موتور برق دیزلی (گازوئیلی) چیست؟ | ساختار و نحوه کارکرد موتور برق دیزلی + مزایا

حتما برای یک بار هم که شده نام موتور برق را شنیده اید، اما آیا می دانید که تنها از موتور برق های بنزینی استفاده نمی شود و امروزه نوع موتور برق های دیزلی، بسیار پرکاربرد تر هستند؟
آیا می دانید که موتور برق دیزلی چیست و چگونه کار می کند؟
به نظر شما کاربرد موتور برق دیزلی چیست و چه فوایدی دارد؟
شما می توانید با مطالعه این مقاله، پاسخ تمام این سوالات را به دست آورید و آشنایی بیشتری با موتور برق های دیزلی پیدا کنید.

موتور برق دیزلی چیست؟

یکی از موتور برق هایی که امروزه بسیار رایج بوده و مورد استفاده قرار می گیرد، موتور برق دیزلی نمی باشد که به آن موتور برق گازوئیلی نیز گفته می شود. این موتور برق با استفاده از سوخت گازوئیل می تواند به خوبی سبب تولید برق شود.
در واقع می توانیم بگوییم که این موتور برق ها دارای عملکردی مشابه با دیزل ژنراتور ها هستند، اما ابعاد و اندازه کوچکتری دارند.

انواع موتور برق دیزلی

اگر بخواهیم انواع آن را نام ببریم، می توانیم به صورت دسته بندی زیر آن ها را برای شما بیان کنیم:

1. موتور برق دیزلی بی صدا

   در ابتدا باید گفت که این نوع موتور برق ها به علت نوع سوختی که دارند، دارای صدای بسیار بالاتری نسبت به موتور برق های دیزلی هستند. موتور برق های گازوئیلی دارای صدایی حدود 65 دسی بل تا 80 دسی بل می باشند و صدای موتور برق های بنزینی حدود 65 دسی بل تا 75 دسی بل است.
   نکته: در برخی مکان های خاصی که نباید صدا از حد مجاز بیشتر شود، استفاده از موتور برق های بنزینی توصیه می گردد.

2. موتور برق دیزلی کم صدا

   با توجه به صدای بالای موتور برق های گازوئیلی، سازندگان آن بررسی هایی در رابطه با کاهش این صدا داشته اند که توانستند با کمک روش های زیر این صدا را به حداقل خود برسانند:

   • روش اول

     در این روش محفظه هایی به نام کانوپی که نسبت به صدا عایق می باشند، طراحی شدند. البته وجود کانوپی وزن موتور برق را زیادتر می کند، اما به میزان زیادی می تواند برای کاهش صدای آن موثر باشد.

   • روش دوم

     در این روش، مکان موتور برق را در فاصله ای دورتر و حدود 7 متر و در اتاقکی مخصوص قرار می دهند. نکته ی مهمی که در این روش باید به آن توجه شود، این است که باید با قرار دادن راه جریان هوا در اتاقک، از داغ شدن موتور برق و خفگی آن جلوگیری کرد.

فواید موتور برق دیزلی

مزیت ها و فواید موتور برق های گازوئیلی عبارتند از:

1. داشتن راندمانی بالا

   این نوع موتور برق ها دارای تراکم بالایی می باشند، به همین جهت از موتور برق بنزینی به صرفه تر بوده و راندمان بهتری دارند.

2. آلایندگی کمتر

   موتور برق های دیزلی، به نسبت بسیار کم و ناچیزی گاز های آلوده مانند مونواکسید کربن تولید می کنند.

3. داشتن دوام و استحکام بالا

   در بدنه این موتور برق ها از آلیاژ چدن استفاده شده است، به همین دلیل مقاومت و استحکام بالاتری نسبت به موتور برق های بنزینی دارند و اگر به خوبی از آن ها نگهداری شود، می تواند ماندگاری و طول عمر بالایی نیز داشته باشند.

4. حساسیت بالاتر درجه اشتعال

   سوخت های بنزینی دارای درجه اشتعالی به میزان 20 درجه سانتیگراد می باشند، اما موتور برق های گازوئیلی، دارای 80 درجه سانتیگراد درجه تبخیر هستند که بدین ترتیب، خاصیت آتش سوزی کمتری دارند.

کاربرد موتور برق دیزلی

موتور برق های دیزلی دارای مدل، برند و همچنین توان خروجی برق متفاوتی هستند که موارد مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. کاربرد موتور برق های دیزلی به حدی ارزشمند است که در صورت نبود آن ها می توان گفت که یک کسب و کار متوقف می گردد.
در مواردی که باید از برق اضطراری استفاده شود، وجود موتور برق های دیزلی بسیار پرکاربرد است. موارد دیگر مانند:

1. استفاده در پروژه های کارگاهی و صنعتی
2. دیتا سنتز ها
3. سرور ها و سیستم های ارتباطی

چگونگی کارکرد موتور برق دیزلی

عملکرد و نحوه ی کارکرد این نوع موتور برق را در 4 مرحله برای شما بیان می کنیم:

1. مرحله اول (تنفس)

   در این مرحله، پیستون از بالاترین مکان خود (نقطه مرگ بالا) به سمت پایین ترین مکان خود (نقطه مرگ پایین) حرکت کرده و با ورود هوا به مجرای سوپاپ، به محفظه ی احتراق وارد می شود.

2. مرحله دوم (تراکم)

   در مرحله ی بعدی، پیستون که از سمت پایین به بالا آمده و سوپاپ هوا نیز بسته شده است، هوایی که داخل محفظه ی احتراق است، حدود 15 تا 20 برابر متراکم می شود.
   می توان گفت که نسبت تراکم در موتور های دیزلی، 1 به 16 تا 1 به 21 تغییر می کند.

3. مرحله سوم (قدرت)

   هنگام رسیدن پیستون به نقطه ی مرگ بالا، دما به بیش از 600 درجه سانتیگراد افزایش پیدا می کند. در این زمان هر دو سوپاپ نیز بسته هستند و در ادامه بخشی از سوخت گازوئیل به داخل هوای داغ محفظه ی احتراق پاشیده می شود و منجر به آتش گرفتن سوخت می گردد. انرژی ای که از این احتراق بر اثر گاز های منبسط شده به وجود می آید، به پیستون فشار وارد کرده و باعث می شود تا یه سمت پایین و یا نقطه ی مرگ پایین برود.

4. مرحله چهارم (تخلیه)

   در این مرحله، سوپاپ دود باز می شود و این امکان را به گاز های سوخته ای که تحت فشار هستند، می دهد که از محفظه ی احتراق خارج شوند و در واقع سیلندر را ترک نمایند. پیستون به سمت نقطه مرگ بالا حرکت می کند تا تمام دود ها و یا گاز های سوخته را به بیرون از سیلندر بفرستد.

5. مرحله آخر

   در آخر پیستون به سمت پایین آمده تا دوباره مرحله ی اول را شروع کند و سیکل جدید تکرار شود.
   نکته: بالا و پایین رفتن پیستون به کمک میله ای نام شاتون صورت می گیرد. شاتون متصل به میل لنگ است که منجر به چرخش و تولید انرژي مکانیکی می گردد.
   حرکت گاز ها در این زمان، 2000 درجه سانتیگراد، فشار درون سیلندر در حالت متراکم 40 اتمسفر و افزایش آن به 80 اتمسفر در زمان احتراق می باشد.
   به نظر شما، این گرمای زیاد می تواند مشکل ساز باشد؟ پس باید چه اقدامی انجام داد؟ پاسخ این سوال را با مطالعه عنوان بعدی به دست آورید.

انواع سیستم خنک کاری در موتور برق های دیزلی

موتور های احتراقی اغلب در زمان کارکردشان، گرمای بسیار زیادی تولید می کنند. این موتور ها باید شرایط مناسبی داشته باشند تا این گرمای زیاد به اجزای آن ها آسیبی وارد نکند. یکی از موارد مهم که در موتور برق های دیزلی مورد استفاده قرار می گیرد، سیستم خنک کاری است که انواع آن عبارتند از:

1. سیستم آب خنک

   معمولا از این سیستم در دیزل ژنراتور ها استفاده می شود. منظور از سیستم آب خنک، این است که سیستم گردش آب در موتور برق وجود داشته باشد.

