محرك الديزل

أنواع وقود محركات الديزل

تتطلب محركات الديزل الحديثة نوعًا محددًا من وقود الديزل. يضمن استخدام الوقود المناسب أداء المحرك وعمره الطويل وكفاءته. يمكن للعملاء الاختيار من بين أنواع وقود الديزل التالية:

• ديزل منخفض الكبريت للغاية (ULSD)

  يتوفر ULSD في جميع أنحاء العالم ويحتوي على أقل من 10 أجزاء في المليون (ppm) من الكبريت. في العديد من المناطق، هو وقود الديزل الوحيد المتاح. يعمل وقود الديزل منخفض الكبريت مع أجهزة التحكم في الانبعاثات، مثل مرشحات الجسيمات وأنظمة الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR)، مما يسمح لمحركات الديزل الحديثة بإصدار غازات دفيئة أقل. نظرًا لانخفاض نسبة الكبريت، يمكن لـ ULSD تزييت محركات الديزل بشكل أقل من وقود الديزل التقليدي. وبالتالي، من الضروري أن يضع المشغلون في الاعتبار استخدام إضافات الوقود لتحسين حماية مركباتهم وأدائها.

• ديزل منخفض الكبريت

  يحتوي وقود الديزل منخفض الكبريت على 500 جزء في المليون كبريت كحد أقصى. لقد عمل كبديل لوقود الديزل التقليدي قبل أن يصبح ULSD هو المعيار في معظم الأماكن. على الرغم من أن وقود الديزل منخفض الكبريت لا يزال متاحًا، إلا أنه قد لا يكون متوافقًا مع معدات التحكم في الانبعاثات في محركات الديزل الجديدة. يمكن أن يؤدي استخدامه إلى إلحاق الضرر بنظام انبعاثات المحرك.

• وقود الديزل العادي

  يحتوي وقود الديزل العادي، الذي يُشار إليه غالبًا باسم وقود الديزل عالي الكبريت، على كمية كبيرة من الكبريت. كانت نسبة الكبريت العالية مفيدة من وجهة نظر التزييت، لكنها ساهمت في التلوث المفرط. وقود الديزل العادي ضار بمحركات الديزل الحديثة المزودة بتقنيات التحكم في الانبعاثات المصممة لتقليل تلوث الهواء.

• الديزل الحيوي

  الديزل الحيوي هو وقود ديزل متجدد يتم إنتاجه من مصادر طبيعية مثل الزيوت النباتية أو الدهون الحيوانية أو زيوت الطهي المعاد تدويرها. عادةً ما يتم مزجه مع وقود الديزل العادي، ولكن في بعض الحالات، قد يتم تسويقه كديزل حيوي نقي. الديزل الحيوي قابل للتحلل الحيوي وغير سام. يعمل مثل وقود الديزل التقليدي وهو متوافق تمامًا مع محركات الديزل التقليدية. ومع ذلك، نظرًا لأنه مشتق من مواد بيولوجية، قد تتدهور جودة الديزل الحيوي بسرعة. لا يجب أن تتجاوز فترة تخزين الديزل الحيوي ستة أشهر، ويجب الاحتفاظ به في منطقة باردة وجافة بعيدًا عن أشعة الشمس ودرجات الحرارة القصوى.

مواصفات وصيانة محركات الديزل

المواصفات

• قوة الإخراج:

  عادةً ما تُقدم قوة إخراج محرك الديزل من حيث حصان البخار (HP) أو كيلووات (kW). غالبًا ما يستخدم حصان البخار في الآلات الثقيلة، مثل معدات البناء، بينما قد تُذكر المركبات الأصغر حجمًا بالكيلووات. تُشير قوة الإخراج إلى كمية الطاقة التي يمكن للمحرك إنتاجها. تسمح قوة الإخراج الأعلى للمركبة بالتسارع بشكل أسرع والحفاظ على سرعات أعلى.

• العزم:

  يمثل العزم قوة دوران المحرك. غالبًا ما يتم قياسه بنيوتن متر (Nm). العزم مهم لقدرة المركبة على سحب الأحمال الثقيلة والتسارع بسرعة، خاصة من حالة السكون. تشتهر محركات الديزل بإنتاج مستويات عالية من العزم. يرجع ذلك إلى تصميمها ونظام حقن الوقود، مما يسمح بتوليد قوة أكبر عند سرعات منخفضة.

• السعة:

  تشير السعة إلى حجم المحرك واسطواناته. يتم قياسها باللتر (L) أو سنتيمتر مكعب (cc). يمكن أن تؤثر سعة المحرك على قوة المركبة وكفاءتها. بشكل عام، تنتج المحركات الأكبر حجمًا مع مزيد من الأسطوانات قوة وعزمًا أعلى. ومع ذلك، قد تستهلك المزيد من الوقود أيضًا.

