Dizelski motor: Kako deluje in kakšne so njegove prednosti?

Cross section of a V8 diesel engine
Objavljeno
Članek preveden s pomočjo AI iz izvirnika (vir: autoride.sk)

Dizelski motor je batni motor z notranjim zgorevanjem, ki najpogosteje izgoreva dizelsko gorivo in pretvarja toplotno energijo v mehansko delo. Toplotna energija se v motorju pridobiva s pretvorbo goriva v toploto z zgorevanjem.

Ko gorivo zgoreva, se temperatura in tlak v motorju povečata. Povečan tlak delovne snovi deluje na bate motorja, ki to energijo pretvorijo v mehansko delo.

Vsebina

Kako deluje dizelski motor?

Dizelski motor vžge mešanico goriva in zraka z visoko temperaturo stisnjenega zraka v zgorevalni komori. Dizelski motor se pogosto napačno imenuje dizelski motor, vendar si je treba zapomniti, da ni nujno, da je dizelski motor vedno dizelski motor. Dizel (diesel) motor je le motor, ki gori dizel.

Dizelski motor je najpogosteje zasnovan kot štiritaktni, lahko pa je tudi dvotaktni. Ker je velika večina avtomobilov opremljenih s štiritaktnimi motorji, bomo opisali delovanje štiritaktnega dizelskega motorja. Princip delovanja štiritaktnega dizelskega motorja je zelo podoben principu delovanja motorja na prisilni vžig.

Glavna razlika je v tem, da se pri dizelskem motorju v valje vsesa le čist zrak, v katerega se po stiskanju in segrevanju vbrizga gorivo, največkrat dizel. Takšna zmes se nato vžge s toploto stiskanja in ne z iskro iz svečke, kot pri bencinskem motorju.

Štiritaktni dizelski motor:

1. Sesanje

Med sesanjem se bat motorja premika od zgornje mrtve točke navzdol do spodnje mrtve točke, medtem ko so sesalni ventili prav tako odprti. Prostor nad batom se tako poveča, sesalni ventili so odprti in tako je omogočen dovod zraka v zgorevalno komoro.

2. Stiskanje

Compression of the fuel mixture in the cylinder

Faza kompresije nastopi po zaprtju sesalnih ventilov. V tej fazi potuje bat od svojega spodnjega središča navzgor do svojega zgornjega središča in pri tem stisne zrak, ki se zaradi tega segreje in ker se ne more razširiti, se poveča tudi tlak.

Tik preden bat doseže svojo zgornjo mrtvo točko, se v stisnjen zrak vbrizga gorivo (dizel), ki razprši, upari in se vžge, kar povzroči ekspanzijo. V tej fazi sta sesalni in izpušni ventil zaprta.

3. Razširitev

Combustion of the mixture in the cylinder head

Med raztezanjem se bat premakne od zgornje mrtve točke navzdol do spodnje mrtve točke, pri čemer sta sesalni in ((izpušni) ventil) zaprta. Zmes se vžge, sprosti se toplotna energija, ki bo povečala tlak v valju. Tlak deluje na bat in ga potisne navzdol do spodnje mrtve točke. Na ta način se toplotna energija pretvori v mehansko delo.

4. Izpuh

Med končno fazo so izpušni ventili odprti in bat se premakne iz spodnje mrtve točke navzgor v zgornjo mrtvo točko, pri čemer izpušni plini iztisnejo iz valja. Za izboljšanje praznjenja valjev pa se izpušni ventili zaprejo šele, ko bat doseže zgornjo mrtvo točko in so sesalni ventili že odprti.

Ti štirje cikli (faze) potekajo med dvema vrtljajema ročične gredi in se nenehno ponavljajo.

Oddelek za dizelske motorje

Glede na porabo goriva delimo dizelske motorje na:

  • Diesel motor – gorivo je dizel
  • Plinski motor – gorivo je plin, najpogosteje CNG
  • Motor na dve vrsti goriva – gorivo je dizel, lahko pa tudi plin

Gorivo se vžge, ko se vbrizga v zgorevalno komoro.

Dizelske motorje ločimo glede na zasnovo zgorevalne komore in mesto vbrizga goriva:

  • Motorji z neposrednim vbrizgom - vbrizg goriva in celotno zgorevanje poteka v enem glavnem zgorevalnem prostoru
  • Motorji s posrednim vbrizgom - vbrizg goriva in začetna faza zgorevanja traja postavi v ločen prostor, v komoro in šele nato se prenese v glavni zgorevalni prostor

Regulacija moči:

Zmogljivost dizelskega motorja uravnava količina goriva, ki se vbrizga v zgorevalno komoro s približno enako količino zraka na en delovni cikel.

Spremeni se torej bogastvo, torej kvaliteta mešanice. Regulacija moči se izvaja s spremenljivo količino goriva, ki ga dovaja naprava za vbrizgavanje.

Prednosti in slabosti dizelskega motorja

Dizelski motorji so strukturno bolj zapleteni kot motorji na vžig, vendar je njihova zmogljivost manjša, predvsem zaradi zgorevanja drugega goriva. Pri uporabi iste tehnologije in prostornine motorja je moč motorja na prisilni vžig vedno večja. Je pa prednost dizelskih motorjev manjša poraba in daljša življenjska doba.

Vendar je tehnologija napredovala in danes so skoraj vsi dizelski motorji turbopolnjeni ali kompresorski. Skupaj s kombinacijo neposrednega vbrizgavanja je zagotovljena njihova visoka zmogljivost, nizka poraba goriva in manjša količina proizvedenih emisij.

So pa ti motorji primerni za daljše poti in ne za krajše potepanje po mestu, saj je čas, potreben za ogrevanje motorja na delovno temperaturo, precej daljši kot pri bencinskem motorju.