تبلیغات
مکانیک - موتور دیزل و بنزینی

مکانیک

تلاش کنیم برای علاقه ها

جمعه 8 خرداد 1388

موتور دیزل و بنزینی

نویسنده: حسن فراحی   

موتور دیزل و تاریخچه ی آن

ریشه لغوی

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 اینگونه موتورها را موتورهای دیزل می‌نامند.

دید کلی

موتورهای دیزل ، به انوع گسترده‌ای از موتورها گفته می‌شود که بدون نیاز به یک جرقه الکتریکی می‌توانند ماده سوختنی را شعله‌ور سازند. در این موتورها برای شعله‌ور ساختن سوخت از حرارت‌های بالا استفاده می‌شود. به این شکل که ابتدا دمای اتاقک احتراق را بسیار بالا می‌برند و پس از اینکه دما به اندازه کافی بالا رفت ماده سوختنی را با هوا مخلوط می‌کنند.

 

 

همانگونه که می‌دانید برای سوزاندن یک ماده سوختی به دو عامل حرارت و اکسیژن نیاز است. اکسیژن از طریق مجاری ورودی موتور وارد محفظه سیلندر می‌شود و سپس بوسیله پیستون فشرده می‌گردد. این فشردگی آنچنان زیاد است که باعث ایجاد حرارت بسیار بالا می‌گردد. سپس عامل سوم یعنی ماده سوختنی به گرما و اکسیژن افزوده می‌شود که در نتیجه آن سوخت شعله‌ور می‌شود.

تاریخچه

در سال 1890 میلادی آکروید استوارت حق امتیاز ساخت موتوری را دریافت کرد که در آن هوای خالص در سیلندر موتور متراکم می‌گردید و سپس (به منظور جلوگیری از اشتعال پیش‌رس) سوخت به داخل هوای متراکم شده تزریق می‌شد، این موتورهای با فشار پایین بودند. و برای مشتعل ساختن سوخت تزریق شده از یک لامپ الکتریکی و یا روشهای دیگر در خارج از سیلندر استفاده می‌شد.

 

 

در سال 1892 دکتر رودلف دیزل آلمانی حق امتیاز موتور طراحی شده‌ای را به ثبت رساند که در آن اشتعال ماده سوختنی ، بلافاصله بعد از تزریق سوخت به داخل سیلندر انجام می‌گرفت. این اشتعال عامل حرارت زیادی بود که در اثر تراکم زیاد هوا بوجود می‌آمد. وی ابتدا دوست داشت که موتور وی پودر زغال سنگ را بسوزاند ولی به سرعت به نفت روی آورد و نتایج قابل توجهی گرفت.

 

 

طی سالهای متمادی پس از اختراع موتور دیزل ، از این نوع موتور عمدتا و منحصرا در کارهای درجا و سنگین از قبیل تولید برق ، تلمبه کردن آب ، راندن قایق‌های مسافری و باری و همچنین برای تولید قدرت جهت رفع بعضی از نیازهای کارخانجات استفاده می‌شد. این موتورها سنگین ، کم سرعت ، دارای یک یا چند سیلندر و از نوع دوزمانه یا چهارزمانه بودند.

 

 

پیشرفت بیشتر موتورهای دیزل ، تا توسعه سیستم‌های پیشرفته تزریق سوخت در دهه 1930 طول کشید. در این سالها رابرت بوش تولید انبوه پمپ‌های سوخت‌پاش خود را آغاز کرد. توسعه پمپ‌‌های سوخت‌پاش (پمپ‌های انرژکتور) با توسعه موتورهای کوچکی که برای استفاده در خودروها مناسب بودند متعادل شد.

موتورهای دیزل سبکتری که سرعتشان نیز بالا بود در سال 1925 به بازار عرضه شدند. با آنکه پیشرفت در ساخت این موتورها کند بود. اما در سال 1930 موتورهای دیزل قابل اطمینان که به خوبی طراحی شده‌بودند و چند سیلندر و سریع نیز بودند به بازار عرضه شد. این پیشرفت تا پایان جنگ جهانی دوم برای مدتی کند بود. لیکن از آن تاریخ تا کنون طراحی و تولید این موتورها به طریقی پیشرفت نموده است که امروزه استفاده گسترده و فراگیر از موتورهای دیزل را شاهد هستیم.

تقسیمات

موتورهای دیزل نیز مانند سایر موتورهای احتراق داخلی بر مبناهای مختلفی قابل طبقه‌بندی هستند. مثلا 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 ...

ساختمان

ساختار موتورهای دیزل نه 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.

 

طرزکار

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

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 سوپاپ بسته‌اند (سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه) هوای داخل سیلندر متراکم می‌گردد و نسبت تراکم به 15 تا 20 برابر می‌رسد. فشار داخل سیلندر تا حدود 40 اتمسفر بالا می‌رود و بر اثر این تراکم زیاد حرارت هوا داخل سیلندر به شدت افزایش یافته و به حدود 600 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 3/2 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 2000 درجه سانتیگراد می‌رسد و فشار داخل سیلندر تا حدود 80 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 موتور دوزمانه دیزل

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 پودرشده 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.

