المحركات

ما هو الديزل وفي أي حالات يتم استخدامه؟

الديزل ، المعروف أيضًا باسم وقود الديزل ، هو سائل قابل للاشتعال يستخدم كوقود لمحركات الديزل ويتم الحصول عليه عادةً عن طريق التقطير الجزئي للخام.

في محركات الديزل ، لا يحترق الوقود بالشرر ، مثل محركات البنزين ، ولكن مع حرارة الهواء المضغوط في الأسطوانة. يطلق وقود الديزل طاقة أثناء الاحتراق أكثر من كمية متساوية من البنزين ، لذلك تنتج محركات الديزل عمومًا طاقة أفضل من محركات البنزين.

بالإضافة إلى ذلك ، إنتاج الديزل يتطلب تكريرًا أقل من البنزين، لذا فإن أسعار التجزئة للديزل أقل تقليديًا من البنزين ، اعتمادًا على الموقع والموسم والضرائب واللوائح.

تاريخ إنتاج الديزل

كان مخترع الديزل عالمًا ألمانيًا اسمه رودولف ديزل. قبل أن تبدأ صناعة النفط في تكرير الديزل ، اختبر رودولف وقود الديزل الحيوي وغبار الفحم.

يحظى وقود الديزل بشعبية كبيرة الآن وقد حققت محركات الديزل تقدمًا كبيرًا.

أهم ما يميز هذه المحركات هو استخدام الضواغط لإشعال الوقود. بالإضافة إلى ذلك ، أدت كفاءتها الديناميكية الحرارية العالية وبالتالي كفاءتها في استهلاك الوقود إلى زيادة استخدامها في مختلف الصناعات.

يتم إنتاج وقود الديزل من عدة مصادر. أهم أنواع وقود الديزل حسب مصدر إنتاجه هي:

  • الديزل البترولي (أكثر أنواع وقود الديزل شيوعًا)
  • الديزل الاصطناعي
  • وقود الديزل الحيوي
  • الزيوت والدهون المهدرجة
  • ثنائي ميثيل الأثير (DME)

لطالما اشتهرت محركات الديزل بالمستويات العالية من تلوث الهواء التي تسببها ، ولكن لم يعد هذا هو الحال وسيزداد شعبية الديزل بالتأكيد.

أنواع الديزل

بالإضافة إلى الديزل التقليدي ، الذي يتم إنتاجه من تكرير النفط ، يمكن أيضًا إنتاج الغاز الاصطناعي المشتق من الفحم أو الكتلة الحيوية من الكتلة الحيوية من الديزل الصناعي أو ديزل Fischer-Tropsch.

وقود الديزل الحيوي هو أيضًا وقود حيوي يمكن الحصول عليه بشكل أساسي من النباتات الزيتية مثل فول الصويا أو النخيل. يمكن خلط أنواع وقود الديزل البديلة بوقود الديزل التقليدي أو استخدامها بمفردها دون تغيير في محركات الديزل لأنها تنتج القليل جدًا من الكبريت.

غالبًا ما يُقترح وقود الديزل البديل كوسيلة لتقليل الاعتماد على النفط وتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، ويمكن للديزل الحيوي فقط أن يوفر فوائد لدورة ثاني أكسيد. يوجد حاليًا سبع درجات من الديزل تمت الموافقة عليها من قبل الولايات المتحدة.

التحليل الكيميائي للديزل

يتكون الديزل المشتق من البترول من حوالي 75٪ من الهيدروكربونات المشبعة (بشكل أساسي البارافينات بما في ذلك n و ISO و cycloparaffins) و 25٪ من الهيدروكربونات العطرية (بما في ذلك النفثالين والألكيل بنزين). الصيغة الكيميائية التقريبية لوقود الديزل التقليدي هي C12H23 ، والتي تختلف تقريبًا من C10H20 إلى C15H28.

تتجمد معظم أنواع وقود الديزل في درجات حرارة الشتاء العادية ، على الرغم من أن درجة الحرارة هذه تتفاوت بشكل كبير. على سبيل المثال ، يتجمد وقود الديزل عادةً عند -8.1 درجة مئوية ، بينما يتجمد وقود الديزل الحيوي بين 2 و 15 درجة مئوية.

تزداد لزوجة الديزل بشكل كبير مع انخفاض درجة الحرارة ، وتحولها إلى مادة هلامية عند درجة حرارة -19 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية (5 درجات فهرنهايت) ، والتي لم تعد قادرة على التدفق في أنظمة الوقود. بالإضافة إلى ذلك ، يتبخر وقود الديزل التقليدي عند درجات حرارة تتراوح بين 149 درجة مئوية و 371 درجة مئوية.

تتراوح نقاط اشتعال الديزل التقليدية من 52 إلى 96 درجة مئوية ، مما يجعلها أكثر أمانًا من البنزين وغير مناسبة لمحركات الإشعال. على عكس البنزين ، لا علاقة لنقطة وميض وقود الديزل بأدائه في المحرك وجودة احتراقه التلقائي.

استخدامات الديزل في الصناعات المختلفة

ترتبط الشعبية المتزايدة لوقود الديزل الجديد باستخدامه على نطاق واسع. عندما يكون المنتج فعالًا ودائمًا وصديقًا للبيئة ، فسيتم توسيع استخدامه أيضًا.

يعد محرك الديزل ضروريًا لجميع الصناعات تقريبًا ويمكن استخدامه كمحرك ميكانيكي أو مولد طاقة أو محرك دفع. تستخدم المحركات الصناعية ومولدات الديزل بشكل أساسي في البناء والتعدين والبحر وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الناس مولدات الديزل في المنازل والمستشفيات.

في معظم أنحاء العالم ، ينقل الناس المنتجات بالشاحنات والقطارات التي تستخدم محركات الديزل. كما أن استخدام هذه المحركات في الزراعة ليس نادرًا. الديزل وقود فعال وله ميزات أمان لا تصدق للمركبات.

من الأفضل معرفة:

تُستخدم محركات الديزل في أكثر من ثلثي المعدات الزراعية في الولايات المتحدة. يقولون أيضًا إنهم يقومون ببعض أعمال البناء باستخدام هذا الوقود ، مثل رفع الكمرات الفولاذية ، وتعبيد الطرق ، وما إلى ذلك ، مما يمنح مزيدًا من الثقة لمركبات الديزل.

المركبات الأخرى التي تعتمد على محركات الديزل هي القوارب وكذلك الحافلات المدرسية ووسائل النقل العام. نظرًا لأن الديزل يسمح لنا بالسفر لمسافات طويلة حتى على ارتفاعات عالية ، فهو خيار شائع نسبيًا للنقل.

أخيرًا ، نظرًا لأن الديزل أقل قابلية للاشتعال والانفجار من أنواع الوقود الأخرى ، فإنه يستخدم في الجيش للدبابات والشاحنات. في الواقع ، تعتبر مركبات الديزل المستخدمة في الجيش أكثر أمانًا من الخيارات الأخرى لأنها تقلل من خطر نشوب حريق وانفجار في الحرب.

الاختلافات بين الديزل والبنزين

يصنع كل من الديزل والبنزين العادي من النفط الخام ، لكن طرق تكريرهما مختلفة. من حيث المبدأ ، يعتبر الديزل أسهل في التنقية من البنزين ، إلا أنه يحتوي على ملوثات أكثر.

ينتج الديزل طاقة لكل لتر أكثر من البنزين ، وتكون عملية احتراق محرك السيارة أكثر كفاءة ، مع كفاءة أعلى وانبعاثات أقل لثاني أكسيد الكربون. الديزل أغمق في اللون من البنزين ، وتكلفة شراء الديزل أقل من تكلفة البنزين.

عيوب استخدام الديزل

ينتج وقود الديزل ، تقليديًا على الأقل ، كميات أكبر من ملوثات الهواء مثل الكبريت وجزيئات الكربون الصلبة ، ويمكن أن تجعل خطوات التكرير الإضافية وآليات التحكم في الانبعاثات لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وقودًا أفضل.

بالإضافة إلى ذلك ، ينتج وقود الديزل ثاني أكسيد الكربون أكثر من البنزين لكل وحدة.

وتجدر الإشارة إلى أنه يتم إنتاج عدة درجات من وقود الديزل – على سبيل المثال ، التقطير “المتوسط” و “المتوسط” للمحركات عالية السرعة مع تغييرات متكررة وشاملة في الحمل والسرعة (مثل الشاحنات والسيارات) ونواتج التقطير “الثقيلة” .مناسب لمحركات التحميل ذات السرعة المتوسطة والثابتة (مثل القطارات والسفن والمحركات الثابتة).

من الأفضل معرفة:

معايير أداء هذه الأنواع من الوقود هي: رقم السيتان (معيار لسهولة الاشتعال) ، والتطاير ومحتوى الكبريت. تتميز أعلى الدرجات بأكبر قدر من التقلب لمحركات السيارات والشاحنات ، وأقل درجات التقلب للمحركات منخفضة السرعة ، مما يترك معظم بقايا الكربون وعادة ما ينتج معظم الكبريت . يعتبر الكبريت مكونًا مهمًا من ملوثات الديزل وبالتالي يتم مراقبته عن كثب.

وقود الديزل أقل قابلية للاشتعال من البنزين ، ولكن بسبب التبخر البطيء إذا انسكب على الطريق ، فإنه يمكن أن يسبب مخاطر انزلاق للمركبات.

لأنه بعد تبخر المكونات الخفيفة ، تبقى بقعة دهنية على الطريق ، مما يقلل من التصاق الإطارات والطريق ويسبب انزلاق المركبات.

يشبه فقدان الجر على الطريق الوضع الذي يحدث في الطرق الجليدية ، مما يخلق ظروفًا خطيرة للغاية للمركبات ذات العجلتين مثل الدراجات النارية والدراجات في المنعطفات.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى