خودروهای درون سوز چیست؟

به گزارش رکنا، اولین وسیله نقلیه بخار توسط فردیناند وربیست ، عضو فلم در مأموریت جیسویتی در چین در حدود سال 1672 طراحی و ساخته شد – و احتمالاً ساخته شده است. برای حمل راننده یا مسافر.با قطعیت مشخص نیست که مدل Verbiest با موفقیت ساخته شده یا اجرا شده است.

نیکولاس-جوزف کوگوتن با ساخت نخستین وسیله نقلیه مکانیکی کاملاً پرانرژی یا همان اتومبیل در حدود سال 1769 اعتبار زیادی پیدا کرد ، او سه چرخه بخار نیرو ایجاد کرد ، وی همچنین دو تراکتور بخار برای ارتش فرانسه ساخت که یکی از آنها در هنرستان ملی هنر و صنایع دستی فرانسه نگهداری می شود. با این حال ، اختراعات وی در اثر مشکل در تامین آب و حفظ فشار بخار معلول شد.

در سال 1801 ، ریچارد ترویتیک لوکوموتیو جاده Puffing Devil خود را ساخت و تظاهرات کرد ، به اعتقاد بسیاری از آنها اولین تظاهرات یک وسیله نقلیه جاده ای بخار است. قادر به حفظ فشار بخار کافی برای مدت طولانی نبود و کاربرد کمی داشت.

توسعه موتورهای احتراق خارجی به عنوان بخشی از تاریخچه این خودرو تفصیل دارد اما اغلب با استفاده از اتومبیل های واقعی به طور جداگانه درمان می شود.

انواع وسایل نقلیه جاده ای با بخار در طول قسمت اول قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفت، ازجمله ماشین های بخار ، اتوبوس های بخار ، فتاون ها و غلطک های بخار. احساسات علیه آنها منجر به اعمال لوکوموتیو در سال 1865 شد.

اولین موتور درون سوز

در 1807 ، نیکفور نیپس و برادرش کلود آنچه را که احتمالاً اولین موتور احتراق داخلی در جهان بود (که آنها آن را پیرولوفور می نامیدند) ایجاد کردند اما آنها تصمیم گرفتند که آن را در یک قایق در رودخانه سایون در فرانسه نصب کنند.

به طور تصادفی ، در سال 1807 مخترع سوئیسی François Isaac de Rivaz موتور ‘احتراق داخلی خود را طراحی کرد و از آن برای توسعه اولین وسیله نقلیه در جهان استفاده کرد که از چنین موتورهایی استفاده می شود. Pyréolophore Niépces به مخلوطی از پودر لیکوپودیوم (اسپورهای خشک گیاه Lycopodium) ، گرد و غبار ذغال سنگ ریز خرد شده و رزین که با روغن مخلوط شده بودند ، سوخت می داد.

هیچ کدام از طراحی ها موفقیت آمیز نبودند ، همانطور که در مورد دیگران مانند ساموئل براون ، ساموئل موری ، و اتین لنویر با هیپ موتور سیکلت خود نیز وجود داشت که هر کدام وسیله نقلیه (معمولاً واگنهای سازگار یا چرخ دستی) با موتورهای احتراق داخلی تولید می کردند.

در نوامبر سال 1881 ، مخترع فرانسوی ، گوستاو ترو ، اولین خودروی کار (سه چرخ) با برق را در نمایشگاه بین المللی برق ، پاریس به نمایش گذاشت. اگرچه چندین مهندس آلمانی دیگر (از جمله گوتلیب دایملر ، ویلهلم میباخ و زیگفرید مارکوس) در همان زمان روی این مشکل کار می کردند اما کارل بنز به طور کلی به عنوان مخترع ماشین مدرن شناخته می شود.

نخستین موتور کمپانی بنز

fierst-benz-carدر سال 1879 ، بنز نخستین موتور خود ، که در سال 1878 طراحی شده بود ، حق ثبت اختراع گرفت. بسیاری از اختراعات دیگر وی استفاده از موتور احتراق داخلی برای استفاده از وسیله نقلیه امکان پذیر ساخت.

