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.
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 
است.
نشانگر تراکم بی درروی ایستاوار n مول هواست. هیچ گونه اصطکاک و اتلاف گرما از دیواره های استوانه وجود ندارد. تغییر دما از تا 
انجام می گیرد.
معرفافزایش ایستاوار دما و فشار n مول هوا به طور هم حجم است که در اثر جذب گرمای 
از یک تعداد منبع خارجی که دمایشان در گستره ی تا 
قرار دارند، ایجاد می شود. اگر فقط یک منبع در دمای وجود می داشت، جریان گرما ایستاوارد نمی بود. منظ.ور از این فرآیند بیان تقریبی اثر انفجار در یک ماشین بنزینی است.
معرف یک انبساط بی درروی n مول هواست که در آن دما افت می کند و از به 
می رسد.
کاهش ایستاوار دما و فشار n مول هوا به طور هم حجم را که از پس دادن حرارت 
به تعدادی منبع خارجی واقع در گستره ی دمای تا 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.
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 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.
مرکز یادگیری تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی
