Når du trækker en bil eller lastbil ind på en tankstation, uanset hvilken slags brændstof køretøjet tager, kan du ikke lade være med at bemærke, at diesel næsten altid er en mulighed. Hvis dit eget køretøj kører på blyfri benzin, spekulerer du måske på, hvorfor andre ikke gør det. Hvad gør diesel specielt? Hvis det har "elite" egenskaber, hvorfor bruger ikke alle biler det?
Disse spørgsmål fører til forespørgsler, der handler mindre om selve dieselbrændstoffet og mere om dieselmotoren, og hvorfor udviklingen af dieselinjektorpumpen i slutningen af 1800-tallet repræsenterede et teknologisk spring frem. Hovedideen at huske på, når du læser, er at dieselmotorer bruger fysisk kompression i stedet for en faktisk tændingsgnist for at gøre deres brændstof varmt nok til at brænde.
Hvordan er dieselmotorer forskellige?
At tænde noget i brand, koge det eller "nukle" det i en mikrobølgeovn er alle indlysende måder at øge varmeindholdet i det objekt på. Men det er ikke så intuitivt, at i høj grad at øge trykket på en gas uden at lade varmen trænge ind eller ud kan dramatisk øge temperaturen i kammeret.
I en dieselmotor komprimeres luft til ca. 1/15 til 1/20 af sin sædvanlige volumen lige før dieselolie indsprøjtes eller pumpes ind i motoren. Brændstof-luft-blandingen bliver varm nok til at brænde, hvilket fører til ekspansion af cylinderen (stempel) i motoren. Ligesom i luftkompressionsfasen overføres der ingen varme ind i eller ud af motoren; der kun opstår i udstødningsfasen.
Dieselbrændstofpumpen
Brændstofindsprøjtningssystemet i en dieselmotor består af en indsprøjtningspumpe, en brændstofledning og en dyse (også kaldet en injektor). Når luften komprimeres, stiger trykket inde i cylinderen kortvarigt til 400 til 600 pund pr. Kvadrat tomme (normal atmosfærisk tryk er mindre end 15 psi), der kører interne temperaturer i området fra 800 grader Fahrenheit til 1.200 F (430 grader Celsius til 650 C).
En dieselmotor har de samme cyklusser og det fysiske arrangement som en benzinmotor; det er processen med antændelse, ikke strukturen, der adskiller dem. Generelt er de mere pålidelige, genererer mere effekt pr. Kilogram brændstof og er generelt mere effektive. dieselbrændstof udgør også mindre brandfare.
Dieselmotorer har ulemper i forhold til deres konventionelle benzinmodstykker. De skal have en hårdere konstruktion på grund af det høje tryk, der opstår i luftkompressionsfasen, hvilket udgør både en teknisk udfordring og et dyrere produkt. Også de høje tryk kan gøre dieselmotorer vanskelige at starte.
Dieselmotorens cyklus
Dieselmotoren gennemgår en fire-trins cyklus for at fuldføre en kompression-ekspansionsbevægelse af et stempel. Den første af disse er luftkompressionstrinet; fordi den samme mængde varme holdes i et hurtigt krympende rum, øger det tryk og temperatur. I den anden (tændings) fase forbliver trykket konstant, når volumen begynder at ekspandere.
I løbet af den tredje fase, kaldet kraftslag, falder både volumen og tryk, som motoren gør arbejde, som i sidste ende driver bilen. Endelig forbliver lydstyrken i udstødningsfasen konstant på sit højeste niveau, og derefter begynder cyklussen på ny, når luft trækkes ind til kompression i den første fase.
Dieselbrændstof
Brændstof til dieselmotorer er tungere end benzin, fordi det er fremstillet af rester af råolie i modsætning til de mere flygtige biprodukter, der resulterer i dannelse af benzin. Ligesom almindelig gas kommer den i et antal kvaliteter, der kan skræddersys til specifikke motorers behov.
Brug af det forkerte dieselbrændstof kan forårsage driftsproblemer fra dårlig start til "bankning og ping" til alt for røgfyldt udstødning.