Gasoline and Diesel Engines - محركات البنزين ومحركات الديزل
home
Skip Navigation Linksالرئيسية > تعرف على سيارتك > مقارنات > محركات البنزين والديزل

Gasoline and Diesel Engines - محركات البنزين ومحركات الديزل



محركات البنزين ومحركات الديزل
Gasoline (Petrol) and Diesel Engines

 

محرك البنزين
Gasoline (Petrol) Engine

محرك الديزل
Diesel Engine

 

GM 8.1L GasolineClick image to enlarge

GM 6.6L TurbodieselClick image to enlarge

الدورة الحرارية:

دورة أوتو (دورة ثبوت الحجم)

دورة ديزل (دورة ثبوت الضغط)

الوقود:

البنزين   C9H20

الديزل   C14H30

تقيم جودة الوقود:


نقطة الوميض للوقود:

كثافة الوقود:

كثافة الطاقة للوقود:

رقم الأوكتان-  مقاومة الوقود  للصفع. في حدود  ≈ 80- 95

-
30 درجة مئوية

720 جم/ لتر

34.8 ميجا جول/ لتر
44.4 ميجا جول/ كجم
رقم السيتان-   سرعة الإشعال (كفاءة بدأ الإدارة) في حدود ≈ 40- 55

 
+ 60 درجة مئوية

850 جم/ لتر

38.6 ميجا جول/لتر
45.4 ميجا جول/ كجم

نسبة الهواء للوقود:

12:1-18:1

الحمل الكامل 20:1
 الحمل الخالي
100:1

نسبة الانضغاط:

8:1 – 12:1

14:1 – 25:1

الكفاءة الحرارية:

12% : 25%

25% : 36%

درجة حرارة العادم:

700 : 1000 درجة مئوية

 500 : 600  درجة مئوية

القدرة النوعية

0.8- 1.6 كيلووات/ كجم

0.6- 0.72 كيلووات/ كجم

السرعة القصوى:

3500 : 7000 لفة/ دقيقة

2000 : 3500 لفة/ دقيقة

أقصى ضغط:

30: 40 بار

60: 80 بار
الضغط المتوسط البياني 7: 10 جوي 5: 6 جوي
الاستهلاك النوعي للوقود 300 جرام/ (كيلووات   ساعة) 230-260 جرام/(كيلووات ساعة)

السحب داخل الاسطوانة:

خليط وقود وهواء

هواء فقط

التحكم في القدرة:

كمي (زيادة كمية الخليط)
الضغط على البدال يزيد كمية الخليط

كيفي (زيادة نسبة الوقود إلى الهواء)
الضغط على البدال يزيد نسبة الوقود إلى الهواء

نوع الإشعال:

بالشرارة spark ignition SI

بالضغطcompression ignition CI 

الفرق:

- توجد شمعات إشعال لإشعال الخليط
- نظام إشعال  
- يوجد خانق للتحكم في   كمية الشحنة
- نظام وقود مغذي, أو   حقن وقود بنزين, ضغط منخفض
- نظام خانق بدأ الحركة   للتقويم على البارد
- ضغط للشحنة هواء+ بنزين (أثناء شوط الضغط)

 

- مضخة حقن الوقود
- بخاخات, حقن مباشر   داخل الاسطوانة, حقن ضغط عالي
- ضغط هواء فقط (أثناء شوط الضغط)
يستخدم عند تقويم (بدأ إدارة المحرك):
-
شمعة تسخين glow plug,
- وفي الأجواء الباردة يستخدم:
-
سخان بمجمع السحب,
resistive grid   heaters
-
سخان لجسم المحرك,
Engine block heaters

يستخدم لمنع تبلور الوقود:
-
سخان بخزان الوقود وحول أنابيب الوقود
- إضافة   خاصة للوقود لمنع التبلور (جيل)

التحكم في السرعة القصوى:
-
لا يوجد صمام خانق
-
منظم السرعة (المحركات القديمة)
شكل غرفة الاحتراق:
- غرفة مسبقة الاحتراق Pre-combustion chamber لمعظم   محركات الديزل
- العديد من محركات الديزل بها مبرد لزيت المحرك يعمل   بالزيت
- حجم صمامات السحب والعادم متساويان تقريباً, حيث أن صمام السحب يمر به الهواء   فقط, وأن المحرك يعمل عند سرعات بطيئة
- بعض الصمامات لها روافع متدحرجة لتقليل الاحتكاك بين الكامة والرافعة
- جدران الاسطوانة أكثر سمكاً
- نظام بدأ الإدارة
Starter يعطي عزم أعلى من نظام بدأ الإدارة للبنزين


 

 

محرك البنزين

محرك الديزل

المميزات

- أرخص سعرا
- أقل ضوضاء
- أكثر انتشار
- توفر مضخات إمداد البنزين في جميع محطات التموين.
- مصمم ليعطي قدرة أعلى من محرك الديزل
- تسارع أعلى
- سهولة الصيانة
- تكلفة صيانة أقل
- سرعة السيارة أعلى (عدد لفات محرك البنزين أعلى)
- قدرة أعلى لنفس سعة المحرك بالنسبة للديزل (سرعة دوران أعلى للبنزين, واحتكاك أعلى للديزل)
- سهولة بدأ الإدارة, والقدرة على التكييف بالعمل في الأجواء الباردة
- البنزين أقل تأثر بتلوث الوقود عن الديزل
- له نسبة السطح/ للحجم أقل من محرك الديزل (النسبة تزيد مع زيادة نسبة الإنضغاط). وهي تدل على الفقد الحراري
- له نسبة قدرة/وزن أعلى من محرك الديزل

- أكثر اقتصاد للوقود, يستخدم وقود أقل من محرك البنزين للحصول على نفس القدرة
- وقود الديزل به طاقة حرارية 12% أكثر من وقود البنزين (حيث أن كثافة الديزل أعلى من كثافة البنزين, والطاقة بالنسبة للوقودين لنفس الوزن متقاربة, لذا فإن الطاقة الموجودة لنفس الحجم من الوقودين بالديزل أعلى)
- نظام العادم يعيش أكثر, لأن عادم الديزل لا يسبب تآكل مثل عادم البنزين
- عمر تشغيلي أعلى, ثلاث أضعاف العمر لمحرك البنزين بسبب تصميم وقوة الأجزاء وإن وقود الديزل له خاصية التزييت أفضل من وقود البنزين
- دورة الديزل أكثر كفاءة من دورة البنزين, وعليه محرك الديزل
30% إلى 40% 40% أكثر اقتصاد في الوقود من محرك البنزين المشابه عند الحمل الكامل, وعند ثلث حمل يكون أكثر اقتصاد بمقدار 50%
- أكثر أمان من ناحية أخطار الحريق (وقود  ذو نقطة وميض عالية, درجة حرارة  أنبوب العادم أقل, عدم وجود كبلات الضغط العالي للإشعال)
- زيادة التلوث بمعدل أبطئ مع زيادة عمر المركبة, وبعض الملوثات مثل أكاسيد النيتروجين
NOx تقل مع زيادة عمر المركبة.
- مصمم ليعطي عزم أعلى من محرك البنزين
- محرك الديزل يستخدم ثلث الوقود الذي يستخدمه محرك البنزين المشابه عند سرعة اللاحمل
idle
- تقطع السيارة بمحرك الديزل عدد كيلومترات أكثر لنفس السيارة بمحرك بنزين نفس   كمية الوقود
- سعر وقود الديزل أرخص, تكلفة أقل في عملية التكرير
- الكثير من أنظمة التحكم في ملوثات العادم لا يحتاجها محرك الديزل
- لا يوجد مشاكل مع تعرض المحرك للمياه أو الرطوبة (مشاكل نظام الإشعال)
- أقل مشاكل وأقل متطلبات صيانة
- لا يوجد احتمال مشكلة الحريق الخلفي
backfire
- أكثر مساواة لقدرة الاسطوانات (للمعايرة الدقيق لمضخة الحقن)
- لا يؤثر على استقبال وإرسال الموجات اللاسليكية (عدم وجود شمعات إشعال, وملفات وأسلاك كهربائية)
- لا يحدث انحباس بخاري
vapor lock في أنابيب الوقود
- وقود الديزل به خاصية التزييت أحسن من البنزين
- يقبل الشحن الجبري لضغوط عالية (ليس هناك مشاكل بالحريق (الصفع)
- نسبة أول أكسيد الكربون بالعادم تكاد تكون معدومة (يمكن استخدامه في الأمكان المغلقة والمناجم)
- خصائص أحسن للعزم (نقطة أقصى عزم عند سرعات منخفضة, تحكم أحسن في الحركة عند السرعات البطيئة (الشاحنات)

العيوب

- أكثر استهلاكا للوقود
- زيادة التلوث من العادم بمعدل عالي مع زيادة عمر المركبة
- الملوثات من العادم لكل كيلومتر يكون أكثر من محرك الديزل المتساوي معه في المقاس, مع وجود نظم التحكم في التلوث لكل المحركين
- أكثر تلوث للغازات المسببة لارتفاع درجة حرارة الجو* (زيادة
35% عن محرك الديزل), والهيدروكربون (زيادة 170% عن محرك الديزل), وأول أكسيد الكربون (زيادة 415% عن محرك الديزل)
– وتزداد تلك النسب بمقدار 50% مع المقارنة بمحرك يعمل بالديزل الحيوي Biodiesel
- عرضة أكثر لحوادث الحريق, تسرب البنزين يؤدي إلى حدوث حريق
- يحتاج إلى احتياطيات عالية لتخزين البنزين والتعامل معه
- وجود فقد كبير للقدرة عند السرعات المنخفضة نتيجة فقد الضخ
pumping losses حيث أن التحكم عن طريق الخانق
- يتأثر بالأجواء الرطبة
- خطورة العمل في الأماكن المغلقة (أبخرة قابلة للاشتعال, غاز أول أكسيد الكربون بالعادم
- الشوشرة على مواجات الإتصال والإرسال والاستقبال
- قد يسبب التعامل مع نظام الإشعال التعرض لجهد كهربائي عالي
- يحتاج إلى أنظمة متعددة للتحكم في غازات العادم
- لا يحتاج إلى صندوق تروس ذو نقلات متعددة كما هي الحاجة لمحركات الديزل
- المحرك معرض لظاهرة الصفع
detonation, الإشعال المبكر pre ignition نتيجة متاعب الحريق.

