كيف يعمل محرك الديزل وما هي طرق صيانة محرك الديزل؟ كل هذا سيقدمه لكم زوارنا في هذا الموضوع: كيف يعمل محرك الديزل.

محرك الديزل

محرك الديزل هو محرك احتراق داخلي يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود (زيت الغاز) إلى طاقة حركية. أول من اخترع محرك الديزل هو المهندس الألماني رودولف ديزل عام 1892. وكان الهدف من هذا الاختراع هو إنشاء محرك ذو كفاءة أعلى من محرك الديزل. البنزين. وتأتي الزيادة في الكفاءة من ارتفاع نسبة الانضغاط في محركات الديزل والتي تتراوح من 1:14 إلى 1:25، بينما تتراوح نسبة الانضغاط في البنزين من 1:8 إلى 1:12، ومن المعروف أن كفاءة المحرك تتناسب طرديا مع الانضغاط نسبة.
يمكن تفسير كيفية عمل محرك الديزل بناءً على الديناميكا الحرارية التي تصف عملية الديزل على النحو التالي:
يتم ضغط الغاز تحت ظروف متناحية، أي أنه يتم ضغط الغاز دون تبادل الحرارة مع المحيط الخارجي لآلة الضاغط (النظام).
– إضافة الحرارة إلى النظام مع الحفاظ على نفس الضغط الأيزوباري.
نظير توسع الغاز.
– استخلاص الحرارة من الضاغط مع الحفاظ على نفس الحجم.
كيف يعمل المحرك: تسمى دورة المكبس بدورة أوتو الرباعية. تتم هذه الدورة في أربع أشواط للمكبس (السحب – الضغط – الإشعال – العادم) ودورتين للعمود المرفقي.

النصف الأول: رسم النصف.

وفيها يتحرك المكبس من النقطة الميتة العلوية إلى النقطة الميتة السفلية، مما يسبب اضطرابا في ضغط الهواء داخل حجرة الأسطوانة. ينخفض ​​الضغط داخل الحجرة بشكل أقل من الضغط الجوي، لذلك يمكن أن تدخل شحنة من الهواء والوقود إلى حجرة الأسطوانة.
النصف الثاني: نصف الضغط.

وفيها يتحرك المكبس من المركز الميت السفلي إلى المركز الميت العلوي، فيضغط أمامه الشحنة المكونة من الهواء والوقود.
الشوط الثالث: شوط الإشعال.

قبل وقت قصير من نهاية شوط الضغط، تنفجر الشحنة، مما يؤدي إلى دفع سطح المكبس إلى الأسفل.
الشوط الرابع: شوط العادم.
وفيها يتحرك المكبس من المركز الميت السفلي إلى المركز الميت العلوي، ويضغط أمامه بقايا احتراق الوقود خارج حجرة الأسطوانة، وهكذا مع باقي الأسطوانات حتى يتوقف المحرك…

مكونات محرك الديزل

الأجزاء الثابتة: هي الهيكل الخارجي للمحرك، ومن خلاله تتصل بقية أجزاء المحرك، وتعمل الأجزاء المتحركة بداخله. الأجزاء الثابتة تتكون من:
– هيكل المحرك .
-جسم الاسطوانة.
– رأس الاسطوانة .
الأجزاء المتحركة: وهي الأجزاء المسؤولة عن نقل الطاقة الحرارية من غرفة الاحتراق وتحويلها إلى طاقة ميكانيكية. وهي تتكون من:
-الغطاس.
– ذراع التوصيل.
– العمود المرفقي.
آليات التشغيل: هي الأجزاء المسؤولة عن التحكم في الحركة والتحكم في أدائها بشكل دقيق، وتتكون من:
التروس من آليات التوقيت.
-عمود الحدبات.
-الصمامات.
-مضخة وحاقن.
-حاكم اللفات.
أنظمة الخدمة: هي الأجزاء المسؤولة عن تزويد المحرك بالمواد اللازمة لتشغيله. كما أنها تعمل على حمايته من الحرارة الناتجة عن عملية الاحتراق. وهي تتكون من:
– دورة سحب الهواء والعادم.
– دورة التبريد والتشحيم.
-دورة الوقود.
– دورة بدء وعكس دوران المحرك.
– الأجزاء الأساسية للمحرك
على الرغم من توفر العديد من محركات الديزل والتي تختلف عن بعضها البعض من حيث الشكل والحجم وعدد الأسطوانات وكيفية ترتيبها، إلا أنها تحتوي على نفس الأجزاء الأساسية التي تؤدي نفس الوظيفة، وهي:
الأسطوانة: هي أساس المحرك، إذ تتم داخلها عملية احتراق الوقود. الاسطوانة مزودة ببطانة محاطة بالماء لتبريدها والحفاظ عليها.
رأس الأسطوانة: وهي المنطقة التي تغطي الجزء العلوي من الأسطوانة وتحتوي على صمامات تعمل على إدخال الهواء والوقود إلى داخل الأسطوانة وإزالة المواد المحترقة منها.
المكبس: يعمل على إغلاق الطرف السفلي للأسطوانة، كما يعمل على نقل الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود في الأسطوانة إلى العمود المرفقي.
ذراع التوصيل: يعمل على تغيير الحركة الترددية للمكبس إلى حركة دورانية حول العمود المرفقي.
العمود المرفقي: تعتمد حركة العمود المرفقي على مقدار الحركة المنقولة إليه من المكبس عبر قضيب التوصيل.
عمود الكامات: يعمل على ضبط توقيت فتح وإغلاق الصمامات، من خلال كامات تدفع الروافع لفتح الصمامات، ونوابض لإعادة إغلاقها، وتستخدم هذه الكامات لتشغيل مضخات الوقود.
عدة حقن الوقود: هي عبارة عن مضخة تعمل بحركة ترددية، لدفع الوقود على شكل بخاخ، وأنبوب، وحاقن.
هيكل المحرك: هو الجسم الخارجي الذي يتم تركيب جميع أجزاء محرك الديزل فيه. وتتكون من قاعدة التركيب، الموجودة في الأسفل، وبداخلها حوض الزيت، وفوقها علبة المرافق، التي تنحصر فيها الأجزاء المتحركة، وكتلة الأسطوانة، ورأس الأسطوانة.

الفرق بين محركات الديزل والبنزين

تشبه محركات الديزل محركات البنزين في طريقة عملها لأن الفكرة الأساسية في آلية العمل هي حرق الوقود الموجود في المحرك من أجل إنتاج الطاقة الحركية. والفروق كثيرة، ولكن يمكن تلخيص أهمها فيما يلي:
ويعمل محرك البنزين عن طريق خلط الوقود مع الهواء ثم ضغطه والتأثير عليه بالشرارة الكهربائية من أجل إشعاله، بينما يعمل محرك الديزل على ضغط الهواء ومن ثم حقنه بالوقود. وذلك لأن درجة حرارة الهواء ترتفع عند ضغطه، وهذه الحرارة تؤدي إلى الاشتعال. الوقود، وتسمى هذه العملية بالحقن المباشر للوقود.
يعمل محرك البنزين بوقود البنزين، أما وقود الديزل فيسمى وقود الديزل، ويتميز بكثافته الأعلى من البنزين.
يعتبر محرك الديزل أكبر حجما وقوة عند مقارنته بمحرك البنزين، لذلك يستخدم في شاحنات النقل الثقيلة، أما محرك البنزين فيتميز بحجمه الصغير واستخدامه لنوعية وقود أنقى، ويمكنه الوصول إلى نسبة أعلى السرعة في وقت أقل من محركات الديزل.
يتميز محرك الديزل بأن تكلفة تشغيله أقل من محرك البنزين، حيث يعمل محرك الديزل باستخدام وقود الديزل كوقود، وهو أرخص بشكل عام لاحتوائه على نسبة شوائب أعلى من البنزين، ويتميز أيضًا بـ لارتفاع كثافتها، مما دفع العديد من أصحاب شركات السيارات العالمية إلى العمل على إنتاج نسخ من موديلات السيارات العادية التي تعمل بمحركات الديزل لكي تعمل بالوقود الرخيص.
تعتبر محركات البنزين أسهل في الصيانة من محركات الديزل.
الضوضاء الناتجة عن محركات البنزين أقل مقارنة بالضوضاء الناتجة عن السيارات التي تعمل بمحرك الديزل.
ويزداد التلوث بمعدل أبطأ في محركات الديزل مع زيادة عمر المركبة، بينما في محركات البنزين يزداد التلوث الناتج بمعدلات أعلى مع زيادة عمر المركبة.
ومن الجدير بالذكر أن سبب عدم إمكانية استخدام البنزين في محركات الديزل هو أن الديزل يحترق تلقائياً مع ضغط الهواء، بينما يحتاج البنزين إلى شرارة كهربائية حتى يشتعل، لذلك لا يمكن لمحرك الديزل أن يعمل باستخدام البنزين.