موتور خودرو

تا سال ۲۰۱۳، دامنه گسترده ای از سامانه های پیش رانش برای خودروها و وسایل نقلیهٔ دیگر در دسترس یا قابل استفاده بوده اند. موتورهای درون سوز مبتنی بر سوخت بنزین، گازوئیل ( دیزل ) ، پروپان یا گاز طبیعی، خودروهای Plug - in hybrid|پلاگین هایبریدها، خودروهای پیل سوختی مبتنی بر سوخت هیدروژن و تمامی خودروهای برقی، گزینه هایی هستند که تاکنون به عنوان سامانه های قابل استفاده برای خودروها ارائه شده اند. با توجه به شعاع حرکتی محدود و هزینه بالای باتری ها، خودروهای نیازمند سوخت گویا در این میان نسبت به خودروهای برقی برتری دارند. برخی از این گزینه ها نیز نیازمند احداث شبکه ای از جایگاه های سوخت یا ایستگاه های شارژ هستند. [ ۱]
کشورهای اروپایی و ژاپن با به کارگیری پیشرفته ترین فناوری ها در طراحی های پیشرفته، که در نتیجهٔ سرمایه گذاری های قابل توجه در تحقیقات و توسعه میسر شده است، نسبت به خودروسازان و تأمین کنندگان قطعات چینی، که تا سال ۲۰۱۳ بودجه های کمی را به توسعه اختصاص داده بودند و ظرفیت کافی برای ساخت قطعات لازم برای پیشرانه ها و موتورهایی با فناوری بالا را نداشته اند، به برتری دست یافته اند. [ ۲]
مهم ترین مشخصهٔ یک موتور خودرو ( در مقایسه با یک موتور ثابت یا یک موتور دریایی ) ، نسبت توان به وزن بالای آن است. امکان دستیابی به این مشخصه به واسطهٔ بهره مندی از سرعت چرخشی بالا فراهم می شود. با این حال، موتورهای خودرو در بعضی مواقع جهت استفاده در وسایل نقلیهٔ دریایی دستخوش تغییرات و اصلاحاتی می شوند که این موضوع منجر به ساخت موتورهای خودروی دریایی می شود. [ نیازمند منبع]
در سال های اولیه، تلاش هایی برای استفاده از موتورهای بخار و موتورهای الکتریکی صورت گرفت، اما موفقیت های کمی در این زمینه کسب شد. در قرن بیستم میلادی موتور درون سوز ( ICE ) به نوع غالب موتورهای مورد استفاده در خودروها بدل شد. در سال ۲۰۱۵ موتور درون سوز همچنان بیشترین کاربرد را در خودروها دارد، اما استفادهٔ دوباره از نیروی الکتریسیته نیز محتمل به نظر می رسد؛ چرا که نگرانی ها در رابطه با آلایندگی گازهای خروجی موتورهای درون سوز رو به افزایش است.
تا سال ۲۰۱۷، اکثریت خودروهای موجود در ایالات متحده نیروی خود را از سوخت بنزین می گرفته اند. در اوایل سدهٔ ۱۹۰۰ میلادی، موتورهای درون سوز در رقابت با موتورهای بخار و موتورهای الکتریکی بوده اند. در آن زمان، موتورهای درون سوز از سوخت بنزین استفاده می کردند. مفهوم کلی عملکرد موتورهای دورن سوز وابسته به یک پیستون است که به واسطهٔ یک احتراق محدود و معین، فشرده شده و به حرکت درمی آید. [ ۳] این احتراق، هیدروکربن موجود در سرسیلندر موتور را می سوزاند. در میان تمامی خودروهای تولید شده در آن زمان، تنها در حدود یک چهارم آن ها به عنوان خودرویی با موتور درون سوز شناخته می شوند؛ اما در طول سال های بعدی موتور درون سوز به محبوب تری نوع موتور برای خودروها تبدیل شد. [ ۴] رودلف دیزل در قرن نوزدهم میلادی گونهٔ جدیدی از پیشرانهٔ درون سوز را ابداع کرد که نیروی خود را با استفاده از تزریق سوخت مایع به داخل هوایی که تنها به واسطهٔ فشرده سازی گرم شده بود، به دست می آورد. [ ۳] این نوع موتور ابداعی رودلف دیزل، درواقع جد موتورهای دیزلی امروزی مورد استفاده در خودروها، به ویژه خودروهای سنگین مانند کامیون ها است.