 

تاریخچه موتور های بنزینی

اولین وسیله نقلیه جاده ای که انرژی اش به وسیله موتورهای بخار تأمین می شد، به وسیله نیکلاس ژوزف کاگنوت فرانسوی در سال 1769 ساخته شد. این اتومبیل به وسیله کلوب اتومبیل سلطنتی انگلیس و کلوب اتومبیل دوفرانس به عنوان اولین اتومبیل شناخته شده است. بنابراین چرا بسیاری از کتاب های تاریخی می گویند که اتومبیل به وسیله "گوتلیب دیملر" و یا توسط "کارل بنز" اختراع شده است.

 

از اولین خودروهای بنزین سوز جهان

 

این امر به این دلیل است که هم دیملر و هم بنز وسایل نقلیه کاربردی و عملی که با انرژی بنزین کار می کرد و سرآغاز اتومبیل های امروزی است را با درجه موفقیت بالایی اختراع کردند. دیملر و بنز اتومبیل هایی اختراع کردند که شبیه به ماشین هایی که ما امروزه مورد استفاده قرار می دهیم به نظر می رسیدند و کار می کردند.

 

تاریخ موتوراحتراق داخلی- قلب اتومبیل

 

موتور احتراق داخلی، موتوری است که در آن احتراق انفجاری سوخت یک پیستون را داخل سیلندر هل می دهد. حرکت پیستون، میل لنگی را می گرداند و سپس چرخ های اتومبیل را از طریق یک زنجیر یا یک جعبه دنده به گردش درمی آورد و سواری حرکت می کند. سوخت هایی که معمولاً برای موتورهای احتراق اتومبیل مورد استفاده قرار می گیرند بنزین، دیزل و نفت سفید هستند.

 

خلاصه تاریخ موتور احتراق داخل به این گونه است:

 

1680 -فیزیکدان آلمانی، کریستین هویگنس Christian Huygens، یک موتور احتراق داخلی اختراع کرد (اما هرگز ساخته نشد) که سوختش باروت بود.

 

1807-ایساک فرنکوییز دو ریواز Francois Isaac de Rivaz سوییسی، یک موتور احتراق داخلی اختراع کرد که ترکیبی از هیدروژن و اکسیژن را به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می داد. ریواز اتومبیلی برای موتورش طراحی کرد که اولین اتومبیلی بود که موتورش احتراق داخلی بود. به هرصورت آن چه که او طراحی کرد، طراحی بسیار ناموفقی بود.

 

1824-مهندس انگلیسی، ساموئل براون موتور بخاری را که برای سوزاندن بنزین مناسب بود ساخت. ماشین او مدت کوتاهی از تپه "شاترز هیل" لندن بالا رفت.

 

1858-یک مهندس متولد بلژیک به نام جان جوزف اتینه لنویر Jean Joseph Etienne Lenoir در سال 1860 یک موتور دوکاره احتراق داخلی با جرقه الکتریکی اختراع کرد و آن را ثبت کرد. این موتور با سوخت گاز ذغال کار می کرد. در سال 1863 لنویر موتور بهتری را ساخت (در آن از کاربراتور اولیه و مشتقات نفت استفاده می شد) که یک واگن سه چرخه را حرکت می داد و توانست یک سفر تاریخی را در جاده ای 50 مایلی به پایان برساند.

 

1862-آلفونس بیو دو روچاس Alphonse Beau de Rochas، مهندس غیرنظامی فرانسه یک موتور چهار زمانه را ثبت اختراع کرد ولی آن را نساخت.

 

1864-مهندس اتریشی، مارکوس زیگفرید، یک موتور یک سیلندری را با کاربراتوری ابتدایی ساخت و موتورش را در ارابه ای با دو چرخ کار گذاشت که برای رانندگی 500 فوتی (15/0 کیلومتری) در سنگلاخ نیز مناسب بود. چند سال بعد مارکوس وسیله نقلیه ای طراحی کرد که با سرعت 10 مایل در ساعت (حدود 16 کیلومتر) در ساعت حرکت می کرد و چند مورخ آن را آغاز اتومبیل مدرنی که با بنزین یا گازوییل کار می کرد می دانند.

 

1873-جرج بریتون، مهندسی آمریکایی بود که به شکل ناموفقی موتور دو زمانه با سوخت نفت سفید ساخت (این موتور دو سیلندر که با دو پمپ بیرونی کار می کرد) را ایجاد کرد. به هر صورت این موتور به عنوان اولین موتور نفتی کاربردی و ایمن در نظر گرفته می شود.

 

1866-مهندسان آلمانی یوگن لنگن Eugen Langen و نیکولاس آگوست اتو، روی طرح های لنویر و دو روچاس کار کردند و یک موتور بنزینی مؤثر و کارا را اختراع کردند.

