چرا موتور دارای ورودی و خروجی هوا است؟

چرا موتور دارای ورودی و خروجی هوا است؟

۱. نقش سیستم ورودی هوا

• اکسیژن فراهم کنید: جوهره احتراق، واکنش شیمیایی بین سوخت و اکسیژن است. 

سیستم ورودی هوا (حاوی اکسیژن) را به داخل سیلندر وارد می‌کند تا از سوختن کامل سوخت اطمینان حاصل شود.

• سوخت مخلوط: در موتور بنزینی، منیفولد ورودی، هوا را با سوخت اتمیزه شده مخلوط می‌کند تا مخلوطی قابل احتراق تشکیل شود (موتورهای دیزلی مستقیماً سوخت را به داخل سیلندر تزریق می‌کنند).

• اثر خنک کنندگی: جریان هوای ورودی می تواند به خنک شدن اجزای داخلی موتور (مانند دیواره سیلندر و پیستون) کمک کند.

• بهینه‌سازی بوست: موتورهای توربوشارژ یا سوپرشارژ با افزایش اجباری حجم ورودی، راندمان احتراق و قدرت را بهبود می‌بخشند.

۲. نقش سیستم اگزوز

• گاز خروجی: گاز خروجی پس از احتراق (مانند شرکت₂، بخار آب، اکسیدهای نیتروژن و غیره) 

برای جلوگیری از اشغال فضای سیلندر و تأثیر بر احتراق بعدی، باید به موقع تخلیه شود.

• کاهش فشار برگشتی: طراحی بهینه اگزوز، باقیمانده گازهای خروجی را کاهش داده و راندمان ورودی را بهبود می‌بخشد. قطر و طول لوله اگزوز بر عملکرد موتور تأثیر می‌گذارد.

• حفاظت از محیط زیست و کاهش صدا: سیستم اگزوز شامل یک مبدل کاتالیزوری (کاهش انتشار گازهای مضر) است 

و یک صدا خفه کن (کاهش دهنده صدا) برای برآورده کردن مقررات زیست محیطی و الزامات راحتی.

• نیروی محرکه توربین: در یک موتور توربوشارژ، گاز خروجی، توربین را به چرخش در می‌آورد و در نتیجه کمپرسور را در سمت ورودی به حرکت در می‌آورد تا فشار ورودی افزایش یابد.

۳. کار هماهنگ ورودی و خروجی موتور تبدیل انرژی را از طریق یک چرخه چهار زمانه (ورودی، تراکم، قدرت، خروجی) یا یک چرخه دو زمانه تکمیل می‌کند:

۱. مرحله مکش: پیستون به سمت پایین حرکت می‌کند، سوپاپ ورودی باز می‌شود و هوای تازه یا گاز مخلوط استنشاق می‌شود.

۲. مرحله تراکم: شیر بسته است و پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند تا گاز مخلوط را فشرده کند.

۳. مرحله قدرت: شمع جرقه می‌زند (یا احتراق تراکمی دیزل) و مخلوط می‌سوزد و پیستون را به سمت پایین هل می‌دهد. 

۴. مرحله تخلیه: سوپاپ تخلیه باز می‌شود و پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند تا گاز خروجی را تخلیه کند. اگر ورودی کافی نباشد، احتراق نمی‌تواند شروع شود؛ 

اگر اگزوز کم باشد، احتباس گاز اگزوز باعث افت شدید راندمان یا حتی خاموش شدن شعله خواهد شد.

۴. مقایسه موارد خاص

• موتور دو زمانه: ورودی و خروجی از طریق حرکت پیستون همزمان می‌شوند (سوپاپ‌های مستقل وجود ندارد)، 

اما راندمان پایین و آلودگی بالا است و بیشتر در تجهیزات کوچک استفاده می‌شود.

• موتور دوار: مکش و تخلیه از طریق حرکت روتور حاصل می‌شود، ساختار متفاوت است اما اصول کار مشابه است.

خلاصه، ورودی و خروجی هوا حلقه‌های اصلی تنفس موتور هستند: ورودی مواد خام لازم برای احتراق را فراهم می‌کند و خروجی اگزوز مواد زائد را حذف می‌کند. 

این دو با هم کار می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که موتور به طور مداوم، کارآمد و تمیز کار می‌کند. فناوری‌های مدرن (مانند زمان‌بندی متغیر سوپاپ و توربوشارژ) این فرآیند را بیشتر بهینه می‌کنند، 

بهبود عملکرد و حفاظت از محیط زیست.