|
صفحه نخست
|
|---|
|
مقالات |
| بایگانی |
| تبادل لینک |
| تماس با ما |
| ارتباط با ما |
(ترجمه از
داریوش رضایی میانرودی)
موتور های شبه توربین چگونه کار می کنند؟
طراحی موتور تحت تاثیر سه عامل است:نگرانی درباره ی مسایل زیست محیطی،افزایش
قیمت سوخت و لزوم حفظ منابع سوخت های فسیلی
.
خودرو های هیدروژنی (که با سلول های سوختی و یا با احتراق داخلی هیدروژن کار می
کنند) آن طور که پیش بینی می شد در آینده ی نزدیک در دسترس نخواهند بود.در
نتیجه مهندسان زیادی علاقه به بهبود موتور های احتراق داخلی فعلی دارند.
موتور شبه توربین ((
Quasiturbine Engines
که
در 1996 به ثبت رسید نتیجه ی چنین بهبودی است.در این مقاله موتور شبه توربین را
معرفی می کنیم و به سوالات زیر پاسخ خواهیم داد:
ایده ی این موتور از کجا آمده است؟
مقاله را با یاد آوری اصول کار موتور شروع می کنیم:
اصول کار موتور:
اساس کار موتور ساده است:اگر مقداری هوا و سوخت پر انرژی (مانند بنزین) را در
یک فضای کوچک و بسته قرار دهید و مشتعل کنید،گاز به سرعت منبسط شده و مقدار
زیادی انرژی آزاد می کند.
هدف نهایی یک موتور تبدیل انرژی انبساط این گاز به انرژی دورانی است و در مورد
موتور خودرو هدف چرخاندن محور چرخ هاست.
برای مهار این انرژی موتور باید چرخه ی احتراقی را طی کند که در آن:
موتور چگونه کار می کند با جزییات بیشتر این چرخه را در موتور های پیستونی
معمولی توضیح می دهد که در آن چرخه ی احتراق پیستونی را بالا و پایین می برد و
این حرکت رفت و برگشتی توسط میل لنگ به حرکت دورانی تبدیل می شود.
حرکت روتور به نحوی است که هر سه گوش آن با بدنه در تماس باقی می ماند و به این
ترتیب سه حجم جدای گاز ایجاد می شود.وقتی روتور حرکت می کند این سه حجم پیوسته
منبسط و منقبض می شوند.همین انبساط و انقباض است که هوا و سوخت را به داخل می
کشد،آن را فشرده می کند و انرژی مفید آن را می گیرد و دود را به خارج می
راند.(برای اطلاعات بیشتر
موتورهای دورانی چگونه کار می کند را ببینید.)
اصول موتور شبه توربین:
Saint-Hilaire
موتور شبه توربین را در 1996 به ثبت رساند.ایده ی موتور شبه توربین از تحقیقات
گسترده برای ارزیابی تمام موتورها و پیدا کردن نقاط ضعف و قوت آن ها و روش های
بهتر کردنشان بدست آمد.در این تحقیقات گروه
Saint-Hilaire
دریافت که یک موتور بی همتا موتوری است که از بهتر کردن موتور ونکل(دورانی)
بدست می آید.
مانند موتورهای دورانی،موتور شبه توربین نیز با یک روتور و استاتور(بدنه) کار
می کند.اما روتور آن به جای سه لبه،از چهار جز که مانند زنجیر به هم متصل اند
تشکیل شده است.روتور چهار گوش چیزی است که موتور شبه توربین را از موتور دورانی
جدا می کند.دو نوع موتور شبه توربین وجود دارد که یکی روتور کالسکه ای دارد و
دیگری بدون کالسکه ای است.همان طور که خواهیم دید در اینجا منظور از کالسکه
قطعه ی ساده ای از این موتور است.
در ابتدا نگاهی به اجزای موتور شبه توربین ساده تر یعنی نوع بدون کالسکه ای می
اندازیم.
موتور شبه توربین ساده
موتور شبه توربین ساده:
موتور شبه توربین ساده خیلی شبیه موتور دورانی است:یک روتور درون بدنه ی تقریبا
بیضی شکل می چرخد.اما فراموش نکنید که موتور شبه توربین روتور چهار جزیی
دارد.گوشه های روتور با بدنه به خوبی آب بندی شده اند و نیز گوشه های روتور
نسبت به بخش داخلی آب بندی اند.در نتیجه چهار محفظه ی مجزا تشکیل می شود.
در موتور پیستونی،یک دور تکرار چرخه ی چهار زمانه دو دور میل لنگ را می
چرخاند.در نتیجه قدرت خروجی موتور چهارزمانه یک انرژی یک احتراق به ازای دو دور
گردش میل لنگ ( ویا نصف انرژی یک احتراق به ازای یک رفت و برگشت پیستون) است.
اما یک موتور شبه توربین پیستون ندارد و چهار زمان یک چرخه پشت سر هم در بدنه ی
بیضی شکل ردیف شده اند.همچنین نیازی به میل لنگ برای ایجاد حرکت دورانی نیست.
تصویر متحرک زیر هر زمان یک چرخه ی چهار زمانه را نشان می دهد.توجه کنید که در
این مثال،شمع در یکی از مجراهای بدنه قرار گرفته است.
