امروزه موتور دیزل جزو یکی از پایه های صنعت محسوب می شود که در حمل و نقل راهآهن- خودروها – کشتی ها – ماشینهای کشاورزی – موتورهای مولد نیروی الکتریکی – موتور پمپ ها و غیره بکار می رود ( شکل 6 ) .
دلایل استفاده فراوان از موتور دیزل در صنایع چیست ؟
دلایل مهم صرفه اقتصادی و سوختن کامل هیدرو کربور است . صرفه اقتصادی بدو عامل ارزانی قیمت گازوئیل و مصرف کم بستگی داشته و سوختن کامل باعث آلوده نشدن محیط زیست – بالارفتن راندمان حرارتی می گردد – احتراق کامل در موتور دیزل معلول دقت زیاد سیستم سوخت رسانی می باشد .
اساس کار موتور دیزل
موتور دیزل مانند موتور بنزیننی از نوع احتراق داخلی ( درون سوز ) است که با تبدیل انرژی شیمشائی سوخت به انرژی حرارتی در داخل سیلندر و سپس تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی قدرت لازم حاصل می شود . جدول زیر چهار حالت اصلی را نشان می دهد .
دیاگرام زمان بندی موتور دیزل مانند شکل زیر است :
توضیحات
1- در زمان تراکم حجم موتور به نسبت 1/22 تا 1/14 کوچک می شود ولی فشار هوای متراکم شده بیشتر از 14 تا 22 برابر افزایش می یابد زیرا درجه حرارت هوا بشدت بالا می رود . از آنجا که درجه حرارت ثابت نمی باشد نمی توان قانون بویل و ماریوت را که بر اساس آن بین کاهش حجم و افزایش فشار نسبت ثابتی وجود دارد تطبیق داد .
2- برای احتراق کاملتر, سوخت بصورت ذرهای تزریق می شود یعنی همه سوخت در یک لحظه به سیلندر پاشیده نمی شود . بعلاوه زمانی هم برای عملیات : اختلاط سوخت با هوا – تبخیر و شروع احتراق صرف می گردد. بنابراین :
الف – عمل سوختن در مدت زمان طو لانی ادامه داشته بطوریکه با پایین رفتن پیستون ازدیاد حجم فشار احتراق کم نمی شود به عبارت دیگر ادامه احتراق در زمان طو لانی تر جبران بزر گ شدن حجم را می نماید و لذا از نظر تئوری موتور دیزل را : ب- موتور فشار ثابت می گویند .
ج – به علت تداوم تزریق سوخت فشار زمان قدرت تقریبا ثابت بوده و پیستون تا مدت بیشتری تحت تاثیر فشار احتراق می باشد . ( فاصله cتا dدر دیاگرام pv )
3- از آنجا که در موتور دیزل احتراق خود بخود ( یعنی بدون جرقه شمع یا منبع دیگر ) انجام می شود سیستم سوخت رسانی آن دارای شرایط زیر باشد :
الف – سوخت بمقدار کاملا دقیق نسبت بیار موتور ارسال شود.
ب- شروع تزریق کاملا صحیح تنظیم شود .
ج- مدت تزریق کاملا حساب شده باشد .
د- سوخت بشکل کاملا ذره ای یا بصورت گرد تزریق شود .
ه – ذرات سوخت در تمام فضای اطاق احتراق پخش گردد.
و – کیفیت سوخت و احتراق طوری تنظیم شود که راندمان حرارتی حداکثر شود – یعنی دود های خروجی اگزز دارای حداقل هیدرو کربور نسوخته باشد .
ز- مقدار تزریق سوخت با توجه بمدت پاشش و نحوه احتراق طوری هماهنگی داشته باشد که زمان احتراق نسبتا طولانی بوده و با ازدیاد حجم موتور در موقع پایین رفتن پیستون فشار ثابت بماند – شکل 4 و5 مدت و مقدار سوخت {3mm}qرا بر حسب زاویه میل لنگ توسط دو نوع سوخت پاش نشان می دهد :
مراحل احتراق موتور دیزل
از نظر شیمیایی فعل و انفعال احتراق در موتور دیزل و بنزیننی مشابه است اما از نظر فیزیکی تشابهی بین دو احتراق مذکور وجود نداردزیرا :
الف – سوخت قابل احتراق موتور بنزیننی در حالت عادی گازی متشکل از هوا و بنزین است که احتراق از یک یا دو نقطه بوسیله شمع و چند درجه قبل از نقطه مرگ بالا در انتهای زمان تراکم شروع شده و تا چند درجه پس از نقطه مرگ بالا ادامه دارد .
ب- در موتور دیزل هوای محیط وارد موتور شده وبشدت فشرده می شود . با نسبت تراکم بین 1 : 4 تا 1 : 22 آنقدر درجه حرارت هوا بالا می رود تا سوخت پودر شده را که چند درجه قبل از نقطه مرگ بالا در انتهای زمان تراکم به موتور تزریق گردیده خود بخود محترق می کند .
نکات تازه
1- در موتور دیزل فقط هوا فشرده می شود بنابر این محدودیت نسبت تراکم به علت ایجاد خود سوزی از بین رفته است .
2- فشار و درجه حرارت موتور با افزایش نسبت تراکم خیلی بالا می رود بطوریکه در لحظات اولیه تزریق اولین ذرات سوخت مشتعل گردیده و عمل شیمیایی احتراق آغاز می شود .
3- ذرات بعدی سوخت احتراق آرامتری را انجام می دهد بطوری که انفعالات ناشی از احتراق در زمان طولانی تری ظاهر شده و با پایین رفتن پیستون و ازدیاد حجم فشار حاصله تقریبا ثابت می ماند .
4- دیر شروع شدن عمل احتراق را «« تاخیر احتراق » بوسیله فیلم عکاسی از طریق سیلندرهای دریچه دار آزمایشی و یا دستگاه اندیکاتور مخصوص ثبت می کنند .
تعریف چند اصطلا ح
1- زمان تزریق –از آغاز تزریق سوخت بوسیله انژ کتور تا پایین آن را بر حسب ثانیه زمان تزریق گویند .
2- زاویه تزریق –زاویه ای از گردش میل لنگ که بین شروع و ختم عمل تزریق قرار دارد زاویه تزریق نامیده می شود .
3- زمان تاخیر احتراق –زمانی است بین شروع تزریق تا مشاهده اولین شعله یا افزایش اولین مقدار فشار .
4- زاویه تاخیر احتراق – زاویه ای است که میل لنگ در زمان تاخیر احتراق طی می کند .
شامل 26 صفحه Word
دانلود تحقیق اساس کار موتور دیزل و مراحل احتراق در آن