سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
دانش پژوهان گرامی در اینجا قصد داریم شما را با ساختار موتور دیزل آشنا نماییم...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : اعظم اژدری
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

موتور دیزل

موتور دیزل

دانش پژوهان گرامی در اینجا قصد داریم شما را با ساختار موتور دیزل آشنا نماییم.

کلمه دیزل نام یک مخترع آلمانی به نام دکتر رودلف دیزل است که در سال 1892 نوع خاصی از موتورهای احتراق داخلی را به ثبت رساند، به احترام این مخترع این گونه موتورها را موتورهای دیزل می نامند. هدف او به وجود آوردن موتوری با بازده بالا بوده است. موتور های بنزینی در سال 1876 اختراع شد، که خصوصاً در آن موقع بازده بالایی نداشتند.

 

موتورهای دیزل، به انوع گسترده ای از موتورها گفته می شود که بدون نیاز به یک جرقه الکتریکی می توانند ماده سوختنی را شعله ور سازند. در این موتورها برای شعله ور ساختن سوخت از حرارت های بالا استفاده می شود. به این شکل که ابتدا دمای اتاقک احتراق را بسیار بالا می برند و پس از اینکه دما به اندازه کافی بالا رفت ماده سوختنی را با هوا مخلوط می کنند.

 

همان گونه که می دانید برای سوزاندن یک ماده سوختی به دو عامل حرارت و اکسیژن نیاز است. اکسیژن از طریق مجاری ورودی موتور وارد محفظه سیلندر می شود و سپس به وسیله پیستون فشرده می گردد. این فشردگی آن چنان زیاد است که باعث ایجاد حرارت بسیار بالا می گردد. سپس عامل سوم یعنی ماده سوختنی به گرما و اکسیژن افزوده می شود که در نتیجه آن سوخت شعله ور می شود.

 

موتورهای دیزل نیز مانند سایر موتورهای احتراق داخلی بر مبناهای مختلفی قابل طبقه بندی هستند. مثلا می توان موتورهای دیزل را بر حسب مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش میل لنگ به موتورهای دیزل دوزمانه و یا موتورهای دیزل چهارزمانه تقسیم بندی نموده و یا بر حسب قدرت تولیدی که به شکل اسب بخار بیان می گردد. 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 می کردند و ...

موتور دیزل

ساختار موتورهای دیزل نه تنها در سیستم تغذیه و تنظیم سوخت با موتورهای اشتعال جرقه ای تفاوت می کند. بنابراین ساختارهای بسیار مشابهی میان این موتورها وجود دارد و تنها تفاوت ساختمانی آن ها 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 می شوند.

• لوله های انتقال سوخت : می بایست غیرقابل اشباع بوده و در برابر فشار پایداری نمایند.

• توربوشارژر : باعث افزایش هوای ورودی به سیلندر می شوند.

 

طرزکار

همان گونه که اشاره شد موتورهای دیزل بر اساس نحوه کارکردن به دو دسته موتورهای 4 زمانه و 2 زمانه تقسیم می شوند. لیکن در هر دوی این موتورها چهار عمل اصلی انجام می گردد که عبارتند از مکش یا تنفس - تراکم - انفجار و تخلیه اما بر حسب نوع موتورها ممکن است این مراحل مجزا و یا به صورت توام انجام گیرند.

 

سیکل موتورهای دیزل چهارزمانه     

• زمان تنفس :

پیستون از بالاترین مکان خود (نقطه مرگ بالا) به طرف پایین ترین مکان خود در سیلندر (نقطه مرگ پایین) حرکت می کند در این زمان سوپاپ تخلیه بسته است و سوپاپ  هوا باز است. با پایین آمدن پیستون یک خلا نسبی در سیلندر ایجاد می شود و هوای خالص از طریق مجرای سوپاپ هوا وارد سیلندر می گردد. در انتهای این زمان سوپاپ هوا بسته شده و هوای خالص در سیلندر حبس می گردد.

 

• زمان تراکم :

پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا (تا نقطه مرگ بالا) حرکت می کند و در حالی که هر سوپاپ بسته اند (سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه) هوای داخل سیلندر متراکم می گردد و نسبت تراکم به 15 تا 20 برابر می رسد. فشار داخل سیلندر تا حدود 40 اتمسفر بالا می رود و بر اثر این تراکم زیاد حرارت هوا داخل سیلندر به شدت افزایش یافته و به حدود 600 درجه سانتی گراد می رسد.

 

• زمان قدرت :

در انتهای زمان تراکم در حالی که هر دو سوپاپ هم چنان بسته اند و پیستون به نقطه مرگ بالا می رسد مقداری سوخت روغنی (گازوییل) به درون هوا فشرده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می شود و ذرات سوخت در اثر این درجه حرارت زیاد محترق می گردند. پس از خاتمه تزریق سوخت عمل سوختن تا حدود 3/2 از زمان قدرت ادامه پیدا می کند.

فشار زیاد گازهای منبسط شده (به علت احتراق) پیستون را به طرف پایین و تا نقطه مرگ پایین می راند. حرکت پیستون از طریق شاتون به میل لنگ منتقل می شود و موجب گردش میل لنگ می گردد. در این مرحله حرارت گازهای مشتعل شده به 2000 درجه سانتی گراد می رسد و فشار داخل سیلندر تا حدود 80 اتمسفر افزایش می یابد.

 

• زمان تخلیه :

با رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین در مرحله قدرت، سوپاپ تخلیه باز می شود و به گازهای سوخته تحت فشار اولیه اجازه می دهد سیلندر را ترک کند. پس پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا حرکت می کند و تمام گازهای سوخته را بیرون از سیلندر می راند. در پایان پیستون یک بار دیگر به طرف پایین حرکت می کند و با شروع زمان تنفس سیکل جدیدی آغاز می گردد.

موتور دیزل
سیکل موتور دوزمانه دیزل

در این نوع موتورهای دوزمانه سوپاپ تنفس هوای تازه، نظیر آن چه در موتورهای چهار زمانه 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 آن ها را می بندد، اصول کار این موتورها در دوزمان است، که در واقع در هر دور چرخش میل لنگ اتفاق می افتد.

 

• زمان اول :

پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا و تا نقطه مرگ بالا حرکت می کند. در این زمان پیستون پس از عبور از جلو مجاری تنفس هوای تازه را تاحد معینی متراکم می سازد. 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 (گازوییل) به صورت پودرشده به درون هوای متراکم شده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می شود و ذرات سوخت محترق می گردد. فشار زیاد گازهای محترق شده پیستون را به طرف پایین می راند. پیستون در مسیر حرکت روبه پایین خود جلو مجاری تنفس هوای تازه را باز می کند. در این موقع هوای تازه به شدت وارد سیلندر می گردد. در همین حال سوپاپ تخلیه نیز باز می گردد و گازهای حاصل از احتراق به وسیله هوای تازه از سیلندر خارج می گردند. پس از رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین سیکل جدیدی آغاز می شود.

 

بخش پژوهش های دانش موزی تبیان

تهیه و تنظیم: اعظم اژدری

مطالب مرتبط:

چگالی سنج

طیف سنج جرمی

جو سنج

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین