موتور دیزل

موتور دیزلی یکی از موتورهای درون سوز است که از سال های قدیم تا کنون در رقابت با سایر موتورها قرار گرفته است. در واقع این موتورها نوعی پیشرانه و جدیدتر از موتورهای بنزینی هستند که عملکرد بهتری دارند و به شیوه ای کاملا متفاوت کار می کنند. آشنایی با موتور دیزلی به شما کمک خواهد کرد تا با تفاوت این موتورها با مدل بنزینی و انواع موتورهای دیزلی و کارکرد آن ها بیشتر آشنا شوید. با ما همراه باشید تا موتور دیزلی را به طور کامل به شما معرفی کنیم.

موتور دیزلی چیست؟

موتورهای دیزلی ؛ موتور احتراقی درون سوزی هستند که از زمانی که تولید شده اند تاکنون پیشرفت زیادی در عملکرد داشته اند. این موتورها برای انواع سیستم ها و دستگاه های مختلفی همچون دستگاه های چمن زنی، موتور برق ها، دیزل ژنراتورها، اتومبیل ها و غیره مورد استفاده قرار گرفته اند. تفاوت اصلی موتورهای دیزلی با موتورهای بنزینی، در مرجله انفجار آن ها است. در موتورهای دیزلی به جای انفجار با شمع، این اتفاق با تراکم هوا انجام می گیرد. از این رو بسیاری افراد ویژگی مثبت و خوب این موتورها را فاقد شمع بودن آن می دانند. 

انواع موتورهای دیزلی:

موتورهای دیزلی به دسته های مختلفی تقسیم یم شود و دسته بندی هر کدام از آن ها براساس توان، برند یا نام شرکت تولید کننده، تعداد سیلندری که دارد که ممکن است تک سیلندری، دو سیلندری و یا سه سیلندری باشد در ابعاد کوچک تر و چهار، شش، هشت و دوازده سیلندر خطی و خورجینی که این مدل ها در ابعاد بزرگ تر برای مصارف بیشتر و صنعتی دسته بندی می شوند. 

انواع موتور دیزلی براساس کاربرد :

موتور دیزلی کوچک

موتورهای دیزلی کوچک تر معمولا تک سیلندری هستند که معمولا توان آن ها 15 تا 20 کاوا می باشد. این موتورها بیشتر برای مصارف خانگی، ویلاها و مصارف تک فازی مورد استفاده قرار می گیرد. در بعضی مواقع توان موتورهای کوچک به 30 اسب بخار هم می رسد که می توان از این مدل به موتور تک سیلندر استریم اشاره کرد. 

موتورهای متوسط برای کاربری نیمه صنعتی و کارگاهی

 
این موتورها ساختارشان دو سیلندر، سه سیلندرو چهار سیلندر است که بیشتر برای مصارف کارگاهی و نیمه صنعتی کاربرد دارد. موتورهای متوسط می توانند تا 100 کاوا توان تولید کنند. از برندهای مطرح این موتورها در ایران موتورهای دیزلی پرکینز موتور سازان تبریز و همچنین بنز ایدم ایرانی است که بسیاری از مشتریان از آن استقبال می کنند. 

موتورهای دیزلی برای مصارف صنعتی

 
این موتورها هم برای مصارف صنعتی و نیروگاهی عظیم مورد استفاده قرار می گیرند. تعداد سیلندرهای آن ها معمولا شش سیلندره، هشت سیلندره و دوازده سیلندره می باشند. محدوده رنجی توانی که این موتورها می توانند استفاده کنند، از 100 کاوا تا 1 ای 2 مگاواتی است. موتورهایی همچون کامینز و پرکینز و از نمونه های بسیار معروف این موتورها هستند. 

