موتور دیزلی چیست و مزایا و معایب آن کدامند؟

هنگامی که صحبت از موتورهای درون‌سوز به میان می‌آید، ناخودآگاه ذهن کاربران به سمت موتور بنزینی معطوف می‌شود. با این حال نوع دیگر پیشرانه‌های درون‌سوز یعنی موتور دیزلی نیز به اندازه موتورهای بنزینی مشهور و کاربردی هستند. این پرسش که موتور دیزلی چیست؟ و چگونه کار می‌کند؟ همواره ذهن بسیاری از جوانان و نوجوانان علاقمند به خودرو را مشغول کرده است.

موتورهای دیزلی به واسطه راندمان کاری بالاتر، استفاده از سوخت پاک‌تر گازوئیل نسبت به بنزین و استهلاک کمتر، طی دهه‌های اخیر در خودروهای سبک نیز مورد استفاده قرار گرفتند. علاوه برآن موتورهای دیزلی همواره نیروی پیشران بیشتری در مقایسه با موتورهای بنزینی تولید می‌کنند. اگر مایل هستید بدانید موتور دیزلی چیست و فرآیند کاری آن چگونه است، تا پایان این مطلب با ما همراه باشید.

چرا نام این پیشرانه، دیزل است؟

نخستین پرسشی که پیرامون موتور دیزلی پیش می‌آید، نحوه نام گذاری آن است. این موتور از سوخت گازوئیل استفاده می‌کند که در کشورهای انگلیسی زبان دیزل نامیده می‌شود. با این حال هم سوخت و هم پیشرانه مذکور، نام خود را از مخترع این پیشرانه یعنی رودولف دیزل آلمانی گرفته‌اند.

انگیزه دیزل برای توسعه این پیشرانه، بهبود راندمان موتورهای حرارتی بود. در آن زمان بهترین موتورهای بخاری 10 الی 15 درصد راندمان داشتند و دیزل در پی آن بود تا با ارائه یک پیشرانه جدید، اتلاف 90 درصدی انرژی را برطرف کند. او در نهایت موتور خود را معرفی کرد که مورد توجه شرکت مان (MAN) قرار گرفت. موتورهای دیزلی با گذشت حدود یک قرن، همچنان کاراترین موتورهای احتراق داخلی هستند.

فرآیند کاری موتور دیزلی چگونه است؟

همانند سایر پیشرانه‌های درون‌سوز، موتورهای دیزلی نیز در انواع دو زمانه و چهار زمانه به تولید رسیدند. موتورهای دیزلی دو زمانه مدت‌ها است که منسوخ شده‌اند و در حال حاضر تنها موتورهای دیزلی چهار زمانه در بازار موجود هستند. تمامی این پیشرانه از سوخت گازوئیل یا همان دیزل بهره می‌برند. سوخت دیزل یا گازنفت، از تقطیر جز به جز مازوت به دست می‌آید.

با وجود شباهت‌های فراوان میان موتورهای دیزلی و بنزینی اما در بحث احتراق آن‌ها یک تفاوت اساسی وجود دارد. در موتورهای بنزینی احتراق از طریق جرقه ایجاد می‌شود، اما در موتورهای دیزلی این مرحله با استفاده از تراکم هوا رخ می‌دهد. به عبارت دیگر مرحله تراکم در موتورهای دیزلی از طریق فشرده کردن اکسیژن و افزایش حرارت آن صورت می‌گیرد. در نتیجه موتورهای دیزلی به شمع نیاز ندارند و همین عامل به عنوان یکی از نقاط قوت پیشرانه‌های دیزلی شناخته می‌شود.

در واقع موتورهای دیزلی از طریق افزایش فشار و جنبش مولکولی اکسیژن، عمل احتراق را انجام می‌دهد. هنگامی که هوای درون سیلندر به اندازه کافی داغ می‌شود، مقداری گازوئیل درون آن پاشیده می‌شود تا عملیات انفجار صورت گیرد. در نتیجه موتورهای دیزلی نیازی به شمع برای احتراق ندارند. البته این سیستم احتراق به سوخت مورد استفاده نیز بستگی دارد، چرا که گازوئیل نسبت به بنزین غلظت بیشتری دارد و چرب‌تر است، در نتیجه احتراق گازوئیل کندتر، کامل‌تر و پاک‌تر از بنزین صورت می‌پذیرد.

موتورهای دیزلی علاوه بر خودروهای سبک و سنگین، در کشتی‌ها، ماشین آلات راه سازی و نظامی و حتی هواپیماها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این موتورها با توجه به سبک و نوع استفاده، به صورت هندلی یا استارتی روشن می‌شوند. موتورهای دیزل صنعتی و سبک به صورت هندلی روشن می‌شوند، در حالی که موتورهای دیزلی سنگین با استفاده از استارت برقی فعالیت خود را آغاز می‌کنند.

