تفاوت موتور بنزینی با دیزل

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: Tehran, Qeytariyeh

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 851

سپاس: 524

جنسیت:

تماس:

تفاوت موتور بنزینی با دیزل

پست توسط rohamjpl »

در موتور بنزینی ، سوخت با هوا مخلوط می شود ، توسط پیستون ها فشرده می شود و توسط جرقه های شمع روشن می شود. در موتور دیزلی اما ابتدا هوا فشرده می شود و سپس سوخت تزریق می شود. ... موتور دیزلی دقیقاً مانند موتور بنزینی از چرخه احتراق چهار زمانه استفاده می کند.موتور بنزینی یا دیزلی کدام یک بهتر است؟
موتورهای دیزلی هنوز هم از موتورهای گازی کارآمدتر هستند ، اما برای کسانی که بیشتر به رانندگی در شهر مشغول هستند ، از کارایی کمتر برخوردار است. گشتاور خودروهای دیزلی نیز بیشتر است ، که منجر به صرفه جویی در مصرف سوخت بهتر همراه با شتاب چشمگیرتر می شود. ... برای اکثر مصرف کنندگان ایالات متحده ، سوخت دیزل و سوخت گاز تقریباً یکسان است
از نظر مفهومی ، موتورهای دیزلی با فشرده سازی هوا به فشار / دمای بالا و سپس تزریق مقدار کمی سوخت به این هوای فشرده گرم کار می کنند. دمای بالا باعث تبخیر مقدار کمی سوخت تزریق شده بسیارریز می شود.
در سال ۱۸۹۰، مخترع آلمانی، «رودولف دیزل» (Rudolf Diesel) اختراعی را ثبت کرد که مبنای کاری آن سیکلی ترمودینامیکی بود که بر اساس احتراق کند‌تر نسبت به بقیه سیکل‌های استفاده شده در موتور‌ها عمل می‌کرد. سیکل دیزل بسیار مشابه با اکثر سیکل‌های استفاده شده در موتور‌ها است. تفاوت عمده این سیکل با دیگر سیکل‌ها موارد زیر است:
فرآیند‌های سیکل دیزل
همانند اکثر سیکل‌های معرفی شده تاکنون، این سیکل نیز از چهار فرآیند تشکیل شده است. این سیکل از یک فرآیند فشار ثابت، یک فرآیند حجم ثابت و دو فرآیند آیزنتروپیک تشکیل شده. شکل زیر نمودار فشار-حجم و دما-آنتروپی مربوط به سیکل دیزل را نشان می‌دهد.

