Dieselmotor: Hur fungerar det och vilka är dess fördelar?
En dieselmotor är en kolvförbränningsmotor som ofta förbränner dieselbränsle och omvandlar termisk energi till mekaniskt arbete. Termisk energi erhålls i motorn genom att omvandla bränsle till värme genom förbränning.
När bränsle förbränns ökar temperaturen och trycket i motorn. Det ökade trycket från arbetsämnet verkar på motorns kolvar, som omvandlar denna energi till mekaniskt arbete.
Innehållsförteckning
Hur fungerar en dieselmotor?
Dieselmotorn antänder blandningen av bränsle och luft genom den höga tryckluftstemperaturen i förbränningskammaren. Den är mestadels konstruerad som en fyrtaktare men kan även konstrueras som en tvåtaktare.
Eftersom de flesta bilar är utrustade med fyrtaktsmotorer kommer vi att beskriva funktionen hos en dieselmotor med fyra cykler. Funktionsprincipen för en fyrtakts dieselmotor är mycket lik den för en bensinmotor.
Fyrtaktsmotor: Hur den fungerar och vilka är dess fördelar
Den största skillnaden är att med en dieselmotor dras bara ren luft in i cylindrarna, i vilken bränsle sprutas in efter att ha komprimerats och värmts upp. En sådan blandning antänds sedan av kompressionsvärme, inte av en gnista från ett tändstift, som med en bensinmotor.
Fyrtakts dieselmotor:
1. Intag
Under insugningen rör sig motorkolven från sin övre dödpunkt ner till sin nedre dödpunkt medan insugningsventilerna är öppna. Utrymmet ovanför kolven ökar alltså, insugningsventilerna är öppna och luftintag i förbränningskammaren är därmed möjlig.
2. Kompression
Kompressionsfasen inträffar efter att insugningsventilerna stängts. Under denna fas rör sig kolven från sin nedre mittpunkt uppåt till sin övre mittpunkt och komprimerar därigenom luften, som värms upp på grund av detta, och eftersom den inte kan expandera stiger också trycket.
Kompressionsförhållande: Vilken effekt har det på motorn?
Strax innan kolven når sin övre dödpunkt, sprutas bränsle (diesel) in i den komprimerade luften, som finfördelas, förångas och antänds, vilket skapar expansion. Insugs- och avgasventilerna är stängda under denna fas.
3. Expansion
Under expansion rör sig kolven från sin övre dödpunkt ner till sin nedre dödpunkt, med inlopps- och avgasventilerna stängda. Blandningen antänds och värmeenergi frigörs, vilket ökar trycket i cylindern. Trycket verkar på kolven och trycker ner den till nedre dödpunkten. På så sätt omvandlas termisk energi till mekaniskt arbete.
4. Avgasrör
Under den sista fasen är avgasventilerna öppna och kolven rör sig från sitt nedre dödläge uppåt till sitt övre dödläge, vilket tvingar ut avgaserna ur cylindern. Men för att förbättra cylindertömningen stänger avgasventilerna först efter att kolven når sin övre dödpunkt och insugningsventilerna redan är öppna.
Dessa fyra cykler (faser) inträffar under två vevaxelvarv och upprepas ständigt.
Skenande diesel: Vad ska man göra när man inte kan stänga av motorn?
Dieselmotortyper
Enligt utformningen av förbränningskammaren och platsen för bränsleinsprutning skiljer vi dieselmotorer:
- Direktinsprutningsmotorer - bränsleinsprutning och all förbränning sker i en huvudförbränningskammare
- Motorer med indirekt insprutning - bränsleinsprutning och den inledande fasen av förbränningen sker i ett speciellt utrymme, i kammaren, och först då överförs det till huvudförbränningsutrymmet
Reglering av dieselmotoreffekt
Dieselmotorns effekt regleras av mängden bränsle som sprutas in i förbränningskammaren med ungefär samma luftvolym per arbetscykel.
Så rikedomen, det vill säga kvaliteten på blandningen förändras. En variabel mängd bränsle som insprutningsanordningen levererar realiserar effektreglering.
Fördelar och nackdelar med dieselmotor
Dieselmotorer är strukturellt mer komplexa än bensinmotorer, men deras prestanda är lägre, främst på grund av förbränning av ett annat bränsle. När man använder samma teknik och motorvolym är effekten hos en bensinmotor alltid högre. Fördelen med dieselmotorer är dock lägre förbrukning och längre livslängd.
Tekniken har dock gått framåt och nästan alla dieselmotorer är nu turboladdade eller överladdade. I kombination med en direktinsprutningsteknik garanteras deras höga prestanda, låga bränsleförbrukning och färre producerade utsläpp.
Turboladdare: Vilka är dess fördelar och vad är turbofördröjning?
Dessa motorer är lämpliga för långa körningar och inte för korta stadsvandringar, eftersom tiden som krävs för att värma upp motorn till driftstemperatur är mycket längre än för en bensinmotor.