موتور دیزلی چیست؟
موتور دیزلی نوعی موتور احتراق داخلی است که انرژی سوخت دیزل را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. این موتور به‌دلیل طراحی خاص خود، توانایی تولید گشتاور بالا و کارایی قابل توجهی دارد و اغلب در ماشین‌آلات صنعتی، کامیون‌ها، کشتی‌ها و وسایل نقلیه سنگین استفاده می‌شود.
در موتور دیزلی، احتراق با فشرده‌سازی هوا آغاز می‌شود، به‌طوری که سوخت به‌طور مستقیم به سیلندرهای داغ و فشرده شده وارد شده و خودبه‌خود مشتعل می‌شود. این فرایند برخلاف موتور بنزینی است که نیاز به جرقه برای احتراق دارد.
مزایای استفاده از موتور دیزلی کدامند؟
- بهره‌وری سوخت: موتورهای دیزلی به‌دلیل فشرده‌سازی بالاتر و احتراق کامل‌تر، سوخت کمتری نسبت به موتورهای بنزینی مصرف می‌کنند. این امر موجب می‌شود هزینه‌های عملیاتی کاهش یابد و برای مسافت‌های طولانی بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر باشند.
- طول عمر و دوام بیشتر: ساختار قوی و مواد مقاوم به‌کار رفته در موتورهای دیزلی، آن‌ها را در برابر شرایط سخت و استفاده طولانی‌مدت مقاوم می‌سازد. این موتورها برای کاربردهای سنگین و استفاده مداوم بسیار مناسب هستند و در صورت نگهداری صحیح، می‌توانند عمر طولانی داشته باشند.
- گشتاور بالا: موتورهای دیزلی معمولاً گشتاور بالایی در دورهای پایین تولید می‌کنند، که برای حمل بارهای سنگین یا حرکت در سطوح ناهموار ایده‌آل است. این ویژگی یکی از دلایل اصلی استفاده از موتورهای دیزلی در کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و وسایل نقلیه سنگین است.
- مقاومت در برابر حرارت بالا: به دلیل احتراق در دماهای بالا و فشار زیاد، موتورهای دیزلی توانایی مقاومت در برابر شرایط سخت و حرارت‌های بالا را دارند و از لحاظ ایمنی بیشتر به چشم می‌آیند.
روش کار موتور دیزلی به چه صورت است؟
روش کار موتور دیزلی را می‌توان به چهار مرحله اصلی تقسیم کرد:
- مرحله مکش: در ابتدا، پیستون به سمت پایین حرکت می‌کند و هوای تازه را وارد سیلندر می‌کند. در این مرحله فقط هوای خالص وارد محفظه احتراق می‌شود و هیچ سوختی تزریق نمی‌شود.
- مرحله تراکم: با بالا رفتن پیستون، هوا فشرده می‌شود. این فشرده‌سازی بالا باعث افزایش دمای هوا درون سیلندر می‌شود. این مرحله یکی از تفاوت‌های کلیدی موتور دیزلی با موتور بنزینی است، چرا که در موتور بنزینی، نسبت تراکم پایین‌تر است.
- مرحله احتراق: وقتی پیستون به بالای سیلندر می‌رسد و هوا به دمای بالایی می‌رسد، سوخت دیزل به‌صورت مستقیم و به مقدار مشخصی به سیلندر تزریق می‌شود. به دلیل دمای بالای هوا، سوخت دیزل فوراً مشتعل می شود و منجر به یک انفجار کنترل‌شده می‌شود. این انفجار باعث می‌شود پیستون به سمت پایین حرکت کند و انرژی لازم برای تولید قدرت مکانیکی فراهم شود.
