Πώς λειτουργούν οι κινητήρες ντίζελ;

Η βασική διαφορά μεταξύ ενός κινητήρα ντίζελ και ενός βενζινοκινητήρα είναι ότι σε έναν κινητήρα ντίζελ, το καύσιμο ψεκάζεται στους θαλάμους καύσης μέσω των ακροφυσίων του μπεκ ψεκασμού καυσίμου ακριβώς όταν ο αέρας σε κάθε θάλαμο έχει τεθεί υπό τέτοια μεγάλη πίεση που είναι αρκετά ζεστός για να αναφλεγεί. το καύσιμο αυθόρμητα.

Ακολουθεί μια αναλυτική εικόνα του τι συμβαίνει όταν ξεκινάτε ένα πετρελαιοκίνητο όχημα.

Γυρίζεις το κλειδί στην ανάφλεξη.

Στη συνέχεια περιμένετε μέχρι ο κινητήρας να συγκεντρώσει αρκετή θερμότητα στους κυλίνδρους για ικανοποιητική εκκίνηση. (Τα περισσότερα οχήματα έχουν ένα μικρό φως που λέει "Περιμένετε", αλλά μια αποπνικτική φωνή υπολογιστή μπορεί να κάνει την ίδια δουλειά σε ορισμένα οχήματα.) Γυρίζοντας το κλειδί ξεκινά μια διαδικασία κατά την οποία το καύσιμο εγχέεται στους κυλίνδρους υπό τόσο υψηλή πίεση που θερμαίνει το αέρας στους κυλίνδρους μόνος του. Ο χρόνος που χρειάζεται για να ζεσταθούν τα πράγματα έχει μειωθεί δραματικά — πιθανώς όχι περισσότερο από 1,5 δευτερόλεπτο σε μέτριο καιρό.

Το καύσιμο ντίζελ είναι λιγότερο πτητικό από τη βενζίνη και είναι πιο εύκολο να ξεκινήσει εάν ο θάλαμος καύσης είναι προθερμασμένος, έτσι οι κατασκευαστές εγκατέστησαν αρχικά μικρούς προθερμαντήρες που λειτουργούσαν από την μπαταρία για να προθερμάνουν τον αέρα στους κυλίνδρους όταν ξεκινήσατε για πρώτη φορά τον κινητήρα. Οι καλύτερες τεχνικές διαχείρισης καυσίμου και οι υψηλότερες πιέσεις ψεκασμού δημιουργούν τώρα αρκετή θερμότητα για να σβήσει το καύσιμο χωρίς προθερμαντήρες, αλλά τα βύσματα εξακολουθούν να υπάρχουν για έλεγχο των εκπομπών: Η επιπλέον θερμότητα που παρέχουν βοηθά στην πιο αποτελεσματική καύση του καυσίμου. Ορισμένα οχήματα εξακολουθούν να έχουν αυτούς τους θαλάμους, άλλα όχι, αλλά τα αποτελέσματα παραμένουν τα ίδια.

Οι προθερμαντήρες παρέχουν επιπλέον θερμότητα για την πιο αποτελεσματική καύση του καυσίμου.

Μια λυχνία "Έναρξη" ανάβει.

Όταν το βλέπετε, πατάτε το γκάζι και γυρίζετε το κλειδί της μίζας στο "Start".

Οι αντλίες καυσίμου μεταφέρουν το καύσιμο από τη δεξαμενή καυσίμου στον κινητήρα.

Στο δρόμο του, το καύσιμο περνά μέσα από μερικά φίλτρα καυσίμου που το καθαρίζουν πριν φτάσει στα ακροφύσια του μπεκ ψεκασμού καυσίμου. Η σωστή συντήρηση του φίλτρου είναι ιδιαίτερα σημαντική στα ντίζελ, επειδή η μόλυνση του καυσίμου μπορεί να φράξει τις μικροσκοπικές οπές στα ακροφύσια του μπεκ.

Φίλτρο καυσίμου ντίζελ

Η αντλία ψεκασμού καυσίμου πιέζει το καύσιμο σε ένα σωλήνα παροχής.

Αυτός ο σωλήνας παράδοσης ονομάζεται ράγα και τον διατηρεί υπό σταθερή υψηλή πίεση 23.500 λιβρών ανά τετραγωνική ίντσα (psi) ή ακόμη υψηλότερη, ενώ παραδίδει το καύσιμο σε κάθε κύλινδρο την κατάλληλη στιγμή. (Η πίεση έγχυσης καυσίμου βενζίνης μπορεί να είναι μόλις 10 έως 50 psi!) Τα μπεκ ψεκασμού καυσίμου τροφοδοτούν το καύσιμο ως λεπτό σπρέι στους θαλάμους καύσης των κυλίνδρων μέσω ακροφυσίων που ελέγχονται από τη μονάδα ελέγχου κινητήρα του κινητήρα (ECU), η οποία καθορίζει την πίεση, όταν γίνεται ο ψεκασμός καυσίμου, πόσο καιρό διαρκεί και άλλες λειτουργίες.

Ανατομία μπεκ ψεκασμού καυσίμου

Άλλα συστήματα καυσίμου ντίζελ χρησιμοποιούν υδραυλικά, κρυσταλλικά γκοφρέτες και άλλες μεθόδους για τον έλεγχο της έγχυσης καυσίμου, ενώ αναπτύσσονται και άλλες για την παραγωγή κινητήρων ντίζελ που είναι ακόμη πιο ισχυροί και ανταποκρινόμενοι.

Ένα σύστημα ψεκασμού καυσίμου Common Rail

Το καύσιμο, ο αέρας και η «φωτιά» συναντώνται στους κυλίνδρους.

Ενώ τα προηγούμενα βήματα φέρνουν το καύσιμο εκεί που χρειάζεται, μια άλλη διαδικασία εκτελείται ταυτόχρονα για να φτάσει ο αέρας εκεί που χρειάζεται για το τελικό, φλογερό παιχνίδι ισχύος.

Στα συμβατικά ντίζελ, ο αέρας εισέρχεται μέσω ενός φίλτρου αέρα που είναι αρκετά παρόμοιος με εκείνους στα οχήματα που κινούνται με φυσικό αέριο. Ωστόσο, οι σύγχρονοι υπερσυμπιεστές μπορούν να διοχετεύουν μεγαλύτερους όγκους αέρα στους κυλίνδρους και μπορεί να παρέχουν μεγαλύτερη ισχύ και οικονομία καυσίμου υπό τις βέλτιστες συνθήκες. Ένας υπερσυμπιεστής μπορεί να αυξήσει την ισχύ σε ένα πετρελαιοκίνητο όχημα κατά 50 τοις εκατό ενώ μειώνει την κατανάλωση καυσίμου κατά 20 έως 25 τοις εκατό.

Η καύση εξαπλώνεται από τη μικρότερη ποσότητα καυσίμου που τίθεται υπό πίεση στον θάλαμο προκαύσης στο καύσιμο και τον αέρα στον ίδιο τον θάλαμο καύσης.