وقود الديزل

وقود الديزل
Siedeverläufe qualitativ
أسماء أخرى

Diesel, Dieselöl, AGO (Automotive Gasoil)

الوصف Kraftstoff für selbstzündende Kolbenmotoren; farblose bis gelbliche Flüssigkeit mit typischem Diesel-Geruch [1]
Herkunft

fossil

CAS-Nummer

68476-34-6

السمات
الحالة الطبيعية flüssig
اللزوجة

2…4,5 mm2/s (40 °C) [2]

الكثافة

0,820…0,845 kg/L (15 °C) [2]

القيمة الحرارية

9,8 kWh/L (35 MJ/L) = 11,8 kWh/kg (42,5 MJ/kg) [3]

التكثيف

37,4 MJ/L (10,4 kWh/L) = 45,4 MJ/kg (12,6 kWh/kg) [4]

رقم سـِتان
  • >51 CZ (Standard)
  • >55 CZ (ARAL Super Diesel)
  • >60 CZ (ARAL Ultimate Diesel)
نقطة الغليان

170…390 °C [1]

نقطة الوميض

>55 °C [2]

درجة حرارة الاشتعال 220 °C [1]
Temperaturklasse T3 [1]
Kohlendioxidemissionen bei Verbrennung

2,65 kg/L

السلامة
Gefahrstoffkennzeichnung [1]

قالب:Gefahrensymbole

R- und S-Sätze R: قالب:R-Sätze
S: قالب:S-Sätze
UN-Nummer 1202
Gefahrnummer 30
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

الديزل Diesel أو وقود الديزل هو عموماً أي وقود يستعمل في محركات الديزل. وأكثرهم شيوعاً هو مقطـَّر جزئي لزيت وقود النفطي، إلا أن البدائل غير المشتقة من النفط، مثل البيوديزل وديزلات كتلة حيوية محولة لسائل (BTL) أو غاز لسائل (GTL)، تلاقي تطويراً ورواجاً متزايدين. وللتمييز بين تلك الأنواع، فالديزل المشتق من النفط تزداد تسميته پتروديزل petrodiesel.

وقود البيوديزل في قنينة إرلن‌ماير.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ديزل البترول

مضخة ديزل حديثة

ديزل النفط، أو پتروديزل[5] يـُنتج من النفط وهو خليط هيدروكربونات، يـُحصل عليه في تقطير جزئي للنفط الخام بين 200 °C و 350 °C عند الضغط الجوي.


التركيب الكيميائي

الديزل غير قابل للامتزاج مع الماء



المواصفات

قالب:Infobox Din


الخاصية الوحدة القيمة الدنيا القيمة العظمى طريقة الاختبار
رقم سـِتان (من باسف) 52,2 - DIN 51773
مؤشر سـِتان 46,0 - EN ISO 4264
الكثافة عند 15 °C kg/m³ 820 845 EN ISO 3675, EN ISO 12185
هيدروكربونات عطرية عديد الحلقات % (m/m) - 11 EN ISO 12916
نسبة الكبريت mg/kg - 10,0 EN ISO 20846, EN ISO 20884
نقطة الاشتعال °C 55 - EN ISO 2719
رواسب الكربون (عند 10% رواسب تقطير) % (m/m) - 0,30 EN ISO 10370
Aschegehalt % (m/m) - 0,01 EN ISO 6245
نسبة الماء mg/kg - 200 EN ISO 12937
التلوث الإجمالي mg/kg - 24 EN ISO 12662
تآكل النحاس (3 h عند 50 °C) rating Class 1 Class 1 EN ISO 2160
استقرار الأكسدة g/m3 - 25 EN ISO 12205
التزلق (wsd 1,4) bei 60 °C (HFRR) μm - 460 EN ISO1 2156-1
اللزوجة bei 40 °C mm2/s 2,00 4,50 EN ISO 3104
aufgefangene Volumenanteile bei Siedeanalyse bei 250 °C % (V/V) 65 EN ISO 3405
aufgefangene Volumenanteile bei Siedeanalyse bei 350 °C % (V/V) 85 EN ISO 3405
د. حرارة التقطير عند der 95 Vol-% verdampfen °C - 360
نسبة مثيل إسترات الأحماض الدهنية % (V/V) - 5 EN 14078

يجهز وقود الديزل من زيت الوقود الذي يستخدم في الصناعة أو داخل المنازل. وزيت الوقود أغلى ثمناً من المركبات المماثلة الأكثر ثقلاً نظراً لتعدد استخداماته ولهذا فانه في محركات الديزل الكبيرة التي يمكنها إشغال وقود الديزل الثقيلة يكثر استخدام وقود أرخص.

وتؤثر خصائص الوقود بدرجة ملحوظة في أداء محرك الديزل وتقاس هذه الخصائص عادة بواسطة تجارب معينة يقصد بها بيان أداء الوقود في حالات العمل الفعلي إلا أن هذه التجارب لا تغنى عن اختيار أداء الوقود بعد ذلك في المحرك نفسه.

والخصائص الهامة المساعدة لاشتعال وقود الديزل والتي تؤثر في أداء المحرك هي كالتالي:

نوع الاشتعال

وهو مدى قابلية الوقود للاشتعال الذاتي داخل اسطوانة المحرك حيث يشتعل الوقود الجيد ذاتياً عند درجات الحرارة المنخفضة نسبيا فيحسن أداء المحرك لسرعة بدء الحركة و يقل تعرضه للدق وإنتاجه للدخان وتعتبر هذه الخاصية من أهم خصائص وقود محركات الديزل وبالأخص تلك المحركات ذات السرعات العالية ويصنف وقود الديزل إلى عدة أنواع حسب رقم معين يسمى رقم السيتان وهو يماثل رقم الأوكتان المستعمل لبيان خاصية نوع اشتعال وقود ومحرك البنزين.

التطاير

وهو مدى استعداد السائل للتحول إلى بخار ويقاس بالنسبة لوقود محرك الديزل بدرجة الحرارة التي يتم عندها تقطير 90% من مقدار معين لهذا الوقود وبذلك يكون أكثر تطايرا كلما أخفضت هذه الدرجة من الحرارة ويجب ان يكون وقود محركات الديزل الصغيرة أكثر تطايرا من وقود المحركات الكبيرة ليقل استهلاك الوقود وتنخفض درجة حرارة العادم وظهور الدخان.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الكربون المتخلف

وهو مقدار المادة المتخلفة بعد تسخين كمية معينة من الوقود في إناء مغلق وفى معزل عن الهواء بعد تمام تبخر جميع أجزاء الوقود المتطايرة ويستهدف هذا الإجراء معرفة نسبة المركبات الثقيلة في الوقود والأكثر استعداد لتكوين مركبات متفحمة بدلا من أن تتبخر وبهذا تدل خاصية الكربون المتخلف على مقدار قابلية الوقود لتكوين رواسب كربونية على أجزاء المحرك الداخلية وتعتمد كمية الكربون المتخلف المسموح بها في الوقود اعتمادا كبيرا على حجم المحرك وسرعته فيمكن استخدام وقود ذو نسبة اكبر للكربون المتخلف في المحركات الكبيرة ذات السرعات المنخفضة وقد ذو نسبة اقل للكربون المتخلف في المحركات الصغيرة ذات السرعات العالية.

اللزوجة

وهى تعبر عن مقدار الاحتكاك الداخلي في سائل ما أو مقدار مقاومته للسريان ويمكن تعيين لزوجة سائل كالتالي:

1- بدرجات انجلر (النسبة بين الزمن اللازم لسريان كمية معينة من الوقود إلى الزمن اللازم لسريان كمية مساوية له من الماء النقي وذلك باستعمال جهاز انجلر الالمانى لقياس اللزوجة).

2- بعدد الثواني أو جهاز سايبولت الامريكى (تقل لزوجة الوقود كلما قل عدد الثواني اللازمة لسريان الوقود).

وتقاس لزوجة وقود الديزل قبل استعماله لأنها تحدد قابليته للسريان داخل منظومة حقن الوقود حيث يجب أن لا تقل عن حد معين لان وقود الديزل يستخدم لتزييت وحدات الحقن في مضخة الحقن الرئيسية وأجزاء الرشاشات كلما أن لزوجة وقود الديزل تؤثر بشكل كبير في شكل تذرية الوقود عند خروجه من الرشاش داخل غرفة الاحتراق فالوقود الأقل لزوجة يعطى مسافة اقصر لطول البخة وذرات أدق في الحجم لقصيرات الوقود مما يسهل اختلاطه بالهواء ومن ثم احتراقه جيد.

مقدار الكبريت

تتحد الغازات الناتجة عن احتراق الكبريت الموجود في تركيب الوقود مع بخار الماء المكثف الناتج عن عملية احتراق الوقود فتتكون بذلك أحماض ضارة تسبب تآكل بعض أجزاء المحرك ومجموعة تجهيز العادم وتزداد هذه الظاهرة حين يعمل المحرك تحت حمل جزئي مما يقلل من درجة حرارة سطح الأسطوانة إلى الحد الذي يتكثف عنده بعض بخار الماء.

مقدار الرماد

وهو يعبر عن مقدار المواد الصلبة المختلطة بالوقود كبعض المواد المعدنية وذرات الرمل التي تسبب تأكلا سريعا في بعض أجزاء المحرك لهذا يتحتم ألا تزيد نسبة وزن هذه المواد عن مقدار ضئيل جدا بقدر الإمكان وتقاس عادة بحرق كمية معينة من الوقود ثم وزن مقدار الرماد المتخلف من الاحتراق ونسبه إلى الوزن الاصلى لنفس الوقود ويمكن تقليل مقدار الرماد بتقطير الوقود تقطيرا جيدا.

مقدار الماء والشوائب

هو مقدار الماء أو الشوائب المختلطة بالوقود وينتج عن ذلك تقليل في جودة احتراق الوقود كما يتسبب في تأكل وصدأ أجزاء مضخة الحقن ورشاشات الحقن.

نقطة الوميض

وتعرف بأنها درجة الحرارة التي يبدأ عندها الوقود في التبخر بكمية قابلة للاحتراق بحيث يشتعل ذاتيا على صورة وميض عند اقتراب مصدر للحرارة منه.

ويحدد لكل وقود نقطة وميض خاصة به لتجنب الحرائق عند النقل أو التخزين فالوقود ذو درجة الوميض المنخفضة جدا يكون أكثر خطرا عند نقله أو تخزينه ولا تدل درجة أو نقطة الوميض على طريقة احتراق الوقود داخل المحرك حيث يعتمد الاحتراق على خاصية نوع الاشتعال فتلاحظ أن وقود البنزين (وهو ذو نقطة وميض منخفضة جدا) لا يصلح وقود لمحركات الديزل لرداءته في خاصية نوع الاشتعال.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

نقطة التدفق

هي درجة الحرارة التي يبدأ عندها الوقود في التجمد أو التجلط كما تدل على ملاءمته للاستعمال في المحركات التي تعمل في أجواء باردة جدا فالوقود ذو نقطة التدفق العالية لا يصلح عادة للاستعمال في هذه الأجواء لأنه في هذه الحالة ليس سهل السريان في مجوعة حقن الوقود كما انه لا يعطى تذرية جيدة عند خروجه من فوهة الرشاش إلى داخل غرفة الاحتراق.

الوزن النوعي

هو عبارة عن نسبة وزن حجم معين من الوقود إلى وزن حجم معين مساو له من الماء النقي ويدل بصفة تقريبية على أنواع الوقود المختلفة التي تقسم إلى ثقيلة ذات أوزان نوعية وخفيفة ذات أوزان نوعية منخفضة وقد تتساوى بعض أنواع الوقود في أوزنها النوعية إلا أنها تختلف اختلافا كبيرا في درجة اللزوجة وخاصية نوع الاشتعال وهما الخاصيتان الأهم من خصائص وقود الديزل ويرتبط الوزن النوعي للوقود مع قيمته الحرارية ارتباطا وثيقا ويمكن قياس الوزن النوعي للوقود بواسطة جهاز خاص يسمى الهيدروميتر.

القيمة الحرارة

تعتبر القيمة الحرارية للوقود من خصائصه الهامة حيث يمكن بها تحديد كمية الطاقة الحرارية المعطاة للمحرك وبهذا يمكن معرفة قدرة المحرك على تحويل هذه الطاقة الحرارية إلى شغل مستفاد منه وتقاس القيمة الحرارية بعدة اختبارات باهظة التكاليف وبما إن القيمة الحرارية لوقود ما تتناسب إلى حد ما مع وزنه النوعي لذلك شاع استعمال الوزن النوعي لوقود ما للاستدلال على قيمته الحرارية.


رقم السيتان

تستعمل لتحديد نوع اشتعال وقود الديزال وحدات تسمى رقم السيتان،ورقم السيتان الخاص بوقود الديزل ما إنما يدل على النسبة المئوية لكمية السيتان الموجود في وقودأخر يكون عبارة عن خليط من وقود السيتان ( له خاصية أقصر فترة عطلة اشتعال ) ومركب أخر من مركبات الهيدروكربون هو ألفا ميثيل نفتالين Alpha-Methy1-Naphthalene (له أطول فترة عطلة اشتعال) حيث تخلط يقدر يتساوى هذا الخليط مع الوقود الأول في خاصية نوع الاشتعال. ويبدأ تدرج رقم الستيان عادة من الصفر (0) الذي يمثل خاصية نوع الاشتعال لوقود ألفا ميثيل نفتالين الى المائة (100) الذي يمثل خاصية نوع الاشتعال لوقود الستيان فقط . بذلك فانه إذا كان رقم الستيان الخاص بوقود ديزل ما هو 45 فان هذا يعنى أن ذلك الوقود ذو خاصية نوع اشتعال يتساوى بها مع خليط وقود مكون من 45% وقود سيتان 55% ألفا ميثيل نفتالين.

كلما كان رقم السيتان مرتفع كلما كانت خاصية نوع الاشتعال للوقود أفضل أى فترة عطلة اشتعال قصيرة.

يقاس رقم الستيان لوقود ما باختبار في محرك خاص ذو أسطوانة واحدة يمكن تغير نسبة الانضغاط بها (محرك ريكاردو) ويتم ذلك كالتالي:

  • وضع الوقود المراد تحديد رقم الستيان له في المحرك.
  • عند سرعة ثابتة ترفع نسبة الانضغاط حتى يشتعل الوقود.
  • تقاس فترة عطلة الاشتعال.
  • وضع خليط الوقود من وقود الستيان و وقود ألفا ميثيل نفتالين.
  • عند نفس السرعة الثابتة السابقة ونسبة الانضغاط يتم تغير نسب الخلط بين وقود الستيان والفاميثيل نفتالين حتى نحصل على خليط يشتعل بفترة عطلة اشتعال مساوية لفترة عطل الاشتعال للوقود المراد تحديد رقم الستيان له.
  • تكون النسبة المئوية لوقود الستيان في الخليط هى رقم الستيان للوقود المراد تحديد رقم الستيان له.
  • تأثير رقم الستيان على فترة عطلة الإشعال

الديزل البحري (ديزل السفن)

Marine-Dieselöl
الوصف Kraftstoff für selbstzündende Kolbenmotoren [6]
Herkunft

fossil

CAS-Nummer

64741-43-1

السمات
الحالة الطبيعية flüssig
اللزوجة

max. 11 mm2/s (40 °C) [6]

الكثافة

max. 0,900 kg/L (15 °C) [6]

نقطة الغليان

240…420 °C [6]

نقطة الوميض

≥61 °C [6]

السلامة
Gefahrstoffkennzeichnung [6]

قالب:Gefahrensymbole

R- und S-Sätze R: قالب:R-Sätze
S: قالب:S-Sätze
UN-Nummer 3082
Gefahrnummer 90
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

قالب:Infobox Din

استخداماته على مر التاريخ

محركات الاحتراق الداخلي

خزان وقود ديزل خارجي على شاحنة في الهند.

محركات الديزل هم نوع من محرك احتراق داخلي. صمم رودولف ديزل في الأصل المحرك الديزل ليستخدم زيوت الخضروات كوقود للمساعدة في دعم المجتمع الزراعي ولتمكين الحرفيين والفنانين من التنافس مع الصناعات الكبيرة.[7][8] وتـُستخدم محركات الديزل في السيارات والشاحنات والدراجات النارية والقوارب والقاطرات.

الطائرات

أول رحلة طيران بوقود ديزل لطائرة ذات أجنحة ثابتة حدثت في مساء 18 سبتمبر 1928، في أراضي التجريب لشركة پكارد موتورز، يوتيكا، مشيگن with Captain Lionel M. Woolson and Walter Lees at the controls (the first "official" test flight was taken the next morning). The engine was designed for Packard by Woolson and the aircraft was a Stinson SM1B, X7654. Later that year تشارلز لندبرگ flew the same aircraft. In 1929 it was flown 621 miles (999 km) non-stop from Detroit to لانگلي، ڤرجينيا (بالقرب من واشنطن العاصمة). This aircraft is presently owned by Greg Herrick and resides in the Golden Wings Flying Museum near Minneapolis, Minnesota. In 1931, Walter Lees and Fredrick Brossy set the nonstop flight record flying a Bellanca powered by a Packard diesel for 84h 32 m. فالمنطاد هندنبرگ كان يحركه أربعة محركات ديزل 16 سيلندر، كل منهم مزود بنحو 1,200 horsepower (890 kW) available in bursts, and 850 horsepower (630 kW) available for cruising. Modern diesel engines for propellor-driven aircraft are manufactured by Thielert Aircraft Engines and SMA. These engines are able to run on Jet A fuel, which is similar in composition to automotive diesel and cheaper and more plentiful than the 100 اوكتان low-lead gasoline (avgas) used by the majority of the piston-engine aircraft fleet.[بحاجة لمصدر]

أكثر محركات الطائرات الديزل انتاجاً في التاريخ حتى الآن هي يونكرز يومو 205، التي بجانب تطويراتها المماثلة من يونكرز موتورن‌ڤركه Junkers Motorenwerke، اُنتِج منها حوالي 1000 مثال للمكبس المقابل المميز في المحرك ثنائي-الأشواط المصنوع في عقد 1930 المؤدي إلى الحرب العالمية الثانية في ألمانيا.

السيارات

The very first diesel-engine automobile trip was completed on January 6, 1930. The trip was from Indianapolis to مدينة نيويورك, a distance of nearly 800 miles (1300 km).[بحاجة لمصدر] This feat helped to prove the usefulness of the compression ignition engine.

سباق السيارات

In 1931, Dave Evans drove his Cummins Diesel Special to a nonstop finish in the Indianapolis 500, the first time a car had completed the race without a pit stop. That car and a later Cummins Diesel Special are on display at the Indianapolis Motor Speedway Hall of Fame Museum.[9]

التأثير على الصحة

دخان الديزل الناتج من تشغيل شاحنة كبيرة


انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ أ ب ت ث ج قالب:GESTIS
  2. ^ أ ب ت خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Holborn
  3. ^ Kraftstoff#Vergleich_von_Kraftstoffen Vergleich von Kraftstoffen
  4. ^ Heizwert#Flüssige Brennstoffe (bei 25 °C)
  5. ^ http://www.maccompanion.com/macc/archives/April2008/Greenware/KickingGasoline.htm
  6. ^ أ ب ت ث ج ح SICHERHEITSDATENBLATT Marine Dieselöl (MDO)" der TOTAL Bitumen Deutschland GmbH, PDF
  7. ^ "A History of the Diesel Engine". Yokaya Biofuels. Retrieved 2006-11-19.
  8. ^ "Rudolf Diesel". About.com. Retrieved 2006-11-19.
  9. ^ "Indianapolis Motor Speedway". Unknown parameter |accessyear= ignored (|access-date= suggested) (help); Unknown parameter |accessmonthday= ignored (help)

وصلات خارجية