افضل محرك ديزل

افضل محرك ديزل سوف نقدم لجميع متابعينا افضل محرك ديزل وماهو النوع المناسب وماهى اهم مميزاته كل ذلك من خلال السطور التالية.

محرك ديزل

محرك الديزل هو من محركات الاحتراق الداخلي حيث يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في وقود السيارات المعروف بالغازولين إلى طاقة حركية.أول من اخترع المحرك الديزل هو المهندس الألماني رودولف ديزل في عام 1892 والهدف من وراء هذا الاختراع هو إيجاد محرك ذو كفاءة أعلى من كفاءة محرك البنزين. وتأتي الزيادة في الكفاءة من ارتفاع نسبة الضغط (compresses ratio) في محركات الديزل حيث تتراوح ما بين 1:14 إلى 1:25 أما البنزين فيتراوح ما بين 1:8 إلى 1:12 وكما هو معروف أن كفاءة المحرك تتناسب طرديا مع نسبة الضغط.
يمكن تفسير كيفية عمل محرك الديزل استنادًا إلى الترموديناميكا التي تصف عملية الديزل (Diesel Process) على النحو التالي:
– يتم ضغط الغاز تحت ظروف إيزونتروبية أي أن الغاز يضغط دون تبادل للحرارة مع المحيط الخارجي للآلة الضاغطة(النظام).
– إضافة حرارة للمنظومة مع الاحتفاظ بنفس الضغط (isobaric).
–  تمدد الغاز إيزونتروبيا.
– إخراج الحرارة من الآلة الضاغطة مع المحافظة على نفس الحجم.
طريقة عمل المحرك تسمى دورة المكبس باسم دورة أوتو الرباعية.. تتم هذه الدورة في أربعة أشواط للمكبس (سحب-ضغط-اشتعال-عادم) ولفتين للعمود المرفقى.

الشوط الأول: شوط السحب.
وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة العُليا إلى النقطة الميتة السُفلى محدثًا خلخلة في ضغط الهواء داخل غرفة الاسطوانة فيقل الضغط داخل الغرفة أقل من الضغط الجوى فتتمكن شحنة من الهواء والوقود بالدخول إلى غرفة الاسطوانة.
الشوط الثاني: شوط الضغط.
وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة السُفلى إلى النفطة الميتة العُليا ضاغطًا أمامه الشحنة المكونة من الهواء والوقود.
الشوط الثالث: شوط الاشتعال.
وقبل نهاية شوط الضغط بقليل تنفجر الشحنة وبذلك تعمل على دفع سطح المكبس إلى أسفل.
الشوط الرابع:شوط العادم.
وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة السُفلى إلى النقطة الميتة العُليا ضاغطًا أمامه بقايا احتراق الوقود خارج غرفة الاسطوانة وهكذا مع باقي الاسطوانات إلى أن يتوقف المحرك…

ميزات ومساوئ محرك الديزل

-ذو كفاءة عالية مقارنة بمحرك البنزين. لنفس حجم المحرك يكون محرك الديزل ذو قدرة وعزم دوران أعلى من محرك البنزين.
– يعتبر وقود الديزل ذو تكلفة منخفضة مقارنة بباقي أنواع الوقود كما أن الطاقة الكامنة فيه أعلى من الطاقة الكامنة في وقود البنزين.
– إن نسبة الضغط العالية في محركات الديزل والتي تصل إلى 1:26 يجبر المصمم على زيادة حجم ووزن المحرك مما يؤدي إلى غلاء محركات الديزل نسبيا.
– تستخدم محركات الديزل بكثرة في المعدات التي تحتاج قدرة وعزماً عاليين، على سبيل المثال مولدات الكهرباء الضخمة والآليات الكبيرة، لأن الكتلة الكبيرة لمحركات الديزل تجعل التعجيل التسارعي للمحرك قليلا مقارنة بمحرك البنزين مما يقلل رغبة استخدامها في السيارات الصغيرة.
– يمكن الحصول على سرعات بطيئة مباشرة من المحرك دون اللجوء إلى علبة تخفيض السرعات.كما هو الحال في محركات السفن الضخمة.

محرك الديزل الحديث في السيارات

تعتمد محركات الديزل على مبدئ الاشتعال الذاتي لخليط الوقود بالهواء إلا أن هذا الخليط تطبيقيا لا يشتعل حين يكون المحرك باردا مما يجعل محرك الديزل لايحتاج رغم كونه محرك اشتعال ذاتي إلى شموع إشعال. كما أن المحرك يحتاج ليبدئ عمله إلى أن يطلقه محرك كهربائي. أي أنه في البداية يقوم محرك كهربائي بتحريكه وبضخ الهواء فيه. تستعمل العديد من المحركات تقنية صمام الضخ الموحد common rail الذي يمكن من الوصول إلى درجات عالية من الضغط بالوقود والتحكم في ضخه في غرف احتراق المحرك وهو نظام موجود تقريبا في معظم المحركات ذات الضخ المباشر أي المحركات التي يتم مباشرة إحراق الوقود فيها بعد خروجه من المضخة على عكس أنظمة الضخ الغير المباشرة حيث تكون طريقة بناء غرفة الاحتراق والضخ بكيفية تجعل الخليط يختلط جيدا قبل الاحتراق حيث أن هذه التقنية لا حاجة لها في تقنية الضخ المباشر. محركات الديزل الحديثة كلها متحكم فيها عن طريق حاسوب إلكتروني مضمن في السيارة يقوم بالتحكم في كمية الوقود المضخة في غرف الاحتراق بالإضافة إلى التحكم في العديد من المعاملات الأخرى انطلاقا إما من نماذج عن تلك العمليات أو عن مستشعرات مثل مستشعر لمدا أو مستشعر التدفق الهوائي. يمكن التحكم في محركات الديزل من الوصول إلى خاصيات أفضل والحصول على قوة أكبر باستهلاك أقل للديزل بالإضافة إلى التحكم في نسبة الانبعاثات.
 انواع محركات السيارات
النوع الأول – المحركات ذات الاحتراق الداخلي:
في هذا النوع يعمل المحرك يعمل على حرق الوقود والهواء داخليا لتوليد الطاقة، فعندما يحترق الوقود داخل اسطوانة المحرك، فإنه يولد ارتفاع في درجة الحرارة والضغط تلك القوة تقوم بالضغط على المكبس داخل الاسطوانة وتنقل قوة الضغط إلى عمود الكرنك والذي يستخدم لتدوير عجلات السيارة، وهو أكثر المحركات استخداما في عصرنا هذا لما يتمتع به من مميزات.
وفي المحركات ذات الاحتراق الداخلي يمكنك فقط استخدام البنزين والديزل.
* مميزات محركات الاحتراق الداخلي:
– تكلفة التصنيع اقل من المحركات الخارجية
-سهولة تزويد السيارة بالوقود اللازم
– تلك المحركات مدمجة وتحتاج إلى مساحات أقل من المحركات الأخرى
– قوة الاداء

– مقاوم للبرد لاستخدامها وقود البنزين والديزل

* انواع محركات الاحتراق الداخلي:

أ – طبقا لعدد الأشواط:
– محرك الاحتراق الداخلي ثنائي الاشواط:
ويستخدم هذا المحرك عادة في الدراجات البخارية وفيه يوجد مكبسان يتحركان مرة واحدة صعودا وهبوطا داخل الاسطوانة لتستكمل لفة كاملة للعمود المرفقي لكل دورة تشغيل مزامنة مع حرق الوقود و طرد العادم.
هذا النوع من المحركات لديه قوة عزم دوران عالية مقارنة مع المحرك ذو الأربع أشواط.
2. محرك الاحتراق الداخلي رباعي الاشواط:
ويستخدم هذا المحرك عادة في الدراجات والسيارات والشاحنات الخ وفيه يتحرك المكبس مرتين صعودا وهبوطا داخل الاسطوانة لاستكمال لفتين كاملتين للعمود المرفقي لكل دورة تشغيل مزامنة مع حرق الوقود و طرد العادم.
وهذا النوع من المحركات لديه قوة عزم دوران متوسطة مقارنة بالمحركات ذات الشوطين.
ب – طبقا لتصميم المحرك:
1 – محرك ستيرلينغ ( المحركات الترددية ):
هو أحد المحركات الحرارية من مجموعة محركات الاحتراق الداخلي الذي يستخدم مجموعة من المكابس الترددية لكي يقوم بتحويل الضغط إلى حركة دورانية.
2 – المحرك الدوار ( فانكل ):
هو أحد المحركات ذات الاحتراق الداخلي ويكون على شكل دائري ويقوم بتحويل الضغط إلى حركة دائرية عوضا عن المكابس ويتكون من اربعة اشواط، ويقوم هذا المحرك بتوليد قوة عزم دوران عالية.
ولا يستخدم هذا المحرك في السيارات حاليا.
ج – طبقا لنوع الوقود:
1 محركات الديزل:
هى محركات تستخدم الديزل ( السولار ) كوقود وتستخدم تلك المحركات في السيارات الكبيرة والشاحنات والسيارات الرياضية الخ.
2- محركات البنزين:
هى محركات تستخدم البنزين كوقود وتستخدم هذه المحركات في الدراجات والسيارات الرياضية والسيارات الفاخرة الخ.
3- محركات الغاز:
تستخدم هذه المحركات الغاز الطبيعي المضغوط وغاز البترول المسال كوقود، وتستخدم هذه في بعض السيارات الخفيفة.
4. المحركات الكهربائية:
تلك هى المحركات الصديقة للبيئة، فهى لا تستخدم أي وقود للحرق وإنتاج الطاقة بل تستخدم الطاقة الكهربائية لتدوير العجلات.
د – وفقا لطريقة الاشتعال:
1. ضغط محرك الإشعال:
في هذه الأنواع من المحركات، لا توجد معدات اضافية لحرق الوقود حيث يبدأ حرق لاوقود في هذه المحركات بسبب ارتفاع درجة الحرارة أثناء ضغط الهواء لذلك فهى معروفة باسم ضغط محرك الإشعال.
2. سبارك محرك الإشعال (الشرارة):
في هذه الأنواع من المحركات، يبدأ اشتعال الوقود من شرارةتولد داخل الاسطوانة من قبل بعض المعدات الإضافية لذلك فهى معروفة باسم محركات الإشعال سبارك.
هـ – وفقا لعدد اسطوانات المحرك:
1. محرك ذو أسطوانة واحدة:
هذا النوع من المحركات لديه اسطوانة واحدة فقط ومكبس واحد متصلا بعمود كرنك.
2. محرك متعدد الاسطوانات:
هذا النوع من المحركات لديه أكثر من اسطوانة واحدة واكثر من مكبس واحد متصل بعمود الكرنك.
و – وفقا لترتيب الاسطوانات:
1. محرك ذو اسطوانات مستقيمة:
في هذا النوع من المحركات، يتم وضع الاسطوانات في خط مستقيم واحد تلو وراء الآخر بصورة عمودية ويعتبر هذا النوع من افضل انواع المحركات ويتحمل الكثير من الضغط ويتمتع بسهولة الصيانة ويتكون هذا المحرك من 4 او 6 اسطوانات.
2. محرك على شكل حرف V:
يتكون هذا المحرك من اسطوانتين تميلان بزاوية لبعضها البعض في استقامة واحدة مع العمود المرفقي على شكل حرف V وعادة ما يأتي هذا المحرك في السيارات ذات الست أو الثماني اسطوانات أو أكثر وخاصة السيارات ذات الصناعة الامريكية والالمانية.
3. محرك ذو اسطوانات بين خطين متوازيين:
تأتي اسطوانات هذا المحرك متقابلة ومن أهم مميزات المحرك ذو الاسطوانات بين خطين متوازيين أنه يتمتع بعزم قوي وغالبا ما يأتي في محركات السيارات الرياضية الخارقة ولكن من عيوبه أنه يكلف الكثير من الأموال عند الصيانة.
ز – وفقا لكمية الهواء الداخلة الى المحرك:
1.محرك طبيعي التنفس:
هو احد انواع المحركات ذات الاحتراق الداخلي والتي تعمل عن طريق ضغط الهواء ودخوله لغرفة احتراق الوقود وتعد المحركات ذات التنفس الطبيعي من افضل المحركات المستخدمة وأكثرها استخداما أيضا لعدم تأثرها بالجو الحار أو اختلاف الجو عامة.
2. المحرك التوربيني:
هو محرك مزود بشاحن توربيني يقوم بإدخال المزيد من الهواء داخل المحرك مع مساعدة المحرك على حرق ذلك الهواء عن طريق ضغطه داخل غرفة الاحتراق الخاصة بالمحرك ومن اهم مميزات المحركات التوربينية انها تستفيد من كمية الهواء المضغوطة داخل المحرك ولا تقوم بهدرها والتي تزيد القوة الحصانية للمحرك الى اضعاف.
اما عن عيوب المحرك التوربيني فهو تأثره الشديد بالحرارة عوضا على أنه يزيد حرارة المحرك بشكل كبير نتيجة لزيادة معدل الاحتراق داخل المحرك.
3. محرك سوبرتشارج:
وهو محرك يشبه كثيرا المحرك التربو تشارجر حيث انه يعمل على زيادة نسبة الهواء داخل المحرك ولكن يختلف في كيفية العمل حيث نجد ان السوبر تشارج يستمد الطاقة من المحرك نفسه وليس مثل المحركات التيربو تشارج والتي تستمد طاقتها من ضغط الغاز الناتج عن العادم.
ومن مميزات محركات السوبرتشارج انه لا يحتاج إلى مبردات لأن الحرارة قليلة به كما انه اسرع في الاستجابة عن المحركات الأخرى.
النوع الثاني – المحركات ذات الاحتراق الخارجي
في المحركات ذات الاحتراق الخارجي يتم حرق الوقود خارج المحرك، وهى نفس فكرة القطارات القديمة حيث يتكون بخار الماء نتيجة لاحتراق الوقود في فرن الاحتراق ثم يدخل في الاسطوانة فتتولد الطاقة.
وفي المحركات ذات الاحتراق الخارجي يمكنك استخدام البنزين والديزل والغاز وتستخدم هذه المحركات في القطارات والسفن وتوليد الطاقة الكهربائية وقليلا ما تستخدم في السيارات .

مميزات محركات الاحتراق الخارجي:

–  قوة عزم الدوران.
–  يمكن استخدام وقود رخيص الثمن
–  أكثر مرونة من محركات الاحتراق الداخلي.
انواع محركات الاحتراق الخارجي:
المحرك البخاري :
وهو محرك يعمل على ضغط بخار الماء وتحويله إلى طاقة ناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة والتي بدورها تدير السيارة.
محرك ستيرلينغ:
هو محرك يعمل عن طريق الغاز والحرارة وهو ايضا احد المحركات البخارية، ينتج محرك ستيرلينغ قوة ضغط كبيرة تفوق قدرات المحركات الديزل والبنزين، ويستخدم هذا المحرك في السيارات الرياضية الحديثة.