מנוע דיזל www.tool-tool.com

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.

מנוע דיזל הוא מנוע בעירה פנימית בוכנאי, שבו הדלק נשרף כתוצאה ממגעו באוויר הדחוס והחם הנמצא בצילינדר ולא על ידי החום שמפיק ניצוץ חשמלי כמו במנוע בנזין. המנוע הומצא בשנת 1897 על ידי המהנדס הגרמני רוּדוֹלף דיזל (1858-1913) ונקרא על שמו.

[עריכה] עיקרון פעולה

במנוע דיזל הבוכנה שואבת לתוך הצילינדר אוויר נקי, ואחר כך דוחסת אותו ללחץ גבוה. כתוצאה מהדחיסה עולה טמפרטורת האוויר, ובסוף הדחיסה מוזרקות לתוך האוויר הדחוס והחם טיפות זעירות של סולר. הדלק מתלקח כתוצאה מן המגע באוויר הלוהט, והגזים הנוצרים בשריפה מתפשטים ודוחפים את הבוכנה. מנגנון ארכובה מתרגם את התנועה הקווית של הבוכנה לתנועה סיבובית של הצרכן המחובר לקצה גל הארכובה (גלגלי מכונית, גנרטור חשמלי, משאבה, מדחף של אנייה וכו'). משום שהדלק מוצת על ידי חום האוויר הדחוס, המנוע נקרא גם "מנוע הצתה בדחיסה". מנועי דיזל קטנים ומהירים שורפים סולר, בעוד שמנועי דיזל גדולים ואיטיים יותר שורפים דלקים כבדים ודלקים שאריתיים.

במנוע בנזין, לעומת זאת, הבוכנה שואבת לתוך הצילינדר תערובת של אוויר וטיפות זעירות של בנזין, והתערובת מוצתת ומתלקחת כתוצאה מהחום שמפיק ניצוץ חשמלי שמיוצר על ידי מצת חשמלי.

[עריכה] היסטוריה

פרק זה לוקה בחסר. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהשלים אותו. ראו פירוט בדף השיחה.

בראשית ימיו מנוע הדיזל היה משמש כמנוע קטרי משא בשל כוחו וחסכונו בדלק.

[עריכה] סוגי מנועי דיזל

מנועי דיזל, בדומה למנועי בנזין, נחלקים לשני סוגים בהתאם למחזור הפעולה: מנוע דיזל דו-פעימתי ומנוע דיזל ארבע-פעימתי. במנוע ארבע פעימתי נשלם מחזור פעולה אחד בארבע פעימות (מהלכים) של הבוכנה (עלייה-ירידה-עלייה-ירידה), בעוד שבמנוע דיזל דו-פעימתי המחזור מסתיים אחרי 2 מהלכים בלבד (עלייה וירידה של הבוכנה).

[עריכה] מנוע דיזל ארבע פעימות

[עריכה] חלקי המנוע העיקריים

חלקיו היסודיים של מנוע דיזל ארבע-פעימות הם צילינדר ובוכנה. הצילינדר הוא שרוול יציקת ברזל, הסגור מלמעלה על ידי מכסה הנקרא ראש הצילינדר. הבוכנה מושחלת לתוך שרוול הצילינדר ונעה בתוכו בתנועה קווית. סביב הבוכנה מורכבות טבעות יציקת ברזל, האוטמות מעבר גזי שריפה ואוויר דרך המרווח בינה לבין השרוול.
בראש הצילינדר שני שסתומים, הנפתחים ונסגרים על ידי מנגנון מכני. דרך שסתום אחר נשאב אוויר נקי לתוך הצילינדר, ודרך השסתום השני נפלטים גזי הפליטה לאטמוספירה.
בראש הצילינדר מותקן גם מרסס דלק, המזריק טיפות זעירות של דלק (סולר) בלחץ גבוה לתוך האוויר בצילינדר.
גל הארכובה והטלטל הופכים את התנועה הקווית של הבוכנה לתנועה סיבובית של המדחף. הטלטל חובק בקצהו התחתון את פין הארכובה ובקצהו העליון את פין הבוכנה. כאשר גזי השריפה דוחפים את הבוכנה מטה, הופך הטלטל את תנועתה הקווית לתנועה סיבובית של גל הארכובה. כאשר מסובבים את גל הארכובה על ידי כוח חיצוני (מתנע חשמלי או מנואלה), הופכת התנועה הסיבובית של גל הארכובה לתנועה קווית של הבוכנה.