2. سیستم هوا خنک

   به طور معمول در 99 درصد موتور برق ها از این سیستم استفاده می شود که به جای استفاده از آب، از هوای خنک استفاده می شود. این سیستم علاوه بر اینکه محفظه سیلندر را خنک می کند، باید سر سیلندر ها را نیز به خوبی خنک کند. علت تاکید روی خنک کردن سر سیلندر ها، این است که یکی از بخش های تاثیرگذار از موتور محسوب می شوند. آن ها گرمای درون سیلندر را جذب می کنند. با وجود رسوب کربن روی سر سیلندر ها و به جهت اینکه کربن رسانای خوبی برای انتقال گرما نمی باشد، بنابراین این بخش از موتور برق بسیار دارای اهمیت می باشد.

مزایا و معایب سیستم های خنک کاری موتور برق دیزلی

1. در صورتی که در سیستم آب خنک، از آب نامناسبی استفاده شود، می تواند منجر به خوردگی قطعات دستگاه شود.
2. سیستم هوا خنک، وزن دستگاه را کاهش می دهد که در این صورت شرایط سرویس و نگهداری دستگاه راحت تر خواهد بود.
3. در سیستم آب خنک، به میزان کمتری از تهویه اتاقک فشرده سازی نیاز است، زیرا آب بخش زیادی از گرما را خنک و بیرون می فرستد.
4. دستگاه هوا خنک، سر و صدای بیشتری نسبت به دستگاه آب خنک تولید می کند.

تفاوت موتور برق دیزلی با موتور برق بنزینی

موتور برق های دیزلی، در واقع موتور های احتراق داخلی می باشند که با کمک سیلندر پیستونی و با در نظر گرفتن دفعات احتراق و تعداد سیلندر، تقسیم به یک و یا دو سیلندر می گردند. قدرت تولیدی و توان موتور برق های گازوئیلی برحسب اسب بخار گفته می شود.
اگر بخواهیم بگوییم که از نظر ساختاری چه تفاوتی با موتور برق های بنزینی دارند، باید گفت که سیستم سوخت و تغذیه آن ها یا همان موتور های اشتعال جرقه ای آن ها با هم تفاوت دارد. البته این دو نوع موتور شباهت های زیادی با هم دارند، اما اصلی ترین تفاوت آن ها، نوع سیستم سوخت رسانی می باشد. دیگر تفاوت آن ها در قطعات زیر است:

• پمپ انژکتور: این قطعه وظیفه دارد تا میزان سوخت، جریان و فشار لازم برای پاشش سوخت را تامین کند.
• سیستم جرقه زنی: یکی دیگر از تفاوت های اصلی این دو نوع موتور برق، این است که در موتور برق های دیزلی، شمع حذف گردیده است و هیچ شمعی برای جرقه زنی موجود نمی باشد. در این موتور ها برای احتراق، از خاصیت خود انفجاری گازوئیل استفاده می شود.

سوالات متداول

1. چرا باید در موتور برق دیزلی، از سیستم خنک کاری استفاده شود؟

   به طور کلی، حرارتی که از یک موتور برق خارج می شود، به دلیل آزاد شدن انرژي شیمیایی سوخت ها می باشد. حرارتی که توسط یک سوخت گازوئیلی تولید می گردد، حدود 35 درصد آن برای کار مفید استفاده شده، 31 درصد آن از اگزوز خارج شده و 9 درصد آن تبدیل به نیروی اصطکاکی موتور تبدیل می شود.
   در مقاله بیان نمودیم که محفظه احتراق درجه حرارتی حدود 2000 درجه سانتیگراد دارد. پس می توان گفت که 24 درصد انرژی آزاد شده دارای دمایی معادل 660 درجه می باشد که اگر از سیلندر خارج نشود، قطعات درونی دستگاه مانند پیستون، سوپاپ ها، سیلندر و .. را ذوب می کند. وجود دمای بیش از حد می تواند روغن را نیز بسوزاند. به همین دلیل لازم است تا از سیستم خنک کننده برای جذب این حرارات زیاد و خارج کردن آن به محیط، استفاده شود.