انواع موتور دیزل

موتورهای دیزل براساس اندازه و نوع کاربرد، به چند دسته تقسیم می‌شوند. بنابراین پاسخ به این پرسش که موتور دیزلی چیست؟ به نحوه کاربرد و نوع استفاده شما بستگی دارد. در ادامه نگاهی به انواع موتورهای دیزلی خواهیم داشت:

دسته اول، ژنراتورهای دیزلی

ژنراتور یکی از هزاران کاربرد موتورهای دیزلی است که به دلیل گستردگی استفاده، محبوبیت بالایی نزد کاربران دارد. ژنراتورهای دیزلی وظیفه تولید برق اضطراری در زمان قطعی برق یا تهیه الکتریسیته در مناطق دور از دسترس را برعهده دارند. ژنراتورهای دیزلی در ابعاد و اندازه‌های گوناگون موجود هستند. بنابراین می‌توانید برق یک باغ را از طریق ژنراتور دیزلی تک سیلندر تامین کنید، در حالی که بیمارستان‌ها و هتل‌ها به ژنراتورهای دیزلی عظیم و بزرگ مجهز هستند.

دسته دوم، پیشرانه‌های دیزلی

موتورهای دیزلی مورد استفاده در صنعت خودرو، یک دسته جدا را تشکیل می‌دهند و از تنوع بالایی برخوردار هستند. این پیشرانه‌ها شامل انواع مختلف از 3 تا 12 سیلندر می‌شوند. پیشرانه‌های دیزلی در خودروهای سبک، نیمه سنگین، سنگین، قطارها، تانک و ادوات نظامی و حتی خودروهای مخصوص معدن نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. گشتاور بالای موتورهای دیزلی باعث می‌شود تا نیروی کشش تولیدی آن‌ها بسیار عظیم باشد. در نتیجه با مجهز کردن یک خودرو به موتور دیزلی می‌توان محموله‌های سنگین را با آن حمل کرد. اختراع روش‌های جدید در تولید گازوئیل سبب شده است تا درصد گوگرد این سوخت کاهش یابد، در نتیجه خودروهای سنگین بارها را با آلایندگی بسیار کمتری نسبت به گذشته جابجا می‌کنند.

دسته سوم، موتورهای کشتی

شاید بتوان خودروهای سنگین را با استفاده از پیشرانه‌های گازسوز، هیبریدی یا الکتریکی به کار انداخت اما استفاده از موتورهای دیزلی عظیم در کشتی‌های تجاری و نظامی تا مدت‌ها ادامه خواهد یافت. این موتورهای عظیم حدود 12 هزار اسب بخار قدرت تولید می‌کنند و ارتفاع آن‌ها به حدود 15 متر می‌رسد. کشتی‌های تجاری و کشتی‌های نظامی به صورت گسترده از موتورهای دیزلی بهره می‌برند. تنها جایگزین قابل اعتماد برای موتورهای دیزلی کلاهک‌های هسته‌ای است که روشی گران‌قیمت و پیچیده برای نیرو بخشی به یک کشتی تجاری محسوب می‌شود.

مزایا و معایب موتور دیزلی

موتورهای دیزلی همانند بسیاری از ساخته‌های دست بشر، مزایا و معایب خاص خود را دارند. نخست به عیوب این پیشرانه‌ها می‌پردازیم. در موتورهای دیزلی فرآیند احتراق کندتر صورت می‌گیرد و موتور به زمان بیشتری برای گرم شدن نیاز دارد. همچنین افزایش دور موتورهای دیزلی به آرامی صورت می‌گیرد. در نتیجه رانندگی با خودروهای دیزلی متفاوت از خودروهای بنزینی است.

مشکل دیگر موتورهای دیزلی هزینه بالای تعمیرات آن‌ها است. این پیشرانه‌ها پیچیدگی بیشتری در مقایسه با موتورهای بنزینی دارند و به همین دلیل انجام تعمیرات آن‌ها هزینه‌بر است. صدا و لرزش بیشتر این موتورها نیز یکی دیگر از معایب آن‌ها به شمار می‌آید.

در سوی مقابل موتورهای دیزلی دوام بالاتر و استهلاک کمتری دارند، همچنین به دلیل عدم وجود سیستم جرقه زنی امکان آتش سوزی آن‌ها در مقایسه با موتورهای بنزینی کمتر است. همچنین موتورهای دیزلی پاک‌تر از موتورهای بنزینی هستند، البته این مساله به کیفیت سوخت مورد استفاده آن‌ها نیز بستگی دارد.

سوالات متداول: