موتور دیزل چیست؟ چگونه کار میکند و چند مدل دارد

زمان مطالعه: ۶ دقیقه

موتورهای دیزلی قلب تپنده وسایل نقلیه بزرگی مانند بهترین کامیون های جهان از قبیل کامیون فریت لاینر ، قطارها، کشتی‌ها و زیردریایی‌ها هستند. در واقع، موتورهای دیزلی شباهت زیادی به موتورهای بنزینی دارند، با این تفاوت که نیروی بیشتری تولید می‌کنند، مصرف کمتری دارند و کارشان را به روشی دیگر انجام می‌دهند. بیاید با هم نگاه دقیق‌تری به این موتورها بیندازیم! با ما همراه باشید تا در ادامه در مورد موتور دیزلی بیشتر توضیح دهیم.

تاریخچه موتورهای دیزلی

در سال ۱۸۹۰ میفدی آکروید استوارت حق اختراع موتوری را دریافت کرد که در آن هوای تازه در سیلندر موتور متراکم می شد و سپس (برای جلوگیری از احتراق پیش از احتراق) سوخت به هوای متراکم، این موتورهای کم فشار تزریق می شد. و برای احتراق سوخت در خارج از سیلندر از لامپ برقی یا روش های دیگر استفاده می شد.

در سال ۱۸۹۲، دکتر رودولف دیزل آلمانی، حق اختراع یک موتور طراحی شده را به ثبت رساند که در آن احتراق سوخت بلافاصله پس از تزریق به سیلندر سوخت انجام می شد. این اشتعال ناشی از گرمای زیاد تولید شده توسط چگالی هوای بالا بود. او ابتدا می خواست موتورش زغال سنگ پودر شده را بسوزاند، اما به سرعت به نفت روی آورد و نتایج قابل توجهی به دست آورد.

سال‌ها پس از اختراع موتور دیزل، این نوع موتور عمدتاً و منحصراً برای کاربردهای در محل و کارهای سنگین مانند تولید برق، پمپاژ آب، رانش قایق‌های مسافری و باری و تولید برق برای برخی از کارخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت. این موتورها سنگین، سرعت پاین، دارای یک یا چند سیلندر دو زمانه یا چهار زمانه بودند.

همه چیز درباره موتورهای دیزلی

موتورهای دیزلی نیز مانند موتوهای بنزینی از نوع موتورهای احتراق موتور دیزل درون‌سوز هستند. موتور احتراقی درون‌سوز به معنای این است که سوخت در داخل بخش اصلی موتور (سیلندرها) می‌سوزد و نیرو در آن‌جا تولید می‌شود.

این گونه موتورها با موتورهای احتراق خارجی، مانند موتورهایی که در لوکوموتیوهای بخار قدیمی مورد استفاده قرار می‌گرفت، فرق‌های زیادی دارند. در موتورهای بخار، یک آتش بزرگ در یک طرف یک بویلر قرار دارد و به آب حرارت داده و آن را به بخار تبدیل می‌کند. بخار در داخل لوله‌هایی به حرکت در می‌آید و در آن سوی بویلر به یک سیلندر می‌رسد.

در داخل این سیلندر، پیستون به عقب و جلو حرکت می‌کند و باعث به حرکت در آمدن چرخ‌ها می‌شود. این موتور، یک موتور احتراق خارجی است چون آتش در بیرون سیلندر قرار دارد (حدود ۶ تا ۷ متر دورتر)، اما در یک موتور بنزینی یا دیزلی، سوخت در داخل سیلندرها سوزانده می‌شود.

احتراق درونی انرژی کمتری هدر می‌دهد چون حرارت مجبور نیست از محلی که تولید می‌شود به طرف سیلندر حرکت کند. در واقع، همه اتفاق‌ها در یک محل می‌افتد و درست به همین خاطر است که موتورهای احتراق درونی کم مصرف‌تر هستند و با یک میزان معین از سوخت‌، انرژی بیشتری تولید می‌کنند.

همان‌طور که گفته شد، موتورهای بنزینی و موتورهای دیزلی، هر دو درون‌سوز هستند ولی قدری متفاوت با یکدیگر کار می‌کنند. در موتور بنزینی، سوخت و هوا به درون یک سیلندرهای کوچک فلزی تزریق می‌شوند. یک پیستون این مخلوط را فشرده و آماده انفجار می‌کند، سپس یک جرقه الکتریکی کوچک که توسط شمع ایجاد می‌شود، باعث آتش گرفتن سوخت می‌شود. انفجار مخلوط بنزین و هوا، نیرویی تولید می‌کند که پیستون را در داخل سیلندر به پایین می‌راند و از طریق میل‌لنگ و گیربکس که می تواند از هرنوعی مانند گیربکس CVT باشد به چرخ‌ها منتقل می‌شود.

موتورهای دیزلی نیز به همین شیوه کار می‌کنند ولی قدری ساده‌تر! ابتدا هوا وارد سیلندر می‌شود، سپس پیستون آن را فشرده می‌کند، ولی فشرده‌تر از موتورهای بنزینی. در موتورهای بنزینی، مخلوط هوا و بنزین به اندازه‌ای فشرده می‌شود که به حدود یک دهم حجم اصلی‌اش می‌رسد، ولی در موتورهای دیزلی، هوا بین ۱۴ تا ۲۵ برابر فشرده‌تر می‌شود.

اگر تا به حال تایر یک دوچرخه را با تلمبه باد کرده باشید، می‌دانید که هرچه بیشتر از تلمبه استفاده کنید، بدنه آن داغ‌تر می‌شود. علت این امر آن است که فشرده کردن یک گاز، حرارت تولید می‌کند.

حال تصورش را بکنید که ۱۴ تا ۲۵ برابر فشرده کردن هوا چه مقدار حرارت می‌تواند تولید کند. در چنین وضعیتی، دمای هوا به حداقل ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد و حتی گاهی اوقات از این هم داغ‌تر می‌شود. وقتی هوا فشرده شد، غباری از سوخت توسط انژکتورها به داخل سیلندر پاشیده می‌شود. البته میزان سوختی که پاشیده می‌شود بستگی به این دارد که راننده چقدر پدال گاز را می‌فشارد.

هوای درون سیلندر به قدری داغ است که سوخت بلافاصله و بدون نیاز به جرقه شمع منفجر می‌شود. این انفجار کنترل شده، پیستون را در درون سیلندر به عقب می‌راند و نیرویی تولید می‌کند که باعث حرکت وسیله نقلیه می‌شود. وقتی پیستون در سیلندر بالا می‌آید، دود ناشی از احتراق به سمت سوپاپ دود می‌رود و این چرخه خودش را تکرار می‌کند، صدها یا هزاران بار در دقیقه!

چگونگی احتراق سوخت در موتورهای دیزل

احتراق موتورهای دیزلی بسیار ساده است. این چرخه شامل چهار مرحله است که وظیفه آن تبدیل انرژی حرارتی دیزل به انرژی مکانیکی است. همچنین موتورهای دیزل مانند همه موتورهای احتراق داخلی ناکارآمد هستند زیرا در چهار فاز چرخه فقط یک فاز انرژی مکانیکی مفید برای پیشرانه تولید می کند و سه فاز دیگر انرژی را جذب می کنند. به طور کلی احتراق یک موتور دیزل به شرح زیر است:

• مکش

در مرحله اول، دریچه گاز کاملا باز است تا هوا وارد شود. سپس پیستون از نقطه بالا به نقطه پایین حرکت می کند. در این مدت شاتون برخورد می کند و میل لنگ ۱۸۰ درجه می چرخد و فرورفتگی شدیدی در محفظه احتراق ایجاد می کند. به دلیل این فرورفتگی و سوخت گیری انژکتور، محفظه پر می شود.

• فشرده سازی

در مرحله دوم، سوپاپ بسته می شود و پیستون برای فشرده سازی سوخت در محفظه احتراق حرکت می کند. در موتورهای دیزلی، فشارهای موجود در این مرحله بیشتر از موتورهای جرقه زنی است. این عملکرد به همین دلیل انجام می شود تا امکان خود اشتعالی اختلاطی فراهم شود.

• گسترش

در مرحله سوم، موتورهای دیزلی به دلیل دما و فشار بالایی که در پایان تراکم ایجاد می شود، خود به خود مشتعل می شوند. پس از اتمام احتراق، گازهای فشار و دمای بالا در داخل محفظه، پیستون را به سمت پایین می راند و از آنجایی که همه پیستون ها توسط یک میل لنگ به یکدیگر متصل می شوند، هنگامی که یک پیستون به سمت بالا حرکت می کند، پیستون دیگر به سمت پایین حرکت می کند.

• تخلیه

در مرحله چهارم، پیستون که در اثر احتراق و سوخت پایین آمده است، اکنون به حرکت در می آید و گازها را از طریق سوپاپ ها به بیرون می راند، این باعث می شود که گاز از سیلندرها خارج شود و آن را برای چرخه جدید آماده کند. ، احتراق وارد لوله اگزوز شده و به سیستم اگزوز متصل می شود.

موتور دیزل دارای شمع است؟

پاسخ به این سوال این است که موتورهای دیزلی نیازی به شمع ندارند. به همین دلیل است که موتورهای دیزلی از شمع های جرقه ای و شمع های تراکمی استفاده می کنند که در صورت سرد بودن موتور می توانند به احتراق گازوئیل کمک کنند.

در واقع در موتورهای دیزلی از شمع در سوخت دیزل استفاده نمی شود زیرا نیازی به احتراق گازوئیل ندارد، در عوض شمع به تنهایی می تواند دمای محفظه احتراق را حفظ کند. موتورهای دیزلی آلاینده های یکسانی دارند، اما سوخت خود را به طور موثرتر و تمیزتر می سوزانند که به سوزاندن ذرات جامد در اگزوز کمک می کند.

موتورهای دیزلی مدرن دارای چه ویژگی هایی است؟

فناوری های جدید در بازار مانند فناوری به کار گرفته شده در فورد F-150 دیزلی ، از جمله تزریق سوخت دیزل CRD و فیلترهای ذرات دیزل، به این معنی است که موتورهای دیزلی مدرن ساکت تر و تمیزتر از همیشه هستند. بوی بد و صدای بلند تولید شده توسط موتورهای دیزلی قدیمی در هنگام کار به فراموشی سپرده شده و مصرف سوخت عالی این موتورها باعث محبوبیت مجدد آنها شده است.

سوخت موتور دیزل با چه مشکلات احتمالی مواجه می شود؟

داشتن خودروی دیزلی معمولاً مشکلات خاص خود را دارد. وقتی در هوای زیر صفر قصد رانندگی با چنین خودرویی را داشته باشید، گازوئیل مانند ژله ای می شود و مشکلات زیادی به خصوص هنگام استارت زدن خودرو ایجاد می کند. خودروسازان با سیستم خاصی که سوخت داخل باک را گرم می کند این مشکل را حل کرده اند، اما باز هم گاهی اوقات مشکلاتی را ایجاد می کند.

از آنجایی که خودروهای دیزلی هنوز در کشوری مانند ایران محبوبیت چندانی ندارند، به ویژه در مناطق شهری، یافتن پمپ بنزینی که گازوئیل عرضه می کند می تواند چالش بزرگی باشد. همچنین کیفیت پایین گازوئیل موجود در ایران یکی دیگر از مشکلات عمده استفاده از خودروهای دیزلی در کشورمان است.

مشکلات رایج موتورهای دیزلی

مشکلات احتراق آب اگر سوخت دیزل حاوی بخار آب باشد، می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد آن تأثیر بگذارد. موتورهای دیزلی مجهز به فیلتری به نام جداکننده سوخت و آب هستند که نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارد و اغلب توسط صاحبان خودروهای دیزلی نادیده گرفته می شود.

نگهداری موتورهای دیزلی معمولاً گرانتر از موتورهای بنزینی است. یکی دیگر از مشکلات رایج در موتورهای دیزلی شرکت های مختلف خودرو، واشر سرسیلندر است. از آنجایی که فشار زیادی در داخل سیلندر موتور دیزل وجود دارد، سر سیلندرهای گاز موتور دیزل بیشتر در معرض آسیب هستند. تعمیر و نگهداری منظم موتور دیزل و سرویس و تشخیص مشکلات به محض ظاهر شدن علائم مطمئناً می تواند شما را از پرداخت هزینه تعمیر و نگهداری موتور دیزل نجات دهد.همچنین چون این موتور ها در وسایل نقلیه سنگین به کار می روند برای ایمنی بیشتر از ابزار های نگدارنده کمکی مانند ترمز کمکی اینتاردر و ریتاردر کمک می گیرند.

همراهان همیشگی اسان بار در صورتی که مقاله فوق مورد توجه شما قرار گرفته است پیشنهاد میکنیم مقالات ” بارنامه الکترونیکی چیست ” ، ” آموزش صدور بارنامه ” و ” بزرگ مقیاس هوشمند چیست ” را نیز مطالعه نمایید.

برخی از سوالات متداول

موتور دیزلی چه نوع موتوری است؟

موتورهای دیزلی قلب تپنده وسایل نقلیه بزرگی مانند کامیون‌ها، قطارها، کشتی‌ها و زیردریایی‌ها هستند. در واقع، موتورهای دیزلی شباهت زیادی به موتورهای بنزینی دارند، با این تفاوت که نیروی بیشتری تولید می‌کنند، مصرف کمتری دارند و کارشان را به روشی دیگر انجام می‌دهند. بیاید با هم نگاه دقیق‌تری به این موتورها بیندازیم! با ما همراه باشید تا در ادامه در مورد موتور دیزلی بیشتر توضیح دهیم.

ویژگی های موتورهای دیزلی مدرن چیست؟

فناوری های جدید در بازار، از جمله تزریق سوخت دیزل CRD و فیلترهای ذرات دیزل، به این معنی است که موتورهای دیزلی مدرن ساکت تر و تمیزتر از همیشه هستند. بوی بد و صدای بلند تولید شده توسط موتورهای دیزلی قدیمی در هنگام کار به فراموشی سپرده شده و مصرف سوخت عالی این موتورها باعث محبوبیت مجدد آنها شده است.