موتورهای احتراق داخلی با تکیه بیش از 250 میلیون وسیله نقلیه بزرگراهی در ایالات متحده، قابلیت رانندگی و دوام فوق العاده ای را ارائه می دهند. همراه با بنزین یا دیزل، آنها همچنین می توانند از سوخت های تجدیدپذیر یا جایگزین (به عنوان مثال، گاز طبیعی ، پروپان ، بیودیزل یا اتانول ) استفاده کنند. همچنین می‌توان آنها را با پیشرانه‌های الکتریکی هیبریدی برای افزایش مصرف سوخت یا سیستم‌های الکتریکی هیبریدی پلاگین برای افزایش دامنه خودروهای الکتریکی هیبریدی ترکیب کرد .
موتور احتراق داخلی چگونه کار می کند؟
احتراق که به عنوان سوختن نیز شناخته می شود، فرآیند شیمیایی اولیه آزادسازی انرژی از مخلوط سوخت و هوا است. در موتور احتراق داخلی (ICE)، احتراق و احتراق سوخت در خود موتور اتفاق می افتد. سپس موتور تا حدی انرژی حاصل از احتراق را به کار تبدیل می کند. موتور از یک سیلندر ثابت و یک پیستون متحرک تشکیل شده است. گازهای احتراق در حال انبساط، پیستون را فشار می دهند که به نوبه خود میل لنگ را می چرخاند. در نهایت، از طریق یک سیستم دنده در پیشرانه، این حرکت چرخ های خودرو را به حرکت در می آورد.
دو نوع موتور احتراق داخلی در حال حاضر در حال تولید هستند: موتور بنزینی با احتراق جرقه ای و موتور دیزلی با احتراق تراکمی. اکثر این موتورهای چرخه چهار زمانه هستند، به این معنی که برای تکمیل یک چرخه به چهار ضربه پیستون نیاز است. این چرخه شامل چهار فرآیند مجزا است: ورودی، فشرده سازی، احتراق و ضربه قدرت، و اگزوز.
موتورهای دیزلی با احتراق جرقه ای و بنزینی با احتراق تراکمی در نحوه تامین و احتراق سوخت متفاوت هستند. در موتور جرقه زنی، سوخت با هوا مخلوط می شود و سپس در طی فرآیند مکش به داخل سیلندر القا می شود. پس از اینکه پیستون مخلوط سوخت و هوا را فشرده می کند، جرقه آن را مشتعل می کند و باعث احتراق می شود. انبساط گازهای حاصل از احتراق، پیستون را در حین حرکت برق فشار می دهد. در موتورهای دیزلی فقط هوا به موتور القا می شود و سپس فشرده می شود. سپس موتورهای دیزلی سوخت را با سرعت مناسب و اندازه گیری شده در هوای فشرده داغ می پاشند و باعث مشتعل شدن آن می شوند.
بهبود موتورهای احتراقی
در طول 30 سال گذشته، تحقیق و توسعه به تولیدکنندگان کمک کرده است تا انتشار ICE آلاینده‌های معیاری، مانند اکسیدهای نیتروژن (NOx) و ذرات معلق (PM) را تا بیش از 99٪ کاهش دهند تا با استانداردهای انتشار EPA مطابقت داشته باشند .
. تحقیقات همچنین منجر به بهبود عملکرد ICE (اسب بخار و زمان شتاب 0-60 مایل در ساعت) و راندمان شده است و به سازندگان کمک می کند تا مصرف سوخت را حفظ یا افزایش دهند.
ما درباره تلاش‌های تحقیق و توسعه موتور احتراق پیشرفته که بر روی کارآمدتر کردن موتورهای احتراق داخلی با کمترین آلایندگی متمرکز است، بیشتر بیاموزید.