إذا كنت من المتعلمين البصريين إلى حد ما ولا تستطيع فهم كيفية عمل محرك الديزل، فإن قناة Warped على YouTube موجودة لمساعدتك. يوضح مقدم البرنامج، باستخدام مكبس نار شفاف (شيء يشبه إلى حد كبير المحقنة)، مفهوم الاشتعال بالضغط، والذي، كما تعلمون، هو المبدأ الكامن وراء محرك الديزل. يبدأ الفيديو وهو يشرح الإعداد – مكبس حريق شفاف قادر على تحقيق نسبة ضغط تبلغ 25:1، وهي ليست بعيدة جدًا عن محركات الديزل الفعلية.
وبما أن الأكسجين متوفر بسهولة ويتم توليد الحرارة من خلال الضغط، فإن القطعة الوحيدة المفقودة لتحقيق الاحتراق هي النوع المناسب من الوقود. المثير للاهتمام هو أن فكرة مقدم العرض باستخدام قماش الفحم كمصدر للوقود تذكرنا إلى حد ما بتجارب رودولف ديزل المبكرة مع غبار الفحم، والتي أدت في النهاية إلى محرك الديزل الحديث. وعلى غرار ما فعله المخترع، يمكن رؤية مقدم اليوتيوب لاحقًا وهو يتحول إلى وقود الديزل في تجربته.
على الرغم من أنه لم يتمكن في البداية من تحقيق احتراق قماش الفحم، إلا أن استخدام مكبس نار أصغر (لإحداث المزيد من الضغط) واستخدام مطرقة ثقيلة أثبت نجاحه، وهو ما يمكنك رؤيته بعد مرور أربع دقائق تقريبًا. على الرغم من أن محاولته الأولى باستخدام الديزل لم تقدم نفس لقطات الحركة البطيئة كما كان يأمل، إلا أن محاولته الثانية نجحت في التقاط المبدأ الكامن وراء اشتعال الديزل أثناء العمل. يمكن رؤية جبهة اللهب، المشابهة لاختبار قماش الفحم، بوضوح في الفيديو، عند علامة 5:53 تقريبًا.
فهم وقود الديزل
السبب وراء استخدام محركات الديزل للإشعال بالضغط واستخدام محركات البنزين للإشعال بالشرارة له علاقة كبيرة بالوقود نفسه. يعتبر الديزل أقل تطايرًا بكثير من البنزين وله نقطة وميض أعلى، مما يعني أنه لا يتبخر بسرعة في درجة حرارة الغرفة مثل البنزين. وهذا هو السبب في أن أثر البنزين يشتعل بسهولة أكبر بكثير من اشتعال أثر الديزل، كما هو موضح في فيديو MythBusters هذا.
ومع ذلك، لا يزال الديزل وقودًا قابلاً للاحتراق، مما يعني أنه سيشتعل بمجرد توفر حرارة كافية. وإذا أخذنا في الاعتبار درجات حرارة الاشتعال الذاتي، والتي تُعرف بأنها الحد الأدنى لدرجة الحرارة التي يمكن أن تشتعل عندها دون الحاجة إلى مصدر خارجي، نجد أن وقود الديزل عمومًا يشتعل ذاتيًا عند درجة حرارة أقل من البنزين.
لذا فإن غرفة من الهواء الساخن المضغوط للغاية تكفي لإشعال الديزل، وهو ما يفسر فيديو Warped على YouTube. من الناحية الفنية، يمكنك أيضًا استخدام البنزين وقد يشتعل ذاتيًا، بشرط أن ترتفع درجات الحرارة بدرجة كافية، ولكن هذه ليست الطريقة التي يعمل بها محرك البنزين الفعلي. والأهم من ذلك، أن الإشعال التلقائي ليس شيئًا تريده في محرك البنزين، ولهذا السبب توصي محركات البنزين عالية الضغط باستخدام الوقود عالي الأوكتان.
ومع ذلك، هذا لا يعني أن الناس لم يحاولوا استخدام البنزين في سياق الإشعال بالضغط – فتقنية محرك Skyactiv من Mazda هي مثال جيد. ومع ذلك، على عكس محرك الاشتعال بالضغط الذي يعمل بالديزل، فإن حل مازدا هو نوع من الهجين. يُعرف باسم SPCCI، أو الإشعال بالضغط المتحكم فيه بالشرارة في مازدا، ويستخدم شمعة إشعال للمساعدة في بدء حدث اشتعال الضغط، ويمزج بشكل فعال كلا عنصري محركات الإشعال بالشرارة والضغط.
