اهمیت ساختار بلوک در عملکرد موتورهای بنزینی و دیزلی
بلوک سیلندر، اصلی ترین جزء سازنده هر موتور احتراق داخلی است و وظیفه تحمل و مدیریت فشار های عظیم ناشی از احتراق را بر عهده دارد. با اینکه موتور های بنزینی و دیزلی هر دو از نوع درون سوز به شمار می روند، اما تفاوت فاحش در شیوه احتراق آنها، مهندسان را وادار کرده است که بلوک سیلندر های متفاوتی برای هر یک طراحی کنند. موتور های بنزینی از جرقه شمع برای اشتعال مخلوط هوا و سوخت استفاده می کنند، در حالی که موتور های دیزلی تنها به فشار شدید هوا و دمای بالای حاصل از تراکم متکی هستند. این تفاوت در شیوه احتراق، مستقیماً بر روی مواد اولیه، طراحی و ساختار نهایی بلوک سیلندر تأثیر می گذارد.
در این مقاله از یونار مهر سهند، سازنده انواع موتور های بنزینی و دیزلیو… تفاوت بلوک سیلندرهای بنزینی و دیزلی را از نظر فنی بررسی می کنیم تا شما درک دقیقی از دلایل طراحی هر مدل به دست بیاورید.
تفاوت در مواد اولیه و تحمل فشار
استحکام بلوک سیلندر، باید متناسب با حداکثر فشاری باشد که موتور در مرحله احتراق تولید می کند.
بلوک سیلندرهای دیزلی: سنگینی برای مقاومت
فشار احتراق در موتورهای دیزلی به دلیل نسبت تراکم بسیار بالا (معمولاً بین ۱۴:۱ تا ۲۳:۱) ، به مراتب بیشتر از موتورهای بنزینی است. این فشار گسترده نیازمند قطعاتی است که مقاومت بیشتری در برابر ضربات و تنش‌های مکانیکی داشته باشند. بنابراین، بلوک سیلندر موتورهای دیزلی باید از مواد با خواص مکانیکی بسیار بالا ساخته شوند. نتیجه این الزام فنی، تولید بلوک‌هایی با دوام و استحکام بسیار زیاد و در نتیجه وزن سنگین تر است. این دوام بالا سبب می‌شود موتورهای دیزلی عمر طولانی‌تری نسبت به موتورهای بنزینی داشته باشند.
بلوک سیلندرهای بنزینی: سبکی برای کارایی
در مقابل، موتور های بنزینی با نسبت تراکم پایین تر (معمولاً ۷:۱ تا ۱۰:۱) کار می کنند. این موتور ها ضربه و فشار کمتری در فرآیند احتراق دارند. بنابراین، بلوک سیلندر بنزینی نیازی به استحکام بیش از حد بلوک دیزلی ندارد. طراحی این بلوک ها معمولاً سبک تر، فشرده تر و کوچک تر است. استفاده از مواد سبک تر، به ویژه آلیاژ های آلومینیوم (که به کاهش وزن کلی خودرو کمک می کند)، در ساخت بلوک سیلندر های بنزینی رایج است.
طراحی و ساختار: استحکام در مقابل سبکی
تفاوت وزن یک عامل مهم است. موتور های دیزلی برای تحمل انفجار های داخلی بیشتر، از قطعات بزرگتر و بادوام تری استفاده می کنند. بلوک دیزلی باید به گونه ای طراحی شود که بتواند لرزش ها و صدا های بیشتری را که در اثر تراکم بالا ایجاد می شود، جذب کند .
در سوی دیگر، موتور های بنزینی به دلیل فشار کمتر، عملکرد ظریف تری دارند و طراحی آنها حول محور دستیابی به سرعت بالا متمرکز است.
کاربرد بلوک ها در صنایع مختلف
نوع بلوک سیلندر مستقیماً کاربرد نهایی موتور را مشخص می کند:
- کاربرد بلوک های دیزلی: این بلوک ها با استحکام بالا و تولید گشتاور زیاد، بهترین گزینه برای وسایل نقلیه سنگین، کامیون ها، اتوبوس ها و ماشین آلات صنعتی و کشاورزی هستند.
- کاربرد بلوک های بنزینی: این بلوک ها که سبک تر هستند و توانایی تولید قدرت در دور های بالاتر را دارند، در خودرو های سواری، وسایل نقلیه سبک و موتورسیکلت ها که سرعت و شتاب اولویت دارند، به کار می روند .
مزایا و چالش‌های هر مدل در عملکرد موتور
| مدل موتور | مزایا | چالش‌ها |
|---|---|---|
| دیزلی | عمر بیشتر و دوام بالا تر بلوک، گشتاور بیشتر، مصرف سوخت کمتر | وزن سنگین تر بلوک، هزینه تولید اولیه و تعمیرات بالا تر، آلودگی صوتی زیاد |
| بنزینی | وزن کمتر، هزینه اولیه کمتر، شتاب و سرعت بیشتر، صدای کمتر | عمر کمتر بلوک، مصرف سوخت بیشتر، کارایی کمتر در بارهای سنگین |
انتخاب میان این دو مدل موتور بستگی به نیاز کاربر دارد؛ اگر به قدرت و دوام نیاز دارید، موتور های دیزلی بهترین هستند، و اگر به سرعت و سبکی نیاز دارید، موتور های بنزینی انتخاب درستی است.
