Când vedeți acele camioane gigantice care transportă încărcături uriașe pe deal, ar putea părea o treabă a unui motor standard, dar ceea ce înțelegem cel mai adesea greșit este puterea imensă pe care o generează un motor diesel pentru a face acest proces să funcționeze și să își facă treaba. Aceste motoare diesel sunt sursa de putere din spatele unora dintre cele mai mari și mai puternice mașini, cum ar fi camioanele, trenurile și navele.

Ce este un motor diesel și cum funcționează?

Un motor diesel este un tip de motor cu combustie internă, care permite arderea combustibilului în interiorul părții centrale a motorului prin injectarea de aer cald, de înaltă presiune într-o cameră sau în cilindri pentru a produce putere.

Motoarele standard pe benzină pe care le avem în mașinile noastre sunt, de asemenea, motoare cu combustie internă, spre deosebire de cele cu combustie externă găsite în locomotivele cu aburi de modă veche; cu toate acestea, unul diesel este mai puternic.

În plus, veți găsi, de asemenea, că aceste motoare cu ardere internă sunt mai eficiente, deoarece nu irosesc multă energie, deoarece căldura rămâne într-un singur loc. De asemenea, veți constata că motorul cu ardere internă produce mai multă putere din același volum de combustibil decât orice alt motor cu ardere externă.

Procesul de înțelegere a modului în care funcționează un motor diesel poate fi explicat în patru pași simpli:

Inducție

Aceasta implică procesul de aspirare a aerului pe măsură ce pistonul se deplasează în jos pe alezaj și deschide supapa de admisie. Cheia este de a face acest lucru atunci când presiunea aerului este de aproximativ 1,7 până la aproape 2,4 megapascali. Abia atunci aerul poate fi indus în fiecare dintre cilindri.

Alte metode de pornire ar depinde de mărimea motorului și de sarcina conectată. Acestea pot include utilizarea de echipamente auxiliare, admiterea de jeturi de aer comprimat la un motor cu aer comprimat, alimentarea cu curent electric a unui motor de pornire electric și utilizarea unui mic motor pe benzină angrenat la volanta motorului.

Compresie

În timp ce supapa de admisie se închide în partea de jos a cursei, aceasta va permite pistonului să se ridice și să comprime aerul adunat în interior. Un motor diesel nu folosește un amestec aer-combustibil, ci comprimă aerul, ceea ce previne problemele de preaprindere întâlnite mai ales la motoarele cu aprindere prin scânteie de înaltă compresie. Cu motoarele diesel pot fi atinse rapoarte de compresie mai puternice, precum și un randament teoretic al ciclului mai mare.

Aprindere

Cum combustibilul este pulverizat în partea superioară a cursei, acesta forțează apoi pistonul în jos, permițând aprinderea. Motorul diesel va căpăta energie atunci când combustibilul care arde este pulverizat sau injectat în cilindru, unde este prezent aerul cald și comprimat. Totuși, pentru ca acest proces să funcționeze, temperatura aerului trebuie să fie mai mare decât temperatura la care combustibilul injectat se poate aprinde. Acest lucru va permite combustibilului să reacționeze cu oxigenul din aer și, în consecință, să ardă.

În plus, este interesant de observat că aceste motoare diesel sunt cunoscute și sub numele de motoare cu aprindere prin compresie, deoarece încălzirea aerului prin compresie, mai degrabă decât o scânteie electrică, este cea care determină inițierea combustiei.

Epurificare

Când pistonul se deplasează în sus, acesta va deschide supapa de evacuare, permițând gazelor arse să iasă. Un turbocompresor și un post-refrigerator în motoarele diesel au îmbunătățit performanțele în ceea ce privește eficiența și puterea.

Cum se deosebește motorul diesel de motoarele pe benzină și pe benzină?

Deși un motor diesel și un motor pe benzină au în comun o mulțime de componente majore similare și ambele funcționează pe baza ciclului în patru timpi, există mai multe diferențe inerente în ceea ce privește modul în care se aprinde combustibilul în aceste două motoare și modul în care este reglată puterea de ieșire.

Cele mai importante diferențe dintre cele două sunt următoarele:

Aprindere

Într-un motor pe benzină sau pe motorină, amestecul de combustibil și aer este aprins de o scânteie. Procesul începe prin injectarea de combustibil și aer în mici cilindri metalici, iar compresia pistonului face ca acest amestec să devină exploziv. În consecință, acesta se aprinde printr-o scânteie electrică atunci când bujia de aprindere din motor îl aprinde. Acest amestec de combustibil și aer va exploda apoi, generând suficientă putere pentru a împinge pistonul în jos pe cilindru și a porni vehiculul.

Deși motoarele diesel pot urma un proces mai simplu, acestea sunt mult mai ușor de gestionat. Aprinderea în motorul diesel necesită doar comprimarea aerului. Când, pe de o parte, un motor pe benzină are un raport de compresie tipic de 9:1, un motor diesel funcționează cu un raport de compresie de 20:1. Prin urmare, doar compresiile pot aprinde combustibilul atunci când aerul se află la o temperatură mai ridicată, fără a fi nevoie de o scânteie electrică sau de orice alt sistem de aprindere.

O modalitate ușoară de a înțelege acest proces este să îl raportăm la momentul în care umflați anvelopa bicicletei. S-ar putea să observați că pompa se încălzește cu cât o folosiți mai mult timp. Acest lucru arată că comprimarea aerului generează căldură. Așadar, în același mod, un motor diesel comprimă căldura într-un spațiu și mai mic. Acest lucru face ca aerul să fie fierbinte; acesta poate ajunge până la 500°C și uneori chiar mai mult.

În consecință, atunci când combustibilul este injectat, acesta se aprinde instantaneu și explodează fără a fi nevoie de o bujie, ceea ce, pe de altă parte, este necesar la un motor pe petrol sau benzină. Tot acest proces demonstrează forța și eficiența motorului diesel și cât de important a devenit în comparație cu alte tipuri de motoare, mai exact cele care funcționează pe petrol și benzină.

Aer pe aspirație

Un motor diesel aspiră întotdeauna aceeași cantitate de aer, indiferent de turația motorului, printr-un canal de admisie care se deschide și se închide doar cu ajutorul unei supape de admisie. În timp ce, la un motor pe benzină veți găsi o cantitate variabilă de aer aspirat. Aceasta va depinde de gradul de deschidere a clapetei de accelerație.

Construcția motorului

Deși s-ar putea să constatați că un motor diesel arată aproape la fel ca un motor pe benzină sau pe benzină și conține părți aproape egale, acesta are o mulțime de alte componente, ceea ce îl face mai durabil decât un motor pe benzină sau pe benzină.

Vă veți da seama că un motor diesel are, de obicei, pereți mai groși și mai multe pânze de susținere în comparație cu un motor pe benzină. Acest lucru îi permite o rezistență suplimentară și îl ajută să reziste la solicitări suplimentare.

Un motor diesel este, de obicei, un bloc mai rezistent, cu bife, pistoane, capace de rulmenți și arbori cotiți mai puternici. Deoarece forma camerelor de combustie și a camerelor de turbionare ale unui motor diesel este diferită de cea a unui motor pe benzină sau gaz, veți constata că și designul capului de cilindru pentru ambele este diferit.

Combustibil

După cum se vede, un motor diesel funcționează cu motorină, iar motorul pe benzină funcționează cu benzină; cu toate acestea, este necesar să înțelegem cum acești combustibili diferiți sunt compatibili cu funcționarea motoarelor lor și le fac mai eficiente.

Combustibilul diesel este de cele mai multe ori mai puțin rafinat, mai consistent, mai vâscos, mai puțin volatil decât benzina. Pentru aceia dintre dumneavoastră care au văzut scris „derv” pe o stație de pompare a motorinei, acesta este combustibilul pe care trebuie să-l folosiți pentru vehiculele dumneavoastră cu motor diesel.

Relația dintre motorină și apă este, de asemenea, esențială de reținut în acest caz. Acesta se poate rigidiza sau chiar solidifica atunci când este rece, deoarece poate observa cantități de apă, care pot îngheța. Acesta poate suporta în jur de 50 sau 60 de părți de apă. Acest lucru poate fi un pic problematic, deoarece poate provoca înghețarea sau ceruirea conductelor de combustibil și a injectoarelor.

Dacă ați văzut vreodată pe cineva suflând lămpi la camionul cu motor diesel în timpul iernilor, trebuie să înțelegeți că acesta este motivul. Mai mult, alții folosesc și anumiți aditivi pentru a evita această problemă.

Mai important, veți constata că motorina are o densitate energetică mai mare decât benzina și benzina. Această putere mai mare de aproximativ 147.000 BTU generată de un galon de motorină, în medie, înseamnă că vine cu o putere mai mare, eficiență și un kilometraj mai bun.

Acesta explică, de asemenea, de ce combustibilul diesel este utilizat pentru a alimenta vehicule de transport esențiale, cum ar fi autobuze, camioane, trenuri, macarale, echipamente de construcții și agricole, precum și bărci, ceea ce îl face esențial pentru industria construcțiilor, transporturilor și agriculturii și, în consecință, pentru întreaga economie.

Tipuri de motoare diesel

Vă veți găsi că motoarele diesel vin în două tipuri diferite: în doi timpi și în patru timpi. Cursa se referă la funcționarea pistonului în motor, iar acest lucru diferențiază în mod fundamental cele două modele.

Două timpi

Un motor diesel în doi timpi folosește cursa în două direcții pentru a-și completa ciclul. Prima cursă se referă la compresie, când pistonul se deplasează în sus și are ca rezultat aprinderea combustibilului comprimat. A doua cursă sau cursa de întoarcere are loc atunci când pistonul se deplasează în jos doar o singură dată pentru a aduce combustibil nou în cilindru.

Motorul în doi timpi urmează, de obicei, acești trei pași necesari:

1. Evacuare și admisie: când aerul proaspăt intră în cilindru împingându-l pe cel vechi afară prin supapele din partea superioară.
2. Compresie: aceasta are loc atunci când supapele de admisie și evacuare se închid, iar pistonul se deplasează în sus pentru a comprima și apoi, în consecință, pentru a încălzi aerul. Combustibilul este adăugat atunci când pistonul ajunge în partea superioară a cilindrului, iar apoi duce la aprinderea spontană.
3. Putere: odată cu aprinderea amestecului de aer și combustibil, pistonul se va deplasa în jos, iar puterea va fi trimisă pentru a porni roțile.

Motoare în patru timpi

Un motor în patru timpi poate face parte atât dintr-un motor diesel, cât și dintr-un motor pe benzină sau pe benzină. Acesta are o cursă de compresie și o cursă de evacuare, precum și o cursă de întoarcere pentru fiecare dintre ele, ceea ce îl face un motor în patru timpi în total.

Cursa de compresie este implicată în comprimarea amestecului de aer și combustibil pentru a duce la aprindere, în timp ce cursa de evacuare se ocupă de eliberarea gazelor arse. Pistonul, în acest caz, se deplasează în sus și în jos de două ori.

Motorul în patru timpi implică patru etape principale:

1. Alimentarea: constă în aspirarea aerului în cilindru prin supapa de admisie în timp ce pistonul se deplasează în jos.
2. Compresia: are loc atunci când pistonul se deplasează în sus, închizând supapa de admisie și comprimând aerul pentru a-l încălzi. Pe măsură ce combustibilul este injectat în acesta, aprinderea are loc fără bujie.
3. Putere: odată cu aprinderea, pistonul este împins în jos, iar puterea este trimisă la roți.
4. Eșapament: pistonul revine acum, iar gazele arse sunt împinse departe prin supapa de evacuare.

Diferențe între cele două tipuri

Deși diferența semnificativă între motorul în doi timpi și cel în patru timpi este numărul de timpi, mai evident, și alți factori diferențiază aceste două tipuri unul de celălalt. Unii dintre ei sunt menționați mai jos:

• Motoarele în doi timpi sunt mai ușoare, precum și mai mici în comparație cu cele în patru timpi.
• Motoarele în doi timpi sunt, de asemenea, mai eficiente, deoarece produc putere o dată la fiecare rotație, mai degrabă decât o dată la fiecare două rotații, ca în cazul celor în patru timpi. Deși acesta este un punct în plus, înseamnă, de asemenea, că motoarele în doi timpi ar putea suferi o uzură mai considerabilă. Prin urmare, este posibil ca acestea să necesite mai multă răcire și lubrifiere.
• Veți vedea că majoritatea motoarelor diesel au un ciclu în patru timpi. Cele în doi timpi se găsesc de obicei la motoarele mai mari, cum ar fi cele pentru nave și scutere. Pe de altă parte, le puteți descoperi pe cele în patru timpi folosite în mod obișnuit la mașini, camioane, precum și la alte automobile.
• Motoarele în doi timpi necesită un volan mai ușor, în timp ce cele în patru timpi necesită un volan greu. Cel în patru timpi generează o forță mai echilibrată cu o revoluție pentru o cursă de putere, iar cel în doi timpi generează o forță mai dezechilibrată cu două revoluții pentru o cursă de putere.
• Lubrifierea este, în general, mai ușoară pentru motoarele în doi timpi și mai complicată pentru cele în patru timpi.
• Motorii în doi timpi sunt considerați a fi mai zgomotoși decât cei în patru timpi. De asemenea, ele generează mai mult fum.
• Motoarele în doi timpi sunt mult mai ieftine decât cele în patru timpi, care pot fi mai scumpe din cauza mecanismului de supapă și de lubrifiere, precum și a unei dificultăți comparative de fabricare.

Recapitulare a istoriei motoarelor diesel

A fost inițiat de Rudolf Diesel, un inginer german, care a conceput ideea motorului diesel, de aici și motivul pentru care motorul diesel este numit după el. Diesel a fost cel care și-a dat seama că apăsarea prin compresie ar putea înlocui procesul de aprindere electronică a motorului pe benzină existent. El a propus acest ciclu în brevetele sale din 1892 și 1893. A început ca un motor în patru timpi.

La început, ca și combustibil a fost propus fie cărbunele sub formă de pulbere, fie petrolul lichid. Primul motor industrial dezvoltat pe baza brevetelor lui Diesel a fost înființat în St. Louis, Mo, de Adolphus Busch, și a devenit precursorul motorului Busch-Sulzer. Care a fost responsabil pentru alimentarea multor submarine americane în Primul Război Mondial.

Mai târziu, soldații care se întorceau din timpul războiului și care operaseră tipuri de motoare diesel au fost luați de producătorii care doreau să dezvolte motorul diesel în doi timpi. Acest lucru a făcut ca motoarele diesel să fie mai ieftine și mai ușor de fabricat.

Mai târziu, tehnologia de injecție a combustibilului a fost, de asemenea, introdusă pentru a răspunde necesității crescânde a unui compresor de aer cu injecție de înaltă presiune. A început ca o pompă făcută pentru a înlocui compresorul de aer de înaltă presiune.

Cu toate acestea, a existat însă o altă îmbunătățire care trebuia făcută. Evacuarea motorului includea un volum extrem de mare de fum, ceea ce ducea la o ardere necorespunzătoare a combustibilului. Astfel, a fost introdusă o duză de injecție a combustibilului pentru a injecta combustibilul în cilindru.

În 1914, William T. Price, care era un tânăr inginer american, a contribuit și el la motorul diesel, lucrând la un motor care avea nevoie de un raport de compresie mai mic și fără becuri fierbinți. El a avut succes și, prin urmare, a depus și el cereri de brevete. Cu toate acestea, mai erau încă multe de făcut pentru a aduce motorul diesel la forma care este folosită astăzi.

În acea perioadă, motoarele în doi timpi erau utilizate în mod obișnuit pentru a produce electricitate, pentru a face să funcționeze instalațiile de pompare a apei și pentru bărci cu motor, traulere și remorchere.

La începutul anilor 1920, General Electric și Ingersoll-Rand s-au asociat pentru a construi o locomotivă diesel-electrică. Succesul a fost de așa natură încât locomotiva a dus la comenzi din aproape toate industriile, inclusiv fabrici, mine și căi ferate. În prezent, acestea sunt utilizate la mașinile grele de construcții, la tractoarele agricole de mare putere și la majoritatea camioanelor și autobuzelor mari.

Deși există dezavantaje în utilizarea unui camion cu motor diesel, cum ar fi o omisiune mai semnificativă a poluanților din aer, invenția sa este totuși un progres care a contribuit imens la mai multe industrii din lume, cu precădere la transport, construcții și agricultură.

De aceea, este de cea mai mare importanță să cunoaștem cum a fost inițiat acest proces și diferitele tipuri de motoare de camioane diesel care există în zilele noastre.

Când vine vorba de repararea motorului dvs. diesel, mergeți la un serviciu de reparații diesel stabilit, ai cărui tehnicieni pot repara motorul diesel al camionului dvs. în mod eficient și pe măsura satisfacției dvs.

La STP Diesel, credem în găsirea & reparării cauzei principale a defecțiunii, nu doar a simptomului. Prevenirea reparațiilor repetate este unul dintre fundamentele noastre de bază; a fi capabili, de asemenea, să identificăm reparațiile preventive este esențial pentru a vă menține autocamionul pe drum.

Cunoașterea mai bună în ceea ce privește modul în care funcționează un motor diesel și cum se diferențiază de alte tipuri de motoare, cum ar fi cele produse de benzină și benzină, oferă o imagine mai clară a modului în care am evoluat din punct de vedere tehnologic.

Așa că, data viitoare când vedeți un camion mare cu motor diesel trecând pe lângă mașina dumneavoastră, transportându-și încărcătura mare, apreciați diferențele și înțelegeți mecanica mai semnificativă care lucrează în spatele conducerii acestuia.

STP Diesel deservește în prezent zona extinsă a orașului Houston, inclusiv The Woodlands, Spring, Conroe, Tomball, Magnolia, Baytown, Sugar Land și Katy.

.