محركات الديزل بشكل مختصر جداً

الملازم أبو عبيدة الجراح

اللَّهُ نُورُ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضِ
كتاب المنتدى
إنضم
24/12/20
المشاركات
862
التفاعلات
4,674
موضوع سريع عن المحركات المستخدمة في العتاد الحربي

179_mtu_gas_engine_650x430.jpg


بسم الله الرحمن الرحيم

ومحركات الديزل هي المستخدمة في أغلب المعدات والعتاد الحربي، هي محركات ذات الأربعة أشواط (Four-stroke engine) وكل شوط نصف لفة من عمود المرفق (Crankshaft) تساوي (المجموعة لفّتان من عمود المرفق)،ومحرك الديزل يعمل دون شمعة احتراق (spark plugs) فيشتعل خليط الهواء والوقود، عبر الضغط العالي من المكبس (piston) أثناء صعوده في شوط الضغط (الذي هو الشوط رقم 2)، بعدها ينتج شوط القدرة.


%D8%B9%D9%85%D9%84+%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%B4%D9%88%D8%A7%D8%B7+%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D...jpg


31iOh6gRp1L._AC_SY350_.jpg



وشوط القدرة (Ability) هو الشوط الفعّال في جميع الأشواط الأخرى (سحب ضغط قدرة عادم)، بعدها تنتقل الحركة إلى محوّل العزم (torque converter) الذي بدوره (أو التعشيق في علبة التروس اليدوية)، ينقل الحركة لعلبة التروس وبعدها إلى عكس العجل، وتنتهي إلى حركة دورانية على الإطارات.

IMG_vsjr0w.jpg


56465465.png


طبعًا محركات الديزل تكون صلبه جدًّا وقوية، لتتحمل الضغط العالي جدًّا، الذي بدوره يشعل الخليط لينتج الحركة.

1639849478_scale_1200-1.jpg


الحمدلله انتهى.. أتمنى أن كل شيء واضح، والله أعلم.
 
محرك الديزل الأول diesel engine (يعرف أيضاً بوصفه المحرك الموقد بالضغط compression-ignition) طور من قبل المهندس والميكانيكي الألماني "رودولف كارل ديزل" Rudolf Karl Diesel الذي ولد في 18 مارس العام 1858 في باريس وتوفي في 29 سبتمبر 1913 ويعتبر المخترع الفعلي لمحرك الديزل الذي سمي باسمه.

محرك الديزل يمكن توصيفه على أنه أحد محركات الاحتراق الداخلي الذي يستخدم حرارة الضغط لبدء الإيقاد وإشعال الوقود المحقون في غرفة الاحتراق، وذلك بالمقارنة مع محركات الإيقاد بالشرارة مثل محركات البنزين (محرك الغازولين) أو المحركات الغازية (تستعمل الوقود الغازي مقابل الغازولين)، التي تستخدم لبدئها شمعة قدح spark plug لإشعال مزيج الوقود/الهواء، وبالنتيجة تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في الوقود إلى طاقة حركية.

هدف رودولف من وراء هذا الابتكار كان إيجاد محرك ذو كفاءة أعلى من كفاءة محرك البنزين. وتأتي الزيادة في الكفاءة من ارتفاع نسبة الضغط في محركات الديزل بالإضافة إلى حقيقة كفاءتها الحرارية thermal efficiency، التي تعتبر الأعلى بالمقارنة مع أي محرك احتراق داخلي أو خارجي منتظم بسبب معدل الضغط المرتفع جداً.
 
خطوات عمل محركات الاحتراق الداخلي التي تدخل محركات الديزل ضمن أمثلتها، تسمى دورة المكبس رباعية الأشواط four-stroke، حيث تتم هذه الدورة في أربعة أشواط للمكبس هي السحب، الضغط، الاشتعال، العادم. وتنجز هذه الأشواط أثناء دورتين للعمود المرفقي crankshaft خلال كامل مراحل عمل المحرك، حيث يشير مصطلح "الشوط" stroke إلى الانتقال الكامل للمكبس من النقطة الميتة العليا إلى النقطة الميتة السفلى.

