افضل محرك ديزل

أفضل محرك ديزل سنقدم لجميع متابعينا أفضل محرك ديزل وما هو النوع المناسب وما هي أهم مميزاته، كل ذلك من خلال السطور التالية.

محرك الديزل

محرك الديزل هو محرك احتراق داخلي يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في وقود السيارات المعروف بالبنزين إلى طاقة حركية. أول من اخترع محرك الديزل هو المهندس الألماني رودولف ديزل عام 1892، وكان الهدف من وراء هذا الاختراع هو إنشاء محرك بكفاءة أعلى من كفاءة محرك 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 الإيزوباري.
– نظير تمدد الغاز.
– استخلاص الحرارة من الضاغط مع الحفاظ على نفس الحجم.
تسمى طريقة عمل المحرك بدورة 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…

مميزات وعيوب محرك الديزل

– كفاءة عالية مقارنة بمحرك البنزين. بالنسبة لنفس حجم المحرك، يتمتع محرك الديزل بقدرة وعزم دوران أعلى من محرك البنزين.
يعتبر وقود الديزل منخفض التكلفة مقارنة بأنواع الوقود الأخرى، وطاقته الكامنة أعلى من الطاقة الكامنة لوقود البنزين.
إن نسبة الضغط العالية في محركات الديزل والتي تصل إلى 1:26 تجبر المصمم على زيادة حجم ووزن المحرك، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة محركات الديزل نسبياً.
تستخدم محركات الديزل على نطاق واسع في المعدات التي تتطلب قوة وعزم دوران عاليين، على سبيل المثال مولدات الكهرباء الكبيرة والآلات الكبيرة، لأن الكتلة الكبيرة لمحركات الديزل تجعل تسارع المحرك صغيراً مقارنة بمحرك البنزين، مما يقلل الرغبة في استخدامها في السيارات الصغيرة.
– يمكن الحصول على سرعات بطيئة مباشرة من المحرك دون اللجوء إلى علبة التروس كما هو الحال في محركات السفن الضخمة.

محرك الديزل الحديث في السيارات

تعتمد محركات الديزل على مبدأ الإشعال الذاتي لخليط الهواء والوقود، لكن عمليا لا يشتعل هذا الخليط عندما يكون المحرك باردا، مما يجعل محرك الديزل، على الرغم من كونه محرك اشتعال ذاتي، لا يحتاج إلى شمعات الإشعال. كما يحتاج المحرك إلى تشغيله بواسطة محرك كهربائي ليبدأ عمله. أي أنه في البداية يقوم محرك كهربائي بتحريكه وضخ الهواء فيه. تستخدم العديد من المحركات تكنولوجيا السكك الحديدية المشتركة، والتي تمكن من الوصول إلى مستويات عالية من ضغط الوقود والتحكم في ضخه إلى غرف الاحتراق في المحرك. وهو نظام موجود في جميع محركات الحقن المباشر تقريبًا، أي المحركات التي يتم فيها حرق الوقود مباشرة بعد خروجه من المضخة على عكس أنظمة الضخ غير المباشرة، حيث تكون طريقة بناء غرفة الاحتراق والضخ بحيث يتم ويتم خلط الخليط جيدًا قبل الاحتراق، حيث لا حاجة لهذه التقنية في تقنية الضخ المباشر. يتم التحكم في جميع محركات الديزل الحديثة عن طريق كمبيوتر إلكتروني مدمج في السيارة يتحكم في كمية الوقود التي يتم ضخها إلى غرف الاحتراق، بالإضافة إلى التحكم في العديد من المعلمات الأخرى المعتمدة إما على نماذج من هذه العمليات أو على حساسات مثل حساس لامدا أو مستشعر تدفق الهواء. التحكم في محركات الديزل يتيح لها تحقيق خصائص أفضل والحصول على طاقة أكبر مع استهلاك أقل للديزل، بالإضافة إلى التحكم في الانبعاثات.
أنواع محركات السيارات
النوع الأول – محركات الاحتراق الداخلي :

وفي هذا النوع يقوم المحرك بحرق الوقود والهواء داخليا لتوليد الطاقة. عندما يحترق الوقود داخل أسطوانة المحرك، يؤدي ذلك إلى ارتفاع في درجة الحرارة والضغط. تضغط هذه القوة على المكبس الموجود داخل الأسطوانة وتنقل قوة الضغط إلى العمود المرفقي الذي يستخدم لتدوير عجلات السيارة. بل هو أكثر… تستخدم المحركات على نطاق واسع في عصرنا بسبب مزاياها.
في محركات الاحتراق الداخلي يمكنك استخدام البنزين والديزل فقط.
* مميزات محركات الاحتراق الداخلي :

