Dieselmotor

Ein Dieselmotor (auch bekannt als ein Kompressionszünden-Motor) sind ein innerer Verbrennungsmotor, der die Hitze der Kompression verwendet, um Zünden zu beginnen, um den Brennstoff zu verbrennen, der in den Verbrennungsraum eingespritzt wird. Das ist im Gegensatz zu Motoren des Funken-Zündens wie ein Vergasermotor (Benzinmotor) oder Gasmotor (das Verwenden eines gasartigen Brennstoffs im Vergleich mit Benzin), der eine Zündkerze verwendet, um eine Luftkraftstoffmischung zu entzünden. Der Motor wurde von Rudolf Diesel 1893 entwickelt.

Der Dieselmotor hat die höchste Thermalleistungsfähigkeit jedes regelmäßigen inneren oder äußerlichen Verbrennungsmotors wegen seines sehr hohen Kompressionsverhältnisses. Dieselmotoren der niedrigen Geschwindigkeit (wie verwendet, in Schiffen und anderen Anwendungen, wo gesamtes Motorgewicht relativ unwichtig ist) können eine Thermalleistungsfähigkeit haben, die um 50 Prozent zu weit geht.

Dieselmotoren werden in Zweitakt- und Viertaktversionen verfertigt. Sie wurden als ein effizienterer Ersatz für stationäre Dampfmaschinen ursprünglich verwendet. Seit den 1910er Jahren sind sie in Unterseebooten und Schiffen verwendet worden. Verwenden Sie in Lokomotiven, Lastwagen, schwerer Ausrüstung und elektrischen Erzeugen-Werken gefolgt später. In den 1930er Jahren haben sie langsam begonnen, in einigen Automobilen verwendet zu werden. Seit den 1970er Jahren hat der Gebrauch von Dieselmotoren in größeren Offroadfahrzeugen auf der Straße in den USA zugenommen. Bezüglich 2007 sind ungefähr 50 Prozent aller neuen Autoverkäufe in Europa Diesel.

Der größte Dieselmotor in der Welt ist zurzeit ein Wärtsilä Sulzer RT96-C Allgemeiner Schiene-Seediesel ungefähr 102 rpm Produktion.

Geschichte

Rudolf Diesel ist in Paris 1858 in eine Familie von deutschen Ausgebürgerten geboren gewesen. Er wurde an der Münchener Polytechnischen Schule erzogen. Nach der Graduierung wurde er als ein Kühlschrank-Ingenieur angestellt, aber seine wahre Liebe legt Motordesign an. Diesel hat viele Hitzemotoren einschließlich eines durch Sonnenenergie angetriebenen Luftmotors entworfen. 1892 hat er Patente in Deutschland, der Schweiz, dem Vereinigten Königreich erhalten und hat in den Vereinigten Staaten für die "Methode und den Apparat abgelegt, um Hitze in die Arbeit Umzuwandeln". 1893 hat er einen "langsamen Verbrennungsmotor" dass die erste Druckluft beschrieben, die dadurch seine Temperatur über dem Anzünden-Punkt des Brennstoffs dann allmählich erhebt, Brennstoff einführend, während er die Mischung sich "gegen den Widerstand genug hat ausbreiten lassen, um eine wesentliche Zunahme der Temperatur und des Drucks", dann zu verhindern, Brennstoff abschneidend, und, "sich ohne Übertragung der Hitze ausbreitend". 1894 und 1895 hat er Patente und Nachträge in verschiedenen Ländern für seinen Motor von Diesel abgelegt; die ersten Patente wurden in Spanien (Nr. 16,654), Frankreich (Nr. 243,531) und Belgien (Nr. 113,139) im Dezember 1894, und in Deutschland (Nr. 86,633) 1895 und die Vereinigten Staaten (Nr. 608,845) 1898 ausgegeben. Er hat seinen ersten erfolgreichen Motor 1897 operiert. Sein Motor war erst, um zu beweisen, dass Brennstoff allein mit der hohen Kompression entzündet werden konnte.

Obwohl am besten bekannt, für seine Erfindung des Druck-entzündeten Hitzemotors, der seinen Namen trägt, war Rudolf Diesel auch ein gut respektierter Thermalingenieur und ein sozialer Theoretiker. Die Erfindungen von Diesel haben drei Punkte gemeinsam: Sie beziehen sich auf die Wärmeübertragung durch natürliche physische Prozesse oder Gesetze; sie schließen deutlich kreatives mechanisches Design ein; und sie wurden durch das Konzept des Erfinders soziologischer Bedürfnisse am Anfang motiviert. Rudolf Diesel hat sich ursprünglich den Dieselmotor vorgestellt, um unabhängigen Handwerkern und Handwerkern zu ermöglichen, sich mit der Industrie zu bewerben.

An Augsburg, am 10. August 1893, ist das Hauptmodell von Rudolf Diesel, ein einzelner Eisenzylinder mit einem Schwungrad an seiner Basis, auf seiner eigenen Macht zum ersten Mal gelaufen. Diesel hat noch zwei Jahre ausgegeben, Verbesserungen bildend, und 1896 hat ein anderes Modell mit einer theoretischen Leistungsfähigkeit von 75 Prozent im Gegensatz zur 10-Prozent-Leistungsfähigkeit der Dampfmaschine demonstriert. Vor 1898 war Diesel ein Millionär geworden. Seine Motoren waren an Macht-Rohrleitungen, elektrische und Wasserpflanzen, Automobile und Lastwagen und Seehandwerk gewöhnt. Sie sollten bald in Gruben, Ölfeldern, Fabriken und dem transozeanischen Verschiffen verwendet werden.

Geschichtszeitachse

Die 1890er Jahre

  • 1892: Am 23. Februar hat Rudolf Diesel ein Patent (RP 67207) betitelt "Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verbrennungsmaschinen" erhalten.
  • 1893: Der Aufsatz des Diesel hat Theorie und Aufbau eines Vernünftigen Hitzemotors betitelt, um die Dampfmaschine Zu ersetzen, und Verbrennungsmotoren Bekannt sind Heute erschienen.
  • 1897: Am 10. August hat Diesel seinen ersten Arbeitsprototyp in Augsburg gebaut.
  • 1897: Adolphus Busch lizenziert Rechte auf den Dieselmotor für die USA und Kanada.
  • 1898-Diesel hat seinen Motor Branobel, einer russischen Ölfirma lizenziert, die für einen Motor interessiert ist, der nichtdestilliertes Öl verbrauchen konnte. Die Ingenieure von Branobel haben vier Jahre ausgegeben, einen Schiff-bestiegenen Motor entwerfend.
  • 1899: Diesel hat seinen Motor Baumeistern Krupp und Sulzer lizenziert, der schnell Haupthersteller geworden ist.

Die 1900er Jahre

  • 1902: Bis 1910 hat MANN 82 Kopien des stationären Dieselmotors erzeugt.
  • 1903: Die zwei ersten dieselangetriebenen Schiffe wurden gestartet sowohl für Fluss-als auch Kanal-Operationen: Niedlich-Pierre in Frankreich, das durch den GeDyckhoff-bauten Diesel und das Vandale-Tankschiff in Russland angetrieben ist, das durch den Schwede-gebauten Diesel mit einer elektrischen Übertragung angetrieben ist.
  • 1904: Die Franzosen haben das erste Dieselunterseeboot, den Z gebaut.
  • 1905: Vier Dieselmotorturbolader und Zwischenkühler wurden von Büchl (CH), sowie einem Überverdichter des Schriftrolle-Typs von Creux (F) Gesellschaft verfertigt.
  • 1908: Begünstigen Sie L'Orange, und Deutz hat eine genau kontrollierte Spritzenpumpe mit einer Nadel-Spritzenschnauze entwickelt.
  • 1909: Der Vorraum mit einem hemispherical Verbrennungsraum wurde von Prosper L'Orange mit Benz entwickelt.

Die 1910er Jahre

  • 1910: Das norwegische Forschungsschiff war Fram ein Segelschiff, das mit einem Hilfsdieselmotor ausgerüstet ist, und war so das erste Hochseeschiff mit einem Dieselmotor.
  • 1912: Der Däne hat das erste Hochseeschiff gebaut, das exklusiv durch einen Dieselmotor, FRAU Selandia angetrieben ist. Die erste Lokomotive mit einem Dieselmotor ist auch erschienen.
  • 1913: Amerikanische Marineunterseeboote haben NELSECO Einheiten verwendet. Rudolf Diesel ist mysteriös gestorben, als er den Englischen Kanal auf dem SS Dresden durchquert hat.
  • 1914: Deutsche U-Boote wurden durch den MANN-Diesel angetrieben.
  • 1919: Gedeihen Sie L'Orange hat ein Patent auf einem Vorraum-Einsatz erhalten und hat eine Nadel-Spritzenschnauze gemacht. Der erste Dieselmotor von Cummins.

Die 1920er Jahre

  • 1921: Gedeihen Sie L'Orange hat eine dauernde variable Produktionsspritzenpumpe gebaut.
  • 1922: Das erste Fahrzeug mit (Vorraum) Dieselmotor war Landwirtschaftlicher Traktor-Typ 6 von Benz Söhne landwirtschaftlicher Traktor OE Benz Sendling.
  • 1923: Der erste Lastwagen mit dem Vorraum-Dieselmotor, der von MAN und Benz gemacht ist. Daimler-Motoren-Gesellschaft, der den ersten Lufteinspritzungsdiesel-Engined-Lastwagen prüft.
  • 1924: Die Einführung auf dem Lastwagen-Markt des Dieselmotors durch kommerzielle Lastwagen-Hersteller im IAA. Fairbanks-Morsezeichen fangen an, Dieselmotoren zu bauen.
  • 1927: Die erste Lastwagen-Spritzenpumpe und Spritzenschnauzen von Bosch. Der erste Personenkraftwagen-Prototyp von Stoewer.

Die 1930er Jahre

  • Die 1930er Jahre: Raupe hat angefangen, Diesel für ihre Traktoren zu bauen.
  • 1930: Der erste US-Dieselmacht-Personenkraftwagen (hat Cummins Packard angetrieben), gebaut in Columbus, Indiana (die USA)
  • 1930: Beardmore Tornado-Dieselmotoren treiben das britische Luftschiff R101 an
  • 1932: Einführung des stärksten Diesellastwagens in der Welt durch den MANN damit.
  • 1933: Zuerst europäische Personenkraftwagen mit Dieselmotoren (Citroën Rosalie); Citroën hat einen Motor des englischen Dieselpioniers Herr Harry Ricardo verwendet. Das Auto ist in Produktion wegen gesetzlicher Beschränkungen des Gebrauches von Dieselmotoren nicht eingetreten.
  • 1934: Der erste Turbodieselmotor für einen Eisenbahnzug durch Maybach. Zuerst rationalisiert, Personenzug des rostfreien Stahls in den Vereinigten Staaten, dem Pionierzephir, mit einem Motor von Winton.
  • 1934: Die erste Zisterne, die mit dem Dieselmotor, die Polen 7TP ausgestattet ist.
  • 1934-35: Klapperkiste-Motorenwerke in Deutschland hat Produktion des Flugdiesel von Jumo Motorfamilie, der berühmteste von diesen angefangen, Jumo 205 seiend, von denen mehr als 900 Beispiele durch den Ausbruch des Zweiten Weltkriegs erzeugt wurden.
  • 1936: Mercedes-Benz hat 260D Dieselauto gebaut. AT&SF hat den Super Ersten Dieselzug eröffnet. Das Luftschiff Hindenburg wurde durch Dieselmotoren angetrieben. Die erste Reihe von Personenkraftwagen, die mit dem Dieselmotor (Mercedes-Benz 260 D, Hanomag und Saurer) verfertigt sind. Luftschiff-Dieselmotor von Daimler Benz 602LOF6 für den LZ129 Hindenburg Luftschiff.
  • 1937: Die Sowjetunion hat einen Dieselmotor für seine T-34 Zisterne gewählt, die weit als das beste Zisterne-Fahrgestell des Zweiten Weltkriegs betrachtet ist.
  • 1937: BMW 114 experimenteller Flugzeug-Diesel Motorentwicklung.
  • 1938: Der erste Turbodieselmotor von Saurer.

Die 1940er Jahre

  • 1943-'46: Die Allgemeine Schiene (CRD) System wurde erfunden (und durch patentiert) Clessie Cummins
  • 1944: Entwicklung der Luftkühlung für Dieselmotoren durch Klöckner Humboldt Deutz AG (KHD) für die Produktionsbühne, und später auch für Magirus Deutz.

Die 1950er Jahre

  • 1953: Turbodiesellastwagen für den Mercedes in der kleinen Reihe.
  • 1954: Turbodiesellastwagen in der Massenproduktion durch Volvo. Der erste Dieselmotor mit einer Obernocken-Welle von Daimler Benz.

Die 1960er Jahre

  • 1960: Der Diesellaufwerk hat Dampfturbinen versetzt, und Kohle hat Dampfmaschinen angezündet.
  • 1962-'65: Ein Dieselkompressionsbremsen-System, um schließlich von Jacobs (der Bohrmaschine Berühmtheit von Chuck) und mit einem Spitznamen bezeichnet die "Bremse von Jake" verfertigt zu werden, wurde erfunden und von Clessie Cummins patentiert.
  • 1968: Peugeot hat die ersten 204 kleinen Autos mit einem schräg bestiegenen Dieselmotor und Frontantrieb eingeführt.

Die 1970er Jahre

  • 1973: DAF hat einen luftgekühlten Dieselmotor erzeugt.
  • 1976-Februar: Geprüft ein Dieselmotor für den Personenkraftwagen von Volkswagen Golf. Der Cummins Allgemeines Schiene-Spritzensystem wurde weiter durch das ETH Zürich von 1976 bis 1992 entwickelt.

Die 1980er Jahre

  • 1980: Mercedes hat den ersten Personenkraftwagen-Turbodiesel (Mercedes 300 SD) erzeugt.
  • 1985: ATI Zwischenkühler-Dieselmotor von DAF. Europäischer Lastwagen Allgemeines Schiene-System mit dem IFA eingeführten Lastwagen-Typ W50.
  • 1986: Electronic Diesel Control (EDC) von Bosch mit dem BMW 524tD.
  • 1986: Der Fiat Croma war der erste Personenkraftwagen in der Welt, um eine direkte Einspritzung turbodiesel Motor in (1986) zu haben.
  • 1987: Stärkster Produktionslastwagen mit einem MANN-Dieselmotor.

Die 1990er Jahre

  • 1991: Europäische Emissionsstandards 1 Euro haben sich mit dem Lastwagen-Dieselmotor von Scania getroffen.
  • 1993: Pumpe-Schnauze-Einspritzung in Lastwagen-Motoren von Volvo eingeführt.
  • 1994: Einheitsinjektor-System durch Bosch für Dieselmotoren.
  • 1995: Zuerst erfolgreicher Gebrauch der allgemeinen Schiene in einem Produktionsfahrzeug, durch Denso in Japan, Hino "Steigender Ranger" Lastwagen.
  • 1997: Zuerst allgemeine Schiene im Personenkraftwagen, Alfa Romeo 156.
  • 1998: BMW hat Geschichte durch das Gewinnen der 24-stündigen Rasse von Nürburgring mit 320d, angetrieben durch zwei Liter, des Vier-Zylinder-Dieselmotors gemacht. Die Kombination von Hochleistungs-mit der besseren Kraftstoffleistungsfähigkeit hat der Mannschaft erlaubt, weniger Grube-Halt während der langen Dauerrasse zu machen.
  • 1999: 3 Euro von Scania und der erste Allgemeine Schiene-Lastwagen-Dieselmotor des Renaults.

Die 2000er Jahre

  • 2002: Eine straßengesteuerte Erholung von Dodge Dakota mit einem bei der Banktechnik von Gale gebauten Dieselmotor zieht seinen eigenen Diensttrailer zu den Bonneville Salz-Wohnungen und hat einen FIA-Landgeschwindigkeitsrekord als der schnellste Pritschenwagen in der Welt mit einem Einweglauf und einem Zweiwegedurchschnitt dessen gebrochen.
  • 2004: In Westeuropa ist das Verhältnis von Personenkraftwagen mit dem Dieselmotor um 50 Prozent zu weit gegangen. System der auswählenden katalytischen Verminderung (SCR) im Mercedes, 4 Euro mit dem EGR System und den Partikel-Filtern des MANNES. Piezoelektrische Injektor-Technologie durch Bosch.
  • 2006: Audi R10 TDI hat 12 Stunden gewonnen, in Sebring laufend, und hat alle anderen Motorkonzepte vereitelt. 5 Euro für alle Lastwagen von Iveco.
  • 2006: JCB Dieselmax hat die FIA Diesellandgeschwindigkeitsaufzeichnung von 1973 gebrochen, schließlich den neuen Rekord an brechend.
  • 2008: Subaru hat den ersten horizontal gegensätzlichen an einen Personenkraftwagen zu eignenden Dieselmotor eingeführt. Das ist ein entgegenkommender 5-Euro-Motor mit einem EGR System.
  • 2009: Volkswagen hat 2009 Dakar Versammlung gewonnen, die in Argentinien und Chile gehalten ist. Der erste Diesel, um so zu tun. Laufen Sie Touareg 2 ist 1. und 2. fertig gewesen.
  • 2009: Volvo hat den stärksten Lastwagen in der Welt mit ihrem FH16 700 gefordert. Ein Reihen-6-Zylinder-, Dieselmotor, der 3150 Nm (2323.32 Pfd. erzeugt · ft) des Drehmoments und völlig Erfüllens der Emissionsstandards von 5 Euro.

Die 2010er Jahre

  • 2010: Mitsubishi hat entwickelt und hat Massenproduktion von seinem 4N13 1.8 L DOHC I4, der erste Personenkraftwagen-Dieselmotor in der Welt angefangen, der ein variables Klappe-Timing-System zeigt.
  • 2010: Scania AB'S-V8 hatte das höchste Drehmoment und die Macht-Einschaltquoten jedes Lastwagen-Motors: und.

Wie Dieselmotoren arbeiten

Der innere Dieselverbrennungsmotor unterscheidet sich vom angetriebenen Zyklus von Otto von Benzin durch das Verwenden hoch hat heiße Luft zusammengepresst, um den Brennstoff zu entzünden, anstatt eine Zündkerze (Kompressionszünden aber nicht Funken-Zünden) zu verwenden.

Im wahren Dieselmotor wird nur Luft in den Verbrennungsraum am Anfang eingeführt. Die Luft wird dann mit einem Kompressionsverhältnis normalerweise zwischen 15:1 und 22:1 zusammengepresst, auf Druck im Vergleich zu (ungefähr 200 psi) im Vergasermotor hinauslaufend. Diese hohe Kompression heizt die Luft dazu. An ungefähr der Spitze des Kompressionsschlags wird Brennstoff direkt in die Druckluft im Verbrennungsraum eingespritzt. Das kann in (normalerweise toroidal) Leere in der Spitze des Kolbens oder eines Vorraums abhängig von Design des Motors sein. Der Kraftstoffinjektor stellt sicher, dass der Brennstoff unten in kleine Tröpfchen zerbrochen wird, und dass der Brennstoff gleichmäßig verteilt wird. Die Hitze der Druckluft verdunstet Brennstoff von der Oberfläche der Tröpfchen. Der Dampf wird dann durch die Hitze von der Druckluft im Verbrennungsraum entzündet, die Tröpfchen setzen fort, von ihren Oberflächen und Brandwunde zu verdampfen, kleiner werdend, bis der ganze Brennstoff in den Tröpfchen verbrannt worden ist. Der Anfang der Eindampfung verursacht eine Verzögerungsperiode während des Zündens und des charakteristischen Dieselklopfen-Tons, wie der Dampf Zünden-Temperatur erreicht und eine plötzliche Zunahme im Druck über dem Kolben verursacht. Die schnelle Vergrößerung von Verbrennen-Benzin steuert dann den Kolben nach unten, Macht zur Kurbelwelle liefernd. Motoren für mit der Skala vorbildliche Flugzeuge verwenden eine Variante des Dieselgrundsatzes, aber des Vormischungsbrennstoffs und der Luft über ein carburation zu den Verbrennungsräumen äußerliches System.

Sowie das hohe Niveau des Kompressionserlauben-Verbrennens, um ohne ein getrenntes Zünden-System stattzufinden, vergrößert ein hohes Kompressionsverhältnis außerordentlich die Leistungsfähigkeit des Motors. Wenn man das Kompressionsverhältnis in einem Motor des Funken-Zündens vergrößert, wo Brennstoff und Luft gemischt werden bevor, wird der Zugang zum Zylinder durch das Bedürfnis beschränkt, zerstörende Vorzündung zu verhindern. Da nur Luft in einem Dieselmotor zusammengepresst wird, und Brennstoff in den Zylinder nicht eingeführt wird, bis kurz bevor dem toten Spitzenzentrum (TDC) Frühdetonation nicht ist, sind ein Problem und Kompressionsverhältnisse viel höher.

Frühe Kraftstoffspritzensysteme

Der ursprüngliche Motor des Diesel hat Brennstoff mit dem Beistand von Druckluft eingespritzt, die den Brennstoff atomisiert hat und ihn in den Motor durch eine Schnauze (ein ähnlicher Grundsatz zu einem Aerosol-Spray) gezwungen hat. Die Schnauze-Öffnung wurde durch eine durch die Steuerwelle gehobene Nadel-Klappe geschlossen, um die Kraftstoffeinspritzung vor dem toten Spitzenzentrum (TDC) zu beginnen. Das wird eine Luftdruckwelle-Einspritzung genannt. Das Fahren des drei Bühne-Kompressors hat etwas Macht verwendet, aber die Leistungsfähigkeit und Nettomacht-Produktion waren mehr als jeder andere Verbrennungsmotor damals.

Motoren von Diesel erheben im Betrieb heute den Brennstoff zum äußersten Druck durch mechanische Pumpen und liefern ihn an den Verbrennungsraum durch Druck-aktivierte Injektoren ohne Druckluft. Mit dem direkten eingespritzten Diesel zerstäuben Injektoren Brennstoff durch 4 bis 12 kleine Öffnungen in seiner Schnauze. Der frühe Luftspritzendiesel hatte immer ein höheres Verbrennen ohne die scharfe Zunahme im Druck während des Verbrennens. Forschung wird jetzt durchgeführt, und Patente werden weggenommen, um wieder eine Form der Lufteinspritzung zu verwenden, um die Stickstoff-Oxyde und Verschmutzung zu reduzieren, zur ursprünglichen Durchführung von Diesel mit seinem höheren Verbrennen und vielleicht ruhigerer Operation zurückkehrend. In allen Hauptaspekten hält der moderne Dieselmotor zum ursprünglichen Design von Rudolf Diesel, diesem des Anzündens des Brennstoffs durch die Kompression an einem äußerst hohen Druck innerhalb des Zylinders für wahr. Mit dem viel höheren Druck und den Hochtechnologie-Injektoren verwenden heutige Dieselmotoren das so genannte feste Spritzensystem, das von Herbert Akroyd Stuart für seinen heißen Zwiebel-Motor angewandt ist. Der indirekte Spritzenmotor konnte als die letzte Entwicklung von diesen als niedrige Geschwindigkeit heiße Zwiebel-Zünden-Motoren betrachtet werden.