اولین موتور وی در سال 1885 در مانهایم آلمان ساخته شد. وی اختراع خود را پس از درخواست خود در تاریخ 29 ژانویه 1886 دریافت کرد (تحت نظارت شرکت بزرگ وی بنز و سی. که در سال 1883 تاسیس شد).

بنز ارتقای این وسیله نقلیه را در 3 ژوئیه 1886 آغاز کرد و حدود 25 دستگاه خودروی بنز بین سالهای 1888 تا 1893 فروخته شد ، هنگامی که اولین اتومبیل چهارچرخ او به همراه یک مدل ارزان تر معرفی شد. آنها از موتورهای چهار زمانه طراحی شده خود استفاده می کردند.

امیل راجر از فرانسه ، پیش از این موتورهای بنز را تحت مجوز تولید می کرد ، حالا ماشین بنز را به خط محصولات خود اضافه کرده است. از آنجا که فرانسه از اتومبیل های اولیه بازتر بود ، در ابتدا تعداد بیشتری از طریق راجر در فرانسه ساخته و فروخته شد تا بنز در آلمان فروخته شود. در آگوست سال 1888 برتا بنز ، همسر کارل بنز ، اولین سفر جاده ای را با ماشین انجام داد تا شایستگی جاده ای برای اختراع شوهرش را اثبات کند.

در سال 1896 ، بنز اولین موتور تخت احتراق داخلی با نام بوکسموتور را طراحی و ثبت کرد. طی آخرین سالهای قرن نوزدهم ، بنز با داشتن 572 دستگاه تولید در سال 1899 ، بزرگترین شرکت اتومبیل در جهان بود و به دلیل ابعاد آن ، Benz & Cie ، به یک شرکت سهامی تبدیل شد. اولین اتومبیل موتوری در اروپای مرکزی و یکی از اولین اتومبیل های کارخانه در جهان ، توسط شرکت چک چک Nesselsdorfer Wagenbau (که بعداً به تاترا تغییر نام داد) در سال 1897 ، اتومبیل Präsident تولید شد.

دایملر و مایباخ در سال 1890 دایملر موتورن گزللشت (DMG) را در کانستات تأسیس کردند و اولین اتومبیل خود را در سال 1892 با نام تجاری دایملر فروختند. این یک استودیوی ناقوس اسب ساخته شده توسط سازنده دیگری بود که آنها با موتور طراحی خود آن را دوباره ساختند. در سال 1895 حدود 30 وسیله نقلیه توسط دیملر و میباخ ساخته شده بود ، یا در کارهای دایملر یا در هتل هرمان ، جایی که پس از مشاجره با پشتیبان خود ، مغازه راه اندازی می کردند.

به نظر می رسد بنز ، میباخ و تیم دایملر از کارهای اولیه یکدیگر بی خبر بودند.

آنها هرگز با هم کار نکردند. در زمان ادغام دو شرکت ، دایملر و مایباخ دیگر بخشی از DMG نبودند. دایملر در سال 1900 درگذشت و بعداً در همان سال ، مایباخ موتوری را به نام دایملر-مرسدس طراحی کرد که در مدلی مخصوص سفارش داده شده ساخته شده که مطابق با مشخصات تعیین شده توسط امیل جلینک تنظیم شده بود.

این تولید تعداد کمی از وسایل نقلیه برای Jellinek برای مسابقه و بازار در کشور خود بود. دو سال بعد ، در سال 1902 ، یک ماشین جدید مدل DMG تولید شد و این مدل پس از موتور مایباخ به نام مرسدس نامگذاری شد که باعث تولید 35 اسب بخار شد. مایباخ پس از مدت کوتاهی DMG را ترک کرد و تجارت شخصی خود را افتتاح کرد. حقوق مربوط به نام تجاری دایملر به سایر تولید کنندگان فروخته شد.

اولین خودروی ساخته شده در فرانسه

first-car-franceدر سال 1890 ، امیل لواسور و آرماند پژو فرانسه تولید وسایل نقلیه با موتورهای دایملر را آغاز کردند و به همین ترتیب پایه و اساس صنعت خودروسازی در فرانسه قرار گرفت. در سال 1891 ، آگوست دوریوت و همکار پژو وی لوئیز ریگووت طولانی ترین سفر را با یک وسیله نقلیه بنزینی انجام دادند که خودروهای خود طراحی و ساخته شده توسط دایملر پژو تیپ 3 3،100 کیلومتر (1300 مایل) از والنتینگی به پاریس و برست را پشت سر گذاشتند و دوباره برگشتند. آنها به اولین مسابقه دوچرخه سواری پاریس – برست – پاریس متصل شدند ، اما 6 روز پس از دوچرخه سوار برنده ، چارلز Terront به پایان رسید.

اولین طراحی خودروهای آمریکایی FORD

fierst-ford-carاولین طراحی برای خودروهای آمریکایی با موتور بنزینی احتراق داخلی در سال 1877 توسط جورج سلدن از روچستر نیویورک ساخته شد. سلدن در سال 1879 متقاضی ثبت اختراع برای خودرو شد ، اما درخواست ثبت اختراع منقضی شد زیرا خودرو هرگز ساخته نشده است. پس از تاخیر در شانزده سال و مجموعه ای از دلبستگی های درخواست وی ، در 5 نوامبر 1895 ، سلدن حق ثبت اختراع ایالات متحده (ثبت اختراع 549.160) را برای موتور اتومبیل دو زمانه دریافت کرد که مانع پیشرفت بیش از حد خودروها شد. در ایالات متحده. حق ثبت اختراع وی توسط هنری فورد و دیگران به چالش کشیده شد و در سال 1911 لغو شد.

تلاش انگلیسی ها در صنعت ماشین سازی و خودروسازی

در انگلیس تلاش های بسیاری برای ساخت اتومبیل های بخار با درجات مختلف موفقیت انجام شده است ، در حالی که توماس ریکت حتی در سال 1860 نیز تلاش برای تولید داشته است. سانترلر از مالورن توسط باشگاه Veteran Car انگلیس به عنوان اولین اتومبیل بنزینی در کشور در سال 1894 ساخته شده است ،  به دنبال فردریک ویلیام لنچستر در سال 1895 ، اما این هردو یک طرفه بودند. اولین وسایل نقلیه تولیدی در انگلیس پس از خرید حق استفاده از نام موتورها توسط شرکت دایملر ، شرکتی تأسیس شد که توسط هری جی لوسون در سال 1896 تأسیس شد. شرکت Lawson اولین اتومبیل خود را در سال 1897 ساخت و آنها نام دایملر را به خود اختصاص دادند.

ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی)

در ماشین های بنزینی چرخه شش فرآیند دارد که چهار تای آن ها مستلزم حرکت پیستون هستند و ضربه نامیده می شوند:

1. ضربه ی مکش: مخلوطی از بخار بنزین و هوا بر اثر مکش پیستون به داخل استوانه آورده می شود. فشار محیط خارج به اندازه ای از فشار مخلوط بیشتر است که می تواند ایجاد شتاب کند و بر اصطکاک غلبه کند.

2. ضربه ی تراکم: مخلوط بنزین و هوا متراکم می شود تا این که فشار و دمای آن به طور قابل ملاحظه ای بالا رود. این عمل توسط ضربه ی تراکمی پیستون که در آن اصطکاک، شتاب و اتلاف گرمای ناشی از رسانش حضور دراند، انجام می شود.

3. اشتعال: احتراق مخلوط داغ به طور خیلی سریع توسط یک جرقه ی الکتریکی انجام می گیرد. محصولات احتراقی حاصله به فشار و دمای زیادی می رسند ولی حجم بدون تغییر باقی می ماند. پیستون در طی این فرآیند حرکت نمی کند.

