طرز کار موتور تک سیلندر چگونه است؟

هدف از نگارش این مطلب آموزش طرز کار موتور تک سیلندر است. موتور تک سیلندر، آچار فرانسه خیلی از ابزارها است. به وسیله این موتور می‌توان تجهیزات بسیاری را راه اندازی کرد، از تجهیزات صنعتی و ساختمانی گرفته تا تجهیزات کشاورزی، از کمپکتور و ماله پروانه ای گرفته تا پمپ آب کشاورزی و ده‌ها وسیله دیگر. شناخت فرآیند کاری هر وسیله‌ای می‌تواند در چند مقوله به نفع شما باشد که عبارتند از:

• باعث می‌شود با توجه به چگونگی کارکرد وسیله، هدفمندتر از آن استفاده کنید.
• در نگهداری از دستگاه و موتور دقیق‌تر عمل خواهید کرد.
• در صورت بروز مشکل، متوجه خواهید شد ایراد از کدام قسمت است.

با توجه به این توضیحات و تفاسیر ضرورت یادگیری نحوه کار موتور تک سیلندر بنزینی را بیشتر درک خواهیم کرد، پس بیایید با هم سر وقت این آموزش کاربردی برویم.

مختصری درباره چیستی و انواع موتور تک سیلندر

اول بهتر است مختصری درباره اینکه موتور تک سیلندر چیست توضیح دهید. در واقع این موتورها از نسل موتورهای درون سوز بنزینی است که دو مدل دارد:

• موتور تک سیلندر چهارزمانه
• موتور تک سیلندر دو زمانه

به هر دو نوع موتور عنوان »تک سیلندر« اطلاق می‌شود. با این حال وجود نباید فراموش کرد که این موتورها تنها منحصر به انواع بنزینی نیست بلکه موتور تک سیلندر دیزلی نیز نوع دیگری از این دستگاه است. بنابراین اگر بخواهیم یک تقسیم بندی دقیق تر داشته باشیم می‌توان به دسته بندی زیر اشاره کنیم:

• موتور تک سیلندر بنزینی
  • موتور تک سیلندر بنزینی دوزمانه
  • موتور تک سیلندر بنزینی چهار زمانه
• موتور تک سیلندر دیزلی
  • موتور تک سیلندر دیزلی دوزمانه
  • موتور تک سیلندر دیزلی چهارزمانه

اکثر موتور سیکلت‌ها نیز مجهز به همین موتورها است با حجم و ابعاد و طراحی متفاوت، روی بسیاری از دستگاه‌ها نیز همین موتورهای تک سیلندر نصب می‌شود. به دلیل کارایی بسیار خوب و راندمان بالا و همچنین طول عمر مفید مناسب، این موتورها طرفداران زیادی دارند. از طرفی به دلیل مقرون به صرفه بودن قیمت بنزین در سال‌های گذشته، فروش موتور تک سیلندر به مراتب بالاتر بود، با این حال گرچه قیمت بنزین مانند گذشته دیگر ارزان نیست، بازهم این موتورها و دستگاه‌هایی که موتورهای تک سیلندر روی آن نصب می‌شود، طرافداران بسیاری زیادتری نسبت به دستگاه‌های برقی دارند.

تاریخچه موتور تک سیلندر

دانستن تاریخچه همیشه طرفداران خاص خود را دارد، مخترع نخستین موتورهای تک سیلندر بنزینی مبتکری آلمانی به نام نیکلاس اتو بود، او این کار را در سال 1861 انجام داد، سالی که آبراهام لینکلن در آمریکا دوره ریاست جمهوری خود را شروع کرد، همان سالی که آخرین پادشاه عثمانی در آن متولد شد و ویلهلم چهارم پادشاه پروس در آن درگذشت! دوره‌ای که در یک سوی آن، روند پرشتاب صنعتی شدن افزایش یافته بود و در سوی دیگر آن یعنی آمریکا، جنگ‌های داخلی در گرفته بود. بسیاری وجهه تسمیه اتومبیل را برگرفته از نام نیکلاس اتو می‌دانند؛ همان چیزی که در ایران قدیم به آن «اتول» می‌گفتند. کاری که اتو یک قرن و نیم پیش شروع کرد همچنان ادامه دارد و ما بعد از چند نسل همچنان شاهد استفاده‌های فراوان از انواع موتور تک سیلندر هستیم.