Kraftstoffübergabe

Ein Lebensbestandteil aller Dieselmotoren ist ein mechanischer oder elektronischer Gouverneur, der die leer laufende Geschwindigkeit und Höchstgeschwindigkeit des Motors durch das Steuern der Rate der Kraftstoffübergabe regelt. Verschieden von Otto-Zyklus-Motoren wird eingehende Luft nicht erdrosselt, und ein Dieselmotor ohne einen Gouverneur kann keine stabile leer laufende Geschwindigkeit haben und kann leicht zu schnell fahren, auf seine Zerstörung hinauslaufend. Mechanisch geregelte Kraftstoffspritzensysteme werden durch den Zahnrad-Zug des Motors gesteuert. Diese Systeme verwenden eine Kombination von Frühlingen und Gewichten, um Kraftstoffübergabe sowohl hinsichtlich der Last als auch hinsichtlich Geschwindigkeit zu kontrollieren. Moderne elektronisch kontrollierte Dieselmotoren kontrollieren Kraftstoffübergabe durch den Gebrauch einer elektronischen Steuereinheit (ECM) oder elektronischer Kontrolleinheit (ECU). Der ECM/ECU erhält ein Motorgeschwindigkeitssignal, sowie andere Betriebsrahmen wie Aufnahme-Sammelleitungsdruck und Kraftstofftemperatur von einem Sensor und kontrolliert den Betrag des Brennstoffs und Anfang des Spritzentimings durch Auslöser, um Macht und Leistungsfähigkeit zu maximieren und Emissionen zu minimieren. Das Steuern des Timings des Anfangs der Einspritzung des Brennstoffs in den Zylinder ist ein Schlüssel zur Minderung von Emissionen und Maximierung der Kraftstoffwirtschaft (Leistungsfähigkeit) des Motors. Das Timing wird in Graden des Kurbelwinkels des Kolbens vor dem toten Spitzenzentrum gemessen. Zum Beispiel, wenn der ECM/ECU Kraftstoffeinspritzung beginnt, wenn der Kolben 10 Grade ist, bevor TDC, wie man sagt, der Anfang der Einspritzung oder Timings, 10 ° BTDC ist. Optimales Timing wird vom Motordesign sowie seiner Geschwindigkeit und der Last abhängen.

Das Vorrücken des Anfangs der Einspritzung (bevor einspritzend, reicht der Kolben bis seinen SOI-TDC), läuft auf höheren Druck im Zylinder und Temperatur und höhere Leistungsfähigkeit hinaus, sondern auch läuft auf Hochmotorgeräusch und vergrößerte Oxyde des Stickstoffs (KEINE) Emissionen wegen höherer Verbrennen-Temperaturen hinaus. Als man Anfang des unvollständigen Verbrennens von Ursachen der Einspritzung verzögert hat, hat Kraftstoffleistungsfähigkeit und eine Zunahme in Auspuffrauch reduziert, einen beträchtlichen Betrag der particulate Sache und unverbrannten Kohlenwasserstoffe enthaltend.

Hauptvorteile

Dieselmotoren haben mehrere Vorteile gegenüber anderen inneren Verbrennungsmotoren:

  • Sie verbrennen weniger Brennstoff als ein Vergasermotor, der dieselbe Arbeit, wegen der höheren Temperatur des Motors des Verbrennens und größeren Vergrößerungsverhältnisses durchführt. Benzinmotoren sind um normalerweise 30 Prozent effizient, während Dieselmotoren mehr als 45 Prozent der Kraftstoffenergie in die mechanische Energie umwandeln können (sieh Zyklus von Carnot für die weitere Erklärung).
  • Sie haben keine Hochspannung elektrisches Zünden-System, auf hohe Zuverlässigkeit und leichte Anpassung an feuchte Umgebungen hinauslaufend. Die Abwesenheit von Rollen, Zündkerze-Leitungen beseitigt usw. auch eine Quelle von Radiofrequenzemissionen, die Navigations- und Nachrichtenausrüstung stören können, die im Marinesoldaten und den Flugzeugsanwendungen besonders wichtig ist.
  • Das Leben eines Dieselmotors ist allgemein ungefähr zweimal so lang wie dieser eines Vergasermotors wegen der vergrößerten Kraft von verwendeten Teilen. Diesel hat bessere Schmierungseigenschaften als Benzin ebenso.
  • Diesel ist direkt von Erdöl destilliert. Destillation gibt etwas Benzin nach, aber der Ertrag würde ohne das katalytische Verbessern unzulänglich sein, das ein kostspieligerer Prozess ist.
  • Diesel wird sicherer betrachtet als Benzin in vielen Anwendungen. Obwohl Diesel in der Landluft mit einem Docht brennen wird, wird es nicht sprengen und veröffentlicht keinen großen Betrag des feuergefährlichen Dampfs. Der niedrige Dampf-Druck des Diesel ist in Seeanwendungen besonders vorteilhaft, wo die Anhäufung von explosiven Kraftstoffluft-Mischungen eine besondere Gefahr ist. Aus demselben Grund sind Dieselmotoren zum Dampf-Schloss geschützt.
  • Für jede gegebene teilweise Last bleibt die Kraftstoffleistungsfähigkeit (Masse, die pro Energie verbrannt ist, erzeugt) eines Dieselmotors fast unveränderlich, im Vergleich mit Benzin und Turbinenmotoren, die proportional mehr Brennstoff mit teilweisen Macht-Produktionen verwenden.
  • Sie erzeugen weniger überflüssige Hitze im Abkühlen und Auslassventil.
  • Dieselmotoren können super - oder turbobeladender Druck ohne jede natürliche Grenze, beschränkt nur durch die Kraft von Motorbestandteilen akzeptieren. Das ist verschieden von Vergasermotoren, die unvermeidlich Detonation am höheren Druck ertragen.
  • Der Kohlenmonoxid-Inhalt des Auslassventils ist deshalb minimal Dieselmotoren werden in unterirdischen Gruben verwendet.
  • Biodiesel ist leicht synthetisiert, nicht basierter Erdölbrennstoff (durch die Umesterung), der direkt in vielen Dieselmotoren laufen kann, während Benzinmotoren jede Bedürfnis-Anpassung, um synthetische Brennstoffe zu führen, oder sie als ein Zusatz zu Benzin (z.B, Vinylalkohol verwenden, der zu gasohol hinzugefügt ist).

Mechanische und elektronische Einspritzung

Viele Konfigurationen der Kraftstoffeinspritzung sind im Laufe des letzten Jahrhunderts (1901-2000) verwendet worden.

Der grösste Teil des heutigen Tages (2008) machen Dieselmotoren von einer Steuerwelle Gebrauch, mit der Hälfte der Kurbelwelle-Geschwindigkeit rotierend, hat mechanischen einzelnen Taucher durch die Motorkurbelwelle gesteuerte Hochdruckkraftstoffpumpe gehoben. Für jeden Motorzylinder misst der entsprechende Taucher in der Kraftstoffpumpe den richtigen Betrag des Brennstoffs aus und bestimmt das Timing jeder Einspritzung. Diese Motoren verwenden Injektoren, die sehr genaue frühlingsgeladene Klappen sind, die sich öffnen und an einem spezifischen Kraftstoffdruck schließen. Getrennte Hochdruckkraftstofflinien verbinden die Kraftstoffpumpe mit jedem Zylinder. Das Kraftstoffvolumen für jedes einzelne Verbrennen wird von einer abgeschrägten Rinne im Taucher kontrolliert, der nur einige Grade rotieren lässt, die den Druck veröffentlichen, und von einem mechanischen Gouverneur kontrolliert wird, aus Gewichten bestehend, die mit der Motorgeschwindigkeit rotieren, die durch Frühlinge und einen Hebel beschränkt ist. Die Injektoren werden offen durch den Kraftstoffdruck gehalten. Auf Hochleistungsmotoren sind die Taucher-Pumpen zusammen in einer Einheit. Die Länge von Kraftstofflinien von der Pumpe bis jeden Injektor ist normalerweise dasselbe für jeden Zylinder, um dieselbe Druck-Verzögerung zu erhalten.

Eine preiswertere Konfiguration auf Hochleistungsmotoren mit weniger als sechs Zylindern soll eine Verteiler-Pumpe des axialen Kolbens verwenden, aus einem rotierendem Pumpe-Taucher bestehend, der Brennstoff an eine Klappe und Linie für jeden Zylinder (funktionell analog Punkten und Verteiler-Kappe auf einem Motor von Otto) liefert.

Viele moderne Systeme haben eine einzelne Kraftstoffpumpe, die Brennstoff ständig am Hochdruck mit einer allgemeinen Schiene (einzelne Kraftstofflinie üblich) zu jedem Injektor liefert. Jeder Injektor ließ ein Solenoid durch eine elektronische Kontrolleinheit bedienen, auf genauere Kontrolle von Injektor-Öffnungszeiten hinauslaufend, die von anderen Kontrollbedingungen, wie Motorgeschwindigkeit und das Laden und die Versorgung besserer Motorleistung und Kraftstoffwirtschaft abhängen. Dieses System hat wirklich den Nachteil, ein zuverlässiges elektrisches System für die Operation zu verlangen.

Sowohl mechanische als auch elektronische Spritzensysteme können entweder in direkten oder in indirekten Spritzenkonfigurationen verwendet werden.

Ältere Dieselmotoren mit mechanischen Spritzenpumpen konnten rückwärts, obgleich sehr ineffizient unachtsam geführt werden. Wenn das vorkommt, werden massive Beträge des Rußes aus dem Lufteinlass vertrieben. Das war häufig eine Folge des Stoßes, der ein Fahrzeug mit dem falschen Zahnrad anfängt. Großer Schiff-Diesel ist zum Laufen jeder Richtung fähig.

Indirekte Einspritzung

Ein indirekter Spritzendieselmotor liefert Brennstoff in einen Raum vom Verbrennungsraum, genannt einen Vorraum oder Vorzimmer, wo Verbrennen beginnt und sich dann in den Hauptverbrennungsraum ausbreitet, der durch die im Raum geschaffene Turbulenz geholfen ist. Dieses System berücksichtigt einen glatteren, ruhigeren laufenden Motor, und weil Verbrennen durch die Turbulenz geholfen wird, kann Injektor-Druck, darüber niedriger sein, das Verwenden einer einzelnen Öffnung hat Strahlinjektor zugespitzt. Mechanische Spritzensysteme haben das Hochleistungslaufen erlaubt, das für Straßenfahrzeuge (normalerweise bis zu Geschwindigkeiten von ungefähr 4,000 rpm) passend ist. Der Vorraum hatte den Nachteil des zunehmenden Hitzeverlustes gegen das Kühlsystem des Motors und das Einschränken der Verbrennen-Brandwunde, die die Leistungsfähigkeit um 5-10 Prozent reduziert hat. Indirekte Spritzenmotoren sind preiswerter, um zu bauen, und es ist leichter, glatte, ruhig laufende Fahrzeuge mit einem einfachen mechanischen System zu erzeugen. In straßengehenden Fahrzeugen bevorzugen am meisten die größere Leistungsfähigkeit und besser kontrollierten Emissionsniveaus der direkten Einspritzung. Indirekter Spritzendiesel kann noch in den vielen ATV Dieselanwendungen gefunden werden.

Direkte Einspritzung

Direkte Spritzendieselmotoren ließen Injektoren an der Oberseite vom Verbrennungsraum besteigen. Die Injektoren werden mit einer von zwei Methoden - hydraulischer Druck von der Kraftstoffpumpe oder ein elektronisches Signal von einem Motorkontrolleur aktiviert.

