محركات الديزل المبردة بالهواء

أنواع محركات الديزل المبردة بالهواء

تستخدم المركبات الحديثة أنظمة تبريد سائلة للحفاظ على درجات حرارة المحرك ضمن حدود معقولة أثناء التشغيل. ومع ذلك، لا تزال تقنية التبريد بالهواء شائعة في العديد من الصناعات بسبب مزاياها الفطرية.

لا يتطلب محرك الديزل المبرد بالهواء مضخة ماء أو مشع أو ترموستات أو خراطيم أو فتحات ماء/غطاء أو أي مكون آخر لنظام التبريد السائل. يعتمد على تدفق الهواء الناتج عن حركة المركبة للحفاظ على برودة كتلة المحرك ورأس الأسطوانة. عادةً ما يكون للمحرك زعانف كبيرة مُسكبة في رأس الأسطوانة أو الكتلة لتشع الحرارة بعيدًا عن الجزء. لقد فهم السكان الأصليون في القطب الشمالي هذا المبدأ منذ زمن طويل من خلال وضع الجثث في مكان مفتوح خلال فصل الشتاء بينما كان الهواء يتجمد.

سواء كان محرك الديزل المبرد بالهواء لا يزال مفيدًا في التكنولوجيا المعاصرة أم لا، فإن الحقيقة هي أن الكثير من الآلات لا تزال تستخدمه. فيما يلي بعض الأمثلة على الآلات التي قد تحتوي على محرك ديزل مبرد بالهواء:

• مصيدة الشحوم: يتم استخدام هذا الجهاز في المطابخ التجارية لمنع الدهون والزيوت والشحوم من دخول نظام مياه الصرف الصحي. يعمل محرك ديزل على تشغيل مضخة مصيدة الشحوم، التي تسحب مياه الصرف الصحي من خزان الفصل للمعالجة الإضافية.
• مضخة الحريق: غالبًا ما توجد مضخات الحريق في قاع المباني الشاهقة. تضمن توفر المياه في حالة نشوب حريق في أي مستوى من المبنى. يمكن لمحركات الديزل المبردة بالهواء أن تبدأ تلقائيًا عند انخفاض ضغط المياه في المدينة أو عند فتح صمام في مضخة الحريق أثناء العمليات العادية.
• مجموعة المولدات: تُعد مجموعات مولدات الديزل المبردة بالهواء مفيدة أينما كانت درجات الحرارة شديدة البرودة. سيكون توفير نظام تبريد بالماء غير عملي، ويصبح التبريد بالهواء أكثر بأسعار معقولة من خيارات التبريد الأخرى.
• مضخات الشحوم: قد تُستخدم مضخات الشحوم مع محركات الديزل المبردة بالهواء على منصات النفط لمعالجة فصل النفط عن الماء والغاز الطبيعي في عملية الاستخراج. تدعم هذه المضخات تشغيل الحفر بسلاسة من خلال نقل سوائل الحفر، التي تشمل الماء والإضافات ومواد التشحيم لبتات الحفر، بالإضافة إلى أي نفط مستخرج وغاز طبيعي.
• أجهزة التعبئة: تُشغل محركات الديزل أيضًا أجهزة التعبئة لفصل النفط والغاز في عملية الإنتاج. تُستخدم لفصل الخزان المنتج عن التكوينات غير المنتجة المجاورة ومنع تدفق السوائل من الخزان إلى التكوينات الأخرى.

لا تزال محركات الديزل المبردة بالهواء شائعة في العديد من الصناعات لأن أنظمة التبريد الخاصة بها فعالة من حيث التكلفة نسبيًا. لا داعي للقلق بشأن تسرب سوائل التبريد أو الحاجة إلى صيانة مستمرة للمضخات والمشعات، وبساطتها ميزة كبيرة في المناطق النائية حيث لا تكون التكنولوجيا متقدمة بما فيه الكفاية لدعم أنواع أخرى من أنظمة سوائل التبريد.

مواصفات وصيانة محركات الديزل المبردة بالهواء

المواصفات

• الأبعاد والأوزان الكلية: تختلف حسب وظيفة المحرك وسعته وواجبه. طريقة شائعة لقياس أبعاد وأوزان محرك الديزل المبرد بالهواء هي استخدام الارتفاع والطول والعرض والكتلة.
• زعانف التبريد: يحتوي محرك الديزل النموذجي على عدد وشكل وحجم زعانف التبريد على الأسطوانة ورأس الأسطوانة. إنها أيضًا وحدة مهمة لأبعاده وأوزانه الكلية.
• المواد ونوعية البناء: نظرًا لأن مبردات الهواء تعتمد على تدفق الهواء المحيط لإزالة الحرارة من المحرك، فإن اختيار المواد أمر مهم للغاية. يُعد سبيكة الألومنيوم خيارًا عالي الأداء بسبب وزنه الخفيف وقدرته السريعة على تبديد الحرارة ومقاومته الجيدة للتآكل. بالإضافة إلى ذلك، تضمن جودة البناء القوية الملاءمة الدقيقة والإغلاق لضمان المتانة والموثوقية.
• درجات الحرارة القصوى: نظرًا لتعرضه المتكرر للبيئة الخارجية، يجب أن يتحمل محرك الديزل المبرد بالهواء مجموعة واسعة من درجات الحرارة. تبلغ درجة حرارة التشغيل حوالي 200 ~ 220 درجة مئوية. يمكن أن تصل درجة حرارة الأسطوانة إلى أكثر من 300 درجة مئوية. لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة الهواء المبرد 60 ~ 70 درجة مئوية. أيضًا، في المناطق الباردة للغاية، يمكن أن تنخفض درجة الحرارة إلى -40 درجة مئوية. لذلك، يجب أن يستخدم المحرك مواد يمكنها الأداء بشكل جيد في درجات الحرارة القصوى هذه.

الصيانة

• الإصلاح العام: يشمل الإصلاح العام لمحرك الديزل المبرد بالهواء بشكل عام جانبين، وهما الفحوصات الدورية وإصلاحات المحرك في الوقت المناسب أو استبدال الأجزاء. تعتمد الفحوصات الدورية على مواصفات الشركة المصنعة واستخدام المحرك. عند إصلاح المحرك، انتبه بشكل خاص إلى زعانف التبريد وأنابيبها المتصلة. إذا تم العثور على أي منطقة تالفة أو مشوهة أو مسدودة، فيجب إصلاحها أو تنظيفها في أسرع وقت ممكن لتجنب ظاهرة ارتفاع درجة الحرارة المحلية.
• نظام التشحيم: تعتمد محركات الديزل المبردة بالهواء على مضخة الزيت لضمان دوران الزيت بشكل مستمر. تكون المضخات عادةً كهربائية، مما يتطلب تشغيل مصدر الطاقة الكهربائية بشكل جيد. في البيئات الباردة، يجب تسخين الزيت قبل دورانه. تعد الفحوصات المنتظمة والتغييرات في الوقت المناسب ضرورية للحفاظ على تشغيل المحرك لفترة طويلة. اتبع اقتراحات الشركة المصنعة لاختيار الزيت.
• التشغيل الفعال: في محرك مبرد بالهواء، يكون المبرد جزءًا ثابتًا. لذلك، يجب على المستخدمين إيجاد طريقة للحفاظ على تشغيل المحرك بسلاسة، وبالتالي منع تراكم الغبار على المبرد وزعانف التبريد. يمكن تحقيق ذلك من خلال الحفاظ على بيئة عمل المحرك نظيفة نسبيًا.
• تحكم درجة الحرارة: يجب على المشغلين مراقبة درجة حرارة محرك الديزل المبرد بالهواء بانتظام. إذا وجدوا أن درجة الحرارة مرتفعة باستمرار أو توجد ظواهر غير طبيعية أخرى، فيجب عليهم اتخاذ تدابير فورية للتحقيق في السبب وحل المشكلة في الوقت المناسب لتجنب المزيد من التلف للمحرك.

