دسته بندی انواع موتورهای احتراق داخلی

موتور های احتراق داخلی را می‌توان از دیدگاه‌های مختلف دسته بندی نمود. به عنوان مثال انواع موتورهای احتراق داخلی از لحاظ نوع احتراق. یا انواع موتورهای احتراق داخلی بر اساس آرایش و تعداد سیلندرها. و سایر موارد که در ادامه به دسته بندی انواع موتورهای احتراق داخلی از جنبه های مختلف می پردازیم.

 1- انواع احتراق

اولین نگاهی که برای دسته بندی انواع موتورهای احتراق داخلی می توانیم داشته باشیم، نوع احتراق آن ها می باشد. که بر این اساس دو نوع موتور احتراق داخلی داریم:

احتراق جرقه ای SI (Spark Ignition)

در هر چرخه از کار موتور فرآیند احتراق با استفاده از جرقه شروع میشود .که این جرقه توسط شمع ایجاد می گردد. بدین طریق که یک ولتاژ بزرگ بین دو الکترود شمع برقرار می شود. و در نتیجه ی تخلیه الکتریکی بین دو الکترود، جرقه ایجاد می کند.

احتراق تراکمی CI (Compression Ignition)

فرایند احتراق به واسطه فرایند تراکم آغاز می‌شود. در مرحله تراکم مخلوط سوخت و هوا در محفظه احتراق، خود به خود مشتعل می گردد. به دلیل فشار و دمای بالای سوخت و هوا که به خاطر تراکم ایجاد میشود.

2- چرخه ترمودینامیکی موتور

دومین دسته بندی ای که برای موتورهای احتراق داخلی می توانیم داشته باشیم، دسته بندی بر اساس چرخه ترمودینامیکی است. که بر این اساس موتورهای احتراق داخلی به دو دسته ی چهار زمانه و دو زمانه تقسیم بندی می شوند.

چرخه ی چهار زمانه 4Stroke Cycle

که برای انجام هر چرخه ترمودینامیکی، چهاربار حرکت خطی پیستون لازم است. دو حرکت رفت و برگشتی یا دو دور گردش موتور.

 چرخه دو زمانه 2Stroke Cycle

که برای انجام هر چرخه ترمودینامیکی، دو بار حرکت خطی پیستون لازم است. یک حرکت رفت و برگشتی یک دور گردش موتور.

 3- محل قرار گیری سوپاپ ها

دسته بندی موتورهای احتراق داخلی بر اساس محل قرارگیری سوپاپ ها به شکل زیر است:

سوپاپ ها در سرسیلندر – موتور با سر I شکل (I Head)

 سوپاپ ها در بدنه بلوک موتور – موتور با سر ال شکل (L Head) و یا موتور با سر تی شکل (T Head)

 یک سوپاپ در سر سیلندر (معمولاً سوپاپ ورودی) و دیگری در بدنه موتور – موتور با سر اف شکل (F Head)

درمیان  نمونه های فوق مدل آی شکل معمول ترین مدل بوده. و می‌توان گفت وضعیت استانداردی برای خودروهای سواری امروزی میباشد.

 4- مکانیزم اصلی حرکت

دو نوع مکانیزم اصلی حرکتی برای موتورهای احتراق داخلی داریم:

 رفت و برگشتی (Reciprocating)

در این حالت موتور دارای یک یا چند سیلندر است ست که بیستون ها داخل آن ها حرکت رفت و برگشتی دارند. و محفظه احتراق در انتهای هر سیلندر می باشد. در این موتورها حرکت رفت و برگشتی پیستون ها به حرکت دورانی تبدیل می گردد. و این تبدیل حرکتی توسط مکانیزم لنگ لغزنده انجام می شود.

 دورانی (Rotary)

در این مکانیزم موتور از اجزای زیر تشکیل شده است:

• بدنه ثابت (استاتور)
• روتور غیر هم مرکز که نقش پیستون را برعهده دارد
• و نیز یک محور به عنوان میل لنگ

هر یک از چهار مرحله اصلی احتراق در محل های خاصی از بدنه ثابت انجام می گیرد. به طوری که به کمک روتور محفظه بسته ای در آن محل تشکیل می دهد. معروف ترین موتور دورانی موتور دورانی وانکل (Vancle) می باشد.

 5- آرایش و تعداد سیلندرهای موتورهای رفت و برگشتی

دسته بندی موتورهای احتراق داخلی بر اساس آرایش و تعداد سیلندرها بسیار گسترده است. از این رو در یک مقاله ی جامع و کامل به دسته بندی موتروهای رفت و برگشتی بر اساس آرایش و تعداد سیلندر ها پرداختیم که می توانید مطالعه کنید. همچنین برای هر مورد مثال هایی از اینکه چه خودروهایی از آن نوع موتور بهره می برد آورده شده است.

در اینجا تنها به عنوان هر کدام از این دسته بندی ها پرداخته شده است. انواع موتورهای احتراق داخلی بر اساس آرایش و تعداد سیلندر ها مطابق موارد زیر می باشد:

موتور تک سیلندر

موتور ردیفی یا خطی

 موتور V شکل

 موتور با سیلندر متقابل

 موتور w شکل

 موتور با پیستون متقابل

 موتور شعاعی یا رادیال

در مقاله آرایش و تعداد سیلندرهای موتورهای رفت و برگشتی به طور کامل به بررسی هر کدام از این موارد پرداخته شده است.

6- فرایند ورود هوا

همانطور که می دانید در موتورهای احتراق داخلی، مخلوط سوخت و هوا به منظور احتراق وارد محفظه سیلندر ها می شود. دسته بندی موتور های احتراق داخلی بر اساس مکانیزم ورود هوا مطابق زیر است:

تنفس طبیعی (Naturally Aspirated)

در این نوع موتورها هیچگونه سیستم افزایش فشار هوای ورودی وجود ندارد. و هوای ورودی متناسب با مکش سیلندر و پیستون وارد سیلندر می شود.

سوپر شارژ شده یا پر خورانی (Supercharged)

در این موتورها فشار هوای ورودی افزایش می یابد. که این افزایش فشار هوا توسط کمپرسوری که نیروی محرکه خود را از میل لنگ می گیرد انجام می شود.

توربوشارژ شده (Turbocharged)

در این نوع موتورها فشار هوای ورودی همانند مورد قبل افزایش می یابد. با این تفاوت که افزایش فشار هوا توسط توربین-کمپرسوری که به وسیله گازهای خروجی موتور بحرکت در می یابد انجام می شود.

برای بررسی دقیق تر سوپر شارژ و توربوشارژ حتما مقاله ی مربوطه را مطالعه فرمایید.

تراکم توسط محفظه لنگ (Crankcase Compressed)

در این حالت موتور های دوزمانه از محفظه لنگ به عنوان کمپرسور هوای ورودی استفاده می کنند.

7- روش ورود سوخت در موتور های احتراق جرقه ای

همانطور که در قسمت قبل گفته شد مخلوط سوخت و هوا هرکدام با مکانیزم خاصی وارد سیلندر ها می شوند. حال در این قسمت به انواع مکانیزم های ورود سوخت به موتور می پردازیم:

کاربراتوری (Carburated)

پاشش سوخت چند نقطه ای (Multipoint port fuel injection)

که در این سیستم یک یا چند سوخت پاش (Injector)، سوخت را به داخل هوای ورودی هر سیلندر به طور مجزا می پاشد.

پاشش سوخت در محل دریچه گاز (Trottle Body fuel injector)

در این سیستم سوخت پاش سوخت را در محل ورودی چند راهه هوا (Manifold) می پاشد. و مخلوط سوخت و هوا پس از عبور از چند راهه هوا به سیلندر ها می رسد.

8- سوخت مورد استفاده

موتورهای احتراق داخلی بر اساس نوع سوختی که در آنها استفاده می شود به دسته های زیر تقسیم بندی می گردند:

• بنزینی Gasoline
• سوخت دیزل یا گازوئیل Diesel Fuel
• گاز طبیعی Natural Gas
• گاز مایع LPG
• الکل Alcohol
• سوخت ترکیبی Hybrid Fuel
  (موتور احتراقی قابلیت استفاده از سوختی حاصل از ترکیب دو یا چند سوخت مختلف را دارد. به عنوان مثال سوختی رایج به نام Gasohol وجود دارد که ترکیبی از ۹۰ درصد بنزین و ۱۰ درصد الکل می باشد.)
• دوگانه سوز (Dual Fuel)
  (قابلیت استفاده از سوخت های مختلف به طور جداگانه را دارد)

9-کاربردها

موتورهای احتراق داخلی بر اساس کاربردی که در انواع وسیله نقلیه دارد به موارد زیر تقسیم بندی می شوند:

• خودروهای جاده ای (سواری، کامیون، اتوبوس، موتور سیکلت)
• لوکوموتیو
• ایستگاهی (نیروگاهی، موتور برق)
• دریایی
• هوایی
• کوچک و قابل حمل (اره زنجیری، چمن‌زن، هواپیمای مدل)

10- روش خنک کاری

موتورهای احتراق داخلی بر اساس سیستم خنک‌کاری شان به دو دسته تقسیم بندی می شوند:

• 

  خنک شونده با هوا و هوا خنک

• خنک شونده با مایع یا آب خنک

نتیجه گیری نهایی

برخی یا تمام دسته بندی های فوق می‌توانند به صورت همزمان برای شناسایی یک موتور مشخص استفاده شود. برای مثال یک خودروی سواری می‌تواند موتوری با توربوشارژ، و پیستون رفت و برگشتی، احتراق جرقه‌ای، چرخه چهار زمانه، سوپاپ در سرسیلندر، آب خنک، بنزینی با تزریق چند نقطه ای و V8 باشد.