تاریخچه موتورهای دیزل

موتورهای دیزل گونه‌ای موتور درون‌سوز است که در آن از چرخه دیزل برای ایجاد حرکت استفاده می‌شود. فرق اصلی آن با دیگر موتورها استفاده از احتراق در اثر تراکم است. در این گونه پیشرانه‌ها عمل انفجار صورت نمی‌گیرد، بلکه مخلوط سوخت و هوا در اثر تراکم بسیار بالا بدون جرقه زدن متراکم می‌شوند.

در سال ۱۸۹۰ میلادی آکروید استوارت حق امتیاز ساخت موتوری را دریافت کرد که در آن هوای خالص در سیلندر موتور متراکم می‌گردید و سپس (به منظور جلوگیری از اشتعال پیش‌رس) سوخت به داخل هوای متراکم شده تزریق می‌شد، این موتورهای با فشار پایین بودند؛ و برای مشتعل ساختن سوخت تزریق شده از یک لامپ الکتریکی و یا روشهای دیگر در خارج از سیلندر استفاده می‌شد.

کلمه دیزل نام یک مخترع و مهندس آلمانی به نام رودلف دیزل است که در سال ۱۸۹۲ پس از چهارده سال کار شبانه‌روزی، نوع خاصی از موتورهای احتراق داخلی را به ثبت رساند، که در آن اشتعال ماده سوختنی، بلافاصله بعد از تزریق سوخت به داخل سیلندر انجام می‌گرفت. این اشتعال عامل حرارت زیادی بود که در اثر تراکم زیاد هوا بوجود می‌آمد. وی ابتدا دوست داشت که موتور وی پودر زغال سنگ را بسوزاند ولی به سرعت به نفت روی آورد و نتایج قابل توجهی گرفت. به احترام این مخترع اینگونه موتورها را موتورهای دیزل می‌نامند.

رودولف دیزل

رودولف دیزل سال ۱۸۵۸ در شهر پاریس دیده به جهان گشود. پدر و مادرش از مهاجران باواریا بودند. رودولف دیزل تحصیلات خود را در دانشگاه پلی تکنیک مونیخ به پایان رساند. بعد از فارغ التحصیلی ، او به عنوان مهندس یخچال شروع به کار نمود. با این حال، عشق واقعی او طراحی موتور بود. رودولف دیزل طرح های بسیاری در موتور های حرارتی داشت که از جمله می توان به یک موتور هوا با انرژی خورشیدی اشاره نمود . در سال ۱۸۹۳، او در مقاله ای به توصیف یک موتور با احتراق درون سیلندر ( موتور احتراق داخلی ) پرداخت .

او در سال ۱۸۹۲ اختراع جدید خود را ، موتور دیزلی نام گذاری کرد. با این حال ، موتور دیزل ثابت کرد که می تواند سوخت را بدون نیاز به یک جرقه مشتعل نماید. او در سال ۱۸۹۷ اولین موتور دیزلی خود را آزمایش نمود. موتور های دیزلی مدرن ، نسخه بهبود یافته ی مفهوم اصلی رودولف دیزل است . آنها اغلب در زیردریایی ها، کشتی ها، لوکوموتیو، و کامیون های بزرگ و مولد برق ( دیزل ژنراتور ) استفاده می شوند.

اختراعات رودولف دیزل در سه نقطه اشتراک دارند :
۱٫ تمامی آنها مربوط به گرما و واگذاری از طریق پروسه های فیزیکی و یا قوانین طبیعی هستند.
۲٫ تمامی آنها شامل طراحی مکانیکی قابل ملاحظه ای هستند.
۳٫ تمامی آنها در ابتدا به مفهوم مخترع از انگیزه نیازهای جامعه شناختی بودند.
رودولف دیزل در ابتدا موتور دیزل را برای صنعتگران مستقل و صنعتگرانی که به رقابت با صنعت بزرگ می پرداختند، طراحی نمود.

نخستین مدل رودولف دیزل، یک سیلندر ۱۰ پا آهن با فلایویل در پایه آن ، در تاریخ ۱۰ اوت سال ۱۸۹۳ برای اولین بار شروع به کار کرد . رودولف دیزل دو سال را صرف ساخت این موتور دیزل نمود و در سال ۱۸۹۶ یک مدل دیگر با بازده نظری ۷۵ درصد ارائه نمود، که در مقایسه با ده درصد راندمان موتور بخار بود. در سال ۱۸۹۸ ، رودولف دیزل یک میلیونر بود.

موتورهای دیزل نیز مانند سایر موتورهای احتراق داخلی بر مبناهای مختلفی قابل طبقه‌بندی هستند. مثلاً می‌توان موتورهای دیزل را بر حسب مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش میل لنگ به موتورهای دیزل دوزمانه و یا موتورهای دیزل چهارزمانه تقسیم‌بندی نموده و یا بر حسب قدرت تولیدی که به شکل اسب بخار بیان می‌گردد. یا بر حسب تعداد سیلندر و یا شکل قرارگیری سیلندرها که بر این اساس به دو نوع موتورهای خطی و موتورهای V یا خورجینی تقسیم‌بندی می‌کردند و …

ساختمان ساختار موتورهای دیزل تنها در سیستم تغذیه و تنظیم سوخت با موتورهای اشتعال جرقه‌ای تفاوت می‌کند؛ بنابراین ساختارهای بسیار مشابهی میان این موتورها وجود دارد و تنها تفاوت ساختمانی آنها قطعات زیر است که در موتورهای دیزل وجود دارد و در سایر موتورهای احتراق داخلی وجود ندارد.

طی سالهای متمادی پس از اختراع موتور دیزل، از این نوع موتور عمدتاً و منحصراً در کارهای درجا و سنگین از قبیل تولید برق، تلمبه کردن آب، راندن قایق‌های مسافری و باری و همچنین برای تولید قدرت جهت رفع بعضی از نیازهای کارخانجات استفاده می‌شد. این موتورها سنگین، کم سرعت، دارای یک یا چند سیلندر و از نوع دوزمانه یا چهارزمانه بودند.

پیشرفت بیشتر موتورهای دیزل، تا توسعه سیستم‌های پیشرفته تزریق سوخت در دهه ۱۹۳۰ طول کشید. در این سالها رابرت بوش تولید انبوه پمپ‌های سوخت‌پاش خود را آغاز کرد. توسعه پمپ‌های سوخت‌پاش (پمپ‌های انرژکتور) با توسعه موتورهای کوچکی که برای استفاده در خودروها مناسب بودند متعادل شد.

موتورهای دیزل سبکتری که سرعتشان نیز بالا بود در سال ۱۹۲۵ به بازار عرضه شدند. با آنکه پیشرفت در ساخت این موتورها کند بود. اما در سال ۱۹۳۰ موتورهای دیزل قابل اطمینان که به خوبی طراحی شده‌بودند و چند سیلندر و سریع نیز بودند به بازار عرضه شد. این پیشرفت تا پایان جنگ جهانی دوم برای مدتی کند بود. لیکن از آن تاریخ تاکنون طراحی و تولید این موتورها به طریقی پیشرفت نموده است که امروزه استفاده گسترده و فراگیر از موتورهای دیزل را شاهد هستیم.