[עריכה] עיקרון הפעולה

תוך כדי עבודת מנוע דיזל מתרחשות בכל אחד מהצילינדרים מספר פעולות בסדר קבוע. מחזור פעולות אלו כולל:

1. הכנסת אוויר נקי לצילינדר;

2. דחיסת האוויר והעלאת הטמפרטורה שלו;

3. הזרקת דלק לתוך האוויר הדחוס והחם, שריפה והתפשטות גזי השריפה;

4. הרחקת גזי השריפה מן הצילינדר.

כאמור, במנוע 4 פעימות נשלמות כל הפעולות הנ"ל ב-4 מהלכים של הבוכנה (ירידה-עלייה-ירידה-עלייה), שהם שני סיבובים של גל הארכובה.

מחזור דיזל ארבע פעימות

יניקה
נניח, שהבוכנה נמצאת בקצה העליון של מהלכה ושסתום היניקה פתוח. תנועת הבוכנה מטה גורמת להגדלת הנפח מעליה, ליצירת תת-לחץ ולשאיבת אוויר מהאטמוספירה לתוך הצילינדר דרך שסתום היניקה.

דחיסה

לאחר שהבוכנה הגיעה לקצה מהלכה מטה והיא מתחילה לעלות שוב, נסגר שסתום היניקה, האוויר בצילינדר נדחס, לחצו עולה לכמה עשרות bar והטמפרטורה שלו עולה לכמה מאות מעלות צלזיוס.

הזרקה, שריפה ועבודה

לקראת סוף המהלך מעלה מזריק מרסס הדלק טיפות דלק זעירות (סולר) לתוך האוויר הדחוס והחם הכלוא בחלל הדחיסה. הדלק קולט חום מן האוויר הלוהט, מתאדה ומתלקח.
תוצר השריפה הם גזי שריפה בעלי טמפרטורה גבוהה מאוד, המגיעה בשיאה ל-1600 מעלות צלזיוס. משום שהשריפה נעשתה בחלל סגור, לחץ הגזים גבוה ביותר (עד 220 bar במנועים החדישים ביותר), הרבה מעל הלחץ בסוף תהליך הדחיסה. בשל לחצם הגבוה שואפים גזי השריפה להתפשט בחלל הצילינדר, ולכן הם דוחפים את הבוכנה מטה ומבצעים עבודה, ועל ידי כך גורמים לסיבוב גל הארכובה וגל המדחף המחובר אליו.
תוך כדי ירידת הבוכנה והתפשטות גזי השריפה הולכים וקטנים הלחץ והטמפרטורה שלהם. הסיבות לכך הן שתיים: ראשית, גזי השריפה מוסרים חלק מן האנרגיה שלהם לבוכנה, הבאה לידי ביטוי בדחיפת הבוכנה; שנית, בזמן ירידת הבוכנה הולך וגדל נפח הצילינדר, ולכן לחץ גזי השריפה והטמפ' שלהם הולכים ופוחתים.

פליטה
קצת לפני כשמגיעה הבוכנה לקצה התחתון של מהלכה, שסתום הפליטה נפתח. גזי השריפה נפלטים בכוחות עצמם אל האטמוספירה, עד שלחצם משתווה עם הלחץ האטמוספרי. במצב זה הצילינדר עדיין מלא בגזי שריפה בלחץ אטמוספרי, שיש להרחיקם. הבוכנה עולה שוב, ודוחקת החוצה מן הצילינדר את גזי השריפה שאין בהם יותר שימוש. כשתגיע הבוכנה לקראת הקצה העליון של המהלך, ייסגר שסתום הפליטה וייפתח שסתום היניקה, הבוכנה תשאב פעם נוספת אוויר נקי ויתחיל מחזור חדש.

כיצד המנוע מתחיל לפעול?
כדי להתניע מנוע יש לסובב את גל הארכובה שלו באמצעי חיצוני (מנואלה, מתנע חשמלי, חבל התנעה). כתוצאה מכך הבוכנה תנוע בצילינדר, תשאב אוויר, תדחס אותו, יתבצעו הזרקה ועבודה והמנוע יתחיל לעבוד בעצמו. במצב זה מפסיקים לסובב אותו.

כיצד המנוע מפסיק לפעול?
במנועי בעירה פנימית מונעי בנזין, ניתן להפסיק בקלות את פעולת המנוע על ידי הפסקת הזרם למצתים החשמליים המציתים את תערובת הדלק והאוויר. במנוע דיזל אין, כאמור, מצתים כאלו, ולכן הדרך היחידה לדומם מנוע דיזל היא באמצעות קטיעת אספקת הדלק. משום שצנרת אספקת הדיזל נתונה לרוב בלחץ גבוה מאוד, עלולות לחלוף שניות ארוכות מרגע קטיעת אספקת הדלק ועד לדימום המנוע, ומשום כך דימום המנוע מתבצע בדרך של הפלה חדה של הלחץ במשאבת הסולר.

[עריכה] מנוע דיזל דו-פעימתי

[עריכה] ההבדלים בינו לבין מנוע ארבע פעימות

• במנוע דו-פעימתי נמשך המחזור שני מהלכים בלבד של הבוכנה (עלייה-ירידה), שהם סיבוב אחד של גל הארכובה.
• במנוע מסוג זה הבוכנה אינה שואבת את האוויר דרך שסתום היניקה כמו במנוע ארבע-פעימתי; במקום זאת, האוויר מוכנס לצילינדר בלחץ נמוך (1.1-1.5 bar) דרך פתחים בחלקו התחתון, הנקראים פתחי שטיפה.
• את האוויר מספק מפוח (משאבת אוויר ללחץ נמוך), המונע על ידי גל הארכובה דרך תמסורת גלגלי שיניים. המפוח פועל כל זמן עבודת המנוע, והבוכנה היא שמגלה ומכסה את פתחי השטיפה תוך תנועתה מעלה-מטה, ועל ידי כך מאפשרת את כניסת האוויר הטרי לצילינדר או חוסמת את כניסתו.
• בניגוד למנועים ארבע-פעימתיים, בהם הבוכנה היא אשר דוחקת את הגזים מן הצילינדר בסוף העבודה, הרי במנועים דו-פעימתיים אוויר השטיפה שוטף את הצילינדר מגזים וממלא את הצילינדר מחדש לצורך השריפה הבאה. משום כך מספק המפוח את האוויר בלחץ הגבוה מלחץ גזי השריפה בסוף העבודה. מנוע דו-פעימתי אינו יכול לפעול ללא מפוח.

מנוע דיזל דו-פעימי עם פתחי שטיפה ופליטה

[עריכה] סוגי מנועים דו-פעימתיים

מבחינים בשני סוגי מנועים דו-פעימתיים בהתאם לאופן בו נפלטים גזי הפליטה מן הצילינדר:

• מנועים בעלי פתחי שטיפה ושסתומי פליטה

במנועים אלה האוויר מוכנס לצילינדר דרך פתחי שטיפה בצילינדר, ואילו גזי הפליטה נפלטים דרך שסתומי פליטה בראש הצילינדר; השסתומים מופעלים על ידי נדנדים, כמו במנוע ארבע-פעימתי.

• מנועים בעלי פתחי שטיפה ופתחי פליטה

המנועים מסוג זה אינם מצוידים כלל בשסתומים. במקום זאת מצויות בחלקו התחתון של שרוול הצילינדר שתי שורות פתחים, אחת מעל השנייה. הפתחים העליונים הם פתחי פליטה, דרכם נפלטים גזי השריפה מן הצילינדר, והפתחים התחתיים הם פתחי שטיפה, דרכם מוכנס האוויר הטרי לצילינדר.

[עריכה] עיקרון פעולת מנוע עם פתחי שטיפה ושסתומי פליטה

הזרקה, שריפה ועבודה
נניח שהבוכנה נמצאת בסוף מהלך הדחיסה ומתקרבת לנקודה מתה עליונה. מרסס הדלק מזריק טיפות זעירות של דלק לתוך האוויר הדחוס והחם בצילינדר, הדלק מתלקח כתוצאה מן המגע באוויר הלוהט, וגזי השריפה בעלי הלחץ והטמפרטורה הגבוהים דוחפים מטה את הבוכנה ומבצעים עבודה. בזמן השריפה והעבודה הבוכנה מכסה את פתחי השטיפה ושסתומי הפליטה גם הם סגורים.

סוף עבודה ותחילת פליטה
כשמגיעה הבוכנה תוך כדי ירידתה קצת אחרי אמצע המהלך, מתחילים שסתומי הפליטה להיפתח. גזי השריפה נפלטים דרך השסתומים אל צינור הפליטה, ולחצם נופל אל מתחת ללחץ אוויר השטיפה. בשלב זה הבוכנה עדיין מכסה את פתחי השטיפה.

שטיפה
הבוכנה ממשיכה לרדת, וחושפת את פתחי השטיפה. אוויר בלחץ נמוך, המסופק על ידי המפוח, נכנס לתוך הצילינדר; מאחר שלחץ אוויר השטיפה גבוה כעת מלחץ גזי הפליטה, הוא דוחק את גזי הפליטה החוצה דרך שסתומי הפליטה ויוצא יחד אתם לאטמוספרה. פעולת השטיפה ומילוי הצילינדר באוויר טרי מסתיימת כשהבוכנה עוברת את נמ"ת ומכסה תוך כדי עלייתה את פתחי השטיפה. שסתומי הפליטה נותרים פתוחים במלואם כל זמן השטיפה ומילוי הצילינדר באוויר טרי.

סוף פליטה ודחיסה
מיד לאחר כיסוי פתחי השטיפה על ידי הבוכנה, נסגרים שסתומי הפליטה ומתחיל תהליך דחיסת האוויר. הבוכנה ממשיכה לעלות, הלחץ והטמפרטורה של האוויר הכלוא בצילינדר עולים, וכשתגיע הבוכנה קצת לפני נמ"ע, יוזרקו שוב טיפות דלק לתוך האוויר הדחוס והחם ויתחיל מחזור חדש. במהלך הדחיסה מכסה הבוכנה את פתחי השטיפה.

[עריכה] עיקרון פעולת מנוע עם פתחי שטיפה ופתחי פליטה

הזרקה ושריפה
הזרקת הדלק מתחילה כשהבוכנה נמצאת קצת לפני קצה המהלך מעלה ומסתיימת מעט אחריו. טיפות הדלק המרוססות לתוך האוויר הדחוס והחם קולטות חום, מתאדות ומתלקחות.

עבודה
גזי השריפה דוחפים את הבוכנה, גורמים לסיבוב גל הארכובה, ומבצעים על ידי כך עבודה מכנית. תוך כדי ירידת הבוכנה קטנים לחץ גזי השריפה והטמפרטורה שלהם.

תחילת פליטה
הפליטה מתחילה כאשר הבוכנה מגלה את פתחי הפליטה תוך כדי ירידתה. חלק גדול מן הגזים בצילינדר נפלט לצינור הפליטה, ולחץ הגזים בצילינדר נופל במהירות עד מתחת לחץ אוויר השטיפה.

תחילת שטיפה
הבוכנה מוסיפה לרדת ומגלה את פתחי השטיפה. אוויר בלחץ על-אטמוספרי, המסופק על ידי המפוח, נכנס דרך פתחי השטיפה לתוך הצילינדר, שוטף החוצה את שאריות גזי השריפה, וממלא מחדש את הצילינדר לצורך המחזור הבא.
למעשה, אוויר השטיפה מסופק ללא הפסקה על ידי המפוח, אך הוא אינו יכול להיכנס לצילינדר אלא כשפתחי השטיפה מתגלים. לחץ אוויר השטיפה חייב להיות גבוה מלחץ גזי השריפה לאחר תחילת הפליטה, אחרת לא יוכל להיכנס לצילינדר.

סוף שטיפה והמשך פליטה
הבוכנה עוברת את נמ"ת, ותוך כדי עלייתה סוגרת את פתחי השטיפה. מאחר שפתחי הפליטה עדיין גלויים, כמות מסוימת של אוויר טרי בורחת אל צינור הפליטה.

סוף פליטה ותחילת דחיסה
כאשר מכסה הבוכנה תוך כדי עלייתה את פתחי הפליטה, מתחיל תהליך הדחיסה. לחץ וטמפרטורת האוויר עולים, ובסוף תהליך הדחיסה תתבצע הזרקה ויתחיל מחזור חדש.

