نظرية عمل الأشواط الأربعة في المحركات رباعية الدورة الديزل.. شوط السحب. شوط الضغط. شوط القدرة. شوط العادم



عمل الأشواط الأربعة في المحركات رباعية الدورة الديزل:

تتم الأشواط الأربعة في محركات الديزل داخل الاسطوانة خلال اربعة اشواط للمكبس وكما يلي:

- شوط السحب:

يتحرك المكبس من (ن.م.ع) الى (ن.م.س) حيث يفتح صمام الدخول بينما صمام الخروج في وضع إغلاق تام.
ونتيجة لنزول المكبس يحدث فرقا في الضغط الخارجي والضغط الداخلي (الضغط داخل الاسطوانة) حيث يدخل الهواء الجوي من خلال صمام الدخول وعن طريق فلتر الهواء ومجاري الدخول إلى داخل الاسطوانة حيث لا يوجد مغذي (كربوريتر) في محرك الديزل، فتمتلئ الاسطوانة بالهواء فقط خلال شوط السحب  حيث يتحرك عمود المرفق بذلك نصف دورة تقريبا.

- شوط الضغط: 

يتحرك المكبس في هذا الشوط من الـ (ن.م .س) إلى ( ن.م.ع ) ضاغطا الهواء داخل الاسطوانة حيث يكون صمام الدخول وصمام الخروج مغلقان.
ويتميز محرك الديزل بنسبة انضغاطية عالية تصل الى (23:1) ونتيجة لضغط الهواء حيث يقل حجمه وترتفع درجة حرارته الى حوالي (537,8) مْ او أكثر حيث ان درجة الحرارة هذه كافية لاشعال اي كمية الوقود تصل اليه ويكون عمود المرفق قد اتم دورة كاملة تقريبا.

- شوط القدرة:

قبل وصول المكبس إلى (ن.م.ع ) بعدة درجات يبدأ نظام الوقود ومن خلال البخاخ في محرك الديزل بإعطاء البخة المذررة والمضغوطة داخل غرفة الاحتراق.
ونتيجة للارتفاع في درجة حرارة الهواء المضغوط يشتعل الوقود المذرر ويرتفع الضغط بسرعة مؤثرا على سطح المكبس الذي يدفعه إلى الأسفل وتكون الصمامات لا زالت في وضع الاغلاق التام ويكون بذلك قد اتم عمود المرفق دورة ونصف تقريبا.

- شوط العادم:

قبل وصول المكبس الى (ن.م.س) بعدة درجات يفتح صمام العادم وعند صعود المكبس الى الـ (ن.م.ع) يدفع المكبس الغازات العادمة (نواتج الاحتراق) طاردة إياها عبر صمام الخروج والذي يغلق بعد (ن.م.ع) بعدة درجات وذلك لخروج أكبر كمية ممكنة من نواتج الاحتراق إلى خارج الأسطوانة ويكون بذلك قد أنهى عمود المرفق  دورتين كاملتين وتتكرر هذه العملية والاشواط الاربعة لاستمرارية عمل المحرك.
--------------------

مراحل دورة العمل في محرك الديزل:

تعتمد نظرية عمل الأشواط الأربعة في محركات الديزل على مبدأ تحويل الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود إلى طاقة حركية. تتكون دورة العمل في محرك الديزل من أربع مراحل رئيسية، هي:

- الشوط الأول: السحب:

يتحرك المكبس لأعلى في الأسطوانة، مما يؤدي إلى خلق ضغط سلبي في غرفة الاحتراق. يفتح صمام السحب، ويمتص الهواء الخارجي إلى غرفة الاحتراق. يستمر هذا حتى يرتفع المكبس إلى النقطة الميتة العليا (TDC).

- الشوط الثاني: الضغط:

يتحرك المكبس لأسفل في الأسطوانة، مما يؤدي إلى ضغط الهواء في غرفة الاحتراق. يظل صمام السحب مغلقًا، ولا يسمح بدخول المزيد من الهواء. عندما يصل المكبس إلى النقطة الميتة السفلى (BDC)، يكون الهواء في غرفة الاحتراق مضغوطًا إلى درجة حرارة عالية.

- الشوط الثالث: الاحتراق:

يتم حقن الوقود في غرفة الاحتراق تحت ضغط عالٍ. يحترق الوقود مع الهواء الساخن، وينتج عنه كمية كبيرة من الطاقة الحرارية. تؤدي هذه الطاقة الحرارية إلى ارتفاع درجة حرارة الغازات في غرفة الاحتراق، مما يؤدي إلى توسعها. يتحرك المكبس لأعلى مرة أخرى بسبب هذا التوسع.

- الشوط الرابع: العادم:

يفتح صمام العادم، ويخرج الغازات المحترقة من غرفة الاحتراق. يستمر المكبس في التحرك لأعلى، مما يؤدي إلى طرد الغازات المحترقة من الأسطوانة. يستمر هذا حتى يصل المكبس إلى النقطة الميتة العليا.
تتكرر هذه الدورة الأربعة باستمرار أثناء تشغيل المحرك.

عوامل كفاءة محرك الديزل:

تعتمد كفاءة محرك الديزل على عدة عوامل، بما في ذلك:

- نسبة الانضغاط:

تؤثر نسبة الانضغاط على كمية الطاقة الحرارية التي يتم إنتاجها أثناء الاحتراق. كلما كانت نسبة الانضغاط أعلى، زادت كمية الطاقة الحرارية التي يتم إنتاجها.

- توقيت حقن الوقود:

يؤثر توقيت حقن الوقود على كفاءة الاحتراق. يجب حقن الوقود في الوقت المناسب، بحيث يحترق مع الهواء الساخن في غرفة الاحتراق.

- درجة حرارة الهواء الداخل:

تؤثر درجة حرارة الهواء الداخل على كفاءة الاحتراق. كلما كانت درجة حرارة الهواء الداخل أعلى، زادت كفاءة الاحتراق.

تتميز محركات الديزل بكفاءة عالية في استهلاك الوقود مقارنة بمحركات البنزين. وذلك لأن محركات الديزل تعمل في ظل نسبة انضغاط أعلى من محركات البنزين. كما أن محركات الديزل أكثر مقاومة للتلوث من محركات البنزين.