سرعت بخشیدن به احتراق

در میان مشکلات الودگی و گرم شدن زمین ، حدود 20 درصد الایندگی های دی اکسید کربن به وسایل نقلیه نسبت داده می شود و حدود 90 درصد این مقدار به خودروها نسبت داده می شود. روش های مختلفی برای بهبود بخشیدن بازده حرارتی وجود دارد. بعضی روش ها مانند چرخش و بازخورانی گاز خروجی همراه با احتراق ضعیف و کاهش تلفات مکش اولیه کار می کنند. تاثیرات سرعت بخشیدن به احتراق با بهینه سازی جریان های داخل سیلندر به دو دسته تقسیم می شوند.

·         تقویت احتراق با ترقی دادن جریان غلتشی ، چرخشی و دیگر جریان های داخل سیلندر در تمامی مراحل مکش و تراکم

·         به کار بردن جریان شعاعی رو به مرکز برای تولید جریان اشفته اصلی در مجاورت نقطه مرگ بالا در مرحله تراکم. 

. برای بالا بردن بازده یک موتور بهینه کردن بازده حرارتی مهم است، که دربالاترین نسبت تراکم ممکن فراهم خواهد شد. اما اگر نسبت تراکم بسیار بالا باشد، ضربه ای خواهیم داشت که باید به هر قیمتی شده از ایجاد ان جلوگیری کرد. یک راه حل برای رفع این مشکل افزایش سرعت احتراق است، که با کاهش وقت لازم برای رخ دادن خودسوزی از ایجاد ان جلوگیری می کند.

برای افزایش سرعت احتراق، اشفتگی مطلوب به میزان زیادی در انتهای مرحله تراکم لازم است.زیرا نتیجه ی ان مخلوط شدن بهتر سوخت و هوا است و همچنین گسترش شعله را ترقی خواهد داد. اگر چه مقدار بسیار زیاد اشفتگی باعث انتقال حرارت بیش از اندازه گازها به دیواره های سیلندر می شود و ممکن است مشکلاتی در انتشار شعله ایجاد کند. راه حل بازده احتراق ، داشتن اشفتگی کافی در محفظه احتراق می باشد. این اشفتگی با طراحی مجراهای ورودی به سیلندر ایجاد می شود.  

  جریان های داخل سیلندر

دو نوع ساختار اشفتگی وجود دارد که در موتور قابل شناسایی می باشد. جریان غلتشی و جریان چرخشی که هر دو طی مرحله مکش ایجاد می شود.جریان غلتشی به عنوان جریانی که حول محور عمودی سیلندر می چرخد شناسایی می شود. جریان چرخشی با چرخش حول محور هم مرکز سیلندر شناسایی می شود. به طوری که جریان غلتشی عموما در محفظه ی های احتراق چهار سوپاپ وجود دارد و جریان چرخشی عموما در سیلندرهای دو سوپاپ وجود دارد. اگر جریان ورودی همراه با یک اندازه حرکت زاویه ای اولیه وارد سیلندر شود ایجاد جریان چرخشی می کنید.  

جریان غلتشی (سمت راست) و جریان چرخشی (سمت چپ) در سیلندر خودرو 

با توضیحات بالا ، اشفتگی نباید خیلی زیاد باشد، زیرا در غیر این صورت باعث انتقال حرارت بسیار زیاد با دیواره ها و حجم سیلندر خواهد شد. بنابراین یک جریان چرخشی بالا که کاهش بازده حجمی را سبب می شود، خواسته شده نمی باشد.

یک نسبت چرخش فقط برای احتراق بهینه نیست بلکه بر کاهش الایندگی نیز تاثیر گذار است.دو راه برای ایجاد جریان چرخشی وجود دارد. با استفاده از طراحی سوپاپ و طراحی مجرای ورودی. طراحی ، یک شکل نیاز دارد که اشفتگی را طی مرحله ورودی ایجاد کند و این اشفتگی در طی مرحله تراکم نیز ادامه داشته باشد.   

دو نوع طراحی رایج وجود دارد که مجرای ورودی مستقیم و مجرای ورودی حلزونی می باشد.ایده مجرای ورودی منحنی شکل این است که هوا طی یک چرخش اولیه در حین وارد شدن به سیلندر ایجاد می شود.(البته امروزه کاربرد کمی دارند به خاطر ایجاد فراصوت) چرخش با جهت دادن جریان هوا اطراف ساق سوپاپ به دست می اید. طوری که حرکت زاویه ای هنگام ورود هوا به سیلندر ایجاد می شود. مجراهای ورودی حلزونی شکل در یک سطح مساوی از جریان چرخشی ضریب تخلیه بیشتری نسبت  به مجرای ورودی مستقیم دارد. مزیت دیگر مجرای ورودی منحنی شکل این است که انها به نا همواری هایی که در ریخته گری رخ می دهد حساس نیست. همچنین چرخش بهتری نسبت به مجرای مستقیم دارد.    

دو نوع دریچه غلتش و مبنا که در موتور دیزل استفاده می شوند. 

شکل پیستون و مشخه های عمومی

یک پیستون شعاعی برای محصور کردن محفظه ی احتراق و جرقه زدن در جایی که نقطه مرکزی بین چهار سوپاپ است، بسیار مناسب است. این شکل محفظه ی احتراق مرسوم در موتورهای جدید می باشد و دارای این مزیت است که بدون نیاز به کوچک کردن قطر سوپاپ ها ، می تواند جریان شعاعی تولید کند. اگر چه این نوع در پیستون های با سطح نسبتا بزرگ و وزن نسبتا زیاد مناسب نمی باشد. پیستون شیب دار شعاعی با شتاب دادن به احترق از ایجاد ضربه جلوگیری می کند (مخصوص موتور های دیزل)

مقایسه انواع پیستون ها و مزایا و معایب انها  

 ناحیه شیب دار محیطی پیستون برای محصور کردن محفظه ی احتراق مناسب است و به طور گسترده استفاده می گردد.    

پیستون های حفره دار با شکل های مختلف   

پیستون ها با شیب های مختلف حفره 

این نوع پیستون ها در موتورهای دیزل کاربرد دارند که باعث افزایش اشفتگی ، افزایش جریان غلتشی و در نتیجه تسریع احتراق ، کارکرد نرم موتور و کاهش الایندگی می شود. 

منبع:http://gearbox.blogsky.com  

این خودرو که Nemesis نام دارد توانست در دو آزمایش دو رکورد ثبت کند. این خودرو که علاقمندانش آن را "ابرخودرو" صدا می زنند نخست به رکورد 148 کیلومتر بر ساعت و سپس در رکورد جدیدتری به 151 کیلومتر بر ساعت رسید.

نمسیس نسخه جدید و دستکاری شده خودروی معروف Lotus Exige است که مهندسان انگلیسی یک دستگاه دست دوم آن را از طریق eBay خریداری کردند.
"اکوتریسیتی" شرکت سازنده نمسیس می گوید انرژی مورد نیاز این خودرو از شبکه ای از 53 توربین بادی در انگلیس تامین می شود. آنها توانستند نمسیس را در کمتر از دو سال به گونه ای دستکاری کنند که بتواند فقط با استفاده از باتری حرکت کند.   این خودرو می تواند مسافت 100 تا 150 مایل را با باتری بپیماید.   این شرکت می گوید نمسیس شتاب ثابتی را در تمام سرعت ها نشان می دهد.   دیل ونیس مدیر اکوتریسیتی امیدوار است این خودرو لقب ابرخودرو را فقط به خاطر سرعتش یدک نکشد بلکه خودروی برقی باشد که دید رایج منفی در مورد خودروهای برقی را از بین ببرد. به طور معمول اگرچه خودروهای برقی دوستدار محیط زیست تلقی می شوند اما سرعت ندارند و آهسته حرکت می کنند.

وی افزود: شرکت وی نمسیس را ساخته تا نشان دهد چگونه خودروهای آینده می توانند با انرژی باد و دیگر انرژی های پاک کار کنند.   وینس افزود: ما نمسیس را ساختیم تا نشان دهیم خودروهای الکتریکی آهسته و کسل کننده نیستند.

موتور سیکلت ها هم برای خود عالمی دارند! صنعت موتور سیکلت همپای خودرو سازی و گهگاه برتر از آن نشان داده است.

وایپر، قوی ترین محصول شرکت دوج تنها به خاطر موتور قدرتمندش معروف شده است. حالا تصور کنید که شما آن موتور را سوار شوید! دور از ذهن نیست این رویا با اسم کامل Dodge Tomahawk که اکنون زیر پای شماست.

موتوری که با مشخصات فنی اش حتی هارلی دیوید سون پر قدرت را هم نابود کرده است.ایده ابتدایی این هیولا در سال 2005 شکل گرفت و سریعا توسط کارخانه ی کرایلسر پیاده سازی شد.تنها 10 دستگاه از این انجین متحرک ساخته شده که هر کدام 000/550 دلار می ارزد.

Tomahawk با قدرت 500 اسب بخاری اش که در دور موتور 5600 دور در دقیقه و گشتاور 712 نیوتن متری اش که در 4200 دور در دقیقه تولید می شود ، توانسته قوی ترین موتور سیکلت دنیا باشد . البته این همه قدرت و گشتاور را باید مدیون همان انجین دست ساز و ده سیلندر وایپر با حجم دقیق 8273 سی سی و آرایش V شکل باشد . انجینی با سیلندرهای 102 میلیمتری که توسط سامانه مایع-خنک به دمای مناسبش می رسد . در دمای بالا هر سیلندر هم چون یک خودرویی پر سرعت دو عدد سوپاپ قرار دارد که اصطلاحا به آن DOHC می گویند .

در ضمن رادیوتور 2 طرفه این هیولا 10 لیتر ضد یخ در خود نگه می دارد . اگزوزها همیشه در یک موتور سیکلت نقش حیاتی بازی می کردند .

دو عدد منیفولد دوتایی که هوا را با فشار خارج می کنند حربه ای است که توانسته انجین را از دست لگدهای بدسوزی نجات دهد . عجله نکنید هنوز برای دانستن حداکثر سرعت خیلی زود است!

فقط این را بدانید که این موتور صفر تا 100 را طی فقط 5/2 ثانیه طی می کند . بله یعنی دقیقا مثل بوگاتی ویرون . به گفته یکی از مدیران ارشد کرایسلر این موتور سیکلت مختص کسانی است که وسواس عجیبی در انتخاب دارند . اما قدری هم درباره ی سیستم تعلیق این غول 600 کیلویی بدانید . چرخ های جلو و عقب این موتور به ترتیب یک ترکیب دوتایی از رینگ و لاستیک های 20 در 4 و 5 در 20 است که توسط کمپانی دانلوپ طراحی شده است . هر کدام از این چرخ ها به همراه دیسک های ترمز بسیار بزرگ 16 پیستونه در جلو و 8 پیستونه در عقب و همچنین دو عدد لنت عمودی ، امنیت توقف را در آن سرعت افسانه ای تضمین خواهد کرد .

فنر بندی این موتور سیکلت هم به صورت کاملا مجزا برای هر چرخ طراحی شده است . قابلیت چرخش 45 درجه ای فرمان به هر طرف را نیز به امکانات این موتور بیفزایید . اما بالاخره بدانید از سرعت نهایی این اژدهای بالفطره که نه تنها در بین موتورها و ماشین ها یک افسانه است ، بلکه یک رکورد کلی هم برای یک وسیله نقلیه زمینی به شمار می رود . شما با این موتور می توانید 676 کیلومتر در ساعت سرعت را تجربه کنید!!!!! جالب اینکه طول این موتور 5/2 متر و ارتفاعش از سطح زمین تنها 75 سانتیمتر است . طبیعتا حجم این موتور قدرتمند باید از یک منبع تغذیه قوی برخوردار باشد . یک باک 5/15 لیتری احتمالا کفایت می کند!!!