Dieselwerkingsprincipe: kenmerken, voor- en nadelen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Dieselauto's op onze wegen zijn zeker niet ongewoon. In de landen van West-Europa zijn ze in de meerderheid. Dieselmotoren hebben een aantal voordelen ten opzichte van benzinemotoren. Maar tegelijkertijd zijn er enkele nadelen. Wat is deze motor, wat is het dieselapparaat en het werkingsprincipe? Overweeg in ons artikel van vandaag.

Gedeeld apparaat

Deze motor heeft dezelfde structuur als de benzinemotor. Dus hier is:

• Cilinderblok.
• Hoofd.
• Crankmechanisme.

Het belangrijkste verschil tussen diesel en benzine is het brandstofsysteem. Als bij deze laatste de brandstoftoevoer wordt uitgevoerd dankzij een mechanische of dompelpomp, wordt in de dieselmotor een hogedrukbrandstofpomp gebruikt. Er zijn ook injectoren, maar geen bougies.

Het moet ook gezegd worden dat de belasting van de werkende elementen van een dieselmotor hoger is. Daarom zijn alle componenten versterkt.

Houd er rekening mee dat moderne dieselmotoren mogelijkvoorzien van gloeibougies. Sommigen verwarren ze met bougies, maar het zijn totaal verschillende dingen. In dieselvoertuigen worden ze gebruikt om koude lucht in de cilinders te verwarmen. Het is dus gemakkelijker om de verbrandingsmotor in de winter te starten.

Het injectiesysteem zelf op moderne dieselmotoren is direct. Bij oudere motoren vond de ontsteking plaats in een speciale voorkamer. De laatste is een kleine holte boven de hoofdverbrandingskamer met verschillende gaten waardoor zuurstof binnenkomt.

Kenmerken

Onder de kenmerken van deze krachtbron is het vermeldenswaard de mate van compressie. Ze zijn twee keer zo hoog als die van een benzinemotor. Met het oog hierop heeft de dieselmotor een speciaal zuigerontwerp. Hun bodem wordt bepaald door het type verbrandingskamer. De zuigerkroon zelf is hoger ten opzichte van het bovenvlak van het cilinderblok bij BDP.

Nog één ding is de ontstekingsmethode. Zoals we eerder zeiden, zijn er hier geen gebruikelijke kaarsen. Maar hoe ontbrandt brandstof? Het werkmengsel wordt ontstoken door de hoge temperatuur in de kamer, die wordt bereikt nadat de lucht door de zuiger is gecomprimeerd.

Het werkingsprincipe van de dieselinjectiepomp

De hogedrukpomp krijgt brandstof, die door de lagedrukaanzuigpomp uit de tank wordt gepompt. In een bepaalde volgorde pompt de injectiepomp voor elke cilinder een portie brandstof in de injectorleiding. Deze sproeiers kunnen alleen opengaan als ze worden blootgesteld aan hoge druk in de leiding. Als het v alt, sluiten de sproeiers.

Hoe werkt de dieselmotor zelf?

Overweeg het principe van dieselmotor. De essentie van het werk ligt in de compressieontsteking van de brandstof in de kamer wanneer deze wordt gemengd met verwarmde lucht.

Het mengsel zelf wordt apart geleverd. Er wordt dus eerst lucht in de cilinder geperst. Verder begint de zuiger omhoog te bewegen en in de BDP-positie wordt brandstof door het mondstuk geïnjecteerd. Tijdens het compressieproces wordt de lucht verwarmd tot hoge temperaturen (ongeveer 800 graden Celsius). En de brandstof wordt toegevoerd onder een druk van 30 MPa.

Vervolgens ontbrandt het mengsel spontaan. Hierdoor beweegt de zuiger naar beneden. Er wordt dus een werkslag gemaakt - energie wordt overgebracht naar de krukas, evenals naar het vliegwiel. Na de werkslag gaan de verbrandingsproducten door de uitlaatvensters met behulp van een spoeling naar buiten. De gassen komen dan via de uitlaat de atmosfeer binnen. Maar op moderne motoren kunnen gassen worden gerecirculeerd. We zullen het principe van de werking van de EGR op een dieselmotor iets later bespreken.

De werkcyclus omvat dus vier cycli. Dit zijn inlaat, compressie, slag en uitlaat. Dit is precies het werkingsprincipe van een viertakt dieselmotor. Ik moet zeggen dat het brandstofverbruik afhangt van de juistheid van zijn actie. In de normale toestand wordt dus een arm mengsel gebruikt, wat aanzienlijk kan besparen op het verbruik.

Verscheidenheden van pompen

Er zijn twee soorten injectiepompen:

• Inline.
• Distributie.

Het eerste type bevat afzonderlijke secties. Het zijn er net zoveel alscilinders op de motor. Elke sectie heeft een huls met een inkomende plunjer. De laatste werkt dankzij de nokkenas, die vanaf de krukas van de motor draait. Secties zijn op een rij gerangschikt. Maar nu wordt dit type injectiepomp niet meer gebruikt door fabrikanten, aangezien een dergelijk brandstofsysteem niet voldoet aan de eisen voor geluid en milieuvriendelijkheid.

Nu over distributief. Dergelijke pompen produceren veel meer druk en voldoen aan alle moderne eisen. De vereiste druk wordt gehandhaafd afhankelijk van de huidige bedrijfsmodus van de verbrandingsmotor. In het ontwerp van een dergelijke pomp is er één plunjer-verdeler. Het voert translatiebewegingen uit om brandstof te leveren en roterende bewegingen om het naar de injectoren van elk van de cilinders te verdelen.

Onder de voordelen van dergelijke pompen is het de moeite waard om de kleine afmetingen, het lage geluidsniveau en de stabiele werking bij hoge motortoerentallen te benadrukken. Tegelijkertijd is zo'n dieselmotor kieskeurig over de kwaliteit van de brandstof. Alle onderdelen in de pomp zijn gesmeerd met brandstof en de openingen zijn kritisch klein. De geringste verontreiniging veroorzaakt een onstabiele werking van de motor en kan leiden tot reparatie van brandstofapparatuur.

Over het Common Rail-systeem

Meer dan tien jaar geleden begonnen autofabrikanten met het produceren van auto's met het Common Rail-systeem. Wat het is? Dit is directe injectie onder hoge druk. Dit systeem zorgt voor een toename van koppel en vermogen, evenals een goed brandstofverbruik.

Laten we eens kijken naar het principe van het systeemcommon-rail dieselinjectie. Het principe is gebaseerd op de toevoer van brandstof naar de sproeiers vanaf de oprit. De druk erin wordt gehandhaafd, ongeacht de snelheid van de krukas. Brandstofinjectie wordt uitgevoerd door injectoren op bevel van de EDC-controller. Er zijn speciale magnetische solenoïdes in ingebouwd. De controller werkt op basis van stuursignalen van de elektronische besturingseenheid.

Onder de kenmerken van het injectiesysteem is het vermeldenswaard de batterij-eenheid. Het omvat:

• Injectoren.
• Distributiepijplijn.
• Brandstofleiding.

Dus, de besturingseenheid zendt een signaal naar de elektromagneten volgens een bepaald algoritme. En dan injecteert het mondstuk brandstof in de kamer. Een dergelijk schema maakt het mogelijk om een hoge nauwkeurigheid te bereiken bij het regelen van het verbrandingsproces. Wat betreft de druk, deze kan oplopen tot 2,5 atmosfeer, wat zeer ernstig is. De brandstof brandt dus met maximale efficiëntie. Hiermee kunt u het koppel van de motor verhogen. En dankzij de exacte dosering wordt het brandstofverbruik verminderd en de toxiciteit van gassen verminderd.

Recirculatiesysteem

Dit systeem wordt gebruikt op alle dieselvoertuigen die voldoen aan de Euro 4-eisen. Het wordt ook wel de EGR genoemd. Dit systeem verwijdert dus een bepaalde hoeveelheid uitlaatgassen uit het spruitstuk voor de turbine en brengt ze over naar het kanaal voor het inlaatspruitstuk.

Het systeem is een speciale klep en verschillende sproeiers voor het afblazen van gassen. De eerste voert een uitlaatbypass uit en is elektrisch aangedreven. Bij sommige motoren heeft de EGR-klep:pneumatische aandrijving.

Overweeg het werkingsprincipe van de USR-klep op een dieselmotor. Het is gebaseerd op vacuüm, dat wordt geproduceerd door een speciale vacuümpomp. Het vacuümniveau wordt geregeld door een speciaal magneetventiel.

Het werkingsprincipe van het dieselrecirculatiesysteem is eenvoudig. De elektronische regeleenheid ontvangt dus gegevens van sensoren en evalueert de situatie over de werking van de verbrandingsmotor in alle modi. Vervolgens wordt de klep geopend of gesloten om uitlaatgassen naar het verdeelstuk toe te voeren. Dit leidt tot een afname van de zuurstofconcentratie en een afname van de verbrandingssnelheid van het mengsel in de kamer. Hierdoor da alt de verbrandingstemperatuur en neemt de vorming van schadelijke oxiden af. Het systeem maakt het dus mogelijk om de toxiciteit van gassen te verminderen, zelfs wanneer de verbrandingsmotor op een arm mengsel draait.

Voordelen van diesel

Laten we eens kijken naar de voordelen van deze motoren. Het eerste en belangrijkste voordeel is zuinigheid. Omdat een dieselmotor een iets ander werkingsprincipe heeft (hij werkt op een arm mengsel), kan een verbrandingsmotor anderhalf keer minder brandstof verbruiken dan benzine, met hetzelfde volume.

Tegelijkertijd produceert de motor een goed koppel, wat belangrijk is tijdens acceleratie. Een ander pluspunt is dat de koppelplank vrij breed is. Tractie is letterlijk beschikbaar vanaf stationair. Benzine moet soms tot vijfduizend draaien.

Nadelen van diesel

Aangezien het werkingsprincipe van een dieselmotor gebaseerd is op de zelfontbranding van het mengsel, zijn dergelijke motoren moeilijk te starten bij koud weer. Ja,Hiervoor bedachten ze speciale gloeibougies. Maar nogmaals, niet alle motoren hebben ze, en soms zijn er problemen mee.

Een van de grootste nadelen zijn de onderhoudskosten. Het duurste onderdeel is de brandstofuitrusting. Als het onbruikbaar wordt, is het de moeite waard om je voor te bereiden op een serieuze investering. Het is erg moeilijk om zelf injectoren of een brandstofpomp te repareren. Dit vereist vaardigheden en gespecialiseerde apparatuur.

Naast andere nadelen is het vermeldenswaard de toegenomen ruis. Hoe technologisch geavanceerd een dieselmotor ook is, hij zal nog steeds luider werken dan benzine. Dit is een van de belangrijkste redenen waarom autofabrikanten al zo lang niet zijn overgestapt op dieselmotoren.

Een ander nadeel zijn de hoge eisen aan brandstof en verbruiksartikelen. Als we het hebben over moderne dieselmotoren, waarbij de hogedrukbrandstofpomp wordt gesmeerd door de brandstof zelf, dan moet de kwaliteit ervan op peil zijn. Hetzelfde geldt voor oliën. Het wordt aanbevolen om alleen synthetische stoffen te vullen en elke 10 duizend kilometer te vervangen.

Samenvattend

Dus we hebben ontdekt welke dieselmotor het werkingsprincipe heeft en wat de kenmerken ervan zijn. Zoals u kunt zien, is deze motor met zijn voordelen niet zonder een aantal nadelen. Maar is het de moeite waard om een dieselauto te kopen in plaats van een benzineauto? Zoals de praktijk laat zien, is de aankoop gerechtvaardigd, aangezien veel kosten worden gecompenseerd door een mager brandstofverbruik.