– تكلفة التصنيع أقل من المحركات الخارجية
-سهولة تزويد السيارة بالوقود اللازم
هذه المحركات مدمجة وتتطلب مساحة أقل من المحركات الأخرى
– أداء قوي

– مقاوم للبرد لاستخدامه كوقود للبنزين والديزل

* أنواع محركات الاحتراق الداخلي :

أ- حسب عدد الجولات:

– محرك احتراق داخلي ثنائي الشوط:
يستخدم هذا المحرك عادة في الدراجات النارية، وهو مزود بمكبسين يتحركان لأعلى ولأسفل مرة واحدة داخل الأسطوانة لإكمال دورة كاملة للعمود المرفقي لكل دورة تشغيل، بالتزامن مع احتراق الوقود وطرد العادم.
يتمتع هذا النوع من المحركات بعزم دوران مرتفع مقارنة بالمحرك رباعي الأشواط.
2. محرك الاحتراق الداخلي رباعي الأشواط:

يستخدم هذا المحرك عادة في الدراجات الهوائية والسيارات والشاحنات وغيرها، حيث يتحرك المكبس مرتين لأعلى ولأسفل داخل الأسطوانة ليكمل دورتين كاملتين للعمود المرفقي لكل دورة تشغيل، بالتزامن مع احتراق الوقود وطرد العادم.
يتمتع هذا النوع من المحركات بعزم دوران متوسط ​​مقارنة بالمحركات ثنائية الشوط.
ب – حسب تصميم المحرك :

1 – محرك ستيرلينغ (المحركات الترددية):
وهو أحد المحركات الحرارية من مجموعة محركات الاحتراق الداخلي التي تستخدم مجموعة من المكابس الترددية لتحويل الضغط إلى حركة دورانية.
2- المحرك الدوار ( وانكل ) :
وهو أحد محركات الاحتراق الداخلي. وهو دائري الشكل ويقوم بتحويل الضغط إلى حركة دائرية بدلاً من المكابس. يتكون من أربع ضربات. يولد هذا المحرك عزم دوران عالي.
هذا المحرك لا يستخدم حاليا في السيارات.
ج – حسب نوع الوقود :

1 محركات الديزل:
إنها محركات تستخدم وقود الديزل كوقود. وتستخدم هذه المحركات في السيارات الكبيرة والشاحنات والسيارات الرياضية وغيرها.
2- محركات البنزين :
إنها محركات تستخدم البنزين كوقود. وتستخدم هذه المحركات في الدراجات والسيارات الرياضية والسيارات الفاخرة وغيرها.
3- محركات الغاز:
تستخدم هذه المحركات الغاز الطبيعي المضغوط وغاز البترول المسال كوقود، وتستخدم في بعض السيارات الخفيفة.
4. المحركات الكهربائية:
وهي محركات صديقة للبيئة، حيث أنها لا تستخدم أي وقود للحرق وإنتاج الطاقة، بل تستخدم الطاقة الكهربائية لتدوير العجلات.
د – حسب طريقة الإشعال :

1. محرك الإشعال بالضغط:
في هذا النوع من المحركات لا توجد معدات إضافية لحرق الوقود حيث يبدأ الاحتراق بدون وقود في هذه المحركات بسبب ارتفاع درجة الحرارة أثناء ضغط الهواء لذلك يعرف بمحرك الإشعال بالضغط.
2. محرك الإشعال بالشرارة:
في هذه الأنواع من المحركات يبدأ اشتعال الوقود من شرارة تتولد داخل الأسطوانة بواسطة بعض المعدات الإضافية لذلك تعرف بمحركات الإشعال بالشرارة.
هـ – حسب عدد اسطوانات المحرك:

1. محرك ذو اسطوانة واحدة:
يحتوي هذا النوع من المحركات على أسطوانة واحدة فقط ومكبس واحد متصل بالعمود المرفقي.
2. محرك متعدد الأسطوانات:
يحتوي هذا النوع من المحركات على أكثر من أسطوانة وأكثر من مكبس متصل بالعمود المرفقي.
و- حسب ترتيب الاسطوانات:

