مبدأ تشغيل الديزل: الميزات والمزايا والعيوب

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

سيارات الديزل على طرقنا ليست شائعة بأي حال من الأحوال. في بلدان أوروبا الغربية ، هم الأغلبية. تتمتع محركات الديزل بعدد من المزايا مقارنة بمحركات البنزين. لكن في الوقت نفسه ، هناك بعض العيوب. ما هو هذا المحرك وما هو جهاز الديزل ومبدأ التشغيل؟ ضع في اعتبارك في مقالنا اليوم.

جهاز مشترك

هذا المحرك له نفس هيكل محرك البنزين. إذن ، ها هو:

• كتلة الاسطوانة.
• رئيس
• آلية كرنك.

الاختلاف الرئيسي بين الديزل والبنزين هو نظام الوقود. إذا تم توفير الوقود في الأخير بفضل مضخة ميكانيكية أو غاطسة ، فسيتم استخدام مضخة وقود عالية الضغط في محرك الديزل. يوجد أيضًا محاقن ، لكن لا توجد شمعات إشعال.

يجب أن يقال أيضًا أن الحمل على عناصر العمل لمحرك الديزل أعلى. لذلك كل مكوناته مقواة

يرجى ملاحظة أن محركات الديزل الحديثة قد تفعل ذلكمزودة بشمعات توهج. البعض يخلط بينها وبين شمعات الإشعال ، لكنها أشياء مختلفة تمامًا. في سيارات الديزل ، يتم استخدامها لتسخين الهواء البارد في الأسطوانات. لذا من الأسهل أن يبدأ محرك الاحتراق الداخلي في الشتاء.

نظام الحقن نفسه في محركات الديزل الحديثة مباشر. في المحركات القديمة ، حدث الاشتعال في غرفة أولية خاصة. الأخير عبارة عن تجويف صغير فوق غرفة الاحتراق الرئيسية به عدة فتحات يدخل من خلالها الأكسجين.

الميزات

من بين ميزات وحدة الطاقة هذه ، تجدر الإشارة إلى درجة الضغط. إنها ضعف ارتفاع محرك البنزين. في ضوء ذلك ، يتميز محرك الديزل بتصميم مكبس خاص. يتم تحديد قاعها حسب نوع غرفة الاحتراق. تاج المكبس نفسه أعلى بالنسبة للمستوى العلوي من كتلة الأسطوانة عند TDC.

شيء آخر هو طريقة الاشتعال. كما قلنا سابقًا ، لا توجد شموع معتادة هنا. لكن كيف يشتعل الوقود؟ يتم إشعال خليط العمل بسبب ارتفاع درجة الحرارة في الغرفة ، والتي يتم الوصول إليها بعد ضغط الهواء بواسطة المكبس.

مبدأ تشغيل مضخة حقن الديزل

تستقبل مضخة الضغط العالي الوقود ، والذي يتم ضخه بواسطة مضخة التحضير ذات الضغط المنخفض من الخزان. في تسلسل معين ، تضخ مضخة الحقن جزءًا من الوقود في خط الحاقن لكل أسطوانة. لا يمكن فتح هذه الفتحات إلا عند تعرضها لضغط مرتفع في الخط. عندما يسقط ، تغلق الفتحات.

كيف يعمل محرك الديزل نفسه؟

النظر في مبدأ الديزلمحرك. يكمن جوهر عملها في الاشتعال بالضغط للوقود في الغرفة عند مزجه مع الهواء الساخن.

يتم توفير الخليط نفسه بشكل منفصل. لذلك ، يتم دفع الهواء الأول إلى الأسطوانة. علاوة على ذلك ، يبدأ المكبس في التحرك لأعلى وفي وضع TDC ، يتم حقن الوقود من خلال الفوهة. في عملية الضغط ، يتم تسخين الهواء إلى درجات حرارة عالية (حوالي 800 درجة مئوية). ويتم تزويد الوقود بضغط 30 ميغا باسكال.

بعد ذلك ، يشتعل الخليط تلقائيًا. يؤدي هذا إلى تحريك المكبس لأسفل. لذلك ، يتم عمل سكتة دماغية - يتم نقل الطاقة إلى العمود المرفقي ، وكذلك دولاب الموازنة. بعد ضربة العمل ، تخرج منتجات الاحتراق من خلال نوافذ المخرج بمساعدة التطهير. ثم تدخل الغازات إلى الغلاف الجوي من خلال كاتم الصوت. ولكن في المحركات الحديثة يمكن إعادة تدوير الغازات. سننظر في مبدأ تشغيل EGR على محرك ديزل بعد ذلك بقليل.

