Dizel mühərriki

Dizel mühərriki — Dizel sıxılmadan alovlanan porşenli daxili yanma mühərriyi olub dizel yanacağı ilə işləyir, iqtisadi cəhətdən sərfəlidir. Əsasən, gəmilərdə, teplovozlarda, sərnişin və yük avtomobillərində istifadə olunur. Mühərrik onu ixtira edən Rudolf Dizelin adı ilə adlandırılmışdır. İlk dizel mühərriyi 1897-ci ildə Rudolf Diesel tərəfindən inşa edilmişdir.

Dizel mühərrikləri üçün yanacaq çeşidi genişdir. Bura kerosindən başlayaraq mazuta qədər neftin bütün qovulma fraksiyaları və təbii mənşəli bir sıra məhsullar – raps yağı, palma yağı və s.aiddir. Dizel mühərriyi müəyyən uğurla xam neftlə də işləyə bilər.

Tarix

1824-cü ildə Sadi Karno Karno tsikli ideyasını formulə edir. Bu ideyaya görə maksimal qənaətcil istilik maşınında işçi mühit "həcm dəyişikliyi", yəni sürətli sıxılma vasitəsilə yanacağın yanma temperaturuna qədər qızdırılmalıdır. 1890-cı ildə Rudolf Dizel bu prinsipi praktiki olaraq həyata keçirməyi təklif etdi. 1892-ci il fevralın 18-də o, ixtirasına patent aldı. Daha bir neçə qurğu onun tərəfindən patentləşdirildi. Bir neçə uğursuzluqdan sonra dizel mühərriyi adlanan ilk praktik model 1897-ci ilin əvvəlində quraşdırıldı və yanvarın 28-də uğurla sınaqdan keçirildi. Dizel fəal şəkildə yeni mühərrik üçün lisenziyaların satışı ilə məşğul olmağa başladı. Buxar mühərrikləri ilə müqayisədə yüksək səmərəlilik və rahat istifadəyə baxmayaraq, bu mühərriyin praktiki tətbiqi məhdud idi:o buxar maşınlarından böyük və ağır idi. İlk dizel mühərrikləri bitki yağı və ya yüngül neft məhsulları ilə işləyirdi. Maraqlıdır ki, o əvvəlcə ideal yanacaq kimi kömür tozunu təklif etmişdi. Təcrübələr kömür tozunun yanacaq olaraq istifadəsinin hər şeydən əvvəl həm tozun özünün, həm də yanma nəticəsində əmələ gələn külün yüksək aşındırıcı xüsusiyyətlərinə görə qeyri-mümkün olduğunu göstərdi, həmçinin silindrlərə tozun verilməsi ilə bağlı böyük problemlər meydana çıxdı. Mühəndis Ekroyd Stüart əvvəllər buna bənzər fikirlər ifadə etmişdi və 1886-cı ildə o işləyən bir mühərrik yaratdı. Onun təklifinə görə, hava silindrə çəkilir, sıxılr və sonra yanacağın püskürdüldüyü konteynerə (sıxılma taktının sonunda) vurulurdu. Mühərriyin işə salınması üçün konteyner kənardan lampa ilə qızdırılır və işə salınandan sonra əlavə istilik verilmədən saxlanılırdı. Ekroyd Stüart, yüksək sıxılma dərəcəsindən faydalanma haqqında düşünmürdü, o, sadəcə yalnız mühərrikdən yanma şamlarının kənarlaşdırılması imkanlarını təcrübədə yoxlayırdı, yəni o ən böyük üstünlüyə — yanacağın səmərəliliyinə diqqət verməmişdi. 1898-ci ildə Dizeldən asılı olmayaraq Sankt-Peterburqlu mühəndis Qustav Trinkler də Putilov zavodunda dünyada ilk dəfə olaraq "yüksək təzyiqli kompressorsuz neft mühərriyi", yəni müasir formada forkameralı dizel mühərriyi yaratdı. Mühərriyə "Trinkler-motor" adı verildi. Alman modelindən il yarım sonra ortaya çıxmış rus variantı müqayisədə daha yaxşı və perspektiv idi. Yanacağın verilməsi və püskürdülməsi üçün hidravlik sistemdən istifadə ayrıca hava kompressorundan imtina etməyə və fırlanma sürətini artırmağa imkan verdi."Trinkler motor" da hava kompressoru yox idi, istilik onlarda dizellə müqayisədə daha tədricən və daha uzun müddətdə verilirdi. Rus dizaynı alman konstruksiyasından daha sadə, etibarlı və perspektiv idi, lakin Nobel qardaşlarının və dizel lisenziyası olan digər şəxslərin təzyiqi altında mühərrik üzərində iş 1902-ci ildə dayandırıldı. 1898-ci ildə Emmanuel Nobel Rudolf Dizelin daxili yanma mühərriyinə lisenziya aldı. Mühərrik kerosinlə deyil, neftlə işləmək üçün uyğunlaşdırıldı. 1899-cu ildən Sankt-Peterburqda "Ludvig Nobel" Mexaniki zavodu dizel mühərriklərinin kütləvi istehsalına başladı. 1900-cü ildə Parisdə keçirilən Dünya Sərgisində dizel mühərriyi Grand Prix mükafatına layiq görüldü və bunu təşviq edən hadisə Nobelin Sankt-Peterburqdakı zavodunda xam neftlə işləyən mühərriklərin istehsalı xəbəri oldu. Bu mühərrik Avropada "rus dizeli" adlandırıldı. Görkəmli rus mühəndisi Arşaulov ilk dəfə olaraq orijinal quruluşlu yüksək təzyiqli yanacaq nasosu (kompressorsuz forsunka ilə işləyən) inşa və tətbiq etdi.