Aktivierte Injektoren des hydraulischen Drucks können hartes Motorgeräusch erzeugen. Kraftstoffverbrauch war um ungefähr 15 bis 20 Prozent niedriger als indirekter Spritzendiesel. Das Extrageräusch war allgemein nicht ein Problem für den Industriegebrauch des Motors. Aber für den Automobilgebrauch mussten Käufer entscheiden, ob die vergrößerte Kraftstoffleistungsfähigkeit das Extrageräusch ersetzen würde.

Die elektronische Kontrolle der Kraftstoffeinspritzung hat den direkten Spritzenmotor umgestaltet.

Einheit direkte Einspritzung

Einheit direkte Einspritzung spritzt auch Brennstoff direkt in den Zylinder des Motors ein. In diesem System werden der Injektor und die Pumpe in eine Einheit verbunden, die über jeden von der Steuerwelle kontrollierten Zylinder eingestellt ist. Jeder Zylinder hat seine eigene Einheit, die die Hochdruckkraftstofflinien beseitigt, eine konsequentere Einspritzung erreichend. Dieser Typ des Spritzensystems, das auch von Bosch entwickelt ist, wird von Volkswagen AG in Autos verwendet (wo es einen Pumpe-Düse-System — wörtlich System der Pumpe-Schnauze genannt wird), und durch Mercedes-Benz ("PLD") und die meisten Hauptdieselmotorhersteller in großen kommerziellen Motoren (computerunterstütztes Testen, Cummins, Detroiter Diesel, Volvo). Mit neuen Förderungen ist der Pumpe-Druck erhoben worden zu, allgemeinen Schiene-Systemen ähnliche Spritzenrahmen erlaubend.

Allgemeine Schiene direkte Einspritzung

In allgemeinen Schiene-Systemen wird die getrennte pulsierende Hochdruckkraftstofflinie zum Injektor jedes Zylinders auch beseitigt. Statt dessen setzt eine Hochdruckpumpe Brennstoff an bis zu, in einer "allgemeinen Schiene" unter Druck. Die allgemeine Schiene ist eine Tube, die jeden computergesteuerten Injektor liefert, der eine mit der Präzision maschinell hergestellte Schnauze und einen Taucher enthält, der durch ein Solenoid oder piezoelektrischen Auslöser gesteuert ist.

Kaltes Wetter

Das Starten

Im kalten Wetter können hohe Geschwindigkeitsdieselmotoren schwierig sein anzufangen, weil die Masse des Zylinderblocks und Zylinderkopfs die Hitze der Kompression absorbiert, Zünden wegen des höheren Verhältnisses der Oberfläche-zu-bändig verhindernd. Pre-chambered Motoren machen von kleinen elektrischen Heizgeräten innerhalb genannten glowplugs der Vorräume Gebrauch, während die direkt eingespritzten Motoren diese glowplugs im Verbrennungsraum haben.

Viele Motoren verwenden widerspenstige Heizungen in der Aufnahme-Sammelleitung, um die Einlassluft für das Starten zu wärmen, oder bis der Motor Betriebstemperatur erreicht. Motorblock-Heizungen (elektrische widerspenstige Heizungen im Motorblock) verbunden mit dem Dienstprogramm-Bratrost werden in kalten Klimas verwendet, wenn ein Motor seit verlängerten Perioden (mehr als eine Stunde) abgedreht wird, um Anlauf-Zeit und Motortragen zu reduzieren. Block-Heizungen werden auch für die Notmacht-Reserve Dieselangetriebene Generatoren verwendet, die Last auf einem Macht-Misserfolg schnell aufnehmen müssen. In der Vergangenheit wurde eine breitere Vielfalt von Methoden des kalten Anfangs verwendet. Einige Motoren, wie Detroiter Dieselmotoren haben ein System verwendet, um kleine Beträge des Äthers in die Einlasssammelleitung einzuführen, um Verbrennen anzufangen. Andere haben ein Mischsystem, mit einer widerspenstigen Heizung brennendes Methanol verwendet. Eine improvisierte Methode, besonders auf Motoren aus der Melodie, ist, eine Aerosol-Dose von Äther-basierter Motorstarter-Flüssigkeit manuell zu zerstäuben.

Gelling

Diesel ist auch für das Wachsen oder gelling im kalten Wetter anfällig; beide sind Begriffe für das Festwerden von Dieselkraftstoff in einen teilweise kristallenen Staat. Die Kristalle entwickeln sich in der Kraftstofflinie (besonders in Kraftstofffiltern), schließlich den Motor des Brennstoffs hungern lassend und es veranlassend, aufzuhören zu laufen. Elektrische Heizgeräte der niedrigen Produktion in Kraftstofftanks und um Kraftstofflinien werden verwendet, um dieses Problem zu beheben. Außerdem haben die meisten Motoren ein Sturz-Rücksystem, durch das jeder Brennstoffüberschuss von der Injektor-Pumpe und den Injektoren in den Kraftstofftank zurückgegeben wird. Sobald sich der Motor erwärmt hat, verhindert das Zurückgeben warmen Brennstoffs, in der Zisterne zu wachsen.

Wegen Verbesserungen in der Kraftstofftechnologie mit Zusätzen, wachsend kommt selten in allen außer dem kältesten Wetter vor, wenn eine Mischung des Diesel und Leuchtpetroleums verwendet werden kann, um ein Fahrzeug zu führen. Tankstellen in Gebieten mit einem kalten Klima sind erforderlich, winterfest gemachten Diesel in den kalten Jahreszeiten anzubieten, die Operation unter einem spezifischen Kalten Filterverstopfungspunkt erlauben. In Europa werden diese Dieseleigenschaften im EN 590 Standard beschrieben.

Typen

Size Groups

Es gibt drei Größe-Gruppen von Dieselmotoren

  • Klein - Unter der Produktion
  • Medium
  • Großer

Grundlegende Typen von Dieselmotoren

Es gibt zwei grundlegende Typen von Dieselmotoren

  • Vier Zyklus
  • Zwei Zyklus

Früh

Rudolf Diesel hat seinen Motor auf dem Design des Gasmotors gestützt, der von Nikolaus Otto 1876 mit der Absicht geschaffen ist, seine Leistungsfähigkeit zu verbessern. Er hat seine Motorkonzepte von Diesel in Patenten patentiert, die 1892 und 1893 dargelegt wurden. Als solcher haben Dieselmotoren in den späten 19. und frühen 20. Jahrhunderten dasselbe grundlegende Lay-Out und Form wie Industriedampfmaschinen, mit Zylindern der langen langweiligen Angelegenheit, Außenklappe-Zahnrad, Zwischenüberschrift-Lagern und einer offenen mit einem großen Schwungrad verbundenen Kurbelwelle verwendet. Kleinere Motoren würden mit vertikalen Zylindern gebaut, während der grösste Teil des Mediums - und großformatige Industriemotoren mit horizontalen Zylindern gebaut wurde, wie Dampfmaschinen gewesen waren. Motoren konnten mit mehr als einem Zylinder in beiden Fällen gebaut werden. Der größte frühe Diesel hat dem Dampferwiderungsmotor der dreifachen Vergrößerung geähnelt, Zehnen von Füßen hoch mit vertikalen Zylindern zu sein, hat sich Reihen-geeinigt. Diese frühen Motoren sind mit sehr langsamen Geschwindigkeiten — teilweise wegen der Beschränkungen ihrer Luftdruckwelle-Injektor-Ausrüstung und teilweise gelaufen, so würden sie mit der Mehrheit der für Dampfmaschinen entworfenen Industrieausrüstung vereinbar sein; Höchstgeschwindigkeiten zwischen 100 und 300 rpm waren üblich. Motoren wurden gewöhnlich angefangen, indem sie Druckluft in die Zylinder erlaubt worden ist, den Motor zu drehen, obwohl kleinere Motoren mit der Hand angefangen werden konnten.

1897, als der erste Dieselmotor vollendet war, ist Adolphus Busch nach Köln gereist und hat exklusives Recht verhandelt, den Dieselmotor in den USA und Kanada zu erzeugen. In seiner Überprüfung des Motors wurde es bemerkt, dass der Diesel damals an der Wirksamkeit der thermodynamischen Leistungsfähigkeit von 32 bis 35 Prozent funktioniert hat, wenn eine typische dreifache Vergrößerungsdampfmaschine an ungefähr 18 Prozent funktionieren würde.

In den frühen Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts, als große Dieselmotoren zuerst verwendet wurden, haben die Motoren eine Form angenommen, die den zusammengesetzten Dampfmaschinen ähnlich ist, üblich zurzeit, mit dem Kolben, der mit der Pleuelstange durch ein Zwischenüberschrift-Lager wird verbindet. Folgende Dampfmaschine-Praxis einige Hersteller hat doppelt wirkenden gemacht

Zweitakt- und Viertaktdieselmotoren, um Macht-Produktion mit dem Verbrennen zu vergrößern, das an beiden Seiten vom Kolben, mit zwei Sätzen des Klappe-Zahnrades und der Kraftstoffeinspritzung stattfindet. Während es große Beträge der Macht erzeugt hat und sehr effizient war, erzeugte das Hauptproblem des doppelt wirkenden Dieselmotors ein gutes Siegel, wo die Kolbenstange den Boden des niedrigeren Verbrennungsraums zum Zwischenüberschrift-Lager durchgeführt hat, und nicht mehr gebaut wurde. Vor den 1930er Jahren wurden Turbolader an einige Motoren geeignet. Zwischenüberschrift-Lager werden noch verwendet, um das Tragen auf den Zylindern in großen Lang-Takthauptseemotoren zu reduzieren.

Modern

Als mit Vergasermotoren gibt es zwei Klassen von Dieselmotoren im aktuellen Gebrauch: Zweitakt- und Viertakt-. Der Viertakttyp ist die "klassische" Version, seine Abstammung zurück zum Prototyp von Rudolf Diesel verfolgend. Es ist auch die meistens verwendete Form, die bevorzugte Macht-Quelle für viele Kraftfahrzeuge, besonders Busse und Lastwagen seiend. Viel größere Motoren, solcher, wie verwendet, für die Gleise-Ortsveränderung und den Seeantrieb, sind häufig Zweitakteinheiten, ein geneigteres Verhältnis der Macht zum Gewicht, sowie bessere Kraftstoffwirtschaft anbietend. Die stärksten Motoren in der Welt sind Zweitaktdiesel von riesengrossen Dimensionen.

Zweitaktdieselmotoroperation ist dieser von Benzin-Kopien ähnlich, außer dass Brennstoff mit Luft vor der Induktion nicht gemischt wird, und das Kurbelgehäuse keine aktive Rolle im Zyklus nimmt. Das traditionelle Zweitaktdesign verlässt sich auf einen mechanisch gesteuerten positiven Versetzungsbläser, um die Zylinder wegen Luft vor der Kompression und dem Zünden anzuklagen. Der stürmende Prozess hilft auch beim Wegtreiben (von suchendem) Verbrennen-Benzin, das vom vorherigen Macht-Schlag bleibt. Der Archetyp der modernen Form des Zweitaktdiesel ist der Detroiter Dieselmotor, in dem der Bläser einen Raum im Motorblock unter Druck setzt, der häufig den "Luftkasten" genannt wird. Die (viel größere) Elektromotorische in EMD dieselelektrischen Lokomotiven verwendete primäre Energiequelle wird zu demselben Grundsatz gebaut.

In einem Zweitaktdieselmotor, weil sich der Kolben des Zylinders dem Boden nähert, werden tote Zentrum-Auspuffhäfen oder Klappen geöffnet, den grössten Teil des Überdrucks erleichternd, nach dem ein Durchgang zwischen dem Luftkasten und dem Zylinder geöffnet wird, Luftstrom in den Zylinder erlaubend. Der Luftstrom bläst das restliche Verbrennen-Benzin vom Zylinder — das ist der suchende Prozess. Da der Kolben unterstes Zentrum durchführt und aufwärts anfängt, wird der Durchgang geschlossen, und Kompression fängt an, in der Kraftstoffeinspritzung und dem Zünden kulminierend. Beziehen Sie sich auf Zweitaktdieselmotoren für den ausführlicheren Einschluss von Ehrgeiz-Typen und die Aufladung von Zweitaktdieselmotoren.

Normalerweise, die Zahl von Zylindern werden in Vielfachen zwei verwendet, obwohl jede Zahl von Zylindern verwendet werden kann, so lange die Last auf der Kurbelwelle ausgeglichen wird, um übermäßiges Vibrieren zu verhindern. Das Design "sechs Reihenzylinder" ist im Licht - zu Motoren der mittleren Aufgabe am fruchtbarsten, obwohl klein, sind V8 und größere vier Reihenversetzungsmotoren auch üblich. Motoren der kleinen Kapazität (allgemein betrachtet, diejenigen unter fünf Litern in der Kapazität zu sein), sind allgemein vier - oder Sechs-Zylinder-Typen, mit dem Vier-Zylinder-Wesen der allgemeinste im Automobilgebrauch gefundene Typ. Fünf-Zylinder-Dieselmotoren sind auch erzeugt worden, ein Kompromiss zwischen dem glatten Laufen des sechs-Zylinder- und den raumeffizienten Dimensionen des vier-Zylinder-seiend. Dieselmotoren für kleinere Pflanzenmaschinerie, Boote, Traktoren, Generatoren und Pumpen können vier - drei - oder Zwei-Zylinder-Typen mit dem Einzylinderdieselmotor sein, der für die leichte stationäre Arbeit bleibt. Direkter umkehrbarer Zweitaktseediesel braucht mindestens drei Zylinder für das zuverlässige Wiederstarten vorwärts und die Rückseite, während Viertaktdiesel mindestens sechs Zylinder braucht.

Der Wunsch, das Verhältnis der Macht zum Gewicht des Dieselmotors zu verbessern, hat mehrere neuartige Zylindermaßnahmen erzeugt, mehr Macht aus einer gegebenen Kapazität herauszuziehen. Der uniflow Motor des gegensätzlichen Kolbens verwendet zwei Kolben in einem Zylinder mit der Verbrennen-Höhle in der Mitte und dem Benzin in - und Ausgänge an den Enden. Das macht einen verhältnismäßig leichten, starken, schnell laufenden und wirtschaftlichen Motor passend für den Gebrauch in der Luftfahrt. Ein Beispiel ist die Klapperkisten Jumo 204/205. Der Napier Deltic Motor, mit drei in einer Dreiecksbildung eingeordneten Zylindern, ist jeder, zwei gegensätzliche Kolben, der ganze Motor enthaltend, der drei Kurbelwellen hat, einer besser bekannt.

Diesel der niedrigen Geschwindigkeit

Dieselmotoren der niedrigen Geschwindigkeit (wie verwendet, in Schiffen und anderen Anwendungen, wo gesamtes Motorgewicht relativ unwichtig ist) haben häufig eine Thermalleistungsfähigkeit, die um 50 Prozent zu weit geht.

Gasgenerator

Vor 1950 hat Sulzer angefangen, mit Zweitaktmotoren mit dem Zunahme-Druck nicht weniger als 6 Atmosphären zu experimentieren, in denen die ganze Produktionsmacht von einer Abgas-Turbine genommen wurde. Die Zweitaktkolben haben direkt Luftkompressor-Kolben gesteuert, einen positiven Versetzungsgasgenerator zu machen. Gegensätzliche Kolben wurden durch Verbindungen statt Kurbelwellen verbunden. Mehrere dieser Einheiten konnten verbunden werden, um Macht-Benzin einer großer Produktionsturbine zur Verfügung zu stellen. Die gesamte Thermalleistungsfähigkeit war ungefähr zweimal mehr als das einer einfachen Gasturbine. Dieses System wurde aus der Arbeit von Raúl Pateras Pescara an Motoren des freien Kolbens in den 1930er Jahren abgeleitet.

Vorteile und Nachteile gegen Motoren des Funken-Zündens

Macht und Kraftstoffwirtschaft

Die S80ME-C7 MANN-Dieselmotoren der niedrigen Geschwindigkeit verwenden 155-Gramm-Brennstoff pro kWh für eine gesamte Energieumwandlungsleistungsfähigkeit von 54.4 Prozent, die die höchste Konvertierung des Brennstoffs in die Macht durch jeden inneren oder äußerlichen Verbrennungsmotor ist. Dieselmotoren sind effizienter als Benzin (Benzin) Motoren derselben Macht-Schätzung, auf niedrigeren Kraftstoffverbrauch hinauslaufend. Ein allgemeiner Rand ist um 40 Prozent mehr Meilen pro Gallone für einen effizienten turbodiesel. Zum Beispiel hat das aktuelle Modell Škoda Octavia, mit Motoren von Volkswagen Group, eine vereinigte Euroschätzung von 6.2 L/100 km (38 Meilen pro US-Gallone, 16 km/L) für die 102 bhp (76 Kilowatt) Vergasermotor und 4.4 L/100 km (54 mpg, 23 km/L) für die 105 bhp (78-Kilowatt-)-Dieselmotor.

Jedoch zieht solch ein Vergleich nicht in Betracht, dass Diesel dichter ist und um ungefähr 15 Prozent mehr Energie durch das Volumen enthält. Obwohl der Heizwert des Brennstoffs an 45.3 MJ/kg (Megajoule pro Kilogramm) ein bisschen niedriger ist als Benzin an 45.8 MJ/kg, ist flüssiges Diesel bedeutsam dichter als flüssiges Benzin. Das ist bedeutend, weil das Volumen des Brennstoffs, zusätzlich zur Masse, eine wichtige Rücksicht in beweglichen Anwendungen ist. Kein Fahrzeug hat ein unbegrenztes für die Kraftstofflagerung verfügbares Volumen.

Die Zahlen anpassend, um für die Energiedichte des Diesels verantwortlich zu sein, ist die gesamte Energieeffizienz noch für die Dieselversion um ungefähr 20 Prozent größer.

Während ein höheres Kompressionsverhältnis in der Aufhebung der Leistungsfähigkeit nützlich ist, sind Dieselmotoren viel effizienter als Benzin (Benzin) Motoren, wenn an der niedrigen Macht und am Motor leer laufen. Verschieden vom Vergasermotor hat Diesel an einer Schmetterling-Klappe (Kehle) im Einlasssystem Mangel, das am müßigen schließt. Das schafft parasitischen Verlust und Zerstörung der Verfügbarkeit der eingehenden Luft, die Leistungsfähigkeit von Vergasermotoren am müßigen reduzierend. In vielen Anwendungen, wie Marinesoldat, Landwirtschaft und Eisenbahnen, wird Diesel verlassen leer laufend und unbegleitet seit vielen Stunden, manchmal sogar Tagen. Diese Vorteile sind in Lokomotiven besonders attraktiv (sieh dieselisation).

Der durchschnittliche Dieselmotor hat ein schlechteres Verhältnis der Macht zum Gewicht als der Vergasermotor. Das ist, weil der Diesel mit niedrigeren Motorgeschwindigkeiten funktionieren muss, und weil er schwerere, stärkere Teile braucht, um dem Betriebsdruck zu widerstehen, der durch das hohe Kompressionsverhältnis des Motors und die großen Beträge des zur Kurbelwelle erzeugten Drehmoments verursacht ist. Außerdem wird Diesel häufig mit stärkeren Teilen gebaut, um ihnen längere Leben und bessere Zuverlässigkeit, wichtige Rücksichten in Industrieanwendungen zu geben.

Für die meisten Industrie- oder Seefahrtsanwendungen wird Zuverlässigkeit wichtiger betrachtet als leichtes Gewicht und hohe Macht. Diesel wird kurz vor dem Macht-Schlag eingespritzt. Infolgedessen kann der Brennstoff nicht völlig brennen, wenn er keinen genügend Betrag von Sauerstoff hat. Das kann auf unvollständiges Verbrennen und schwarzen Rauch im Auslassventil hinauslaufen, wenn mehr Brennstoff eingespritzt wird als, gibt es für den Verbrennen-Prozess verfügbare Luft. Moderne Motoren mit der elektronischen Kraftstoffübergabe können das Timing und den Betrag der Kraftstoffübergabe (durch das Ändern der Dauer des Spritzenpulses) anpassen, und so mit weniger Verschwendung des Brennstoffs funktionieren. In einem mechanischen System müssen das Spritzentiming und die Dauer veranlasst werden, beim vorausgesehenen Funktionieren rpm und der Last effizient zu sein, und so sind die Einstellungen weniger als Ideal, wenn der Motor an jedem anderen RPM läuft als, wofür es zeitlich festgelegt wird. Die elektronische Einspritzung kann Motor revs, Last "fühlen", sogar erhöhen und Temperatur, und unaufhörlich das Timing verändern, um die gegebene Situation zu vergleichen.

Im Vergasermotor werden Luft und Brennstoff für den kompletten Kompressionsschlag gemischt, das ganze Mischen sogar mit höheren Motorgeschwindigkeiten sichernd.

Dieselmotoren haben gewöhnlich längere Schlag-Längen hauptsächlich, um das Erzielen der notwendigen Kompressionsverhältnisse zu erleichtern, sondern auch die optimale Maschinengeschwindigkeit (rpm) zu reduzieren. Infolgedessen sind Kolben und Pleuelstangen schwerer, und mehr Kraft muss durch die Pleuelstangen und Kurbelwelle übersandt werden, um den Schwung des Kolbens zu ändern. Das ist ein anderer Grund, dass ein Dieselmotor für dieselbe Macht-Produktion wie ein Vergasermotor stärker sein muss.

Und doch ist es diese Eigenschaft, die einigen Anhängern erlaubt hat, bedeutende Macht-Zunahmen mit aufgeladenen Motoren durch das Bilden ziemlich einfacher und billiger Modifizierungen zu erwerben. Ein Vergasermotor der ähnlichen Größe kann keine vergleichbare Macht-Zunahme ohne umfassende Modifizierungen ausstellen, weil die Aktienbestandteile den höheren auf sie gelegten Betonungen nicht widerstehen können. Da ein Dieselmotor bereits gebaut wird, um höheren Niveaus der Betonung zu widerstehen, macht er einen idealen Kandidaten für die Leistungsoptimierung auf wenigen Kosten. Jedoch sollte es gesagt werden, dass jede Modifizierung, die den Betrag des Brennstoffs und der durch einen Dieselmotor gestellten Luft erhebt, seine Betriebstemperatur vergrößern wird, die sein Leben reduzieren und Dienstvoraussetzungen vergrößern wird. Das sind Probleme mit neueren, leichteren Hochleistungsdieselmotoren, die zum Grad von älteren Motoren nicht "übergebaut" werden und sie gedrängt werden, größere Macht in kleineren Motoren zur Verfügung zu stellen.

Die Hinzufügung eines Turboladers oder Überverdichters zum Motor hilft außerordentlich bei der Erhöhung der Kraftstoffwirtschaft und Macht-Produktion, die Kraftstofflufteinlass-Geschwindigkeitsbegrenzung lindernd, die oben für eine gegebene Motorversetzung erwähnt ist. Zunahme-Druck kann auf dem Diesel höher sein als auf Vergasermotoren, wegen der Empfänglichkeit des Letzteren für den Schlag, und das höhere Kompressionsverhältnis erlaubt einem Dieselmotor, effizienter zu sein, als ein vergleichbarer Funken-Zünden-Motor. Weil das verbrannte Benzin weiter in einem Dieselmotorzylinder ausgebreitet wird, ist das Abgas kühler, bedeutende Turbolader verlangen weniger Abkühlen und können zuverlässiger sein, als mit Motoren des Funken-Zündens.

Mit einem Diesel ist Zunahme-Druck im Wesentlichen unbegrenzt. Es ist wörtlich möglich, so viel Zunahme zu führen, wie der Motor physisch stehen wird, bevor er auseinander bricht.

Die vergrößerte Kraftstoffwirtschaft des Dieselmotors über den Vergasermotor bedeutet, dass der Diesel weniger Kohlendioxyd (CO) pro Einheitsentfernung erzeugt. Neue Fortschritte in der Produktion und Änderungen im politischen Klima haben die Verfügbarkeit und das Bewusstsein von biodiesel vergrößert, eine Alternative zum erdölabgeleiteten Diesel mit einer viel niedrigeren Nettosumme-Emission von CO, wegen der Absorption von CO durch Werke hat gepflegt, den Brennstoff zu erzeugen. Obwohl Sorgen jetzt betreffs der negativen Wirkung ausgedrückt werden, hat das auf der Weltnahrungsmittelversorgung, weil das Wachsen von Getreide spezifisch für Bio-Treibstöffe Land aufnimmt, das für Nahrungsmittelgetreide verwendet werden konnte und Wasser verwendet, das sowohl von Menschen als auch von Tieren verwendet werden konnte. Jedoch demonstrieren der Gebrauch von überflüssigem Pflanzenöl, die Sägemühle-Verschwendung von geführten Wäldern in Finnland und Fortschritten in der Produktion von Pflanzenöl von Algen große Versprechung in der Versorgung von Futter-Lagern für nachhaltige biodiesel, die nicht in der Konkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion sind.

Eine Kombination der verbesserten mechanischen Technologie (wie Mehrstufeninjektoren, die eine kurze "Versuchsanklage" des Brennstoffs in den Zylinder anzünden, um den Verbrennungsraum vor dem Liefern der Hauptkraftstoffanklage zu wärmen), höherer Spritzendruck, der die Atomisierung des Brennstoffs in kleinere Tröpfchen und elektronische Kontrolle verbessert hat (der das Timing und die Länge des Spritzenprozesses anpassen kann, um es für alle Geschwindigkeiten und Temperaturen zu optimieren) hat die meisten dieser Probleme in der letzten Generation von Designs der allgemeinen Schiene gelindert, während sie Motorleistungsfähigkeit außerordentlich verbessert. Arme Macht und schmale Drehmoment-Bänder sind durch Überverdichter, Turbolader, (besonders variable Geometrie-Turbolader), Zwischenkühler und eine große Leistungsfähigkeitszunahme von ungefähr 35 Prozent für IDI zu 45 Prozent für die letzten Motoren in den letzten 15 Jahren angeredet worden.

Wenn auch Dieselmotoren eine theoretische Kraftstoffleistungsfähigkeit von 75 Prozent haben, in der Praxis ist es niedriger. Motoren in großen Diesellastwagen, Bussen und neueren Dieselautos können Maximalwirksamkeit ungefähr 45 Prozent erreichen, und konnten 55-Prozent-Leistungsfähigkeit in der nahen Zukunft erreichen. Jedoch ist die durchschnittliche Leistungsfähigkeit über einen Fahrzyklus niedriger als Maximalleistungsfähigkeit. Zum Beispiel könnten es 37 Prozent für einen Motor mit einer Maximalleistungsfähigkeit von 44 Prozent sein.

Emissionen

In Dieselmotoren unterscheiden sich Bedingungen im Motor vom Motor des Funken-Zündens, da Macht von der Kraftstoffversorgung, aber nicht durch das Steuern der Luftzufuhr direkt kontrolliert wird. So, wenn die Motorläufe an der niedrigen Macht, es genug Sauerstoff-Gegenwart gibt, um den Brennstoff zu verbrennen, und Dieselmotoren nur bedeutende Beträge des Kohlenmonoxids machen, wenn sie unter einer Last laufen.

Dieselauslassventil ist für seinen charakteristischen Geruch weithin bekannt; aber in Großbritannien ist dieser Geruch in den letzten Jahren viel weniger geworden, weil der Schwefel jetzt vom Brennstoff in der Ölraffinerie entfernt wird.

Wie man

gefunden hat, hat Dieselauslassventil eine lange Liste von toxischen Luftverseuchungsstoffen enthalten. Unter diesen Schadstoffen ist feine Partikel-Verschmutzung vielleicht als eine Ursache der schädlichen Gesundheitseffekten des Diesel am wichtigsten.

Macht und Drehmoment

Für den kommerziellen Gebrauch, der das Schleppen, das Lasttragen und die anderen Zugaufgaben verlangt, neigen Dieselmotoren dazu, bessere Drehmoment-Eigenschaften zu haben. Dieselmotoren neigen dazu, ihre Drehmoment-Spitze ziemlich niedrig in ihrer Geschwindigkeitsreihe (gewöhnlich zwischen 1600 und 2000 rpm für eine Einheit der kleinen Kapazität tiefer für einen größeren Motor zu haben, der in einem Lastwagen verwendet ist). Das stellt glattere Kontrolle über schwere Lasten zur Verfügung, wenn es vom Rest, und entscheidend anfängt, erlaubt dem Dieselmotor, höhere Lasten mit niedrigen Geschwindigkeiten gegeben zu werden als ein Vergasermotor, sie viel mehr wirtschaftlich für diese Anwendungen machend. Diese Eigenschaft ist in privaten Autos nicht so wünschenswert, so verwendet der grösste Teil modernen in solchen Fahrzeugen verwendeten Diesel elektronische Kontrolle, variable Geometrie-Turbolader und kürzere Kolbenschläge, um eine breitere Ausbreitung des Drehmoments über die Geschwindigkeitsreihe des Motors zu erreichen, die um 2500-3000 rpm normalerweise kränklich ist.

Während Dieselmotoren dazu neigen, mehr Drehmoment mit niedrigeren Motorgeschwindigkeiten zu haben, als Vergasermotoren, neigen Dieselmotoren dazu, ein schmaleres Macht-Band zu haben, als Vergasermotoren. Natürlich aspirierter Diesel neigt dazu, an Macht und Drehmoment an der Oberseite von ihrer Geschwindigkeitsreihe Mangel zu haben. Dieses schmale Band ist ein Grund, warum ein Fahrzeug wie ein Lastwagen ein Getriebe mit nicht weniger als 18 oder mehr Getrieben haben kann, um der Macht des Motors zu erlauben, effektiv mit allen Geschwindigkeiten verwendet zu werden. Turbolader neigen dazu, Macht mit hohen Motorgeschwindigkeiten zu verbessern; Überverdichter verbessern Macht mit niedrigeren Geschwindigkeiten; und variable Geometrie-Turbolader verbessern die Leistung des Motors ebenso durch das Flachdrücken der Drehmoment-Kurve.

Geräusch

Das charakteristische Geräusch eines Dieselmotors wird Dieselgeklirr, das Dieselnageln oder den Dieselschlag veränderlich genannt. Dieselgeklirr wird größtenteils durch den Dieselverbrennen-Prozess verursacht; das plötzliche Zünden des Diesels, wenn eingespritzt, in den Verbrennungsraum verursacht eine Druck-Welle. Motorentwerfer können Dieselgeklirr durch reduzieren: indirekte Einspritzung; Pilot oder Voreinspritzung; Spritzentiming; Spritzenrate; Kompressionsverhältnis; Turbozunahme; und Abgas-Wiederumlauf (EGR). Allgemeine Schiene-Dieselspritzensysteme erlauben vielfache Spritzenereignisse als eine Hilfe zur Geräuschverminderung. Diesel mit einer höheren Cetane-Schätzung modifizieren den Verbrennen-Prozess und reduzieren Dieselgeklirr. CN (Zahl von Cetane) kann durch das Destillieren höheren Qualitätsrohöl-Öls, durch das Katalysieren eines höheren Qualitätsproduktes oder durch das Verwenden eines cetane sich verbessernder Zusatz erhoben werden.

Eine Kombination der verbesserten mechanischen Technologie wie Mehrstufeninjektoren, die eine kurze "Versuchsanklage" des Brennstoffs in den Zylinder anzünden, um Verbrennen vor dem Liefern der Hauptkraftstoffanklage zu beginnen, höherer Spritzendruck, der die Atomisierung des Brennstoffs in kleinere Tröpfchen und elektronische Kontrolle verbessert hat (der das Timing und die Länge des Spritzenprozesses anpassen kann, um es für alle Geschwindigkeiten und Temperaturen zu optimieren), hat diese Probleme in der letzten Generation von Designs der allgemeinen Schiene teilweise gelindert, während sie Motorleistungsfähigkeit verbessert.

Zuverlässigkeit

Der Mangel an einem elektrischen Zünden-System verbessert außerordentlich die Zuverlässigkeit. Die hohe Beständigkeit eines Dieselmotors ist auch wegen seiner übergebauten Natur (sieh oben), ein Vorteil, der durch die niedrigeren rotierenden Geschwindigkeiten beim Diesel vergrößert wird. Diesel ist ein besseres Schmiermittel, als Benzin so für den Ölfilm auf Kolbenringen weniger schädlich ist und Zylinder trägt; es ist für Dieselmotoren alltäglich, um 250,000 Meilen (400,000 km) oder mehr zu bedecken, ohne, wieder aufzubauen.

Wegen des größeren Kompressionsverhältnisses und des vergrößerten Gewichts der stärkeren Bestandteile, einen Dieselmotor anfangend, ist härter als das Starten eines Benzinmotors des ähnlichen Designs und der Versetzung. Mehr Drehmoment ist erforderlich, den Motor durch die Kompression zu stoßen.

Entweder ein elektrischer Starter oder ein Luftanfang-System werden verwendet, um das Motordrehen anzufangen. Auf großen Motoren sind Vorschmierung und das langsame Drehen eines Motors, sowie Heizung, erforderlich, den Betrag des Motorschadens während des anfänglichen Anlaufs und Laufens zu minimieren. Ein kleinerer militärischer Diesel kann mit einer explosiven Patrone, genannt einen Starter von Coffman angefangen werden, der die Extramacht zur Verfügung stellt, die erforderlich ist, das Maschinendrehen zu bekommen. In der Vergangenheit haben Raupe und John Deere eine kleine Benzin-Rangierlokomotive in ihren Traktoren verwendet, um den primären Dieselmotor anzufangen. Die Rangierlokomotive hat den Diesel geheizt, um im Zünden zu helfen, und hat eine kleine Kupplung und Übertragung verwendet, um den Dieselmotor zu spinnen. Noch ungewöhnlicher war ein Internationales Erntemaschine-Design, in dem der Dieselmotor seinen eigenen Vergaser und Zünden-System hatte, und auf Benzin angefangen hat. Einmal aufgewärmt hat der Maschinenbediener zwei Hebel bewegt, um den Motor zur Dieseloperation zu schalten, und Arbeit konnte beginnen. Diese Motoren hatten sehr komplizierte Zylinderköpfe mit ihren eigenen Benzin-Verbrennungsräumen, und waren für den teuren Schaden verwundbar, wenn spezielle Sorge (besonders im Lassen des Motors nicht genommen wurde, der vor dem Abdrehen davon kühl ist).

Qualität und Vielfalt von Brennstoffen

Motoren des Benzins/Benzins werden in der Vielfalt und Qualität der Brennstoffe beschränkt, die sie verbrennen können. Ältere mit einem Vergaser ausgerüstete Vergasermotoren haben einen flüchtigen Brennstoff verlangt, der leicht verdampfen würde, um das notwendige Luftkraftstoffverhältnis für das Verbrennen zu schaffen. Weil sowohl Luft als auch Brennstoff auf den Zylinder zugelassen werden, wenn das Kompressionsverhältnis des Motors zu hoch ist oder der zu flüchtige Brennstoff (mit einer zu niedrigen Oktanschätzung), wird sich der Brennstoff unter der Kompression, als in einem Dieselmotor entzünden, bevor der Kolben die Spitze seines Schlags erreicht. Diese Vorzündung verursacht einen Macht-Verlust und mit der Zeit Hauptschaden am Kolben und Zylinder. Das Bedürfnis nach einem Brennstoff, der flüchtig genug ist, um zu verdampfen, aber nicht zu flüchtig (um Vorzündung zu vermeiden), bedeutet, dass Vergasermotoren nur auf einer schmalen Reihe von Brennstoffen laufen werden. Es hat etwas Erfolg an Doppelkraftstoffmotoren gegeben, die Benzin und Vinylalkohol, Benzin und Propan, und Benzin und Methan verwenden.

In Dieselmotoren verdunstet ein mechanisches Injektor-System den Brennstoff direkt in den Verbrennungsraum oder einen Vorverbrennungsraum (im Vergleich mit einem Strahl von Venturi in einem Vergaser oder einem Kraftstoffinjektor in einem Kraftstoffspritzensystemverdunsten-Brennstoff in die Aufnahme-Sammelleitung oder Aufnahme-Läufer als in einem Vergasermotor). Diese erzwungene Eindampfung bedeutet, dass weniger - flüchtige Brennstoffe verwendet werden können. Entscheidender, weil nur Luft in den Zylinder in einem Dieselmotor eingeweiht wird, kann das Kompressionsverhältnis viel höher sein, weil es keine Gefahr der Vorzündung gibt, vorausgesetzt dass der Spritzenprozess genau zeitlich festgelegt wird. Das bedeutet, dass Zylindertemperaturen in einem Dieselmotor viel höher sind als ein Vergasermotor, weniger flüchtigen Brennstoffen erlaubend, verwendet zu werden.

Diesel ist eine Form von leichtem Brennöl, das Leuchtpetroleum/Paraffin sehr ähnlich ist, aber Dieselmotoren, besonders ältere oder einfache Designs, die an Präzision elektronische Spritzensysteme Mangel haben, können auf einem großen Angebot an anderen Brennstoffen laufen. Einige der allgemeinsten Alternativen sind Strahl a-1 Typ-Strahlbrennöl oder Pflanzenöl von einem sehr großen Angebot an Werken. Einige Motoren können auf modifikationsfreiem Pflanzenöl geführt werden, und die meisten verlangen andere ziemlich grundlegende Modifizierungen. Biodiesel ist ein reiner dieselähnlicher Brennstoff, der von Pflanzenöl raffiniert ist, und kann in fast allen Dieselmotoren verwendet werden. Voraussetzungen für in Dieselmotoren zu verwendende Brennstoffe sind die Fähigkeit des Brennstoffs, entlang den Kraftstofflinien, der Fähigkeit des Brennstoffs zu fließen, die Injektor-Pumpe und Injektoren entsprechend und seine Zünden-Qualitäten (Zünden-Verzögerung, cetane Zahl) zu schmieren. Mechanische Reiheninjektor-Pumpen dulden allgemein schlechte Qualität oder Bio-Treibstöffe besser als Pumpen des Verteiler-Typs. Außerdem indirekte Spritzenmotoren allgemein geführt hinreichender auf Bio-Treibstöffen als direkte Spritzenmotoren. Das ist teilweise, weil ein indirekter Spritzenmotor eine viel größere 'Strudel'-Wirkung hat, Eindampfung und Verbrennen des Brennstoffs verbessernd, und weil sich (im Fall von Brennstoffen des Pflanzenöl-Typs) lipid Absetzungen auf den Zylinderwänden eines Motors der direkten Einspritzung verdichten kann, wenn Verbrennen-Temperaturen (wie das Starten des Motors von der Kälte) zu niedrig sind.

Es wird häufig berichtet, dass Diesel seinen Motor entworfen hat, um auf Erdnuss-Öl zu laufen. Diesel hat in seinen veröffentlichten Zeitungen festgesetzt, "auf der Pariser Ausstellung 1900 (Ausstellung Universelle) dort wurde von Otto Company ein kleiner Dieselmotor gezeigt, der, auf Bitte von der französischen Regierung auf Arachide (Erdnuss oder Erdnuss) Öl geführt hat (sieh biodiesel), und hat so glatt gearbeitet, dass nur einige Leute davon bewusst waren. Der Motor wurde gebaut, um Mineralöl zu verwenden, und wurde dann auf Pflanzenöl ohne irgendwelche Modifizierungen gearbeitet, die machen werden. Die französische Regierung in dieser Zeit hat gedacht, die Anwendbarkeit auf die Energieerzeugung von Arachide oder Erdnuss zu prüfen, die in beträchtlichen Mengen in ihren afrikanischen Kolonien wächst, und kann dort leicht kultiviert werden." Diesel selbst hat später verwandte Tests geführt und ist unterstützend der Idee geschienen.

Größter Seediesel läuft auf schwerem Brennöl (manchmal genannt "Bunker-Öl"), der ein dicker, klebriger und fast feuerfester Brennstoff ist, der sehr sicher ist zu versorgen und preiswert, um in großen Mengen zu kaufen, weil es ein Abfallprodukt von der Erdölraffinierungsindustrie ist. Der Brennstoff muss geheizt werden, um es (häufig durch den Auspuffkopfball) dünn zu machen, und wird häufig durch vielfache Spritzenstufen passiert, um es zu verdunsten.

Flüssige und Kraftstoffeigenschaften

Dieselmotoren können auf einer Vielfalt von verschiedenen Brennstoffen funktionieren, abhängig von der Konfiguration, obwohl das namensgebende Diesel auf grobes Öl zurückzuführen gewesen ist, ist am üblichsten. Die Motoren können mit dem vollen Spektrum von groben Öldestillaten, von Erdgas, alcohols, Benzin, Holzbenzin zu den Brennölen von Dieselkraftstoff bis restliche Brennstoffe arbeiten.

Der Typ des verwendeten Brennstoffs ist eine Kombination von Dienstvoraussetzungen und Kraftstoffkosten. Diesel der guten Qualität kann von Pflanzenöl und Alkohol aufgebaut werden. Diesel kann von Kohle oder anderer Kohlenstoff-Basis das Verwenden des Prozesses von Fischer-Tropsch gemacht werden. Biodiesel wächst in der Beliebtheit, da es oft in unmodifizierten Motoren verwendet werden kann, obwohl Produktion beschränkt bleibt. Kürzlich, biodiesel von der Kokosnuss, die sehr viel versprechendes Kokosmethyl ester (CME) erzeugen kann, hat Eigenschaften, die Schlüpfrigkeit und Verbrennen erhöhen, das einen regelmäßigen Dieselmotor ohne jede Modifizierung mehr Macht, weniger particulate Sache oder schwarzer Rauch und glattere Motorleistung gibt. Die Pioniere von Philippinen in der Forschung über die Kokosnuss haben CME mit der Hilfe von deutschen und amerikanischen Wissenschaftlern gestützt. Erdölabgeleiteter Diesel wird häufig petrodiesel genannt, wenn es Bedürfnis gibt, die Quelle des Brennstoffs zu unterscheiden.

Reine Pflanzenöle werden als ein Brennstoff für Autos, Lastwagen und entfernte vereinigte Hitze und Energieerzeugung besonders in Deutschland zunehmend verwendet, wo Hunderte von dezentralisierten klein - und mittelgroßes Öl kalten ölhaltigen Pressesamen, hauptsächlich Rapssamen für den Brennstoff drücken. Es gibt einen Deutsches Institut für Kraftstoffstandard von Normung für den Rapssamen-Ölbrennstoff.

Restliche Brennstoffe sind der "Bodensatz" des Destillationsprozesses und sind ein dickeres, schwereres Öl oder Öl mit der höheren Viskosität, die so dick sind, dass sie nicht sogleich pumpable, wenn nicht geheizt, sind. Restliche Brennöle sind preiswerter als sauberer, raffinierter Dieselkraftstoff, obwohl sie schmutziger sind. Ihre Hauptrücksichten sind für den Gebrauch in Schiffen und sehr großen Generationssätzen, wegen der Kosten des großen Volumens des Brennstoffs verbraucht, oft sich auf viele Tonnen pro Stunde belaufend. Das schlecht raffinierte gerade Bio-Treibstoff-Pflanzenöl (SVO) und überflüssige Pflanzenöl (WVO) können in diese Kategorie fallen, aber können lebensfähige Brennstoffe auf nicht die allgemeine Schiene oder TDI PD Diesel mit der einfachen Konvertierung der Kraftstoffheizung zu 80 bis 100 Grad Celsius sein, um Viskosität und entsprechendes Filtrieren zu OEM-Standards zu reduzieren. Motoren mit diesen Schwerölen müssen anfangen und auf dem Standarddiesel zumachen, weil diese Brennstoffe durch Kraftstofflinien bei niedrigen Temperaturen nicht fließen werden. Sich darüber hinaus bewegend, kann der Gebrauch von minderwertigen Brennstoffen zu ernsten Wartungsproblemen wegen ihres hohen Schwefels führen und Schmierungseigenschaften senken. Die meisten Dieselmotoren, dass Macht-Schiffe wie Großtanker gebaut werden, so dass der Motor minderwertige Brennstoffe wegen ihres getrennten Zylinders und Kurbelgehäuse-Schmierung sicher verwenden kann.

Normales Diesel ist schwieriger sich zu entzünden und langsamer im sich entwickelnden Feuer als Benzin wegen seines höheren Flammpunkts, aber einmal das Brennen, ein Dieselfeuer kann wild sein.

Kraftstoffverseuchungsstoffe wie Schmutz und Wasser sind häufig in Dieselmotoren problematischer als in Vergasermotoren. Wasser kann ernsten Schaden, wegen der Korrosion, zur Spritzenpumpe und den Injektoren verursachen; und Schmutz, sogar sehr feine particulate Sache, kann die Spritzenpumpen wegen der nahen Toleranz beschädigen, zu der die Pumpen maschinell hergestellt werden. Alle Dieselmotoren werden einen Kraftstofffilter (gewöhnlich viel feiner haben als ein Filter auf einem Vergasermotor), und eine Wasserfalle. Die Wasserfalle (der manchmal ein Teil des Kraftstofffilters ist) ließ häufig eine Hin- und Herbewegung mit einem Warnlicht verbinden, das warnt, wenn es zu viel Wasser in der Falle gibt und dräniert werden muss, bevor der Schaden am Motor resultieren kann. Der Kraftstofffilter muss viel öfter auf einem Dieselmotor ersetzt werden als auf einem Vergasermotor, den Kraftstofffilter ändernd, alle 2-4 Ölwechsel sind für einige Fahrzeuge ziemlich üblich.

Sicherheit

Kraftstoffentflammbarkeit

Diesel hat niedrige Entflammbarkeit, zu einer niedrigen Gefahr des Feuers führend, das durch den Brennstoff in einem mit einem Dieselmotor ausgestatteten Fahrzeug verursacht ist.

In Jachten wird Diesel verwendet, weil Vergasermotoren brennbare Dämpfe erzeugen, die im Boden des Behälters anwachsen können, manchmal Explosionen verursachend. Deshalb sind Lüftungssysteme auf Benzin gerast Behälter sind erforderlich.

