سیستم جرقهزنی توی ماشین طوری طراحی شده که سوخت رو با احتراق داخلی بسوزونه. اون محفظهای که توش این اتفاق میافته، در واقع قلب موتور به حساب میاد و همهچیز به عملکردش بستگی داره. اگه این بخش درست کار کنه، هم موتور قدرت بهتری میده، هم سوخت کمتری مصرف میکنه و هم شتاب ماشین حسابی راه میافته. حالا شاید تو بهعنوان راننده نیازی نداشته باشی که تخصصی وارد جزئیات بشی، ولی دونستن یه چیزای پایهای درباره نحوه کار جرقهزنی خالی از لطف نیست. توی ادامه، قراره همین موضوع رو موبهمو و کامل برات توضیح بدیم.
محفظه احتراق خودرو چیست؟
محفظه احتراق، همون جاییه که تو موتور ماشین، سوخت و هوا باهم قاطی میشن و آتیش میگیرن. به زبان سادهتر، یه فضای بستهای داخل بلوکه سیلندره که مخلوط سوخت و هوا میاد توش و با جرقه شمع، احتراق اتفاق میافته. این احتراقه که انرژی مکانیکی لازم برای راه افتادن و حرکت ماشین رو تولید میکنه. تو عکس پایین، میتونی محفظه احتراق ماشین رو ببینی.
محفظه احتراق خودرو کجاست؟
محفظه احتراق ماشین همون جاییه که توی بلوکه سیلندر قرار داره. این محفظه یه قطعه جدا و مشخص مثل پیستون یا میل‌لنگ نیست؛ بلکه یه فضای محدوده که بین قطعات ثابت و متحرک بلوکه سیلندر جا گرفته و بهش میگن محفظه احتراق موتور. اگه بخوایم دقیق‌تر بگیم، این فضا از سه طرف ساخته میشه: سطح بالای پیستون وقتی که پیستون توی بالاترین نقطه‌اشه (همون نقطه مرگ بالا)، بدنه داخلی سیلندر و سرسیلندر. شکل این محفظه میتونه گنبدی، نیم‌کره‌ای، مسطح یا هر شکل دیگه‌ای باشه و این طراحی خیلی مهمه چون مستقیم روی کارایی و راندمان احتراق توی موتور تأثیر می‌ذاره.
دمای محفظه احتراق خودرو چقدر است؟
خب، اگه بخوایم درباره دمای محفظه احتراق ماشین حرف بزنیم، باید دو تا چیزو جدا از هم در نظر بگیریم: اول دمای خودِ گازهایی که بعد از احتراق تولید میشن و دوم دمای قطعاتی که داخل بلوکه سیلندر قرار دارن.
چیزی که تجربه ثابت کرده اینه که دمای گازهای آلاینده موقع انفجار به حداکثر مقدارش میرسه و چیزی بین ۲۲۰۰ تا ۲۷۰۰ درجه سانتیگراد میشه. ولی خب، دمای قطعات داخلی موتور خیلی پایینتر از این حرفاست و بسته به این که کجا قرار گرفتن، بین ۸۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد در نوسانه.
یه سری عوامل هستن که باعث میشن دمای محفظه احتراق ماشین بره بالا:
– وقتی دور موتور رو زیاد میکنی
– وقتی تو سربالایی یا با بار سنگین رانندگی میکنی و موتور تحت فشار زیادی قرار میگیره
– وقتی نسبت تراکم سوخت و هوا رو زیاد کنی
– وقتی سیستم خنککننده موتور درست کار نکنه
– وقتی عدد اکتان سوخت بالا باشه
به طور کلی، باید بدونیم که دمای کاری محفظه احتراق تو موتورهای توربوشارژ بیشتر از موتورهای تنفس طبیعیئه. دلیلش هم اینه که تو موتورهای توربوشارژ، هوای فشرده و متراکمی وارد سیستم احتراق میشه که فشار و حرارت رو تو محفظه احتراق بالا میبره.
انواع محفظه احتراق خودرو
محفظههای احتراق تو ماشینها رو میشه از دو زاویه دسته‌بندی کرد: یکی بر اساس شکل هندسی‌شون، یکی هم بر اساس نوع طراحی‌شون. حالا بریم ببینیم هر کدوم چی هستن و چه فرقی با هم دارن.
1. محفظه احتراق با سوپاپ جانبی (Side Valve)
این مدل طراحی سادهست و هزینهی ساختش هم کمه، ولی چون احتراقش خوب کار نمیکنه، تقریباً قدیمی و کنار گذاشته شده. توی این طرح، سوپاپهای ورودی و خروجی کنار پیستون و توی بدنه سیلندر جا میگیرن. تجربه هم نشون داده که این جور طراحی باعث میشه سوخت توی محفظه درست نسوزه. برای همین، هم بنزین بیشتری مصرف میشه، هم آلودگی زیادی تولید میکنه.
2. محفظه احتراق با سوپاپ رو (Overhead Valve)
محفظه احتراق تو پراید و یه عالمه ماشین دیگه از همین مدله. تو این طرح، سوپاپ رو میذارن روی سرسیلندر موتور. این کار یه عالمه از مشکلاتی که تو طرحای قبلی بود رو حل میکنه. البته خودِ محفظههای احتراق این مدلی هم چند تا دسته دارن که هر کدوم شکل خودشونو دارن.
محفظه احتراق نیمکره
شکل این محفظه مثه یه نیمکرهست و سوپاپهای ورودی و خروجی رو دو طرف روبهروی هم با یه زاویه خاص کار میذارن. این طرح هر چند که سوخت و هوای موتور رو خیلی خوب میسوزونه و راندمانش بالاست، ولی یه کم پیچیدهست و هزینه ساختش هم زیاده.
محفظه احتراق گنبدی
قسمت بالای این محفظه مثه سقف خونههای شیروانیه که از کنار هم قرار گرفتن چند تا سطح شیبدار درست شده. سوپاپها هم روی همین سطوح شیبدار جا میگیرن. تو هر سیلندر میشه ۴ تا سوپاپ گذاشت و این کار باعث میشه بشه سیلندر رو طوری طراحی کرد که سوخت و هوای بیشتری بگیره. خیلی از موتورهای جدید ماشینها هم از همین محفظه گنبدی استفاده میکنن.
راندمان سیستم احتراق خودرو چقدر است؟
برای اینکه بفهمیم سیستم احتراق ماشین چقدر خوب کار میکنه، دو تا شاخص اصلی داریم:
راندمان احتراق (Combustion Efficiency)
راندمان حرارتی (Thermal Efficiency)
راندمان احتراق یعنی اینکه چقدر از سوختی که وارد سیلندر میشه، توی مرحله احتراق کامل و درست میسوزه. تو یه موتور بنزینی که حالش خوبه، این عدد معمولاً بین ۹۵ تا ۹۹ درصده.
حالا راندمان حرارتی هم به این معنیه که چقدر از انرژی شیمیایی توی سوخت تبدیل به کار مکانیکی ماشین میشه. تو موتورهای معمولی که تنفس طبیعی دارن، این عدد معمولاً بین ۲۵ تا ۳۵ درصده. ولی اگه موتور توربوشارژ باشه، بسته به تکنولوژی که باهاش ساخته شده، این راندمان میتونه تا ۴۰ یا حتی ۴۵ درصد هم بره بالا.
علائم خرابی سیستم احتراق خودرو
وقتی حرف از خرابی سیستم احتراق ماشین میشه، باید بدونید که یه سری قطعات مثل پیستون، سوپاپ، شمع، وایر و اینجور چیزا توش دخیل هستن. به همین خاطر، مهمترین نشانههایی که میگن سیستم احتراق موتور ماشینتون به هم ریخته، ایناست:
– ماشین دیر روشن میشه و باید چند بار استارت بزنید
– ماشین اصلاً روشن نمیشه
– موتور وقتی ماشین وایساده میلرزه
– دور موتور یه جور نامنظم بالا و پایین میره
– دود و آلایندههای زیادی از اگزوز بیرون میاد
– ماشین نسبت به حالت عادی کشش و قدرتش کم شده
– شتابگیری ضعیف شده
– مصرف سوخت ماشین رفته بالا
– از اگزوز یه صدای غیرعادی میاد
– صدای برخورد قطعات داخل موتور به گوش میرسه
کلام پایانی
توی این مطلب گفتیم که سیستم احتراق ماشین چیه و چند مدل داره. از تجربه‌ها معلومه که مهمترین چیزی که باعث میشه محفظه احتراق خوب کار کنه، شکل هندسی اونه. این شکل مستقیم تأثیر می‌ذاره که سوخت و هوا کامل با هم مخلوط بشن و احتراق ناقص پیش نیاد. اگه قطعات مصرفی سیستم احتراق رو هم سر وقت عوض کنی، ماشینت تا مدت طولانی خوب کار میکنه.