متد و عملکرد دوگانه سوز کردن دیزل ژنراتور

مشخصه های مختلفی جهت تشخیص و تمیز دادن موتور احتراق داخلی دیزل از موتورهای چهار زمانه احتراق شمعی که با بنزین و یا گاز کار میکنند وجود دارد.

- در یک موتور دیزلی از خاصیت احتراق سوخت در اثر تراکم در مقایسه با احتراق از طریق شمع استفاده میشود.در حقیقت گرمای ایجاد شده توسط هوای تحت فشار و تراکم بالا سبب احتراق گازوئیل اسپری شده به داخل سیلندر میشود.

- موتور دیزلی باعث تراکم و فشرده شدن هوا داخل سیلندر شده و بعد از آن گازوئیل از طریق انژکتور به داخل سیلندر با فشار بسیار بالاتر از فشار داخل سیلندر و بوسیله انژکتور اسپری میشود. در حالیکه در موتورهای اتومبیلی سوخت (بنزین یا گاز) قبل از ورود به داخل سیلندر با یکدیگر مخلوط شده و پس از آن این مخلوط از طریق دریچه کنترل به سیلندر وارد میشود. در برخی متدهای دیگر نیز مخلوط قبل از ورود به سیلندر و به صورت پاشش غیر مستقیم و توسط انژکترها در پشت سوپاپ هوا انجام میپذیرد. پس از ورود مخلوط سوخت و هوا و انجام مرحله تراکم سیستم احتراق شمع فعال شده و با ایجاد جرقه از طریق تخلیه الکتریکی بر روی کنتاکتهای شمع انرژی لازم برای مشتعل شدن مخلوط سوخت هوا و آزاد کردن انرزی انجام میپذیرد.

از آنجائیکه در موتورهای دیزلی فقط هوا(بدون سوخت) در محفظه سیلندر متراکم میشود بنابراین امکان افزایش تراکم (13:1 - Compression Ratio: 23:1) و رسیدن به انرژی بالاتر بدون احتمال بروز خود احتراقی (Self-Igniting ) در سیلندردر مقایسه با موتورهای احتراق شمعی (8:1 - Compression Ratio: 12:1) فراهم خواهد بود. یک مزیت مهم در نرخ تراکم بالا آن است که موتورهای دیزلی به شکل ذاتی دارای بازدهی بالاتر در مقایسه با موتورهای با احتراق شمع میباشند. این بدان معنی است که بیشتر انرژی حاصل از سوخت به انرژی مکانیکی تبدیل میشود تا انرژی گرمائی.(این مسئله به عبارتی اولین و مهمتریت انگیزه در اختراع موتور دیزل بود).

گاز طبیعی در دمای بالاتری (650 - 620 سانتیگراد) در مقایسه با سوخت گازوئیل (400-260 سانتیگراد) احتراق میپذیرد. به همین دلیل یک موتور دیزلی نمیتواند 100% با گاز طبیعی کار کند زیرا دای حاصل از تراکم به اندازه ای نیست که بتواند باعث احتراق گاز طبیعی شود. بنابراین جهت ایجاد احتراق در موتور دوگانه سوز میزان کمی گازوئیل به عنوان سیستم ایجاد احتراق ضروری میباشد. این میزان کم گازوئیل توسط دمای تراکم حاصل شده در سیلندر مشتعل میشود و میتواند حرارت و انرژی لازم برای احتراق گاز را فراهم آورد.

یک موتور دوگانه سوز از یک موتور دیزل متعارف به عنوان اساس کار بهره میبرد که سیستم سوخت رسانی انژکتور برای تامین گازوئیل بطور معمول بر روی آن وجود دارد و فقط سایر اجزاء مربوط به سیستم گاز رسانی به موتور شامل Gas Regulator Train, Gas mixer, Throttle Valves, Throttle Distributors, Sensors, Gas Injectors, Microprocessor Controlers و غیره متناسب با نوع و مدل موتور باید به آن اضافه گردد.

 به منظور دوگانه سوز کردن موتور دیزل سه نوع متد تائید شده به شرح ذیل وجود دارد: 

تزریق گاز طبیعی با فشار کم: در این روش گاز طبیعی قبل از ورود به محفظه سیلندر با هوا مخلوط میگردد این پروسه معمولا تحت فشار متوسط  3.5 (Bar) انجام میپذیرد. در موتورهای دیزل مجهز به توربوشارژر، فشار تزریق گاز طبیعی باید بیشاز فشار خروجی توربوشارژر(Boost Pressure) باشد.

تزریق گاز طبیعی با فشار بالا: در این روش گاز با فشار بسیار بالا تقریباً 200 بار به محفظه سیلندر تزریق میشود. این فشار بالا از آن جهت ضرورت دارد که گاز باید در لحظه ای که پیستون در مرحله تراکم و گازوئیل برای ایجاد احتراق اولیه به داخل سیلندر اسپری شده است وارد شود. از این روش در دوگانه سوز کردن موتور ژنراتورهای خیلی بزرگ که برای کاربردهای نیروگاهی و دائم کار هستند استفاده میشود. 

سیستم احتراق یکپارچه سوخت و هوا: در این سیستم گاز طبیعی در نقطه ای قبل از ورودی توربوشارژر وارد سیستم میشود. در این روش به علت بکارگیری یک سیستم منفرد و فشار پائین، هزینه تامین سایر قطعات سیستم دوگانه سوز در سطح متوسط بوده و کنترل کننده های میکروپروسسوری،سنسورهای پیشرفته وبکارگیری تکنولوژی بالا در گاورنرها دقت و نظارت بسیار ظریفی را در عملکرد موتور دوگانه سوز بوجود می آورد.