موتور دیزلی یکی از انواع موتورهای احتراق داخلی است که در آن سوخت به کمک حرارت ایجادشده بر اثر تراکم شدید هوا مشتعل میشود. برخلاف موتورهای بنزینی، در موتور دیزلی برای ایجاد احتراق اصلی نیازی به جرقه شمع نیست و سوخت پس از متراکم شدن هوا و افزایش دمای آن به داخل سیلندر تزریق میشود.
موتورهای دیزلی به دلیل تولید گشتاور مناسب در دورهای پایین، دوام بالا و عملکرد مناسب در شرایط کاری سنگین، در خودروهای سنگین، ماشینآلات راهسازی و کشاورزی، تجهیزات صنعتی، پمپها و دیزل ژنراتورها کاربرد گستردهای دارند.
اساس کار موتور دیزل بر احتراق تراکمی است. در این فرآیند ابتدا هوا وارد سیلندر شده و توسط پیستون به شدت فشرده میشود. افزایش فشار باعث بالا رفتن دمای هوا میشود. سپس سوخت دیزل با فشار مناسب توسط سیستم انژکتور به داخل هوای داغ تزریق شده و بدون نیاز به جرقه، مشتعل میشود.
فرآیند کار یک موتور دیزل چهارزمانه را میتوان در چهار مرحله اصلی بررسی کرد:
پیستون به سمت پایین حرکت میکند و هوای تازه از طریق سوپاپ ورودی وارد سیلندر میشود. در این مرحله برخلاف موتورهای بنزینی سنتی، ورودی اصلی سیلندر هوا است و سوخت در مرحله بعدی به آن اضافه میشود.
سوپاپها بسته شده و پیستون به سمت بالا حرکت میکند. در نتیجه هوای موجود در سیلندر فشرده شده و دمای آن به مقدار زیادی افزایش پیدا میکند.
نزدیک انتهای مرحله تراکم، سوخت دیزل توسط انژکتور به صورت پودر یا ذرات بسیار ریز وارد سیلندر میشود. سوخت در تماس با هوای داغ مشتعل شده و فشار حاصل از احتراق، پیستون را به سمت پایین حرکت میدهد. این حرکت به میللنگ منتقل شده و توان مکانیکی تولید میکند.
پس از پایان مرحله توان، پیستون دوباره به سمت بالا حرکت کرده و گازهای حاصل از احتراق را از طریق سوپاپ خروجی به سمت سیستم اگزوز هدایت میکند.
این چهار مرحله در موتورهای چهارزمانه به صورت مداوم تکرار میشوند و در موتورهای چندسیلندر، احتراق سیلندرها با ترتیب مشخص انجام میشود تا تولید توان پیوسته باشد.
موتور دیزلی از مجموعهای از قطعات مکانیکی و سیستمهای سوخترسانی، روانکاری، خنککاری و هوارسانی تشکیل شده است. مهمترین اجزای آن عبارتاند از:
سیلندر محفظهای است که پیستون درون آن حرکت میکند و فرآیند تراکم هوا و احتراق سوخت در آن انجام میشود.
پیستون قطعهای متحرک است که در اثر فشار حاصل از احتراق به حرکت درمیآید. حرکت رفت و برگشتی پیستون از طریق شاتون به میللنگ منتقل میشود.
میللنگ حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت دورانی تبدیل میکند. این حرکت دورانی در نهایت برای به حرکت درآوردن دستگاه یا وسیله مورد استفاده قرار میگیرد.
شاتون ارتباط میان پیستون و میللنگ را برقرار میکند و نیروی حاصل از حرکت پیستون را به میللنگ منتقل میسازد.
سرسیلندر در قسمت بالایی بلوک موتور قرار دارد و محل قرارگیری بخشهایی مانند سوپاپها، مجاری هوا و گازهای خروجی و در بسیاری از موتورهای مدرن، انژکتورها است.
سوپاپ ورودی وظیفه ورود هوا به سیلندر را بر عهده دارد و سوپاپ خروجی گازهای حاصل از احتراق را خارج میکند.
انژکتور سوخت را با فشار و الگوی مناسب به داخل محفظه احتراق تزریق میکند. عملکرد صحیح انژکتور تأثیر مستقیمی بر کیفیت احتراق، مصرف سوخت و عملکرد موتور دارد.
سیستم سوخترسانی وظیفه انتقال سوخت از مخزن به انژکتورها و تأمین فشار مورد نیاز برای تزریق را بر عهده دارد. در موتورهای مدرن از سیستمهای تزریق الکترونیکی و فشار بالا استفاده میشود.
فیلتر هوا از ورود گردوغبار و ذرات آلاینده به موتور جلوگیری میکند. فیلتر سوخت نیز ناخالصیها و ذرات موجود در سوخت را تا حد امکان جدا میکند.
