Když vtahujete auto nebo nákladní automobil do čerpací stanice, bez ohledu na to, jaké palivo vozidlo vezme, nemůžete si nevšimnout, že nafta je téměř vždy možností. Pokud vaše vlastní vozidlo jezdí na standardní bezolovnatý benzín, mohlo by vás zajímat, proč ostatní ne. Čím je nafta speciální? Pokud má „elitní“ vlastnosti, proč je nepoužívají všechna auta?
Tyto otázky vedou k dotazům, které se netýkají samotné nafty a více o naftových motorech, a proč vývoj vstřikovacího čerpadla nafty na konci 18. století představoval technologický skok vpřed. Hlavní myšlenkou, kterou si musíte pamatovat, když čtete, je, že dieselové motory používají fyzickou kompresi místo skutečné zapalovací jiskry, aby palivo bylo dostatečně horké na to, aby hořelo.
Jak se liší dieselové motory?
Zapálit něco v ohni, povařit to nebo „zapálit“ v mikrovlnné troubě jsou všechny zjevné způsoby, jak zvýšit tepelný obsah tohoto předmětu. Není však tak intuitivní, že výrazné zvýšení tlaku plynu bez umožnění vstupu nebo odchodu tepla může dramaticky zvýšit teplotu komory.
V naftovém motoru je vzduch stlačen na zhruba 1/15 až 1/20 svého obvyklého objemu těsně před vstřikováním nebo načerpáním motorové nafty do motoru. Směs paliva a vzduchu je dostatečně horká, aby hořela, což vede k expanzi válce (pístu) v motoru. Stejně jako ve fázi stlačování vzduchu nedochází k přenosu tepla do motoru ani z něj; k tomu dochází pouze během výfukové fáze.
Dieselové palivové čerpadlo
Systém vstřikování paliva v naftovém motoru se skládá z vstřikovací čerpadlo, palivové potrubí a tryska (také nazývaný injektor). Když je vzduch stlačen, tlak uvnitř válce krátce vzroste na 400 až 600 liber na čtvereční palec (normální atmosférický tlak nižší než 15 psi), což zvyšuje vnitřní teploty v rozmezí od 800 stupňů Fahrenheita do 1 200 F (430 stupňů Celsia až 650 ° C).
Dieselový motor má stejné cykly a fyzické uspořádání jako benzínový motor; je to proces zapalování, ne struktura, která je odděluje. Obecně jsou spolehlivější, generují více energie na kilogram paliva a jsou celkově efektivnější; motorová nafta také představuje menší riziko požáru.
Vznětové motory mají nevýhody ve srovnání s běžnými benzínovými protějšky. Musí být odolnější konstrukce kvůli vysokým tlakům vznikajícím během fáze stlačování vzduchu, což představuje jak technickou výzvu, tak nákladnější produkt. Vysoký tlak také znesnadňuje startování vznětových motorů.
Cyklus vznětového motoru
Naftový motor prochází čtyřstupňovým cyklem, aby dokončil jeden kompresně-expanzní pohyb pístu. Prvním z nich je krok stlačování vzduchu; protože stejné množství tepla se udržuje v rychle se zmenšujícím prostoru, zvyšuje tlak a teplotu. Ve druhé (zapalovací) fázi zůstává tlak konstantní, jak se objem začíná zvětšovat.
Během třetí fáze, která se nazývá silový zdvih, se objem i tlak snižují stejně jako motor práce, nakonec pohánějící auto. Nakonec ve výfukové fázi zůstává objem konstantní na nejvyšší úrovni a poté začne cyklus znovu, když je v první fázi nasáván vzduch pro kompresi.
Nafta
Palivo pro vznětové motory je těžší než benzín, protože se vyrábí ze zbytků ropy na rozdíl od těkavějších vedlejších produktů, které vedou k tvorbě benzínu. Stejně jako běžný plyn se dodává v několika stupních, které lze přizpůsobit potřebám konkrétních motorů.
Použití nesprávné motorové nafty může způsobit provozní problémy, od špatného startování po „klepání a ping“ až po příliš kouřový výfuk.