موتورهای احتراق داخلی واقعاً نماد اختراع و نوآوری قرن بیستم بوده‌اند. آن‌ها خودروها، کامیون‌ها، هواپیماها، قایق‌ها و بسیاری چیزهای دیگر را به حرکت درآورده‌اند. این‌ها ماشین‌هایی هستند که در عصر مدرن نقش اساسی دارند، بنابراین دانستن کمی درباره نحوه عملکرد آن‌ها و ویژگی‌های عملکردشان مفید است.
اگرچه هر دو به احتراق داخلی وابسته‌اند، موتورهای بنزینی و دیزلی از نظر کلیدی تفاوت‌هایی دارند. درک این موتورهای منحصر به فرد دانش ضروری برای عاشقان خودرو و رانندگان روزمره است.
بنزین در مقابل دیزل
وقتی صحبت از شباهت اصلی بین موتورهای بنزینی و دیزلی می‌شود، البته این واقعیت است که هر دو موتور از اصول احتراق داخلی برای تولید انرژی و نیروی محرکه اولیه استفاده می‌کنند.
هر دو از ورودی‌های اساسی حرارت و فشار برای به حرکت درآوردن یک ساختار مکانیکی داخلی استفاده می‌کنند که قدرت را به محورهای چرخ و چرخ‌ها منتقل می‌کند و باعث حرکت وسیله نقلیه می‌شود.
وقتی به تفاوت‌ها با موتورهای بنزینی و دیزلی می‌پردازیم، یکی از واضح‌ترین تفاوت‌ها نوع سوختی است که به خودرو اضافه می‌شود. سوخت دیزل با بنزین بدون سرب معمولی متفاوت است و این سوخت‌ها با هم سازگار نیستند.
لاستیک خارجی لاستیک ایرانیبه عبارت دیگر، اگر یک راننده سعی کند سوخت دیزل را در خودروی معمولی خود بریزد، به زودی باید یک کامیون یدک‌کش صدا کند.
از نظر مکانیکی، تفاوت اصلی بین موتورهای بنزینی و دیزلی در نحوه وقوع انفجارهای داخلی موتور است. در فرآیند احتراق یک موتور بنزینی معمولی، ابتدا سوخت با هوا مخلوط می‌شود، سپس مخلوط فشرده شده و احتراق از طریق جرقه‌زنی شمع انجام می‌شود.
این مدل پایه‌ای برای احتراق با دیزل‌ها متفاوت است. دلیل این امر این است که در یک موتور دیزل، هوای ورودی در واقع به عنوان اولین مرحله در فرآیند فشرده می‌شود. پس از اینکه هوا ابتدا فشرده شد، سپس سوخت دیزل به آن تزریق خواهد شد.
شباهت‌های بین موتورهای بنزینی و دیزلی
1. هر دو به عنوان موتورهای احتراق داخلی در نظر گرفته می‌شوند
هر دو موتور بنزینی و دیزلی موتورهای احتراق داخلی هستند، به این معنی که از یک فرآیند احتراق برای تولید نیرو استفاده می‌کنند. این فرآیند شامل ترکیبی از هوا و سوخت است که درون یک سیلندر مشتعل می‌شود و سپس فشاری ایجاد می‌کند که پیستون را به حرکت در می‌آورد. حرکت پیستون میل لنگ را می‌چرخاند و قدرتی به سیستم انتقال قدرت تولید می‌کند.
2. نیاز به سوخت و هوا برای عملکرد
هر نوع موتوری برای کار کردن به ترکیبی از سوخت و هوا نیاز دارد. سوخت با هوا ترکیب می‌شود و یک مخلوط انفجاری ایجاد می‌کند که سپس درون سیلندر مشتعل می‌شود. این باعث احتراق و فشار می‌شود که پیستون را به پایین می‌فشارد و قدرت تولید می‌کند.
3. از پیستون‌ها برای حرکت دادن مخلوط هوا/سوخت به منظور تولید نیرو استفاده کنید
پیستون‌ها بخش ضروری هر دو موتور بنزینی و دیزلی هستند. این پیستون‌ها در داخل دیواره‌های سیلندر بالا و پایین می‌روند و هنگام احتراق مخلوط سوخت و هوا فشار ایجاد می‌کنند. این فشار پیستون را به پایین می‌فشارد، میل لنگ را می‌چرخاند و قدرت تولید می‌کند.
مقایسه‌های دیگر
بهره‌وری سوخت
موتورهای دیزلی به طور کلی به دلیل کارایی حرارتی بالاتر و نسبت‌های تراکم بالاتر، نسبت به موتورهای بنزینی دارای کارایی سوختی بالاتری هستند.
به طور متوسط، موتورهای دیزلی می‌توانند ۲۰-۳۵٪ صرفه‌جویی سوختی بهتری نسبت به موتورهای بنزینی ارائه دهند. با این حال، کارایی واقعی سوخت به عواملی مانند وزن خودرو، آیرودینامیک، دنده‌ها و شرایط رانندگی بستگی دارد.
در حالی که سوخت دیزل در هر گالن انرژی بیشتری دارد، معمولاً گران‌تر از بنزین نیز هست. پیشرفت‌های اخیر در فناوری موتورهای بنزینی فاصله بهره‌وری سوخت بین دو نوع موتور را کاهش داده است.
نیازهای نگهداری
موتورهای دیزل و بنزینی به دلیل اصول عملکرد و ویژگی‌های طراحی متفاوت خود، نیازهای نگهداری متفاوتی دارند.
موتورهای دیزلی به خاطر استحکام و طول عمرشان شناخته شده‌اند، بخشی به این دلیل که به سیستم جرقه‌زنی نیاز ندارند. با این حال، آن‌ها به فیلتر کردن پیچیده‌تری برای سوخت نیاز دارند تا ناخالصی‌های موجود در سوخت دیزل را مدیریت کنند و ممکن است به تعویض‌های مکرر فیلتر هوا نیاز داشته باشند به دلیل حجم بالای هوای مورد نیاز برای احتراق.
موتورهای دیزلی مدرن همچنین با سیستم‌های پیشرفته کنترل آلایندگی، مانند فیلترهای ذرات دیزل (DPF) و کاهش کاتالیستی انتخابی (SCR) همراه هستند که نیاز به نگهداری دوره‌ای دارند.
موتورهای بنزینی نیز نیازهای نگهداری خاص خود را دارند. سیستم احتراق، که شامل شمع‌ها و سیم‌ها می‌شود، نیاز به تعویض منظم دارد زیرا این اجزا با گذشت زمان فرسوده می‌شوند. موتورهای بنزینی معمولاً هر ۳۰۰۰ تا ۵۰۰۰ مایل نیاز به تعویض روغن دارند، هرچند مدل‌های جدیدتر معمولاً فواصل طولانی‌تری دارند.
نگهداری از سیستم خنک‌کننده برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد مهم است و سیستم سوخت، از جمله فیلترهای سوخت و انژکتورها، ممکن است نیاز به تمیزکاری یا سرویس دوره‌ای داشته باشد.
با وجود تفاوت‌هایشان، هر دو موتور دیزلی و بنزینی برخی از وظایف نگهداری مشترک را دارند. این موارد شامل تعویض منظم روغن (با نوع و فاصله زمانی متفاوت بسته به نوع موتور)، حفظ سطح و شرایط مناسب مایع خنک‌کننده، بازرسی و تعویض تسمه‌ها و شلنگ‌ها، نگهداری باتری، تعویض فیلتر هوا، چرخش لاستیک‌ها و تنظیمات دیگر می‌شود.
طول عمر و دوام
هر دو موتور دیزل و بنزینی نقاط قوت و ضعف خود را در زمینه طول عمر و دوام دارند. موتورهای دیزلی به خاطر ساختار سنگین و عملکرد طولانی‌مدت خود شناخته شده‌اند. آن‌ها برای تحمل نسبت‌های فشاری بالایی که برای احتراق دیزل لازم است ساخته شده‌اند، که منجر به اجزای موتور قوی‌تری می‌شود.
این دوام باعث می‌شود که موتورهای دیزلی انتخاب محبوبی برای کاربردهای سنگین، مانند کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و تجهیزات ساختمانی باشند. با نگهداری مناسب، یک موتور دیزل می‌تواند به راحتی برای ۵۰۰,۰۰۰ مایل یا بیشتر دوام بیاورد.
موتورهای بنزینی، شهرت کمتری در مقایسه با همتایان دیزلی خود دارند. با این حال، پیشرفت‌های فناوری و فرآیندهای تولید در سال‌های اخیر به طور قابل توجهی طول عمر موتورهای بنزینی را بهبود بخشیده‌اند.
موتورهای بنزینی مدرن دارای مواد بادوام‌تر، سیستم‌های خنک‌کننده بهتر و روغن‌کاری بهبود یافته هستند که همگی به طول عمر بیشتر موتور کمک می‌کنند. وقتی به درستی نگهداری شود، یک موتور بنزینی می‌تواند برای ۲۰۰,۰۰۰ مایل یا بیشتر دوام بیاورد.
یکی از عواملی که می‌تواند بر طول عمر هر دو موتور دیزل و بنزینی تأثیر بگذارد، کیفیت سوخت استفاده شده است. موتورهای دیزلی به کیفیت سوخت بسیار حساس هستند، زیرا سوخت دیزل با کیفیت پایین می‌تواند به سیستم پاشش سوخت آسیب برساند و منجر به کاهش عمر موتور شود.
موتورهای بنزینی نسبت به کیفیت سوخت حساسیت کمتری دارند، اما استفاده از بنزین بی‌کیفیت یا آلوده می‌تواند با گذشت زمان مشکلاتی ایجاد کند.
در نهایت، طول عمر و دوام یک موتور دیزل یا بنزینی به ترکیبی از عوامل بستگی دارد، از جمله کیفیت طراحی موتور، مواد استفاده شده و مراقبتی که مالک برای نگهداری موتور در طول زمان انجام می‌دهد.
کاربردها
یکی از کاربردهای عمده موتورهای دیزل در جهان امروز، حمل و نقل مواد اولیه و کالاها است. بیشتر حمل و نقل جاده‌ای در جهان در واقع با استفاده از کامیون‌های دیزلی بزرگ با هجده چرخ انجام می‌شود.
این نوع کامیون‌های تجاری مقادیر زیادی بار و کالا را در یک زمان حمل می‌کنند و کامیون‌های مختلفی همزمان در جاده‌های جهان در حال فعالیت هستند.
از سوی دیگر، موتورهای بنزینی معمولی بیشتر برای حمل و نقل و سفر مصرف‌کنندگان طراحی شده‌اند، زیرا معمولاً در بیشتر خودروهای مصرفی، کامیون‌ها و SUVها نصب می‌شوند، به جز چند مدل و نوع دیزلی که در اینجا و آنجا وجود دارند.
روندهای آینده موتورهای دیزلی و بنزینی
آینده موتورهای دیزل و بنزینی یک چشم‌انداز هیجان‌انگیز و به سرعت در حال تغییر است که تحت تأثیر نگرانی‌های زیست‌محیطی، مقررات دولتی و فناوری‌های جدید قرار دارد.
یکی از مهم‌ترین روندها، استفاده روزافزون از الکتریفیکیشن و فناوری هیبریدی است. با ترکیب قدرت موتورهای دیزلی و بنزینی با انرژی پاک موتورهای الکتریکی، خودروسازان نسل جدیدی از خودروها را ایجاد می‌کنند که بهترین‌های هر دو دنیا را ارائه می‌دهند.
از سیستم‌های هیبرید ملایم که یک تقویت الکتریکی کوچک ارائه می‌دهند تا هیبریدهای پلاگین که می‌توانند برای مسافت‌های کوتاه فقط با برق کار کنند، آینده موتور احتراق داخلی به طور فزاینده‌ای با ظهور الکتریکی شدن مرتبط می‌شود.
اما تکامل موتورهای دیزل و بنزینی فراتر از فقط هیبرید شدن است. فناوری‌های جدید، مانند تزریق مستقیم سوخت و زمان‌بندی متغیر سوپاپ‌ها، در حال بهبود کارایی و عملکرد هستند.
نوآوری‌ها در کنترل انتشار، مانند فیلترهای پیشرفته ذرات دیزل و کاتالیزورهای اگزوز، به کاهش تأثیرات زیست‌محیطی این موتورها کمک می‌کنند. علاوه بر این، استفاده از سوخت‌های جایگزین مانند بیودیزل و اتانول، گزینه‌ای سازگارتر با محیط زیست را بدون نیاز به طراحی مجدد کامل موتورهای موجود فراهم می‌کند.
به جلو نگاه کنیم، تأثیر فناوری‌های خودروهای متصل و خودران را نمی‌توان نادیده گرفت. رشد ارتباطات بین‌خودرویی و رانندگی خودران پتانسیل تغییر نحوه استفاده از موتورهای خودرو را دارد، بهینه‌سازی الگوهای رانندگی برای حداکثر کارایی و کاهش سایش و پارگی.
نگهداری پیش‌بینانه، که با سنسورهای پیشرفته و تحلیل داده‌ها ممکن شده است، به حفظ عملکرد روان این موتورها کمک خواهد کرد و در عین حال زمان خرابی را به حداقل می‌رساند. با این حال، تغییر به سمت منابع انرژی جایگزین، مانند فناوری‌های کاملاً الکتریکی و سلول‌های سوختی هیدروژنی، نیرویی واضح است که آینده حمل و نقل را شکل می‌دهد.
با بهبود زیرساخت‌ها، کاهش هزینه‌ها و افزایش پذیرش مصرف‌کنندگان، آینده بلندمدت موتورهای دیزلی و بنزینی همچنان نامشخص است. با این حال، در آینده نزدیک، این موتورهای آزموده و امتحان شده به تکامل و سازگاری ادامه خواهند داد و نقش حیاتی در دنیای پیچیده حمل و نقل ایفا خواهند کرد.
مجله رینگو را به طور منظم برای آخرین بررسی های خودرو و اخبار صنعت بررسی کنید!
در مجله رینگو بیشتر بخوانید :
- 10 تا از بهترین موتورهای دیزلی
- اگر بنزین در موتور دیزلی بریزید چه اتفاقی می‌افتد؟
- 11 علت کاهش قدرت خودرو هنگام شتاب گیری (موتورهای گازی و دیزلی)
- آیا پاک کننده های انژکتور دیزلی واقعا کار می کنند؟
- جک T8 یا کرمان موتور KMC بنزینی و دیزلی؛ مشخصات، امکانات و قیمت در ایران
