گزارش كارآموزي مكانيك خودرو
ساختمان موتور
ساختمان موتورها بسيار گوناگون ولي در عين حال از لحاظ اصول كلي بسيار مشابه است. مثلا همه موتورهاي احتراقي داراي يك محفظه براي فشرده كردن سيال ميباشند كه سيلندر نام دارد. يا اينكه همگي داراي يك قطعه متحرك رفت و برگشتي ميباشند كهپيستون نام دارد و ... ليكن ساختار موتورهاي برقي متفاوت است. همگي آنها داراي يك سيم پيچ ثابت ميباشد كه ميدان مغناطيسي ايجاد ميكند. در ميان اين سيم پيچ ميدان ، يك آرميچر (روتور) وجود دارد كه با تغييرات ميدان مغناطيسي انرژي الكتريكي را به انرژي جنبشي تبديل ميكند (به شكل چرخش) و ... .
طرز كار موتور
موتورهاي الكتريكي از لحاظ تجهيزات و ساختار نسبتا ساده تر از موتورهاي احتراقي هستند. البته طرز كار آنها نيز نسبتا ساده تر است. اين موتورها با ايجاد يك ميدان مغناطيسي و تغييرات مكرر اين ميدان مغناطيسي باعث به چرخش درآمدن روتور ميشوند. و اين چرخش توسط ميله اي از محفظه موتور خارج و مورد استفاده قرار ميگيرد. موتورهاي احتراقي بصورت نوساني كار ميكنند يعني اينكه قطعات متحرك آنها (پيستونها ) كه قابل انتقال انرژي هستند، حركت رفت و برگشتي دارند. براي تبديل اين حركات رفت و برگشتي به حركت چرخشي وسيلهاي به نام ميل لنگ استفاده ميشود. ليكن در نهايت انرژي جنبشي اين موتورها هم بصورت چرخش يك ميله از محفظه موتور به خارج فرستاده ميشود.
قدم مهم در توسعه موتورهاي امروزي (كه اغلب موتورهاي احتراق داخلي هستند) زماني برداشته شد كه بودورثا مهندس فرانسوي چهار اصل عمده را كه براي كار موثر اين موتورها الزامي بودند، ارائه كرد. اين اصول چهارگانه به قرارزيرند:
اتاقك احتراق بايد كوچكترين نسبت سطح به حجم ممكن را داشته باشد.
فرآيند انبساط مخلوط گاز هوا و سوخت بايد تا حد امكان سريع انجام شود.
تراكم مخلوط در ابتداي مرحله انبساط بايد تا حد امكان زياد باشد.
كورس پيستون مي بايست تا حد امكان زياد باشد.
انواع موتور
موتورها را بر اساس منبع تامين كننده انرژي به دو دسته موتورهاي برقي و موتورهاي احتراقي تقسيم مي كنند.
موتورهاي احتراقي: با سوزاندن مواد سوختي (اغلب سوخت هاي فسيلي) توليد انرژي مي كنند.
موتورهاي برون سوز: در اين موتورها احتراق در بيرون از موتور صورت مي گيرد (مانند موتور بخار)
موتورهاي درون سوز: در اينگونه موتورها ماده سوختني مستقيما در داخل موتور سوزانده مي شود.
موتورهاي درون سوز خود به دو گروه تقسيم مي شوند:
موتورهاي اشتعال جرقه اي: سوخت به كمك يك جرقه الكتريكي در اين موتورها مشتعل مي شود.
موتورهاي ديزل: در اين موتورها سوخت بواسطه حرارت بالاي ايجاد شده بوسيله فشار مشتعل مي گردد
موتورهاي ديزل
موتورهاي ديزل نيز مانند ساير موتورهاي احتراق داخلي بر مبناهاي مختلفي قابل طبقهبندي هستند. مثلا ميتوان موتورهاي ديزل را بر حسب مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش ميل لنگ به موتورهاي ديزل دوزمانه و يا موتورهاي ديزل چهارزمانه تقسيمبندي نموده و يا بر حسب قدرت توليدي كه به شكل اسب بخار بيان ميگردد. يا بر حسب تعداد سيلندر و يا شكل قرارگيري سيلندرها كه بر اين اساس به دو نوع موتورهاي خطي و موتورهاي V يا خورجيني تقسيم بندي ميكردند و ...
