تاریخچه تولید موتور های دیزلی در دنیا ،از ابتدا تا انتها

به گزارش کامیون نیوز – در دهه 1870، بخار منبع اصلی برق کارخانه ها و قطارها بود. حتی خودروهایی با موتور بخار در کنار خودروهایی که از موتورهایاحتراق داخلی استفاده می کردند تولید می شدند.

رودولف دیزل مخترع موتورهای دیزلی، دانش آموزی بود که درباره ترمودینامیک یاد میگرفت و ایده ساخت موتوری بسیار کارآمد را داشت که گرمای تولید شده را به نیرو تبدیل کند پس شروع به ساخت موتور دیزلی کرد.

او اولین فروشگاه خود را در سال 1885 راه اندازی کرد تا تولید و توسعه این موتور جدید را آغاز کند و نظریه های خود را عملی کند. یکی از فرضیه های او این بود که مقادیر بیشتر فشرده سازی منجر به راندمان و قدرت بالاتر می شود.

دیزل برای طرح های خود در دهه 1890 حق ثبت اختراع دریافت کرد. اولین نمونه اولیه موتور دیزل در سال 1893 ساخته شد هرچند کهاولین آزمایش آن ناموفق بود و دوباره باز طراحی شد. در سال 1897، دیزل پس از پیشرفت‌ها و آزمایش‌های فراوان، نتایج موفقیت‌آمیزی به دست آورد و در مقایسه با موتور بخار رایج در آنزمان، موتور دیزلی که توسعه داده بود 16.2 درصد کارآمدتر بود.

رودولف دیزل در سنین جوانی ذهنی کنجکاو داشت. در 14 سالگی، نامه ای به والدینش نوشت و به آنها اطلاع داد که می خواهد مهندسشود. دیزل پس از تحصیل در چند مدرسه مختلف، بورسیه پلی تکنیک سلطنتی باواریا مونیخ دریافت کرد. کارل فون لینده، یکی از اساتیددیزل در مونیخ، به دیزل اجازه داد تا در کارخانه یخ و تبرید به او کمک کند. پس از یک سال، دیزل مدیر کارخانه شد و به مدیریت تحقیقاتشرکت کمک کرد. در این مدت او در مورد بهره وری حرارتی و سوخت تحقیق کرد.

دیزل قصد توسعه یک موتور احتراق داخلی را داشت و چندین سال روی این ایده کار کرد که منجر به معرفی یک نمونه اولیه در سال1893 و اولین مدل تولید موتور دیزل در سال 1897 شد. دیزل که به عنوان «مخترع موتور دیزلی» شناخته می‌شوددر سال 1898 بخاطر اختراع موتور دیزلی میلیونر شد.

موتورهای دیزلی مانند موتورهای بنزینی موتورهای احتراق داخلی محسوب می شوند که یعنی سوخت در قسمت اصلی موتور که در آننیرو تولید می شود، می سوزد. این امر باعث شد موتورهای دیزلی کارآمدتر از موتورهای بخار در آن زمان که موتورهای احتراق خارجیبودند و سوخت را در خارج از سیلندرهای موتور می سوزاندند باشد.

گرمای هوای فشرده همان چیزی است که سوخت را در موتور دیزل مشتعل می کند. موتورهای دیزلی مدرن تا دو برابر موتورهای بنزینیکارآمدتر هستند، که یعنی می توانید با همان مقدار سوخت مسافت بیشتری را طی کنید.

موتور دیزل در طول سالها

موتور دیزل در گذشته نیز نسبت به انواع موتورهای بخار بسیار کارآمدتر بود، اما موتورهای دیزلی امروزی کاملاً متفاوت هستند. در سال1925، مهندس و مخترع سوئیسی آلفرد بوچی توانست فناوری توربوشارژ خود را با موتور دیزل ترکیب کند و راندمان آن را تا بیش از40 درصد افزایش دهد. اکثر موتورهای دیزلی مدرن از اصول بوچی استفاده می کنند و دارای توربو شارژ هستند.

پمپ های تزریق سوخت در سال 1927 توسط مخترع و صنعتگر آلمانی رابرت بوش بهبود یافت و به افزایش مصرف سوخت و کاراییموتورها کمک کردند. اولین وسیله نقلیه با موتور دیزلی با مرسدس بنز در سال 1936 به بازار عرضه شد.

در دهه 1960، موتورهای دیزلی منبع اصلی نیرو برای صنعت حمل و نقل تجاری و صنعتی بودند. ایالات متحده قانون هوای پاک را درسال 1963 برای کمک به کاهش و کنترل آلودگی هوا وضع کرد و در طول سال ها موتور دیزلی شاهد بهبود و تحولاتی برای هم راستاشدن با این قوانین بود.

از اواسط دهه 2000، موتورهای دیزلی به قطعات مختلف جدید مجهز شدند تا به کاهش آلایندگی و سازگاری بیشتر با محیط زیستکمک کنند. کامینز نسل بعدی موتورهای دیزلی را در سال 2017 عرضه کرد که کنترل های آلایندگی و مزایای مصرف سوخت را در آنبازطراحی کرده بودند.

موتورهای دیزلی در حمل و نقل های تجاری و صنعتی و در بازار عمومی خودرو استفاده شده، اما از آن به عنوان ژنراتورهای مستقلبرای استفاده در طیف وسیعی از صنایع نیز استفاده می شود.

موتور رودولف دیزل پس از اختراع به یکی از رایج ترین موتورهای مورد استفاده در برنامه های تولید برق تبدیل شد. موتور دیزلی که طیسال‌ها دستخوش به‌روزرسانی‌ها و پیشرفت‌های متعددی شده است، همچنان سنگ بنای اکثر صنایع مدرن و امروزی است.

