Diesel motorok felépítése és működési elve – részletes magyar nyelvű áttekintés
Ez az oldal a négy és kétütemű dieselmotor működését mutatja be.
Szívás, a szívószelep nyitva van, a dugattyú lefelé mozog és így a levegőszűrőn keresztül áramlik a hengerbe a megtisztított levegő.
Elérkezik a sűrítés mikor az előbb beszívott levegőt a dugattyú összenyomja, ez úgy jöhet létre, hogy mindkét szelep a szívó és kipufogószelepek is zárva vannak, a szelepeknek jól kell tömíteniük, nehogy a kompressziót elengedje, mert így a motor csak csökkent teljesítménnyel működik.
A másik tömítő feladatot kapta a dugattyúgyűrű ami a dugattyún helyezkedik el ebből általában 5-6 darab van a nagy kompressziójú dieseleknél.
Az utolsó gyűrű feladata, a henger falán lévő olaj bevonat lehúzása.
A többi gyűrű, a dugattyú tömítését végzi.
A negyedik és egyben utolsó ütem a kipufogás, vagyis a füst és egyéb égéstermékek eltávolítása a hengerből: a dugattyú alsó holtponthoz érkezik vagyis innen fog a dugattyú felfelé mozogni.
Turófeltöltős motorok: A turbófeltöltővel felszerelt motorok működése ugyanígy történik, azzal a kivétellel, hogy a turbó a levegőszűrő után van beépítve és a motor kipufogófüstje az egyik kamrába van bevezetve és a lapátokon keresztül megforgatja azt.
Így a másik kamrában lévő lapát a levegőszűrőn keresztül szívja a levegőt, amit aztán belefújja a töltőlevegő hűtőbe, ami Intercooler néven ismert, feladata, hogy a levegőt lehűtve, oxigén-tartalmát megemelve nagyobb legyen az égés energiája.
Előkamra, terelőkúp, égőfej: Ilyen megoldással találkozhatunk, pl. a gömb alakú előkamrás megoldás.
A gömb alakú előkamra a hengerfejben annak saját anyagából van kialakítva.
Alsó részen az égőfej és a terelőkúp, felső részen a porlasztó határolja.
Az égőfej és a lépcsős terelőkúp anyaga hőálló acél.
A porlasztófúvókán kiáramló tüzelőanyag az előkamrában elhelyezett terelőkúpra jut.
Itt elgázosodik a magas hőmérséklet hatására, majd a kompresszió és a nyomásváltozások következtében összekeveredik az előkamra levegőjével.
Egy kis mennyiség meggyullad és az így keletkezett többlet nyomás hatására a terelőkúp és az égőfej furatain keresztül az égőtérbe jut, ahol az égés tovább folytatódik.
A motor indításának könnyítése végett a terelőkúp közepén elhelyezett kisméretű furaton át a tüzelőanyag egy része közvetlenül a fő égőtérbe jut.
Az áramlási ütközések folytán elgázosodik és a kompresszió okozta hőmérséklet hatására meggyullad.
Meleg motor esetében azonban a terelőkúp gázosító hatása és az előégés folytán e hatás elmarad.
Közvetlen befecskendezés: Közvetlen befecskendezésű diesel motor került beépítésre többek között az M61, és az M44 400-as szériában.
Lényege, hogy az eddig megszokottól hiányzik a motor adagolója, vagyis az a mechanikus szerkezet, ami megfelelő mennyiségű gázolajat permetez a hengerbe.
Tulajdonképpen itt is megvan, csak burkolt formában: Az adagoló össze van építve a befecskendezővel, így minden hengernek sajátja van.
Jótékony hatása, elmarad a csőhálózat, ami minden hengerhez elágazik, és csak egy vastag gázolajcső húzódik végig a motorban, ami rácsatlakozik hengerenként a befecskendezőhöz, amit a szelepekhez hasonlóan a vezérműtengely működtet, vagyis a befecskendezés pillanatában megnyomja befecskendező tetejét.
A kétütemű dieseleknek azt az előnyét, hogy levegőt szív be, jobban kihasználva: nem a dugattyú mozgása okozta csekély túlnyomással juttatjuk a hengerbe az üzemanyagot, így a kipufogógázok után kevés levegő is kiáramlik s a henger öblítése tökéletes lesz.
A Roote-fúvókkal elősűrített levegő a hengert körülvevő kamrából a légszekrényből, a dugattyú felső élével vezérlet réseken keresztül beáramlik a hengerbe és kiöblíti azt.
A kipufogás szelepeken át történik.
A dugattyú a rést elzárja, sűrít, majd megtörténik a befecskendezés és a munkavégzés.
A töltőnyomás a fordulatszámtól függően 0,2-0,4 bar.
Egy mezei, buszra váró átlagember talán nem is sejti, hogy mennyi jármű üzemel dízelmotorral.
De rengeteg személyautóban, kamionban, traktorban is ilyen típusú motor dolgozik.
És akkor még nem is beszéltünk a motorvonatokról, a hajókról és az építőipari gépekről, melyeknek szintén jelentős százaléka dízelmotoros.
Létezik dízel áramfejlesztő is, aminek nagy hasznát veszik azok, akik olyan területen dolgoznak, ahol nincs lehetőség csatlakozni az elektromos hálózatra.
Még kevésbé ismert az a tény, hogy mind a manapság, mind a múltban használt dízelmotorokat több típusú befecskendező rendszerrel alkották meg.
A négütemű dízelmotor működése nem meglepő módon éppen négy fázisból áll.
Az első lépés során a motor szív, azaz beszívja a tiszta levegőt.
E kettő lépést követi a befecskendezés folyamata.
Ekkor szó szerint megtörténik a dízel üzemanyag befecskendezése.
Mivel a dízelmotor hatásfoka jobb, mint a benzinmotoré, ezért számos munkagép ilyen üzemű motorral van felvértezve.
Sokáig jelentősen olcsóbb volt a gázolaj ára, mint a benzin, ezért hazánkban rengeteg dízelautó rója az utakat mind a mai napig.
Az ezredfordulót megelőzően hagyományos adagoló rendszereket alkalmaztak az egyes gyártók.
Ahogyan szigorodtak a környezetvédelmi normák, úgy ezzel lépést kellett tartani.
A hagyományos befecskendezőknél sokkal kisebb a közös nyomócsöves rendszerek károsanyag kibocsátása.
A motorzaj annak ellenére alacsonyabb, hogy kevesebb üzemanyagot fogyaszt a motor.
Sőt!
A dízelmotorok sem örök életűek, ám élettartamuk meghosszabbítható egy kis odafigyeléssel.
Érdemes rendszeres időszakonként karbantartani, így a már elhasználódott alkatrészek cseréje nem fog meghibásodást okozni.
Persze akadnak váratlan hibák is.
Ha valaki nem megfelelő minőségű üzemanyagot tankol, esetleg nem jól végzi el a szakember az olajcserét, az komoly gondot okozhat.
A természetes kopással is számolni kell.
Ez okozhatja a gázolajszivattyú meghibásodását, de lehetséges, hogy a Common Rail rendszernek esik baja.
Mivel az oxigén adott a hengerben, a brutális sűrítés pedig hatalmas hőt termel, már csak a megfelelő tüzelőanyagra van szükség a robbanshoz.
Izgalmas történelmi adalék, hogy a kísérletben először használt elszenesített pamut erősen rímel Rudolf Diesel legkorábbi, szénporral végzett kísérleteire, amelyek hosszú és rögös úton végül elvezettek a ma ismert modern dízelmotorokig.
A leglátványosabb rész a folyékony üzemanyagnál következik.
Jóllehet az első gázolajos próbálkozás még nem adta vissza a várt vizuális hatást, de a második kísérlet már tökéletesen megmutatja a dízelgyújtás működési elvét.
Ha megnézzük a két fő üzemanyag öngyulladási hőmérsékletét, azt látjuk, hogy a gázolaj öngyulladási pontja jóval alacsonyabb, mint a benziné.
Technikailag persze a benzin is képes az öngyulladásra, de egy hagyományos Otto-motorban ezt mindenáron el akarjuk kerülni.
Ezt persze nem jelenti azt, hogy a mérnökök ne kísérleteztek volna a benzin kompressziógyújtásos felhasználásával.
A dízelmotor felépítése és működése meghatározó része a közlekedésnek és az iparnak, a korszerű motor pedig alacsonyabb zaj, jobb hatékonyság és kedvező emisszió felé halad.
Dízelmotor működése
A dízelmotor négyütemű működése részletezve
A dízelmotor négy ütemben dolgozik: szívás, sűrítés, munka (fő égés) és kipufogás.
Az első ütem során a dugattyú lefelé halad, a szívószelepek nyitva, és a levegő beszívódik a hengerbe.
A sűrítés során a dugattyú feljebb halad, a szelepek zárva maradnak, a levegő összenyomódik és jelentős hőmérséklet-emelkedés következik be.
A gyújtás pillanata a befecskendezés ideje, amikor a tüzelőanyag a forró levegőbe kerül, és spontán meggyullad.
A főégés a hengerben zajlik le, majd a kipufogás során a gázok távoznak a kipufogón keresztül.
A kipufogás után a ciklus újraindul a következő ütem szerint.
A kétütemű dízelmotoroknál a töltőnyomás gyakran alacsonyabb, és a Roots-fúvóval segítik az előtöltést a hengerbe.
A kétütemű motorok jellemzően lassú fordulatú gépek, de megbízhatóan működnek nagy hajókban vagy nehézgépeknél.
A különböző befecskendező rendszerek közül a Common Rail rendszerek az elektronikus szabályozással érnek el nagy nyomásokat és finom porlasztást.
A közvetlen befecskendezés elterjedése és a CR-rendszerek fejlődése a környezetvédelmi és teljesítmény-követelményekhez igazodik.
A dízelmotor előnyei közé tartozik a nagy nyomaték széles tartományban, a jobb energiahatékonyság, és alacsonyabb üzemanyagköltség kis fajlagos fogyasztás mellett.
Hátrányaiként említik a zajos üzemet és a koromképződést, amelyet ma részecskeszűrővel és fejlesztett égéskialakítással igyekeznek mérsékelni.
A dízelmotor alkalmazási területei rendkívül szélesek mind a közlekedésben, mind az ipari gépekben és a hajózásban.
A korszerű dízelmotorok 85% körüli emisszió-kontrollt mutatnak a legújabb normákhoz képest, és a CO-, CH-, NOx kibocsátás jelentősen csökkent.
Ez köszönhető a közös nyomócsöves rendszereknek és a modern befecskendező-technikáknak, amelyek nagy nyomáson és pontos adagolással dolgoznak.
A modern dízelmotorok élettartama jellemzően hosszabb a benzinmotoroknál, mivel a dízel üzemanyag jobb kenési tulajdonságokat ad.
A karbantartás és rendszeres olajcsere jelentősen meghosszabbíthatja a motor élettartamát és megbízhatóságát.
Fontos figyelni a minőségi üzemanyagra, illetve az olajcserékre, mert a rossz minőségű gázolaj vagy hibás olajcsere komoly meghibásodásokhoz vezethet.
A dízelmotor történelmi hátterében Rudolf Diesel szabadalma és a fejlesztők munkája áll, melyek világszerte formálták a mai dízelmotorokat.
A dízelmotorok töltőnyomásának és befecskendezési Karakterisztikáinak finomhangolása lehetővé teszi a hatékony égést és alacsony károsanyag-kibocsátást.
A korszerű technológiák közé tartozik a kettős befecskendezés, az előbefecskendezés és a késő utó-befecskendezés, melyekkel a részecske-kibocsátás tovább csökkenthető.
A közvetlen befecskendezés segíti a csőhálózat egyszerűségét, és csökkenti az üzemanyag-ellátási veszteségeket.
tags: #diesel #motor #beepitese