موضوع: بررسی علت راندمان بهتر موتور دیزلی نسب به بنزینی

بنزین و گازوئیل هر دو از منبع نفت خام تهیه می‌شوند و دو سوخت مایع هیدروکربنی هستند؛ اما گازوئیل خواص متفاوتی از بنزین دارد. گازوئیل از بنزین متراکم‌تر است و ازنظر حجمی حدودا ۱۵ درصد انرژی بیشتری دارد.

پیشرانه‌های دیزل در تبدیل سوخت به انرژی مکانیکی نیز بسیار مؤثرتر از پیشرانه‌های بنزینی هستند و درحقیقت، خودروهای دیزلی ۴۰ درصد در انجام این کار بهتر عمل می‌کنند. هر دو نوع پیشرانه‌ به‌عنوان پیشرانه‌های حرارتی طبقه‌بندی می‌شوند؛ زیرا انرژی گرمایی سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند؛ اما پیشرانه‌ی دیزل از بازده حرارتی بهتری از پیشرانه‌های بنزینی برخوردار است. این یعنی تبدیل انرژی بیشتری دارند و بخش کمتری از حرارت را با انتقال به محیط هدر می‌دهند.پیشرانه‌های دیزلی با فشردن هوا در فضای کوچک محفظه‌ی احتراق کار می‌کنند تا هوا به‌اندازه‌ی کافی داغ شود و درصورت تزریق گازوئیل، اشتعال یابد. پیشرانه‌‌ی بنزینی در نسبت تراکم کمتر برای اشتعال به شمع‌ها نیاز دارد. نسبت تراکم بیشتر پیشرانه‌‌ی دیزل بدین‌معنی است که از نسبت انبساط بیشتری بهره می‌برد. به‌عبارت‌دیگر، تفاوت بین فضای فشرده‌شده و فضای باز‌شده هنگام رسیدن پیستون به پایین‌ترین نقطه در سیلندر بیشتر خواهد بود و این برابر با بازده بیشتر است.



بیشتر پیشرانه‌های بنزینی مقدار هوای ورودی به پیشرانه‌ را کنترل می‌کنند؛ زیرا نسبت هوا به سوخت باید در نقطه‌ی مطلوب ۱۴/۷: ۱ باقی بماند؛ بنابراین، مقدار سوخت و هوای ورودی به پیشرانه‌ تنظیم می‌شوند. پیشرانه‌‌ی دیزل می‌تواند به هر اندازه که بخواهد هوا بمکد و تنها با تزریق کمتر یا بیشتر سوخت اشتعال را کنترل کند. پیشرانه‌‌ی بنزینی در تلاش است تاحدممکن مقدار هوای بیشتری در دورهای پایین و هنگام کم بازشدن دریچه‌ی گاز بمکد؛ اما در این‌ کار موفق نمی‌شود و بدون اینکه کارایی داشته باشد، انرژی مصرف می‌کند. موتور دیزل این مشکل را ندارد و همین امر باعث افزایش بازده آن می‌شود.
پیشرانه‌ی دیزل CO2 کمتری تولید می‌کند؛ زیرا کارآمدتر است و سوخت کمتری می‌سوزاند. سوخت دیزل باعث ایجاد اکسیدهای نیتروژن (NOx) بیشتری در محفظه‌ی احتراق می‌شود؛ اما هیچ ارتباطی با ترکیب سوخت دیزل ندارد. اکسیدهای نیتروژن در هر فرایند احتراق در دمای زیاد شکل می‌گیرد؛ زیرا نیتروژن موجود در هوا با اکسیژن ترکیب می‌شود.

ازآنجاکه احتراق پیشرانه‌‌ی دیزل در دمای بیشتری اتفاق می‌افتد و مخلوط آن نیز رقیق است، NOx بیشتری ایجاد می‌کند. چنین آلودگی‌هایی با استفاده از فناوری‌هایی مانند کاتالیزور SCR پاک می‌شود و جدیدترین پیشرانه‌های دیزلی مقدار NOx بسیار کمی تولید می‌کنند.
راه‌حل فولکس‌واگن برای کاهش آلایندگی سوخت دیزل

کاتالیست‌های SCR معمولی برای کاهش اکسیدهای نیتروژن در گازهای خروجی اگزوز خودرو معمولا در نزدیکی پیشرانه‌ قرار دارند تا سریعا پس از استارت‌زدن کار کنند. دمای گازهای خروجی اگزوز حدود ۵۰۰ درجه‌ی سلسیوس است؛ اما SCR در شرایطی بهینه کار خواهد کرد که دمای گازهای خروجی بین ۲۲۰ تا ۳۵۰ درجه سلسیوس باشد. مجموعه‌ی کاتالیست فولکس‌واگن دوبخشی است و بخش دوم مبدل کاتالیست در جایی قرار دارد که دما گازهای خروجی ۱۰۰ درجه‌ی سلسیوس دیگر خنک‌تر شده‌اند. فناوری فولکس‌واگن بهره‌وری را درمقایسه‌با سیستم‌های تک‌بخشی معمولی به ۸۰ درصد می‌رساند.