• ترتيب الأسطوانات:

  يمكن أن يؤثر ترتيب أسطوانات المحرك على سلاسة أدائه وتوصيل الطاقة واستهلاك الوقود. عادةً ما تحتوي محركات الديزل على كتلة من الأسطوانات مرتبة في خط (خطي) أو مقسمة إلى قسمين شبه دائريين (شكل حرف V). يضع المحرك الخطي جميع أسطواناته في صف، بينما تنشر محركات حرف V الأسطوانات على شكل حرف 'V'. المحركات الخطية سلسة ولكن قد تواجه صعوبة في الطاقة في المركبات الأصغر حجمًا. تشغل محركات حرف V مساحة أقل وتوفر المزيد من الطاقة للآلات الأكبر حجمًا.

• نظام حقن الوقود:

  تعمل جميع محركات الديزل باستخدام حقن الوقود، والتي ترش الديزل في الأسطوانات. يتم التحكم في الحاقن بواسطة الكمبيوتر لتقديم الكمية المناسبة من الوقود في كل لحظة. هذا يحسن كفاءة الاحتراق وتوصيل الطاقة. تستخدم محركات الديزل أحد نوعين من أنظمة حقن الوقود. يحتوي نظام السكك الحديدية المشتركة على وقود يتم توصيله تحت ضغط عالٍ من أنبوب (السكك الحديدية المشتركة) إلى الحاقن. تستخدم أنظمة مضخة الخط الفوهة مضخات فردية لكل أسطوانة لتوصيل الوقود مباشرةً.

الصيانة

على الرغم من تصميمها القوي، تتطلب محركات الديزل صيانة منتظمة للحفاظ على أدائها الأمثل واستمرارها لسنوات عديدة. يمكن أن يؤدي إهمال صيانة المحرك إلى العديد من المشكلات، بما في ذلك انخفاض الأداء، وزيادة استهلاك الوقود، والفشل المبكر. تشمل أنشطة الصيانة الشائعة التي تتم على محركات الديزل ما يلي:

• تُعد تغييرات الزيت المنتظمة من أهم مهام الصيانة للحفاظ على سلاسة تشغيل محرك الديزل. عادةً ما توصي الشركات المصنعة بتغيير الزيت بعد مرور مسافة معينة أو فترة زمنية محددة. من الضروري أيضًا فحص سائل تبريد المحرك والفلتر واستبدالهما عند الفواصل الزمنية المحددة.

• يجب فحص نظام الوقود، بما في ذلك الحاقن والفلتر، وتنظيفه لمنع الانسداد أو التلف الناتج عن الشوائب الموجودة في وقود الديزل. يجب أيضًا فحص مرشحات الهواء واستبدالها كلما انسدادت أو أصبحت متسخة للغاية لضمان حصول المحرك على الكمية المناسبة من الهواء.

• يمكن أن تساعد عمليات الفحص المنتظمة واستبدال الأجزاء البالية مثل الأحزمة والخراطيم والحشوات بشكل كبير في تقليل مخاطر أعطال المحرك أو الفشل الكارثي. يمكن أن يساعد مراقبة أداء المحرك ومعالجة أي مشكلات تظهر على الفور في إطالة عمره.

سيناريوهات محركات الديزل

• صناعة البناء

  تستخدم صناعة البناء محركات الديزل على نطاق واسع لتشغيل الحفارات والتحميلات والbulldozers وشاحنات النقل وغيرها من الآلات. عادةً ما تتطلب هذه المعدات قوة إخراج كبيرة وآلات موثوقة. وبالتالي، يتم تشغيلها دائمًا بمحركات الديزل.

• اللوجستيات والنقل

  غالبًا ما تستخدم الشاحنات وسفن الحاويات ومركبات النقل الأخرى محركات الديزل. يتطلب النقل لمسافات طويلة على الطريق أو البحر مركبات يمكنها توفير قدرة كبيرة والحفاظ على وظيفتها لفترة طويلة. وهذا يجعل محركات الديزل خيارات مناسبة وموثوقة.

• آلات الزراعة

  عادةً ما يتم تشغيل آلات الزراعة، مثل الجرارات والحصادات وزراعات الأرز والمزارع التي تعمل بالديزل، بمحركات الديزل. توفر هذه المحركات قوة كافية ومتانة لمختلف مهام الزراعة، بما في ذلك الحرث والزراعة والحصاد وإعداد الأرض.

• صناعة التعدين

  تلعب المولدات التي تعمل بالديزل والشاحنات والتحميلات والحفارات أدوارًا مهمة في صناعة التعدين. تدعم قوة محركات الديزل عمليات التعدين، بما في ذلك نقل خامات، ومعالجة المواد، وحفر المناجم.

• الصناعة البحرية

  تعتمد سفن الشحن وقوارب الصيد وسفن الركاب وغيرها من المعدات البحرية على محركات الديزل للحصول على الطاقة والدفع. قوة هذه المحركات ومتانتها تجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات البحرية.

• المولدات

  تلعب مجموعات المولدات التي تعمل بالديزل دورًا مهمًا في أنظمة إمداد الطاقة كمولدات احتياطية أو مصادر طاقة أساسية. توفر طاقة مستقرة لمواقع البناء ومراكز البيانات والمستشفيات والأماكن الأخرى التي تتطلب إمدادًا ثابتًا بالكهرباء.

كيفية اختيار محركات الديزل

عند اختيار أنواع محركات الديزل المعروضة للبيع، هناك بعض العوامل المهمة التي يجب مراعاتها هي متطلبات الحجم، ولوائح الانبعاثات، وسعة المحرك، وكفاءة استهلاك الوقود، والاستخدام المقصود، وتوافر قطع الغيار، وتكنولوجيا المحرك.

من المهم مطابقة الأبعاد المادية ووزن محرك الديزل مع الآلات التي سيتم استخدامها فيها لضمان التركيب الصحيح وتجنب أي تأثير سلبي على أداء المعدات. ضع في اعتبارك لوائح الانبعاثات التي وضعتها السلطات المحلية عند اختيار محرك ديزل. تختلف هذه اللوائح من منطقة إلى أخرى وتهدف إلى الحد من تلوث الهواء. يمكن أن يساعد اختيار محرك يتوافق مع اللوائح المطبقة في تجنب المشكلات القانونية والغرامات المحتملة.

تُحدد قوة وعزم محرك الديزل من خلال سعته أو حجمه. تتطلب التطبيقات المختلفة محركات ذات أحجام مختلفة. على سبيل المثال، قد تستخدم الآلات الصغيرة مثل قصاصات العشب والمولدات محركات بين 0.5 إلى 3 لتر، بينما تستخدم المعدات الأكبر حجمًا مثل الشاحنات ومركبات البناء محركات ذات سعة 6 لتر أو أكثر. من الضروري مراعاة الاستخدام المقصود للمعدات واختيار محرك ديزل بحجم مناسب.

يجب مراعاة كفاءة استهلاك الوقود عند اختيار محرك ديزل. اختر المحركات التي تم صيانتها بشكل صحيح وخذ في الاعتبار متطلبات صيانة الشركة المصنعة. يمكن أن يؤثر الاستخدام المقصود للمعدات، سواء للتشغيل المتقطع أو المستمر، على اختيار المحرك أيضًا. من المهم التأكد من توافر قطع الغيار للمحرك المختار. يساعد ذلك في تبسيط عمليات الصيانة والإصلاح، مما يقلل من توقف المعدات.

أخيرًا، ضع في اعتبارك نوع المحرك عند الاختيار. هناك العديد من الخيارات المتاحة، من المحركات التقليدية ذات الكربوراتير إلى محركات الحقن المباشر الحديثة والسكك الحديدية المشتركة. تحقق من كل نوع بدقة وحدد أي واحد يلبي احتياجات العمل بشكل أفضل.

أسئلة وأجوبة

س1: كيف يعمل محرك الديزل في المركبات؟

ج1: يعتمد مبدأ عمل وقود محرك الديزل على عمليتين رئيسيتين: الضغط والاحتراق. أولاً، يتم ضغط الهواء في الأسطوانة عند ضغط مرتفع للغاية، مما يرفع درجة حرارة الهواء بشكل كبير. ثم يتم حقن وقود الديزل في الهواء المضغوط شديد الحرارة، حيث يشتعل تلقائيًا ويحترق. تولد هذه العملية ضغطًا مرتفعًا يدفع المكبس لأسفل، والذي يمكن استخدامه لتشغيل المركبة.

س2: ما مدة تشغيل محركات الديزل؟

ج2: يمكن أن تحقق محركات الديزل الثقيلة بسهولة الحد الأدنى من 500,000 ميل. يمكن أن تتجاوز العديد من محركات الديزل 1,000,000 ميل في ظل ظروف القيادة نفسها.

س3: ما نسبة الوقود التي تستخدمها محركات الديزل؟

ج3: يستهلك محرك الديزل النموذجي حوالي 30٪ من طاقة الوقود لإنتاج عمل مفيد. يتم فقدان الطاقة المتبقية بنسبة 70٪ على شكل طاقة حرارية من المحرك.

س4: ما هي المشكلات الشائعة في محركات الديزل؟

ج4: تواجه محركات الديزل بعض المشكلات الشائعة مثل البلى والتلف والتسرب وارتفاع درجة الحرارة ونقص الطاقة والتشغيل الصاخب، إلخ. يمكن أن تؤدي هذه المشكلات إلى عطل في المركبة وتتطلب عناية فورية من المتخصصين.

س5: ما هي مزايا محرك الديزل؟

ج5: تتمتع محركات الديزل بالعديد من الفوائد، بما في ذلك قوة الإخراج العالية وعمر الخدمة الأطول وقلة متطلبات الصيانة وكفاءة استهلاك الوقود. لذلك، تُستخدم محركات الديزل على نطاق واسع في المركبات الثقيلة مثل الحافلات والشاحنات والجرارات.