انواع محفظه های احتراق موتور دیزل برای درک درست از عملکرد واقعی موتور های دیزلی، بسیار ضروری به شمار می روند. محفظه احتراق فضایی مهندسی شده است که تمام مراحل ترکیب هوا، تزریق سوخت، آغاز احتراق و انتقال انرژی را مدیریت می نماید.
جهت خرید دیزل ژنراتور PERKINS کلیک کنید
طراحی دقیق این بخش باعث می شود احتراق به صورت کنترل شده، یکنواخت و با بیشترین بازده انجام گیرد. اگر محفظه احتراق وظایف خود را به درستی انجام ندهد، مصرف سوخت افزایش می یابد، استهلاک قطعات بیشتر می گردد و توان خروجی موتور رو به کاهش می گذارد.
به همین دلیل، شناخت نقش و عملکرد انواع این محفظه، برای درک بهتر رفتار موتور دیزل کاملا ضروری است.
انواع محفظه های احتراق موتور دیزل چیست؟
محفظه احتراق موتور دیزل فضایی درون موتور می باشد که در آن هوا فشرده شده و با پاشیدن سوخت، فرایند احتراق انجام می گردد. این احتراق باعث تولید گرما، افزایش فشار و در نهایت ایجاد انرژی مکانیکی برای حرکت موتور خواهد گشت.
انواع محفظه های احتراق موتور دیزل به دو نوع اصلی تقسیم می شوند: نوع اول، محفظه احتراق در موتور های احتراق داخلی است و نوع دوم، محفظه احتراق موتور دیزل تقسیم شده می باشد.
· محفظه احتراق موتور دیزل در موتور های احتراق مستقیم
در میان انواع محفظه های احتراق موتور دیزل، محفظه احتراق باز یا تزریق مستقیم یکی از رایج ترین و کاربردی ترین طراحی ها به شمار می رود که بیشتر در موتور های دیزلی سنگین و صنعتی استفاده می گردد. در این ساختار، محفظه احتراق به صورت یکپارچه و نسبتا کوچک طراحی شده تا در مرحله تراکم، فشار بالا و دمای قابل توجهی ایجاد شود.
این شرایط باعث می گردد سوخت تزریق شده در مدت زمان کوتاهی بسوزد و انرژی لازم را برای حرکت موتور تامین نماید. ورود هوا نیز به صورت کنترل شده و چرخشی انجام می شود تا اختلاط بهتری میان هوا و سوخت شکل بگیرد و احتراق کامل تری رخ دهد.
در این نوع موتور، سوخت با فشار بالا مستقيما داخل سیلندر و روی پیستون می پاشد، به همین دلیل کیفیت پودر شدن سوخت اهمیت بسیار زیادی دارد. هر چه ذرات سوخت ریز تر و یکنواخت تر باشند، فرایند احتراق سریع تر و پایدار تر خواهد بود.
·محفظه احتراق موتور دیزل تقسیم شده
در بررسی انواع محفظه های احتراق موتور دیزل، محفظه احتراق تقسیم شده یا تزریق غیر مستقیم بیشتر در موتور های کوچک دیده می شود. در این طراحی، فضای احتراق به چند بخش مجزا تقسیم می گردد که بین آن ها مسیر باریکی قرار دارد.
فرایند احتراق ابتدا در یک محفظه کوچک تر آغاز و سپس گاز های داغ با فشار بالا وارد محفظه اصلی روی پیستون می گردند. این ساختار باعث شده فشار به صورت تدریجی افزایش پیدا کند و عملکرد موتور نرم تر باشد. همچنین به دلیل گرم ماندن محفظه اولیه، احتراق سریع تر شروع شده و تاخیر اشتعال کاهش می یابد.
در این نوع موتور، حرکت شدید هوا نقش مهمی در تکمیل احتراق دارد و سوخت در دو مرحله با هوا ترکیب خواهد گشت. هرچند بازده آن نسبت به تزریق مستقیم کمتر است، اما صدای کمتر و عملکرد پایدار تر از مزایای آن هستند. در ادامه بررسی انواع محفظه های احتراق موتور دیزل مشخص می نماید که انتخاب این ساختار بیشتر به نوع کاربرد، دور موتور و شرایط کاری بستگی دارد.
جهت خرید دیزل ژنراتور PERKINS کلیک کنید
انواع محفظه های احتراق موتور دیزل تقسیم شده یا غیر مستقیم
در میان طراحی های مختلف موتور دیزل، محفظه های احتراق تقسیم شده یا غیر مستقیم با هدف کنترل بهتر فرایند سوختن و کاهش ضربه های احتراقی توسعه یافته اند. در این ساختار، احتراق به صورت مرحله ای انجام می شود و همین موضوع باعث نرم تر شدن عملکرد موتور می گردد. انواع محفظه احتراق تقسیم شده یا غیر مستقیم عبارتند از:
·موتور با محفظه احتراق قبلی
در این نوع موتور از انواع محفظه های احتراق موتور دیزل، بخشی از هوا در زمان تراکم از مسیر باریک وارد محفظه اولیه می گردد. کمی قبل از پایان تراکم، سوخت به این محفظه کوچک تزریق خواهد شد. به دلیل محدود بودن هوا، احتراق به صورت ناقص آغاز می شود، اما برخورد سوخت با دیواره های داغ باعث شروع سوختن خواهد بود.
با افزایش سریع فشار، مخلوط داغ با سرعت بالا وارد محفظه اصلی شده و در آنجا احتراق کامل انجام می گیرد. این فرایند به بهبود ترکیب نهایی کمک می کند اما، مصرف سوخت را افزایش می دهد.
· موتور با محفظه احتراق گرد بادی
این طراحی با ایجاد جریان چرخشی شدید هوا شکل گرفته است. هوا در زمان تراکم به صورت مماس وارد محفظه کروی شده و با بالا آمدن پیستون، شدت چرخش افزایش می یابد. سوخت در این هوای متلاطم تزریق و به سرعت تبخیر و با هوا مخلوط می گردد. این روش احتراق یکنواخت تری ایجاد کرده و صدای موتور را کاهش می دهد.
وظایف انواع محفظه های احتراق موتور دیزل
آشنایی با وظایف محفظه های احتراق موتور دیزل کمک می نماید درک بهتری از نحوه کار موتور و فرایند تولید انرژی به دست آید. این محفظه ها یک فضای ساده برای سوختن نیستند و نقش هدایت و کنترل کننده کل فرایند احتراق را بر عهده دارند.
طراحی درست آن ها باعث افزایش راندمان، کاهش استهلاک قطعات و بهبود عملکرد کلی موتور می گردد. وظایف این محفظه های احتراق عبارتند از:
- فراهم کردن بستر مناسب برای ترکیب هوا و سوخت: محفظه احتراق به شکلی ساخته می شود که هوا در آن به شدت فشرده و داغ گردد. این شرایط باعث خواهد شد سوخت پس از تزریق، در کوتاه ترین زمان ممکن با هوا مخلوط و واکنش سوختن به صورت یکنواخت انجام گیرد.
- کمک به شروع سریع احتراق: طراحی هندسی محفظه و نحوه جریان هوا به احتراق بدون تاخیر منجر می گردد. این موضوع از ضربه های ناگهانی جلوگیری کرده و کارکرد موتور را نرم تر می نماید.
- تضمین سوختن کامل و موثر: شکل و حجم انواع محفظه های احتراق موتور دیزل نقش مستقيمی در گسترش شعله دارد. اگر این فضا به درستی طراحی شود، از سوختن ناقص جلوگیری گشته و انرژی بیشتری از سوخت استخراج می گردد.
- کنترل و مدیریت انتقال حرارت: یکی از مهم ترین وظایف محفظه های احتراق موتور دیزل، هدایت حرارت به صورت کنترل شده است. این کار مانع آسیب دیدن قطعات داخلی شده و اتلاف انرژی را کاهش می دهد.
- انتقال فشار گاز های داغ به پیستون: گاز های منبسط شده ناشی از احتراق، درون محفظه مهار و فشار آن ها به صورت موثر به پیستون منتقل می گردد تا نیروی حرکتی تولید شود.
- کاهش اثرات آلاینده ها و هدایت حرکت پیستون: طراحی مناسب انواع محفظه های احتراق موتور دیزل به کاهش مواد زائد کمک کرده و مسیر حرکت پیستون را به شکل دقیق هدایت می نماید.
سخن پایانی
انواع محفظه های احتراق موتور دیزل نقش مستقيمی در بازده، دوام و کیفیت عملکرد موتور دارند. این محفظه ها با فراهم کردن شرایط مناسب برای فشرده سازی هوا، ترکیب صحیح سوخت و آغاز به موقع احتراق، پایه اصلی تولید انرژی مکانیکی را شکل می دهند.
کنترل فشار و دما، هدایت گاز های منبسط شده و انتقال بهینه نیرو به پیستون از دیگر مسئولیت های مهم آن ها است. طراحی اصولی محفظه احتراق باعث کاهش اتلاف انرژی، کاهش آلاینده ها و افزایش عمر قطعات داخلی موتور می شود.
هر چه طراحی و عملکرد این بخش دقیق تر باشد، موتور دیزل عملکرد پایدار تر، اقتصادی تر و قابل اعتماد تری خواهد داشت. سازندکو یک مرجع تخصصی در حوزه تجهیزات صنعتی و دیزل ژنراتور است که با ارائه محتوای فنی، آموزشی و کاربردی، به کاربران در انتخاب و استفاده صحیح از تجهیزات کمک می نماید.
این مجموعه در تلاش است اطلاعات دقیق و به روز را در کنار مشاوره تخصصی در اختیار فعالان حوزه صنعت و تولید برق قرار دهد.
سوالات متداول
-
محفظه احتراق موتور دیزل چه نقشی در کاهش مصرف سوخت دارد؟
با ایجاد احتراق کامل و یکنواخت، انرژی بیشتری از سوخت استخراج شده و مصرف کاهش می یابد.
-
آیا طراحی محفظه احتراق بر صدای موتور تاثیر دارد؟
بله نوع طراحی شدت ضربه احتراقی و در نتیجه میزان صدای موتور را تغییر می دهد.
-
خرابی محفظه احتراق چه نشانه هایی دارد؟
افزایش مصرف سوخت، کاهش توان موتور و احتراق ناقص از نشانه های رایج آن است.
