😍مجموعه ديزل😍

شرح کامل عملکرد موتور دیزل

شرح کامل عملکرد موتور دیزل

تقسیمات موتور دیزل

موتورهای دیزل نیز مانند سایر موتورهای احتراق داخلی بر مبناهای مختلفی قابل طبقه‌بندی هستند. مثلاً می‌توان موتورهای دیزل را بر حسب مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش میل لنگ به موتورهای دیزل دوزمانه و یا موتورهای دیزل چهارزمانه تقسیم‌بندی نموده و یا بر حسب قدرت تولیدی که به شکل اسب بخار بیان می‌گردد. یا بر حسب تعداد سیلندر و یا شکل قرارگیری سیلندرها که بر این اساس به دو نوع موتورهای خطی و موتورهای V یا خورجینی تقسیم بندی می‌کردند و ..

  https://blog.mechanico.ir/wp-content/uploads/2020/04/ban_1.gif  

ساختمان ساختار موتورهای دیزل تنها در سیستم تغذیه و تنظیم سوخت با موتورهای اشتعال جرقه‌ای تفاوت می‌کند. بنابراین ساختارهای بسیار مشابهی میان این موتورها وجود دارد و تنها تفاوت ساختمانی آنها قطعات زیر است که در موتورهای دیزل وجود دارد و در سایر موتورهای احتراق داخلی وجود ندارد.

پمپ انژکتور: وظیفه تنظیم میزان سوخت و تامین فشار لازم جهت پاشش سوخت را به عهده دارد.
انژکتورها: باعث پودر شدن سوخت و گازبندی اتاقک احتراق می‌شوند.
فیلترهای سوخت: باعث جداسازی مواد اضافی و خارجی از سوخت می‌شوند.
لوله‌های انتقال سوخت: می‌بایست غیرقابل اشباع بوده و در برابر فشار پایداری نمایند.
توربوشارژر: باعث افزایش هوای ورودی به سیلندر می‌شوند

طرز کار موتور دیزل

طرز کار موتور دیزل : موتورهای دیزل بر اساس نحوه کارکردن به دو دسته موتورهای چهارزمانه و دوزمانه تقسیم می‌شوند. لیکن در هر دوی این موتورها چهار عمل اصلی انجام می‌گردد.که عبارتند از مکش یا تنفس – تراکم یا فشار – کار یا انفجار و تخلیه دود اما بر حسب نوع موتورها ممکن است این مراحل مجزا و یا بصورت توأم انجام گیرند.

 

سیکل موتورهای دیزل چهارزمانه

سیکل موتورهای دیزل چهارزمانه
سیکل موتورهای دیزل چهارزمانه

زمان تنفس:
پیستون از بالاترین مکان خود (نقطه مرگ بالا) به طرف پایین‌ترین مکان خود در سیلندر (نقطه مرگ پایین) حرکت می‌کند در این زمان سوپاپ تخلیه بسته است و سوپاپ هوا باز است. با پایین آمدن پیستون یک خلا نسبی در سیلندر ایجاد می‌شود و هوای خالص از طریق مجرای سوپاپ هوا وارد سیلندر می‌گردد. در انتهای این زمان سوپاپ هوا بسته شده و هوای خالص در سیلندر حبس می‌گردد.

زمان تراکم:
پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا (تا نقطه مرگ بالا) حرکت می‌کند و در حالیکه هر دو سوپاپ بسته‌اند (سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه) هوای داخل سیلندر متراکم می‌گردد و نسبت تراکم به ۱۵ تا ۲۰ برابر می‌رسد. فشار داخل سیلندر تا حدود ۴۰ اتمسفر بالا می‌رود و بر اثر این تراکم زیاد حرارت هوا داخل سیلندر به شدت افزایش یافته و به حدود ۶۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسد.

زمان قدرت:
در انتهای زمان تراکم در حالیکه هر دو سوپاپ همچنان بسته‌اند و پیستون به نقطه مرگ بالا می‌رسد مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به درون هوا فشرده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می‌شود و ذرات سوخت در اثر این درجه حرارت زیاد محترق می‌گردند. پس از خاتمه تزریق سوخت عمل سوختن تا حدود ۳/۲ از زمان قدرت ادامه پیدا می‌کند.