هكذا تتضمن دورة العمل أربع دورات. هذه هي المدخول والضغط والسكتة الدماغية والعادم. هذا هو بالضبط مبدأ تشغيل محرك ديزل رباعي الأشواط. يجب أن أقول إن استهلاك الوقود يعتمد على صحة عملها. لذلك ، في الحالة الطبيعية ، يتم استخدام خليط قليل الدهن ، والذي يمكن أن يوفر بشكل كبير في الاستهلاك.

أنواع مختلفة من المضخات

هناك نوعان من مضخة الحقن:

• مضمنة.
• توزيع

النوع الأول يتضمن أقسام منفصلة. هناك الكثير منهم مثلاسطوانات على المحرك. يحتوي كل قسم على كم مع مكبس وارد. يعمل الأخير بسبب عمود الحدبات ، الذي يدور من العمود المرفقي للمحرك. الأقسام مرتبة على التوالي. ولكن الآن لا يتم استخدام هذا النوع من مضخات الحقن من قبل الشركات المصنعة ، لأن نظام الوقود هذا لا يلبي متطلبات الضوضاء والصداقة البيئية.

الآن حول التوزيع. تنتج هذه المضخات ضغطًا أكبر بكثير وتفي بجميع المتطلبات الحديثة. يتم الحفاظ على الضغط المطلوب اعتمادًا على الوضع الحالي لتشغيل محرك الاحتراق الداخلي. في تصميم هذه المضخة يوجد موزع مكبس واحد. يقوم بحركات انتقالية لتزويد الوقود وحركات دورانية لتوزيعه على حاقنات كل من الأسطوانات.

من بين مزايا هذه المضخات ، يجدر إبراز الأبعاد الكلية الصغيرة ، ومستوى الضوضاء المنخفض ، فضلاً عن التشغيل المستقر بسرعات عالية للمحرك. في الوقت نفسه ، فإن محرك الديزل هذا صعب الإرضاء بشأن جودة الوقود. يتم تشحيم جميع أجزاء المضخة بالوقود ، وتكون الفجوات صغيرة جدًا. يؤدي أدنى تلوث إلى تشغيل المحرك غير المستقر وقد يؤدي إلى إصلاح معدات الوقود.

حول نظام السكك الحديدية المشتركة

منذ أكثر من عقد من الزمان ، بدأ صانعو السيارات في إنتاج سيارات بنظام السكك الحديدية المشتركة. ما هذا؟ هذا هو الحقن المباشر للضغط العالي. يوفر هذا النظام زيادة في عزم الدوران والقوة ، فضلاً عن كفاءة الوقود الجيدة.

دعونا ننظر في مبدأ النظامحقن الديزل عبر السكك الحديدية المشتركة. يعتمد المبدأ على توفير الوقود للفوهات من المنحدر. يتم الحفاظ على الضغط بداخله بغض النظر عن سرعة العمود المرفقي. يتم حقن الوقود عن طريق الحقن بأمر من وحدة التحكم EDC. يتم تضمين ملفات لولبية مغناطيسية خاصة فيه. تعمل وحدة التحكم بسبب إشارات التحكم من وحدة التحكم الإلكترونية.

من بين ميزات نظام الحقن ، تجدر الإشارة إلى وحدة البطارية. يتضمن:

• عن طريق الحقن.
• خط أنابيب التوزيع.
• خط الوقود.

إذن ، ترسل وحدة التحكم إشارة إلى الملفات اللولبية وفقًا لخوارزمية معينة. ثم تقوم الفوهة بحقن الوقود في الغرفة. مثل هذا المخطط يجعل من الممكن تحقيق دقة عالية في التحكم في عملية الاحتراق. أما بالنسبة للضغط ، فيمكن أن يصل إلى 2.5 ضغط جوي ، وهو أمر خطير للغاية. لذلك ، يحترق الوقود بأقصى قدر من الكفاءة. هذا يسمح لك بزيادة عزم دوران المحرك. وبفضل الجرعة الدقيقة ، يتم تقليل استهلاك الوقود وتقليل سمية الغازات.

نظام إعادة التوزيع

يستخدم هذا النظام في جميع مركبات الديزل التي تلبي متطلبات Euro 4. ويسمى أيضًا EGR. لذلك ، يزيل هذا النظام كمية معينة من غازات العادم من المشعب أمام التوربين وينقلها إلى القناة أمام مجمع السحب.

النظام عبارة عن صمام خاص وعدة فوهات لتنفيس الغازات. الأول يؤدي تجاوز العادم ويتم تشغيله كهربائيًا. في بعض المحركات ، يحتوي صمام EGRمشغل هوائي.

ضع في اعتبارك مبدأ تشغيل صمام USR على محرك ديزل. يعتمد على الفراغ الذي يتم إنتاجه بواسطة مضخة تفريغ خاصة. يتم تنظيم مستوى الفراغ بواسطة صمام ملف لولبي خاص.

مبدأ عمل نظام إعادة تدوير الديزل بسيط. لذلك ، تستقبل وحدة التحكم الإلكترونية البيانات من المستشعرات وتقوم بتقييم الوضع حول تشغيل محرك الاحتراق الداخلي في جميع الأوضاع. بعد ذلك ، يتم فتح أو إغلاق الصمام لتزويد غازات العادم إلى المشعب. هذا يؤدي إلى انخفاض في تركيز الأكسجين وانخفاض في معدل احتراق الخليط في الغرفة. نتيجة لذلك ، تنخفض درجة حرارة الاحتراق ويقل تكوين الأكاسيد الضارة. لذلك ، يسمح النظام بتقليل سمية الغازات حتى عندما يعمل محرك الاحتراق الداخلي بمزيج خفيف.

إيجابيات الديزل

دعونا ننظر في مزايا هذه المحركات. الميزة الأولى والأكثر أهمية هي الاقتصاد. نظرًا لأن محرك الديزل له مبدأ تشغيل مختلف قليلاً (يعمل بمزيج خفيف) ، يمكن لمحرك الاحتراق الداخلي أن يستهلك وقودًا أقل بمقدار مرة ونصف من البنزين ، بنفس الحجم.

في نفس الوقت ، ينتج المحرك عزم دوران جيد ، وهو أمر مهم أثناء التسارع. ميزة أخرى هي أن رف عزم الدوران واسع جدًا. الجر متاح حرفيا من الخمول. يجب أن تدور البنزين أحيانًا حتى خمسة آلاف.

عيوب الديزل

بما أن مبدأ تشغيل محرك الديزل يعتمد على الاشتعال الذاتي للخليط ، فمن الصعب بدء تشغيل مثل هذه المحركات في الطقس البارد. نعم،لهذا توصلوا إلى شمعات توهج خاصة. لكن بعد ذلك مرة أخرى ، ليست كل المحركات بها ، وأحيانًا توجد مشاكل معها.

واحدة من أكبر السلبيات هي تكلفة الصيانة. أغلى جزء هو معدات الوقود. إذا أصبح غير قابل للاستخدام ، فإن الأمر يستحق الاستعداد لاستثمار جاد. من الصعب جدًا إصلاح الحاقنات أو مضخة الوقود بنفسك. هذا يتطلب مهارات ومعدات متخصصة.

من بين العيوب الأخرى ، تجدر الإشارة إلى زيادة الضوضاء. بغض النظر عن مدى تقدم محرك الديزل تقنيًا ، فإنه سيظل يعمل بصوت أعلى من البنزين. هذا هو أحد الأسباب الرئيسية لعدم تحول مصنعي السيارات إلى محركات الديزل لفترة طويلة.

عيب آخر هو المتطلبات العالية للوقود والمواد الاستهلاكية. إذا تحدثنا عن محركات الديزل الحديثة ، حيث يتم تشحيم مضخة الوقود عالية الضغط بالوقود نفسه ، فيجب أن تكون جودتها على المستوى. الشيء نفسه ينطبق على الزيوت. يوصى بملء المواد التركيبية فقط ، والتغيير كل 10 آلاف كيلومتر.

تلخيص

لذا اكتشفنا أي محرك ديزل له مبدأ التشغيل وما هي مميزاته. كما ترى ، مع مزاياها ، لا يخلو هذا المحرك من عدد من العيوب. لكن هل يستحق شراء سيارة تعمل بالديزل بدلاً من البنزين؟ كما تبين الممارسة ، فإن الشراء له ما يبرره ، نظرًا لأن العديد من النفقات يقابلها استهلاك ضئيل للوقود.