چگونگی کار کرد موتور های دیزلی

چگونگی کار کرد موتور های دیزلی

چگونگی کار کرد موتور های دیزلی : درباره نحوه کار موتور های دیزل باید به این مورد اشاره کنیم که در واقع یکی از محبوب ترین مقالات سایت HowStuffWorks آموزش و بیان طرز کار موتور خودرو است . که در این مقاله در مورد اساس اولیه موتور های احتراق داخلی و هم این که در مورد سیکل چهار زمانه و درباره موتور تمام سیستم های کمکی که به موتور کمک می کنند توضیحات کاملی را ارائه می کنند.

چگونگی کار کرد موتور های دیزلی

یکی از سوال های بسیار متداولی که بعد از انتشار این مقاله تا به حال هم پرسیده می شود این است که بین موتور های بنزینی و دیزلی چه تفاوتی وجود دارد ؟

ایده موتور های دیزل را در سال ۱۸۹۲ رودولف دیزل توسعه و سپس هم او در همین سال حق ثبت اختراع آلمان را بدست آورد .مهم ترین هدفی که از این اختراع داشت این بود که موتوری را با بازده بالا تولید کند . در در سال ۱۸۷۶ بودد که موتور های بنزینی اختراع شدند و در آن موقع هم این موتور ها بازده بالایی را نداشتند .

معرفی برندهای برتری موتور های دیزلی : دیزل ژنراتور

تفاوت موتور های دیزلی و موتور های بنزینی

  • در موتور های بنزینی مخلوط هوا و گاز توسط موتور مکیده و سپس آن را متراکم می کند و بعد مخلوط هوا گاز را با جرقه مشتعل می کند اما در موتور های دیزلی موتور فقط هوا را می گیرد و آن را متراکم می کند و تزریق سوخت به داخل هوای متراکم بعد صورت می گیرد. و مشتعل شدن خود به خودی سوخت در اثر گرمای حاصل از متراکم شدن هوا است.
  • در موتور های بنزینی نسبت تراکم ۸:۱ تا ۱۲:۱ است، اما این نسبت در موتور های دیزلی ۱۴:۱ به بالا مثلاً ۲۵:۱ است . هر چقدر که موتور های دیزلی تراکم نسبت بالاتری را داشته باشد بسیار منجر به بهتر شدن بازده می شود .
  • معمولا در موتور های بنزینی هوا و سوخت با استفاده از کاربراتور قبل از ورود به داخل سیلندر مخلوط می شوند. اما این در موتور های دیزل به این شکل است که سوخت را مستقیماً به داخل سیلندر می پاشند و از تزریق سوخت مستقیم استفاده می کنند .

از آن جایی که در موتور های دیزل شمع وجود ندارند. پس از این که هوا را می مکند آن را متراکم می کنند و در مرحله بعد سپس سوخت را به داخل محفظه احتراق مستقیما تزریق می کنند و در نتیجه در یک موتور دیزل گرمایی که حاصل از متراکم شدن هوا است موجب مشتعل شدن سوخت می شود.

تزریق سوخت در موتور های دیزل

در موتور های دیزل انژکتور از اجزای بسیار پیچیده ای تشکیل شده است که همیم مورد هم موضوع بسیاری از آزمایشات بزرگ بوده است. ممکن است که انژکتور در هر موتور خاصی یک مکان مختلف جای داده شده باشد. مهم ترین کاری که باید از عهده انژکتور بر بیاید این است که دما و فشار داخلی سیلندر را نگه می دارد و سپس سوخت را به قطرات ریز تر تبدیل می کند. و مهم ترین چالش هم گردابی کردن قطرات در داخل سیلندر که باعث پخش متناسب آنها می شود.

سوپاپ مکش مخصوصی در بعضی موتور های دیزلی وجود دارد که قبل از محفظه احتراق به کار می گیرند یا برای گردابی ( چرخشی ) کردن هوا در داخل محفظه احتراق از سایر موارد استفاده می کنند و به صورت جرقه زنی و فرآیند احتراق را بهبود می دهند. فرآیند تزربق سوخت در واقع یکی از مهم ترین تفاوت های بزرگ بین موتور های دیزلی و بنزینی است در اکثر موتور خودرو ها از انژکتور و یا یک کاربراتور که نسبت به تزریق مستقیم ترجیح دارد استفاده می کنند.

بنابراین در یک موتور خودرو ، همه سوخت در داخل سیلندر در طی مرحله مکش بارگذاری شده و سپس متراکم می شود. محدود به نسبت تراکم موتور مقدار تراکم مخلوط سوخت و هوا است. زمانی مخلوط سوخت و هوا به طور خود به خودی مشتعل می شود که موتور هوا را بیش از اندازه متراکم کند.کار موتور های دیزل تنها این است که هوا را متراکم می کنند،از همین رو هم ممکن است که نسبت تراکم می تواند خیلی بالا باشد. و همین نسبت تراکم بالا است که قدرت بیشتری را تولید می کند .

در بعضی موتور های دیزل یک شمع گرمکن وجود دارد منظور از شمع گرم کن ، گرمکن الکتریکی کوچکی است که در موتور های دیزلی و در محفظه احتراق اولیه نصب می شود تا به ترتیب محفظه احتراق را پیش گرم کند تا در هوای سرد هم موتور بسیار آسان تر و بدون مشکلی روشن شود. با سرد شدن موتور دیزل در مرحله کمپرس ممکن است که دمای هوا به اندازه کافی برای مشتعل کردن سوخت بالا نباشد.

اما در موتور های جدید تمامی این وظایف توسط ارتباط ECM با مجموعه از سنسور های پیچیده ای که هر چیزی را از دور موتور تا دمای روغن و مایع خنک کننده را اندازه گیری می کند است. ECM یک جعبه فلزی است که حاوی واحد پردازنده ی مرکزی که تمامی اطلاعات را از کلید ها و حسگر ها دریافت می کند و سپس مدار اولیه را باز و بسته می کند ؛ممکن است مدول مجزایی باشد یا یکی از کارکرد های مدول کنترل موتور یا سیستم انتقال توان باشد.

این سیستم حتی وضعیت موتور را نیز کنترل می کند . امروزه دیگر از گرمکن ها در موتور های بزرگ استفاده چندانی نمی شود . و این ECM هستند که علاوه بر این که دمای هوای محفظه را حس می کند و تایمینگ موتور را در هوای سرد نیز ریتارد می کند. و سوخت دیرتر تزریق می شود. و از همین رو هم هوا که در داخل سیلندر بیشتر متراکم می شود باعث ایجاد گرمای زیاد می شود که این مسئله به روشن شدن سریع موتور کمک بسیاری می کند .

اما برای سریع تر روشن شدن موتور های کوچک و موتور های که کنترل کامپیوتری پیشرفته را ندارند برای برای حل این مشکل از گرمکن استفاده می کنند .بین موتور های دیزلی و موتور های بنزینی تنها تفاوت فقط وجود دلایل مکانیکی نیست ، بلکه این موتور ها از لحاظ سوخت مصرفی شان نیز با هم دارای تفاوت هستند .

سوخت دیزل :

تفاوتی که بین سوخت دیزل و بنزین است کاملا روشن و آشکار است و آنها بسیار متفاوت هستند . حتی بوی آن ها هم بسیار بوی متفاوتی است. درباره سوخت دیزل ( گازوئیل ) بهتر است بگوییم که این سوخت نسبت به بنزین بسیار سنگین تر و روغنی تر است. تبخیر گازوئیل نسبت به بنزین دیرتر انجام می شود، و نسبت به آب نقطه جوش آن بالاتر است. معمولاً وقتی صحبت از سوخت دیزل می شود تمام توجهات معطوف به گازوئیل می شود .

فیلتر هوا

فیلتر هوا , قیمت فیلتر هوا

فیلتر هوا : یکی از مهم ترین عواملی که باعث خرابی و خوب کار نکردن موتور های برق و یا سایر موتور ها می شود وجود آلودگی در هوا است همان طور که می دانیم هوایی که حاوی گرد و خاک و ذرات معلق است با وارد شدن داخل موتور باعث آسیب دیدگی جدی آن می شود مثل موارد زیر است :

  • گیر کردن سوپاپ ها
  • خاک گرفتگی اطراف سوپاپ ها
  • خط و خراش دیواره سیلندر و پیستون ها

فیلتر هوا

معمولا این موارد بیشتر در موتور های کشاورزی صنعتی و راه سازی که در شرایط گرد و غبار و نامناسبی کار می کنند بسیار اتفاق می افتد. از همین رو می شود که تصفیه هوای ورودی به موتور اهمیت بیشتری پیدا می کند و با ورود کمترین مقدار آلودگی به داخل سیلندر ها به مرور سبب آسیب جدی به آنها خواهد شد. به طور مثال حدود ۳۲۸۰ کیلوگرم هوا را یک موتور چهار سیلندر در ۱۰ ساعت کاری مصرف می کند که در این مورد وجود فیلتر ها و تصفیه کننده های هوا را تصدیق می کند.

بیشتر بدانید : موتور برق

پیش صافی

از همین رو در بیشتر ماشین های صنعتی و در اکثراً موتور های تراکتور و ماشین های کشاورزی در ابتدای ورودی هوای موتور یک پیش صافی قرار دارد.

در قسمت در و در ابتدای ورودی هوا پیش صافی قرار دارد که دارای کاسه ای پلاستیکی شفاف است. لوله مکش هوای موتور در وسط قسمت ورود هوا به پیش صافی که از پره های مورب ساخته شده است قرار می گیرد. پس از این که از لوله اصلی، مکش هوا صورت گرفت پره های مورب در داخل کاسه به هوا حالت گرد بادی می دهند و هوا مثل گرد باد می شود. این حالت در داخل باعث می شود تا گردو خاک و ذرات درشت به بدنه کاسه برخورد کنند و به این ترتیب در داخل کاسه سقوط کرده و باقی بمانند و از این طریق هوای نسبتاً تمیز وارد صافی می گردد.

برای جلوگیری از ذرات درشت تر مثل کاه و یا علف های هرز دیگر و یا کلش در موتور های تراکتور و کمباین، در ورودی پیش صافی یک توری قرار می دهند تا به این ترتیب جلوی ورود این ذرات را بگیرد. امکان تخلیه شدن را این کاسه ها دارند و هنگامی که این کاسه پیش ساخته صافی از گرد و خاک پر شدند حتما بایستی تخلیه شوند
امروزه در بیشتر موتور ها این پیش صافی ها دارای خاصیت خود تمیز کن هستند (مسی فرگوسن ۳۹۹)؛ و به این ترتیب که یک خلاء نسبی در داخل لوله رابط بین پیش صافی و گاز های خروجی اگزوز باعث می شود که گرد و خاک و مواد خارجی همگی به بیرون از اگزوز راه پیدا کنند و خارج شوند.

صافی روغنی

فیلتر صافی روغنی هم فیلتری است که در برخی از موتور های دیزل از این فیلتر ها (صافی ها) استفاده شده است. طریقه کار این فیلتر به این ترتیب است که این فیلتر ها گرد و خاک را می گیرند و در داخل روغن غرق می کنند.

این فیلتر که دارای یک صافی اولیه و ثانویه است و یک کاسه یا ظرف روغن در قسمت پایین آن وجود دارد. هنگامی که موتور شروع به کار می کند و با مکش آن هوا از لوله مرکزی وارد انتهای فیلتر شده و به کاسه روغن برخورد می کند؛ و مقداری زیادی از گرد و خاک و کثافات در برخورد هوا به کاسه روغن گرفته می شود و از آن جایی که معمولا این ذرات سنگین تر هستند به این ترتیب در داخل روغن گیر می کنند. فیلتر اول و دوم تمام گرد و خاک و ناخالصی ها را می گیرد و به این ترتیب هوای پاک و تصفیه شده وارد موتور می شود.

انواع برندهای موتور دیزل و دیزل ژنراتور در : موتور دیزل صنعت فا

صافی خشک

یک فیلتر کاغذی با سوراخ های بسیار ریز در واقع عضو اصلی این نوع صافی ها هستند که اصلی ترین کار آن ها تصفیه هوا است. ممکن است که شکل چین دار این کاغذ برای شما عجیب باشد اما به خاطر جنس کاغذ فیلتر که یک نوع کاغذ مخصوص است و برای افزایش سطح فیلترا سیون، آنرا به صورت چین دار می سازند.
معمولا در موتور های مختلف از این صافی های خشک در انواع و سایز های گوناگون استفاده می شوند، مثلا برای یک موتور کوچک تک و دو سیلندر این صافی ها دارای سطح کم و اندازه کوچک تری است.

چگونگی کار صافی های خشک چنین است : این صافی ها هم به این صورت عمل می کنند که با مکش موتور، با سرعت بالایی هوا از لوله ورودی وارد صافی می شود؛ و پس از این که هوا پس به پره های مورب در ابتدای فیلتر برخورد می کند به شدت حالت گرد بادی را پیدا می کند؛ و به همین شکل هم با سرعت بالا به دور عضو یا المنت اصلی فیلتر می چرخد و سپس هم از طریق مکش موتور به سطح داخلی فیلتر کشیده می شود. مقداری از گرد و خاک با گردش هوا به دور فیلتر جدا می شود و در انتهای فیلتر ( کاسه گرد گیر ) جمع می شوند. توسط منافذ ریز فیلتر ذرات با قیمانده گردو خاک گرفته می شوند و هوا با ورود به سطح داخلی فیلتر ، از فیلتر ایمنی نیز گذشته و سپس از طریق لوله خروجی وارد موتور می شود.

اما در بیشتر موتور های بزرگ و سنگین ، در بیشتر مواقع از دو المنت یا صافی استفاده می شود. به این ترتیب که از المنت دومی که نسبت به اولی کوچکتر است به عنوان عضو ایمنی و تکمیلی استفاده می شود، به این صورت که توسط این صافی ذراتی که از صافی اصلی عبور می کنند گرفته می شوند. نتایجی که حاصل شده نشان داده که عمل تصفیه هوا با این صافی ها تا ۹۹% بهتر و مطمئن تر صورت می گیرد.

یک لاستیک پلاستیکی شکاف دار در قسمت گرد گیر صافی وجود دارد که برای خارج کردن گرد و خاک با فشردن آن و باز شدن شکاف ، می توان که گردو خاک داخل گرد گیر را به بیرون ریخت.

معمولا که در موتور تراکتور ها ، کمباین ها و ماشین های راه سازی جدید این قسمت یعنی قسمت گرد گیر توسط یک مجرا به خروجی اگزوز متصل شده است. و به این ترتیب با خروج گاز های اگزوز موجب می شود تا کشش و تخلیه گرد و خاک داخل گردگیر هم صورت بگیرد و از همین رو هم حالت خود تمیز کنی را به وجود می آورد.

اما در بیشتر موتور ها هم که صافی خشک استفاده می کنند برای نشان دادن زمان تعویض صافی از یک هشدار دهنده گرفتگی صافی استفاده می شود ؛ که در خروجی فیلتر یا ورودی هوای موتور کلید یا حسگر الکتریکی هشداردهنده آن نصب شده است. یک مقاومت جریان هوا یا خلاء با گرفتگی فیلتر، در لوله ورودی موتور ایجاد می شود که باعث تحریک کلید و روشن کردن چراغ مربوط در داشبورد راننده خواهد شد.

اما در بیشتر طرح ها هم از یک آمپر یا نشانگر که در حقیقت یک خلاء سنج می باشد استفاده می شود.

از یک نوع دیگر نشانگر گرفتگی هم معمولا در برخی دیگر از موتور ها و بیشتر در موتور های ثابت استفاده می شود؛ که این نشانگر به میزان خلاء یا فشار هوای ورودی موتور تحریک می شود. زمانی نیاز به سرویس می شود که با افزایش میزان خلا، غبار نما یا نشانگر تحریک شده و نوار قرمز رنگ آن ظاهرمی شود.

اگزوز

مهم ترین کاری که اگزوز انجام می دهد این است که گاز های خروجی را از سیلندرها به بیرون هدایت کند و مورد دوم هم کاهش صدای این گاز ها است. در واقع اگزوز ها از یک صدا خفه کن و لوله خروجی تشکیل شده اند.

صدا خفه کن یا انباره اگزوز

شکلل ظاهری صدا خفه کن ها به این صورت است که از یک محفظه استوانه ای گرد یا بیضی شکل ساخته شده اند که در داخل خود دارای صفحات و لوله های سوراخ دار است. معمولا هم این شکل لوله ها به دو صورت جریان معکوس و مستقیم یا یکسره هستند به تعداد زیادی داخل صدا خفه کن لوله های سوراخ دار موجود دارند تا برای صدا گیری سطح بیشتری را ایجاد کنند. در برخی صدا خفه کن ها داخل انبار اگزوز از مواد نسوز نیز پر می گردد.