- الشوط الأول يسمى شوط السحب intake stroke، كما يعرف أيضاً بشوط الامتصاص suction stroke، وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة العليا للأسطوانة إلى النقطة الميتة السفلى، محدثا خلخله في ضغط الهواء داخل حجرة الاسطوانة فيقل الضغط داخل حجرة الاسطوانة أقل من الضغط الجوي، فيتمكن مزيجا الوقود/الهواء (أو فقط الهواء في محرك الديزل) من الدخول إلى حجرة الاسطوانة عبر مدخل السحب، ليغلق بعدها صمام أو صمامات السحب (حجم الهواء أو خليط الوقود/الهواء المسحوب إلى الاسطوانة، نسبة إلى الحجم الأقصى للأسطوانة، يدعى الكفاءة الحجمية للمحرك EVE).

- الشوط الثاني يسمى شوط الضغط compression stroke، وفيه يتم إغلاق صمامات السحب والعادم، ليتحرك المكبس من النقطة الميتة السفلى إلى النقطة الميتة العليا من الأسطوانة، ضاغطاً أمامه الشحنة المكونة من مزيج الهواء/الوقود (أو الهواء فقط في محرك الديزل) إلى حجرة الاحتراق في رأس الاسطوانة، مع ملاحظة أنه خلال شوط الضغط فإن درجة حرارة الهواء أو خليط الوقود/الهواء ترتفع بنسبة عدة مئات من الدرجات، حيث يتولد أثناء عملية الانضغاط هذه ضغط وحرارة وكثافة.

- الشوط الثالث هو شوط القدرة power stroke ويعرف أيضاً بشوط الاشتعال. فقبل نهاية شوط الضغط وعند اقتراب المكبس من النقطة الميتة العليا، يشتعل الهواء المضغوط أو مزيج الوقود/الهواء، عادة باستخدام شمعة احتراق كما في محركات البنزين، أو نتيجة الضغط والحرارة للوقود المحقون في حجرة الاشتعال كما في محركات الديزل‏. وبذلك تتوسع وتمدد الغازات الناتجة عن الاشتعال gases expansion، وتعمل هذه على دفع سطح المكبس إلى النقطة الميتة السفلى مدفوعا بقوة هائلة، ويعتبر هذا الشوط المصدر الرئيس لعزم المحرك وقدرته.

- الشوط الرابع هو شوط العادم exhaust stroke، وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة السفلى إلى النقطة الميتة العليا ويفتح أثنائها صمام العادم، ليبدأ المكبس معها في قذف وطرد نواتج وبقايا المزيج المحترقة ويخرجها من حجرة الأسطوانة عبر صمام أو صمامات العادم.
 
أول محرك ديزل صمم وبني لاستخدامه من قبل دبابة معركة كان من تطوير شركة "Engine Patents Ltd" التي تأسست في العام 1915 ويملكها المهندس البريطاني "هاري ريكاردو" Harry Ricardo الذي ولد في 26 يناير العام 1885. ريكاردو كان أحد أوائل مصممي المحركات، حيث عمل على تحسين الأداء بعد أن أشرف على البحث في فيزياء الاحتراق الداخلي، كما اخترع حجرة الاحتراق مسبقة الإيقاد precombustion chamber التي جعلت محركات الديزل سريعة قدر المستطاع.

صممت شركة ريكاردو العام 1917 وبناء على طلب من الجيش البريطاني، المحرك الأول لكي ينتج بشكل محدد للدبابات البريطانية من فئة Mark V. فقد تسبب محرك الصمام الكمي sleeve-valve engine الذي طورته شركة "ديملر" Daimler بقوة 105 حصان واستخدم في الدبابة Mark I في توليد الكثير من الدخان الأزرق الذي بالنتيجة كشف موقعها للخصوم بسهولة، كما كان لديه نظام تشحيم سيئ مما ترتب عليه العديد من حالات الفشل والإخفاق. لذا طلب من ريكاردو النظر في هذه المشكلة وتخفيض غازات العادم الدخانية، لذلك هو قرر أن حل المشكلة يكمن في تطوير محرك جديد. فكان أن طور محرك أحدث لم يخفض من مستوى غازات العادم الصادرة فقط، بل ولد طاقة خرج أكثر قوة من سابقه، حيث أنتج محرك ذو ست اسطوانات بقوة خرج بلغت 150 حصان.

وحتى شهر أبريل من العام 1917 كان نحو مائة محرك قد أنتجت خلال أسبوع واحد. في العام 1920 أطلق ريكاردو شركته الجديدة Ricardo & Co وصمم بعد ذلك عدة مكائن خاصة بالدبابات، بما في ذلك محرك ذو ست اسطوانات بقوة 180 حصان، الذي أختبر العام 1933 على إحدى الدبابات المتوسطة زنة 16 طن، ليتوقف بعد ذلك تطوير المحركات الخاصة بالدبابات في بريطانيا بسبب المصاعب المالية ونقص التمويل.
 
محرك الديزل الأول diesel engine (يعرف أيضاً بوصفه المحرك الموقد بالضغط compression-ignition) طور من قبل المهندس والميكانيكي الألماني "رودولف كارل ديزل" Rudolf Karl Diesel الذي ولد في 18 مارس العام 1858 في باريس وتوفي في 29 سبتمبر 1913 ويعتبر المخترع الفعلي لمحرك الديزل الذي سمي باسمه.

محرك الديزل يمكن توصيفه على أنه أحد محركات الاحتراق الداخلي الذي يستخدم حرارة الضغط لبدء الإيقاد وإشعال الوقود المحقون في غرفة الاحتراق، وذلك بالمقارنة مع محركات الإيقاد بالشرارة مثل محركات البنزين (محرك الغازولين) أو المحركات الغازية (تستعمل الوقود الغازي مقابل الغازولين)، التي تستخدم لبدئها شمعة قدح spark plug لإشعال مزيج الوقود/الهواء، وبالنتيجة تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في الوقود إلى طاقة حركية.

هدف رودولف من وراء هذا الابتكار كان إيجاد محرك ذو كفاءة أعلى من كفاءة محرك البنزين. وتأتي الزيادة في الكفاءة من ارتفاع نسبة الضغط في محركات الديزل بالإضافة إلى حقيقة كفاءتها الحرارية thermal efficiency، التي تعتبر الأعلى بالمقارنة مع أي محرك احتراق داخلي أو خارجي منتظم بسبب معدل الضغط المرتفع جداً.
خطوات عمل محركات الاحتراق الداخلي التي تدخل محركات الديزل ضمن أمثلتها، تسمى دورة المكبس رباعية الأشواط four-stroke، حيث تتم هذه الدورة في أربعة أشواط للمكبس هي السحب، الضغط، الاشتعال، العادم. وتنجز هذه الأشواط أثناء دورتين للعمود المرفقي crankshaft خلال كامل مراحل عمل المحرك، حيث يشير مصطلح "الشوط" stroke إلى الانتقال الكامل للمكبس من النقطة الميتة العليا إلى النقطة الميتة السفلى.

- الشوط الأول يسمى شوط السحب intake stroke، كما يعرف أيضاً بشوط الامتصاص suction stroke، وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة العليا للأسطوانة إلى النقطة الميتة السفلى، محدثا خلخله في ضغط الهواء داخل حجرة الاسطوانة فيقل الضغط داخل حجرة الاسطوانة أقل من الضغط الجوي، فيتمكن مزيجا الوقود/الهواء (أو فقط الهواء في محرك الديزل) من الدخول إلى حجرة الاسطوانة عبر مدخل السحب، ليغلق بعدها صمام أو صمامات السحب (حجم الهواء أو خليط الوقود/الهواء المسحوب إلى الاسطوانة، نسبة إلى الحجم الأقصى للأسطوانة، يدعى الكفاءة الحجمية للمحرك EVE).

- الشوط الثاني يسمى شوط الضغط compression stroke، وفيه يتم إغلاق صمامات السحب والعادم، ليتحرك المكبس من النقطة الميتة السفلى إلى النقطة الميتة العليا من الأسطوانة، ضاغطاً أمامه الشحنة المكونة من مزيج الهواء/الوقود (أو الهواء فقط في محرك الديزل) إلى حجرة الاحتراق في رأس الاسطوانة، مع ملاحظة أنه خلال شوط الضغط فإن درجة حرارة الهواء أو خليط الوقود/الهواء ترتفع بنسبة عدة مئات من الدرجات، حيث يتولد أثناء عملية الانضغاط هذه ضغط وحرارة وكثافة.

- الشوط الثالث هو شوط القدرة power stroke ويعرف أيضاً بشوط الاشتعال. فقبل نهاية شوط الضغط وعند اقتراب المكبس من النقطة الميتة العليا، يشتعل الهواء المضغوط أو مزيج الوقود/الهواء، عادة باستخدام شمعة احتراق كما في محركات البنزين، أو نتيجة الضغط والحرارة للوقود المحقون في حجرة الاشتعال كما في محركات الديزل‏. وبذلك تتوسع وتمدد الغازات الناتجة عن الاشتعال gases expansion، وتعمل هذه على دفع سطح المكبس إلى النقطة الميتة السفلى مدفوعا بقوة هائلة، ويعتبر هذا الشوط المصدر الرئيس لعزم المحرك وقدرته.

- الشوط الرابع هو شوط العادم exhaust stroke، وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة السفلى إلى النقطة الميتة العليا ويفتح أثنائها صمام العادم، ليبدأ المكبس معها في قذف وطرد نواتج وبقايا المزيج المحترقة ويخرجها من حجرة الأسطوانة عبر صمام أو صمامات العادم.
أول محرك ديزل صمم وبني لاستخدامه من قبل دبابة معركة كان من تطوير شركة "Engine Patents Ltd" التي تأسست في العام 1915 ويملكها المهندس البريطاني "هاري ريكاردو" Harry Ricardo الذي ولد في 26 يناير العام 1885. ريكاردو كان أحد أوائل مصممي المحركات، حيث عمل على تحسين الأداء بعد أن أشرف على البحث في فيزياء الاحتراق الداخلي، كما اخترع حجرة الاحتراق مسبقة الإيقاد precombustion chamber التي جعلت محركات الديزل سريعة قدر المستطاع.

صممت شركة ريكاردو العام 1917 وبناء على طلب من الجيش البريطاني، المحرك الأول لكي ينتج بشكل محدد للدبابات البريطانية من فئة Mark V. فقد تسبب محرك الصمام الكمي sleeve-valve engine الذي طورته شركة "ديملر" Daimler بقوة 105 حصان واستخدم في الدبابة Mark I في توليد الكثير من الدخان الأزرق الذي بالنتيجة كشف موقعها للخصوم بسهولة، كما كان لديه نظام تشحيم سيئ مما ترتب عليه العديد من حالات الفشل والإخفاق. لذا طلب من ريكاردو النظر في هذه المشكلة وتخفيض غازات العادم الدخانية، لذلك هو قرر أن حل المشكلة يكمن في تطوير محرك جديد. فكان أن طور محرك أحدث لم يخفض من مستوى غازات العادم الصادرة فقط، بل ولد طاقة خرج أكثر قوة من سابقه، حيث أنتج محرك ذو ست اسطوانات بقوة خرج بلغت 150 حصان.

وحتى شهر أبريل من العام 1917 كان نحو مائة محرك قد أنتجت خلال أسبوع واحد. في العام 1920 أطلق ريكاردو شركته الجديدة Ricardo & Co وصمم بعد ذلك عدة مكائن خاصة بالدبابات، بما في ذلك محرك ذو ست اسطوانات بقوة 180 حصان، الذي أختبر العام 1933 على إحدى الدبابات المتوسطة زنة 16 طن، ليتوقف بعد ذلك تطوير المحركات الخاصة بالدبابات في بريطانيا بسبب المصاعب المالية ونقص التمويل.

ماشاء الله تبارك الله، شرح وافي وكافي، جزاك الله خير الجزاء.
 
والجدير للتفصيل، أن في محركات الديزل في الشوط القدرة عند قرب النقطة الميتة العليا، يتم ضخ رذاذ الوقود بحيث يشتعل بسبب الضغط والحرارة العالمية جداً (عكس محركات البنزين تستخدم شمعة احتراق)، فيحصل احتراق (شوط القدرة) ويتجة المكبس إلى النقطة الميتة السفلى، فيتحرك عامود المرفق ليحول الحركة الترددية للمكبس إلى حركة دورانية على الإطارات.
 

محرك بنزين ⛽ يصبح محرك ديزل؟


All-You-Need-to-Know-About-Engine-Torque-AR-B-2772022.jpg


نعم، في احد مشاكل الاحتراق غير الطبيعي في محركات البنزين.

كيف يحصل هذا؟
هي مشكلة استمرار الدوران أو Dieseling or Running on، وهي مشكلة تحدث للمحـرك بـأن يستمر المحرك في الدوران حتى بعد إطفاء مفتاح الإشعال (السويتش Ignition Switch). ويمكن سماع ضوضاء واهتزازات وصوت طرق في هذه الحالة، يكون يشتعل الخليط (هواء وقود) من الحرارة والضغط داخل الأسطوانة مثل ما يحدث في محركات الديزل (diesel)، ومن أسباب وجود ظاهرة استمرار الدوران بالمحركات ارتفاع سرعة اللاحمل (بوابة الخانق)، وتكون رواسب كربونية بغرفة الاحتراق على الصمامات (valve) أو المكبس (piston) نفسة، وانخفاض رقم الأوكتان للبنزين (أقل من الموصى به من المصنع) و الارتفاع الزائد بحرارة المحرك.
 
عودة
أعلى