Wanneer u een auto of vrachtwagen een tankstation binnenrijdt, ongeacht wat voor brandstof het voertuig gebruikt, valt het u op dat diesel bijna altijd een optie is. Als uw eigen voertuig op gewone loodvrije benzine rijdt, vraagt u zich misschien af waarom anderen dat niet doen. Wat maakt diesel speciaal? Als het "elite" eigenschappen heeft, waarom gebruiken dan niet alle auto's het?
Deze vragen leiden tot vragen die minder over dieselbrandstof zelf gaan en meer over de dieselmotor, en waarom de ontwikkeling van de dieselinjectorpomp aan het eind van de 19e eeuw een technologische sprong voorwaarts betekende? vooruit. Het belangrijkste idee om in gedachten te houden als je leest, is dat dieselmotoren fysieke compressie gebruiken in plaats van een echte ontstekingsvonk om hun brandstof heet genoeg te maken om te verbranden.
Hoe zijn dieselmotoren anders?
Iets in brand steken, het koken of het in een magnetron "verbranden" zijn allemaal voor de hand liggende manieren om de warmte-inhoud van dat object te verhogen. Maar het is niet zo intuïtief dat het sterk verhogen van de druk van een gas zonder warmte binnen te laten of te laten de temperatuur van de kamer dramatisch kan opdrijven.
In een dieselmotor wordt lucht gecomprimeerd tot ongeveer 1/15 tot 1/20 van het gebruikelijke volume net voordat de dieselbrandstof in de motor wordt geïnjecteerd of gepompt. Het brandstof-luchtmengsel wordt heet genoeg om te verbranden, waardoor de cilinder (zuiger) in de motor uitzet. Net als tijdens de luchtcompressiefase wordt er geen warmte in of uit de motor overgedragen; dat gebeurt alleen tijdens de uitlaatfase.
De diesel brandstofpomp
Het brandstofinjectiesysteem in een dieselmotor bestaat uit een injectie pomp, een brandstofleiding en een mondstuk (ook wel een injector genoemd). Wanneer de lucht wordt gecomprimeerd, stijgt de druk in de cilinder kort tot 400 tot 600 pond per vierkante inch (normale atmosferische) druk lager is dan 15 psi), waardoor de interne temperaturen in het bereik van 800 graden Fahrenheit tot 1200 F (430 graden Celsius tot 650 C).
Een dieselmotor heeft dezelfde cycli en fysieke opstelling als een benzinemotor; het is het ontstekingsproces, niet de structuur, die hen onderscheidt. Over het algemeen zijn ze betrouwbaarder, genereren ze meer vermogen per kilogram brandstof en zijn ze over het algemeen efficiënter; dieselbrandstof vormt ook minder brandgevaar.
Dieselmotoren hebben nadelen in vergelijking met hun conventionele benzine-tegenhangers. Ze moeten van een sterkere constructie zijn vanwege de hoge druk die ontstaat tijdens de luchtcompressiefase, wat zowel een technische uitdaging als een duurder product vormt. Ook kunnen de hoge drukken ervoor zorgen dat dieselmotoren moeilijk te starten zijn.
De dieselmotorcyclus
De dieselmotor ondergaat een cyclus van vier stappen om één compressie-expansiebeweging van een zuiger te voltooien. De eerste hiervan is de luchtcompressiestap; omdat dezelfde hoeveelheid warmte in een snel krimpende ruimte wordt vastgehouden, drijft het de druk en temperatuur op. In de tweede (ontstekings)fase blijft de druk constant als het volume begint uit te zetten.
Tijdens de derde fase, de arbeidsslag genaamd, nemen zowel het volume als de druk af naarmate de motor dat doet werk, die uiteindelijk de auto aandrijft. Ten slotte, in de uitlaatfase, blijft het volume constant op het hoogste niveau, en dan begint de cyclus opnieuw wanneer lucht wordt aangezogen voor compressie in de eerste fase.
Diesel brandstof
Brandstof voor dieselmotoren is zwaarder dan benzine, omdat het wordt gemaakt van de residuen van ruwe olie in tegenstelling tot de meer vluchtige bijproducten die leiden tot de vorming van benzine. Net als gewoon gas is het verkrijgbaar in een aantal soorten die kunnen worden aangepast aan de behoeften van specifieke motoren.
Het gebruik van de verkeerde dieselbrandstof kan operationele problemen veroorzaken, van slecht starten tot "kloppen en pingelen" tot overdreven rokerige uitlaatgassen.