اجزای موتور دیزلی 

پمپ انژکتور 

انژکتور

فیلتر سوخت

لوله های سوخت

توربو شارژ

اجزا سیستم برق رسانی موتور دیزل

اجزا سیستم خنک موتور دیزل

قطعات داخلی و اسکلت موتور دیزل

نحوه کار موتورهای دیزلی به چه صورت است؟

اگر بخواهیم اصول اولیه نحوه کار موتورهای دیزلی را به شما توضیح دهیم باید بگوییم که در موتور هایی که تک دیزل هستند، ابتدا سوپاپ های ورودی هوای تمیز باز می شود و سپس مکش هوا یا همان اکسیژن به کمک پیستون شروع می شود. در این موتورها دو نقطه مرگ بالا و نقطه مرگ پایین وجود دارد که در این نقاط پیستون از بالا به سمت پایین حرکت می کند و بعد از این که فضای داخل سیلندر از اکسیژن کاملا پر شد، پیستون به سمت بالا حرکت می کند. با این کار هوای داخل پیستون فشرده می شود و دمای هوا بالا می رود. 
همان طور که می دانید برای این که عمل احتراق اتفاق بیفتد ما به سه عامل حرارت، اکسیژن و مواد سوختنی نیاز داریم. در این مرحله هم اکسیژن با فشار زیاد به حرارت بالایی می رسد. سوخت هم از طریق سوراخ هایی که در انژکتور وجود دارد به داخل پیستون تزریق می شود. این مواد سوختنی که گازوئیل است با سرعت بسیار بالایی تبخیر می شود و بدون این که نیاز به جرقه ای باشد، انفجار صورت می گیرد. در این مرحله پیستون به دلیل فشاری که به آن وارد شد، به سرعت به سمت پایین رانده می شود و باعث قدرت گرفتن موتور و همچنین حرکت آن می شود. 
زمانی که پیستون به پایین ترین نقطه خود که همان نقطه مرگ پایین است، می رسد، سوپاپ های دود سریع باز می شوند و دود و گازهای ناشی از احتراق به عمل آمده به سمت خروجی می روند. به این صورت این مرحله ادامه پیدا می کند و باعث می شود تا موتور دیزلی به حرکت در بیاید. 

دور موتور دیزل 

دور موتور در چنین موتورهایی را آر پی ام می گویند در واقع به میزان تعداد گردش موتور در یک دقیقه اشاره دارد. در این میان، میزان دور موتور در موتورهای دیزلی دارای مقدار و میزان متفاوتی است که براساس کارکرد موتورها و همچنین میزان توان دریافتی و مدت زمان استفاده با یک دیگر متفاوت هستند. موتورهای دیزلی از نظر تعداد دور با تعداد پل های موتور ارتباط مستقیمی دارند. در واقع می توان گفت موتورهایی که دور 3000 دارند و در توان های پایین و موتور برق ها از آن استفاده می شوند، 2 پل هستند. از آن طرف موتورهای 1500 دور 4 پل هستند و موتورهای 1000 دور که بیشتر در موتورهای گازی وجود دارند، 6 پل هستند. موتورهای 750 دور هم بیشتر جنبه نیروگاهی دارند و دائم مشغول کار هستند 8 پل هستند. از نظر ابعادی این موتورها بزرگتر از بقیه موتورهای دیزلی هستند. 
لازم به ذکر است که موتورهای دیزلی برای کوپل کردن آن با ژنراتور، باید حتما میزان تلفات در نظر گرفته شود. به این معنا که میزان بازدهی موتورها با ارتفاع از سطح دریا و همچنین دمای محیط تحت تاثیر قرار می گیرد و راندمان موتور به مرور زمان کاهش می یابد. 

مزایای استفاده از موتور دیزل

استفاده از موتور دیزل مزایای زیادی دارد که در ادامه مهم ترین آن ها را به شما می گوییم:
موتورهای دیزلی مدرن که تولید شدند، عیب و ایرادهای مدل قبلی همچون سر و صدای زیاد و هزینه های نگهداری بالا را برطرف کردند. این موتورها در حال حاضر صدای بسیار ارامی دارند و نیاز به نگهداری و مراقبت کمتری دارند. همچنین لازم به ذکر است که موتورهای دیزلی با ساخت گازوئیل کار می کنند؛ بنابراین هزینه های نگهداری و تامین سوخت آن ها بسیار مناسب تر و ارزان تر از سایر سوخت ها است و توان بالاتری هم نسبت به سایر موتورها دارد. 
موتورهای دیزلی قابل اعتماد تر هستند و هزینه استهلاک آن ها کم است. هیچ گونه جرقه ای به عنوان سوخت مشتعل خودکار در این نوع موتورها وجود نخواهد داشت. همچنین فاقد شمع و بدون سیم بودن موتورهای دیزلی باعث شده تا هزینه نگهداری آن ها تا میزان زیادی کاهش یابد. هزینه سوخت به ازای هر یک کیلو واتی که این موتورها تولید می کنند، سی تا پنجاه درصد کمتر از دیگر موتورها است. 

زمینه های استفاده از موتورهای دیزلی 

موتورهای دیزلی معمولا به عنوان موتور مکانیکی در دستگاه هایی همچون تولید کننده برق مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده گسترده تر آن ها در لوکوموتیوها، تجهیزات ساختمانی، خودرو و تعداد زیادی کاربردهای صنعتی است. موتور دیزل تقریبا در بیشتر صنایع گسترش یافته و روزانه شما شاهده کاربردهای جدید از این موتورها در مواردی همچون دیزل ژنراتور، موتور دیزل صنعتی، کشاورزی، دریایی، ساختمانی، استخراج معادن، جنگلداری، معادن، ارتباطات راه دور، بیمارستان ها و غیره هستید. یکی از مهم ترین کاربردهای این موتورها در زمینه تولید برق اضطراری به واسطه دیزل ژنراتور است. 
دیزل ژنراتورها یکی از عضوهای بسیار مهم در مجموعه تولید کننده های برق است که در بیشتر موسسه های صنعتی و تجاری کاربرد دارد. از دیزل ژنراتورها برای مصارف کوچک تری همچون خانه ها و مصارف بزرگ تر همچون کارخانجات صنعتی و بیمارستان ها و ساختمان های تجاری مورد استفاد قرار می گیرد. 
یکی دیگر از کاربرد های موتور دیزل تولید موتور برق است که معمولا برای انی که آن را بی صدا تولید و طراحی کنند، از آن استفاده می کنند. موتور برق های دیزلی در مقایسه با سایر موتورهای دیگر، کارکرد فوق پیشرفته تری دارد و به همین دلیل بسیاری از افراد از خرید موتورهای برق دیزلی استقبال ویژه ای کرده اند. 

طراحی موتور دیزل:

طراحی موتور دیزل معمولا سه نوع پیکربندی متفاوت را در بر می گیرد. استفاده از موتور دیزل سنگین به گونه ای چشمگیر می تواند در مصرف سوخت های فسیلی صرفه جویی نماید و با راندمان حداقل هشتاد درصد در صنایع مختلف کاربرد داشته باشد. موتور دیزل انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و در واقع تأمین کننده انرژی مورد نیاز ژنراتور می باشد.

برای اینکه با طراحی موتور دیزل آشنا شویم بهتر است که در ابتدا توضیح کاملی از این موتورها ارائه دهیم.

تقسیمات و طراحی موتورهای دیزل

قبل از پرداختن به طراحی دیزل موتور، در مورد کارکرد آن توضیحاتی را ارائه خواهیم داد. موتورهای دیزل، طیف گسترده ای از موتورها هستند که بدون نیاز به جرقه الکتریکی می توانند ماده سوختنی را شعله ور کنند. در واقع حرارت های بالا در این موتورها برای شعله ور ساختن سوخت مورد استفاده قرار می گیرند.

موتروهای دیزل همانند دیگر موتورهای احتراق داخلی بر اساس مجموعه ای فاکتورهای مختلف طبقه بندی می شوند. مثلا طبقه بندی بر اساس مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش میل لنگ به موتورهای دیزل دو زمانه یا چهار زمانه. و یا اینکه موتور دیزل بر اساس تعداد سیلندر و یا شکل قرارگیری آنها به دو نوع موتورهای خورجینی و خطی تقسیم می شوند.

قطعات موتورهای دیزل به طور کلی عبارتند از:

• پمپ انژکتور: پمپ انژکتور در اینجا وظیفه تنظیم سوخت و فشار مورد نیاز برای پاشیدن سوخت را بر عهده دارد.
• توربوشارژر: توربوشارژر سبب افزایش هوای ورودی به داخل سیلندر می شود.
• فیلتر سوخت: وظیفه فیلتر سوخت، جداسازی مواد اضافی و خارجی از سوخت می باشد.
• انژکتور: انژکتورها باعث پودر شدن سوخت و نیز گاز بندی اتاقک احتراق می شوند.
• لوله های انتقال سوخت: این لوله ها باید در برابر حریق مقاوم بوده و پایداری بالایی را نسبت به فشار داشته باشند.

قطعات موتورهای دیزلی

موتور دیزل از قطعات و سیستم های مختلفی تشکیل شده است که هر یک از آنها می توانند وظیفه مشخصی را انجام دهند. در واقع با طراحی این سیستم ها و قطعات است که موتور شروع به کار کرده و می تواند انرژی شیمیایی انجام عمل احتراق را به انرژی مکانیکی تبدیل کند و در نهایت گشتار و نیروی مکانیکی مورد نیاز را ارائه دهد.

قطعات تمامی طراحی موتورهای دیزل و تعداد سیلندرهای آنها عبارتند از:

اسکلت اصلی طراحی موتور دیزل:

– سرسیلندر

– بوش ها

– بلوک سیلندر

– پیستون

– شاتون

– یاتاقان ثابت و متحرک

– میل لنگ

– فلایویل

– دنده های سینی جل

– واشر و کاسه نمدها

– رینگ ها

– گژنپین و خار گژنپین

سیستم روغن کاری دیزل:

– اویل پمپ یا روغن

– کارتل

– سوپاپ بای پس

– فیلتر روغن

– کولر روغن

– صافی روغن

سوپاپ ها:

– راهنمای سوپاپ ها

– سوپاپ های دود و هوا

– میل سوپاپ

– نشیمنگاه یا سیب سوپاپ

– میل تایپیت

– اسبک ها و قالپاق سوپاپ ها

سیستم سوخت رسانی موتور دیزل:

– انژکتورها  

– پمپ انژکتور

– باک سوخت

– لوله های انتقال سوخت از باک به سمت پمپ

– پمپ سه گوش

 سیستم خنک کننده

– رادیاتور

– فن خنک کننده یا پروانه رادیاتور

– پمپ آب

– لوله های شیلنگ آب و ترموستات

 سیستم برق رسانی دیزل:

– استارتر

–دینام

– شمع گرمکن

– سوئیچ

– عقربه ها و چراغ های هشدار دهنده

سیستم ورود هوا و خروج دود

– فیلتر هوا

– هواکش

– توربو شارژر

– خنک کن های هوا

– انبار اگزوز

– لوله اگزوز

سیستم های کمکی موتور دیزل:

– پمپ باد

– پمپ هیدرولیمی

– قطعات سیستم کولر

– گرمکن آب موتور

طراحی موتور دیزل بر اساس پیکربندی

طراحی موتور دیزل بر اساس پیکربندی عبارت است:
• طراحی موتور دیزل خطی که در آن سیلندرها به صورت خطی و در یک ردیف قرار دارند.
• طراحی موتور خورجینی یا V شمل که سیلندرها در آن به صورت حرف V و در دو ردیف، با یکدیگر یک زاویه را تشکیل می دهند.

موتور دیزل به طور کلی تفاوت هایی نیز با یکدیگر دارند از جمله:
• موتور دیزل خطی، باریک و دراز می باشد و با نصب یک موتور دیزل باریک به صورت عرضی می توان از کاپون بسیار کوتاه مخصوصا در اتومبیل های کوچک استفاده کرد.
• موتور دیزل تخت، پهن بوده و ارتفاع کمی دارد و این باعث مرکز گرانش پایین آن می شود.
• موتور دیزل V که میان این دو شکل است، فرمی مکعب مانند دارد.
• این سه نوع موتور از لحاظ مقدار فلز پوسته و در نهایت وزن می توانند با یکدیگر متفاوت باشند.
• از نظر هزینه نیز، طراحی این سه موتور دیزل با یکدیگر فرق دارند.

به طور کلی، طراحان هنگام طراحی موتور دیزل، با توجه به عوامل متعدد، تصمیم گیری خود را نهایی می کنند. این عوامل عبارتند از هزینه، شرایط مکانی، فضای مورد نیاز برای زیر کاپوت، نسبت توان به وزن، امکاناتی که برای تولید در دسترس است و ... .