في مثل هذا اليوم 23 فبراير1893م..
رودولف ديزل يحصل على براءة اختراع محركات الديزل.
رُودُلْف كِرِسْتِيان كارِل دِيزَل (بالألمانية: Rudolf Christian Karl Diesel؛ 1858–1913 مـ) هو مخترعٌ ومهندسٌ ميكانيكيٌّ عُرِفَ باختراعِه لمُحَرِّكٍ يحملُ اسمَه. وُلِدَ في باريس، واختفى ليلةَ 30 شتنبر 1913 في أثناءِ عبورِه لبحرِ الشمال.
قام رودلف بتطوير آلة متحركة تستخدم الزيت وقودا لها. وغالبا ما يفضَّل محرك ديزل على محرك البترول بسبب سهولة التصميم وتوفير الوقود. ولقد زاد كثيرا من فعالية الصناعة والنقل.
وُلِدَ رودلف ديزل يومَ 18 مارس 1858 في باريسَ بفرنسا من أبوينِ مهاجرينِ يعيشانِ في فرنسا. أبوه، ثِيُودُور ديزل، الذي يعملُ مُجَلِّدًا، كانَ قد تركَ مسقطَ رأسِه أَوْكِسْبُرْج في عام 1848.
تلقى تعليمه الفني في ميونك. وأصبح مهتما بتصميم محرّك أكثر فعالية من المحرك البخاري والغازي. منذ طفولته أظهر رودلف نبوغاً وحباً شديداً للمكانيك. وعلى ضوء ذلك قرر أن يصبح مهندساً منذ سن الرابعة عشرة من عمره. وفي سن الثانية عشرة حصل على جائزة من إحدى المؤسسات الفرنسية مكافأة له على تفوقه في الدراسة. كان والدا ديزل فقيرين جداً مما حتم عليه مساعدتهما منذ نعومة أظفاره.لكن الوالد الذي حرص على موهبة وفطنة ابنه أرسله إلى أحد أقاربه في ألمانيا. وهناك التحق بالمدرسة الصناعية في مدينة أوكسبرج. بعد أوكسبرج التحق ديزل بجامعة ميونيخ للعلوم التطبيقية. هناك بدأ فصلاً جديداً من حياته تمثل بتحقيق حلمه في دراسة الميكانيك والتفوق فيه.
وبعد تخرجه منها عاد إلى باريس مسقط رأسه ليبدأ حياته المهنية في فرنسا كمدير لفرع شركة ليند لآلات التجميد هناك. وفي العاصمة الفرنسية قدم سلسلة ابداعات وحصل على براءات اختراع فيها. ومن أبرز اختراعاته تطوير آلات التجميد البخارية التي كانت تستعمل آنذاك في صناعة الجليد. أسس عمله على نظرية المحركات الحرارية وتصاميم المهندسين الآخرين1892 واستكمل وشغّل أول محرك ديزل له عام 1897. أسس أيضا مصنعا لتصنيع محركات الديزل.
ولكن رغم نجاحاته واختراعاته إلا أن ديزل لم يكن دائماً سعيداً وموفقاً في حياته، فمنذ أن كان شاباً يعمل في باريس كان يواجه المشاكل والصعوبات. وإلى جانب اهتمامه بالميكانيك والاخترع، أراد أن يصبح رجل أعمال ويدخل عالم المال والبورصة، ولكنه لم يوفق في ذلك ولم يلق النجاح الذي لاقاه في عالم الميكانيك، مما ألحق به خسائر مالية فادحة وتراكمت عليه الديون وأصبح في أزمة سببت له الكثير من المشاكل والقلق. هذا بالإضافة إلى المرض والنزاعات القضائية. في ليلة 29 سبتمبر/ أيلول 1913 كان ديزل مسافراً بالسفينة من بلجيكا إلى إنكلترا للمشاركة في تدشين معمل جديد لمحركات الديزل. لكنه لم يصل إلى هدفه ولم يشارك في حفل التدشين، حيث لم يعثر له على أثر في مقصورته صباح اليوم التالي. توفي 29 سبتمبر عام 1913 مما يرجح أنه قد انتحر برمي نفسه من على ظهر السفينة في البحر، ليموت غرقاً في مياه بحر الشمال وينهي حياته بطريقة مأساوية.
محرك الديزل هو من محركات الاحتراق الداخلي حيث يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في ديزل إلى طاقة حركية. أول من اخترع المحرك الديزل هو المهندس الألماني رودولف ديزل في عام 1892 والهدف من وراء هذا الاختراع هو إيجاد محرك ذو كفاءة أعلى من كفاءة محرك البنزين. وتأتي الزيادة في الكفاءة من ارتفاع نسبة الضغط (compresses ratio) في محركات الديزل حيث تتراوح ما بين 1:14 إلى 1:25 أما البنزين فيتراوح ما بين 1:8 إلى 1:12 وكما هو معروف أن كفاءة المحرك تتناسب طرديا مع نسبة الضغط.
يمكن تفسير كيفية عمل محرك الديزل استنادًا إلى الترموديناميكا التي تصف عملية الديزل (Diesel Process) على النحو التالي:
يتم ضغط الغاز تحت ظروف إيزونتروبية أي أن الغاز يضغط دون تبادل للحرارة مع المحيط الخارجي للآلة الضاغطة(النظام).
إضافة حرارة للمنظومة مع الاحتفاظ بنفس الضغط (isobaric).
تمدد الغاز إيزونتروبيا.
إخراج الحرارة من الآلة الضاغطة مع المحافظة على نفس الحجم.
طريقة عمل المحرك دورة ديزل الرباعية..
1.سحب
2.ضغط
3.اشتعال
4.عادم
طريقة عمل المحرك تسمى دورة المكبس باسم دورة ديزل الرباعية.. تتم هذه الدورة في أربعة أشواط للمكبس (سحب-ضغط-اشتعال-عادم) ولفتين للعمود المرفقى. الشوط الأول: شوط السحب.
وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة العُليا إلى النقطة الميتة السُفلى محدثًا خلخلة في ضغط الهواء داخل غرفة الاسطوانة فيقل الضغط داخل الغرفة أقل من الضغط الجوى فتتمكن شحنة من الهواء والوقود بالدخول إلى غرفة الاسطوانة.
الشوط الثاني: شوط الضغط.
وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة السُفلى إلى النفطة الميتة العُليا ضاغطًا أمامه الشحنة المكونة من الهواء والوقود.
الشوط الثالث: شوط الاشتعال.
وقبل نهاية شوط الضغط بقليل تنفجر الشحنة وبذلك تعمل على دفع سطح المكبس إلى أسفل.
الشوط الرابع:شوط العادم.
وفيه يتحرك المكبس من النقطة الميتة السُفلى إلى النقطة الميتة العُليا ضاغطًا أمامه بقايا احتراق الوقود خارج غرفة الاسطوانة وهكذا مع باقي الاسطوانات إلى أن يتوقف المحرك…
ميزات ومساوئ محرك الديزل
ذو كفاءة عالية مقارنة بمحرك البنزين. لنفس حجم المحرك يكون محرك الديزل ذو قدرة وعزم دوران أعلى من محرك البنزين.
يعتبر وقود الديزل ذو تكلفة منخفضة مقارنة بباقي أنواع الوقود كما أن الطاقة الكامنة فيه أعلى من الطاقة الكامنة في وقود البنزين.
إن نسبة الضغط العالية في محركات الديزل والتي تصل إلى 1:26 يجبر المصمم على زيادة حجم ووزن المحرك مما يؤدي إلى غلاء محركات الديزل نسبيا.
تستخدم محركات الديزل بكثرة في المعدات التي تحتاج قدرة وعزماً عاليين، على سبيل المثال مولدات الكهرباء الضخمة والآليات الكبيرة، لأن الكتلة الكبيرة لمحركات الديزل تجعل التعجيل التسارعي للمحرك قليلا مقارنة بمحرك البنزين مما يقلل رغبة استخدامها في السيارات الصغيرة.
يمكن الحصول على سرعات بطيئة مباشرة من المحرك دون اللجوء إلى علبة تخفيض السرعات.كما هو الحال في محركات السفن الضخمة.!!
