موتور رفت و برگشتی

موتور رفت و برگشتی، (Reciprocating engine)، یا موتور پیستونی، (Piston engine)، یک ماشین گرمایی است که با استفاده از یک یا چند پیستون، که حرکت رفت و برگشتی انجام می‌دهند، فشار را به حرکت دورانی تبدیل می‌کند. انواع اصلی موتورهای رفت و برگشتی عبارتند از:

موتور درون سوز (internal combustion engine) که به طور گسترده در وسایل نقلیه موتوری استفاده می شود.

موتور بخار (steam engine) که محرک اصلی انقلاب صنعتی بود

موتور استرلینگ (stirling engine)

ویژگی های مشترک موتورهای رفت و برگشتی

یک موتور رفت و برگشتی، ممکن است یک یا تعداد بیشتری پیستون داشته باشد. هر پیستون، داخل یک سیلندر قرار دارد. گازی که وارد سیلندر می‌شود، در موتورهای بخار، از قبل داغ و فشرده شده‌است. در سایر موتورهای رفت و برگشتی، این گاز ابتدا وارد سیلندر شده و سپس در داخل سیلندر در اثر اشتعال مخلوط سوخت و هوا (در موتورهای دورن‌سوز) و یا در اثر انتقال حرارت از یک منبع حرارتی (در موتور استرلینگ)، گرم می‌شود. گاز گرم، منبسط شده و پیستون را به پایین سیلندر هل می‌دهد.

پیستون توسط یک فلای ویل، توان پیستون های دیگر متصل به شافت و یا در سیلندرهای دو اثره توسط انجام همان فرآیند در طرف دیگر پیستون به بالای سیلندر (نقطه مرگ بالا) بازگشت می کند. در بسیاری از انواع موتورها، گازهای منبسط شده یا گازهای اگزوز با این کورس از سیلندر خارج می شوند به استثنای موتور استرلینگ که بارها و بارها همان مقدار گاز آب بندی شده را گرم و سرد می کند.

اجزای یک موتور درون سوز

برخی از طرح های پیستون ممکن است از هر دو جهت داخل سیلندر توان بگیرند که در این صورت به آن دو اثره(double-acting) گفته می شود.

در بیشتر انواع موتورهای رفت و برگشتی، حرکت خطی پیستون به وسیله یک شاتون و یک میل لنگ و یا توسط یک صفحه لرزان یا یک مکانیزم مناسب دیگر به حرکت دوار تبدیل می شود. یک فلای ویل اغلب برای اطمینان از .....
ادامه مطلب

موتور استرلینگ

موتور استرلینگ یک موتورحرارتی (غیر احتراقی) است که تفاوت زیادی با موتورهای احتراق داخلی دارد. این موتور ها در سال 1816 توسط رابرت استرلینگ اختراع شد. موتور استرلینگ بهره وری بیشتری نسبت به موتورهای احتراق داخلی بنزینی و دیزلی دارد. در چنین موتورهایی هیچ احتراقی صورت نمی پذیرد و به همین دلیل هیچ اگزوزی وجود ندارد و هیچ صدای انفجاری نیز شنیده نمی شود به همین دلیل چنین موتورهایی بیصدا هستند. این موتورها از منابع گرمایی خارجی مثل آتش، انرژی خورشید و هر منبع حرارتی دیگر استفاده می کنند. گاز استفاده شده در داخل موتورهای استرلنگ هیچ وقت موتور را ترک نمی کند وبه عبارتی سیکل این موتور ها بسته است و مانند موتورهای دیزل و بنزینی سوپاپ دود (که گازهای پر فشار را تخلیه می کند) و محفظه احتراق وجود ندارد .به همین علت موتورهای استرلینگ بسیار بی صدا هستند.

   گرچه موتورهای استرلینگ به تولید انبوه نرسیدند اما در مواردی که به قدرت زیاد احتیاج باشد از آنها می کنند. موتورهای استرلینگ از سیکل استرلینگ استفاده می کند که مشابه سیکل های استفاده شده در موتورهای احتراق داخلی نیست. قاعده اصلی کار موتور استرلینگ این است که مقداری گاز داخل موتور محفوظ شده است .چرخه استرلینگ شامل یک سری رویداد است که فشار گاز داخل موتور را تغییر می دهد و سبب ایجاد کار می شود .

 چند خاصیت مهم گاز وجود دارد که برای عملکرد موتورهای استرلینگ مهم است :

 • اگر مقداری گاز محبوس در یک حجم ثابت از فضا داشته باشیم و به آن گاز حرارت بدهیم , فشار گاز به دلیل افزایش دمای آن افزایش خواهد یافت .

• اگر مقداری گاز محبوس داشته باشیم و آن را فشرده کنیم (حجم آن را در فضا کاهش دهیم ) ، دمای آن گاز به علت افزایش فشار افزایش خواهد یافت .

   موتور ساده شده استرلینگ فرضی از دو سیلندر استفاده می کند. یک سیلندر به وسیله ی یک منبع خارجی گرما، گرم می شود و دیگری به وسیله ی یک منبع سرد خارجی ، خنک می شود. محفظه گاز دو سیلندر به هم متصلند ، و پیستون ها به طور مکانیکی به وسیله ی یک رابط (معمولا یک فلای ویل) که چگونگی حرکت آنها را معین می کند به یکدیگر متصلند .

سیکل استرلینگ 4 مرحله دارد :

ادامه مطلب