محرك الديزل

‏إن تركيب محرك الديزل يشبه إلى حد بعيد تركيب المحرك الانفجاري ، فكل منهما يتكون من أسطوانة يتحرك داخلها مكبس ، ولكل منهما صمامان أحدهما لدخول مزيج الوقود (وهو الديزل) والهواء ، والآخر لخروج الغاز العادم . إلا أن محرك الديزل يخلو من شمعة الشرر ؛ اذ لا حاجة لحدوث شرارة هنا لاحتراق الوقود . وفيما يأتي شرح موجز لعمل هذا المحرك .

‏يدخل الهواء إلى الأسطوانة خلال شوط التعبئة ، وفي هذا الشوط يكون مسام دخول الهواء والوقود مفتوحا ، وصمام خروج الغاز العادم مغلقا ، وبعد أن ينتهي شوط التعبئة ، يأتي شوط الانضغاط . وفي هذا الشوط ، يكون الصمامان سالفا الذكر مغلقين ، وفيه يضغط مزيج الوقود والهواء لدرجة كبيرة ، فترتفع درجة حرارة المزيج إلى درجة يحترق عندها وقود الديزل دون حاجة إلى شرارة . وتتولد نتيجة احتراق الوقود حرارة هائلة تعمل على رفع درجة حرارة الهواء داخل الأسطوانة لدرجة كبيرة ، وبذلك يزداد الضغط ، مما يؤدي إلى تحريك المكبس إلى أسفل ، وهذا هو شوط القوة . والجدير بالذكر أن احتراق الديزل لا يتم بسرعة كبيرة كما هي الحال في المحرك الانفجاري ، لذلك يمكن اعتبار أن القسم الأول من شوط القوة يتم عند ضغط ثابت ، أما القسم الباقي ، فيتم بشكل زدياباتيكي . وبعد انتهاء شوط القوة يبدأ المكبس بالتحرك إلى اعلى ، وبذلك يطرد الغاز العاد ، وهذا هو شوط التفريغ .

الشكل (1)

والشكل المجاور الشكل (1) يوضح دورة مثالية لمحرك الديزل بدءا من نقطة (a) يضغط الهواء أدياباتيكيا إلى نقطة (b) ، ثم يسخن عند ضغط ثابت إلى نقطة (c) ، ثم يتمدد الهواء أدياباتيكيا إلى نقطة (d) ، ثم يبرد عند حجم ثابت إلى نقطة (d‏) وحيث أنه لا يوجد وقود في الأسطوانة في أثناء شوط الانضغاط فإن الوقود لا يشتعل قبل أوانه ولذلك يمكن أن تكون نسبة الانضغاط (v₁/v₂‏) أعلى بكثير مما هي عليه في المحرك . الانفجاري ، وفي محرك الديزل هذا . تكون هذه النسبة قريبة من (15‏) ؛ لنلك إذا كانت قيمة (y) تساوي 4.1 فإن فعالية هذا المحرك تساوي 56 % ‏تقريبا ؛ غير ان فعالية ألة الديزل الحقيقية هي اقل من هذه القيمة .

مواضيع ذات صلة

الديناميكا الحرارية الجزيئية

توزيع بولتزمان

العلاقات بين الخواص

القانون الثالث للديناميكا الحرارية

الطاقة الحرة

القانون الثاني للديناميكا الحرارية

القانون الأول للديناميكا الحرارية

Order and entropy

Irreversibility

The Clausius-Clapeyron equation

Internal energy

Entropy