تفاوت‌های بین بارگیرهای گازوئیلی و دیزلی چیست؟

مقایسه عملکرد: بارگیرهای بنزینی در مقابل دیزلی

گشتاور و توان خروجی در موتورهای دیزلی و بنزینی

موتورهای دیزلی به طور کلی حدود 25 تا 35 درصد گشتاور بیشتری در RPMهای پایین‌تر نسبت به موتورهای بنزینی هم‌سطح تولید می‌کنند، به همین دلیل برای جابجایی مواد سنگین در سایت‌های ساختمانی عملکرد بهتری دارند. آخرین گزارش کارایی ماشین‌آلات ساختمانی از سال 2023 نشان می‌دهد که بارگیرهای چرخ‌دار دیزلی در محدوده 1200 تا 1800 دور در دقیقه به بهترین عملکرد خود می‌رسند. دستگاه‌های مبتنی بر بنزین باید دور موتور خود را به میزان قابل توجهی بالاتر از 2500 RPM ببرند تا بتوانند به این سطح از خروجی دست یابند. این موضوع در عمل به چه معناست؟ بارگیرهای دیزلی می‌توانند بارهای سنگین را تحمل کنند و شیب‌ها را بدون نیاز مداوم به تعویض دنده پشت سر بگذارند، چیزی که در کارهای طولانی‌مدت روی زمین‌های دشوار تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند.

شتاب و واکنش‌گری در بارگیرهای بنزینی

لودرهای بنزینی پاسخ بهتری از نظر دنده گاز ارائه می‌دهند و در کارهای سبک شیبدار کردن 0.8 تا 1.2 ثانیه سریع‌تر از مدل‌های دیزلی هستند. قطعات موتور سبک‌تر آن‌ها که به طور میانگین 19٪ سبک‌تر هستند، باعث بهبود قابلیت مانور در محیط‌های ساخت‌وساز شهری با فضای تنگ می‌شوند. با این حال، عملکرد آن‌ها در دماهای بالای 95 درجه فارنهایت 14 تا 23٪ کاهش می‌یابد، زیرا کارایی حجمی در شرایط گرمایی کاهش می‌یابد.

تامین توان در شرایط بارگذاری: مزایای موتور دیزلی

هنگامی که در معرض چرخه‌های سنگین و پیوسته کار می‌کنند، بارگیرهای دیزلی حدود ۹۲ تا ۹۷ درصد از توان خروجی نامی خود را حفظ می‌کنند، در حالی که دستگاه‌های بنزینی تنها به ۷۸ تا ۸۵ درصد می‌رسند. چرا این اتفاق می‌افتد؟ در واقع، سه دلیل اصلی پشت این شکاف عملکردی وجود دارد. اول اینکه، موتورهای دیزلی نسبت تراکم بسیار بالاتری دارند، معمولاً حدود ۱۸ به ۱ در مقایسه با تنها ۱۰ به ۱ در موتورهای گازی. مورد دوم مربوط به نحوه تحویل سوخت است - سیستم‌های دیزلی از تزریق مستقیم دقیق استفاده می‌کنند که احتراق را حتی تحت فشار پایدار نگه می‌دارد. و نباید از فراموش کرد که توربوشارژینگ نیز اهمیت زیادی دارد، به خصوص در ارتفاعات بالاتر که هوا رقیق‌تر می‌شود. آزمایش‌های واقعی در معادنی که در ارتفاعی بیش از ۶۵۰۰ فوت بالاتر از سطح دریا قرار داشتند، به خوبی این تفاوت‌ها را نشان دادند. دستگاه‌های دیزلی موفق شدند تقریباً ۲۸ تن در هر ساعت جابجا کنند، در حالی که دستگاه‌های بنزینی تنها با حدود ۲۱ تن در هر ساعت دست و پنجه نرم می‌کردند. این نوع تفاوت زمانی واقعاً اهمیت پیدا می‌کند که بهره‌وری در کار باشد.

تاثیر نوع موتور بر بهره‌وری بارگیر

در یک شیفت 10 ساعته، بارگیرهای دیزلی 11٪ چرخه بی‌کاری کمتری دارند و در کاربردهای سنگین، وظایف را 19٪ سریع‌تر انجام می‌دهند. تحویل قدرت مداوم آن‌ها باعث کاهش 40٪ ای شیفت دنده و کاهش قابل توجه خستگی اپراتور می‌شود. در مقابل، بارگیرهای بنزینی در عملیات چرخه کوتاه مانند طراحی سایت و تخریب سبک، بهره‌وری 8 تا 12 درصدی بالاتری دارند.

راندمان سوخت و هزینه‌های عملیاتی بارگیرهای بنزینی و دیزلی

راندمان سوخت دیزل در مقایسه با موتورهای بنزینی در ماشین‌آلات سنگین

موتورهای دیزلی به دلیل چگالی انرژی بالاتر و احتراق بهینه‌تر، 20 تا 30 درصد کارآمدتر از موتورهای بنزینی هستند. یک مطالعه مقایسه‌ای در سال 2023 نشان داد که متوسط مصرف سوخت ماشین‌آلات ساختمانی دیزلی 0.18 لیتر در کیلووات‌ساعت است، در حالی که این مقدار برای مدل‌های بنزینی 0.24 لیتر در کیلووات‌ساعت است.

METRIC	بارگیرهای دیزلی	بارگیرهای بنزینی
مصرف متوسط سوخت (لیتر/ساعت)	12—16	18—22
هزینه به ازای هر ساعت (دلار آمریکا)	$48—64	$72—88
مدت کار بدون توقف پس از پر کردن مخزن سوخت	8—10 ساعت	5—7 ساعت

مصرف سوخت در شرایط واقعی برای بارگیرهای چرخ‌دار

در عملیات طولانی‌مدت، مزیت مصرف سوخت دیزل برجسته‌تر می‌شود. در حین کار با مواد، بارگیرهای بنزینی 20 لیتر در ساعت مصرف می‌کنند، در حالی که مدل‌های معادل دیزلی برای همان حجم کار تنها 14 لیتر مصرف می‌کنند، یعنی کاهشی معادل 30 درصد. با قیمت‌های فعلی سوخت، این موضوع به معنی صرفه‌جویی روزانه معادل 280 دلار برای هر دستگاه است.

تحلیل هزینه در بلندمدت: هزینه سوخت و بهره‌برداری در طول 5000 ساعت کارکرد

در طول 5000 ساعت کارکرد، بارگیرهای دیزلی در مقایسه با مدل‌های بنزینی حدود 32000 دلار در هزینه سوخت صرفه‌جویی می‌کنند. با ترکیب این مقدار با کاهش 14 درصدی در مراجعه‌های تعمیراتی، همان‌گونه که در مطالعات چرخه عمر تجهیزات گزارش شده است، کل صرفه‌جویی در هزینه‌های بهره‌برداری از 45000 دلار برای هر دستگاه فراتر می‌رود.

دوام، طول عمر و قابلیت اطمینان بلندمدت

طول عمر موتور در کاربردهای سنگین: دیزلی در مقابل بنزینی

در دنیای ماشین‌آلات سنگین، موتورهای دیزلی معمولاً دو تا سه برابر عمر موتورهای بنزینی طول می‌کشند. به عنوان مثال، لودرهای دیزلی در کارگاه‌های ساختمانی اغلب پس از گذشت ۱۰ هزار تا ۱۵ هزار ساعت کارکرد نیازمند تعمیرات اساسی می‌شوند، در حالی که نسخه‌های موتوری بنزینی آن‌ها معمولاً پس از ۶ هزار تا ۸ هزار ساعت کارکرد به این مرحله می‌رسند؛ این اطلاعات مطابق با گزارش قابلیت اطمینان تجهیزات سال ۲۰۲۳ است. چه چیزی باعث می‌شود موتورهای دیزلی اینقدر مقاوم باشند؟ قطعات داخلی آن‌ها شبیه به تانک‌ها ساخته شده‌اند و در تمامی بخش‌ها قطعات محکم‌تری دارند. دیواره‌های سیلندر بسیار ضخیم‌تر هستند و سیتلایهای سوپاپ تحت تیمارهای سخت‌کاری خاصی قرار می‌گیرند. این استحکام اضافی به آن‌ها کمک می‌کند تا در شرایط سخت ناشی از نسبت‌های بالای تراکم که عملکرد موتورهای دیزلی را مشخص می‌کند، دوام بیاورند.

طراحی موتور دیزلی برای دوام در ماشین‌آلات ساختمانی

تولیدکنندگان دوام لودرهای دیزلی را از طریق موارد زیر افزایش می‌دهند:

• زمان‌بندی احتراق متمرکز بر گشتاور به منظور کاهش تنش دورهای در دقیقه
• میل گردان‌های فورج شده از فولاد با ۴۰٪ مقاومت بیشتر در برابر خستگی
• کارترهای روغن بزرگ‌تر که روغن‌کاری را در زوایای بیش از ۳۵ درجه حفظ می‌کنند
• سر پیستون‌های تقویت شده که می‌توانند فشار احتراق ۳۲۰۰+ PSI را تحمل کنند

این ویژگی‌ها اجازه می‌دهند موتورهای دیزلی بیش از ۹۲٪ از عملکرد اولیه خود را پس از ۸۰۰۰ ساعت کارکرد در محیط‌های سخت‌گیرانه مانند معادن و محل‌های تخریب حفظ کنند

آیا بارگیرهای بنزینی برای استفاده بلندمدت دارای اعتبار کمتری هستند؟

بارگیرهای بنزینی تمایل دارند زمانی که تمام روز با فشار کار کنند، حدود 18 تا 22 درصد فرسایش بیشتری در قطعات نشان دهند، اما این ماشین‌ها همچنان برای کارهای سبک‌تر مانند نگهداری از فضای سبز به خوبی کار می‌کنند. اکثر کاربران گزارش می‌دهند که حدود 7500 ساعت کارکرد تا نیاز به تعمیرات اساسی را داشته‌اند. تولیدکنندگان بهبودهای واقعی نیز ایجاد کرده‌اند. سیستم‌های جدید تزریق مستقیم سوخت همراه با پوشش‌های ویژه از جنس آلومینیوم به این معنی است که موتورهای امروزی نسبت به دهه 2010 بیشتر عمر می‌کنند. در واقع حدود 20 درصد طولانی‌تر، هرچند این امر فقط در صورتی صادق است که اپراتورها به مشخصات تولیدکننده پایبند باشند و ماشین را بیش از ظرفیت آن راه‌اندازی نکنند.

نیازهای نگهداری برای بارگیرهای بنزینی و دیزلی

فرکانس و پیچیدگی نگهداری به نوع موتور

بر اساس گزارش نگهداری و تعمیرات تجهیزات سنگین سال 2023، تعمیر و نگهداری لودرهای دیزلی حدود 38 درصد بیشتر از مدل‌های گازوئیلی خود انجام می‌شود. تعویض روغن این دستگاه‌ها معمولاً هر 250 تا 300 ساعت کاری انجام می‌شود، در حالی که واحدهای موتور گازوئیلی می‌توانند بین 400 تا 500 ساعت بدون نیاز به خدمات مشابه کار کنند. خبر خوب این است که فیلترهای هوا در موتورهای دیزلی عمر بیشتری دارند و حدود 500 ساعت دوام می‌آورند، در حالی که مدل‌های گازوئیلی تنها تا 300 ساعت عمر می‌کنند. با این حال، این مزیت تا حدی با پیچیدگی‌های اضافی سیستم‌های امروزی کاهش یافته است که کل کار را پیچیده‌تر می‌کنند. از سوی دیگر، موتورهای گازوئیلی عموماً نیازمند خدمات ساده‌تری هستند، چون قطعات کمتری دارند. با این حال، آن‌ها نیازمند توجه منظم به سیستم جرقه‌زنی هستند. شمع‌ها معمولاً پس از حدود 1000 ساعت کارکرد نیاز به تعویض دارند و تکنسین‌ها باید در فصول مختلف سوخت اتانولی را شسته و تمیز کنند تا از مشکلاتی مانند قفل شدن بخار جلوگیری شود.

موارد نگهداری شایع در بارگیرهای بنزینی

عملکرد با دور موتور بالا باعث فرسایش سریع‌تر قطعات کلیدی می‌شود:

• ماسه‌های اشتعال : در معرض خطر شکست ناشی از گرما در حین کارهای طولانی مدت همراه با درجه‌بندی است
• دسته گاز : تجمع کربن باعث کاهش پاسخ‌دهی به میزان 12 تا 18 درصد در سال می‌شود
• انژکتورهای سوخت : سوخت‌های مخلوط شده با اتانول خطر انسداد را به میزان 22 درصد افزایش می‌دهند

این مشکلات باعث افزایش هزینه‌های عملیاتی در طولانی‌مدت می‌شوند، حتی در صورت پایین بودن هزینه‌های اولیه سرویس می‌باشد. مدیران ناوگان اغلب کار مربوط به بازسازی کاربراتور یا تعویض واشر منیفلد ورودی در مدل‌های قدیمی بنزینی را فرامی‌گیرند.

عملکرد در شرایط بحرانی و محیط‌های دشوار

قابلیت اطمینان در کارهای سنگین و عملیات مداوم

در مورد کارهای طولانی‌مدت، بارگیرهای دیزلی واقعاً برجسته هستند. بر اساس برخی مطالعات اخیر انجام‌شده توسط وزارت انرژی، آنها پس از چندین ساعت کار پیوسته حدود 15 تا 20 درصد گشتاور بیشتری نسبت به مدل‌های بنزینی حفظ می‌کنند. ساختار سنگین این ماشین‌ها باعث می‌شود تا در محیط‌های سخت‌گیرانه مانند معادن و شرکت‌های سنگ‌شکن که به‌طور مداوم با بارهای سنگین کار می‌کنند، دوام بیشتری داشته باشند. موتورهای بنزینی وقتی کار طولانی‌مدت می‌شود به همان اندازه مقاوم نیستند، اما در خنک‌کاری بهتر عمل می‌کنند و همین دلیل باعث می‌شود بسیاری از افراد هنوز آنها را برای کارهای کوتاه‌مدت یا پروژه‌هایی که نیاز به کار پیوسته ندارند انتخاب کنند.

روشن شدن در دمای سرد، تحمل گرما و تأثیرات اقلیمی بر عملکرد موتور

بر اساس یک مطالعه اخیر از سیستم‌های دفاعی مهندسی در سال 2024، موتورهای گازی در دمای منفی 20 درجه سانتی‌گراد حدود 40 درصد سریع‌تر از موتورهای دیزلی شروع به کار می‌کنند، زیرا برای اشتعال به گرمای کمتری نیاز دارند. اما نباید از ماشین‌های بزرگ دیزلی نیز فراموش کرد. در دماهای بالا حدود 50 درجه سانتی‌گراد، این دستگاه‌های پرکار، هنوز تقریباً 85 درصد از عملکرد مورد انتظار خود را حفظ می‌کنند، در حالی که نسخه‌های موتوری گازی به تنها 72 درصد می‌رسند. خبر خوب برای طرفداران دیزلی این است که مدل‌های جدیدتر با فناوری بهبود یافته شمع‌های راه‌اندازی مجهز شده‌اند. این موتورهای دیزلی توربو شارژ شده جدید، زمان انتظار ناخوشایند برای راه‌اندازی در هوای سرد را به میزان دو سوم نسبت به نسخه‌های قدیمی‌تر کاهش داده‌اند.

نکات عملیاتی: ارتفاع، توپوگرافی و محدودیت‌های فضای کاری

باراندازهای بنزینی تمایل دارند در ارتفاعات بالای 2500 متر نسبت به دیزلی‌ها بهتر از قدرت خود حفاظت کنند. دلیل چیست؟ موتورهای با سوخت‌رسانی طبیعی دارای سیستم‌های مدیریت سوخت و هوا ساده‌تری هستند که در شرایط هوای نازک به‌طور مطمئن‌تری کار می‌کنند. علاوه بر این، این ماشین‌ها به‌طور کلی بسیار سبک‌تر هستند و حدود 220 پوند کمتر از مدل‌های دیزلی مشابه وزن دارند. این موضوع باعث می‌شود در فضاهای تنگ که فضا محدود است، کار کردن با آن‌ها آسان‌تر باشد. از سوی دیگر، در مورد شیب‌های تندتر از 15 درجه، باراندازهای دیزلی واقعاً درخشش پیدا می‌کنند. آن‌ها گشتاور دقیق در دور موتور پایین را فراهم می‌کنند که برای هل دادن بارهای سنگین به سمت بالای شیب بدون لغزش یا خاموش شدن لازم است. همین دلیل باعث می‌شود بسیاری از اپراتورها علی‌رغم معایب وزنی، همچنان این ماشین‌ها را برای کار در مناطق کوهستانی ترجیح دهند.