Tətbiqi

Müasir zamanda sıxılma nəticəsində alovlanma ilə işləyən DYM-ni göstərmək üçün hazırda "Dizel mühərriki", və ya sadəcə "dizel " terminlərindən istifadə olunur. Rudolf Dizelin ixtirası təxminən 20–30 il ərzində gəmilərin stasionar mexanizmləri və güc qurğularında geniş istifadə olundu, lakin o zamanlar mövcud olan hava kompressorları ilə yanacağın püskürdülməsi sistemləri dizel mühərriklərindən avtomobil nəqliyyatı vasitələrində istifadədəsinə imkan vermədi. XX əsrin 20-ci illərində alman mühəndisi Robert Boş hal-hazırda geniş istifadə olunan quraşdırılmış yüksək təzyiqli yanacaq nasosunu təkmilləşdirdi. O, həmçinin kompressorsuz forsunkanın uğurlu variantını yaratdı. Beləliklə, yüksək sürətli dizel mühərriyi yardımçı və ictimai nəqliyyat üçün bir güc aqreqatıi kimi populyarlaşmağa başladı, lakin benzinlə işləyən karbürator mühərriklərinin (ənənəvi iş prinsipi, yüngüllüyü və aşağı istehsal qiymət) xeyrinə gətirilən əsaslar onların sərnişin və kiçik yük avtomobillərində quraşdırılmasına böyük tələbatın olduğunu göstərdi: XX əsrin 50–60-cı illərində dizel mühərriyi yük, 70-ci illərdə isə yanacağın qiymətinin kəskin artması ilə əlaqədar olaraq minik avtomobillərində tətbiq olunmağa başladı. Hazırda Avropanın bütün aparıcı avtomobil istehsalçılarının dizel mühərriyi modelləri var. Dizel mühərrikləri dəmir yolunda də istifadə olunur. Rusiyada yük və sərnişinlərin 40%-i teplovozla daşınır. 2007-ci ildən başlayaraq Rusiyada, demək olar ki, bütün yük avtonəqliyyatı və avtobus parkı dizel mühərriyi, yalnız yük maşınları və orta ölçülü avtobusların az hissəsi benzin mühərriyi ilə işləyir.

Üstünlükləri və çatışmayan cəhətləri

Müasir dizel mühərriklərinin faydalı iş əmsalı, adətən, 40–45%, bəzi aşağı sürətli böyük mühərriklərin səmərəliliyi 50% -dir. İş prosesinin xüsusiyyətlərinə görə dizel mühərriyi yanacağın buxarlanmasına ciddi tələblər qoymur, bu da onun tərkibində aşağı dərəcəli ağır yağlardan istifadə etməyə imkan verir. Yanacaq ağır olduqca, onun istilik əmələ gətirmə qabiliyyəti, mühərriyin səmərəliliyi bir o qədər yüksək olur. Dizel mühərriyi yüksək sürətlə işləyə bilmir, belə ki silindrlərdəki yanacağın alovlanmağa vaxtı çatmır, alovlanma üçün inisiasiya müddəti tələb olunur. Yüksək mexaniki gərginlik daha ağır və bahalı hissələrdən istifadə etməyə məcbur edir, bu da mühərriyi ağırlaşdırır. Bu, mühərriyin xüsusi gücünü azaldır, buna görə də dizel mühərrikləri aviasiyada az yayılmışdır. Maksimal istismar şəraitində yanacaq axıra qədər yanmır, bu da atmosferə his buludlarının buraxılmasına gətirib çıxarır. Silindrə vurulan yanacağın yanması püskürdülmə hesabına baş verir. Ona görə də dizel mühərriyi aşağı sürətdə yüksək fırlanan moment verir, bu da avtomobili benzin yanacağı ilə işləyən avtomobildən daha həssas edir. Bu səbəbdən və iqtisadi səmərəlilik baxımından avtomobil dizel mühərriyi ilə təchiz olunur. Məsələn, 2007-ci ildə Rusiyada, demək olar ki, bütün yük maşınları və avtobuslar dizel mühərrikləri ilə təchiz olunmuşdu. Benzin mühərrikləri ilə müqayisədə, dizel mühərriyinin tullantı qazlarında, bir qayda olaraq, karbon monoksidinin (CO) miqdarı daha azdır, lakin indi benzin mühərriklərində katalitik çeviricilərin istifadəsi nəticəsində bu üstünlük çox da nəzərə çarpmır. Tullantı qazlarında olan əsas zəhərli qazlar karbohidrogenlər (HC və ya CH), azot oksidləri (oksidləri) (NOx) və qara tüstü formasında (və ya onun törəmələri) olan hisdir. Rusiyada atmosferi ən çox çirkləndirən yük maşınları və avtobus mühərrikləridir. Eyni zamanda, dizel mühərriyi benzinlə işləyən mühərriklə müqayisədə daha qənaətlidir (30–40%). Buonunla əlaqədardır ki, dizel mühərriyində havanın sıxılma dərəcəsini karbürator mühərriklərində yanan qarışığın sıxılma dərəcəsinə nisbətən daha yüksək göstəricilərə çatdırmaq olar. Nəticədə, ilk halda işlənmiş qazların temperaturu 600–700°C-dir ki, bu da karbürator mühərriklərindən çıxan tullantı qazlarının temperaturundan 800–1100 °C xeyli aşağıdır. Beləliklə, dizel mühərriyində işlənmiş qazlarla birlikdə daha az istilik çıxır. Digər vacib cəhət odur ki, dizel yanacağı uçucu deyil (yəni nisbətən pis buxarlanır və qapalı mühitdə asanlıqla alovlanan buxar əmələ gətirmir. Beləliklə, dizel mühərriklərində alovlanma ehtimalı çox kiçikdir, onlarda qığılcım- atəş sistemindən istifadə olunmur. Dizel mühərriklərinin ən əsas nöqsanları yay dizel yanacağının aşağı temperaturlarda bulanması və donmasıdır. Onlar həmçinin yanacağın mexaniki hissəciklər və su ilə çirklənməsinə qarşı çox həssasdır.

İstinadlar

http://www.oldengine.org/members/diesel/Patents/Patents.htm Arxivləşdirilib 2018-03-17 at the Wayback Machine
Патент Дизеля 1895 года
Патент Дизеля 1898 года
Завод "Людвиг Нобель" — Завод "Русский дизель"
В. Т. Цветков, "Двигатели внутреннего сгорания", МАШГИЗ, 1954 г.
Ю. Федоринова. Дизелизация российского авторынка. Пять лет на дизелизацию. // Ведомости. — 2007.— 26 марта (№ 52(1826)).
Низкоскоростной дизель MAN B&W S80ME-C7
Преимущества и недостатки дизельных ДВС. Архивировано 6 июля 2013 года.