- مرحله تخلیه: پس از اتمام مرحله احتراق، پیستون دوباره به بالا حرکت می‌کند و گازهای خروجی از سیلندر تخلیه می‌شوند. این فرایند چرخه‌ای تکرار می‌شود و موتور به‌طور مداوم به کار خود ادامه می‌دهد
اجزای اصلی موتور دیزلی کدامند؟
سیلندرها
سیلندر یکی از اصلی‌ترین اجزای موتور دیزلی است که در آن فرایندهای مکش، تراکم، احتراق، و تخلیه صورت می‌گیرد. هر موتور ممکن است یک یا چند سیلندر داشته باشد، و تعداد سیلندرها تأثیر زیادی در قدرت و عملکرد موتور دارد. سیلندرها معمولاً از جنس فلزات مقاوم به حرارت ساخته می‌شوند تا در برابر فشار و حرارت بالای احتراق مقاوم باشند.
پیستون موتور دیزلی
پیستون قطعه‌ای است که در داخل سیلندر حرکت می‌کند و انرژی حاصل از احتراق را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. این قطعه با بالا و پایین رفتن، چرخه موتور را تکمیل کرده و به کمک میل‌لنگ نیروی چرخشی تولید می‌کند. پیستون‌ها معمولاً از جنس آلومینیوم یا فولاد هستند.
میل‌لنگ (Crankshaft)
میل‌لنگ قطعه‌ای است که به پیستون‌ها متصل است و انرژی خطی حرکت پیستون را به انرژی چرخشی تبدیل می‌کند. این انرژی چرخشی برای راه‌اندازی سایر بخش‌های ماشین مانند گیربکس و چرخ‌ها به‌کار می‌رود. میل‌لنگ به دلیل اهمیت و فشار زیادی که روی آن وارد می‌شود، از فولاد با مقاومت بالا ساخته می‌شود.
میل سوپاپ (Camshaft)
میل سوپاپ وظیفه کنترل سوپاپ‌های ورودی و خروجی موتور را بر عهده دارد. به طور کلی میل سوپاپ با چرخش خود، سوپاپ‌ها را در زمان مناسب باز و بسته می‌کند. از این طریق ورود هوا و خروج گازهای احتراق را کنترل می‌کند. میل سوپاپ معمولاً با میل‌لنگ هماهنگ است تا چرخه موتور به درستی کار کند.
سوپاپ‌ها (Valves)
موتورهای دیزلی معمولاً دارای دو نوع سوپاپ هستند: سوپاپ ورودی و سوپاپ خروجی. سوپاپ ورودی برای ورود هوای تازه به سیلندر باز می‌شود و سوپاپ خروجی گازهای ناشی از احتراق را خارج می‌کند. این سوپاپ‌ها باید در زمان‌های دقیق باز و بسته شوند تا موتور به درستی کار کند.
انژکتور سوخت موتور دیزلی (Fuel Injector)
انژکتور در موتور دیزلی وظیفه تزریق سوخت به داخل سیلندر را بر عهده دارد. این تزریق باید در زمان دقیق و به میزان مشخصی انجام شود تا احتراق بهینه و کاملی صورت گیرد. انژکتور با فشار بالا سوخت را به صورت پودر وارد سیلندر می‌کند که به احتراق سریع‌تر کمک می‌کند.
توربوشارژر
توربوشارژر در برخی از موتورهای دیزلی برای افزایش توان و بازده موتور استفاده می‌شود. این قطعه با استفاده از انرژی گازهای خروجی موتور، هوای فشرده را وارد سیلندر می‌کند و باعث می‌شود احتراق بهتری صورت گیرد. توربوشارژر با افزایش فشار هوا، کارایی موتور و بهره‌وری سوخت را بهبود می‌بخشد.
پمپ سوخت (Fuel Pump)
پمپ سوخت وظیفه دارد تا سوخت را از مخزن به انژکتور تزریق کند. بنابراین پمپ سوخت باید فشار کافی ایجاد کند تا سوخت به صورت صحیح به انژکتور و از آنجا به داخل سیلندر منتقل شود. در موتورهای دیزلی، این پمپ از اهمیت زیادی برخوردار است چون فشار بالا برای تزریق مستقیم سوخت لازم است.
