مكونات محرك الديزل: من خلال هذا العرض المميز سنتعرف على أهم مكونات محرك الديزل وكيفية عمله من خلال السطور التالية.
محرك الديزل
محرك الديزل هو محرك احتراق داخلي يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في وقود السيارات المعروف بالبنزين 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 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.
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:
– المكبس.
– ذراع التوصيل.
– العمود المرفقي.
آليات التشغيل: هي الأجزاء المسؤولة عن التحكم في الحركة والتحكم في أدائها بشكل دقيق، وتتكون من:
– آليات توقيت التروس.
– عمود الحدبات.
– الصمامات.
– مضخة وحاقن.
– حاكم لفات.
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 دوران المحرك وعكس اتجاهه