Når du drar en bil eller lastebil inn i en bensinstasjon, uansett hva slags drivstoff kjøretøyet tar, kan du ikke unngå å legge merke til at diesel nesten alltid er et alternativ. Hvis ditt eget kjøretøy går på blyfri bensin, kan du lure på hvorfor andre ikke gjør det. Hva gjør diesel drivstoff spesielt? Hvis den har "elite" -egenskaper, hvorfor bruker ikke alle biler den?
Disse spørsmålene fører til henvendelser som handler mindre om selve diesel og mer om dieselmotoren, og hvorfor utviklingen av dieselinjektorpumpen på slutten av 1800-tallet representerte et teknologisk sprang framover. Hovedideen å huske på når du leser er at dieselmotorer bruker fysisk kompresjon i stedet for en faktisk tenningsgnist for å gjøre drivstoffet varmt nok til å brenne.
Hvordan er dieselmotorer forskjellige?
Å tenne noe i brann, koke det eller "nukle" det i en mikrobølgeovn er alle åpenbare måter å øke varmeinnholdet i den gjenstanden. Men det er ikke like intuitivt at det å øke trykket til en gass sterkt uten å la varmen komme inn eller ut, kan øke temperaturen i kammeret dramatisk.
I en dieselmotor komprimeres luft til omtrent 1/15 til 1/20 av sitt vanlige volum like før diesel drivstoff injiseres eller pumpes inn i motoren. Bensin-luft-blandingen blir varm nok til å brenne, og fører til utvidelse av sylinderen (stempelet) i motoren. Akkurat som under luftkompresjonsfasen overføres det ikke varme til eller ut av motoren; som bare skjer i eksosfasen.
Diesel drivstoffpumpe
Drivstoffinnsprøytningssystemet i en dieselmotor består av en injeksjonspumpe, en drivstoffledning og en dyse (også kalt en injektor). Når luften komprimeres, stiger trykket inne i sylinderen kort til 400 til 600 pund per kvadrattomme (normal atmosfærisk trykket er mindre enn 15 psi), som fører til interne temperaturer i området fra 800 grader Fahrenheit til 1200 F (430 grader Celsius til 650 C).
En dieselmotor har samme sykluser og fysiske opplegg som en bensinmotor; det er tenningsprosessen, ikke strukturen som skiller dem fra hverandre. Generelt er de mer pålitelige, genererer mer kraft per kilo drivstoff og er mer effektive generelt; diesel gir også mindre brannfare.
Dieselmotorer har ulemper sammenlignet med deres konvensjonelle bensinmodeller. De må ha en hardere konstruksjon på grunn av det høye trykket som påløper i luftkompresjonsfasen, noe som både gir en teknisk utfordring og et dyrere produkt. Dessuten kan høyt trykk gjøre dieselmotorer vanskelig å starte.
Dieselmotorsyklusen
Dieselmotoren gjennomgår en firetrinns syklus for å fullføre en bevegelse av et stempel med kompresjonsutvidelse. Den første av disse er luftkompresjonstrinnet; fordi den samme mengden varme holdes i et raskt krympende rom, driver det opp trykk og temperatur. I den andre (tenningsfasen) forblir trykket konstant når volumet begynner å ekspandere.
I løpet av den tredje fasen, kalt kraftslag, reduseres både volum og trykk som motoren gjør arbeid, til slutt driver bilen. Til slutt, i eksosfasen, forblir volumet konstant på sitt høyeste nivå, og deretter begynner syklusen på nytt når luft trekkes inn for kompresjon i den første fasen.
Diesel drivstoff
Drivstoff til dieselmotorer er tyngre enn bensin, fordi det er laget av rester av råolje i motsetning til de mer flyktige biproduktene som resulterer i dannelse av bensin. Som vanlig bensin kommer den i en rekke karakterer som kan skreddersys etter behovene til spesifikke motorer.
Å bruke feil diesel kan føre til driftsproblemer fra dårlig start til "banking og ping" til altfor røykfylt eksos.