انواع موتور های احتراق داخلی
انواع موتور های احتراق داخلی
انواع موتورهاي احتراق داخلي سيلندر پيستوني
موتورهاي پيستوني، همان موتورهاي احتراق داخلي مي باشند كه از اصول مربوط به موتورهاي ديزلي و بنزيني پيروي مي كنند. اگر چه موتورهاي پيستوني اختلاف خيلي كم با توربين هاي گازي دارند ولي اين اختلاف بسيار مهم است . موتورهاي رفت و برگشتي راندمان الكتريكي بالاتري دارند اما استفاده از انرژي حرارتي توليد شده توسط آنها دشواتر است . همچنين داراي دماي پايينتري مي باشد زيرا اين دما در سيستم خنك كاري موتور و گازها ي خروجي پراكنده مي شود.
بر اساس روش اشتعال موتورهاي احتراق داخلي آنها را به دو دسته طبقه بندي نموده اند:
- موتورهاي احتراق تراكمي (CI)
- موتورهاي احتراق جرقه اي (SI)
در يك موتور اتو ، مخلوطي از هوا و سوخت در هر سيلندر فشرده و توسط جرقه مشتعل ميشود ولي در يك موتور ديزل فقط هوا فشرده شده و سوختي كه در انتهاي مرحله تراكم در سيلندر پاشيده ميشود، توسط دماي بالاي هواي مشتعل مي گردد كه به احتراق تراكمي معروف است.
موتورهاي اتو قابيلت سازگاري با انواع سوختها نظير بنزين، گاز طبيعي، پروپان، گازهاي فاضلاب (sewage gas) و land fill را دارا بوده که اين موتورها اغلب به gas engines معروف مي باشند، (حتي اگر سوختهاي بنزيني مصرف كنند). موتورهاي ديزل در درجات بالاتري از فشارو دما كار مي كنند و به همين دليل به سوختهاي سنگين تري مانند:
Residual fuel oil, fuel oil ,Diesel oil (در موتورهاي بزرگ دو زمانه) نياز دارند.
طبقه بندي ديگر موتورهاي احتراق داخلي بر اساس اندازه و سايز موتور ميباشد:
کوچک: موتورهاي گازي ( 15-1000 کيلوات)، موتورهاي ديزل (75-1000 کيلووات)
متوسط: موتورهاي گازي و ديزل (1-6 مگاوات)
بزرگ: موتورهاي ديزل ( بزرگتر از 6 مگاوات)
انواع موتورهاي گازي قابل دسترس به شرح زير مي باشند:
الف) موتورهاي بنزيني خودرو كه به موتور گازي تبديل شده اند
معمولاً داراي خروجي كم (15-30 کيووات)، سبك و نسبت قدرت به وزن بالا دارند. اين تبديل تاثيرات بسيار کمي بر راندمان موتور خواهد گذاشت اما قدرت خروجي را حدود 18% كم مي كند.توليد انبوه (خط توليد) قيمت موتور را کاهش داده، اما عمر موتور معمولا به (10000-30000) ساعت ميرسد.
ب) موتورهاي گازوئيلي خوردو تبديل شده به موتور گازي
قدرت اين نوع موتورها تا حدود200 کيووات مي باشد. تغييرات و تبديلات انجام شده بر روي پيستون ها، سرسليندرها و مكانيزم سوپاپها ضروري مي باشد زيراکه اشتعال نه تنها تحت تاثير تراكم، بلكه تحت تاثير جرقه نيز خواهد بود، اين تبديلات قدرت موتور را كم نخواهد كرد زيرا امکان تنظيم مقدار هواي اضافي در اين موتورها وجود خواهد داشت.
ج) موتورهاي ايستگاهي که طراحي آنها بر پايه موتور گازسوز بنا نهاده شده است
(original designed) اين موتورها وظيفه سنگيني در صنايع يا كاربردهاي دريايي دارند.
قدرت خروجي آنها تا حدود 3000 کيلووات مي رسد. قيمت اوليه آنها بر اساس نيرومندي اين نوع موتورها بالا مي باشد اما هزينه هاي نگهداري آنها پايين است. عمر اين موتورها بالاي (15-20) سال بوده و قابليت كار پيوسته تحت بارهاي زياد High load را دارا هستند.
د) موتورهاي دو گانه سوز ايستگاهي
(Dual fuel engines) : در حقيقيت همان موتورهاي ديزل با توان خروجي بالا تا حدود 6000 کيلوات مي باشند. سوخت اصلي گاز طبيعي بوده كه نه بوسيله جرقه بلكه با پاشش گازوئيل در انتهاي مرحلهتراكم، مشتعلمي شود. به عنوان نمونه، حدود90% انرژي سوختياز طريق گاز طبيعي و حدود10% بوسيله گازوئيل تامين ميشود. همچنين قابليت كاركرد با گازوئيل به تنهايي يا سوخت دوگانه مذكور را دارد، اما هزينه نگهداري آنها بالا ميباشد.
موتورهای شش زمانه احتراق داخلی
عملکرد موتورهاي درونسوز به اين صورت است که پس از تراکم مخلوط هوا و سوخت، انفجار در سيلندر رخ ميدهد. به بياني ديگر، انبساط گاز مستقيماً روي پيستون اثر گذاشته و ميللنگ را 180درجه ميچرخاند. فرايند احتراق در موتورهاي احتراقي به دو صورت داخلي و خارجي اتفاق ميافتد. در موتور درونسوز فرايند اختلاط سوخت و هوا که منجر به انفجار و احتراق ميشود، درون موتور صورت گرفته و پس از احتراق، هيچکدام از اجزاي يادشده قابل بازيافت نيستند (نظير موتور خودرو و هواپيما) در موتورهاي برونسوز، احتراق سوخت بدون تماس مستقيم با سيال کاري، توليد قدرت ميکند (نظير موتور بخار يا بويلرهاي نيروگاه).