چرا پیشرانه‌های دیزلی از نمونه‌های بنزینی بهره‌وری بهتری دارند؟Reviewed by سعید کمرخانی on Feb 19Rating:

پیشرانه‌های دیزلی از پیشرانه‌های بنزینی سوخت کمتری مصرف می‌کنند و حتی با وجود پیشرفت‌هایی مانند سیستم تزریق مستقیم سوخت، هنوز فاصله‌ی زیادی با بین مدل‌های بنزینی و دیزل است. دقیقاً چه تفاوتی بین پیشرانه‌های بنزینی و دیزل وجود دارد و پیشرانه‌های دیزل چگونه کار می‌کنند؟

بنزین و گازوئیل هر دو از منبع نفت خام تهیه می‌شوند و دو سوخت مایع هیدروکربنی هستند؛ اما گازوئیل خواص متفاوتی از بنزین دارد. گازوئیل از بنزین متراکم‌تر است و ازنظر حجمی حدودا ۱۵ درصد انرژی بیشتری دارد. 

Porsche diesel

پیشرانه‌های دیزل در تبدیل سوخت به انرژی مکانیکی نیز بسیار مؤثرتر از پیشرانه‌های بنزینی هستند و درحقیقت، خودروهای دیزلی ۴۰ درصد در انجام این کار بهتر عمل می‌کنند. هر دو نوع پیشرانه‌ به‌عنوان پیشرانه‌های حرارتی طبقه‌بندی می‌شوند؛ زیرا انرژی گرمایی سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند؛ اما پیشرانه‌ی دیزل از بازده حرارتی بهتری از پیشرانه‌های بنزینی برخوردار است. این یعنی تبدیل انرژی بیشتری دارند و بخش کمتری از حرارت را با انتقال به محیط هدر می‌دهند.پیشرانه‌های دیزلی با فشردن هوا در فضای کوچک محفظه‌ی احتراق کار می‌کنند تا هوا به‌اندازه‌ی کافی داغ شود و درصورت تزریق گازوئیل، اشتعال یابد. پیشرانه‌‌ی بنزینی در نسبت تراکم کمتر برای اشتعال به شمع‌ها نیاز دارد. نسبت تراکم بیشتر پیشرانه‌‌ی دیزل بدین‌معنی است که از نسبت انبساط بیشتری بهره می‌برد. به‌عبارت‌دیگر، تفاوت بین فضای فشرده‌شده و فضای باز‌شده هنگام رسیدن پیستون به پایین‌ترین نقطه در سیلندر بیشتر خواهد بود و این برابر با بازده بیشتر است.

پیشرانه

مقاله‌های مرتبط:

بیشتر پیشرانه‌های بنزینی مقدار هوای ورودی به پیشرانه‌ را کنترل می‌کنند؛ زیرا نسبت هوا به سوخت باید در نقطه‌ی مطلوب ۱۴/۷: ۱ باقی بماند؛ بنابراین، مقدار سوخت و هوای ورودی به پیشرانه‌ تنظیم می‌شوند. پیشرانه‌‌ی دیزل می‌تواند به هر اندازه که بخواهد هوا بمکد و تنها با تزریق کمتر یا بیشتر سوخت اشتعال را کنترل کند. پیشرانه‌‌ی بنزینی در تلاش است تاحدممکن مقدار هوای بیشتری در دورهای پایین و هنگام کم بازشدن دریچه‌ی گاز بمکد؛ اما در این‌ کار موفق نمی‌شود و بدون اینکه کارایی داشته باشد، انرژی مصرف می‌کند. موتور دیزل این مشکل را ندارد و همین امر باعث افزایش بازده آن می‌شود.

پیشرانه‌ی دیزل CO2 کمتری تولید می‌کند؛ زیرا کارآمدتر است و سوخت کمتری می‌سوزاند. سوخت دیزل باعث ایجاد اکسیدهای نیتروژن (NOx) بیشتری در محفظه‌ی احتراق می‌شود؛ اما هیچ ارتباطی با ترکیب سوخت دیزل ندارد. اکسیدهای نیتروژن در هر فرایند احتراق در دمای زیاد شکل می‌گیرد؛ زیرا نیتروژن موجود در هوا با اکسیژن ترکیب می‌شود.

پیشرانه دیزل / diesel engine

ازآنجاکه احتراق پیشرانه‌‌ی دیزل در دمای بیشتری اتفاق می‌افتد و مخلوط آن نیز رقیق است، NOx بیشتری ایجاد می‌کند. چنین آلودگی‌هایی با استفاده از فناوری‌هایی مانند کاتالیزور SCR پاک می‌شود و جدیدترین پیشرانه‌های دیزلی مقدار NOx بسیار کمی تولید می‌کنند.

راه‌حل فولکس‌واگن برای کاهش آلایندگی سوخت دیزل

کاتالیست‌های SCR معمولی برای کاهش اکسیدهای نیتروژن در گازهای خروجی اگزوز خودرو معمولا در نزدیکی پیشرانه‌ قرار دارند تا سریعا پس از استارت‌زدن کار کنند. دمای گازهای خروجی اگزوز حدود ۵۰۰ درجه‌ی سلسیوس است؛ اما SCR در شرایطی بهینه کار خواهد کرد که دمای گازهای خروجی بین ۲۲۰ تا ۳۵۰ درجه سلسیوس باشد. مجموعه‌ی کاتالیست فولکس‌واگن دوبخشی است و بخش دوم مبدل کاتالیست در جایی قرار دارد که دما گازهای خروجی ۱۰۰ درجه‌ی سلسیوس دیگر خنک‌تر شده‌اند. فناوری فولکس‌واگن بهره‌وری را درمقایسه‌با سیستم‌های تک‌بخشی معمولی به ۸۰ درصد می‌رساند. 



مطالعه این مقاله در وب سایت منبع

  این مطلب را پسندیدم

پاسخ دهید