4. ضربه ی قدرت: محصولات داغ احتراقی منبسط می شوند و پیستون را به سمت خارج می رانند و لذا افتی در فشار و دما پدید می آید. این همان ضربه ی قدرت پیستون است و با اصطکاک، شتاب و رسانش گرما همراه است.

5. مرحله ی خروج گاز از دریچه: محصولات احتراق در پایان ضربه ی قدرت هنوز در فشار و دمای بالاتری نسبت به بیرون قرار دارند. از طریق یک دریچه ی خروجی قدری از گاز خارج می شود تا فشار تقلیل یابد و به فشار اتمسفر برسد. پیستون در طی این فرآیند حرکت نمی کند.

6. ضربه ی خروج: پیستون تقریبا همه ی محصولات احتراق باقی مانده را با آوردن فشاری که به اندازه ی کافی بیشتر از فشار خارج است به بیرون می راند و باعث شتاب می شود و بر اصطکاک غلبه می کند. این ضربه، ضربه ی خروج نام دارد.

در فرآیندهای بالا چندین پدیده وجود دارند که تحلیل ریاضی مسئله را تقریبا غیر ممکن می سازند، از جمله ی این پدیده ها اصطکاک، شتاب و اتلاف گرما بر اثر رسانش و واکنش شیمیایی بین بخار و بنزین و هوا هستند. با حذف این اثرات مزاحم می توان موضوع مورد بحث را تا حد زیاد و در عین حال مفیدی ساده کرد، در این صورت ما نوعی ماشین بنزینی کامل خواهیم داشت که چرخه ای موسوم به چرخه ی اتو می پیماید.

نحوه ی عمل یک ماشین بنزینی را می توان با فرض کردن مجموعه ای از شرایط کامل به طور تقریبی بیان کرد، این شرایط عبارتند از:

1) ماده ی کارکن همیشه هواست که مانند یک گاز کامل با ظرفیت های گرمایی ثابت عمل می کند

2) تمام فرآیندها ایستاوارند

3) هیچ اصطکاکی وجود ندارد. براساس این فرضیه ها چرخه ی استاندارد اتو که با هوا کار می کند از شش فرآیند ساده ی گاز کامل تشکیل شده است، این های در نمودار PV شکل  رسم شده اند.

ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) یک ورودیایستاوار هم فشار را در فشار اتمسفر نشان می دهد. هیچ گونه اصطکاک و شتابی وجود ندارد. به تدریج که تعداد مولکول ها از صفر به n می رسد، حجم از صفر به V می رسد، فشار اتمسفری P و دمای بیرون ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) است.

ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) نشانگر تراکم بی درروی ایستاوار n مول هواست. هیچ گونه اصطکاک و اتلاف گرما از دیواره های استوانه وجود ندارد. تغییر دما از ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) تا ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) انجام می گیرد.

ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) معرفافزایش ایستاوار دما و فشار n  مول هوا به طور هم حجم است که در اثر جذب گرمای ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) از یک تعداد منبع خارجی که دمایشان در گستره ی ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) تا ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) قرار دارند، ایجاد می شود. اگر فقط یک منبع در دمای ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی)  وجود می داشت، جریان گرما ایستاوارد نمی بود. منظ.ور از این فرآیند بیان تقریبی اثر انفجار در یک ماشین بنزینی است.

ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) معرف یک انبساط بی درروی n مول هواست که در آن دما افت می کند و از ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) به ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) می رسد.

ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) کاهش ایستاوار دما و فشار n مول هوا به طور هم حجم را که از پس دادن حرارت ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی)  به تعدادی منبع خارجی واقع در گستره ی دمای ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) تا ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) ناشی می شود، نشان می دهد. این فرآیند به منظور بیان تقریبی افت فشار تا فشار اتمسفری در اثر باز شدن دریچه ی خروجی است.

ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی) خروج ایستاوار هم فشار را در فشار اتمسفر نشان می دهد. به تدریج که تعداد مول ها از n به صفر می رسد حجم از V به صفر می رسد و دما در مقدار ثابت ماشین های درون سوز (ماشین بنزینی)  باقی می ماند.

در یک ماشین بنزینی اگر افزایش دما در اثر تراکم مخلوط بنزین و هوا خیلی زیاد باشد باعث می شود که قبل از جرقه زدن احتراق صورت گیرد این عمل اشتعال زودرس نامیده می شود.

خودروهای درون‌سوز قابل‌اعتمادتر از الکتریکی‌ها هستند!

همیشه فکر می‌کنیم خودروهای الکتریکی مطمئن‌تر و قابل‌اعتمادتر از خودروهای درون‌سوز هستند. الکتریکی‌ها قطعات متحرک کمتری دارند و نیاز به استفاده از روغن‌ها و مایعات گوناگون در آن‌ها کمتر است؛ اما یک مطالعه جدید نشان می‌دهد خودروهای الکتریکی شاید مطمئن‌تر از نمونه‌های درون‌سوز نباشند. یکی از شرکت‌های بریتانیایی با نام ?Which اخیراً یک نظرسنجی آنلاین برگزار کرده است و نتایج نشان می‌دهد مالکان خودروهای بنزینی یا دیزلی مشکلات کمتری را در ۴ سال اول مالکیت نسبت به مالکان خودروهای الکتریکی گزارش کرده‌اند. این شرکت از ۴۸ هزار نفر درباره خودرویی که می‌رانند نظرسنجی کرده است و از حدود ۵۷ هزار دستگاه خودروی حاضر در این نظرسنجی، ۲۱۸۴ دستگاه از نوع الکتریکی بوده‌اند. ۳۹ درصد مالکان خودروهای الکتریکی مشکلی را در طول ۴ سال اول مالکیت خود گزارش کرده‌اند درحالی‌که این آمار برای مالکان خودروهای بنزینی و دیزلی به ترتیب ۱۹ و ۲۹ درصد بوده است.

نه تنها خودروهای الکتریکی قابلیت اطمینان کمتری دارند بلکه در صورت زمین‌گیر شدن می‌بایست زمان بیشتری را صرف تعمیر آن‌ها کرد. عادی‌ترین مشکل خودروهای الکتریکی به بخش نرم‌افزاری مربوط می‌شود که تعمیر آن تا ۵ روز طول می‌کشد درحالی‌که این زمان برای خودروهای بنزینی و دیزلی به ترتیب ۳ و ۴ روز است. برند تسلا کمترین میزان اطمینان و اعتماد را داشته است و ۳۹ درصد مالکان حداقل یک عیب را در طول ۴ سال اول مالکیت خود گزارش کرده است. ۵ درصد مشکلات نیز شامل خاموشی پیشرانه و عدم روشن شدن آن بوده است. در طرف دیگر کیا نیرو الکتریکی قرار دارد که تنها ۶ درصد مالکانش مشکلی را درباره این خودرو گزارش کرده‌اند و تنها ۱ درصد مالکان به خاموش و عدم روشن شدن آن اشاره کرده‌اند.

یکی از مدیران کمپانی Which می‌گوید: ما می‌دانیم که رانندگان تمایل دارند خودروهای پاک‌تری بخرند اما انتخاب یک محصول باکیفیت اهمیت بالایی دارد. تحقیقات ما نشان می‌دهد قیمت بالا ضرورتاً به معنی یک خودروی مطمئن نخواهد بود و بنابراین همیشه افراد را تشویق به تحقیق قبل از خرید خودروی جدید می‌کنیم تا بتوانند مطمئن‌ترین برند و خودرو را انتخاب کنند

اگرچه خودروهای الکتریکی هنوز در ابتدای راه خود قرار دارند اما به احتمال زیاد در آینده شاهد افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد آن‌ها خواهیم بود چراکه تکنولوژی با سرعت در حال پیشرفت است.