מחזור דיזל דו-פעימי עם פתחי שטיפה ופליטה

[עריכה] שימושים

בניגוד למנועי הבנזין הקטנים והקלים בדרך-כלל, רוב מנועי הדיזל הינם גדולים וכבדים משום שעליהם לעמוד בלחץ הדחיסה הגבוה, ולפיכך אין משתמשים בהם להפעלת מכונות קטנות. השימושים הנפוצים ביותר למנועי דיזל הם בתחנות הכוח, שבהן הם מפעילים גנרטורים ליצירת זרם חשמלי, ברכבות, באוניות, בצוללות, באוטובוסים, בטרקטורים ובכלי רכב כבדים אחרים.

בשנים האחרונות עולה הפופולריות של מכוניות פרטיות המונעות במנועי דיזל, בעיקר באירופה. הסיבות לכך הן האמינות והביצועים של המנועים המודרניים, והחיסכון הניכר בדלק לעומת מנועי הבנזין.

השיפור הניכר בשימושיות ובביצועים של מנועי הדיזל בהתאמתם למכוניות נוסעים מושג באמצעות השימוש במגדש טורבו. מנועי דיזל הכוללים מגדש מכונים מנועי טורבודיזל. במכוניות דיזל מודרניות הטורבודיזל הפך לסטנדרט ומנועי דיזל ללא טורבו נותרו רק בשימושים חקלאיים או תעשייתיים. התאמת הטורבו למנועי דיזל של מכוניות נוסעים מוצלחת במיוחד בגלל האופי העצל של מנוע הדיזל הרגיל המרכז את מרבית הכוח בסל"ד נמוך. כיוון שמכוניות נוסעים זקוקות בדרך כלל לטווח סל"ד רחב יותר, הטורבו מתאים כיוון שהוא מספק כוח בסל"ד גבוה יותר. בנוסף לכך, עקב הסל"ד הנמול של דיזל, לטורבודיזל יש יתרון בכך שאינו סובל בדרך כלל מתופעת "השהיית הטורבו" האופיינית למנועי בנזין.

במדינת ישראל נקבעה אגרת רישוי גבוהה לרכב פרטי המונע במנוע דיזל. לכן מכוניות כאלו פופולריות בעיקר בקרב נהגים שנוסעים מרחקים ארוכים מדי שנה, ורכישת הרכב משתלמת להם בזכות החיסכון בקניית הדלק.

[עריכה] משמעויות כלכליות

רכב נוסעים המונע על ידי מנוע דיזל עשוי להיות חסכוני בכ-50% בהשוואה לרכב המונע במנוע בנזין. החיסכון מושג עקב צריכת דלק נמוכה יותר של מנוע הדיזל. לדוגמה, מכונית מסוג פולקסוואגן פולו 1.4דיזל צפויה לצריכה של כ-20 קילומטר לליטר לעומת כ-14 קילומטר עם מנוע בנזין דומה. במנועי דיזל מודרניים המשיגים עבור אותו נפח מנוע הספק המתקרב להספקו של מנוע בנזין הפער בצריכת הדלק קטן יותר, כלומר, לעתים הפער הגדול בצריכת הדלק לטובת הדיזל נובע ממנוע חלש בהשוואה לבנזין.

[עריכה] בישראל

בישראל היה מחיר הסולר נמוך במשך שנים ממחיר הבנזין, עקב מדיניות מיסוי מקלה. הדבר נועד לסייע לשימושים המסחריים של כלי רכב המונעים במנוע דיזל. עקב כך, נאסר השימוש במנועי דיזל בכלי רכב פרטיים ורק בשנות ה-90 של המאה ה-20 החלו להימכר מכוניות פרטיות מונעות דיזל בישראל. בתמורה הועלתה אגרת הרישוי של מכוניות הדיזל הפרטיות, כך שכדאיות השימוש לצרכן הייתה תלויה בהיקף הנסיעה השנתי. בשנים האחרונות מקדם משרד התחבורה רפורמה להשוואת המיסוי על הסולר והבנזין במקביל להשוואת האגרות עד לשנת 2010.

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 TEL:+886 4 24710048 / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.