15

2025

-

08

لماذا تصدر محركات الديزل دخانًا أسود؟

المؤلف:


تنبعث من محركات الديزل بسهولة دخان أسود من العادم عند الأحمال العالية.

تنبعث محركات الديزل بسهولة دخان أسود من العادم عند الأحمال العالية. يُعتقد عمومًا أنه عندما يكون حمل محرك الديزل مرتفعًا، تزداد كمية الوقود المحقونة في غرفة الاحتراق، وترتفع درجة الحرارة في غرفة الاحتراق أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن التكوين غير المتساوي لخليط محرك الديزل سيسبب تحلل وتبلمر الوقود المحترق مع نقص الهواء في المنطقة المحلية من غرفة الاحتراق إلى سخام (الكربون الأسود) تحت ظروف درجة حرارة عالية ونقص الأكسجين. دخان الفحم ليس كربونًا نقيًا، بل هو بوليمر يتكون بشكل رئيسي من الكربون (أكثر من 85%) ولكنه يحتوي أيضًا على كميات صغيرة من الأكسجين والهيدروجين والرماد، وتركيبه يختلف مع حمل محرك الديزل. عند جمع الدخان الأسود من خلال فلتر ومشاهدته تحت المجهر الإلكتروني، يمكن رؤية أن قطر جزيئات الدخان الكربوني الكبيرة حوالي 0.05 ميكرومتر. تفاعل التكسير عالي الحرارة أثناء الاحتراق في محركات الديزل أمر لا مفر منه، خاصة في محركات الديزل ذات الاحتراق المختلط الفراغي حيث تحيط الغازات عالية الحرارة بقطرات الزيت السائل، مما يخلق الظروف الأكثر ملاءمة لتفاعل التكسير. التصوير عالي السرعة لعملية الاحتراق يثبت أن كمية كبيرة من الدخان الأسود ستظهر حول مركز الميت العلوي، ولكن بشكل عام، يمكن للسخام أن يجد الهواء في الاحتراق اللاحق ويحترق تمامًا، مما لا يترك دخانًا أسود في العادم. ولكن إذا كان الهواء في الأسطوانة غير كافٍ وكانت عملية الخلط بطيئة، ستنخفض درجة حرارة الأسطوانة بسبب التمدد، ولن يحترق الكربون وسيتجمع إلى سخام. يؤدي تكوين دخان الفحم إلى تقليل كفاءة الوقود لمحركات الديزل ذات الاحتراق غير الكامل، وزيادة درجة حرارة العادم، وانبعاث الدخان الأسود من العادم. تغطي مساحة سطح غرفة الاحتراق بالفحم ولا يمكن زيادة الحمل أكثر. يمكن أن يسبب تراكم الكربون أيضًا أعطالًا مثل تعلق حلقات المكبس أو المكابس، وعض الصمامات. لذلك، لا يُسمح لمحركات الديزل بالعمل تحت ظروف حمل زائد طويلة الأمد.