ایده ساخت پروژه موتور دوزمانه بدون دود در اثر توقف تولید موتورهای دوزمانه در سطح جهان به علت دودزایی و آلودگی هوا به وجود آمد.
البته بحث موتور دوزمانه بدون دود از سال‌ها قبل مطرح شده و تازگی ندارد؛ تا آنجا که در دهه آخر قرن اخیر، طرفداران محیط زیست موفق به توقف تولید و تردد این‌گونه موتورها شدند و تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان که نمی‌توانستند به‌راحتی از قدرت و شتاب این نوع موتور بگذرند، اقدام به فیلترکردن گازهای خروجی کردند که تا حدودی موفق بوده اما رضایت‌بخش نبوده و همچنین تعویض و نگهداری فیلترها هزینه‌های بسیاری به همراه داشت.
تمامی تلاش‌ها برای جداکردن روغن قبل از عمل احتراق بی‌نتیجه بوده و به سرانجام نرسیده و این در حالی است که بازده زیاد این موتور، آن را از تمامی انواع خود برتر قرارداده (منظور موتورهای بنزینی و دیزلی معمولی است) و بین دوست‌داران قدرت و سرعت از پرطرفدارترین آنهاست. کشورهای زیادی از جمله ژاپن و آلمان در این زمینه پیش‌قدم هستند.
به گزارش همشهری، پروژه ساخت موتور دوزمانه بدون دود در کشور، در بهمن سال82 شروع شده و پس از انجام آزمایش‌های گوناگون و طی‌کردن مراحل ساخت، سرانجام در تیر85 به پایان رسید و ثبت آن تا مهر امسال طول کشید.
نحوه عملکرد
آقای سعید جوانمردی -مبدع این موتور- درباره نحوه عملکرد این موتور به خبرنگار همشهری گفت که این موتور دارای اکثر خاصیت‌های موتورهای چهارزمانه و دوزمانه است که به روش مشروحه زیر حاصل شده است:
کمپرسور مکانیکی تهیه و نصب شده که به وسیله مکش، هوا را از کاربراتور گذرانده و فشار سوخت آماده احتراق را بالا برده و آماده تزریق داخل سیلندر می‌کند تا در کمترین زمان، جایگزین سوخت داخل سیلندر شده و آماده برای احتراق مجدد شود. از مزیت‌های این کمپرسور استفاده از سوپاپ‌های خودهدایت‌شونده است (یک طرفه) که باعث می‌شود کمتر از نیروی موتور استفاده کند و همچنین نیاز به زمان‌بندی ندارد.
جوانمردی افزود: توجه داشته باشید که انواع کمپرسورهای دیگر که تاکنون به کار برده شده اکثراً از نیروی خروجی اگزوزها استفاده کرده (توربوشارژر) و کمتر مکانیکی بوده و همچنین فقط به منظور بازخورانی مورد استفاده قرار گرفته. نوع مکانیکی با دور موتور کاملا ً هماهنگ بوده و در دورهای خیلی پایین هم نیروی لازم برای موتور را فراهم می‌کند. البته می‌توان از انواع دیگر کمپرسورهایی که نیروی کمتری از موتور می‌گیرد (با توجه به علم روز) استفاده کرد.
خاصیت‌های موتور
از ویژگی‌های استفاده از کمپرسور مکانیکی، این است که دمای سوخت آماده احتراق را تا حد مناسبی افزایش داده، در نتیجه حاصل آن، احتراق بهتر است.
از دیگر ویژگی‌های آن این است که امکان بازخورانی به راحت‌ترین نحو ممکن است که این امر باعث می‌شود نیروی مورد استفاده خود را جبران کند و حتی از دوزمانه‌های پیشین جلو زده و یک پله بالاتر قرارگیرد زیرا موتورهای دوزمانه نسل قدیم، قابلیت بازخورانی به علت سوخت‌گیری از محفظه پایین سیلندر و خروج دود از همین مکان (سوراخ‌های پایین سیلندر) را نداشته و عدم وجود سوپاپ، این امکان را از بین برده در حالی که در این موتور، سوخت‌گیری از بالای سیلندر انجام می‌شود و این کار توسط دو سوپاپ که یکی برای دود و دیگری برای سوخت است انجام می‌پذیرد.
از خواص دیگر آن، قابلیت زمان‌بندی است که امروزه ثابت شده که زمان‌بندی جداگانه سوپاپ‌ها تاثیر به‌سزایی در مصرف سوخت و کارکرد آن ایجاد می‌کند.
عملکرد این سوپاپ‌ها به نحوی است که در زمان احتراق ( نقطه مرگ بالا) کاملاً بسته است و در زمان تخلیه و بارگیری ( نقطه مرگ پایین) با کمی اختلاف، تقریبا به‌طور هم‌زمان باز می‌شود. این اختلاف برای کاهش فشار حاصل از احتراق، قبل از ورود سوخت است که باعث می‌شود سوخت آماده تزریق، آسان‌تر وارد سیلندر شود و به اصطلاح پس نزند و این کار توسط سوپاپ خروجی با کمی زودتربازشدن، به‌سهولت انجام می‌پذیرد.
باید در نظر داشته باشید برای اولین بار در جهان عمل سوخت‌گیری و تخلیه در موتورهای دوزمانه، از بالای سیلندر انجام می‌شود و این عمل، منحصر به موتورهای چهارزمانه است و این موتور، اولین موتور دوزمانه است که از این خاصیت استفاده می‌کند.
همچنین زائده‌هایی در سرسیلندر و سوپاپ به وجود آورده شده که باعث می‌شود سوخت، مستقیم از سیلندر خارج نشود و درون سیلندر دور بزند و دود را کاملا ً خارج کند. تمامی عوامل فوق ضربه کار را به‌وجود آورده و خود را برای سیکل بعدی آماده می‌سازد.
ویژگی‌های موتور
این موتور ویژگی‌هایی به شرح مطروحه زیر که بسیار جالب توجه است را به وجود آورده است.
همان‌طور که گفته شد این موتور از اکثر ویژگی‌های مثبت موتورهای چهارزمانه و دوزمانه بهره جسته است؛ به نحوی که شاید به همین دلیل بتوان این نسل را از لحاظ کارایی و خاصیت موتور سه‌زمانه معرفی کرد زیرا بیشتر مزیت‌های موتورهای فوق را دارد و حد وسطی در بین آنهاست.
اهم خواص آن به شرح زیر است:
1 - عدم آلودگی هوا (عدم دودزایی و سوزاندن روغن به همراه بنزین)
2 - شتاب و قدرتی نزدیک به موتورهای دوزمانه (و حتی بالاتر در صورت بازخورانی)
3 - قابلیت بازخورانی و زمان‌بندی سوپاپ‌ها
4 - استقامت، استهلاک و عمر مفیدی برابر با موتورهای چهارزمانه
5 - قابلیت ساخت موتورهای سنگین‌تر بدون محدودیت تعداد سیلندر برای موتورهای بنزینی و دیزلی
6 - سازگاری با سیستم انژکتور و گازسوز (یک موتور گازسوز دوزمانه می‌تواند شتاب و قدرت قابل قبولی داشته باشد)
جوانمردی در ادامه گفت که همان‌طور که می‌دانید یکی از خاصیت‌های مورد توجه موتورهای دوزمانه، وزن پایین آن نسبت به موتورهای چهارزمانه است که این اختلاف وزن در اثر نبود سوپاپ‌ها و روغن در محفظه موتور است؛ حال آن‌که موتور دوزمانه جدید (بدون دود) سوپاپ و روغن دارد. برای کم‌کردن وزن یک موتور از دو نوع تغییر می‌توان بهره جست؛ یکی تغییر در آلیاژ اجزای تشکیل‌دهنده آن (که مورد بحث ما نیست) و دیگری تغییر در ساختار موتور. چون که حذف روغن (بدون تغییر اساسی در آلیاژها) منطقی نیست، راه حل مناسبی برای حذف سوپاپ‌ها در نظر گرفته شده و آن هم برگرداندن محل تخلیه و بارگیری به همان مکان قبلی است یعنی در پایین سیلندر.
برای عملی شدن این کار باید از تراوش روغن به محفظه احتراق جلوگیری کرد تا احتراق بدون دودی داشته باشیم و این کار، نیاز به طراحی سوپاپ‌های جدید دارد. سوپاپی که در ادامه مورد بحث قرار می‌گیرد وزن موتور را به میزان قابل توجهی کم کرده و همچنین در صورت لزوم، قابل هدایت خواهد بود (جهت بازخورانی).
این سوپاپ توسط پیستون هدایت می‌شود و این کار باعث حذف‌شدن انگشتی‌ها، بادامک، میل بادامک چرخ‌دندهای لازمه و... می‌شود که در مجموع، باعث کاهش وزن قابل توجهی می‌شود. از طرف دیگر از آنجا که روی این سوپاپ‌ها فشار تراکم و انفجار نیست، نیازی به فنرهای قوی جهت آب‌بندی نیست و انرژی بسیار پایینی جهت بازوبسته‌شدن از پیستون دریافت می‌کند که به‌راحتی مانع تراوش روغن به محفظه سوخت می‌شود که کاملا ً با پیستون هماهنگ بوده و از سرعت خوبی در هنگام بازوبسته‌شدن برخوردار است.