طرز کار موتور تک سیلندر

برای اینکه از طرز کار موتور تک سیلندر سر در بیاورید، ابتدا باید با قطعات آن آشنا شوید، از باک بنزین و مخزن روغن و فیلتر هوا که بگذریم قطعات اصلی داخلی موتور تک سیلندر است که بد نیست به آن‌ها اشاره‌ای داشته باشیم:

• میل لنگ
• پیستون
• سیلندر
• سوپاپ‌ها
• شمع

این قطعات در واقع مهم‌ترین اجزای یک موتور تک سیلندر هستند. میل لنگ به پیستون متصل است که با احتراق کامل، به حرکت در می‌آید. نحوه کار موتور تک سیلندر بنزینی در انواع چهارزمانه در 4 مرحله انجام می‌شود و در انواع دو زمانه در 2 مرحله صورت می‌گیرد. در ادامه چهار مرحله‌ای که یک موتور تک سیلندر بنزینی 4 زمانه طی می‌کند را مرور می‌کنیم. این چهار مرحله عبارتند از:

مرحله اول- مکش
مرحله دوم- تراکم یا فشرده سازی
مرحله سوم- انفجار
مرحله چهارم- تخلیه

مرحله اول طرز کار موتور تک سیلندر – مکش

در این مرحله از نحوه کار موتور تک سیلندر بنزینی، پیستون که به میل لنگ متصل است به پایین‌ترین حد ممکن می‌آید و مخلوط بنزین و هوا که در کاربراتور ترکیب می‌شوند وارد پیستون می‌شوند. به معنی دیگر وقتی پیستون به سمت پایین حرکت می‌کند، سوپاپ سوخت و هوا باز شده و مقدار معینی از مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می‌شود. بعد از این وارد مرحله دوم یعنی تراکم می‌شویم.

مرحله دوم طرز کار موتور تک سیلندر – تراکم

هر موتور تک سیلندر چهارزمانه دارای دو سوپاپ است، یکی سوپاپ ورودی که از آن بنزین و هوا وارد می‌شود و دیگری سوپاپ خروجی که دود حاصل از انفجار از آن خارج می‌شود. در این مرحله هر دو سوپاپ بسته می‌شود و پیستون داخل سیلندر به سمت بالا حرکت می‌کند. به نظر شما وقتی هیچ جایی برای خروج مخلوط بنزین و هوا نیست چه اتفاقی می‌افتد؟ بله کافی است با یک جرقه که توسط شمع ایجاد می‌شود این مخلوط منفجر شود، این قسمت را باید در مرحله بعد مرور کنیم.

مرحله سوم طرز کار موتور تک سیلندر – انفجار

با جرقه‌ای که شمع ایجاد می‌کند، انفجاری درون سیلندر رخ می‌دهد، این انفجار باعث پرتاب شدن پیستون به سمت پایین می‌شود، اتفاقی که موجب حرکت خواهد شد. حالا باید دود ناشی از این انفجار خارج شود که ما را وارد مرحله چهارم می‌کند.

مرحله چهارم طرز کار موتور تک سیلندر- تخلیه

در این مرحله پیستونی در حالی که سوپاپ ورودی همچنان بسته است، سوپاپ خروجی باز شده و پیستونی که به پایین پرتاب شده بود، دوباره به سمت بالا حرکت کرده و دود حاصل از انفجار را از قسمت سوپاپ خروجی به بیرون منتقل می‌کند، همان دودی که در نهایت از اگزوز خارج می‌شود.

در هر بار اتفاق افتادن این چهار مرحله، دوباره میل‌لنگ به حرکت در می‌آید. در موتورهای دوزمانه، این فرآیند در دو مرحله یعنی تراکم و انفجار رخ می‌دهد. یعنی مرحله مکش و تراکم باهم و مرحله انفجار و تخلیه نیز با هم اتفاق می‌افتد بنابراین در هربار فرآیند، میل‌لنگ یکبار می‌چرخد به همین خاطر است که موتورهای دوزمانه سرعت بالاتری داشته اما قدرت کمتری دارند. نکته دیگر درباره موتورهای دوزمانه این است که به همراه سوخت، روغن هم وارد پیستون می‌شود به همین خاطر دود ناشی از آن غلیظ تر است. ما در مطالبی به طور مفصل درباره نحوه کار موتور تک سیلندر بنزینی چهارزمانه و تفاوت آن با نوع دوزمانه توضیح داده‌ایم که می‌توانید از طریق لینک زیر آن را بخوانید.

مقاله مرتبط: چه تفاوتی بین موتور دو زمانه و چهارزمانه است؟