تعرّف معنا على أهم الأسباب التي تجعل عزم محرك الديزل أعلى من عزم محرك البنزين.

نسبة الضغط في محرك الديزل و محرك البنزين:

في كلا المحركين عندما يتحرك المكبس نحو النقطة الميتة العليا يتم داخل حجرة الإنضغاط ما يلي:

في محرك الديزل يقوم المكبس يضغط الهواء إلى ما بعد النقطة الميتة العليا حيث أن الاحتراق الفوري للوقود مع الهواء مطلوب

وبالتالي نتيجة زيادة الإنضغاط فإنه يرفع درجة الحرارة الهواء لنسبة عالية مما يؤدي إلى الاشتعال الذاتي للهواء عند خلطه بالوقود والحصول على الاحتراق.

بينما في محرك البنزين لا يضغط الهواء لأعلى من النقطة الميتة العليا

لأن محرك البنزين يحتوي على مقابس للاشتعال تستخدم لإشعال خليط الوقود والهواء للحصول على الاحتراق.

المخطط التالي يوضح كفاءة محرك الديزل وفقاً لنسبة الضغط: 

احتراق أسرع:

في محرك البنزين يقوم مقبس الاشعال بتوليد شرارة داخل حجرة الأحتراق الحاوية على خليط الوقود والهواء من أجل أحتراق هذا الخليط وتنتقل الشعلة داخل حجرة الأحتراق حتى يشتعل الخليط بالكامل.

بينما في محرك لديزل يحدث الاحتراق بمجرد حقن الوقود داخل حجرة الاحتراق وذلك يؤدي للحصول على احتراق كامل للخليط بسرعة.

أي أنه في محرك الديزل يقضي الوقود وقت أكثر في دفع المكبس نحو الأسفل نتيجة الأحتراق الفوري للخليط على عكس محرك البنزين الذي يتطلب فترة لحرق المزيج بالكامل وبعدها يدفع المكبس.

لنبسط الأمر عليكم قليلاً في المثال التالي:

في محرك البنزين يحدث الأحتراق بالكامل لخليط الوقود والهواء عند النقطة A وذلك يقلل من مسافة دفع المكبس نحو الأسفل مما يؤدي للحصول على عزم أقل.

على عكس محرك لديزل الذي يحدث فيه الأحتراق الكامل مباشرةً بمجرد حقن الوقود فيؤدي هذا الأحتراق لدفع المكبس نحو الأسفل مما يؤدي للحصول على عزم أكبر.

لذا فإن خاصية الاشتعال بالضغط لمحرك الديزل تعطي عزماً أكبر.

طول شوط الإنضغاط:

محرك الديزل له طول شوط دفع أكبر من محرك البنزين.

في محرك البنزين قطر قاعدة الأسطوانة أكبر ولكن المكبس لا ينتقل إلى الأعلى والأسفل بشكل سريع

حيث أن سرعة حركة المكبس داخل محرك الديزل أسرع.

وبما إن العزم هو جداء القوة في المسافة ، فنلاحظ أن العزم الناتج عن محرك الديزل أكبر.

مما يصنع محرك الديزل؟

يصنع محرك الديزل من مجموعة من المواد والقضبان الحديدية الثقيلة

حيث تساهم هذه المواد الثقيلة بشكل كبير بتحمّل عزم الدوران المتزايد الذي يتم إنتاجه داخل المحرك.

إن نسبة الهواء إلى وقود الديزل هي 1:18 إلى 1:70 حيث تحرق هذه النسب بدون أي هدرمما يقلل من ضياع الطاقة أثناء الضخ وهذا يجعل المحرك أكثر كفاءة.

القيمة الحرارية:

وقود الديزل له قيمة حرارة أقل بقليل من وقود البنزين.

حيث يتم تخزين نسبة أكبر من الحرارة في البنزين لنفس الحجم من الديزل

ولكن وقود الديزل أكثر كثافة من وقود البنزين ويمكنه تخزين طاقة أكثر بنسبة 15%

لذلك عند حرق وقود الديزل ينتج عنه طاقة أكثر تضغط على المكبس وتؤمن عزم دوران أكبرلعمود المرفق.

وختاماً ننوه أن هذا المقال لا يغطي جميع نواحي الأختلافات بين عزم محرك الديزل ومحرك البنزين ولكن ما ذكر هو أهمها.

المصدر

• إعداد : المهندسة ملاك بعيو
• تحرير : المهندس بشار الحجي