موتورهاي پيستوني

دانستن اصول كلي كاركرد موتور هواپيما براي خلبانان از اين نظر داراي اهميت است كه به آنها كمك ميكند كه بصورت بهينه تري از موتور هواپيما كار بكشند و نتيجتا عمر مفيد موتور را افزايش داده وباعث جلوگيري از از دست دادن موتور( engine fail) در حال پرواز شود.



حال بر اين مبنا به توضيحاتي كلي درباره موتورهاي پيستوني ميپردازيم:

اصول كار موتورهاي پيستوني:يكي از انواع موتورهاي پيستوني كه كار برد زيادي در هواپيما هاي تك موتوره دارد موتورپيستوني رفت وبر گشتي مي باشد .اين نوع موتور تقريبآ مشابه موتورهاي اتومبيل كار مي كند.
اما با سه اختلاف مهم:
1- اكثر موتورها در هواپيما بوسيله جريان هوا خنك مي شوند.اين مسئله باعث عدم نياز به يك رادياتور وخنك كننده و در نتيجه كاهش وزن هواپيما مي شود وبالا رفتن ضريب ايمني نسبت به موتورهايي كه با سيستم مايع خنك مي شوند نيز از مزاياي ديگر اين روش مي باشد زيرا دراين نوع موتورها از دست رفتن سيستم خنك كننده مايع معمولا باعث توقف كامل موتور مي شود.
2- در موتورهواپيما از يك سيستم احتراقي وجرقه زن دوگانه(dual ignition system) استفاده مي شود كه در آن هر سيلندر داراي دو جرقه زن يا spark plug بوده واين مسئله باعث افزايش توان احتراقي موتور شده ضمن اينكه اگر يكي از سيستم هاي جرقه زن از كار بيافتد سيستم دوم مي تواند به كار خود ادامه داده وموتوررا روشن نگه دارد (اما با توان كمتر)
3- در هواپيما به اين دليل كه موتور بايد در ارتفاعات مختلف از سطح دريا ودر نتيجه فشردگي هواي متغير كار كند يك سيستم كنترل سوخت در اختيار خلبان قرار دارد(mixture control) كه وظيفه آن تنظيم مقدار سوخت تزريقي به موتورنسبت به تراكم هوا ونتيجتآ متناسب نگه داشتن مخلوط سوخت به هوا (air to fuel ratio)جهت كار كرد بهينه موتور مي باشد.


سيكل چهار زمانه

يك موتور پيستوني داراي چهار مرحله كار كرد مي باشد:
كشش هوا به داخل (suction-intake): در اين مرحله پيستون درون سيلندر به سمت پايين حركت كرده ومخلوط سوخت وهوا را از طريق شير يكطر فه مربوط به آن به درون سيلندر مي كشد.

فشرده سازي (compression) : در اين مرحله در حالي كه هردو شير يكطرفه مربوط به ورود و خروج مخلوط سوخت بسته مي ماند پيستون درون سيلندر به سمت بالا حركت كرده ومخلوط را فشرده مي كند.
توليد نيرو (power) : در اين مرحله يك سيگنال الكتريكي از طريق سيستم احتراق باعث جرقه زدن جرقه زن ها(spark plug) درون سيلندر شده وباعث احتراق مخلوط سوخت وهوا گريده و احتراق به بنوبه خود باعث افزايش ناگهاني حجم سوخت آتش گرفته شده وپيستون را با فشار به سمت پايين درون سيلندر ميراند اين حركت پيستون باعث چرخش ميل لنگ (crank shaft) ودر نتيجه چرخش ملخ مي شود.

خروج مواد سوخته شده (exhaust) : هنگامي كه پيستون به پايين ترين نقطه در سيلندر رسيد ، شير خروج (exhaust valve) باز شده وبرگشت دوباره پيستون به سمت بالا باعث خروج مخلوط سوخته شده يا دود از سيلندر مي شود.
http://www.moller.com/files/compare.jpg
درتمام سيلندرها به ترتيب وبا اختلاف زماني نسبت به يكديگر چهار مرحله فوق اجرا شده بطوريكه درهر زمان حداقل يكي از سيلندرها در حال توليد نيرو يا به عبارت ديگر در مرحله سوم (power generation) قرار دارد.ادامه دارد...