dieselmotor (Svenska)

Dieselförbränning

dieselmotorn är en intermittent förbränningskolvcylindrig enhet. Den arbetar antingen på en tvåtakts-eller fyrtaktscykel (se figur); till skillnad från gnisttändningsbensinmotorn inducerar dieselmotorn endast luft i förbränningskammaren vid sitt inloppsslag. Dieselmotorer är vanligtvis konstruerade med kompressionsförhållanden i intervallet 14: 1 till 22: 1., Både tvåtakts-och fyrtaktsmotor kan hittas bland motorer med borrningar (cylinderdiametrar) mindre än 600 mm (24 tum). Motorer med borar på mer än 600 mm är nästan uteslutande tvåtaktscykelsystem.

dieselmotorn får sin energi genom att bränna bränsle som injiceras eller sprutas in i den komprimerade varmluftsladdningen i cylindern. Luften måste värmas upp till en temperatur som är större än den temperatur vid vilken det injicerade bränslet kan antändas., Bränsle sprutas in i luft som har en temperatur högre än bränslets” Auto-tändning ” temperatur reagerar spontant med syre i luften och brinner. Lufttemperaturerna är vanligtvis över 526 ° C( 979 ° F); vid motorstart används emellertid kompletterande uppvärmning av cylindrarna ibland, eftersom luftens temperatur inom cylindrarna bestäms av både motorns kompressionsförhållande och dess nuvarande Driftstemperatur., Dieselmotorer kallas ibland kompressionständningsmotorer eftersom initiering av förbränning är beroende av luft uppvärmd genom kompression snarare än på en elektrisk gnista.

i en dieselmotor introduceras bränsle när kolven närmar sig det övre dödcentrumet av sin stroke. Bränslet införs under högt tryck antingen i en precombustionskammare eller direkt i kolvcylinderns förbränningskammare. Med undantag för små höghastighetssystem använder dieselmotorer direktinsprutning.

Dieselmotorbränsleinsprutningssystem är vanligtvis utformade för att ge insprutningstryck i intervallet 7 till 70 megapascal (1,000 till 10,000 pounds per kvadrat tum). Det finns dock några högre trycksystem.

exakt styrning av bränsleinsprutning är avgörande för en dieselmotors prestanda. Eftersom hela förbränningsprocessen styrs av bränsleinsprutning måste injektionen börja i rätt kolvläge (dvs vevvinkel). Först bränns bränslet i en nästan konstant volymprocess Medan kolven ligger nära övre dödcentrum., När kolven rör sig bort från denna position fortsätter bränsleinsprutningen, och förbränningsprocessen framträder då som en nästan konstant tryckprocess.

förbränningsprocessen i en dieselmotor är heterogen-det vill säga bränslet och luften förblandas inte innan förbränningen påbörjas. Följaktligen är snabb förångning och blandning av bränsle i luft mycket viktigt för noggrann förbränning av det injicerade bränslet. Detta lägger stor vikt vid injektor munstycksdesign, särskilt i direktinsprutningsmotorer.

motorns arbete erhålls under kraftslaget., Kraftslaget innefattar både konstanttrycksprocessen vid förbränning och expansionen av de heta förbränningsprodukterna efter att bränsleinsprutningen upphör.

dieselmotorer är ofta turboladdade och efterkylda. Tillägg av en turboladdare och efterkylare kan förbättra prestanda för en dieselmotor när det gäller både kraft och effektivitet.

den mest enastående funktionen hos dieselmotorn är dess effektivitet. Genom att komprimera luft i stället för att använda en luftbränsleblandning begränsas dieselmotorn inte av de förmignitionsproblem som plågar gnisttändningsmotorer med hög kompressionständning., Således kan högre kompressionsförhållanden uppnås med dieselmotorer än med gnisttändningssortimentet. commensurately kan högre teoretiska cykeleffektivitet, jämfört med den senare, ofta realiseras. Det bör noteras att gnisttändningsmotorns teoretiska verkningsgrad för ett givet kompressionsförhållande är större än kompressionständningsmotorns.i praktiken är det dock möjligt att driva kompressionständningsmotorer med tillräckligt höga kompressionsförhållanden för att åstadkomma effektivitetsvinster som är större än de som kan uppnås med tändsystem., Dieselmotorer förlitar sig inte heller på att strypa insugningsblandningen för att kontrollera effekten. Dieselens tomgång och minskade verkningsgrad är i sig mycket högre än gnisttändningsmotorns.

den huvudsakliga nackdelen med dieselmotorer är deras utsläpp av luftföroreningar. Dessa motorer släpper vanligen ut höga halter av partiklar (sot), reaktiva kväveföreningar (vanligen betecknade NOx) och lukt jämfört med gnisttändningsmotorer. Följaktligen är konsumenternas acceptans låg i kategorin små motorer.,

en dieselmotor startas genom att köra den från någon extern strömkälla tills förhållanden har fastställts under vilka motorn kan köras med egen kraft. Den enklaste startmetoden är att erkänna luft från en högtryckskälla—ca 1,7 till nästan 2,4 megapascals—till var och en av cylindrarna i sin tur på deras normala avfyrningsslag. Tryckluften värms upp tillräckligt för att antända bränslet., Andra startmetoder innefattar hjälputrustning och inkluderar att tillåta Blaster av tryckluft till en luftaktiverad motor inriktad på att rotera en stor motorns svänghjul; leverera elektrisk ström till en elektrisk startmotor, på samma sätt inriktad på motorns svänghjul; och applicera en liten bensinmotor inriktad på motorns svänghjul. Valet av den lämpligaste startmetoden beror på den fysiska storleken på motorn som ska startas, den anslutna belastningens Art och huruvida lasten kan kopplas bort under start.