عملكرد موتور خودرو بدين صورت است كه هوا و سوخت در محفظه احتراق مخلوط ميشوند و شمع اتومبيل جرقهاي در سيلندر ايجاد ميكند و باعث انفجار ميشود و بنابراين با فشار دادن پيستون توسط سوپاپ و حركت شاتون باعث ميشود تا ميل لنگ چرخش كنيد تا نيرو را به گيربكس منتقل كند. در اين مقاله انواع موتورهاي خودرو را از نظر سوخت مصرفي معرفي و مرور ميكنيم.
انواع موتور خودرو از نظر سوخت مصرفي
موتور بنزيني كاربراتوري
به خودروهايي كه داراي سيستم سوخترساني كاربراتور هستند، موتورهاي كاربراتوري گفته ميشود. اين نوع خودروها داراي مزاياي زير هستند:
- تعمير بدون نياز به وسايل الكترونيكي خاص.
- سهولت تعميرات.
- هزينه كم تعمير در صورت خرابي كلي موتور.
- هزينه ساخت كمتر در مقايسه با سيستم انژكتور.
معايب اين سيستم به شرح زير است:
- احتمال خطا در تنظيم.
- از دست دادن تنظيم موتور خودرو بعد از مدتي كاركرد.
- عملكرد نادرست خودرو در سرما و گرما.
- تنظيم بسيار دقيق مصرف سوخت و دستيابي به استانداردهاي سازنده دشوار است.
- تنظيم سيستم اشتعال در چنين خودروهايي بسيار دشوار است.
موتور كاربراتوري
موتور بنزيني انژكتوري
سيستم سوخت رساني انژكتور يكي از روشهاي سوخترساني به موتورهاي احتراق داخلي است. كه در آن سوخت توسط پمپ مكانيكي يا الكتريكي با فشار به لولههاي سوخت (نازلهاي سوخت) و رله سوخت و از طريق انژكتورها به پشت دريچه هوا يا داخل سيلندرها، به صورت پودر شده و مخلوط هوا تزريق ميشود و سوخت براي احتراق در موتور و توليد انرژي به دست ميآيد.
مزاياي سيستم تزريق سوخت انژكتور به شرح زير است:
- توزيع يكنواخت سوخت بين سيلندرها
- كاهش احتراق مواد اوليه
- كاهش توليد گاز خطرناك
- بازده حجمي بالاتر موتور به دليل حذف ونتوري
- كاهش ارتفاع موتور
- عدم نياز به گرمكن
- شتاب بهتر موتور
- كاهش مصرف بنزين
- عملكرد راحتي و تعمير و نياز بسيار كمتر به تنظيم سيستم سوخت
معايب سيستم تزريق سوخت انژكتور به شرح زير است:
- وجود قطعات حساس دقيق و گران قيمت
- نياز به تخصص گسترده در زمينه توليد و تعمير قطعات و پيچيدگي سيستم
موتور هاي ديزلي
به وسايل نقليهاي كه از سوختهايي مانند گازوئيل و بيوديزل آلي استفاده ميكنند، خودروهاي ديزلي گفته ميشود. اينگونه خودروها به دليل كمبود سيستم اشتعال و نياز به هواي بيشتر، غالباً داراي سيستم توربوشارژر هستند و گاهي اوقات چنين خودروهايي به ديزل توربو نيز معروف هستند.
تفاوت اصلي بين موتورهاي ديزلي و بنزيني
يك موتور بنزيني مخلوطي از هوا و سوخت را ميمكد و آن را فشرده، سپس با جرقه مخلوط را مشتعل ميكند. يك موتور ديزلي فقط هوا را ميگيرد و آن را فشرده كرده كه باعث ايجاد فشار و گرما در مرحله فشرده سازي ميشود و سپس سوخت را به هواي فشرده تزريق ميكند. اين كار توسط يك انژكتور در داخل محفظه احتراق انجام ميشود. گرماي حاصل از چگالش هوا باعث خود به خودي شدن اشتعال سوخت ميشود. تنها نكته اين است كه در اين حالت، تزريق سوخت كمي بيشتر از حد طبيعي است كه تا پايين آمدن پيستون ادامه دارد.
مزاياي اين موتورها به شرح زير است:
- گشتاور خوبي دارند و بيشتر مناسب وسايل نقليه تجاري هستند.
- بهره وري و آلودگي كمتري نسبت به نمونههاي بنزيني يا دوگانه سوز دارند
- هزينه سوخت چنين موتورهايي كم و بسيار مقرون به صرفه است.
- نگهداري از آنها بسيار راحتتر از موتورهاي ديگر است.
معايب اين نوع موتور به شرح زير است:
- دور موتور كمتري دارند و براي بعضي از خودروهاي سواري كمتر مورد استقبال قرار ميگيرند.
- سر و صداي زيادي دارد و به همين دليل از نظر مردم جايگاه كمتري دارد.
موتور ديزلي
موتورهاي گازي و دوگانه سوز
وسايل نقليه دوگانه سوز، وسايل نقليهاي هستند كه موتورهاي آنها براي استفاده از دو نوع سوخت طراحي شده است. به عنوان مثال، وسيله نقليهاي كه ميتواند از بنزين و گاز در كنار هم استفاده كند، وسيله نقليه دوگانه سوز است.
سيستم سوخت اين خودروها همان سيستم سوخت اوليه آنهاست و فقط با استفاده از تغييرات جزئي يا جايگزيني برخي از قسمتهاي سيستم سوخت با نوع طراحي شده براي هر دو نوع سوخت، در چنين خودروهاي مورد استفاده قرار ميگيرد.
البته در بيشتر موارد به وسايل نقليهاي كه با سوختهايي مانند بنزين و گاز طبيعي (CNG) يا گاز مايع (LPG) كار ميكند، خودروهاي دوگانه سوز گفته ميشود.
مزاياي اين سيستمها به شرح زير است:
- آلودگي كمتر و سازگار با محيط زيست.
- سوخت ارزان و در دسترس.
معايب اين نوع موتورها كه مهم هستند به شرح زير است:
- هزينههاي تعمير و نگهداري نسبتاً زياد.
- تعميرات دورهاي.
- خرابي سر سيلندر بعد از يك دوره كار.
- كارايي نامناسب موتورها.
- مصرف بيش از حد و در مسافت كوتاه با مخزن پر از گاز در مقايسه با وسايل نقليه بنزيني.
موتورهاي هيبريدي
وسيله نقليه هيبريدي وسيلهاي است كه براي حركت از تركيبي از دو يا چند منبع تغذيه جداگانه استفاده ميكند. در بيشتر موارد، از اين نام براي اشاره به يك وسيله نقليه الكتريكي دوتايي استفاده ميشود كه در آن پيشرانه داراي يك موتور احتراق داخلي (معمولاً بنزين يا توربو ديزل) در كنار يك يا چند موتور الكتريكي باشد. به اين خودرو امكان ميدهد فقط از يكي از اين منابع انرژي يا هر دو با هم استفاده كند.
خودروهاي هيبريدي ميتوانند از سيستمهاي پيشرانه ديگري نيز استفاده كنند. اين سيستمها شامل اتومبيلهاي گازسوز، اتومبيلهاي دوگانه سوز و … است اما در نهايت سيستم الكتريكي براي حركت خودرو نيز درگير خواهد شد. اين نوع سيستم تركيبي براي حركت خودرو را موتور هيبريدي مينامند.
موتور هيبريدي
موتور هيبريدي سري
در يك سيستم هيبريدي سري، موتور احتراق داخلي نيرو را به يك ژنراتور ميرساند. برق توليد شده باتري را شارژ ميكند يا مستقيماً به موتور الكتريكي داده ميشود. بزرگترين مزيت تركيب سري اين است كه توان خروجي موتور احتراق داخلي به باتري خورانده ميشود كه اغلب ميتواند در كارآمدترين حالت به صورت پايدار كار كند و در نتيجه مصرف سوخت آن بهينه شود. بنابراين، چنين خودروهايي مصرف و آلودگي كمتر و كارايي بيشتري دارند.
موتور هيبريدي موازي
ساختار تركيبي موازي اساساً از يك چرخه توليد با يك منبع انرژي موازي تشكيل شده است. در اين ساختار موتور احتراق داخلي هنوز توسط گيربكس به چرخها متصل ميشود و با چرخش چرخدندهها محدود ميشود. مزيت اين ساختار نسبت به سري اين است كه از موتور احتراق داخلي و همچنين موتور الكتريكي كوچكتر ميتوان براي حداكثر عملكرد مطلوب استفاده كرد.