 

1876-نیکلاس آگوست اتو به طور موفقیت آمیزی یک موتور چهار زمانه را اختراع کرد وبعداً آن را ثبت اختراع کرد که "سیکل اتو" نامیده می شود.

 

1876-اولین موتور دو زمانه به شکل موفقی به وسیله سر دوگاله کلرک Sir Dougald Clerk اختراع شد.

 

1883-مهندس فرانسوی ادوارد دلامر-دبوتویل Edouard Delamare-Debouteville، یک موتور چهار زمانه تک سیلندر ساخت که با بنزین کوره حرکت می کرد. مشخص نیست که آیا او واقعاً اتومبیلی ساخت یا نه. اما به هرحال طرح های او برای آن زمان بسیار پیشرفته بود و هم دیملر و هم بنز آنها را از بعضی جهات دست کم بر روی کاغذ جلو بردند.

 

1885-گوتلایب دیملر آن چه را که اغلب به عنوان نمونه اولیه موتور بنزینی مدرن شناخته می شود اختراع کرد که با یک سیلندر عمودی و با بنزینی که به داخل یک کاربراتور تزریق می شد کار می کرد (این اختراع در سال 1887 ثبت شد). دیملر در ابتدا با این موتور یک وسیله نقلیه سواری با دوچرخ ساخت و یک سال بعد اولین وسیله نقلیه موتوری چهارچرخ جهان را ساخت.

 

1886-در 29 ژانری،کارل بنز اولین اتومبیل با سوخت بنزین را ثبت اختراع کرد.

 

1889-دیملر یک موتور چهار زمانه پیشرفته با سوپاپ های قارچی شکل و دو سیلندر وی (V) شکل ساخت.

 

1890-ویلهم میبچ Wilhelm Maybach اولین موتور چهار سیلندر چهار زمانه را ساخت.

 

طراحی موتور و طراحی خودرو فعالیت هایی مکمل یکدیگرند. تقریباً همه طراحان موتور که پیش از این به آنها اشاره شد، خودرو هم طراحی کردند. چند تا از این طرح ها تداوم یافتند و تبدیل به محصولات اصلی در اتومبیل سازی شدند. همه این مخترعان و افرادی دیگر تکامل قابل توجهی در وسایل نقلیه با احتراق داخلی به وجود آوردند.

 

مقایسه موتور های دیزل و بنزین

موتورهای دیزلی و بنزینی عمده‌ترین انواع موتورهای درونسوز بوده و در سطحی وسیع مورد استفاده قرار می‌گیرند. امروزه موتورهای دیزل كه از آنها به عنوان خودروهای سبز یاد می‌شود، پیشرفت فراوانی كرده‌اند. به طوری‌كه این نوع خودروها افزون بر 50 درصد از خودروهای اروپا را دربرمی‌گیرند. این مقاله، شرح مختصری است از این نوع موتورها در مقایسه با موتورهای بنزینی.

نظرات() 
سفیر ادز
جمعه 8 خرداد 1388 10:18 ب.ظ
با سلام خدمت شما دوست عزیز
کسب در آمد از وبلاگ و وبسایتتان
چنانچه دارای سایت یا وبلاگ پربازدیدی هستید می توانید با عضویت در سیستم کلیکی سفیر ادز اقدام به نمایش تبلیغات نمایید و به ازای هر کلیک بازدیدکنندگان برروی تبلیغات تا سقف 800 ریال بعنوان پورسانت دریافت نمایید در ضمن جایژه ویزه ثبت نام مبلغ 100000 ریال بن خرید فیلم از سایت سفیر شاپ می باشد که شما می توانید به میزان 100000 ریال از فروشگاه سفیر شاپ هر فیلمی و سریالی که درخواست داشتید انتخاب نموده تا در اولین واریزی پورسانتی که شما دارید برای شما ارسال شود
پرداخت کلیه وجوه و پورسانتها در سیستم تبلیغاتی سفیر شاپ توسط شرکت نگاه پارسیان تضمین شده می باشد در ضمن سیستم ما بر خلاف دیگر سیستم ها که پورسانت بالای در نظر گرفته اند و در موقع واریزی ها اقدام به کلاه برداری می کنند از پورسانت واقعی و واریزی های به موقع و دور از تقلب می باشد
در نتیجه شما می توانید به آسانی و بدون هیچ سرمایه وکاری پولدار شوید
مزیت سیستم تبلیغاتی ما جایزه ویژه آن و بنر های زیبا و با کلیک خور بالا می باشد بهتر است یک بار امتحان کنید
سفیر ادز
http://www.safirads.com

برای ثبت نام از این آدرس وارد شوید
http://www.safirads.com/page-customer_signup.html

سفیر شاپ
از اینجا می توانید سفارش محصول دهید
http://www.safirshop.com/

سایت بزرگ عکس کره ای
اینهم آدرس یکی از تبلیغ کننده های ما
www.koree.ir
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

نویسندگان

  • ابر برچسبها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :