موتور خودرو چگونه کار میکند و چطور می‌توانیم از آن بهتر استفاده کنیم؟ احتمالاً هر روز صبح، سوئیج ماشین را می‌چرخانید و موتور را روشن می‌کنید تا به سر کار بروید. بعدازظهرها هم به همین ترتیب به خانه برمی گردید؛ اما آیا می‌دانید که در این فعل و انفعال چه اتفاقی در موتور خودرو شما رخ می‌دهد و موتور خودرو چگونه روشن میشود؟ آیا می‌دانید که موتور ماشین چگونه کار میکند تا بتوانید از آن بهتر مراقبت کنید؟ یکی از مهمترین مزیت‌های اطلاع از نحوه کار موتور ماشین شناخت هر چه بهتر و به موقع خرابی‌های آن است تا مبادا با دردسرهای خیلی بزرگ در آن روبرو شوید.
وقتی موتور خودرو شما خراب شود، احتمالا باید هزینه سرسام‌آوری را برای تعمیر و تعویض آن پرداخت کنید. این هزینه گزاف می‌تواند تبدیل به یک چالش بزرگ مالی برای شما شده و حتی باعث افت قیمت قابل توجه خودرو شما نیز گردد. بماند که احتمالا مجبور به خرید لوازم یدکی مختلفی نیز برای آن خواهید شد. با این حساب شناخت نحوه کار موتور ماشین اهمیت بسیار زیادی برای تمام راننده‌ها دارد. در این مقاله در مجله خودرو آریان یدک به این موضوع مهم خواهیم پرداخت. سعی می‌کنیم که به زبان بسیار ساده ولی فنی به بررسی نحوه کار موتور ماشین بپردازیم تا از این پس عیب یابی موتور برای شما بسیار ساده‌تر از همیشه شود. با ما در مجله خودرو آریان یدک همراه باشید.
موتور خودرو چگونه کار میکند
قبل از اینکه بدانید موتور خودرو چگونه کار میکند لازم به یادآوری است که از موتورهای مختلفی در خودروهای امروزی استفاده میشود و کارکرد هر یک با دیگری تفاوت‌هایی دارد. البته منظور ما اشاره به تاریخچه موتورها در ماشین‌های امروزی نیست و در شرایط فعلی هم نحوه کار موتور ماشین در مدل‌های مختلف با هم متفاوت است. در موتورهای احتراقی که رایج‌ترین و اصلی‌ترین نوع موتور ماشین هستند، اینگونه است که انرژی حرارتی ناشی از ترکیب سوخت و هوا در سیلندرها تبدیل به انرژی مکانیکی یا گشتاور شده و باعث حرکت خودرو میشود.
در واقع تمام سیستم‌ها و قطعات در چنین موتورهایی به نحوی کنار هم قرار می‌گیرند که در نهایت بتوانند انرژی حرارتی بالای تولید شده از ترکیب سوخت و هوا را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و این انرژی مکانیکی به چرخ‌ها منتقل شود و باعث حرکت خودرو گردد. حالا فرقی نمی‌کند که پراید مدل 95 سوار شده باشید یا درحال رانندگی با یک فراری آخرین مدل هستید، در هر صورت اصول اولیه کار در خودرو مشابه هم است ولی در کیفیت و راندمان تفاوت‌هایی با هم خواهند داشت.
موتورها در خودروهای مختلف بیشتر از اینکه در اصول اصلی کارکرد خود متفاوت باشند، در تعداد سیلندرها و در نتیجه در ترکیب سوخت و هوا در داخل آنها با هم فرق دارند. هر چقدر این ترکیب بهینه‌تر شده و حجم بیشتری از آن در سیلندر بسوزد، انرژی تولید شده بیشتر خواهد بود. پس وقتی یک موتور می‌تواند توان و قدرت بیشتری تولید کند، به اجزا و شرایط خود آن بستگی دارد و نحوه کارکرد اصلی آن متفاوت نشده است. وقتی لوازم یدکی تویوتا از لوازم یدکی ام وی ام قیمت و کیفیت بالاتری دارند، تفاوت‌های فاحشی در راندمان و نحوه کارکرد آنها نیز وجود دارد؛ وگرنه پیستون در همه خودروها هست و سیلندر هم در تمام خودروها همان نقش خود را دارد.
نحوه کار موتور ماشین
برای اینکه بهتر درک کنید که موتور خودرو چگونه کار میکند لازم است تا نحوه کار موتور ماشین را بر اساس عملکرد پیستون‌ها برای شما تشریح کنیم. در موتورها اجزایی به نام پیستون قرار دارند که در داخل محفظه‌ای استوانه‌ای به نام سیلندر قرار گرفته‌اند. حتما می‌دانید که سیلندر و سر سیلندر چیست و چه کاربرد مهمی در خودروهای امروزی ایفا می‌کنند. پیستون‌ها در داخل سیلندرها دائما بالا و پایین می‌روند و همین بالا و پایین رفتن آنها باعث میشود تا میل لنگ به چرخش دارید. میل لنگ به پیستون‌ها متصل است و با بالا و پایین رفتن آنها، به چرخش در آمده و گشتاور تولید میشود.
این حرکت دقیقا مشابه با حرکت دوچرخه است. در دوچرخه ساق پای شما بالا و پایین رفته و همین بالا و پایین باعث میشود تا رکاب به چرخش در آید و در نتیجه باعث حرکت در دوچرخه میشود. در موتور ماشین نیز اجزایی به پیستون‌ها که نقش ساق پا را دارند، متصل شده و انرژی حاصل از آن را به انرژی مکانیکی و گشتاور تبدیل می‌نمایند تا باعث حرکت خودرو گردند.
نحوه کار موتور ماشین به تعداد سیلندرهای آن نیز مربوط میشود. در خودروهای امروزی ممکن است شاهد استفاده از 2 تا 12 سیلندر باشید که به ازای هر سیلندر یک پیستون نیز تعریف شده است. پس وقتی گفته میشود که بهترین ماشین های آفرود در ایران 8 سیلندر هستند یا 6 سیلندر دارند، در واقع اشاره به تعداد پیستون‌های آنها نیز دارد. افزایش تعداد پیستون‌ها انرژی تولیدی اولیه را افزایش داده و قدرت موتور را بیشتر میکند. مانند اینکه به جای رکاب زدن با پا، از یک موتور برای چرخاندن رکاب دوچرخه استفاده شود یا دو نفر همزمان در دوچرخه رکاب بزنند.
قدرت موتور چیست
در دو بند قبلی تشریح کردیم که موتور خودرو چگونه کار میکند و نحوه کار موتور ماشین چیست. حالا نوبت به این رسیده تا به تشریح قدرت موتور بپردازیم. موتورها از کجا قدرت می‌گیرند و اصلا چرا پیستون‌ها بالا و پایین می‌شوند؟ اشاره کردیم که بالا و پایین شدن پیستون‌ها باعث ایجاد چرخش در میل لنگ شده و در نتیجه دلیلی برای حرکت چرخ‌ها میشود؛ حالا سوالی که باید پاسخ دهیم این است که چه چیزی باعث بالا و پایین شدن پیستون‌ها می‌گردد؟ در موتور که هیچ کسی ننشسته که با دست یا پا این پیستون‌ها را به حرکت در آورد و شما هم که در داخل کابین ماشین رکاب نمی‌زنید.
آنچه پیستون‌ها را در داخل سیلندرها بالا و پایین می‌برد، هزاران انفجار کوچکی است که در هر دقیقه در داخل آن رخ می‌دهد. سوخت یا همان بنزین یک ماده اشتعال‌زا است که در ترکیب با هوا و البته جرقه‌های شمع‌ها منفجر میشود. هر بار که سوخت و هوا با هم ترکیب شده و منفجر کی شوند، یک احتراق بزرگ رخ داده و همین احتراق است که قدرت موتور را به وجود می‌آورد. گرمای بسیار زیاد و گازهایی حاصل از این انفجار در داخل سیلندرها سریعا منبسط شده و این انبساط با فشار بالا پیستون‌ها را به سمت پایین می‌راند.
موتور 4 زمانه چگونه کار میکند؟
احتمالا می‌دانید که در حال حاضر اکثر موتورهای احتراقی به کار گرفته شده در خودروها از نوع 4 زمانه هستند. پس اگر در حال توضیح نحوه کار موتور ماشین هستیم، در واقع در حال تشریح نحوه عملکرد موتورهای 4 زمانه می‌باشیم. 4 زمانه بودن موتور ماشین در واقع اشاره به 4 عملکرد اصلی در آنها دارد. احتراق مهمترین عملکرد آنهاست که در بالا به آن اشاره کاملی کردیم. 3 عملکرد دیگر آن نیز ورودی، فشرده‌سازی و خروجی از اگزوز هستند. در واقع در موتورهای 4 زمانه، در 4 حرکت فرایند احتراق و خروج گازها انجام می‌پذیرد.
در بازه پایین رفتن پیستون‌ها، ورودی سوپاپ‌ها باز می‌شوند و پیستون‌ها اجازه می‌دهند تا سوخت و هوا وارد سیلندر شوند. ورود هوا و سوخت تا زمانی که پیستون‌ها به انتهای بازه حرکتی خود برسند، ادامه پیدا خواهد کرد. در مرحله بعدی دریچه‌های ورودی بسته شده و کل محفظه آب‌بندی میشود. در مرحله بعدی نوبت به فشرده‌سازی سوخت و هوا است که باعث انفجار آنها میشود. در مرحله نهایی نیز گازهای منتشر شده از طریق مسیر خروجی به سمت اگزوز هدایت می‌شوند.
در مرحله سوم و بعد از انفجار، گازهای منتشر شده به سرعت منبسط می‌شوند و این نیروی بالا باعث رانده شدن شدید پیستون‌ها میشود و همین حرکت است که باعث ایجاد قدرت در موتور و به حرکت در آوردن ماشین میشود. همین مراحل به صورت مکرر در موتور تکرار می‌شوند و تا زمانی که شما ماشین را خاموش نکرده‌اید، ادامه خواهند داشت.
در موتورهایی که در آنها چند سیلندر استفاده میشود، حرکت پیستون‌ها در سیلندرها به صورتی است که آنها دو بازه زمانی متفاوت برای این 4 مرحله رقم بزنند. به عنوان مثال در حالی که دو پیستون شماره 1 و 3 در حال فشرده‌سازی هستند، پیستون‌های شماره 2 و 4 در حال ایجاد فضای لازم برای ورود سوخت و هوا و خالی کردن گازهای منتشر شده قبلی هستند. در این شرایط موتور می‌تواند راندمان به مراتب بیشتری داشته باشد.
موتورهای موجود در خودروهای امروزی بیشتر موتورهایی با سیلندرهای خطی هستند که در آنها سیلندرها به صورت مستقیم در یک خط قرار دارند. اصطلاح V6 یا V8 در واقع نشان دهنده تعداد سیلندرهای مورد استفاده در موتور خودرو است.
انواع موتور خودرو
حالا که می‌دانید موتور خودرو چگونه کار میکند تشریح سایر انواع موتورها سخت نخواهد بود. در حقیقت انواع موتورهای موجود روی خودروها از نظر اصل کارکرد مشابه هم هستند و فقط در طراحی آنها ممکن است برخی از آیتم‌ها با تغییراتی همراه شده باشند. به عنوان مثال در برخی از طراحی‌ها زمان‌بندی حرکت پیستون‌ها به صورت لحظه‌ای تنظیم شده و تغییر میکند. این فناوری‌ها برای بالاتر بردن راندمان حرکتی موتور خودرو هستند.
فناوری‌های دیگری نیز برای بهینه کردن راندمان موتورها استفاده میشود. به عنوان نمونه یکی دیگر از فناوری‌های رایج باعث میشود تا هوای اضافی به داخل سیلندرها در زمان احتراق تزریق شود و این هوای اضافی باعث کاهش قدرت موتور ولی بهینه کردن میزان مصرف سوخت میشود که در جاهایی که نیاز به قدرت بالایی از موتور نیست کاربرد دارد.
اجزای اصلی موتور
حالا به صورت کامل می‌دانید که موتور خودرو چگونه کار میکند و نحوه کار موتور ماشین را متوجه شدید. برای اینکه درک بهتری نسبت به این موضوع داشته باشید، لازم است تا اجزای اصلی موتور و وظایف آنها را نیز برای شما تشریح کنیم. با این تشریح شما می‌توانید بعد از بروز هر ایرادی در عملکرد موتور درک کنید که کجای آن مشکل دارد و عیب یابی سریعتری نیز از موتور خودرو خود داشته باشید.
- شمع موتور
شمع‌ها در نقش جرقه زن اولیه با ایجاد احتراق در موتور ظاهر می‌شوند. مخلوط هوا و سوخت برای مشتعل شدن نیاز به جرقه دارد که این جرقه توسط شمع‌ها ایجاد می‌گردد.
- شیرآلات
دریچه‌های ورودی و خروجی در سیلندرها توسط شیرآلات یا سوپاپ‌ها مهر و موم میشود. در زمان فشرده‌سازی و احتراق، هر دو طرف بسته هستند. در زمان ورود هوا و سوخت سوپاپ‌های ورودی باز می‌شوند و در زمان خروج گازهای ایجاد شده نیز شیرهای خروجی باز می‌شوند.
- پیستون
پیستون‌ها قطعات فلزی استوانه‌ای هستند که در داخل سیلندر به سمت بالا و پایین حرکت می‌کنند.
- رینگ پیستون
رینگ پیستون یک مهر و موم کشویی بین لبه بیرونی پیستون و لبه داخلی سیلندر است تا از نشت سوخت و هوا جلوگیری نمایند. همچنین آنها مانع از نشت روغن به داخل محفظه احتراق هم می‌شوند.
- شاتون
شاتون‌ها قطعاتی هستند که پیستون را به میل لنگ متصل می‌نمایند. زاویه شاتون همیشه بر اساس نوع چرخش میل لنگ و حرکت پیستون تغییر میکند.
- میل لنگ
میل لنگ حرکت بالا و پایین پیستون‌ها را به حرکت دایره‌ای یا گشتاور تغییر می‌دهند.
تفاوت موتور بنزینی و دیزلی چیست؟
موتورهای دیزلی یکی دیر از انواع موتورهای مورد استفاده روی خودروها هستند که کارکرد اصلی آنها مشابه موتورهای بنزینی است و در اصل موضوع تفاوت زیادی ندارند؛ اما در نوع احتراق تفاوت‌هایی در آنها وجود دارد. اصلی‌ترین مشخصه بارز موتورهای دیزلی این است که آنها شمع ندارند. در این موتورها سوخت دیزل به سیلندر تزریق میشود و گرما و فشار ضربه‌ای شدید ایجاد شده باعث مشتعل شده سوخت می‌گردد. سوخت دیزلی چگالی به مراتب بالاتری از بنزین دارد و در مقایسه با بنزین می‌تواند مسافت بیشتری را برای طی کردن در اختیار راننده قرار دهد.
تفاوت موتور 2 زمانه و 4 زمانه
موتورهای دو زمانه موتورهای قدیمی هستند که دیگر در خودروها استفاده نمی‌شوند. البته هنوز هم آنها را در برخی از وسایل نقلیه مانند قایق موتوری یا اره برقی‌ها شاهد هستیم. در این نوع موتور خبری از سوپاپ‌های متحرک در مسیر ورودی و خروجی نیست و هر بار بعد از جرقه زنی سوراخی در قسمت پایینی دیواره سیلندر برای ورود گاز و هوا باز میشود. در زمان فشرده‌سازی هم سوراخی در بالای محفظه برای ورود هوا و سوخت باز میشود. با توجه به عدم امکان آب‌بندی سوراخ‌ها در این نوع موتورها، عملا روغن نیز با ترکیب سوخت و هوا ترکیب میشود.
با توجه به اینکه چرخه‌های احتراق در موتورهای دو زمانه با قدرت بیشتری در چرخش هستند، از این رو شاهد قدرت به مراتب بیشتر آنها نسبت به موتورهای 4 زمانه نیز هستیم. البته آلودگی آنها برای محیط زیست بسیار زیاد است و استفاده از آن نیز در خودروهای امروزی کاربرد ندارد.
سعی کردیم تا به صورت کامل و جامع ولی به زبان ساده به شما بگوییم که موتور خودرو چگونه کار میکند و نحوه کار موتور ماشین به چه شرایط و عواملی بستگی دارد و از منبع معتبر caranddriver نیز در این مطلب استفاده کردیم. در نهایت آخرین توصیه ما در این باره به شما دقت به نگهداری از موتور ماشین و استفاده از لوازم یدکی اصلی و با کیفیت بالا برای آن است. در فروشگاه آریان یدک با سال‌ها تجربه در زمینه واردات و فروش مستقیم قطعات یدکی خودروهای خارجی در حال حاضر شرایط ایده آلی را از این بابت برای کاربران ایرانی خود فراهم کرده‌ایم. شما می‌توانیم به صورت اینترنتی و تلفنی تمام قطعات یدکی مورد نظر خود را با قیمت رقابتی سفارش داده و درب منزل خود تحویل گیرید.