diesel-cycle
۲→۱: تراکم آیزنتروپیک
در بخش اول فرآیند، هوا به صورت آیزنتروپیک (آدیاباتیکِ برگشت‌پذیر) از موقعیت ۱ تا ۲ فشرده می‌شود. در حقیقت در این قسمت، روی گاز کار انجام می‌شود. با فرض این‌که حجم سیلندر در حالت اولیه و نهایی به ترتیب برابر با V1 و V2 باشد، به عدد رv1/v2
نسبت تراکم گفته می‌شود.
۳→۲: انبساط فشار ثابت
در این مرحله (موقعیت ۲ تا ۳) هوای درون سیلندر در فرآیندی فشار ثابت گرما می‌گیرد. گرمای مذکور ناشی از سوختی است که در زمان فشرده شدن هوا، به سیلندر تزریق شده و در دمای بالا می‌سوزد. در فرآیند دریافت گرما بخشی از انبساط مد نظر رخ می‌دهد. از این رو بخشی از کار خروجی سیکل دیزل در این مرحله رخ می‌دهد.
بنابراین به‌طور خلاصه می‌توان گفت در این مرحله حرارت به صورت فشار ثابت به مخلوط درون سیلندر اضافه شده و مقداری کار نیز انجام می‌شود. در ادامه به‌منظور محاسبه راندمان و بررسی این سیکل، از Qadd برای نشان دادن حرارت اضافه شده در این مرحله نشان داده خواهد شد.
۴→۳: انبساط آیزنتروپیک
در این مرحله مخلوط موجود در سیلندر به صورت آیزنتروپیک از حالت ۳ تا ۴ منبسط می‌شود. همزمان با این‌که پیستون به پایین‌ترین نقطه ممکن در سیلندر می‌رسد، انرژی درونی‌اش را از دست داده و برابر با همین مقدار، کار خروجی تولید می‌کند. در این فرآیند نیز همانند فرآیند اول، آنتروپی سیستم ثابت می‌ماند؛ هم‌چنین به نسبت V4/V3، نسبت – یا ضریبِ – انبساط گفته می‌شود.
۱→۴: کاهش فشار در حجم ثابت
در این حالت پیستون به‌طور ساکن در انتهای سیلندر قرار گرفته و در همین حالت فشار و انرژی درونی‌اش را از دست می‌دهد؛ توجه داشته باشید که فرآیند از دست دادن فشار به‌طور ناگهانی است. در نقطه ۴ سوپاپ خروجی سیلندر باز شده و مخلوط درون سیلندر تخلیه می‌شود. در ادامه همین مراحل تکرار خواهد شد.
تصویر
در ابتدای فرآیندِ تراکم، سوختی در سیلندر وجود ندارد، از این رو فرآیند احتراقِ خودکار در تراکم رخ نخواهد داد.
سیکل دیزل از احتراق مبتنی بر تراکم به‌جای احتراق جرقه‌ای استفاده می‌کند.
از آنجایی که فرآیند تراکم آدیاباتیک منجر به ایجاد دمای بسیار بالا می‌شود، بنابراین با پاشش سوخت در لحظه تراکم، فرآیند احتراق رخ خواهد داد [در ادامه بیشتر در مورد این فرآیند صحبت خواهد شد]. در نتیجه در موتور‌های مبتنی بر سیکل دیزل نیاز به جرقه و شمع نیست.
به نسبت سیکل اتو در این سیکل قابلیت دست‌یابی به نسبت فشار‌های بالاتر وجود دارد.
انواع موتورهای دیزلی
دو نوع از موتورهای دیزلی وجود دارد: دو زمانه و چهار زمانه. اکثر موتورهای دیزلی به طور کلی از چرخه چهار زمانه استفاده می کنند و برخی از موتورهای بزرگتر با چرخه دو زمانه عمل می کنند.
حالت های موتور چهار زمانه
تنفس (مکش): با حرکت پیستون از بالاترین مکان خود(نقطه مرگ بالا) به سمت پایین ترین مکان خود(نقطه مرگ پایین)، حجم داخل فضای بسته سیلندر افزایش یافته و خلا نسبی ایجاد میشود. بر اثر اختلاف فشار میان هوای جو و فضای داخل سیلندر، هوا وارد سیلندر می گردد. در این حالت میل لنگ 180 درجه گردش کرده به دلیل اینکه سوپاپ ورودی باز است و فشار داخل سیلندر در این مرحله حدود 0.8 الی 0.95 در دمای حدود 30 الی 50 درجه سانتی گراد می باشد.
زمان تراکم (کمپرس): حرکت پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا در حالی که سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه هردو بسته اند آغاز می شود. پس از آن میلنگ به طرف بالا حرکت کرده و هوای داخل سیلندر متراکم میشود. افزایش حرارت هوا بر اثر تراکم داخل سلیندر 600 درجه سانتی گراد و فشار حدود 40 اتمسفر میباشد.
