نشریه قطعه سازان صنعت
سال دوم شماره 1 (پیاپی 5، بهار 1400)

از آنجایی که فرآیندهای درون محفظه احتراق از نوع فرآیندهای ترمودینامیکی است، ضرورت دارد که فرآیندهای درون موتور از دیدگاه ترمودینامیکی نیز مورد بررسی واقع گردد. لذا در این تحقیق نخست به تحلیل چرخه اتو که مدل مناسبی برای موتورهای بنزینی است، پرداخته گردیده و سپس چرخه دیزل مورد ارزیابی واقع گردید. و در آخر چرخه دوگانه تشریح گردیده است. چرخه اتو که توسط آقای نیکلاس اتو ارایه شده است، یک چرخه ترمودینامیکی است که برای تحلیل فرآیندهای یک موتور اشتعال – جرقه ای مورد استفاده قرار می گیرد. در هنگام شکل گیری هر یک از این فرآیندها، مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی همچون فشار، دما و حجم تغییر می نماید. چرخه اتو مدل مناسبی برای تحلیل این تغییرات در یک موتور اشتعال – جرقه ای می باشد. چرخه دیزل نیز که توسط آقای رودلف دیزل ارایه گردیده است، برای تحلیل موتورهای اشتعال – تراکمی استفاده می گردد. مدل مناسبی است که می توان به وسیله آن فرآیندهای ترمودینامیکی یک موتور دیزل را بررسی نمود. در چرخه دیزل نیز همچون چرخه اتو فرض شده است که فضای سیلندر به صورت محبوس بوده و هیچ گونه مکش و تخلیه ای رخ نمی دهد. در هنگام احتراق نیز فرض بر آن است که هیچ واکنش شیمیایی رخ نمی دهد و صرفا تبادل گرما با محیط وجود دارد. در چرخه دوگانه، با دقت در فرآیندهای چرخه اتو و چرخه دیزل می توان دریافت که تفاوت اصلی این چرخه ها در فرآیند احتراق آن ها می باشد. به طوری که فرآیند احتراق در چرخه اتو، یک فرآیند حجم ثابت است؛ اما در چرخه دیزل، فرآیند احتراق به صورت یک فرآیند فشار ثابت می باشد.

توسعه استفاده از تکنولوژی های نوین در راستای افزایش کیفیت رانندگی، همواره از پارامترهای اصلی فناوری خودرو می باشد. طبق تحقیقات انجام شده، در روش سیستم GDI برای اینکه حداقل تغییر در شرایط سوخت ورودی به سیلندر روی دهد، انژکتورها، سوخت مورد نیاز برای احتراق را مستقیم درون محفظه سیلندر تزریق می نمایند. تزریق مستقیم بنزین یا GDI یک گونه متفاوت از تزریق سوخت می باشد که در موتورهای مدرن دو زمانه و چهار زمانه بنزینی استفاده می شود. در موتور GDI در کورس مکش فقط هوا وارد سیلندر می شود پس بنزین که تحت فشار بالا قرار داده شده، از طریق ریل مشترک سوخت مستقیما به داخل محفظه احتراق در سیلندر تزریق شده و مخلوط سوخت و هوا در درون محفظه احتراق شکل می گیرد در این زمان تزریق و توزیع شدن سوخت درون سیلندر می تواند بدون محدودیت تحت کنترل قرار گیرد. در این تحقیق سیستم GDI  به طور کامل و جامع تشریح گردیده است.