موتور تک دیزلی

موتور دیزل (موتوری که در کوپله دیزل ژنراتور استفاده می شود) نوعی موتور درون سوز می باشد که در آن چرخه دیزل عامل ایجاد حرکت می باشد. فرق اصلی آن با دیگر موتورها استفاده از احتراق در اثر تراکم است. در این گونه پیشرانه‌ها عمل انفجار صورت نمی‌گیرد، بلکه مخلوط سوخت و هوا در اثر تراکم بسیار بالا بدون جرقه زدن متراکم می‌شوند و دور اصلی این پیشرانه‌ها بر خلاف موتورهای بنزین سوز 100 دور در دقیقه محسوب می‌گردند. موتور دیزل ها را می توان بر مبناهای متفاوتی تقسیم بندی نمود.اما به طور کلی می توان گفت که این موتور ها به چهار دسته ی اصلی زیر تقسیم می شوند:

1.  موتور دیزل دو زمانه
2.  موتور دیزل چهار زمانه

همانگونه که اشاره شد موتورهای دیزل بر اساس نحوه کار کردن به دو دسته موتورهای چهارزمانه و دوزمانه تقسیم می‌شوند.

چهار عمل اصلی در موتور

مکش یا تنفس : پیستون از بالاترین مکان خود (نقطه مرگ بالا) به طرف پایین‌ترین مکان خود در سیلندر (نقطه مرگ پایین) حرکت می‌کند در این زمان سوپاپ تخلیه بسته است و سوپاپ هوا باز است. با پایین آمدن پیستون یک خلأ نسبی در سیلندر ایجاد می‌شود و هوای خالص از طریق مجرای سوپاپ هوا وارد سیلندر می‌گردد. در انتهای این زمان سوپاپ هوا بسته شده و هوای خالص در سیلندر حبس می‌گردد.

تراکم : پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا (تا نقطه مرگ بالا) حرکت می‌کند و در حالیکه هر دو سوپاپ بسته‌اند (سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه) هوای داخل سیلندر متراکم می‌گردد و نسبت تراکم به 15 تا 20 برابر می‌رسد. فشار داخل سیلندر تا حدود 40 اتمسفر بالا می‌رود و بر اثر این تراکم زیاد حرارت هوا داخل سیلندر به شدت افزایش یافته و به حدود 600 درجه سانتیگراد می‌رسد.

انفجار: در انتهای زمان تراکم در حالیکه هر دو سوپاپ همچنان بسته‌اند و پیستون به نقطه مرگ بالا می‌رسد مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به درون هوا فشرده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می‌شود و ذرات سوخت در اثر این درجه حرارت زیاد محترق می‌گردند. پس از خاتمه تزریق سوخت عمل سوختن تا حدود 3/2 از زمان قدرت ادامه پیدا می‌کند. فشار زیاد گازهای منبسط شده (به علت احتراق) پیستون را به طرف پایین و تا نقطه مرگ پایین می‌راند. حرکت پیستون از طریق شاتون به میل‌لنگ منتقل می‌شود و موجب گردش میل‌لنگ می‌گردد. در این مرحله حرارت گازهای مشتعل شده به 2000 درجه سانتیگراد می‌رسد و فشار داخل سیلندر تا حدود 80 اتمسفر افزایش می‌یابد.

تخلیه دود : با رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین در مرحله قدرت، سوپاپ تخلیه باز می‌شود و به گازهای سوخته تحت فشار اولیه اجازه می‌دهد سیلندر را ترک کند. پس پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا حرکت می‌کند و تمام گازهای سوخته را بیرون از سیلندر می‌راند. در پایان پیستون یکبار دیگر به طرف پایین حرکت می‌کند و با شروع زمان تنفس سیکل جدیدی آغاز می‌گردد. اما بر حسب نوع موتورها ممکن است این مراحل مجزا یا به صورت توأم انجام گیرند.

تفاوت موتور دیزل با موتور های بنزینی

نحوه ی عملکرد یک موتور دیزل با نوع بنزینی آن متفاوت می باشد. اگرچه موتور دیزل و موتورهای بنزینی قطعات مشترکی با یکدیگر داشته و می توان گفت که در عملکرد هر دو نوع، چرخه ی بالا تکرار می شود. در واقع مکانیزم عملکرد در موتور های بنزینی به این صورت است که در اثر مخلوط شدن سوخت با هوا، جرقه ی الکتریکی ایجاد می شود. اما در موتور دیزل ، احتراق تنها توسط فشرده سازی هوا حاصل می گردد. این نسبت فشرده سازی برای موتور دیزل ها معمولا به صورت 1:20 می باشد، در صورتی که در موتور های بنزینی این نسبت 1:9 است. در حقیقت فشرده کردن هوا باعث بالا رفتن دما ی آن شده و در نتیجه حرارت لازم برای تزریق خود به خودی سوخت ( بدون نیاز به جرقه ) تامین می شود. نهایتا عمل احتراق انجام می گیرد. تعداد باز و بسته شدن دریچه ی گاز موتور های بنزینی در مقادیر متغیر هوا و در هر ضربه مکش ، مقدار دقیقی می باشد. در صورتی که موتور دیزل (در هر سرعت موتور )، توسط یک سیستم غیر متمرکز که فقط توسط شیر ورودی باز و بسته می شود، کار می کند. هنگا می که پیستون با قدرت به بالا کشیده شده و به انتها می رسد، شیر ورودی بسته شده و سرعت چرخش چرخ ها بیشتر می شود و هوا را در 21% از حجم اصلی آن پخش می کند.