مزایا و معایب موتورهای دیزلی

موتورهای دیزلی مزایای زیادی دارند که موجب محبوبید و استفاده زیاد از آن‌ها در صنایع شده است. از سری مزایای آن میتوان به اینچند مورد اشاره کرد. ۱. مصرف سوخت و بازده موتور‌های دیزلی: خودروهای دیزلی می توانند با یک گالن سوخت 20 تا 35 درصدبیشتر از خودروهای بنزینی با شرایط مشابه حرکت کنند. همچنین مقایسه مصرف سوخت دیزلی با سوخت بیودیزل نشان می دهد کهدیزل کم گوگرد می تواند گزینه بهتری باشد. طبق آمار و داده‌ها سوخت دیزل 29 درصد در بزرگراه و 24 درصد در شهر کارآمدتر استو برای خودروهای تجاری، دیزل بهترین گزینه موجود در مناطق بدون زیرساخت گاز طبیعی یا هیدروژن می‌باشد.

۲. تعمیر و نگهداری کمتر: موتورهای دیزلی به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند و مشکلات کمتری دارند. یک موتور دیزلی قطعات کلیکمتری نسبت به موتور بنزینی دارد که یعنی نیاز کمتری بهرتعمیر یا نگهداری دارد.

۳. گشتاور بالا: موتورهای دیزلی پتانسیل شتاب، بکسل و حمل بهتری نسبت به موتورهای بنزینی دارند. موتورهای دیزلی هوای بیشتریرا سریعتر فشرده می کنند و قدرت بیشتری برای انجام کار ارائه می دهند. ویژگی هایی مانند توربوشارژر اجازه می دهد تا هوایاضافی وارد موتور دیزلی شود تا بتواند قدرت موتور را نیز افزایش دهد.

۴. عمر و دوام طولانی: موتورهای دیزلی عمر طولانی دارند و برای تحمل تراکم بالا و سخت کار ساخته شده اند که یعنی برای مدت طولانیدوام می آورند.

هرچند که موتورهای دیزلی گزینه بهتری هستند اما معایبی هم دارند که به آن‌ها می‌پردازیم.

۱. هزینه سوخت بالا: موتورهای دیزلی بهطور متوسط ​​هزینه سوخت بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی دارند.

۲. تاثیرات زیست محیطی: یکی از معایب آشکار موتورهای دیزلیتأثیرات زیست محیطی آن‌ها است. آلاینده‌های ناشی از موتورهای دیزلی به محصولات زراعی، درختان و سایر پوشش های گیاهی آسیبمی رسانند و همچنین موجب تولید باران اسیدی می شود که بر خاک، دریاچه ها و رودها تأثیر می گذارد و از طریق آب، محصولات،گوشت و ماهی وارد زنجیره غذایی انسان می شود.

سوخت موتورهای دیزلی

یکی از اولین سوخت هایی که رودولف دیزل در نظر داشت روغن دانه گیاهی بود. این ایده در نهایت منجر به ایجاد بیودیزل شد که هنوزهم سوخت محبوبی برای موتورهای دیزلی مدرن امروزی است. در حال حاضر، سوخت دیزل با پالایش نفت خام و سایر مواد زیستیایجاد می شود.

هرچند که سوخت دیزلی از این منابع تشکیل شده، اما ویژگی های هر سوخت بسته به نوع سوخت موتور دیزل متفاوت است. در حالحاضر امروزه، سه نوع متداول سوخت در موتور دیزل به کار می‌رود که شامل  این موارد می‌شود. سوخت دیزل شماره 1: این سوخت ویسکوزیته کمتری دارد و به موتور اجازه می‌دهد در دماهای سردتر بهتر کار کند. علاوه بر این، سوخت دیزل شماره 1 دارای موادافزودنی و روان کننده هایی است که برای تمیزتر نگه داشتن موتور طراحی شده اند، اما این سوخت سریعتر می سوزد.

سوخت دیزلشماره 2: این سوخت معمولاً به علت هزینه کمتر و مصرف بیشتری که دارد بیشتر استفاده می‌شود.

سوخت بیودیزل: این سوخت از روغنهای گیاهی و یا چربی های حیوانی ساخته شده است و قبل از استفاده در هر موتور دیزلی باید استانداردهای کیفی مختلفی را رعایتکند.

همچنین علاوه بر انواع مختلف سوخت دیزل، امروزه  از سه نوع موتور دیزل استفاده می‌شود.

۱.موتور دیزلی کوچک حداکثر 288 اسب بخار قدرت دارند. این موتورها نیز موتورهای تزریق مستقیم، خطی، چهار یا شش سیلندرهستند و به دلیل اندازه و قدرت نسبی آنها، بیشتر در کامیون های سبک یا خودروهای کوچکتر یافت می شوند.

۲.موتور دیزلی متوسط ​​یک پله بالاتر از موتورهای دیزلی کوچک هستند. این موتورها می توانند تا 1000 اسب بخار نیرو تولید کنند. برخی از موتورهای V-8 و V-12 متعلق به این گروه موتور هستند که این نوع موتور معمولا در کامیون های سنگین استفاده می شود.

۳.موتور دیزلی بزرگ برای نیرو دادن به قطارها، کشتی‌ها و سایر وسایل نقلیه یا تجهیزات بزرگ استفاده می‌شوند و بیش از 1000 اسببخار نیرو تولید می کنند.