ساختمان
ساختار موتورهاي ديزل نه تنها در سيستم تغذيه و تنظيم سوخت با موتورهاي اشتعال جرقه اي تفاوت ميكند. بنابراين ساختارهاي بسيار مشابهي ميان اين موتورها وجود دارد و تنها تفاوت ساختماني آنها قطعات زير است كه در موتورهاي ديزل وجود دارد و در ساير موتورهاي احتراق داخلي وجود ندارد.
پمپ انژكتور :__ وظيفه تنظيم ميزان سوخت و تامين فشار لازم جهت پاشش سوخت را به عهده دارد.
انژكتورها : باعث پودر شدن سوخت و گازبندي اتاقك احتراق ميشوند.
فيلترهاي سوخت : باعث جداسازي مواد اضافي و خارجي از سوخت ميشوند.
لولههاي انتقال سوخت : ميبايست غيرقابل اشباع بوده و در برابر فشار پايداري نمايند.
توربوشارژر : باعث افزايش هواي ورودي به سيلندر ميشوند.
طرزكار
همانگونه كه اشاره شد موتورهاي ديزل بر اساس نحوه كاركردن به دو دسته موتورهاي 4 زمانه و 2 زمانه تقسيم ميشوند. ليكن در هر دوي اين موتورها چهار عمل اصلي انجام ميگردد كه عبارتند از مكش يا تنفس - تراكم - انفجار و تخليه اما بر حسب نوع موتورها ممكن است اين مراحل مجزا و يا بصورت توام انجام گيرند.
سيكل موتورهاي ديزل چهارزمانه
زمان تنفس :
پيستون از بالاترين مكان خود (نقطه مرگ بالا) به طرف پايينترين مكان خود در سيلندر (نقطه مرگ پايين) حركت ميكند در اين زمان سوپاپ تخليه بسته است و سوپاپ هوا باز است. با پايين آمدن پيستون يك خلا نسبي در سيلندر ايجاد ميشود و هواي خالص از طريق مجراي سوپاپ هوا وارد سيلندر ميگردد. در انتهاي اين زمان سوپاپ هوا بسته شده و هواي خالص در سيلندر حبس ميگردد.
زمان تراكم :
پيستون از نقطه مرگ پايين به طرف بالا (تا نقطه مرگ بالا) حركت ميكند و در حاليكه هر سوپاپ بستهاند (سوپاپ هوا و سوپاپ تخليه) هواي داخل سيلندر متراكم ميگردد و نسبت تراكم به 15 تا 20 برابر ميرسد. فشار داخل سيلندر تا حدود 40 اتمسفر بالا ميرود و بر اثر اين تراكم زياد حرارت هوا داخل سيلندر به شدت افزايش يافته و به حدود 600 درجه سانتيگراد ميرسد.
زمان قدرت :
در انتهاي زمان تراكم در حاليكه هر دو سوپاپ همچنان بستهاند و پيستون به نقطه مرگ بالا ميرسد مقداري سوخت روغني (گازوئيل) به درون هوا فشرده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشيده ميشود و ذرات سوخت در اثر اين درجه حرارت زياد محترق ميگردند. پس از خاتمه تزريق سوخت عمل سوختن تا حدود 3/2 از زمان قدرت ادامه پيدا ميكند.
فشار زياد گازهاي منبسط شده (به علت احتراق) پيستون را به طرف پايين و تا نقطه مرگ پايين ميراند. حركت پيستون از طريق شاتون به ميللنگ منتقل ميشود و موجب گردش ميللنگ ميگردد. در اين مرحله حرارت گازهاي مشتعل شده به 2000 درجه سانتيگراد ميرسد و فشار داخل سيلندر تا حدود 80 اتمسفر افزايش مييابد.
زمان تخليه :
با رسيدن پيستون به نقطه مرگ پايين در مرحله قدرت ، سوپاپ تخليه باز ميشود و به گازهاي سوخته تحت فشار اوليه اجازه ميدهد سيلندر را ترك كند. پس پيستون از نقطه مرگ پايين به طرف بالا حركت ميكند و تمام گازهاي سوخته را بيرون از سيلندر ميراند. در پايان پيستون يكبار ديگر به طرف پايين حركت ميكند و با شروع زمان تنفس سيكل جديدي آغاز ميگردد.