احتراق: در این حالت سوخت (گازوئیل) توسط انژکتور (سوخت پاش) به صورت پودر به درون هوای فشرده و داغ سیلندر پاشیده میشود و ذرات سوخت بر اثر این درجه حرارت محترق میشود. در این مرحله هر دو سوپاپ بسته میشود. تنها مرحله کار مفید در موتور این مرحله است که میلنگ حدود 180 درجه گردش پیدا کرده است.
تخلیه: در این مرحله با بالا امدن پیستون به سمت بالای سیلندر سوپاپ خروجی (تخلیه) باز میشود و به گازهای محترق شده اجازه ترک سیلندر را میدهد و میلنگ نیز 180 درجه گردش پیدا میکند. پس از تخلیه دودها، پیستون به سمت نقطه مرگ پایین تغییر جهت داده و دور جدیدی آغاز میشود.
حالت های موتور چهار زمانه
تفاوت قابل توجهی بین موتور دیزلی توربوشارژر و یک موتور بنزینی تنفس طبیعی در هوای ورودی به موتور دیزلی قبل از تزریق سوخت فشرده می شود. ... این وظیفه توربوشارژر است که هوای بیشتری را که به داخل سیلندر موتور جاری می شود ، فشرده کند.تفاوت توربو دیزل و توربو بنزین چیست؟
توربوشارژرها اسب بخار اضافی را به موتور بنزینی مجهز می کنند. آنها این کار را با افزایش مقدار هوا و سوخت وارد شده به هر محفظه احتراق انجام می دهند. در همین حال ، سوخت دیزل در دمای پایین تری می سوزد. این امر باعث می شود گازهای خروجی بیشتری ایجاد کند ، اما موتورهای دیزلی نیز دارای امتیاز فشرده سازی بالاتری هستند.
توربوشارژر یا پرخوران (به انگلیسی: Turbocharger)چرا که همه دستگاه‌هایی القای اجباری توربوشارژر خوانده می‌شدند. امروزه از واژه «سوپرشارژر» تنها برای دستگاه‌های القای اجباری مکانیکی استفاده می‌شود. تفاوت اساسی «سوپرشارژر» و «توربوشارژر» این است که سوپرشارژر به صورت مکانیکی و توسط یک تسمه کوپل شده به میل‌لنگ، توسط موتور چرخانده می‌شود، درحالی‌که توربوشارژر توسط گازهای خروجی (منیفولد دود) به حرکت در می‌آید. توربوشارژر در مقایسه با سوپرشارژر راندمان بالاتری دارد اما واکنش پذیری آن کمتر است. توین‌شارژر (به انگلیسی: Twincharger) موتوری است که شامل هر دو تجهیز «سوپرشارژر» و «توربوشارژر» باشد.توربوشارژر یک موتور مکانیکی بوده که میزان هوای ورودی به درون موتور را افزایش می‌دهد. این دستگاه از دو بخش اصلی متصل به هم تشکیل شده که با هماهنگی همدیگر، حجم و فشار هوای ورودی به محفظه سیلندر را افزایش داده و در نهایت موجب افزایش قدرت کلی موتور می‌گردند. این دو بخش فن مانند عبارتند از:
توربین (Turbine)
کمپرسور (Compressor)
توربین به اگزوز (بخش خروجی موتور نه خروجی اگزوز در بخش انتهایی خودرو) متصل بوده و کمپرسور به ورودی‌های هوای موتور. جریان هوای خروجی موتور یا اگزوز موجب چرخش پروانه‌های توربین شده و گردش توربین، کمپرسور را به حرکت درمی‌آورد. گردش کمپرسور نیز موجب شده که هوای بیشتری به درون موتور پمپاژ گردد. هوای بیشتر با سوخت بیشتر مخلوط شده و در نتیجه کارایی موتور را افزایش می‌دهد.
محل نصب سردکن سیال بر روی موتور دو زمانه
محل نصب سردکن سیال بر روی موتور چهار زمانه
محل نصب سردکن سیال بر روی موتور دو و چهار زمانه
البته با توجه به دمای بسیار بالاتر هوای خروجی از سامانه اگزوز، در بسیاری از موتورهای توربو از یک سامانه خنک‌کننده کمکی به نام اینترکولر (Intercooler) نیز استفاده شده که با کاهش دمای هوا، مانع از بالا رفتن دمای کلی موتور و توربوشارژر و آسیب رسیدن به این سامانه و احتراق زود هنگام سوخت در سیلندر می‌گردد.
این وسیله از دو توربین که توسط یک شفت به هم متصل شده‌اند، ساخته شده‌است. یک توربین مستقیماً متصل به منیفولد دود است و توربین دیگری به وسیله لولهٔ رابط به منیفولد هوا متصل است. چون هوای ایجاد شده به‌شدت داغ می‌باشد٬ پیش از ورود به سیلندر جهت احتراق٬ در اثر ترکیب با بنزین پای یک توربوشارژر برقی یا یک سوپرشارژر دیگر را نیز به وسط می‌کشند. بدین صورت که، این توربوشارژر و سوپرشارژر در دور موتور پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند و دو توربوشارژر دیگر، هر دو هم‌زمان در دور موتور بالا با قدرت هرچه بیشتر به یاری موتور خودرو آمده و نیروی بسیاری تولید می‌کنند. البته توربوشارژر چون از خروجی موتور نیرو می‌گیرد پس در نتیجه خود مانعی در برابر خروج دود می‌شود و بدین منظور برای خارج شدن هرچه بهتر دود از هِدر دود استفاده می‌کنند. هدر متشکل از چند لوله با ابعاد و آلیاژ خاص است که بر روی منیفولد دود نصب می‌شود. لازم است ذکر شود که قطعات تشکیل دهنده موتورهای دارای توربوشارژر شامل پیستون، شاتون، میل لنگ، ترموستات و.. دارای آلیاژ (مقاوم) متفاوتی می‌باشند.
البته گونه دیگری تیونینگ تحت عنوان توربواکسپندر نیز به شکل محدودتر برای افزایش قدرت موتور استفاده می‌گردد که سازوکار آن خنک کردن هوای پیش از ورود به موتور است که باعث متراکم شدن هوا و ورود اکسیژن بیشتر به موتور می‌شود که نمونه‌های بلو کر از گونه‌های همین گونه از تیونینگ هستند.
مزایای به‌کارگیری توربوشارژر
۱- قدرت موتور به طرز قابل توجهی زیاد می‌شود و می‌توان از موتورهای با حجم کوچک، قدرت های بالایی گرفت.
۲- مصرف سوخت کاهش پیدا می‌کند.
دلیل عامیانه اش این است که چون قدرت موتور افزایش پیدا کرده پس لازم نیست زیاد تخته گاز رانندگی کرد و رانندگی در دورهای پایین باعث کاهش مصرف سوخت می‌شود.
۳- راندمان توربوشارژر از سوپرشارژر بیشتر است، چون انرژی مورد نیاز خود را از گازهای خروجی از موتور می‌گیرد نه خود موتور و در نتیجه هیچ اتلاف انرژی وجود ندارد.
۴- به‌کارگیری توربو شارژر باعث کاهش آلایندگی می‌شود.
چه اتفاقی می افتد که نوع نامناسبی از سوخت را در موتور احتراق داخلی قرار دهید؟قرار دادن سوخت دیزل در موتور بنزینی تقریباً غیرممکن است. نازل های سوخت دیزل بزرگتر از نازل های بنزین هستند و درپوش های گاز مدرن برای قرار گرفتن در نازل های دیزل بسیار کوچک هستند. با این حال ، اگر موفق شدید آن را وارد کنید ، سوخت دیزل بسیار سنگین است و به آرامی تبخیر می شود تا شمع ها آن را به طور مثر مشتعل کنند. یک منبع می گوید که این به هیچ وجه شروع نخواهد شد ، منبع دیگری می گوید که احتمالاً شروع نخواهد شد ، اما یک احتمال وجود دارد ، فقط به طرز وحشتناکی اجرا می شود و در نهایت به عنوان یک فاجعه دودزا به پایان می رسد.
عکسالعمل امکان پذیر است ، زیرا نازل بنزین کوچکتر از این دو است. در این حالت ، همانطور که در مقاله دوم پیوند داده شده در بالا ذکر شد ، بنزین ممکن است به سیستم آلایندگی آسیب برساند و قطعاً منجر به آسیب دیدن موتور می شود. سوخت دیزل موتور را هنگام مصرف روغن کاری می کند. نازک بودن بنزین (بخشی از دلیل تبخیر راحت تر) ، این روغن را فراهم نمی کند و شما خواهید دید که اصطکاک در اجزای موتور آسیب می بیند. از آنجا که همچنین برای احتراق متفاوت طراحی شده است ، زمان نامناسبی را مشاهده خواهید کرد که می تواند باعث آسیب بیشتر شود.تصویر
i hope i helped roham hesami smile260 smile261 smile072
تصویر

ارسال پست