ﺧﻼﺻﻪ
ﺑﺮﺧﻼف ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم، ﻣﻮﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﻘﺖ ﻧﺪارد و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ آزاداﻧﻪ در ﺳﯿﻠﻨﺪرﺣﺮﮐﺖ ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ. اﯾﻦ اﺟﺎزه ﻣﯿﺪﻫﺪ ﯾﮏ ﻣﻮﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻪ راﺣﺘﯽ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ را ﺑﻪ راﺣﺘﯽ ﺗﻨﻈﯿﻢ و ﻓﺮاﯾﻨﺪ ﻫﺎي اﺣﺘﺮاق را ﺑﻬﯿﻨﻪ ﮐﻨﺪ. ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺷﺎﻣﻞ دو ﺑﺨﺶ ﻣﻬﻢ: ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد و آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ اﺳﺖ. ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻪ ﺳﻪ ﻧﻮع ﻣﻬﻢ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ: ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن، دو ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺨﺎﻟﻒ. آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ ﺑﻪ دو ﻧﻮع ﺗﺨﺖ و ﻟﻮﻟﻪ اي ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﯿﺸﻮد. ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﭼﻨﺪ ﺳﻮﺧﺖ و اﺣﺘﺮاق HCCI ﻋﻤﻞ ﮐﻨﺪ زﯾﺮا ﻧﺴﺒﺖ ﻫﺎي ﺗﺮاﮐﻢ آﻧﻬﺎ ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ اﺳﺖ.
در اﯾﻨﺠﺎ ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي ﻋﻤﻠﮑﺮدي و ﻃﺮاﺣﯽ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ درﺑﺎره ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﺗﺠﺮﺑﯽ ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ و ﮐﺎرﺑﺮد ﻫﺎي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﺴﺘﻮن آزاد ﺑﺤﺚ ﻣﯿﮑﻨﯿﻢ اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
در ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺎ ﺑﺎ اﺗﻼف ﺣﺮارت از ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺑﻪ ﻣﺤﯿﻂ ﭘﯿﺮاﻣﻮن و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﭘﺪﯾﺪه اﺻﻄﮑﺎك ﺑﯿﻦ رﯾﻨﮓ ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن و دﯾﻮاره ﺳﯿﻠﻨﺪر، و ﻣﺤﯿﻂ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﻮاﺟﻪ ﻫﺴﺘﯿﻢ. ﻣﺤﻘﻘﺎن ﺑﺮاي ﻏﻠﺒﻪ ﺑﺮ اﯾﻦ ﭘﺪﯾﺪه ﻫﺎ (اﺗﻼف ﺣﺮارت و اﺻﻄﮑﺎك) ﯾﮏ ﻣﺪل ﺟﺪﯾﺪي اراﺋﻪ دادﻧﺪ ﮐﻪ ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻧﺎﻣﯿﺪه ﺷﺪ. در ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد، ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﻪ ﺻﻮرت آزاداﻧﻪ در ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺑﺪون ﻫﯿﭽﮕﻮﻧﻪ ﻗﯿﺪي ﺑﯿﻦ ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﺣﺮﮐﺖ ﭼﺮﺧﺸﯽ ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﺣﺮﮐﺖ ﻣﯿﮑﻨﺪ.
اوﻟﯿﻦ ﻣﺪل ﻣﺪرن ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﻮﺳﻂ Pescara اراﺋﻪ ﺷﺪ ﮐﻪ ﮐﺎرﺑﺮد اﺻﻠﯽ آن ﮐﻤﭙﺮﺳﻮر ﻫﻮا ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﻮد. او ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﺪل اﺻﻠﯽ ﺧﻮد را ﺑﺎ اﺷﺘﻌﺎل ﺟﺮﻗﻪ اي و ﺗﺮاﮐﻢ دﯾﺰﻟﯽ ﺗﻮﺳﻌﻪ داد. و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ ﺧﻮد را ﺑﺮ روي ﻣﻮﺗﻮر ﮐﻤﭙﺴﻮر ﻫﻮا ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﭼﻨﺪ ﻣﺮﺣﻠﻪ اي اداﻣﻪ داد. از ان ﺑﻪ ﺑﻌﺪ ﻣﺤﻘﻘﺎن ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺧﻮد را ﺑﺮ روي ﮐﺎرﺑﺮد ﻫﺎي ﻣﺪرن ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻪ ﺧﺼﻮص ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ و ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد اﻧﺘﺸﺎر دادﻧﺪ. ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﺑﺮاي ﺧﻮدروﻫﺎي Off-Road وﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن ازاد ﺑﺮاي ﺧﻮدروﻫﺎي اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻫﯿﺒﺮﯾﺪي در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ.
از ﻧﻈﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎري ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺷﺎﻣﻞ دو ﺑﺨﺶ اﺻﻠﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ:
1- ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد
2- آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ (ﺷﺎﻣﻞ آﻫﻨﺮﺑﺎ و ﺳﯿﻢ ﭘﯿﭻ)
زﻣﺎﻧﯽ ﮐﻪ ﻣﻮﺗﻮر روﺷﻦ ﻣﯿﺸﻮد آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﺘﻨﺎوﺑﯽ را ﺑﺮاي ﺑﻪ ﺣﺮﮐﺖ در اوردن ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد از ﻃﺮﯾﻖ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي اﺗﺼﺎل در ﻣﻮﺗﻮر درﯾﺎﻓﺖ ﻣﯿﮑﻨﺪ. ﺑﻌﺪ از ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﻫﺎي ﻣﺸﺨﺺ، ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺑﻨﺰﯾﻨﯽ ﺷﻤﻊ ﻫﺎي ﻣﻮﺗﻮر ﻓﻌﺎل ﻣﯿﺸﻮد و ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي دﯾﺰل )اﺷﺘﻌﺎل ﺗﺮاﮐﻤﯽ( ﭘﺎﺷﺶ ﺳﻮﺧﺖ داﺧﻞ ﺳﯿﻠﻨﺪر اﻧﺠﺎم ﻣﯿﺸﻮد. ﺗﺎ ﻓﺮاﯾﻨﺪ اﺣﺘﺮاق داﺧﻞ ﺳﯿﻠﻨﺪر اﻧﺠﺎم ﺷﻮد و ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺣﺮﮐﺖ رﻓﺖ و ﺑﺮﮔﺸﺘﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺷﻮد.
ﺑﺮﺧﻼف ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﺑﺎ ﻣﮑﺎﻧﯿﺰم ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ، ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻫﺎي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻣﯿﺘﻮاﻧﻨﺪ ازاداﻧﻪ در ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺣﺮﮐﺖ ﮐﻨﻨﺪ ﮐﻪ اﺟﺎزه ﻣﯿﺪﻫﺪ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﮐﻨﺪ و ﻓﺮاﯾﻨﺪ اﺣﺘﺮاق ﺑﻬﯿﻨﻪ ﮔﺮدد. ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن ازاد اﯾﻦ ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎ ﻣﯿﺘﻮاﻧﻨﺪ ﺑﻪ ﺻﻮرت اﺣﺘﺮاق ﺗﺮاﮐﻤﯽ ﻫﻤﮕﻦ (HCCI) ﻋﻤﻞ ﮐﻨﻨﺪ ﮐﻪ اﯾﻦ ﻣﻮﺟﺐ ﺑﻪ اﻓﺰاﯾﺶ راﻧﺪﻣﺎن ﺣﺮارﺗﯽ و ﮐﺎﻫﺶ اﻧﺘﺸﺎر Nox و HC ﻣﯿﺸﻮد.
ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد داراي ﻣﮑﺎﻧﯿﮏ ﺳﺎده و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ارزان ﻗﯿﻤﺖ ﺗﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي داراي ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﻫﺴﺘﻨﺪ. وﺟﻮد ﻧﺪاﺷﺘﻦ ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻋﻤﺪه اﺻﻄﮑﺎك را ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯿﺪﻫﺪ و ﺣﺮﮐﺖ آزاد ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺷﺘﺎﺑﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم اﯾﺠﺎد ﻣﯿﮑﻨﺪ. ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﺷﺘﺎب ﭘﯿﺴﺘﻮن در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد 60% ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ زﻣﺎن ﮐﻤﺘﺮي را در TDC ﺻﺮف ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ دﻟﯿﻞ اﺗﻼف ﺣﺮارت از ﺳﯿﻠﻨﺪر در ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﮐﻤﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ. اﮔﺮﭼﻪ ﺣﺮﮐﺖ آزاد ﭘﯿﺴﺘﻮن داﺧﻞ ﺳﯿﻠﻨﺪر ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺸﺎر اﺣﺘﺮاق در ﻫﺮ ﺳﯿﮑﻞ ﻣﯿﺸﻮد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ اﮔﺮ ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﻪ درﺳﺘﯽ ﮐﻨﺘﺮل ﻧﺸﻮد اﻣﮑﺎن دارد ﺳﻄﺢ ﻓﻮﻗﺎﻧﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎ ﺳﺮ ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺑﺮﺧﻮرد ﮐﻨﺪ. اﻟﺒﺘﻪ اﯾﻦ ﺧﻄﺮ ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﻧﺼﺐ ﯾﮏ دﻣﭙﺮ در ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺣﺬف ﺷﻮد.
در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم ﺑﺎ ﻣﮑﺎﻧﯿﺰم ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﭼﻬﺎر ﺿﺮﺑﻪ در دو دور ﭼﺮﺧﺶ ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ و ﺿﺮﺑﻪ اﺣﺘﺮاق ﺿﺮﺑﻪ ﺿﺮﺑﻪ ﻗﺪرت ﻧﺎﻣﯿﺪه ﻣﯿﺸﻮد. اﻣﺎ ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﭼﻬﺎر ﺿﺮﺑﻪ در ﺣﺮﮐﺖ ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن رخ ﻣﯿﺪﻫﻨﺪ و ﺳﻮﭘﺎپ ﻫﺎي ﻣﮑﺶ و ﺗﺨﻠﯿﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺳﯿﺴﺘﻢ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ ﮐﻨﺘﺮل ﻣﯿﺸﻮد. ﻧﮑﺘﻪ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ ، ﮐﻨﺘﺮل ﺑﺎز و ﺑﺴﺘﻪ ﺷﺪن درﯾﭽﻪ ﻫﺎي ﻣﮑﺶ و ﺗﺨﯿﻠﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺳﯿﺴﺘﻢ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ ﺑﺮاي ﺟﻠﻮﮔﯿﺮي از ﺑﺮﺧﻮرد ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎ ﺳﻮﭘﺎپ ﻫﺎي ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ اﻧﺠﺎم ﺷﻮد.
اﻧﻮاع ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از: 2 ﺿﺮﺑﻪ و 4 ﺿﺮﺑﻪ. در ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد درﯾﭽﻪ ﻫﺎي ﻣﮑﺶ و ﺗﺨﻠﯿﻪ ﺑﺎ ﺳﯿﺴﺘﻢ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ ﮐﻨﺘﺮل ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ. ﮐﻨﺘﺮل ﺑﺎز و ﺑﺴﺘﻪ ﺷﺪن درﯾﭽﻪ ﻫﺎي ﻣﮑﺶ و ﺗﺨﯿﻠﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺳﯿﺴﺘﻢ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ ﺑﺮاي ﺟﻠﻮﮔﯿﺮي از ﺑﺮﺧﻮرد ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎ درﯾﭽﻪ ﻫﺎي ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ درﺳﺘﯽ اﻧﺠﺎم ﺷﻮد. ﻃﯽ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎﺗﯽ ﮐﻪ Jia و ﻫﻤﮑﺎراﻧﺶ ﺑﺮ روي اﯾﻨﮕﻮﻧﻪ ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎ اﻧﺠﺎم دادﻧﺪ ﯾﺎﻓﺘﻨﺪ: ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن در ﻃﯽ ﻓﺮاﯾﻨﺪ اﻧﺒﺴﺎط ﺳﯿﮑﻞ 4 ﺿﺮﺑﻪ اي ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﺳﯿﮑﻞ 2 ﺿﺮﺑﻪ اﺳﺖ. ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻓﺸﺎر در ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺑﺮاي ﺳﯿﮑﻞ 4 ﺿﺮﺑﻪ ﺑﺴﯿﺎر ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﺳﯿﮑﻞ ﺿﺮﺑﻪ اي اﺳﺖ.( ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺑﻮدن ﺟﺎﺑﺠﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺮاي ﺳﯿﮑﻞ 4 ﺿﺮﺑﻪ اي) ﻣﻘﺪار ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﭼﻬﺎر ﺿﺮﺑﻪ اي ﮐﻤﯽ ﺑﯿﺶ از ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي 2 ﺿﺮﺑﻪ اي اﺳﺖ.(ﺷﮑﻞ 1) زﯾﺮا در ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي 4 ﺿﺮﺑﻪ اي ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ ﺗﻮﺳﻂ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺳﺎزي ﻧﯿﺮوي ﻣﻮﺗﻮر ﮐﻨﺘﺮل ﺷﻮد.
دﯾﮕﺮ ﻧﺘﺎﯾﺞ آن اﯾﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻗﺪرت اﻧﺪﯾﮑﺎﺗﻮري و ﻗﺪرت اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺳﯿﮑﻞ ﻫﺎي 2 ﺿﺮﺑﻪ اي ﺧﯿﻠﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﺳﯿﮑﻞ ﻫﺎي 4 ﺿﺮﺑﻪ اي در ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺮاي ﺣﺎﻟﺖ ﺗﺮوﺗﻞ اﺳﺖ(ﺷﮑﻞ 2)
درﺣﺎﻟﺖ ﮐﻠﯽ 3ﻧﻮع ﻣﻮﺗﻮر از ﻧﻈﺮ ﺗﻌﺪاد ﭘﯿﺴﺘﻮن دارﯾﻢ:
1- ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن
2- دوﭘﯿﺴﺘﻮن(ﻣﻮاﻓﻖ و ﻣﺨﺎﻟﻒ)
3- ﭼﻬﺎر ﭘﯿﺴﺘﻮن(ﻣﻮاﻓﻖ،ﻣﺨﺎﻟﻒ و ﻣﺨﺘﻠﻂ)
ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن داراي ﻃﺮاﺣﯽ ﺳﺎده و ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﮐﻨﺘﺮل ﺑﺎﻻ ﺗﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ اﻧﻮاع دﯾﮕﺮ دارﻧﺪ. وﻟﯽ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ وﺟﻮد ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎﻻﻧﺲ ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ ﺧﻮﺑﯽ ﻧﺪارﻧﺪ.
آقایان Mikalsen و Roskilly ﯾﮏ ﻧﻤﻮﻧﻪ از ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن ازاد ﺗﮏ ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ در ﻣﻘﯿﺎس ﺑﺰرگ اراﺋﻪ دادﻧﺪ. ﺷﺎﯾﺎن ذﮐﺮ اﺳﺖ ﻫﻮاي ﻣﻮﺟﻮد در Bounce chamber ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ اﺳﺖ و ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ دﻟﯿﻞ ﻗﺪرت ﺗﻮﻟﯿﺪي از آن ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد.
آقای Tianو ﻫﻤﮑﺎران Bounce chamber را ﺑﺎ ﯾﮏ ﻓﻨﺮ ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻦ ﮐﺮدﻧﺪ. (ﺷﮑﻞ 4)
آقای Kosaka و ﻫﻤﮑﺎران ﻃﺮح ﮐﻠﯽ ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺧﻨﮏ ﮐﺎري و روﻏﻦﮐﺎري ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﮐﻨﺘﺮﻟﯽ اراﺋﻪ ﮐﺮدﻧﺪ. (ﺷﮑﻞ 5)
ﯾﮑﯽ از وﯾﮋﮔﯽ ﻫﺎي ﻣﻬﻢ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺨﺎﻟﻒ ﺑﺎﻻﻧﺲ ﻓﻮق اﻟﻌﺎده آن اﺳﺖ. اﻣﺎ ﻃﺮاﺣﯽ اﯾﻦ ﻧﻮع از ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎ ﭘﯿﭽﯿﺪه اﺳﺖ.
آقای Ostenberg ﯾﮏ ﻣﺪل ﺳﺎده از ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد - ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺨﺎﻟﻒ اراﺋﻪ ﮐﺮد. (ﺷﮑﻞ8)
حرفA ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﺎ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻫﺎي ﻣﺨﺎﻟﻒ)ﭘﯿﺴﺘﻮن 2 و ﭘﯿﺴﺘﻮن A2( اﺳﺖ.B ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺗﻨﺎوﺑﮕﺮ ﺧﻄﯽ ﺗﮏ ﻓﺎز اﺳﺖ. 5 ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه اﺗﺎق آب اﺳﺖ، 4 ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺣﺘﺮاق اﺳﺖ.
ﺣﺮﮐﺖ ازاد دو ﭘﯿﺴﺘﻮن در ﺳﯿﻠﻨﺪرﻫﺎ ﺑﺎﻋﺚ ﺑﻪ وﺟﻮد اﻣﺪن ﻓﺸﺎر اﺣﺘﺮاق ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ در ﻫﺮ ﺳﯿﻠﻨﺪر ﻣﯿﺸﻮد. ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي دو ﭘﯿﺴﺘﻮﻧﻪ ﻋﻤﺪﺗﺎ ﺑﺎ ﺳﯿﺴﺘﻢ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ ﮐﻨﺘﺮل ﻣﯿﺸﻮد و اﮔﺮ اﯾﻦ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﮐﺎر ﺧﻮد را ﺑﻪ درﺳﺘﯽ اﻧﺠﺎم ﻧﺪﻫﺪ ﺑﺎﻋﺚ ﺑﺮﺧﻮرد ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎ ﺳﺮ ﺳﯿﻠﻨﺪر ﻣﯿﺸﻮد. ﺑﻨﺎﺑﺮﯾﻦ ﯾﮏ ﺳﯿﺴﺘﻢ دﻣﭙﺮ (ﻓﻨﺮ) ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي دو ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺑﺮاي ﺟﻠﻮﮔﯿﺮي از اﯾﻦ ﺑﺮﺧﻮرد ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز اﺳﺖ.
آقای Robinson و ﻫﻤﮑﺎران در ﻣﺪل ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد دو ﭘﯿﺴﺘﻮﻧﻪ از ﻓﻨﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮدﻧﺪ.(ﺷﮑﻞ 9)
او ﺑﺮ اﺳﺎس ﺳﯿﮑﻞ اﺗﻮ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﻨﺮﻫﺎ ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﺳﯿﺴﺘﻢ را اﻓﺰاﯾﺶ و ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن را ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﭘﺎﯾﺪارﺗﺮ ﺳﻮق دﻫﺪ.(ﺷﮑﻞ 8)
ﺑﺴﯿﺎري ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت در ﮔﺬﺷﺘﻪ ﺑﺮ روي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد دوﭘﯿﺴﺘﻮﻧﻪ ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ ﮐﻪ اﻟﺒﺘﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮ اﻧﻬﺎ از ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﻮاي ﺧﻨﮏ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﮑﺮدﻧﺪ و اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﯿﺴﺘﻢ روﻏﻨﮑﺎري زﯾﺎد ﻣﻮرد ﻋﻼﻗﻪ ﻧﺒﻮده اﺳﺖ.
1- ﺷﺎﻣﻞ: ﯾﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ، ﺳﯿﻠﻨﺪر و ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺑﺮﮔﺸﺖ اﺳﺖ.
2- ﻣﮑﺎﻧﯿﮏ ﺳﺎده ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﮐﻨﺘﺮل ﺑﺎﻻ در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﻣﺪل ﻫﺎي دﯾﮕﺮ ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد
3- ﺑﻪ ﺳﺒﺐ وﺟﻮد 1 ﭘﯿﺴﺘﻮن داراي ﺑﺎﻻﻧﺲ ﺣﺮﮐﺘﯽ ﺧﻮﺑﯽ ﻧﻤﯿﺒﺎﺷﺪ.
ﺷﺎﻣﻞ 2 ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎ ﯾﮏ ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺣﺘﺮاق ﻫﺴﺘﻨﺪ
2- داراي ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺣﺬف ارﺗﻌﺎش ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
3- ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺣﺘﺮاق ﻣﺸﺘﺮك ﺑﺎﻋﺚ ﻣﯿﺸﻮد اﻓﺖ ﺣﺮارﺗﯽ ﻣﺎ ﮐﺎﻫﺶ ﭘﯿﺪا ﮐﻨﺪ.
4- ﺑﻪ دﻟﺪﯾﻞ وﺟﻮد ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺣﺬف ارﺗﻌﺎش در اﯾﻦ ﻧﻮع ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎ از ﻧﻈﺮ اﺑﻌﺎدي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ اﻧﻮاع دﯾﮕﺮ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﺴﯿﺎر ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
-ﺷﺎﻣﻞ دو ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺣﺘﺮاق و دو ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻫﺴﺘﻨﺪ.
2- در اﯾﻦ ﻣﻮﺗﻮر ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺑﺮﮔﺸﺖ وﺟﻮد ﻧﺪارد و ﮐﺎر ﯾﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎﻋﺚ اﯾﺠﺎد ﻓﺮاﯾﻨﺪ ﺗﺮاﮐﻢ در ﺳﯿﻠﻨﺪر دﯾﮕﺮ ﻣﯿﺸﻮد.
3-اﯾﻦ ﻧﻮع ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎ داراي ﻧﺴﺒﺖ ﻗﺪرت ﺑﺎﻻﺗﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
4-ﮐﻨﺘﺮل ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺳﺨﺖ ﺗﺮ اﺳﺖ.
آلترﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﺑﺮاي ﺑﺮاي اﺳﺘﺎرت ﻣﻮﺗﻮر و ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز اﺳﺖ.
آلترﻧﺎﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﺑﻪ دو ﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﯿﺸﻮند:
1- لوله ای
2- تخت
در بیشتر ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﭘﯿﺴﺘﻮن دوﮔﺎﻧﻪ از اﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﻣﺪل ﻟﻮﻟﻪ اي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ زیرا پاﯾﺪاري اﻧﻬﺎ از ﻣﺪل ﺗﺨﺖ ﺑﯿﺸﺘﺮ اﺳﺖ.
آقای Li و ﻫﻤﮑﺎران ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺑﺮاي آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﻫﺎي ﻟﻮﻟﻪ اي و ﺗﺨﺖ را ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 9 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﻧﺠﺎم دادﻧﺪ.
آﻧﻬﺎ از ﻣﺪل ﺻﻔﺤﻪ ﻣﺤﺪود ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي و ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ وﻟﺘﺎژ، ﻣﻘﺪار ﺟﺮﯾﺎن، ﺗﻮان ﻣﺸﺨﺺ و ﺑﺎزده دو آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮدﻧﺪ. آﻧﻬﺎ درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺑﺎزده، ﺗﻮان ﻣﺨﺼﻮص، وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﯽ و ﺟﺮﯾﺎن آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺗﺨﺖ ﺧﯿﻠﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ از آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﻟﻮﻟﻪ اي اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻃﺒﻖ ﻧﺘﯿﺠﻪ آﻧﻬﺎ اﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﻧﻮع ﺗﺨﺖ ﮔﺰﯾﻨﻪ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺗﺮي ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻫﺴﺘﻨﺪ.
آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ از ﻧﻈﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻓﺎزي ﺑﻪ دوﺳﺘﻪ ﺗﮏ ﻓﺎز و ﺳﻪ ﻓﺎز ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ. آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﻫﺎي ﺳﻪ ﻓﺎز ﺑﻪ ﻣﺲ ﮐﻤﺘﺮي در ﺳﯿﻢ ﭘﯿﭽﯽ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺗﮏ ﻓﺎز ﻧﯿﺎز دارﻧﺪ.ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺳﺎﯾﺰ اﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺳﻪ ﻓﺎز از آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺗﮏ ﻓﺎز در ﯾﮏ ﻧﺮخ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﮐﻮﭼﮑﺘﺮ اﺳﺖ. در ﮐﻞ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺳﻪ ﻓﺎز ﺑﺮاي ﺗﻮان ﻫﺎي ﺑﺎﻻ و آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺗﮏ ﻓﺎز ﺑﺮاي ﺗﻮان ﻫﺎي ﮐﻮﭼﮏ ﺑﮑﺎر ﻣﯿﺮوﻧﺪ. ﺗﻨﻮع ﭼﯿﻨﺶ ﻣﮕﻨﺖ ﻫﺎ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺗﻤﺎﯾﺰ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﺷﺎﻣﻞ ﺣﺮﮐﺖ آﻫﻨﺮﺑﺎ، ﺣﺮﮐﺖ آﻫﻦ و ﺣﺮﮐﺖ ﺳﯿﻢ ﭘﯿﭻ اﺳﺖ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 10 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
تنوع ﭼﯿﻨﺶ ﻣﮕﻨﺖ ﻫﺎ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺗﻤﺎﯾﺰ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﺷﺎﻣﻞ ﺣﺮﮐﺖ آﻫﻨﺮﺑﺎ، ﺣﺮﮐﺖ آﻫﻦ و ﺣﺮﮐﺖ ﺳﯿﻢ ﭘﯿﭻ اﺳﺖ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 10 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن:
دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﻪ دو ﺣﺎﻟﺖ ﮐﻠﯽ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﯿﺸﻮد: Motoring و Firing
ﺣﺎﻟﺖ Motoring ﻫﺮ ﻣﻮﺗﻮر اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ ﻓﺸﺎر ﺗﺮاﮐﻢ و ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﻬﯿﻨﻪ اﺳﺖ. ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم، ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﮐﻨﺘﺮل ﻣﯿﺸﻮد و ﺷﺮوع ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﻨﻬﺎ ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ ﺳﺮﻋﺖ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﭘﯿﺴﺘﻮن اﺳﺖ زﯾﺮا ﻓﺸﺎر ﺗﺮاﮐﻢ ﻫﻤﯿﺸﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻗﯿﺪﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺑﯿﻦ ﻫﺮ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ وﺟﻮد دارد ﺛﺎﺑﺖ اﺳﺖ.
ﺑﺮﻋﮑﺲ ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﻮﺳﻂ ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﻣﻘﯿﺪ ﻧﺸﺪه اﺳﺖ اﻣﺎ ﺗﻮﺳﻂ ﯾﮏ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﺗﻮﻟﯿﺪي را ﺑﻪ ﻧﯿﺮوي ﻓﺸﺎري ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﯿﮑﻨﺪ راﻧﺪه ﻣﯿﺸﻮد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﯾﮏ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺛﺎﺑﺖ ﻧﺪارد و ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ TDC ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ اﺳﺖ. ﯾﻌﻨﯽ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ اﺳﺖ.
آقای Jai و ﻫﻤﮑﺎراﻧﺶ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺠﺮﺑﯽ ﻓﺮاﯾﻨﺪ اﺳﺘﺎرت ﻣﺘﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد را ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﯿﺮ ﻧﯿﺮوي ﻓﺸﺎري ﺑﺮرﺳﯽ ﮐﺮدﻧﺪ. آﻧﻬﺎ درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺑﺎ ﻧﯿﺮوي ﻓﺸﺎري ﺑﯿﺸﺘﺮ، ﺳﺮﻋﺖ ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﺑﺎﻻﺗﺮ ﮐﻪ ﺑﻪ ﺳﺒﺐ ﺣﺮﮐﺖ آزاد ﭘﯿﺴﺘﻮن در ﺳﯿﻠﻨﺪر اﺳﺖ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽ آﯾﺪ. ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 11 و 12 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﻋﻼوه ﺑﺮ اﯾﻦ آﻧﻬﺎ ﻧﺸﺎن دادﻧﺪ ﮐﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﺳﺮﻋﺖ در ﻣﯿﺎﻧﻪ ﺿﺮﺑﻪ رخ ﻣﯿﺪﻫﺪ ﺟﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﻧﯿﺮوي ﻓﺸﺎري ﺑﺮاﺑﺮ ﻣﯿﺸﻮد ﺑﺎ ﻧﯿﺮوي ﮔﺎز ﻣﺘﺮاﮐﻢ و ﻧﯿﺮوي اﺻﻄﮑﺎك.
ﺑﻌﺪ از اﺳﺘﺎرت در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻮﺗﻮرﯾﻨﮓ ﻧﻮﺑﺖ ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ firing ﺗﻮﺳﻂ ﻓﻌﺎل ﺷﺪن ﺟﺮﻗﻪ ﺷﻤﻊ ﻫﺎ در ﻣﻮﺗﻮر ﺑﻨﺰﯾﻨﯽ و ﯾﺎ ﻓﻌﺎل ﺷﺪن اﻧﮋﮐﺘﻮرﻫﺎ در ﻣﻮﺗﻮر دﯾﺰﻟﯽ اﺳﺖ.
