انواع محفظه احتراق تقسیم شده یا غیر مستقیم

الف موتور با محفظه احتراق قبلی

در زمان تراکم قسمتی از هوا از  گلوگاه وارد محفظه اولیه می شود کمی قبل از پیان زمان تراکم سوخت در محفظه ی اولیه تزریق می گردد اما به علت کمی هوا تمام سوخت نمی تواند با اکسیژن مورد  نیاز مخلوط  شده احتراق کامل به  وجود اورد  بنابراین قسمتی  از سوخت های  اولیه که به دیواره  داغ  برخورد کرده  اکسیژن   کسب نموده   ,   می سوزد  و به  علت کوچکی  محفظه ی  اولیه فشار ان  بالا  می رود در  نتیجه محتویات  محفظه از  گلوگاه کوچک با سرعت زیاد وارد محفظه ی اصلی گردیده باعث اختلاط سریع و احتراق کامل کلیه ی ذرات سوخت می شود

معایب

1- به علت بزرگی ساختمان محفظه ها مقدار انرژی تبادل شده زیاد است و در نتیجه بازده حرارتی کاهش یافته و مصرف سوخت بالا می رود

2- در زمان کار به علت فشار هوا به محفظه ی اولیه از قدرت موثر کاسته می شود

3- نسبت تراکم موتور  باید خیلی بیشتر از تزریق مستقیم باشد تا فشار لازم در انتهای زمان تراکم به وجود اید

4- در ابتدای  کار  به علت گرم نبودن  محفظه اولیه حرارت اشتعال  کافی نیست  و به گرمکن نیاز است

ب موتور با محفظه احتراق گرد بادی

محفظه ی احتراق گرد بادی برای برطرف  نمودن معایب  روش تزریق  مستقیم و موتور با محفظه قبلی طراحی و ساخته شده است محفظه ی گردبادی ممکن است در سرسیلندر و یا در بلوکه ی سیلندر باشد این محفظه در زمان تراکم هوا  در جهت مماس با محفظه کروی چرخیده با بالا امدن پیستون به سرعت چرخش ان افزایش می یابد کمی قبل از رسیدن پیستون به نقطه ی مرگ بالا سوخت در  هوای متلاطم تزریق شده و به سرعت عملیات اختلاط و تبخیر تکمیل شده   ,   اشتغال سوخت اغاز می شود تفاوت این قسمت با محفظه ی احتراق قبلی عبارت است از:

1- سرعت اشتعال بیشتر

2- شروع تزریق دیرتر است یعنی اوانس کمتری لازم دارد

ج موتور با محفظه ذخیره هوا

در این طرح هنگام تراکم مانند دو روش قبلی در محفظه کوچک ذخیره هوا نفوذ کرده کمی قبل از نقطه ی مرگ بالا   ,   انژکتور سوخت را به دیواره داغ ان می پاشد بقیه عملیات مانند اتاق احتراق قبلی تکمیل می شود

د موتور با محفظه مرکب مانند پرکینز

محفظه ی احتراق این موتور ترکیبی از دو  روش گردبادی  و مستقیم  است قسمت سرسیلندر قابل جدا شدن می باشد و  مشخصه ی  مخصوص ان  پاشیده شدن سوخت در دو جهت است یکی در محفظه گردبادی و  دیگری روی  پیستون بنابراین مزایای روش تزریق گردبادی یعنی کار ارام و اختلاط کامل و دیگری تزریق مستقیم یعنی زود روشن شدن موتور را دارا است سرعت  این  موتور را  می توان به 3000RPM    و یا بیشتر رساند و بیش ترین گشتاور موتور را در2500 دور بر دقیقه به دست اورد از مزایای این موتور ان است که به علت سرعت زیاد می توان در موتورهای سواری از ان استفاده نمود خاصیت دیگر موتور ان است که گشتاور ان بین 800 تا2500 دور بر دقیقه نسبتا ثابت می ماند و حداکثر فشار موتور کم تر از 35 اتمسفر است

اتاقهای احتراق موتور دیزل

مراحل احتراق سوخت در موتورهای دیزل به نحوی طراحی می شود که افزایش فشار به طورناگهانی جلوگیری  شود در ضمن عملیات شیمیایی احتراق باید کامل و به سرعت پیشرفت کند به این منظور طرح های مختلفی برای اتاق احتراق موتور دیزل در نظر گرفته شده است

1-      موتور دیزل با اتاق احتراق باز یا تزریق مستقیم

2-      موتور دیزل با اتاق احتراق تقسیم شده یا تزریق غیر مستقیم 

موتور دیزل با اتاق احتراق باز

در  این نوع محفظه  احتراق در یک جا بوده   ,   انقدر  کوچک است  که در موقع  تراکم فشار نسبی زیادی همراه  با  درجه حرارت بالا تولید کرده   ,   سوخت  تزریق شده را به سرعت  محترق می کنددر این اتاق ها هوا با چرخش زیاد که از طریق مجراهای مارپیچی و یا سوپاپ های لبه دار می گذردوارد شده حرکت گرد بادی را به وجود می اوردموتور  دیزل  با اتاق  احتراق  باز یا  تزریق  مستقیم  که در موتورهای  سنگین  و صنعتی مصرف گسترده ای دارد و کیفیت احتراق در این روش به موارد زیر بستگی دارد

1- حرکت چرخشی هوا در زمان تراکم

2- نحوی پاشیدن سوخت از نظر شکل   ,   ذرات و فشار

3- اختلاط سوخت   ,   هوا و سرعت تبخیر سوخت

در موتور دیزل سوخت  با تزریق مستقیم  روی پیستون پاشیده  می شود لذا  حساسیت احتراق نسبت به نحوی پودر شدن بسیار شدید است بنابراین لازم است از سوخت پاش هایی استفاده شود که سوخت را به صورت کاملا پودری شکل تزریق می کنند  به  علاوه چون حرکت چرخشی هوا برای سرعت اختلاط ان با سوخت الزامی است برای انجام این کار طرح های مختلفی به کارمی برند

روش مان

روش  مان  طرح جدیدتری در  نوع اتاق  احتراق باز محسوب می شود که از سال 1924 در کشور المان  برای  موتورهای کوچک که  سرعت نسبتا زیادی دارند ساخته شده است این طرح با انواع دیگر  تفاوت های  بسیاری دارد یعنی سوخت به طور  مماسی  در سطح  کروی پیستون پاشیده شده     ,   بلافاصله  پخش می شود  در این طرح تاخیر  احتراق عادی است  و مصرف سوخت کم و بازده  حرارتی نسبتا  زیاد است  سوخت به طور  مماسی به  سطح کروی پیستون پاشیده شده با هوای چرخشی به وسیله ی سوپاپ لبه دار به موتور هدایت شده مخلوط می گردد

موتور دیزل با اتاق احتراق تقسیم شده

موتوری  است که محفظه ی  احتراق  ان به چند  قسمت تقسیم  شده است  و  بین  هر قسمت گلوگاه محدود کننده به وجود امده است به طوری که در مرحله ی احتراق بین قسمت ها اختلاف فشار  به وجود می اید در این طرح ها احتراق  از محفظه ی فرعی  یا قبلی  شروع شده به علت کوچکی محفظه اولیه با سرعت زیاد از گلوگاه به محفظه ی اصلی در روی پیستون دمیده می شود موتور  دیزل ب محفظه ی  احتراق تقسیم  شده در موتورهای  کوچک  با دور زیاد کاربرد دارد خصوصیات این اتاقها به این صورت می باشد

1- افزایش سرعت  چرخشی هوا در زمان تراکم به دلیل داشتن گلوگاه بین محفظه های احتراق

2- مرحله ی اول و دوم احتراق به سرعت انجام گرفته   ,  فشار احتراق به شدت بالا می رود

3- اختلاط سوخت و هوا در دو مرحله انجام می گیرد

الف    احتراق  مقدماتی و ناقص  , سوخت  چند درجه قبل از نقطه ی مرگ  بالا به  محفظه قبلی تزریق  گردیده  عمل احتراق شروع می شود  به این دلیل که حجم محفظه ی قبلی کوچک است فشار به سرعت و تا حدودpsi 1000 یا 70 اتمسفر بالا می رود

ب       در اثر بالا رفتن فشار محفظه ی اولیه سوخت ناقص همراه گازها با سرعت زیاد از گلوگاه وارد  محفظه ی اصلی می شود به  علت سرعت زیاد هوای چرخشی عملیات شیمیایی احتراق به سرعت تحقق پذیرفته احتراق اصلی تکمیل می شود

4-به دیل گرم بودن قسمتی از محفظه اولیه شروع احتراق به سرعت انجام پذیرفته تاخیر احتراق کاهش می یابد قطعات  بکار برده شده  معمولا از فولاد  سخت و مقاوم در برابر حرارت و ضد زنگ در مقابل  عناصر شیمیایی  ساخته  شده اند  و به نحوی در  سرسیلندر  جا سازی  می شوند که انتقال حرارت کم تری با انها انجام گیرد در نتیجه قسمت داخلی محفظه ی اولیه گرم مانده سرعت شروع  احتراق افزایش می یابد  در شروع کار به  علت سرد  بودن دیواره  محفظه ی اولیه موتور روشن نمی شود که با طرح شمع گرم کن می توان  این مشکل را  برطرف نمود شمع گرم کن در موقع استارتر زدن برای مدت کوتاهی روشن شده موضع سرخی را در مقابل مسیر پاشیده شدن به وجود می اورد و باعث روشن شدن سریع موتور می گردد

رگلاتور خلائی پمپ انژکتور

رگلاتور خلائی با دقت عمل زیادی که دارد کار موتور را بسیار نرم و یکنواخت می کند لذا در موتورهای

کوچک و سواریها به کار می رود دلیل عدم کاربرد ان در موتورهای سنگین و صنعتی استحکام کمتر ان

نسبت به  رگلاتور های  وزنه ای  می باشد بعضی از این موتورها  بطور  دائم  در حال کار می باشند

بنابراین باید سیستمی بکار رود تا استهلاک کمتری داشته باشد

ساختمان رگلاتور خلائی پمپ انژکتور

از دو قسمت مجزا تشکیل شده که بوسیله لوله خلائی بیکدیگر مرتبط می شوند

1- قسمت مانیفولد هوا

2- قسمت خلائی رگلاتور

در قسمت مانیفولد هوا ونتوری وجود دارد که در داخل ان لوله کوتاهی بصورت سه راهی نصب شده

است هوای تنفسی موتور می تواند از داخل این لوله عبور نماید این لوله کوتاه با لوله قابل انعطافی

به قسمت خلائی رگلاتور بسته می شود

در قسمت خلائی رگلاتور یک دیافراگم چرمی – فنر – اهرم کنترل دور ارام – پیچ تنظیم دور ارام- اهرم

خاموش – فنر قرار دارد

فنر در حالت عادی تمایل دارد شانه گاز را در حالت تمام گاز قرار دهد

طرز کار رگلاتور خلائی پمپ انژکتر

1- روشن کردن موتور : راننده پدال گاز را تا انتها فشرده و بروشن کردن کلید استارتر موتور را روشن

می کند وقتی پدال گاز فشرده شود هوای لازم برای حالت استارتر موتور که دور موتور 200 دور بر

دقیقه است که اندازه کمی می باشد از ونتوری عبور کرده و فقط مقدار بسیار کمی از ان لوله ارتباطی

قسمت  مانیفولد هوا می گذرد  لذا مقدار خلا در  قسمت  بسیار کمی  از ان لوله ارتباطی قسمت

مانیفولد هوا می گذرد لذا مقدار خلاء در قسمت خلائی رگلاتور اندک بوده در نتیجه فنر شانه را بحالت

ارسال حداکثر هدایت می کند بنابراین موتور با ارسال سوخت زیاد روشن شده و دور ان ناگهان بالا

