محركات الديزل والبنزين حصريا

محركات البنزين ومحركات الديزل
Gasoline and Diesel Engines

محرك البنزين
Gasoline Engine
محرك الديزل
Diesel Engine

الدورة الحرارية:
دورة أوتو (دورة ثبوت الحجم)
دورة ديزل (دورة ثبوت الضغط)

الوقود:
البنزين C9H20
الديزل C14H30

تقيم جودة الوقود:

نقطة الوميض للوقود:

كثافة الوقود:

كثافة الطاقة للوقود:
رقم الأوكتان- مقاومة الوقود للصفع. في حدود ≈ 80- 95

- 30 درجة مئوية

720 جم/ لتر

34.8 ميجا جول/ لتر
44.4 ميجا جول/ كجم رقم السيتان- سرعة الإشعال (كفاءة بدأ الإدارة) في حدود ≈ 40- 55
+ 60 درجة مئوية

850 جم/ لتر

38.6 ميجا جول/لتر
45.4 ميجا جول/ كجم

نسبة الهواء للوقود:
12:1-18:1
الحمل الكامل 20:1
الحمل الخالي 100:1

نسبة الإنضغاط:
8:1 – 12:1
14:1 – 25:1

الكفاءة الحرارية: 12% : 25%
25% : 36%

درجة حرارة العادم: 700 : 1000 درجة مئوية
500 : 600 درجة مئوية

القدرة النوعية 0.8- 1.6 كيلووات/ كجم
0.6- 0.72 كيلووات/ كجم

السرعة القصوى: 3500 : 7000 لفة/ دقيقة
2000 : 3500 لفة/ دقيقة

أقصى ضغط: 30: 40 بار
60: 80 بار
الضغط المتوسط البياني 7: 10 جوي 5: 6 جوي
الاستهلاك النوعي للوقود 300 جرام/ (كيلووات ساعة) 230-260 جرام/(كيلووات ساعة)
السحب داخل الاسطوانة:
خليط وقود وهواء
هواء فقط

التحكم في القدرة:
كمي (زيادة كمية الخليط)
الضغط على البدال يزيد كمية الخليط
كيفي (زيادة نسبة الوقود إلى الهواء)
الضغط على البدال يزيد نسبة الوقود إلى الهواء

نوع الإشعال:
بالشرارة spark ignition SI
بالضغطcompression ignition CI

الفرق:
- توجد شمعات إشعال لإشعال الخليط
- نظام إشعال
- يوجد خانق للتحكم في كمية الشحنة
- نظام وقود مغذي, أو حقن وقود بنزين, ضغط منخفض
- نظام خانق بدأ الحركة للتقويم على البارد
- ضغط للشحنة هواء+ بنزين (أثناء شوط الضغط)

- مضخة حقن الوقود
- بخاخات, حقن مباشر داخل الاسطوانة, حقن ضغط عالي
- ضغط هواء فقط (أثناء شوط الضغط)
يستخدم عند تقويم (بدأ إدارة المحرك):
- شمعة تسخين glow plug,
- وفي الأجواء الباردة يستخدم:
- سخان بمجمع السحب, resistive grid heaters
- سخان لجسم المحرك, Engine block heaters

يستخدم لمنع تبلور الوقود:
- سخان بخزان الوقود وحول أنابيب الوقود
- إضافة خاصة للوقود لمنع التبلور (جيل)

التحكم في السرعة القصوى:
- لا يوجد صمام خانق
- منظم السرعة (المحركات القديمة)
شكل غرفة الاحتراق:
- غرفة مسبقة الاحتراق Pre-combustion chamber لمعظم محركات الديزل
- العديد من محركات الديزل بها مبرد لزيت المحرك يعمل بالزيت
- حجم صمامات السحب والعادم متساويان تقريباً, حيث أن صمام السحب يمر به الهواء فقط, وأن المحرك يعمل عند سرعات بطيئة
- بعض الصمامات لها روافع متدحرجة لتقليل الاحتكاك بين الكامة والرافعة
- جدران الاسطوانة أكثر سمكاً
- نظام بدأ الإدارة Starter يعطي عزم أعلى من نظام بدأ الإدارة للبنزين

محرك البنزين
محرك الديزل

المميزات
- أرخص سعرا
- أقل ضوضاء
- أكثر انتشار
- توفر مضخات البنزين في جميع محطات التموين.
- مصمم ليعطي قدرة أعلى من محرك الديزل
- تسارع أعلى
- سهولة الصيانة
- تكلفة صيانة أقل
- سرعة السيارة أعلى (عدد لفات محرك البنزين أعلى)
- قدرة أعلى لنفس سعة المحرك بالنسبة للديزل (سرعة دوران أعلى للبنزين, واحتكاك أعلى للديزل)
- أكثر اقتصاد للوقود, يستخدم وقود أقل من محرك البنزين للحصول على نفس القدرة
- وقود الديزل به طاقة حرارية 12% أكثر من وقود البنزين
- نظام العادم يعيش أكثر, لأن عادم الديزل لا يسبب تآكل مثل عادم البنزين
- عمر تشغيلي أعلى, ثلاث أضعاف العمر لمحرك البنزين
- دورة الديزل أكثر كفاءة من دورة البنزين, وعليه محرك الديزل 30% إلى 40%
أكثر اقتصاد في الوقود من محرك البنزين المشابه عند الحمل الكامل, وعند
ثلث حمل يكون أكثر اقتصاد بمقدار 50%
- أكثر أمان من ناحية أخطار الحريق (وقود ذو نقطة وميض عالية, درجة حرارة أنبوب العادم أقل, عدم وجود كبلات الضغط العالي للإشعال)
- زيادة التلوث بمعدل أبطئ مع زيادة عمر المركبة, وبعض الملوثات مثل أكاسيد النيتروجين NOx تقل مع زيادة عمر المركبة.
- مصمم ليعطي عزم أعلى من محرك البنزين
- محرك الديزل يستخدم ثلث الوقود الذي يستخدمه محرك البنزين المشابه عند سرعة اللاحمل idel
- تقطع السيارة بمحرك الديزل عدد كيلومترات أكثر لنفس السيارة بمحرك بنزين نفس كمية الوقود
- سعر وقود الديزل أرخص, تكلفة أقل في عملية التكرير
- الكثير من أنظمة التحكم في ملوثات العادم لا يحتاجها محرك الديزل
- لا يوجد مشاكل مع تعرض المحرك للمياه أو الرطوبة (مشاكل نظام الإشعال)
- أقل مشاكل وأقل متطلبات صيانة
- لا يوجد احتمال مشكلة الحريق الخلفي backfire
- أكثر مساواة لقدرة الاسطوانات (للمعايرة الدقيق لمضخة الحقن)

العيوب
- أكثر استهلاكا للوقود
- زيادة التلوث بمعدل عالي مع زيادة عمر المركبة
- الملوثات من العادم لكل كيلومتر يكون أكثر من محرك الديزل المتساوي معه في المقاس, مع وجود نظم التحكم في التلوث لكل المحركين
- أكثر تلوث للغازات المسببة لارتفاع درجة حرارة الجو* (زيادة 35% عن محرك
الديزل), والهيدروكربون (زيادة 170% عن محرك الديزل), وأول أكسيد الكربون
(زيادة 415% عن محرك الديزل) – وتزداد تلك النسب بمقدار 50% مع المقارنة
بمحرك يعمل بالديزل الحيوي Biodiesel
- عرضة أكثر لحوادث الحريق, تسرب البنزين يؤدي إلى حدوث حريق
- يحتاج إلى احتياطيات عالية لتخزين البنزين والتعامل معه
- وجود فقد كبير للقدرة عند السرعات المنخفضة نتيجة فقد الضخ pumping losses حيث أن التحكم عن طريق الخانق
- أثقل وزناً, أجزاء أكبر لتحمل الإجهادات العالية
- أكثر ضوضاء, خاصة عند سرعة الحمل الخالي
- تعجيل أبطئ من محرك البنزين, ولكن يمكن التغلب على ذلك عن طريق تربو ديزل
- تغيير زيت المحرك بمعدل أعلى, بسبب تلوث الزيت عن طريق الديزل أعلى من البنزين
- في الأجواء الباردة تحتاج إلى إضافات للوقود لمنع تحوله إلى جيلي
- صعوبة بدأ التشغيل في الأجواء الباردة, بسبب الزيت الثقيل الذي يحتاجه
محرك الديزل, وعدم وصول درجة حرارة غرفة الاحتراق إلى درجة الاشتعال
الذاتي للديزل
- المحرك أغلى سعراً, حيث أن الأجزاء مصممة لتحمل إجهادات عالية
- رائحة بالعادم منفرة, لوجود نسبة من الكبريت بوقود الديزل
- يحتوي العادم على أكاسيد الكبريت SOx , التي عند اتحادها مع المياه تكون حامض الكبريتيك المسبب للأمطار الحامضية.
- أكثر تلوث بالنسبة للأجسام الصلبة (الهباب soot) (زيادة 70% عن محرك
البنزين), أكسيد النيتروجين NOx (زيادة 55% عن محرك البنزين)- وتقل تلك
النسب مع استخدام الديزل الحيوي Biodiesel
- تكلفة صيانة دورية أعلى, كمية زيت أكبر
- عدم توفر وقود الديزل في جميع محطات تموين الوقود, وعدم انتشار سيارات
الديزل, أدت في بعض المناطق لارتفاع سعر وقود الديزل, وعدم تشجع المستهلك
لشراء سيارات الديزل

* جدول مقارنة نسبة الغازات: الفرق في غازات العادم لمحرك البنزين, ومحرك
الديزل الحيوي مقارنة بمحرك الديزل. محرك الديزل وضع كحد للمقارنة وينسب
نسبة الغازات بالزائد والناقص عن انبعاث الديزل:

Biodiesel ديزل حيوي
Gasoline
Petro-Diesel ديزل- بترول

-78% to -100%
+35%
0
ثاني أكسيد الكربون Greenhouse Gases

-55%
-70%
0
جزئيات صلبة (هباب)
Particulates

+ or - 5%
-55%
0
أكاسيد النيتروجين
Nitrous Oxides

-55%
+170%
0
هيدروكربون
Volatile Organics

-45%
+415%
0
أول أكسيد الكربون
Carbon Monoxide

يضاف على الجدول أكاسيد الكبريت SOx التي هي مرتفعة في محركات الديزل عن محركات البنزين

Emissions Petrol up to
Diesel up to

Carbon Monoxide 63% less
-

Hydrocarbons 40% less
70% less

Oxides of Nitrogen 82% less
99% less

Carbon Dioxide 13% less
-

Particulates 50% less
98% less

» ما الفرق بين محرك الديزل والبنزين !!!!
» محسنات احتراق السولار ( الديزل )
» كتاب عن محركات الديزل باللغة العربية
» وقود الديزل
» خصائص وقود الديزل !!!