در ﺣﺎﻟﺖ firing ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺘﺎﺛﺮ از ﺗﻌﺪاد زﯾﺎدي ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﻮﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد و ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي ﺳﺎﺧﺘﺎري آن اﺳﺖ.
آقای Li و ﻫﻤﮑﺎراﻧﺶ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﻮﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد را ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻓﺸﺎر ﻣﮑﺶ ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ، ﺣﺮﮐﺖ ﺟﺮم ﻫﺎ، ﺟﺎﯾﮕﺎه ﻫﺎي اﺷﺘﻌﺎل و ﻧﯿﺮوﻫﺎي ﻣﻘﺎوم اراﺋﻪ دادﻧﺪ ، ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺑﺎﻻﺗﺮﯾﻦ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﺑﻪ راﺣﺘﯽ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪ. آﻧﻬﺎ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺣﺮﮐﺖ ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد را ﺑﺎ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم آﻧﻬﺎ در ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﺿﺮﺑﻪ ﯾﮑﺴﺎن ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 13 و 14 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﮐﺮدﻧﺪ.
ﻣﻨﺤﻨﯽ ﻫﺎي 1 و 2 ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﻧﺸﺎن دﻫﻨﺪه ﺣﺮﮐﺖ ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﻮﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد و ﻣﻮﺗﻮر اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ.
ﻧﺘﯿﺠﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي اﻧﻬﺎ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﺷﺘﺎب ﺣﺮﮐﺖ در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم ﻧﺮم ﺗﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد اﺳﺖ.اﯾﻦ در ﺗﻀﺎد اﺳﺖ ﺑﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﺎ ﺣﺪ زﯾﺎدي در اﻃﺮاف TDC ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﯿﮑﻨﺪ، ﻧﯿﺮوي ﺷﺘﺎب ﺧﯿﻠﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ. اﯾﻦ ﺑﺎﻋﺚ ﮐﺎﻫﺶ اﺗﻼف ﺣﺮارت در ﺳﯿﻠﻨﺪر ﻣﯿﺸﻮد. Yuan و ﻫﻤﮑﺎران ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺷﺪه ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد اراﺋﻪ ﮐﺮدﻧﺪ. ﻧﺘﯿﺠﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﺷﺘﺎب ﺣﺮﮐﺖ در ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم ﻧﺮم ﺗﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد اﺳﺖ. در ﺣﺎﻟﯿﮑﻪ ﺷﺘﺎب ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺧﯿﻠﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮر اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ زﯾﺮا ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد در اﻃﺮاف TDC ﺗﻐﯿﯿﺮات زﯾﺎدي ﻣﯿﮑﻨﺪ.(ﺷﮑﻞ 17 و 18).
ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﺷﺘﺎب ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻫﯿﺪروژﻧﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻨﺰﯾﻨﯽ اﺳﺖ.
آقای Lee و ﻫﻤﮑﺎران ﺑﺮرﺳﯽ ﻫﺎﯾﯽ ﺑﺮ روي ﺳﺨﺘﯽ ﻓﻨﺮ ﻧﺼﺐ ﺷﺪه در ﻫﺮ ﺳﯿﻠﻨﺪر و ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن اﻧﺠﺎم دادﻧﺪ. آﻧﻬﺎ ﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ ﺑﺎ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺳﺨﺘﯽ ﻓﻨﺮ ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 19 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﺑﻪ راﺣﺘﯽ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ. ﻧﯿﺮوي ﻓﺸﺎري ﻓﻨﺮ ﺑﺎ ﺳﺨﺘﯽ ﻓﻨﺮ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺳﺨﺘﯽ ﻓﻨﺮ ﺗﺎﺛﯿﺮ ﺑﺴﯿﺎر زﯾﺎدي در ﺗﻨﻈﯿﻢ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد دارد.
اﺣﺘﺮاق اﺷﺘﻌﺎل ﺟﺮﻗﻪ اي
ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم، ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻨﺰﯾﻨﯽ از ﺟﺮﻗﻪ ﺷﻤﻊ ﻫﺎي ﻧﺼﺐ ﺷﺪه در ﺑﺎﻻي ﺳﯿﻠﻨﺪر ﺑﺮاي اﺷﺘﻌﺎل ﻣﺨﻠﻮط ﺳﻮﺧﺖ و ﻫﻮا در داﺧﻞ ﺳﯿﻠﻨﺪر زﻣﺎن ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺗﻮان اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ.
آقایان Mikalsen و Roskilly ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻨﺰﯾﻨﯽ را ﺑﺎ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از CFD ﻣﺪل ﮐﺮدﻧﺪ. آﻧﻬﺎ درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺑﺎزده ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد در ﺳﺮﻋﺖ ﻫﺎي ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ اﻣﺎ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد دﭼﺎر اﻓﺖ ﺑﺎزده ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ. )ﺑﺨﺎﻃﺮ ﺗﺎﺛﯿﺮ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺣﺠﻢ در ﻃﯽ اﺣﺘﺮاق ﮐﻪ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﺳﺮﻋﺖ اﺳﺖ.(ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 17 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ آﻧﻬﺎ درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد اﻧﺘﺸﺎر NOx ﮐﻤﺘﺮي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم دارﻧﺪ.)ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 18 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ(. اﯾﻦ اﻧﺘﺸﺎر ﮐﻤﺘﺮ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ اﯾﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ زﻣﺎن ﮐﻮﺗﺎه ﺗﺮي اﻃﺮاف TDC ﺻﺮف ﻣﯿﺸﻮد و اﺣﺘﺮاق ﺳﺮﯾﻌﺘﺮ اﻧﺠﺎم ﻣﯿﺸﻮد.
آقای Yuan و ﻫﻤﮑﺎران ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻧﺸﺎن دادﻧﺪ ﺳﻄﺢ اﻧﺘﺸﺎر NO در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻫﯿﺪروژﻧﯽ ﻣﺮﺳﻮم ﮐﻤﺘﺮ اﺳﺖ. در اﺣﺘﺮاق ﺑﻨﺰﯾﻨﯽ، زﻣﺎن ﺟﺮﻗﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻣﻬﻤﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﺴﺘﻘﯿﻤﺎ ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﻮﺗﻮر ﺗﺎﺛﯿﺮ ﻣﯿﮕﺬارد زﯾﺮا آن زﻣﺎن ﺷﺮوع اﺣﺘﺮاق را ﮐﻨﺘﺮل ﻣﯿﮑﻨﺪ. در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﻣﺮﺳﻮم، زﻣﺎن ﺟﺮﻗﻪ ﺑﺎ زاوﯾﻪ ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯿﺸﻮد. ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﮐﺮﻧﮏ ﺷﻔﺖ ﯾﺎ ﺣﺮﮐﺖ دوار ﻧﺪارﻧﺪ، ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ زﻣﺎن ﺟﺮﻗﻪ در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن در ﺟﻠﻮي ﺳﺮ ﺳﯿﻠﻨﺪر ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯿﺸﻮد.
آقای Huang از اﻧﺎﻟﯿﺰ ﻋﺪدي ﺷﺎﻣﻞ ﻣﺪل ﻫﺎي دﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ و ﺗﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﻓﺸﺎر اﺣﺘﺮاق در ﺳﯿﻠﻨﺪر و ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺨﺎﻟﻒ دو ﺿﺮﺑﻪ اي اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد.
اﺣﺘﺮاق اﺷﺘﻌﺎل ﺗﺮاﮐﻤﯽ
ا CI در ﯾﮏ ﻣﻮﺗﻮر اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻓﺮاﯾﻨﺪي اﺳﺖ ﮐﻪ در آن دﻣﺎي ﺑﺎﻻي ﻻزم ﺗﻮﺳﻂ ﺗﺮاﮐﻢ ﻫﻮا در ﺳﯿﻠﻨﺪر ﻗﺒﻞ از ﺗﺰرﯾﻖ ﺳﻮﺧﺖ در ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺣﺘﺮاق ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯿﺸﻮد. ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ، CI ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ ﺑﺎ ﺳﻮﺧﺖ دﯾﺰل ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﻣﯿﮕﯿﺮد.
آقای Mao و ﻫﻤﮑﺎران ﯾﮏ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺷﺪه ﻣﻮﺗﻮر دﯾﺰل ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از CFD اراﺋﻪ ﮐﺮدﻧﺪ و ﺗﺒﺎدل ﮔﺎز و ﻓﺮاﯾﻨﺪ اﺣﺘﺮاق را ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﮐﺮدﻧﺪ. آﻧﻬﺎ ﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﻣﻮﺗﻮر دﯾﺰل ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻧﺮخ ﭘﺨﺶ ﺣﺮارت ﺑﺎﻻﺗﺮي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻮﺗﻮﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﺗﺎﺧﯿﺮ اﺷﺘﻌﺎل دارﻧﺪ.
در اﯾﻨﺠﺎ ﻣﺪل ﺗﮏ ﺑﺮاي ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي اﺣﺘﺮاق اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ. آﻧﻬﺎ ﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺑﺎزده اﻧﺪﯾﮑﺎﺗﻮري ﻣﻮﺗﻮر ﭘﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﮐﺎﻫﺶ اﺗﻼف ﺣﺮارت و ﮐﺎﻫﺶ اﺻﻄﮑﺎك ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮر ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ. ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 19 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. دﻣﺎي ﮔﺎز ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ و ﺳﻄﺢ دﻣﺎي ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺗﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ و در ﻧﺘﯿﺠﻪ اﺗﻼف ﺣﺮارت ﮐﻤﺘﺮي دارد.
نتیجه ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي آﻧﻬﺎ ﻣﺰﯾﺖ ﮐﺎﻫﺶ دﻣﺎ واﺑﺴﻄﻪ ﺑﻪ اﻧﺘﺸﺎر NOx را ﻧﺸﺎن داد. زﯾﺮا ﻣﺘﻮﺳﻂ دﻣﺎي ﮔﺎز در ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺗﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ.ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 20 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
آقای Chenheng Yuan درﯾﺎﻓﺖ ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻫﯿﭻ ﻣﺰﯾﺘﯽ در اﻧﺘﺸﺎر ذرات ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﮐﺮﻧﮏ ﻣﺮﺳﻮم ﻧﺪارﻧﺪ.(ﺷﮑﻞ 20)
اﺣﺘﺮاق HCCI
ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ درﻗﺒﻞ اﺷﺎره ﺷﺪ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻣﯿﺘﻮاﻧﻨﺪ ﻓﺮاﯾﻨﺪ اﺣﺘﺮاق را ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﮐﻨﻨﺪ. اﯾﻦ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺑﻪ آﻧﻬﺎ اﯾﻦ اﺟﺎزه را ﻣﯿﺪﻫﺪ ﺗﺎ ﺑﺎ ﻧﻮع ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﻮﺧﺖ و اﺣﺘﺮاق HCCI ﻋﻤﻞ ﮐﻨﻨﺪ ﮐﻪ راﻧﺪﻣﺎن ﺣﺮارﺗﯽ را ﺑﻬﺒﻮد و دﻣﺎي اﻧﺘﺸﺎرات را ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯿﺪﻫﺪ.
آقایان Goldsborough و Blarigan از ﻧﺴﺒﺖ ﻫﺎي ﺧﺎص واﺑﺴﻄﻪ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﻌﺎدل، ﺑﺎزده Scavenging ، و دﻣﺎي ﻣﮑﺶ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮدﻧﺪ.
ﺑﺎزده ﺣﺮارﺗﯽ ﺳﯿﮑﻞ اﻧﺪﯾﮑﺎﺗﻮري ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 21 ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ. اﻓﺰاﯾﺶ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ اﺟﺎزه ﻣﯿﺪﻫﺪ ﻣﻮﺗﻮر ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﻌﺎدل ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺗﺮ ﻋﻤﻞ ﮐﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺳﻄﺢ اﻧﺘﺸﺎر NOx ﺑﻪ ﻃﻮر زﯾﺎدي ﮐﻤﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ.
آقای Li و ﻫﻤﮑﺎران ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﻣﺘﻠﺐ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺷﺪه ﻣﻮﺗﻮر ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد دوﺿﺮﺑﻪ اي ﺗﺤﺖ اﺣﺘﺮاق HCCI ﺑﺎ ﻣﻮﺗﻮر ﻣﺮﺳﻮم ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﮐﺮدﻧﺪ. آﻧﻬﺎ درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﯾﻂ ﯾﮑﺴﺎن ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ دﻣﺎي آن ﺧﯿﻠﯽ ﮐﻤﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮر ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ دﻣﺎي اﻧﺘﺸﺎرات واﺑﺴﻄﻪ را ﮐﺎﻫﺶ دﻫﺪ. ﺑﻌﻼوه آﻧﻬﺎ ﻧﺸﺎن دادﻧﺪ ﮐﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺨﻠﻮط ﻟﯿﻦ ﺑﺮاي دﺳﺘﺮﺳﯽ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﺑﺎﻻﺗﺮ ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻮﺛﺮ راﻧﺪﻣﺎن ﺣﺮارﺗﯽ در ﻣﻮﺗﻮر را ﺑﻬﺒﻮد ﺑﺒﺨﺸﺪ. ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 22 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. اﯾﻦ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎ ﻧﺘﯿﺠﻪ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه در ﺷﮑﻞ 21 اﺳﺖ.
آقایان Fredriksson و Denbratt ﯾﮏ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺷﺪه ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد دوﺿﺮﺑﻪ اي ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از 4 ﻧﻮع ﺳﻮﺧﺖ : دﯾﺰل، ﻫﯿﺪروژن، ﺑﻨﺰﯾﻦ و ﮔﺎز ﻃﺒﯿﻌﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮدﻧﺪ.
آﻧﻬﺎ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﻣﺘﻠﺐ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﻮﺗﻮر را ﺗﺤﺖ اﺣﺘﺮاق HCCI ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار دادﻧﺪ و درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﮔﺎز ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ و راﻧﺪﻣﺎن اﻧﺪﯾﮑﺎﺗﻮري را در ﭼﻬﺎر ﺳﻮﺧﺖ ﺑﻪ ﺧﻮد اﺧﺘﺼﺎص ﻣﯿﺪﻫﺪ. ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺟﺪول 1 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ ﻗﺒﻼ ﮔﻔﺘﻪ ﺷﺪ ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺗﻮﺳﻂ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺷﺎر در ﺳﯿﻢ ﭘﯿﭻ ﻫﺎي اﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ زﻣﺎﻧﯽ ﮐﻪ ﺣﺎﻟﺖ Firing ﻓﻌﺎل ﺷﺪه اﺳﺖ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯿﺸﻮد.
ﺗﻮان ﺧﺮوﺟﯽ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻪ ﻃﺮاﺣﯽ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ واﺑﺴﺘﻪ اﺳﺖ. در ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺷﺪه Li و ﻫﻤﮑﺎران ﺗﻮان ﺧﺮوﺟﯽ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد را ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﯿﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﮐﻠﯿﺪي ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺟﺮم ﭘﯿﺴﺘﻮن و زﻣﺎن اﺷﺘﻌﺎل ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار دادﻧﺪ. آﻧﻬﺎ درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﺗﻮان ﺧﺮوﺟﯽ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺑﺮ اﺳﺎس ﺗﻐﯿﯿﺮ اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﺑﻪ راﺣﺘﯽ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ.آﻧﻬﺎ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﺑﻬﯿﻨﻪ را ﺑﺮاي ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ 7.42 ﮐﯿﻠﻮوات و ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ 39.4 ﻫﺮﺗﺰ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎ وزن 3.7 ﮐﯿﻠﻮﮔﺮم و زﻣﺎن ﺟﺮﻗﻪ 2.5 ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 32 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﺑﺪﺳﺖ آوردﻧﺪ.
آقای Li و ﻫﻤﮑﺎران ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﺮ اﺳﺎس ﺗﺎﺛﯿﺮ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ )ﺗﺨﺖ و ﻟﻮﻟﻪ اي( و ﻧﯿﺮوي ﺧﺎرﺟﯽ اراﺋﻪ ﮐﺮدﻧﺪ. آﻧﻬﺎ درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﮐﻪ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ از ﻧﻮع ﺗﺨﺖ ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ و راﻧﺪﻣﺎن ﺑﺎﻻﺗﺮي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﻣﺪل ﻟﻮﻟﻪ اي دارﻧﺪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 33 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
آﻧﻬﺎ ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ درﯾﺎﻓﺘﻨﺪ زﻣﺎﻧﯽ ﮐﻪ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﯿﻦ روﺗﻮر و اﺳﺘﺎﺗﻮر و ﻧﯿﺮوي ﺧﺎرﺟﯽ ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ، ﺗﻮان ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﻗﺎﺑﻞ ﻣﻼﺣﻀﻪ اي اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ.
ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﺠﺮﺑﯽ
در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﺑﻪ ﻣﺮور ﺑﻌﻀﯽ از ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﺗﺠﺮﺑﯽ ﻣﻌﻤﻮل ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺷﺎﻣﻞ: ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن، ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺨﺎﻟﻒ، دو ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﯿﭙﺮدازﯾﻢ.
ﻣﺤﻘﻘﯿﻦ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎﺗﯽ را ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد - ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ازﺳﯿﮑﻞ دو ﺿﺮﺑﻪ و ﭼﻬﺎرﺿﺮﺑﻪ اﻧﺠﺎم دادﻧﺪ. Feng و ﻫﻤﮑﺎران ﯾﮏ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺑﺮاي اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي ﺗﻮﻟﯿﺪ اﻟﮑﺘﺮﯾﺴﺘﻪ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن دوﺿﺮﺑﻪ اراﺋﻪ ﮐﺮدﻧﺪ ﮐﻪ ﺷﺎﻣﻞ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﮑﺶ ﮔﺎز، ﺣﻔﺮه ﻣﮑﺶ ﮔﺎز، ﻧﯿﺮوي ﻣﻘﺎوم،ﻣﻮﺗﻮرﺧﻄﯽ و آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ، ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 35 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. آﻧﻬﺎ ﻧﺸﺎن دادﻧﺪ ﮐﻪ ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي ﺗﻮﻟﯿﺪ اﻟﮑﺘﺮﯾﺴﯿﺘﻪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻋﻤﺪه ﻣﺘﺎﺛﺮ از ﻋﻤﻠﮑﺮد ﭘﺎﯾﺪار اﺳﺖ زﯾﺮا ﺣﺮﮐﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻧﺘﯿﺠﻪ ﻣﯿﺸﻮد از اﻗﺪاﻣﺎت ﮐﻠﯽ ﻧﯿﺮوﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ از ﻗﺒﯿﻞ ﻓﺸﺎر ﮔﺎز اﺣﺘﺮاق، ﻣﻘﺎوﻣﺖ اﻟﮑﺘﺮوﻣﮕﻨﺘﯿﮏ و ﻧﯿﺮوي ﻣﻮﺗﻮر ﺧﻄﯽ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ آﻧﻬﺎ ﺳﯿﻠﻨﺪر ﻣﻮﺗﻮر را ﺑﺎ ﺣﻔﺮه ﻣﮑﺶ ﮔﺎز ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻦ ﮐﺮدﻧﺪ.
آقایان Johnson و Leick ﯾﮏ ﺑﺮرﺳﯽ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﻣﻌﻤﻮل ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺨﺎﻟﻒ اﻧﺠﺎم دادﻧﺪ. ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﺠﺮﺑﯽ آﻧﻬﺎ ﺷﺎﻣﻞ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺨﺎﻟﻒ ﺑﺎ ﺳﯿﻠﻨﺪر اﺣﺘﺮاق آب ﺳﺮد، دو آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﻟﻮﻟﻪ اي ﺷﮑﻞ، ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﻮزﯾﻊ روﻏﻦ رواﻧﮑﺎري ﺑﺮاي ﺗﺤﻮﯾﻞ روﻏﻦ رواﻧﮑﺎري ﺑﻪ ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺣﺘﺮاق و ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﺎﻣﯿﻦ ﻫﯿﺪروژن ﺑﻪ ﻣﺤﻔﻈﻪ اﺣﺘﺮاق ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ 26 ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ.
ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﮐﻪ ﻗﺒﻼ اﺷﺎره ﺷﺪ ﺑﺮاي ﻧﻮع ﺿﺮﺑﻪ ﭘﯿﺴﺘﻮن، ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد - دوﺿﺮﺑﻪ راﯾﺞ ﺗﺮﯾﻦ ﺑﺮرﺳﯽ را در ﺑﯿﻦ اﻧﻮاع دﯾﮕﺮ دارد زﯾﺮا ﻣﺰﯾﺖ ﻋﻤﺪه اي در زﻣﯿﻨﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر و ﮐﻨﺘﺮل دارﻧﺪ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه ﻧﺸﺎن ﻣﯿﺪﻫﺪ ﮐﻪ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد دو ﭘﯿﺴﺘﻮن، ﻧﺴﺒﺖ ﻗﺪرت ﺑﻪ وزن ﺑﺎﻻﺗﺮي در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ دﯾﮕﺮ اراﯾﺶ ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن دارد. اﮔﺮﭼﻪ ﻓﺮاﯾﻨﺪﻫﺎي اﺣﺘﺮاق ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﺘﻨﺎوب در ﻫﺮ ﺳﯿﻠﻨﺪر در ﻣﻮﺗﻮر دو ﭘﺴﺘﻮن رخ ﻣﯿﺪﻫﺪ ﮐﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻓﺸﺎر اﺣﺘﺮاق ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ در ﻫﺮ ﺳﯿﮑﻞ و ﻣﻮﺗﻮر ﻣﯿﺸﻮد. درﺿﻤﻦ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﯾﮏ ﻃﺮاﺣﯽ ﺳﺎده ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﮐﻨﺘﺮل ﺑﺎﻻﺗﺮي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دﯾﮕﺮ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد دارد. اﮔﺮﭼﻪ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ وﺟﻮد ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن داراي ﺑﺎﻻﻧﺲ ﺣﺮﮐﺘﯽ ﺧﻮﺑﯽ ﻧﯿﺴﺖ. ﺑﺮﺧﻼف ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد - ﺗﮏ ﭘﯿﺴﺘﻮن ﯾﮑﯽ از ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ ﻣﺰﯾﺖ ﻫﺎي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﭘﯿﺴﺘﻮن ﻣﺨﺎﻟﻒ داﺷﺘﻦ ﺑﺎﻻﻧﺲ ﺑﺴﯿﺎر ﺧﻮب ﺣﺮﮐﺘﯽ اﺳﺖ. اﻣﺎ ﻃﺮاﺣﯽ آﻧﻬﺎ ﭘﯿﭽﯿﺪه اﺳﺖ.
در ﮐﻨﺎر ﺗﻮﺻﯿﻒ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﭘﯿﺴﺘﻮن، ﻣﺎ ﻃﺮاﺣﯽ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ را ﻧﯿﺰ ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﻮﺻﯿﻒ ﻣﯿﮑﻨﯿﻢ.ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل ﻣﺎ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﻫﺎي ﺧﻄﯽ را ﺑﻪ ﺳﻪ ﮔﺮوه اﺻﻠﯽ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﯿﮑﻨﯿﻢ، ﺷﺎﻣﻞ ﺷﮑﻞ ﻫﺎي آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ (آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﻧﻮع ﺗﺨﺖ و ﻟﻮﻟﻪ اي)، ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻓﺎز( آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﺗﮏ ﻓﺎز و ﺳﻪ ﻓﺎز) و ﺗﻨﻈﯿﻤﺎت آﻫﻨﺮﺑﺎ ﻫﺎ ( آﻫﻨﺮﺑﺎ در ﺣﺎل ﺣﺮﮐﺖ، آﻫﻦ در ﺣﺎل ﺣﺮﮐﺖ و ﺳﯿﻢ ﭘﯿﭻ درﺣﺎل ﺣﺮﮐﺖ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ). در ﯾﮏ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺷﺪه،آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﻣﺪل ﺗﺨﺖ ﺑﻬﺘﺮ از ﻣﺪل ﻟﻮﻟﻪ اي از ﻟﺤﺎظ ﺑﺎزده، ﻗﺪرت ﻣﺸﺨﺼﻪ، وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﯽ و ﺟﺮﯾﺎن اﺳﺖ. اﮔﺮﭼﻪ اﯾﻦ ﻧﯿﺎز ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﯽ ﻫﺎي ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺗﻮﺳﻂ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي و ﺗﺠﺮﺑﻪ دارد. ﺑﺮاي ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻓﺎز ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ ﮐﻪ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﺳﻪ ﻓﺎز ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﻮان ﺑﺎﻻ ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ درﺣﺎﻟﯿﮑﻪ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﺗﮏ ﻓﺎز ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺗﻮان ﭘﺎﯾﯿﻦ ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ.
ﺑﻌﻼوه وﯾﮋه ﮔﯽ ﻫﺎي ﻃﺮاﺣﯽ، ﻣﺎ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد را ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي ﻋﻤﻠﮑﺮدي آﻧﻬﺎ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﯿﮑﻨﯿﻢ، از ﻗﺒﯿﻞ ﺣﺮﮐﺘﻬﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن، اﺣﺘﺮاق و ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ.
ﺑﺮاي ﺣﺮﮐﺖ ﻫﺎي ﭘﯿﺴﺘﻮن، ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد، اﺗﻼف ﺣﺮارت در ﺳﯿﻠﻨﺪر در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﻣﻮﺗﻮﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺷﺘﺎب ﭘﯿﺴﺘﻮن ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯿﺎﺑﺪ.
ﭘﯿﺎده ﺳﺎزي ﻓﻨﺮﻫﺎ در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻣﺰﯾﺖ ﻫﺎﯾﯽ ﺑﺮاي اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﺮﻋﺖ ﭘﯿﺴﺘﻮن و ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﻮﺗﻮر ﻧﺸﺎن ﻣﯿﺪﻫﺪ. ﻋﻼوه ﺑﺮ ﻣﺰﯾﺖ ﻫﺎي ﺣﺮﮐﺘﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن، ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه ﻧﺸﺎن ﻣﯿﺪﻫﺪ ﮐﻪ ﺑﺎزده ﺣﺮارﺗﯽ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ. ﻋﻼوه ﺑﺮاﯾﻦ ،ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﺷﺪه ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻣﺰﯾﺖ ﻫﺎﯾﯽ را ﺑﺮاي ﮐﺎﻫﺶ اﻧﺘﺸﺎر NOx ﻧﺸﺎن ﻣﯿﺪﻫﺪ. زﯾﺮا دﻣﺎي ﮔﺎز در ﺳﯿﻠﻨﺪر ﻫﺎي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ ﮐﻤﺘﺮ از ﻣﻮﺗﻮر ﻫﺎي ﻣﺮﺳﻮم اﺳﺖ.
ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﯾﮏ ﻣﺰﯾﺖ ﺑﺰرگ ﺑﺮاي اﺣﺘﺮاق اﺳﺖ. ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﮐﻢ، ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺧﻄﯽ ﭘﯿﺴﺘﻮن آزاد ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ ﻓﺮاﯾﻨﺪﻫﺎي اﺣﺘﺮاق و ﻋﻤﻠﮑﺮد را ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ اﻧﻮاع ﺳﻮﺧﺖ ﻫﺎ و اﺣﺘﺮاق HCCI ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺳﺎزي ﮐﻨﺪ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه ﻧﺸﺎن ﻣﯿﺪﻫﺪ ﮐﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﻮﺗﻮر در اﺣﺘﺮاق HCCI ﺑﯿﺸﺘﺮ از اﺣﺘﺮاق SI اﺳﺖ، در ﺣﺎﻟﯽ ﮐﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ دﻣﺎ در داﺧﻞ ﺳﯿﻠﻨﺪر در اﺣﺘﺮاق HCCI ﺧﯿﻠﯽ ﮐﻤﺘﺮ از اﺣﺘﺮاق SI اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﮐﺎﻫﺶ اﻧﺘﺸﺎر NOx ﻣﯿﺸﻮد.
ﯾﮏ ﻣﻮﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﭘﺴﺘﻮن آزاد ﻧﻤﯿﺘﻮاﻧﺪ ﺗﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻮﺗﻮر اﺣﺘﺮاق داﺧﻠﯽ ﻋﻤﻞ ﮐﻨﺪ. آن ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ ﺑﺎ آﻟﺘﺮﻧﺎﺗﻮر ﺧﻄﯽ ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﯾﮑﭙﺎرﭼﻪ ﺷﻮد. ﺗﻮان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ ﺗﻮﺳﻂ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻫﺎﯾﯽ از ﻗﺒﯿﻞ ﺟﺮم ﭘﯿﺴﺘﻮن، زﻣﺎن اﺷﺘﻌﺎل، ﻧﺴﺒﺖ ﺗﻌﺎدل، ﻣﻘﺎوﻣﺖ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ، و ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻫﻮاﯾﯽ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺷﻮد.
A review of free-piston linear engines
Nguyen Ba Hung, Ocktaeck Lim