السيناريوهات

نظرًا لأن محركات الديزل تُستخدم على نطاق واسع في الصناعة، إليك بعض السيناريوهات الشائعة لاستخدام محركات الديزل المبردة بالهواء.

• مواقع البناء: تُستخدم محركات الديزل المبردة بالهواء بشكل أساسي كمصدر طاقة لآلات البناء. تشمل آلات البناء النموذجية الشاحنات ذات الدفع الرباعي والحفارات وأسطوانات الطرق. تقع مواقع البناء عادةً بعيدًا عن المناطق الحضرية. لذلك، من الضروري استخدام محركات الديزل كمصدر طاقة لأنها تتمتع بتشغيل مستقر وموثوقية عالية. تعد ثبات الطاقة وقابلية التكيف مع البيئات المعقدة أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لمحركات الديزل المبردة بالهواء.
• ري الأراضي الزراعية: يمكن لمحركات الديزل المبردة بالهواء تشغيل مضخات المياه لري الأراضي الزراعية. يمكن لمضخات مياه محرك الديزل سحب المياه الجوفية أو مياه النهر ثم رش المياه على الأراضي الزراعية من خلال نظام الري. تُحسّن هذه الطريقة كفاءة الري وجودة المحاصيل. كما أنها تتغلب على حدود أساليب الري اليدوي التقليدية.
• اللوجستيات والنقل: تُشغل محركات الديزل المبردة بالهواء الرافعات الشوكية والراصات وعربات الرفع في صناعة اللوجستيات والنقل. تتعامل هذه الآلات مع مهام شاقة في مراكز اللوجستيات والمستودعات يوميًا. تحتاج إلى العمل بشكل ثابت لفترة طويلة ولديها قابلية جيدة للتكيف مع بيئات العمل المختلفة. وبالتالي، تصبح محركات الديزل المبردة بالهواء اختيارًا ممتازًا.
• صناعة السيارات: تستخدم صناعة السيارات بشكل أساسي آلات اختبار محرك الديزل المبرد بالهواء. تتطلب هذه آلات الاختبار تحكمًا دقيقًا وموثوقية عالية. تختار أودي، المسؤولة عن تصميم وإنتاج آلات الاختبار، محرك ديزل مبرد بالهواء لأدائه الممتاز ومعاييره الفنية عالية الجودة. يضمن محرك الديزل المبرد بالهواء هذا اختبارات دقيقة ونتائج موثوقة.

كيفية اختيار محركات الديزل المبردة بالهواء

عند اختيار محرك ديزل مبرد بالهواء مناسب لتطبيق معين، من الضروري مراعاة العديد من العوامل لضمان الأداء الأمثل والكفاءة والتوافق مع الاستخدام المقصود.

• تحليل متطلبات التطبيق

  عند اختيار محرك مولد ديزل مبرد بالهواء مناسب، من الضروري أولاً تحليل احتياجات التطبيق. من المهم مراعاة طبيعة المهمة وبيئة العمل. بادئ ذي بدء، يجب على المستخدمين تحديد الطاقة اللازمة للوظيفة. يجب عليهم مراعاة أشياء مثل طلب الحمل والمعدات المتصلة والطاقة المخرجة المرغوبة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون الحجم والوزن الفعلي للمحرك متوافقين مع متطلبات مساحة التركيب ونقلها. علاوة على ذلك، يمكن لبيئة العمل أن تؤثر على أداء المحرك. على سبيل المثال، قد تتطلب الارتفاعات العالية أو درجات الحرارة القصوى ميزات خاصة لضمان التشغيل السليم.