در برخی موتورهای دیزلی از توربوشارژر برای افزایش حجم هوای ورودی به موتور استفاده میشود. افزایش هوای ورودی میتواند امکان تولید توان بیشتر را فراهم کند.
موتورهای دیزلی را میتوان از جنبههای مختلف دستهبندی کرد.
این موتورها ساختار سادهتری دارند و در برخی تجهیزات کشاورزی، پمپها، ماشینآلات کوچک و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
موتورهای چندسیلندر برای کاربردهایی که توان و ظرفیت بالاتری نیاز دارند استفاده میشوند. تعداد سیلندر بیشتر میتواند امکان تولید توان بالاتر و عملکرد نرمتر را فراهم کند.
در موتورهای دو زمانه، چرخه کاری موتور طی دو حرکت پیستون انجام میشود. این نوع موتورها بیشتر در برخی کاربردهای خاص و موتورهای بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند.
موتور چهارزمانه چرخه کاری خود را طی مراحل مکش، تراکم، توان و تخلیه انجام میدهد. این ساختار در بسیاری از خودروها، ماشینآلات و تجهیزات صنعتی رایج است.
موتور دیزلی به دلیل توانایی کار در شرایط سنگین، در صنایع مختلف استفاده میشود.
بیل مکانیکی، لودر، گریدر، غلتک و بسیاری از ماشینآلات سنگین برای تأمین توان مورد نیاز خود از موتورهای دیزلی استفاده میکنند.
یکی از کاربردهای مهم موتورهای دیزلی، تأمین نیروی مکانیکی برای ژنراتور و تولید برق است. دیزل ژنراتورها در ساختمانها، کارخانهها، کارگاهها، مراکز صنعتی و مکانهایی که نیاز به برق اضطراری دارند کاربرد دارند.
کامیونها، اتوبوسها و برخی خودروهای تجاری به دلیل نیاز به گشتاور بالا و کارکرد طولانی، از موتورهای دیزلی استفاده میکنند.
تراکتور، برخی کمباینها، پمپهای آب و ماشینآلات کشاورزی از جمله تجهیزاتی هستند که موتور دیزلی در آنها کاربرد دارد.
موتورهای دیزلی میتوانند برای راهاندازی پمپها، کمپرسورها، تجهیزات صنعتی و ماشینآلات مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
در تجهیزات عمرانی مانند کمپکتورها، کاترها، پمپها و برخی ماشینآلات ساختمانی نیز از موتورهای دیزلی استفاده میشود.
موتورهای دیزلی به دلیل ویژگیهای فنی خود برای بسیاری از کاربردهای سنگین مناسب هستند.
در بسیاری از شرایط کاری، موتورهای دیزلی میتوانند بازده سوخت مناسبی داشته باشند و بهویژه در کارکردهای طولانی و بارهای سنگین، گزینه مطلوبی محسوب شوند.
یکی از ویژگیهای مهم موتور دیزلی، تولید گشتاور مناسب در دورهای پایینتر است. این ویژگی برای ماشینآلات سنگین، خودروهای باری و تجهیزات صنعتی اهمیت زیادی دارد.
ساختار موتورهای دیزلی معمولاً برای تحمل فشارهای کاری بالا طراحی میشود و در صورت استفاده صحیح و سرویس منظم میتوانند عمر کاری طولانی داشته باشند.
موتور دیزلی برای تجهیزاتی که باید ساعتهای طولانی تحت بار کار کنند، گزینهای متداول است.
در موتور دیزل، احتراق اصلی به وسیله تراکم هوا و تزریق سوخت انجام میشود و مانند موتورهای بنزینی به سیستم جرقهزنی برای ایجاد احتراق نیاز ندارد. البته بسیاری از موتورهای دیزلی برای کمک به استارت در هوای سرد از شمعهای گرمکن یا سیستمهای مشابه استفاده میکنند.
در کنار مزایا، موتورهای دیزلی محدودیتهایی نیز دارند.
سیستم تزریق سوخت موتورهای مدرن دیزلی میتواند پیچیده باشد و خرابی قطعاتی مانند انژکتورها، پمپ فشار بالا یا توربوشارژر هزینه تعمیر قابل توجهی داشته باشد.
موتورهای دیزلی قدیمیتر معمولاً نسبت به موتورهای بنزینی صدای کارکرد و لرزش بیشتری دارند. فناوریهای جدید توانستهاند این مشکل را تا حد زیادی کاهش دهند.
در بسیاری از کاربردها، موتورهای دیزلی به دلیل ساختار مقاوم خود وزن بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی همرده دارند.
وجود آب یا آلودگی در سوخت میتواند به سیستم تزریق فشار بالا و انژکتورها آسیب برساند. به همین دلیل کیفیت سوخت و تعویض بهموقع فیلتر اهمیت زیادی دارد.
مهمترین تفاوت موتور دیزلی و بنزینی در شیوه ایجاد احتراق است. در موتور بنزینی، مخلوط هوا و سوخت با استفاده از جرقه شمع مشتعل میشود؛ اما در موتور دیزلی ابتدا هوا فشرده و داغ شده و سپس سوخت به داخل آن تزریق میشود تا بر اثر دمای بالا مشتعل شود.
موتورهای دیزلی معمولاً برای تولید گشتاور بالا و کارکردهای سنگین مناسبتر هستند، در حالی که موتورهای بنزینی در بسیاری از کاربردها به دلیل دور موتور بالاتر و ساختار متفاوت، عملکرد متفاوتی ارائه میدهند.
سرویس منظم نقش مهمی در افزایش عمر موتور دیزلی دارد. تعویض روغن موتور، بررسی فیلتر روغن، تعویض فیلتر هوا، بررسی فیلتر سوخت و کنترل سیستم خنککاری از مهمترین اقدامات دورهای هستند.
همچنین باید وضعیت تسمهها، شیلنگها، باتری، سیستم تزریق سوخت و نشتیهای احتمالی بررسی شود. استفاده از روغن و فیلتر مناسب نیز اهمیت زیادی دارد.
در موتورهای مجهز به توربوشارژر، سیستم هوارسانی و روغنکاری توربو نیز باید بهصورت منظم بررسی شود.
قیمت موتور دیزلی به عوامل مختلفی بستگی دارد. توان موتور، تعداد سیلندر، حجم موتور، نوع سیستم تزریق، برند سازنده، وجود توربوشارژر، کاربرد صنعتی یا خودرویی و کیفیت قطعات از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر قیمت هستند.
موتورهای دیزلی صنعتی و سنگین معمولاً به دلیل استفاده از قطعات مقاومتر و برخورداری از سیستمهای فنی پیچیدهتر، قیمت بالاتری نسبت به مدلهای سبک دارند.
بنابراین هنگام انتخاب موتور دیزلی بهتر است علاوه بر قیمت اولیه، هزینه سوخت، تعمیر و نگهداری، دسترسی به قطعات و میزان کارکرد مورد انتظار نیز در نظر گرفته شود.
برای انتخاب موتور دیزلی مناسب، ابتدا باید نوع کاربرد مشخص شود. موتور مورد استفاده برای یک پمپ آب کوچک با موتور مورد نیاز یک ماشینآلات راهسازی تفاوت زیادی دارد.
مهمترین مواردی که هنگام انتخاب باید بررسی شوند عبارتاند از:
موتور دیزلی یکی از مهمترین موتورهای احتراق داخلی در صنایع مختلف است که با استفاده از احتراق تراکمی، انرژی موجود در سوخت دیزل را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. ساختار مقاوم، گشتاور مناسب در دورهای پایین، بازده سوخت مطلوب و توانایی کار در شرایط سنگین باعث شده است این موتورها در خودروهای سنگین، ماشینآلات صنعتی، تجهیزات کشاورزی، راهسازی و دیزل ژنراتورها کاربرد گستردهای داشته باشند.
انتخاب موتور دیزلی مناسب باید بر اساس نوع دستگاه، توان مورد نیاز، شرایط محیطی، مدت زمان کارکرد و هزینههای نگهداری انجام شود. همچنین سرویس منظم و استفاده از سوخت و روغن مناسب، نقش مهمی در حفظ عملکرد و افزایش عمر موتور دارد.
موتور دیزلی نوعی موتور احتراق داخلی است که سوخت در اثر حرارت ایجادشده از فشرده شدن هوا مشتعل میشود.
ابتدا هوا داخل سیلندر فشرده و داغ میشود و سپس سوخت دیزل به داخل هوای متراکم تزریق شده و بر اثر دمای بالا مشتعل میشود.
گشتاور مناسب در دورهای پایین، دوام بالا و بازده سوخت مناسب در بسیاری از شرایط کاری از مهمترین مزایای موتورهای دیزلی هستند.
موتور دیزلی برای احتراق اصلی به شمع جرقهزن نیاز ندارد، اما بسیاری از موتورهای دیزلی برای کمک به روشن شدن در هوای سرد از شمع گرمکن استفاده میکنند.
از موتورهای دیزلی در خودروهای سنگین، ماشینآلات راهسازی و کشاورزی، دیزل ژنراتورها، پمپها و تجهیزات صنعتی استفاده میشود.
عمر موتور به نوع موتور، میزان کارکرد، شرایط کاری و کیفیت سرویس و نگهداری بستگی دارد. سرویس منظم و استفاده از سوخت و روغن مناسب میتواند عمر مفید موتور را افزایش دهد.