چرا موتورهای دیزلی گشتاور بیشتری تولید می کنند؟
موتورهای دیزلی چگونه گشتاور بیشتری تولید می کنند؟ موتور دیزلی حتی با همان ظرفیت یک موتور گازی، گشتاور بیشتری تولید می کند، اما چگونه؟
اگر اینها سوالاتی هستند که شما را به خود مشغول کرده اند، پس در جای مناسبی هستید.
چگونه موتور یک ماشین کار میکند؟
موتورهای دیزلی و گازی هر دو موتورهای احتراق داخلی هستند که به این معنی است که سوخت و هوا در داخل موتور مخلوط شده و این مخلوط در داخل سیلندرها فشرده می شود.
در اثر فشردهسازی، سوخت مشتعل میشود و پیستون را به داخل هل میدهد و میل لنگ را میچرخاند و در نهایت چرخها را میچرخاند. سپس پیستون به بیرون حرکت می کند و گازهای سوخته را از اگزوز خارج می کند.
این چرخه چندین بار در ثانیه تکرار میشود و هر چه موتور سیلندرهای بیشتری داشته باشد، نرمتر کار میکند و در عین حال قدرت بیشتری تولید میکند.
گشتاور چیست؟
در فیزیک، گشتاور به عنوان اندازهگیری نیرویی تعریف میشود که میتواند باعث چرخش یک جسم حول محور خود شود. به زبان ساده، گشتاور یک نیروی چرخشی است که باعث حرکت چرخشی می شود.
در مورد موتورهای اتومبیل، این حرکت چرخشی مستقیماً به چرخ ها منتهی می شود. حرکت چرخ ها در واقع ناشی از حرکت چرخشی پیستون ها در موتور است.
در آخرین بخش خود، تفاوت بین موتورهای دیزلی و موتورهای بنزینی را نشان دادیم. همچنین توضیح دادیم که میزان انرژی در هر لیتر سوخت دیزل 15 درصد بیشتر از بنزین است.
حال بیایید ببینیم که چرا موتور دیزلی از موتورهای گازسوز تورکی تر است.
نسبت تراکم بالاتر
نسبت تراکم نسبت حداکثر حجم به حداقل حجم داخل سیلندر است. این نسبت در موتورهای دیزلی بزرگتر است به این معنی که پیستون دیزل تا بالای سیلندر حرکت می کند.
در مقایسه، در موتور بنزینی، پیستون کمی کوتاهتر از بالای سیلندر متوقف می شود.
موتور دیزل فاقد شمع است و از این رو پیستون تا بالای سیلندر حرکت می کند تا شکاف را ببندد و فشرده سازی بیشتری ایجاد کند.
ارزش کالری بالا
همانطور که قبلا ذکر شد سوخت دیزل چگال تر است و دارای 39.6 مگاژول در لیتر انرژی در مقایسه با 33.7 مگاژول در لیتر بنزین است.
این نشان می دهد که هر بار که سوخت دیزل می سوزد، انرژی بیشتری به پیستون ها منتقل می شود و در نتیجه گشتاور روی میل لنگ افزایش می یابد.
طول ضربه و سرعت احتراق
در موتور دیزل، پیستون به سمت بالای سیلندر حرکت می کند، بنابراین طول حرکت طولانی تر است و به عنوان گشتاور برابر نیرو در مسافت، گشتاور بیشتری خواهیم داشت.
به منظور احتراق سوخت، موتورهای دیزل از فشرده سازی هوا استفاده می کنند و با سرعت تراکم سریع تر، سوخت سریعتر می سوزد و در نتیجه به سطوح گشتاور می افزاید.
حرکتهای طولانیتر موتور دیزل باعث میشود پیستون به مسافت بیشتری حرکت کند و در نتیجه نیرو یا فشار بیشتری ایجاد شود. هر چه فشار در سیلندرها بیشتر باشد گشتاور چرخ ها بیشتر می شود.
افزایش توربو
موتورهای دیزلی برای جبران کمبود اسب بخار توربوشارژ می شوند. مقدار هوای ورودی به موتور را افزایش می دهد به این معنی که تراکم بیشتری در داخل موتور ایجاد می شود.
این باعث ایجاد فشار بیشتر در سیلندرها می شود که به نوبه خود باعث افزایش گشتاور می شود. همه موتورهای دیزلی مدرن مجهز به فناوری توربوشارژ هستند، زیرا موتورهای دیزلی به مقدار مناسبی از هوای ورودی نیاز دارند.
توربوهای دیزلی برای فشار تقویتی بسیار بالاتر تنظیم شده اند تا تلفات پمپاژ را در طول جریان ورودی کاهش دهند که به موتور امکان می دهد در تبدیل انرژی کارآمدتر باشد.
در بالا ذکر شد چند دلیل برای موتور دیزل برای تولید گشتاور بیشتر از یک موتور بنزینی. با این حال، درک اصلی از همه اینها این است که هیچ چیز همه چیز نیست. یک موتور بنزینی فاقد گشتاور است اما آن را با اسب بخار تولید می کند.
به روشی مشابه، موتور دیزلی همیشه برای افزایش سرعت اسب بخار تلاش میکند، اما آن را با گشتاور جبران میکند که ممکن است به کشاورز سیبزمینی در آیداهو کمک کند که برای مثال چند تن سیبزمینی بکشد.
از لحاظ تاریخی، موتورهای دیزلی برای جابجایی بارهای بسیار سنگین طراحی شده بودند و موتورهای گازسوز برای فعالیت هایی که نیاز به نسبت قدرت به وزن بیشتری دارند، به همین دلیل هرگز موتورهای دیزلی در ابرخودروها پیدا نمی شوند.