ليه فى محركات الاحتراق الداخلى كل ما السرعه تزيد حجم المحرك يقل ؟

 هذه الحالة تسمى الكفاءة الحجمية (درجة الامتلاء) volumetric efficiency وسرعة المحرك 

يجب ملاحظة إنه على الرغم من ثبوت سعة المحرك فإن العزم يختلف باختلاف سرعة دوران المحرك وذلك بسبب التغيير في الكفاءة الحجمية  (درجة امتلاء الاسطوانات بخليط الوقود والهواء). وتعرف الكفاءة الحجمية  بأنها النسبة بين حجم الشحنة الداخلة للمحرك إلى سعة المحرك, أو حجم الشحنة الداخلة للأسطوانة إلى سعة الاسطوانة, وهي في الغالب تصل إلى80% إلى90% .

 الكفاءة الحجمية (درجة الامتلاء) = حجم الهواء (الشحنة) الفعلي الداخل إلى الاسطوانة (المحرك) ÷ حجم الاسطوانة (المحرك)

 وتعتمد درجة الامتلاء على فتحة الخانق, وسرعة دوران المحرك, وشكل وأبعاد مجمع السحب والعادم, ومقاس فتحة الصمام, وتوقيت الصمامات, وفترة فتح الصمامات.

في السرعات البطيئة تكون سرعة المكبس بطيئة, ويكون التخلخل داخل الاسطوانات ومجمع السحب قليل وعليه فإن كمية الخليط الداخلة إلى الاسطوانات تكون قليلة, و تكون درجة الامتلاء قليلة.  ومع زيادة السرعة تزداد كمية الوقود الداخلة إلى الأسطوانات, وتزداد كفاءة الامتلاء مع زيادة السرعة.

 

ولكن مع استمرار زيادة سرعة المحرك يؤدي تدافع الخليط للمرور من فتحات الصمامات إلى تقليل كمية الوقود الداخلة إلى الاسطوانات (يسمى ذلك الخنق وعدم قدرة المحرك على التنفس breathe) وعليه فعند السرعات العالية تنخفض درجة الامتلاء.

لا علاقة بين السرعة وحجم المحرك فيمكن وجود محركين نفس الحجم ولكن سعات مختلفة وبالتالى عزم مختلف وسرعة   مختلفة فمثلاً يوجد محرك احتراق4 سلندر2700 سي سي ويوجد نفس شكل المحرك4 سلندر ولكن  4500 سي سي  وبالتأكيد هنا يوجد فرق فى السرعة وعزم الدوران مما يؤدى إمكانية تركيب المحرك الكبير بسيارة  ديانة3.5 طن أما الصغير يتم تركيبه بسيارة بكب صغيرة  1.6 طن

السبب هو ارتفاع درجة الحراره الداخليه والتي تسبب في تغير وحدوث فرق بين درجه حراره المعدن والجسم الخارجي مما تسبب انكماش في الجزء الخارجي للمحرك

لا توجد علاقه بين زياده سرعه اامحرك وحجم المحرك علي الاطلاق

النوع ده من المحركات بعتمد على تقليل الوزن لتوفير سرعة عالية حيث العلاقة تبين power ratio \\ weight ration 

ممكن عشان السرعة على علاقة عكسية مع قطر المحرك فاذا زادت السرعة قل القطر والعكس صحيح

هو السرعة ليها علاقة عكسية بعزم المحرك يعنی لو السرعة عالية يبقی العزم قليل والعكس والعزم يعنی ضغط داخل الاسطوانات وعلشان تزيد الضغط محتاج وقود زيادة وبالتالی حجم اسطوانات اكبر ولهذا بيظهر فی محركات القدرة الكبيرة اللی عزمها كبير ان سرعتها قليلة Power =Torque * ₩

عشان لما تيجى تطبق القانون العام للغازات اللى بيقول

PV = MR*T و WHERE P: pressure, V: volume, and T : Temperature, and MR are constants

يعنى تناسب الضغط مع الحجم عكسى -

ففى محركات الاحتراق الداخلى لما يكون مطلوب باور اعلى من المحرك - يعنى سرعة اكتر - لابد من زيادة الضغط داخل اسطوانة الحريق - و بالتالى صغر حجم الاسطوانة لتحقيق الضغط العالى و و نتيجة لذلك يصغر حجم المحرك لصغرحجم الاسطوانات الموجودة بيه 

 

سؤال جيد

عشان نراعى عزم القصور الذاتى للاجزاء المتحركة االاحتكاك لها