1. محرك الاسطوانة المستقيمة:
في هذا النوع من المحركات، يتم وضع الأسطوانات في خط مستقيم، الواحدة تلو الأخرى، عموديًا. ويعتبر هذا النوع من أفضل أنواع المحركات. يمكن أن يتحمل الكثير من الضغط ويسهل صيانته. يتكون هذا المحرك من 4 أو 6 سلندر.
2. محرك على شكل حرف V:
يتكون هذا المحرك من اسطوانتين مائلتين بزاوية على بعضهما البعض في خط مستقيم واحد مع عمود مرفقي على شكل حرف V. ويأتي هذا المحرك عادة في السيارات ذات الست أو الثمانية سلندر أو أكثر، وخاصة السيارات الأمريكية والألمانية الصنع.
3. محرك ذو اسطوانتين متصلتين بالتوازي:
تقع أسطوانات هذا المحرك مقابل بعضها البعض، ومن أهم مميزات المحرك الذي يحتوي على أسطوانات بين خطين متوازيين أنه يتمتع بعزم دوران قوي وغالباً ما يوجد في محركات السيارات الرياضية الفائقة، ولكن من عيوبه هو أنه يكلف الكثير من المال في الصيانة.
ز- حسب كمية الهواء الداخل للمحرك:

1. محرك التنفس الطبيعي:
هو أحد أنواع محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل عن طريق ضغط الهواء وإدخاله إلى غرفة احتراق الوقود. تعتبر محركات السحب الطبيعي من أفضل المحركات وأكثرها استخداما حيث أنها لا تتأثر بالطقس الحار أو تغير المناخ بشكل عام.
2. المحرك التوربيني:
وهو محرك مزود بشاحن توربيني يقوم بإدخال المزيد من الهواء إلى المحرك بينما يساعد المحرك على حرق هذا الهواء عن طريق ضغطه داخل غرفة الاحتراق في المحرك. من أهم مميزات المحركات التوربينية أنها تستفيد من كمية الهواء المضغوط داخل المحرك ولا تهدره مما يزيد من القوة الحصانية للمحرك عدة مرات. .
أما عن عيوب المحرك التوربيني فهو يتأثر بشدة بالحرارة، بدلا من كونه يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك بشكل كبير نتيجة زيادة معدل الاحتراق داخل المحرك.
3. المحرك فائق الشحن:
وهو محرك يشبه إلى حد كبير المحرك التوربيني، حيث يعمل على زيادة نسبة الهواء داخل المحرك، إلا أنه يختلف في طريقة عمله، حيث نجد أن الشاحن الفائق يستمد الطاقة من المحرك نفسه، وليس مثله. المحركات ذات الشحن التوربيني، والتي تستمد طاقتها من ضغط الغاز الناتج عن العادم.
ومن مميزات المحركات فائقة الشحن أنها لا تحتاج إلى مبردات لأن حرارتها قليلة، كما أنها تستجيب بشكل أسرع من المحركات الأخرى.
النوع الثاني – محركات الاحتراق الخارجي

وفي محركات الاحتراق الخارجي يتم حرق الوقود خارج المحرك وهي نفس فكرة القطارات القديمة حيث يتشكل بخار الماء نتيجة احتراق الوقود في فرن الاحتراق ومن ثم يدخل إلى الاسطوانة وتتولد الطاقة .
في محركات الاحتراق الخارجي، يمكنك استخدام البنزين والديزل والغاز. وتستخدم هذه المحركات في القطارات والسفن ولتوليد الطاقة الكهربائية، ونادرا ما تستخدم في السيارات.

مميزات محركات الاحتراق الخارجي:

– قوة عزم الدوران.
– يمكن استخدام الوقود الرخيص
– أكثر مرونة من محركات الاحتراق الداخلي.
أنواع محركات الاحتراق الخارجي:
المحرك البخاري:

وهو عبارة عن محرك يقوم بضغط بخار الماء وتحويله إلى طاقة ناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة والتي بدورها تقوم بتشغيل السيارة.
محرك ستيرلينغ:

وهو محرك يعمل بالغاز والحرارة. وهي أيضًا إحدى المحركات البخارية. ينتج محرك ستيرلينغ قوة ضغط كبيرة تفوق قدرات محركات الديزل والبنزين. ويستخدم هذا المحرك في السيارات الرياضية الحديثة.