مزیت های موتور دیزل:

1) در شرایط برابر ( یک موتور 1200 سی سی دیزل در برابر یک موتور 1200 سیسی بنزینی )توان و گشتاور بیشتری دارد ( 20 تا 30 درصد بیشتر از موتور بنزینی ). راندامان حرارتی موتور های دیزل از موتور های بنزینی بیشتر است.
2) مصرف سوخت پایین تری دارند ( تا 30 درصد).
3) موتور های بادوام تری هستند.

معایب :

1) به علت نسبت تراکم احتراق بالاتر نیاز به قطعات مکانیکی با توان تحمل فشار بالاتر هست- قطعات مکانیکی گرانتر.
2) نیار به سیستم هایی تولید فشار سوخت با فشار بسیار بالا می باشد ( بیش از 1000 بار ) در برابر 5 بار فشار سوخت خودرو های بنزینی.
3) آلاینده های NOX و سولوفور در خودرو های دیزل بیشتر است.
4) برای مهار آلاینده های NOX , سولفور نیاز به کاتالیست و سیستم های فعال کنترل آلاینده مانند SCR می باشد.( گرانتر هستند نیاز به نگهداری و تعویض دوره ای دارند).
5) سوخت گازوییل یک نوع سوخت غنی تر نسبت به بنزین می باشد در فرآینده پالایش نفت خام سوخت گرانتری هست ( بر خلاف قیمت در ایران).
5) برای تهیه سوخت گازوییل با PPM سولفور پایین تر 10 هزینه بیشتر نسبت به بنزین استاندارد یورو 6) نیاز هست. ( در ایران گازوییل با PPM 100 بهترین انتخاب ممکن است).

7) برای کنترل مطلوب موتور های دیزل نیاز به سیستم الکترونیک پیشرفته تر و سنسور ها وانزکتور های فشار بالای گرانتر نیاز هست.

به طور کلی مشکل آلایندگی، گرانی سوخت، عدم علاقه شرکت های نفتی، انحصاری بودن تکنولوپژی مدرن دیزل ( عمدتا در اختیار شرکت های آلمانیست بر خلاف موتور های بنزینی که بیش از 5 کشور دنیا توان طراحی و تولید آن را دارند- )
و البته مسیر تحول دنیای خودرو به سمت خودرو های برقی می تواند تهدیدات خودرو های دیزل باشد.

موتورهای بنزینی دارای نسبت تراکم تقریبی 10 به 1 هستند
و موتورهای دیزلی داراری نسبت تراکم تقریبی 24 به 1 هستند و به دلیل همین نسبت تراکم چون مخلوط سوخت و هوا خیلی متراکم شدند نیازی به شمع جرقه زنی ندارند و خود به خود محترق میشن
همین نسبت تراکم باعث شده که موتورهای دیزلی گشتاور بسیار بالاتری نسبت به موتورهای بنزینی داشته باشن و در اون طرف ماجرا موتورهای بنزینی قدرت بیشتر و گشتاور کمتری دارن
همین تفاوت گشتاور و قدرت میتونه ملاک انتخاب بین بنزینی و دیزلی باشه

قیمت سوخت بنزین و گازویل در اروپا (بنزین یورو 5 سوپر یورو 5 و دیزل B7)
https://autotraveler.ru/en/spravka/f...in-europe.html

تقریبا بستگی به کشور داره ولی از حدود ده درصد ارزانتر از بنزین تا ده درصد گرانتر از بنزین هست در اروپا

البته یکی از دلایل بسیار مهم گشتاور بیشتر موتورهای دیزلی علاوه برا تراکم و بازده حرارتی بیشتر یک لیتر گازویل نسبت به یک لیتر بنزین که شما هم اشاره کردید
دارا بودن استروک بیشتر موتورهای دیزلی در برابر موتورهای بنزینی هست
که باعث میشه گشتاور بیشتری تولید کنه ولی از اونور دور موتور کمتر و اسب بخار کمتر میشه

موتورهای گازویل سوز برای مصارف شهری هم خوب هستند هم مصرف کمتری از بنزینی دارند هم گشتاور بیشتری در دور پایین که باعث میشه شما پدال گاز رو کمتر فشار بدهید و مصرف پایینتر هم بیاد

یکی دیگه از دلایل اینکه موتور دیزل گشتاور بسیار بالایی داره علاوه بر نکاتی که دوستان فرمودند فشار ثابت بودن موتور های دیزل هست.