فشار زیاد گازهای منبسط شده (به علت احتراق) پیستون را به طرف پایین و تا نقطه مرگ پایین می‌راند. حرکت پیستون از طریق شاتون به میل‌لنگ منتقل می‌شود و موجب گردش میل‌لنگ می‌گردد. در این مرحله حرارت گازهای مشتعل شده به ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسد و فشار داخل سیلندر تا حدود ۸۰ اتمسفر افزایش می‌یابد.

زمان تخلیه:
با رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین در مرحله قدرت، سوپاپ تخلیه باز می‌شود و به گازهای سوخته تحت فشار اولیه اجازه می‌دهد سیلندر را ترک کند. پس پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا حرکت می‌کند و تمام گازهای سوخته را بیرون از سیلندر می‌راند. در پایان پیستون یکبار دیگر به طرف پایین حرکت می‌کند و با شروع زمان تنفس سیکل جدیدی آغاز می‌گردد.

سیکل موتورهای دیزل دوزمانه

 

سیکل موتورهای دیزل دوزمانه

در این نوع موتورهای دوزمانه سوپاپ تنفس هوای تازه، نظیر آنچه در موتورهای چهارزمانه ذکر شد وجود ندارد. و به جای آن در فاصله معینی از سه سیلندر، مجراهایی در بدنه سیلندر تعبیه شده است. که پیستون در قسمتی از مسیر خود جلوی آنها را می‌بندد، اصول کار این موتورها در دوزمان است، که در واقع در هر دور چرخش میل‌لنگ اتفاق می‌افتد.

زمان اول:
پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا و تا نقطه مرگ بالا حرکت می‌کند. در این زمان پیستون پس از عبور از جلو مجاری تنفس هوای تازه را تاحد معینی متراکم می‌سازد. در طول این زمان سوپاپ تخلیه که در قسمت فوقانی سیلندر و در داخل سه سیلندر قرار دارد کماکان بسته مانده است.

زمان دوم:
در انتهای زمان اول مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به صورت پودر شده به درون هوای متراکم شده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می‌شود و ذرات سوخت محترق می‌گردد. فشار زیاد گازهای محترق شده پیستون را به طرف پایین می‌راند. پیستون در مسیر حرکت روبه پایین خود جلو مجاری تنفس هوای تازه را باز می‌کند. در این موقع هوای تازه به شدت وارد سیلندر می‌گردد. در همین حال سوپاپ تخلیه نیز باز می‌گردد و گازهای حاصل از احتراق بوسیله هوای تازه از سیلندر خارج می‌گردند. پس از رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین سیکل جدیدی آغاز می‌شود. نقطهٔ مرگ بالا همان T.D.C است. نقطهٔ مرگ پائین همان B.D.C است.


تفاوت موتور‌های دیزلی و موتور‌های بنزینی

  • نسبت تراکم موتور‌های بنزینی 8:1 تا 12:1 است، در حالی که نسبت تراکم موتور‌های دیزلی 14:1 به بالا مثلاً 25:1 است. نسبت تراکم بالای موتور‌های دیزلی منجر به بهتر شدن بازده می‌شود.
  • موتور‌های بنزینی معمولاً از کاربراتور استفاده می‌کنند که هوا و سوخت را قبل از ورود به داخل سیلندر مخلوط می‌کند یا دریچه تزریق سوخت دارند که فقط سوخت را پیش از مرحله مکش می‌پاشد(بیرون سیلندر).
  • موتور‌های دیزل از تزریق سوخت مستقیم استفاده می‌کنند یعنی سوخت را مستقیماً به داخل سیلندر می‌پاشند.توجه کنید که موتور‌های دیزل شمع ندارند. آنها هوا را می‌مکند (مکش می‌کنند) و آن را متراکم می‌کنند و سپس سوخت را مستقیماً به داخل محفظه احتراق تزریق می‌کنند (تزریق یا پاشش مستقیم) و در نتیجه گرمایی حاصل از متراکم شدن هوا موجب مشتعل شدن سوخت در یک موتور دیزل می‌شود.

احتراق در موتور دیزل

مجموعه صنعتی کاشانی همواره بر این موضوع اعتقاد داشته است که  شناخت هر چه بیشتر  چگونگی کارکرد  یک  موتور دیزل  منجربه عمق بخشیدن به دیدگاه مصرف کنندگانی میباشد که با دستگاههایی با  موتور محرکه دیزل کار میکنندو لذا براین اساس در اینجا مختصری از احتراق در موتورهای دیزل بیان می گردد. مرحله احتراق یا انفجار تنها مرحله مفید موتور می باشد که در این مرحله سوخت از انژکتور بصورت پودر شده به هوای داغ متراکم شده داخل سیلندر تزریق میگردد و باعث اشتعال سوخت و افزایش فشار داخل سیلندر و در نتیجه آن پایین راندن پیستون میگردد. سوختن و اشتعال سوخت اساس کار تبدیل انرژی شیمیایی به مکانیکی در موتور دیزل می باشد . برای تولید قدرت در موتور دیزل به اشتعال یا سوختن سوخت نیاز داریم . اشتعال از به هم پیوستن اکسیژن ، گرما و ماده سوختنی بوجود می آید که به آنها اصطلاحا مثلث آتش گفته می شود .تامین اکسیژن ، ماده سوختنی و گرما در موتور چنین است :

  • اکسیژن: هوای محیط  توسط موتور دیزلی مکیده می شود که اجزای غالب این هوا از اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده است ، سایر اجزای جزئی هوا شامل آرگون ،دی اکسید کربن ، نئون ، امونیاک ، هلیم ، متان و کریپتون میباشد. 
  • ماده سوختنی: ماده سوختنی در موتور دیزل ،گازوئیل میباشد . درجه سوختن یا خود اشتعالی گازوئیل حدودا 250 درجه سانتیگراد میباشد. در برخی موتورها ممکن است ماده سوختنی گاز طبیعی CNG ، نفت و یا نسل جدید سوختها نظیر بیو دیزل و بیو گاز باشد.
  • گرما: گرمای لازم برای سوختن گازوئیل از تراکم هوای واردشده به سیلندر تامین میگردد . درجه هوای متراکم شده باید بیشتر از درجه اشتعال گازوئیل باشد تا به محض پاشش سوخت در هوای داغ  اتوماتیک وار و فورا عمل اشتعال صورت گرفته و تولید قدرت شود .

هوای داخل سیلندر 14 تا 22 برابر( برحسب نوع موتور ) متراکم و کوچک شده و لذا تراکم هوا موجب افزایش جنب و جوش مولوکولی گاز و برخورد آنها با یکدیگر و همچنین دیواره های سیلندر میشود و در اثر این جنب و جوش ،دمای درونی گاز افزایش پیدا می کند. در محاسبات مربوط به موتور درجه حرارت گاز متراکم شده (نسبت تراکم) را بیشتر از درجه حرارت اشتعال گازوئیل در نظر می گیرند ، چرا که مقداری از گرما توسط قطعات موتور و همچنین مایع خنک کاری موتور گرفته و دفع میگردد .

سوخت گازوئیل و هوا با نسبت مشخص شده ای درون موتور مخلوط می شوند تا احتراق کامل و پر قدرتی را بوجود آورند .نسبت سوخت به هوا در موتورهای دیزل متغیر میباشد و هرچه نسبت سوخت بیشتر شود ،احتراق قدرتمندی رخ می دهد و دور موتور بالا می رود . میزان سوخت تزریقی به سیلندر در موتورها نباید از مینیمم آن کمتر شود چرا که موتور با دور بسیار کم و غیر عادی کار خواهد کرد و ازسوی دیگر مقدار سوخت تزریقی یه سیلندر هم نباید از مقدار ماکزیمم آن بیشتر شود ، چون نه تنها قدرت بیشتری بوجود نخواهد امد بلکه سبب تنش در موتور و پایین آمدن عمر قطعات و همچنین دود کردن موتور می گردد .البته مقدار کمترین و بیشترین سوخت تحویلی به سیلندر به نسبت قطر سیلندر و مقدار هوای ورودی به آن سنجیده می شود و در موتورهای مختلف متفاوت میباشد .

تبلیغات
برچسب ها

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید

بستن
دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن
مکانیکو