- أثقل وزناً, أجزاء أكبر لتحمل الإجهادات العالية
- نسبة منخفضة للقدرة/ الوزن, وتتحسن مع استخدام الشحن الجبري
- أكثر ضوضاء, خاصة عند سرعة الحمل الخالي
- تعجيل أبطئ من محرك البنزين, ولكن يمكن التغلب على ذلك عن طريق تربو ديزل
- تغيير زيت المحرك بمعدل أعلى, بسبب تلوث الزيت عن طريق الديزل أعلى من البنزين
- المحرك حساس لتلوث وقود الديزل بالماء أو الأتربة, يحتاج إلي تغيير فلتر الوقود بشكل دوري أكثر من فلتر البنزين
- يتعرض المحرك لظاهرة الدق
diesel knock نتيجة تأخر فترة الإشعال للوقود المحقون مما يؤدى إلى إشتعال كمية كبيرة من الوقود مرة واحدة تعمل على أرتفاع الضغط  وحدوث ظاهرة الدق
- في الأجواء الباردة يحتاج إلى إضافات للوقود لمنع تحوله إلى جيلي
- صعوبة بدأ التشغيل في الأجواء الباردة, بسبب الزيت الثقيل الذي يحتاجه محرك الديزل, وعدم وصول درجة حرارة غرفة الاحتراق إلى درجة الاشتعال الذاتي للديزل
- المحرك أغلى سعراً, حيث أن الأجزاء مصممة لتحمل إجهادات عالية
- رائحة بالعادم منفرة, لوجود نسبة من الكبريت بوقود الديزل
- يحتوي العادم على أكاسيد الكبريت SOx , التي عند اتحادها مع المياه تكون حامض الكبريتيك المسبب   للأمطار الحامضية.
- أكثر تلوث بالنسبة للأجسام الصلبة (الهباب
soot) (زيادة 70% عن محرك البنزين), أكسيد النيتروجين NOx (زيادة 55% عن محرك البنزين)- وتقل تلك النسب مع استخدام الديزل الحيوي Biodiesel
- تكلفة صيانة دورية أعلى, كمية زيت أكبر
- يسبب الحاقن مشاكل في الصيانة حيث يشكل الضغط المتبقي بأنابيب الوقود بإصابات بليغة
- غازات عادم محرك الديزل تسبب سرطان الرئة
- محركات الديزل لها نطاق سرعة ضيق (مدى السرعة بين أقصى عزم وأقصى قدرة) ولذا يحتاج إلى صندوق تروس متعدد النقلات تصل إلي
16 نقلة في الشاحنات
-  الديزل عرضة لتكون مواد صمغية وبلورات بالوقود
- عدم توفر وقود الديزل في جميع محطات تموين الوقود, وعدم انتشار سيارات الديزل, أدت في بعض المناطق لارتفاع سعر وقود الديزل, وعدم تشجع المستهلك لشراء سيارات الديزل

 

* rial'>* جدول مقارنة نسبة الغازات: الفرق في غازات العادم لمحرك البنزين, ومحرك الديزل الحيوي مقارنة بمحرك الديزل. محرك الديزل وضع كحد للمقارنة وينسب نسبة الغازات بالزائد والناقص عن انبعاث الديزل:

Biodiesel ديزل حيوي

Gasoline

Petro-Diesel  ديزل- بترول

 

-78% to -100%

+35%

0

ثاني أكسيد الكربون Greenhouse Gases

-55%

-70%

0

جزئيات صلبة (هباب)
Particulates

+ or - 5%

-55%

0

أكاسيد النيتروجين
Nitrous Oxides

-55%

+170%

0

هيدروكربون
Volatile Organics

-45%

+415%

0

أول أكسيد الكربون
Carbon Monoxide

يضاف على الجدول أكاسيد الكبريت SOx التي هي مرتفعة في محركات الديزل عن محركات البنزين

 

Emissions

Petrol up to

Diesel up to

Carbon Monoxide

63% less

-

Hydrocarbons

40% less

70% less

Oxides of Nitrogen

82% less

99% less

Carbon Dioxide

13% less

-

Particulates

50% less

98% less

https://en.wikipedia.org/wiki/Petrol_engine

https://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_engine


العودة لأعلى الصفحة