Kiedy wciągasz samochód lub ciężarówkę na stację benzynową, bez względu na rodzaj paliwa, który pojazd bierze, nie możesz nie zauważyć, że olej napędowy jest prawie zawsze opcją. Jeśli twój samochód jest napędzany standardową benzyną bezołowiową, możesz się zastanawiać, dlaczego inni tego nie robią. Co wyróżnia olej napędowy? Jeśli ma „elitarne” właściwości, dlaczego nie wszystkie samochody go używają?
Te pytania prowadzą do zapytań, które mniej dotyczą samego oleju napędowego, a więcej silnika wysokoprężnego, i dlaczego opracowanie pompy wtryskowej do silników wysokoprężnych pod koniec XIX wieku stanowiło skok technologiczny? Naprzód. Główną ideą, o której należy pamiętać podczas czytania, jest to, że silniki wysokoprężne wykorzystują fizyczną kompresję zamiast rzeczywistej iskry zapłonowej, aby ich paliwo było wystarczająco gorące do spalania.
Czym różnią się silniki Diesla?
Podpalenie czegoś w ogniu, gotowanie lub „nukleacja” w kuchence mikrofalowej to oczywiste sposoby na zwiększenie zawartości ciepła w tym obiekcie. Ale nie jest tak intuicyjne, że znaczne zwiększenie ciśnienia gazu bez wchodzenia lub wychodzenia ciepła może dramatycznie podnieść temperaturę komory.
W silniku wysokoprężnym powietrze jest sprężane do około 1/15 do 1/20 jego zwykłej objętości tuż przed wtryskiem lub wpompowaniem oleju napędowego do silnika. Mieszanka paliwowo-powietrzna staje się wystarczająco gorąca, aby się spalić, powodując rozszerzenie cylindra (tłoka) w silniku. Podobnie jak w fazie sprężania powietrza, ciepło nie jest przenoszone do lub z silnika; co ma miejsce tylko w fazie wydechu.
Pompa paliwa do silników wysokoprężnych
Układ wtrysku paliwa w silniku wysokoprężnym składa się z pompa wtryskowa, przewód paliwowy i dysza (zwany także wtryskiwaczem). Gdy powietrze jest sprężone, ciśnienie wewnątrz cylindra na krótko wzrasta do 400 do 600 funtów na cal kwadratowy (normalna atmosfera). ciśnienie jest mniejsze niż 15 psi), doprowadzając temperatury wewnętrzne do zakresu od 800 stopni Fahrenheita do 1200 F (430 stopni Celsjusza do 650°C).
Silnik wysokoprężny ma takie same cykle i układ fizyczny jak silnik benzynowy; to proces zapłonu, a nie struktura, która je wyróżnia. Ogólnie rzecz biorąc, są bardziej niezawodne, generują więcej mocy na kilogram paliwa i ogólnie są bardziej wydajne; olej napędowy stwarza również mniejsze zagrożenie pożarowe.
Silniki Diesla mają wady w porównaniu z ich konwencjonalnymi odpowiednikami benzynowymi. Muszą mieć twardszą konstrukcję ze względu na wysokie ciśnienia występujące podczas fazy sprężania powietrza, co stanowi zarówno wyzwanie inżynieryjne, jak i droższy produkt. Ponadto wysokie ciśnienie może utrudniać rozruch silników wysokoprężnych.
Cykl silnika Diesla
Silnik wysokoprężny przechodzi czteroetapowy cykl, aby wykonać jeden ruch sprężania-rozprężania tłoka. Pierwszym z nich jest stopień kompresji powietrza; ponieważ ta sama ilość ciepła jest utrzymywana w szybko kurczącej się przestrzeni, podnosi ciśnienie i temperaturę. W drugiej fazie (zapłonu) ciśnienie pozostaje stałe, gdy objętość zaczyna się rozszerzać.
Podczas trzeciej fazy, zwanej skokiem mocy, zarówno objętość, jak i ciśnienie zmniejszają się wraz z silnikiem praca, ostatecznie napędzając samochód. Wreszcie, w fazie wydechu, objętość pozostaje stała na swoim najwyższym poziomie, a następnie cykl rozpoczyna się od nowa, gdy powietrze jest zasysane do sprężania w pierwszej fazie.
Olej napędowy
Paliwo do silników wysokoprężnych jest cięższe niż benzyna, ponieważ powstaje z pozostałości ropy naftowej, a nie z bardziej lotnych produktów ubocznych, które powodują powstawanie benzyny. Podobnie jak zwykły gaz, występuje w kilku gatunkach, które można dostosować do potrzeb konkretnych silników.
Używanie niewłaściwego oleju napędowego może powodować problemy operacyjne, od słabego rozruchu, przez „stukanie i brzęczenie” po nadmiernie zadymione spaliny.