• مواصفات المحرك

  يجب على المستخدمين الانتباه إلى العديد من المعلمات الرئيسية عند اختيار محرك مولد ديزل مبرد بالهواء. أولاً، يجب أن يتناسب نوع المحرك (محرك أحادي الأسطوانة أو ثنائي الأسطوانات أو رباعي الأشواط) مع احتياجات التطبيق. بعد ذلك، يجب أن تكون الطاقة الاسمية والعزم كافيين لتلبية طلب الحمل. بالإضافة إلى ذلك، يعد استهلاك الوقود والكفاءة أمرًا بالغ الأهمية لتكاليف التشغيل. علاوة على ذلك، يجب أن يكون نظام التبريد (مروحة تدفق محوري أو تبريد مركزي) فعالًا للبيئة المقصودة. أخيرًا، يجب مراعاة مؤشرات الأداء الأخرى، مثل التسارع وسعة الحمل، بناءً على حالات الاستخدام المحددة.

• التوافق والتطابق

  عند اختيار محرك مولد ديزل مبرد بالهواء، يجب على المستخدمين التأكد من أن المعلمات الفنية للمحرك تتطابق مع معدات توليد الطاقة. وهذا يشمل التأكد من أن الطاقة والجهد والتردد والمواصفات ذات الصلة الأخرى متوافقة لضمان التجميع والتشغيل السليمين. بالإضافة إلى ذلك، يجب على المستخدمين التحقق من أن أنظمة المحرك المساعدة (مثل نظام إمداد الوقود ونظام الإشعال ونظام العادم) متوافقة مع المعدات المصاحبة. يضمن ذلك التكامل السلس والأداء الأمثل.

• جودة واختيار المورد

  يجب على المستخدمين إعطاء الأولوية لجودة المحرك والموثوقية عند اختيار محرك مولد ديزل مبرد بالهواء. يجب عليهم اختيار العلامات التجارية المعروفة والشركات المصنعة الموثوقة ذات السجلات الراسخة في الصناعة. لمزيد من تقييم عروض المورد، يجب على المستخدمين إجراء بحث ومقارنة العلامات التجارية والنماذج المختلفة، مع مراعاة عوامل مثل حصة السوق والمزايا الفنية ودعم ما بعد البيع. بالإضافة إلى ذلك، يجب على المستخدمين التأكد من أن المحرك المحدد يفي بمعايير الجودة والشهادات ذات الصلة. وهذا يوفر مزيدًا من ضمان جودته وسلامته.

أسئلة وأجوبة

س: ما هي سوائل التبريد القديمة المستخدمة لمحركات الديزل المبردة بالهواء؟

ج: تستخدم المحركات المبردة بالهواء الهواء المحيط كسائل تبريد. وبالتالي، لا تُستخدم سوائل التبريد، على عكس المحركات المبردة بالسائل التي تعتمد على الماء أو سوائل التبريد السائلة المحددة.

س: هل لا تزال محركات الديزل المبردة بالهواء تُستخدم اليوم؟

ج: نعم، على الرغم من انتشار محركات الديزل المبردة بالهواء في الماضي، لا تزال بعض الصناعات تستخدمها. لا تزال بساطتها وموثوقيتها واحتياجاتها المنخفضة للصيانة جذابة لبعض التطبيقات حيث قد لا تكون تقنيات التبريد الحديثة قابلة للتطبيق.

س: هل ترتفع درجة حرارة محركات الديزل المبردة بالهواء؟

ج: يمكن أن ترتفع درجة حرارة المحرك المبرد بالهواء إذا لم ينتقل ما يكفي من الهواء عبره. قد ينتج عن ذلك سوء تصميم المحرك أو وجود مكون معيب أو عدم صيانته بشكل مناسب.

س: ما هي مدة عمر محركات الديزل المبردة بالهواء؟

ج: مع العناية والصيانة المناسبة، يمكن أن تعمل محركات الديزل المبردة بالهواء لمدة 20-30 عامًا أو أكثر، اعتمادًا على العديد من العوامل. تشمل هذه العوامل جودة المحرك وظروف التشغيل وما إذا كان يتلقى صيانة منتظمة وإصلاحات في الوقت المناسب.