می رود

2- حالت دور ارام : با روشن شدن موتور راننده پدال را رها  می کند دریچه گاز بسته شده و هوای

موتور از لوله سه راهی می گذرد بنابراین هوای قسمت خلائی رگلاتور کشیده شده و خلا ان افزایش

می یابد – فشار هوای جو به طرف دیگر دیافراگم تاثیر کرده و فنر رگلاتور متراکم شده و شانه گاز

 بطرف خاموش شدن و ارسال صفر هدایت می شود با کاهش ارسال سوخت دور موتور کم شده و

مکش هوا نیز کاهش می یابد بنابراین سرعت عبور هوا در لوله ارتباطی ونتوری کم شدهع و خلا

 پشت دیافراگم هم کمتر می شود لذا فنر دیافراگم و شانه را به طرف ارسال بیشتر هدایت می کند

با ارسال سوخت زیاد دور موتور بالا می رود و خلا در پشت  دیافراگم  زیادتر می شود و فنر در اثر

فشار جو منقبض گردیده و شانه بحالت قطع سوخت  بر می گردد این  عملیات انقدر تکرار می شود

تا موتور در حالت درجا با دور مناسب کار کند

برای انکه موتور در حالت دور ارام در رگلاتور خلائی نلرزد حالت دور ارام را از دو محل جداگانه تنظیم

می کنند

الف – با پیچ ضامن از مانیفولد گاز -  حد بسته شدن  دریچه گاز را  میتوان  انقدر تغییر داد تا موتور

بدون لرزش در حالت ارام کار کند    -  باین  منظور  با  پیچی برگشت  دریچه گاز را ضامن می کنند

ب – با پیچ ضامن پشت دیافراگم   -حد برگشت شانه گاز را می توان بوسیله پیچ ضامن پیش

بینی شده در پشت دیافراگم کنترل کرد  – اگر خلا موثر بر دیافراگم در حالت ارام خیلی زیاد باشد

موتور با لرزش زیادی کار کرده و تمایل به  خاموش شدن پیدا می کند – بوسیله این پیچ میتوان از

برگشت سریع شانه گاز به عقب جلوگیری کرد

3- حالت تمام بار – همانطوریکه در مورد رگلاتور وزنه ای گفته شد حالت تمام بار یعنی ارسال حداکثر

سوخت برای موقعی که بموتور نیروی زیادی از طرف مسیر حرکت وارد  شود مثلا شیب تند یا بار زیاد

موتور که در این وضع قدرت موتور باید تا حدی باشد که بتواند مقاومت مسیر حرکت را برطرف نموده

و خودرو با شتاب لازم حرکت کند

در این موقع چون دور موتور زیاد نیست خلا موثر در قسمت  دیافراگم نیز خیلی بالا نرفته و لذا فنر

شانه گاز را بطرف ارسال سوخت بیشتر هدایت می کند

4- حالت کنترل دور –      اگر موانع مسیر حرکت تقلیل یابد و خودرو تمایل به افزایش سرعت بیش

از حد داشته باشد سرعت عبور هوای مکیده شده بوسیله پیستونها افزایش یافته و با انکه دریچه

گاز تا انتها فشرده شده افزایش خلا در رگلاتور خلائی تاثیر نموده و شانه گاز را انقدر عقب می کشد

تا دور ارام در حد لازم تنظیم گردد

تفاوت حالت استارت و حالت دور زیاد در رگلاتور خلایی – ممکن است این اشتباه در توجیه دو حالت

فوق الذکر رخ بدهد که در هر دو صورت پدال گاز تا اخر فشرده می شود اما چگونه در  حالت استارت

 سوخت بمقدار بیشتری ارسال می شود در صورتیکه در حالت کنترل دور مقدار ارسال حداکثر نیست

دلایل

الف    – در حالت  استارت محدود کننده شانه گاز در مابل فشار پدال مقاومت بوجود نمی اورد

ب-   در پمپ با رگلاتور خلائی  محدود کننده  مخصوصی  بکار می رود  که در موقع استارت میله

به طرف بالا حرکت کرده و جلوی پیشروی شانه را ازاد می کند و به محض روشن شدن موتور و

 عقب رفتن شانه فنر میله را پایین رانده و حرکت شانه را محدود می کند

ج- در حالت استارت دور موتور کم بوده و مکش انقدر زیاد نیست که بر لوله سه راهی در موقع باز

بودن کامل دریچه گاز تاثیر چندان زیادی بگذارد – اما در دور زیاد مقدار مکش سیلندرها خیلی زیادتر

است

5- حالت خاموش کردن در رگلاتور خلایی-با اهرمی که شانه گاز و   دیافراگم را در جهت متراکم

کردن نیروی فنر هدایت می کند میتوان شانه گاز را عقب کشیده و مقدار سوخت را به صفر رساند

رگلاتور وزنه ای پمپ انژگتور

دو نوع رگلاتور وجود دارد 1- نوع رگلاتور وزنه ای 2- نوع رگلاتور خلائی

رگلاتور وزنه ای پمپ انژکتور

1- روشن کردن موتور  : در موقع شروع کار راننده پدال گاز را تا انتها می فشارد و سپس کلید استارت

را به کار می اندازد – با این عمل شانه گاز در حالت تزریق حداکثر قرار می گیرد محدود کننده که در

مقابل  پیشروی شانه گاز مقاومت ایجاد می کند اما در حالت استارت با جمع شدن  فنرش مقاومتی

نمی کند و اجازه می دهند شانه گاز تحویل سوخت را در حداکثر مقدار خود قرار دهد  از انجا که هنوز

موتور روشن نشده و  وزنه ها نیروی گریز از مرکز زیادی ندارند عکس العملی روی شانه ایجاد نکرده

ودر نتیجه با ارسال سوخت زیاد موتور بسهولت روشن می شود

2- دور ارام موتور : وزنه ها را دو نوع فنر کنترل می کنند

الف : فنرهای بزرگتر که مستقیما روی وزنه ها تکیه کرده و بنام فنر کنترل دور ارام نامیده می شود

ب : فنرهای داخلی که یکی متوسط و دیگری کوچکتر است روی بشقابک و میله تکیه می کنند و بنام

فنر دور زیاد نامیده می شود فنرهای داخلی مستقیما روی وزنه ها تکیه می کن پس از روشن شدن

موتور بعلت ارسال  سوخت  زیاد موتور  دور زیادی  می زند بطوریکه در وزنه ها نیروی گریز از مرکز

زیادی ایجاد شده و محور متغیر بطرف راست کشیده می شود  در نتیجه شانه گاز به علت بالانس

کردن اهرم دو شاخه شکافدار بطرف چپ حرکت کرده و تمایل دارد موتور را خاموش کند لذا پس از

روشن شدن و دور گرفتن ناگهانی بلافاصله دور موتور کاهش می یابد وقتی دور موتور به علت ارسال

سوخت کمتر کاهش یافت وزنه ها در اثر نیروی فنرهای داخلی سریعا بسمت داخل رجعت می کنند

در همین موقع شانه گاز که بحالت ارسال سوخت کمتر رسیده بود با حرکت محور متغیر بچپ بسمت

پرگاز سمت راست حرکت کرده و موتور لازم  را پیدا  می کند از انجا که به پدال گاز در حالت ارام نیرو

وارد نمی شود دور موتور مجددا بالا نمی رود بلکه موتور چنان می گردد تا وزنه های گریز از مرکز با

نیروی فنرهای بزرگتر کنترل شوند و شانه گاز حدود 8 میلیمتر نسبت به حالت خاموش بطرف راست

حرکت کند

3- حالت تمام بار :   حالت تمام بار یعنی  ارسال حداکثر  سوخت  در  موقعیکه دور موتور خیلی زیاد

 نیست و وزنه های رگلاتور وزنه ای بمقدار  کمی بطرف خارج از مرکز پرتاب شده و تاثیر زیادی روی

شانه نمی گذارند این  حالت  در سر  بالائی ها و در موقع سنگین بودن  خودرو که فشار روی موتور

زیاد است بوجود می اید

در حالت تمام بار شانه گاز  حدود 12 تا 16  میلیمتر  نسبت به وضع خاموش بودن و یا 4 تا 8 میلیمتر

نسبت بوضع  درجا کار کردن  جلو می اید  در این وضع دور میل بادامک پمپ حدود 1000rpm  و دور

موتور حدود 2000rpm است

4- حالت کنترل سرعت : پس از رفع مانع مثلا سر بالایی و یا بدون بار موتور تمایل به گاز خوردن دارد

در اثر بالا رفتن وزن ها بمقدار زیادی نیرو از موتور دریافت  کرده و از یکدیگر دور می شود در نتیجه

محور متغیر بطرف راست حرکت کرده و چون فشار پدال روی اهرم دو شاخه شکافدار اعمال می شود

اهرم دو شاخه حول رقاصک حرکت الاکلنگی انجام داده و شانه گاز را بطرف خاموش کردن هدایت

می کند با حرکت شانه بچپ  مقدار  ارسال سوخت کاهش یافته و دور موتور کم می شود فنرهای

داخلی فورا وزنه ها را بطرف داخل رانده و محور متغیر به طرف چپ و شانه گاز بطرف راست سمت

ارسال زیاد حرکت می کند دور موتور مجددا بالا می رود و عملیات  فوق انقدر تکرار می شود تا دور

 در حد لازم تثبیت گردد دور حداکثر بین 2500 تا 3500 بر حسب نوع موتور قابل کنترل می باشد

5- حالت خاموش  :  برای خاموش شدن  موتور  دیزل  باید ارسال سوخت را متوقف نمود لذا با کلید

خاموش کن که با سولنوئید عمل می کند و یا بطور  مکانیکی  می باشد شانه گاز را بطرف خاموش

هدایت می کنند در این موقع شیار عمودی پلانجر در مقابل مجرای بارل قرار گرفته و ارسال سوخت

متوقف می شود

نتایج کار رگلاتور وزنه ای پمپ انژکتور

رگلاتور وزنه ای  عملیات زیر را انجام می دهد

1- در موقع  استارتر  امکان  حرکت شانه گاز را  تا  انتها برای  تحویل حداکثر سوخت فراهم می کند

2- در حالت ارام فنرهای بزرگ انقدر نیرو به وزنه ها وارد می کنند تا مقدار نیروی گریز از مرکز وزنه ها

جابجائی حداقلی حدود 8 میلیمتر در شانه گاز بوجود اید

3- در حالت تمام بار که مقاومت مسیر حرکت زیاد است دور  موتور چندان زیاد نمی باشد لذا وزنه ها

نیروی  گریز از مرکز کمی دارند و تاثیر در برگشت شانه نمی گذارند در نتیجه با فشار پدال شانه گاز

انقدر جلو می رود تا حداکثر سوخت برای ایجاد قدرت زیاد حاصل شود

4- در حالت حداکثر سرعت برای انکه دور  موتور از مقدار مجاز که برای موتور خطرناک است تجاوز

نکند وزنه ها انقدر نیرو می گیرند که بمقدار حداکثر از یکدیگر دور شده و شانه گاز را بطرف خاموش

حرکت می دهد  وقتی  موتور خاموش  شود  فنرهای داخلی  وزنه ها  را بطرف هم هدایت کرده و

متناسب با سرعت  موتور  شانه بطرف ارسال  سوخت  معین  حرکت می کند  یعنی دور  زیاد  موجب

کم کردن دور موتور و فنرهای قوی داخلی باعث  گاز خوردن  می گردد  و انقدر بین نیروی گریز از

مرکز و نیروی فنرهای داخلی تبادل نیرو بوجود می اید تا شانه گاز از حداکثر  سرعت  مجاز  فراتر

نرود

5- برای خاموش  شدن  موتور  شانه گاز  در  جهت خاموش  شدن به عقب کشیده شده و ارسال

سوخت را به صفر می رساند

رگلاتور وزنه ای در اکثر پمپ های انژکتور ردیفی کاربرد دارد