AUTORIDE

Dieselmotor: Hvordan fungerer det, og hvad er dets fordele?

Cross section of a V8 diesel engine
Gepubliceerd op Vertaald met behulp van AI uit ons originele artikel (bron: autoride.io)

En dieselmotor er en stempelforbrændingsmotor, der ofte forbrænder diesel og omdanner termisk energi til mekanisk arbejde. Termisk energi opnås i motoren ved at omdanne brændstof til varme gennem forbrænding.

Når brændstof forbrændes, stiger temperaturen og trykket i motoren. Det øgede tryk af arbejdsstoffet virker på motorens stempler, som omdanner denne energi til mekanisk arbejde.

Inhoudsopgave

Hvordan fungerer en dieselmotor?

Dieselmotoren antænder blandingen af brændstof og luft gennem den høje tryklufttemperatur i forbrændingskammeret. Den er for det meste konstrueret som en firetakts men kan også konstrueres som en totakts.

Da de fleste biler er udstyret med firetaktsmotorer, vil vi beskrive funktionen af en dieselmotor med fire cyklusser. Funktionsprincippet for en firetakts dieselmotor er meget lig det for en benzinmotor.

Den væsentligste forskel er, at med en dieselmotor trækkes kun ren luft ind i cylindrene, som brændstof sprøjtes ind i efter at være blevet komprimeret og opvarmet. En sådan blanding antændes så af kompressionsvarme, ikke af en gnist fra et tændrør, som med en benzinmotor.

4-takts dieselmotor:

1. Takt : Indsugning

Under indsugningen bevæger motorstemplet sig fra sit øverste dødpunkt ned til sit nederste dødpunkt, mens indsugningsventilerne er åbne. Pladsen over stemplet øges således, indsugningsventilerne er åbne, og luftindtag i forbrændingskammeret er dermed muliggjort.

2. Takt : Kompression

Kompression af blandingen i cylinderen

Kompressionsfasen opstår, efter at indsugningsventilerne er lukket. I denne fase bevæger stemplet sig fra sit nederste midtpunkt opad til sit øverste midtpunkt og komprimerer derved luften, som herved opvarmes, og fordi den ikke kan udvide sig, stiger trykket også.

Lige før stemplet når sit øverste dødpunkt, sprøjtes brændstof (diesel) ind i den komprimerede luft, som forstøver, fordamper og antændes, hvilket skaber ekspansion. Indsugnings- og udstødningsventilerne er lukket i denne fase.

3. Takt : Arbejdsslag

Combustion of the mixture in the cylinder head

Under ekspansion bevæger stemplet sig fra dets øverste dødpunkt ned til dets nederste dødpunkt, med indsugnings- og udstødningsventilerne lukkede. Blandingen antændes, og varmeenergi frigives, hvilket øger trykket i cylinderen. Trykket virker på stemplet og skubber det ned til det nederste dødpunkt. På denne måde omdannes termisk energi til mekanisk arbejde.

4. Takt : Udstødning

I den sidste fase er udstødningsventilerne åbne, og stemplet bevæger sig fra sin nederste dødpunktsposition opad til sin øverste dødpunktsposition, hvilket tvinger udstødningsgasserne ud af cylinderen. For at forbedre cylindertømningen lukker udstødningsventilerne dog først, når stemplet når sit øverste dødpunkt, og indsugningsventilerne allerede er åbne.

Disse fire cyklusser (faser) forekommer under to krumtapakselomdrejninger og gentages konstant.

Dieselmotortyper

I henhold til designet af forbrændingskammeret og stedet for brændstofindsprøjtning skelner vi mellem dieselmotorer:

  • Direkte indsprøjtningsmotorer - brændstofindsprøjtning og al forbrænding foregår i ét hovedforbrændingskammer

  • Motorer med indirekte indsprøjtning - brændstofindsprøjtning og den indledende fase af forbrændingen finder sted i et særligt rum, i kammeret, og først derefter overføres det til hovedforbrændingsrummet

Dieselmotoreffektregulering

Dieselmotorens effekt reguleres af mængden af brændstof, der sprøjtes ind i forbrændingskammeret med omtrent samme luftvolumen pr. arbejdscyklus.

Så rigdommen, det vil sige, kvaliteten af blandingen ændres. En variabel mængde brændstof, som indsprøjtningsanordningen leverer, realiserer effektregulering.

Fordele og ulemper ved dieselmotor

Dieselmotorer er strukturelt mere komplekse end benzinmotorer, men deres ydeevne er lavere, primært på grund af forbrændingen af et andet brændstof. Ved brug af samme teknologi og motorvolumen er effekten af en benzinmotor altid højere. Fordelen ved dieselmotorer er dog lavere forbrug og længere levetid.

Teknologien har dog avanceret, og næsten alle dieselmotorer er nu turboladede eller superladede. Kombineret med en teknologi med direkte indsprøjtning er deres høje ydeevne, lave brændstofforbrug og færre producerede emissioner garanteret.

Disse motorer er velegnede til lange ture og ikke til korte byvandringer, da den tid, det tager at varme motoren op til driftstemperaturen, er meget længere end ved en benzinmotor.