محفظه احتراق

مقدمه

هنوز هم واکنشی که در آن سوخت با اکسیژن ترکیب می شود و گرما آزاد می کند، مهمترین فرایند تولید انرژی در جهان است.  گرما دستمایه کار مهندس است و احتراق فرایندی است که مهندس هر روز با آن سرو کار دارد. با گرانتر شدن سوخت ها و تقاضای صنایع برای توان و بخار بیشتر، مهندس باید درباره چگونگی احتراق سوخت ها، و کسب بیشترین گرما از احتراق سوخت، بدون آلوده تر کردن محیط ، دانش بیشتری کسب کند.

منظور از محفظه احتراق، فضای محبوس بین کف پیستون و سر سیلندر می باشد. هنگامی که پیستون به سمت پایین حرکت می کند، حجم داخل سیلندر افزایش یافته و عمل مکش از طریق سوپاپ هوا انجام می شود. ولی پس از رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین، جهت حرکت آن تغییر یافته و پیستون به سمت بالا به حرکت در می آید. در این حالت که پیستون در حال متراکم نمودن مخلوط سوخت است، هر دو سوپاپ به صورت بسته می باشد. هنگامی که پیستون در نقطه مرگ بالا قرار می گیرد. هنوز فضایی بین کف پیستون و سر سیلندر وجود دارد که مخلوط هوا و سوخت درون آن متراکم می گردد. این فضا را محفظه احتراق می نامیم.

کیفیت احتراق و چگونگی شکل گیری آن، بستگی زیادی به شکل محفظه احتراق دارد. جداره سیلندر که دیواره های احتراق را شکل می دهند، همواره به صورت استوانه ای می باشد. ولی کف پیستون که در پایین محفظه احتراق قرار گرفته است، گاهی اوقات به صورت تخت و گاهی به صورت کروی می باشد. البته واضح است که چگونگی کف پیستون، بستگی زیادی به شکل سر سیلندر دارد. قسمت بالای محفظه احتراق را نیز سر سیلندر تشکیل می دهد. سر سیلندر نیز ممکن است به شکل تخت، شیبدار، هلالی و یا کروی باشد.

همچنین سوپاپ  های ورود مخلوط سوخت و خروج دود نیز در سر سیلندر تعبیه گردیده است. علاوه بر آن شمع نیز که وظیفه ایجاد جرقه را بر عهده دارد، در سیلندر قرار گرفته است. لازم به ذکر است که چگونگی شکل کف پیستون، شکل سر سیلندر، محل قرارگیری سوپاپ ها و یا حتی انژکتور، زاویه پاشش سوخت به داخل محفظه احتراق و محل قرارگیری شمع، همگی از عواملی هستند که در کیفیت احتراق تأثیر به سزایی دارند.  در مورد محفظه احتراق نیز به یاد داشته باشید که هرگاه بالای محفظه احتراق بصورت تخت باشد، امکان گردش سوخت وجود نداشته و باعث می شود که مقدار هیدروکربن های سوخته نشده افزایش یابد. ولی هنگامی که قسمت فوقانی محفظه احتراق به صورت شیبدار باشد، تلاطم مخلوط سوخت در حال احتراق، افزایش یافته و دود بیشتری تولید می گردد. برعکس هنگامی که هم سر سیلندر به شکل کروی است و هم کف پیستون به صورت مقعر می باشد، مخلوط سوخت بهترین شکل ممکن گردش نموده و همین مطلب باعث شکل-گیری احتراقی آرام و با راندمان بیشتر می گردد.

مرکز یادگیری سایت تبیان