترل بستگی دارد.

 

02. مکش و اختلاط سوخت مقدمه احتراق است
اشتباه گرفتن این قسمت در واقع بسیار آسان است: فقط به این دلیل که سوخت وارد موتور می شود به این معنی نیست که می تواند بلافاصله به درستی بسوزد. این ماده فرآیند تزریق سوخت به سیلندر و مخلوط شدن با هوا را نشان می دهد. این مرحله مانند تهیه نوشیدنی است. اگر نسبت شربت به آب کم باشد، مزه آن خیلی ضعیف است یا خیلی شیرین. منطق در موتور نیز مشابه است: اگر سوخت و هوا به درستی هماهنگ نباشند، حتی اگر احتراق پس از آن کاملاً زمان بندی شود، باز هم رسیدن به احتراق ایده آل دشوار است.

انیمیشن اختلاط تزریق سوخت

 

این همچنین شامل ECU می شود. شما می‌توانید ECU را به‌عنوان «- توزیع‌کننده در سایت» موتور درک کنید. مستقیماً چرخ ها را به حرکت در نمی آورد، اما در هماهنگی این سیستم ها شرکت می کند. در مطالب ویدئویی اشاره شده است که ECU کنترل دقیقی را انجام می دهد و این نکته کلیدی است: تضمین می کند که اقداماتی مانند مکش، تزریق سوخت و احتراق مستقل از یکدیگر عمل نمی کنند.

نمودار دمای بالا- فرآیند احتراق موتور

 

بسیاری از مردم با این جمله گمراه شده اند که «هرچه احتراق شدیدتر، قدرت بهتری داشته باشد». احتراق و احتراق در محفظه احتراق مقدار زیادی انرژی تولید می کند، اما یک ماشین آتش بازی نیست و نمی تواند فقط یک انفجار لحظه ای از هیجان را دنبال کند. درک صحیح این است که یک موتور به احتراق مداوم، قابل کنترل و چرخه ای نیاز دارد. مثل دوچرخه سواری است. فقط یک بار فشار دادن سخت نیست، بلکه هر بار یک حرکت صاف پدال را حفظ کنید.

اگر اکنون به معرفی موتور خودرو نگاه کنید، فروشنده ممکن است فقط بگوید «بازدهی احتراق بالا، واکنش سریع قدرت»، اما نمی‌تواند به وضوح توضیح دهد که چگونه مکش، تزریق سوخت و احتراق هماهنگ می‌شوند. آیا به گوش دادن به آنها برای توصیف پارامترها ادامه می دهید یا از آنها می خواهید که پاسخ و ثبات واقعی رانندگی را روشن کنند؟

 

03. خنک کاری و روانکاری پایه و اساس یک موتور برای کارکرد قابل اعتماد در طول زمان است.
احتراق باعث تولید گرما می شود که یک عارضه جانبی نیست بلکه بخشی از عملکرد موتور است. مسئله این است که گرما را نمی توان کنترل نکرد. سیستم خنک کننده مایع خنک کننده را برای حذف گرما به گردش در می آورد. به عبارت دیگر، به آن فکر کنید مانند کسی که عرق می کند تا گرما را هنگام دویدن از بین ببرد. موتور فاقد غدد عرق است، بنابراین برای حفظ وضعیت عملکرد خود به این سیستم گردش مایع خنک کننده متکی است.

شماتیک گردش مایع خنک کننده در داخل موتور

برخی از مردم می گویند، "موتور زمانی که گرمتر است، قدرتمندتر احساس می شود"، اما این جمله می تواند به راحتی در مکالمات روزمره گمراه کننده باشد. دما به شرایط کار بستگی دارد، اما به این معنی نیست که هر چه گرمتر باشد، بهتر است. درک صحیح این است که یک موتور باید در یک حالت حرارتی کنترل شده کار کند. هدف سیستم خنک کننده خنک نگه داشتن دائمی آن نیست، بلکه جلوگیری از ایجاد اختلال در ریتم عملکرد گرما است.

انیمیشن یک شمع که جرقه برق{0} با ولتاژ بالا تولید می کند

 

سیستم جرقه زنی یک جرقه با ولتاژ بالا-برای احتراق هوا{1}}مخلوط سوخت ایجاد می کند. این اصطلاح ممکن است به نظر برسد که فقط به جرقه زدن مربوط می شود، اما باید همراه با تزریق سوخت و ورودی هوا در نظر گرفته شود. این شبیه به روشن کردن اجاق گاز است: اگر منبع گاز کافی نباشد، بیش از حد باشد، یا زمان احتراق نادرست باشد، نتیجه تحت تأثیر قرار می گیرد. هنگام انتخاب خودروی دست دوم، مواجه شدن با پدیده‌هایی مانند لرزش در حالت بی‌حرکتی یا شرایط استارت ناپایدار نباید به این نتیجه برسد که «ممکن است شمع‌ها معیوب باشند». در عوض، سیستم های تامین سوخت، احتراق و هواگیری باید با هم ارزیابی شوند.

شماتیک جریان روغن سیستم روانکاری موتور

 

سیستم روانکاری وظیفه استخراج و رساندن روغن موتور به تمامی اجزا را بر عهده دارد. روغن موتور فقط «داشتن خوب» نیست. در موتور مانند یک بافر و محافظ بین مفاصل عمل می کند. بدون روانکاری، حرکت بین قطعات فلزی خشن می شود و منجر به نویز، سایش و مسائل دما می شود. گرمای لوله خنک کننده، سنگ زنی لوله روانکاری، دقت لوله جرقه زنی-این سه کلمه به شما کمک می کند تا به سرعت منطق اساسی سلامت موتور را درک کنید.

 

04. اگزوز و تولید برق را نادیده نگیرید-آنها همچنین در چرخه شرکت می کنند

بسیاری از مردم فقط به صدای سیستم های اگزوز فکر می کنند، اما مواد به وضوح توضیح می دهد: گازهای خروجی توسط یک مبدل کاتالیزوری سه طرفه-تصفیه می شوند و سپس کاهش نویز از یک صدا خفه کن عبور می کند. اصطلاح "مبدل کاتالیزوری سه طرفه" یک دستگاه تصفیه در مسیر اگزوز است. صدا خفه کن وظیفه سرکوب صدای اگزوز را بر عهده دارد. آنها محرک اصلی قدرت خروجی نیستند، اما بر روی "تمام شدن" موتور پس از شروع به کار تأثیر می گذارند.

یک مبدل کاتالیزوری سه طرفه گازهای خروجی داخلی را تصفیه می کند
 

در اینجا یک تصور اشتباه رایج وجود دارد: برخی افراد فکر می کنند "هرچه صدای اگزوز بلندتر باشد، موتور بهتر است." این بیانیه در واقع غیر قابل اعتماد است. سر و صدای زیاد به معنای احتراق بهتر نیست و همچنین به معنای روان‌تر شدن انرژی نیست. برای ارزیابی وضعیت موتور خودرو، فقط به صداهای اگزوز گوش ندهید. توجه داشته باشید که آیا آن را روان اجرا می کند، آیا تصفیه گاز اگزوز طبیعی است، و آیا سر و صدا به درستی کنترل می شود. وقتی در مورد اتومبیل صحبت می کنید، اگر از صدا به عنوان محتوای فنی استفاده می کنید، خوب است که آن را به عنوان یک کلمه در نظر بگیرید اما آن را به عنوان نتیجه گیری نگیرید.

نمایش ساختار دینام موتور
 

این ویدئو همچنین یک دینام را نشان می دهد که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. می توانید آن را به عنوان یکی از نقش های منبع تغذیه در سیستم الکتریکی خودرو در نظر بگیرید. هنگامی که موتور شروع به کار می کند، نه تنها وسیله نقلیه را به حرکت در می آورد، بلکه اجزای مرتبط را نیز به حرکت در می آورد. این در استفاده از ماشین بسیار کاربردی است: یک ماشین فقط به سمت کار نمی رود. روشنایی، سیستم های کنترل، و اجزای مربوط به احتراق{3}}همه به هماهنگی الکتریکی متکی هستند.

انیمیشن چرخه موتور چهار-
 

چرخه چهار ضربه-نشان می‌دهد که چگونه موتور هر بار یک دور نیرو ارائه می‌کند. فقط این را به خاطر بسپارید: مصرف، تامین سوخت، اختلاط، احتراق، احتراق، خنک‌کننده، روغن‌کاری و اگزوز نقاط دانش پراکنده نیستند، بلکه هماهنگی حول عملکرد چرخه‌ای هستند. هنگام انتخاب یا صحبت در مورد اتومبیل در آینده، اجازه ندهید حتی یک کلمه ریتم را تغییر دهد. فقط با توضیح واضح اینکه "مسئول کدام بخش از چرخه است" می توانید واقعاً موتور را درک کنید.

 

برای جمع بندی، زمانی که محفظه احتراق کار می کند، فقط روی محفظه احتراق تمرکز نکنید. روش واقعا مفید برای قضاوت این است که چگونه هفت سیستم اصلی با هم کار می کنند تا یک چرخه پایدار را تشکیل دهند. بر اساس اطلاعاتی که دیده‌ام و این مطالب انیمیشنی، هنگام برداشتن خودرو، گپ زدن درباره آن، یا بررسی وضعیت خودروی دست دوم، ابتدا بررسی کنید که آیا در ورودی، تزریق سوخت، احتراق، خنک‌کننده، روغن‌کاری و اگزوز مشکلی وجود دارد-این بسیار قابل اعتمادتر از گفتن ساده «قدرت خوب است» است.

 

دفعه بعد که کسی به شما می‌گوید: «موتور به محض اینکه گاز را بسوزانید به قدرت می‌رسد» از کدام سیستم برای مقابله با آن استفاده می‌کنید: ورودی، تامین سوخت، یا روانکاری خنک‌کننده؟