سیستم خنک‌کننده موتور دیزلی
موتورهای دیزلی در هنگام کارکرد به دلیل احتراق در دمای بالا، گرمای زیادی تولید می‌کنند. سیستم خنک‌کننده (که معمولاً شامل رادیاتور و مایع خنک‌کننده است) این حرارت را از موتور خارج کرده و از گرم‌شدن بیش از حد آن جلوگیری می‌کند. این سیستم معمولاً با استفاده از آب یا مایع خنک‌کننده، گرمای موتور را کاهش می‌دهد.
سیستم روان‌کاری (Lubrication System)
سیستم روان‌کاری، روغن را به تمام بخش‌های متحرک موتور می‌رساند تا از اصطکاک و ساییدگی جلوگیری کند. این سیستم با کاهش اصطکاک، کارایی موتور را افزایش می دهد و عمر اجزای متحرک را بیشتر می‌کند. روغن موتور به کمک یک پمپ روغن در سیستم گردش می‌کند و به اجزای حیاتی موتور می‌رسد.
شمع گرم‌کن موتور دیزلی (Glow Plug)
در موتورهای دیزلی، مخصوصاً در دماهای پایین، احتراق به دلیل عدم وجود جرقه گاهی به سختی صورت می‌گیرد. شمع گرم‌کن قطعه‌ای است که با گرم کردن هوای داخل سیلندر، فرآیند احتراق را در شروع کار موتور تسهیل می‌کند. این شمع‌ها به‌ویژه در هنگام استارت اولیه موتور کاربرد دارند.
چرا به موتور دیزلی فشار ثابت می گویند؟
به موتور دیزلی “موتور فشار ثابت” می‌گویند. زیرا در چرخه ترمودینامیکی آن (چرخه دیزل)، مرحله احتراق به شکلی طراحی می شود که فشار به صورت تقریبی ثابت باقی بماند. این ویژگی به دلیل نحوه‌ی تزریق سوخت و فرایند احتراق در موتورهای دیزلی به وجود می‌آید.
- تزریق تدریجی سوخت: در موتور دیزل، سوخت دیزل به‌تدریج و در طی مدت کوتاهی به داخل سیلندر تزریق می‌شود، نه به‌صورت ناگهانی مانند موتورهای بنزینی. این تزریق تدریجی باعث می‌شود که فشار در سیلندر با شروع احتراق به صورت یکنواخت‌تری افزایش یابد و سپس تقریباً ثابت بماند.
- احتراق در فشار ثابت: در هنگام احتراق، چون سوخت به‌آرامی و به تدریج وارد سیلندر می‌شود، در مقایسه با موتورهای بنزینی که احتراق در حجم ثابت رخ می‌دهد، فشار سیلندر تغییر زیادی نمی‌کند. به عبارت دیگر، در مدت زمان کوتاهی که احتراق کامل می‌شود، حجم سیلندر در حال تغییر (افزایش) است، اما فشار به صورت نسبی ثابت می‌ماند.
- تفاوت با موتورهای بنزینی: در موتورهای بنزینی، احتراق در حالتی رخ می‌دهد که حجم سیلندر ثابت است (حجم ثابت)، و در نتیجه فشار به شدت افزایش می‌یابد. اما در موتور دیزل به دلیل احتراق در فشار ثابت، این افزایش شدید فشار رخ نمی‌دهد.
نتیجه گیری
به دلیل این ویژگی، چرخه ترمودینامیکی موتور دیزل را به عنوان “چرخه فشار ثابت” می‌شناسند، زیرا در مرحله احتراق، فشار به‌طور نسبی ثابت می‌ماند. این ویژگی موتور دیزل را برای کارهای سنگین و مصرف سوخت بهینه‌تر مناسب می‌سازد، زیرا انرژی بیشتری از احتراق استخراج می‌شود و بازدهی آن بالاتر است.
گروه صنعتی الماس جنوب ازســـال 1393 با هدف کمک به رفــــــع مشکـــلات موجــــــود دربخش های معدنی و صنعتی با مدیــریت مهندس سید حسین مرتضـــــوی تــاسیس گردید. این گروه دارای دو مجموعه مجزا در زمینه ی ســـاخت و اورهــال و هــم چنــیــن بازرگانی می باشــد آورده شده است…