موتور،سیلندر،پیستون و.....
موتور
موتور عبارتست از وسیلهای که قدرت تولید میکند، ولی به تنهایی قادر به تولید کار نمیباشد. به زبان سادهتر موتور وسیلهای که با استفاده از منابع انرژی بخصوص ، انرژی جنبشی تولید میکند. نوع موتور منابع انرژی اولیه متفاوت هستند. مثلا برخی از موتورها ، انرژی موجود در مواد نفتی را به انرژی جنبشی تبدیل میکنند و برخی دیگر انرژی الکتریکی را و ...)
ریشه موتور
موتور یک کلمه انگلیسی است و معنای آن جنباننده یا محرک میباشد. لیکن در حال حاضر از کلمه موتور به عنوان وسیله تولید انرژی جنبشی استفاده می شود.
دید کلی
موتور یکی از ارکان اصلی خودرو میباشد، که وظیفه اصلی حرکت آن بوسیله موتور با انجام یک سری اعمال خاص امکان پذیر میشود. بر این اساس تلاشهای زیادی در زمینه طراحی و ساخت انواع موتور صورت گرفته است که در حال حاضر نیز بیشتر سرمایه گذاریهای کارخانههای خودرو سازی در این زمینه انجام میشود. تمام موتورهایی که در زندگی بشر مورد استفاده قرار میگیرند انرژی جنبشی را به شکل یک حرکت دورانی (چرخشی) در اختیار مصرف کننده قرار میدهند. موتورها این انرژی را از طریق تبدیل انرژیهای پتانسیل و یا انرژیهای دیگر بوجود میآورند که میتوان بر حسب منبع انرژی اولیه ، موتورها را تقسیم بندی کرد که در ادامه به آنها اشاره خواهد شد.
طور کلی میتوان گفت که در پیرامون ما هر وسیلهای که کاری انجام میدهد دارای یک موتور است که حرکت قطعات آن و نیروی مورد نیاز آن وسیله را تأمین میکند. مثلا لوازم خانگی مثل یخچال ، ضبط صوت ،پنکههای تصویه و ... همگی دارای یک موتور الکتریکی میباشند و یا اتومبیلهایی که در خیابانها رفت و آمد میکنند هر کدام یک موتور جهت تأمین انرژی جنبشی خود دارند.
تاریخچه
ایده ساخت موتور به زمانهای دور باز میگردد، چنانکه قبل از سالهای 1700 میلادی تلاشهایی جهت مسافت موتورها به شکل امروزی انجام پذیرفته بود (هر چند که
موتورهای ساده آبی که انرژی جنبشی آب را به حرکت چرخشی تبدیل میکردند از زمانهای بسیار دورتر ساخته شده و مورد استفاده قرار میگرفتند). لیکن اولین تجربه موفقیت آمیز در این زمینه ، در سال 1769 اتفاق افتاد. در این سال جیمز وات توانست یک موتور بخار اختراع کند که قابلیت استفاده از انرژی محبوس در سوختهای مختلف نظیر چوب و
ذغال سنگ را داشت.
سیر تحولی و رشد
مخترعین زیادی سعی کردند که اصول فوق را در موتورها تحقق بخشند. ولی «ان.ای.اتو» مخترع آلمانی اولین کسی بود که موفق گردید. او در سال 1876 موتور خود را به ثبت رساند و دو سال بعد نمونهای را که کار میکرد به معرض نمایش گذاشت. موتور مزبور همان چرخ چهارزمانه یعنی ،
تکثیر ،
تراکم ،
توان و
تخلیه را به کار میبست. دانشمندان هم عصر اتو عقیده داشتند که وجود تنها یک مرحله توان در دو دور چرخش زمان بزرگی است (یک موتور چهارزمانه در هر دو دور چرخش تنها یک بار
سوخت را می سوزاند به اصطلاح دارای یکبار
انفجار یا توان است).
بنابراین نظر خود را به موتور دو زمانه (که در هر دو چرخش یک انفجار دارد) معطوف کردند. این تلاشها تا آنجا ادامه یافت که در سال 1891 «جوزف دی» با کمک گرفتن از محفظه میل لنگ به عنوان یک
سیلندر پمپ کننده هوا توانست ساخت موتورهای روزانه را ساده کند. در
موتور دی ، مجاری ورودی هوا و خروجی دود در بدنه سیلندر قرار داشت (همان سیستم موتورهای دو زمانه امروزی). در سال 1892 دکتر «رادولف دیزل» یک مهندس آلمانی ، موتوری را به ثبت رساند که در آن سوخت در نتیجه گرمایتولید شده در اثر فشار زیاد ، مشتعل می شد. دیزل در اصل موتور خود را برای کار کردن با پودر
ذغال سنگ طراحی کرده بود. اما به سرعت به
سوختهای مایع روی آورد.فعالیتهای انجام شده توسط دانشمندان در طراحی و ساخت موتور و پیشرفتهای حاصله را میتوان مختصرا اینگونه بیان کرد
ساختمان موتورها بسیار گوناگون ولی در عین حال از لحاظ اصول کلی بسیار مشابه است. مثلا همه
موتورهای احتراقی دارای یک محفظه برای فشرده کردن سیال میباشند که
سیلندر نام دارد. یا اینکه همگی دارای یک قطعه متحرک رفت و برگشتی میباشند که پیستون نام دارد و ... لیکن ساختار موتورهای برقی متفاوت است. همگی آنها دارای یک
سیم پیچ ثابت میباشد که
میدان مغناطیسی ایجاد میکند. در میان این سیم پیچ میدان ، یک
آرمیچر (روتور) وجود دارد که با تغییرات میدان مغناطیسی انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی تبدیل میکند (به شکل چرخش) و ... .
طرز کار موتور