Die USA-Armee und NATO verwenden nur Dieselmotoren und Turbinen wegen der Brandgefahr. Obwohl weder Benzin noch Diesel in der flüssigen Form explosiv sind, können beide eine explosive Mischung der Luft/Dampfs unter den richtigen Bedingungen schaffen. Jedoch ist Diesel wegen seines niedrigeren Dampf-Drucks weniger anfällig, der eine Anzeige der Eindampfungsrate ist. Die Materielle Sicherheitsdatenplatte für das ultraniedrige Schwefel-Diesel zeigt eine Dampf-Explosionsgefahr für den Diesel zuhause, draußen, oder in Abwasserleitungen an.

Benzin-Engined US-Armeezisternen während des Zweiten Weltkriegs waren mit einem Spitznamen bezeichneter Ronsons wegen ihrer größeren Wahrscheinlichkeit des anziehenden Feuers, wenn beschädigt, durch das feindliche Feuer. (Obwohl Zisterne-Feuer gewöhnlich durch die Detonation der Munition aber nicht des Brennstoffs verursacht wurden.)

Wartungsgefahren

Kraftstoffeinspritzung führt potenzielle Gefahren in der Motorwartung wegen des hohen verwendeten Kraftstoffdrucks ein. Restlicher Druck kann in den Kraftstofflinien bleiben, lange nachdem ein spritzenausgestatteter Motor geschlossen worden ist. Dieser restliche Druck muss erleichtert werden, und wenn er so durch den äußerlichen getan wird, verbluten - davon, der Brennstoff muss sicher enthalten werden. Wenn ein Hochdruckdiesel-Injektor von seinem Sitz entfernt und in der Landluft bedient wird, gibt es eine Gefahr dem Maschinenbediener der Verletzung durch die hypodermale Strahleinspritzung sogar mit nur 100 psi Druck. Das erste bekannt solche Verletzung ist 1937 während einer Dieselmotorwartungsoperation vorgekommen.

Dieselanwendungen

Die Eigenschaften des Diesel sind im Vorteil für verschiedene Anwendungen.

Personenkraftwagen

Dieselmotoren sind lange in größeren Autos populär gewesen und sind in kleineren Autos wie superminis wie Peugeot 205, in Europa seit den 1980er Jahren verwendet worden. Dieselmotoren neigen dazu, mit regelmäßigen Fahrgeschwindigkeiten mehr wirtschaftlich zu sein, und sind mit Stadtgeschwindigkeiten viel besser. Ihre Zuverlässigkeit und Lebensspanne neigen dazu (wie ausführlich berichtet) besser zu sein. Ungefähr 40 % oder mehr von allen in Europa verkauften Autos werden dieselangetrieben, wo sie als eine niedrige CO Auswahl betrachtet werden. Mercedes-Benz in Verbindung mit Robert Bosch GmbH hat dieselangetriebene Personenkraftwagen erzeugt, die 1936 anfangen, und sehr große Anzahl wird überall auf der Welt (häufig als "Grande Taxis" in der Dritten Welt) verwendet.

Gleise-Rollen-Lager

Dieselmotoren haben Dampfmaschinen als die primäre Energiequelle auf allen nichtelektrisierten Gleisen in der industrialisierten Welt verfinstert. Die ersten Diesellokomotiven sind am Anfang des 20. Jahrhunderts und der vielfachen Dieseleinheiten bald danach erschienen.

Während elektrische Lokomotiven jetzt die Diesellokomotive fast völlig auf dem Personenverkehr in Europa und Asien ersetzt haben, ist Diesel noch heute für ladungsziehende Güterzüge und auf Spuren sehr populär, wo Elektrifizierung nicht ausführbar ist.

Die meisten modernen Diesellokomotiven sind wirklich dieselelektrische Lokomotiven: Der Dieselmotor wird verwendet, um einen elektrischen Generator dass der Reihe nach Mächte elektrische Zugmaschinen ohne mechanische Verbindung zwischen Dieselmotor und Traktion anzutreiben.

Anderer Transportgebrauch

Größere Transportanwendungen (Lastwagen, Busse, usw.) ziehen auch aus der Zuverlässigkeit des Diesel und hoher Drehmoment-Produktion einen Nutzen. Diesel hat Paraffin (oder Traktor-Verdunsten-Öl, TVO) in den meisten Teilen der Welt am Ende der 1950er Jahre mit den Vereinigten Staaten im Anschluss an ungefähr 20 Jahre später versetzt.

  • Flugzeug
  • See-
  • Motorräder

In Handelsschiffen und Booten wenden dieselben Vorteile mit der Verhältnissicherheit des Diesels einen zusätzlichen Vorteil an. Die deutschen Taschenkriegsschiffe waren die größten Dieselschlachtschiffe, aber die deutschen Torpedo-Boote, die als E-Boote (Schnellboot) des Zweiten Weltkriegs bekannt sind, waren auch Dieselhandwerk. Herkömmliche Unterseeboote haben sie da bevor dem Ersten Weltkrieg verwendet, sich auf die fast ganze Abwesenheit des Kohlenmonoxids im Auslassventil verlassend. Amerikanischer Zweiter Weltkrieg dieselelektrische Unterseeboote hat auf dem Zweitaktzyklus im Vergleich mit dem Viertaktzyklus dass andere verwendete Marinen funktioniert.

Militärische Kraftstoffstandardisierung

NATO hat eine einzelne Fahrzeugkraftstoffpolitik und hat Diesel für diesen Zweck ausgewählt. Der Gebrauch eines einzelnen Brennstoffs vereinfacht Kriegslogistik. NATO und das USA-Marineinfanteriekorps haben sogar ein militärisches Dieselmotorrad entwickelt, das auf Kawasaki vom Straßenmotorrad mit einem Zweck gestützt ist, entworfen natürlich aspirierter direkter Spritzendiesel an der Cranfield Universität in England, um in den USA erzeugt zu werden, weil Motorräder das letzte restliche benzinangetriebene Fahrzeug in ihrem Warenbestand waren. Davor waren einige Zivilmotorräder damit gebaut worden hat stationäre Dieselmotoren angepasst, aber das Gewicht und hat Nachteile gekostet allgemein hat die Leistungsfähigkeitsgewinne überwogen.

Nichttransportgebrauch

Dieselmotoren werden auch verwendet, um dauerhafte, tragbare und Aushilfsgeneratoren, Bewässerungspumpen, Getreide-Schleifer und Kaffee de-pulpers anzutreiben.

Motorgeschwindigkeiten

Innerhalb der Dieselmotorindustrie werden Motoren häufig durch ihre Rotationsgeschwindigkeiten in drei inoffizielle Gruppen kategorisiert:

  • Hochleistungsmotoren (> 1,000 rpm),
  • Mittler-Gangmotoren (300 - 1,000 rpm), und
  • Langsam-Gangmotoren (und Rolls-Royce (wer Ulstein Bergen Diesel 1999 erworben hat). Die meisten erzeugten Mittler-Gangmotoren sind Viertaktmaschinen, jedoch gibt es einige Zweitaktmittler-Gangmotoren solcher als durch EMD (Elektromotorischer Diesel), und die Fairbanks Morsezeichen OP (Motor des Gegensätzlichen Kolbens) Typ.

Die typische Zylindergröße der langweiligen Angelegenheit für Mittler-Gangmotorreihen von 20 Cm bis 50 Cm und Motorkonfigurationen wird normalerweise im Intervall von Reihen-4-Zylinder-Einheiten der V-Konfiguration 20-Zylinder-Einheiten angeboten. Die meisten größeren Mittler-Gangmotoren werden mit auf Kolben direkter Druckluft mit einem Luftverteiler im Vergleich mit einem pneumatischen Startmotor angefangen, der dem Schwungrad folgt, das dazu neigt, für kleinere Motoren verwendet zu werden. Es gibt keinen endgültigen Motorgröße-Abkürzungspunkt dafür.

Es sollte auch bemerkt werden, dass die meisten Haupthersteller von Mittler-Gangmotoren Erdgas-angetriebene Versionen ihrer Dieselmotoren machen, die tatsächlich auf dem Zyklus von Otto funktionieren, und Funken-Zünden verlangen, das normalerweise mit einer Zündkerze versorgt ist. Dort sind auch (Diesel/natürliches Benzin/Leuchtgas) Kraftstoffversionen von mittleren und Dieselmotoren der niedrigen Geschwindigkeit mit einer mageren Kraftstoffluftmischung und einer kleinen Einspritzung des Diesels (so genannter "Versuchsbrennstoff") für das Zünden Doppel-. Im Falle eines Gasversorgungsmisserfolgs oder maximaler Macht fordern, dass diese Motoren sofort zurück auf die volle Diesel-Operation umschalten werden.

Motoren der niedrigen Geschwindigkeit

Auch bekannt als traditionell oder Langsam-Gangölmotoren, die größten Dieselmotoren sind in erster Linie an Macht-Schiffe gewöhnt, obwohl es einige landgestützte Energieerzeugungseinheiten ebenso gibt. Diese äußerst großen Zweitaktmotoren haben Macht-Produktionen bis zu ungefähr, funktionieren in der Reihe von etwa 60 bis 200 rpm und sind bis zum hohen, und können wiegen. Sie verwenden normalerweise direkte Einspritzung, die auf dem preiswerten minderwertigen schweren Brennstoff, auch bekannt als Bunker C Brennstoff läuft, der Heizung im Schiff für tanking und vor der Einspritzung wegen der hohen Viskosität des Brennstoffs verlangt. Die Hitze für die Kraftstoffheizung wird häufig durch überflüssige Hitzewiederherstellungsboiler zur Verfügung gestellt, die im Auslassventil ducting des Motors gelegen sind, die den für die Kraftstoffheizung erforderlichen Dampf erzeugen. Vorausgesetzt dass das schwere Kraftstoffsystem warm und das Zirkulieren behalten wird, können Motoren angefangen und auf dem schweren Brennstoff angehalten werden.

Große und mittlere Seemotoren werden mit auf die Kolben direkt angewandter Druckluft angefangen. Luft wird auf Zylinder angewandt, um den Motor vorwärts oder umgekehrt anzufangen, weil sie normalerweise mit dem Propeller ohne Kupplung oder Getriebe direkt verbunden werden, und Rückantrieb zur Verfügung zu stellen, entweder der Motor muss umgekehrt oder das Schiff geführt werden wird einen regulierbaren Propeller verwerten. Mindestens drei Zylinder sind mit Zweitaktmotoren und mindestens sechs Zylindern mit Viertaktmotoren erforderlich, Drehmoment alle 120 Grade zur Verfügung zu stellen.

Gesellschaften wie MANN B&W Diesel, (früher Burmeister & Wain) und Wärtsilä (der Sulzer Diesel erworben hat) entwerfen solche großen Motoren der niedrigen Geschwindigkeit. Sie sind ungewöhnlich schmal und wegen der Hinzufügung eines Zwischenüberschrift-Lagers hoch. Bezüglich 2007 14-Zylinder-Wärtsilä-Sulzer 14RTFLEX96-C ist aufgeladener Zweitaktdieselmotor, der von Lizenznehmer von Wärtsilä Doosan in Korea gebaut ist, der stärkste Dieselmotor in Dienst gestellt mit einer langweiligen Zylinderangelegenheit des Lieferns. Es wurde im September 2006, an Bord des größten Containerschiffs in der Welt Emma Maersk in Dienst gestellt, die A.P. Moller-Maersk Group gehört. Die typische Größe der langweiligen Angelegenheit für Motoren der niedrigen Geschwindigkeit erstreckt sich von ungefähr. Bezüglich 2008 sind alle erzeugten Motoren der niedrigen Geschwindigkeit mit Zwischenüberschrift-Lagern Reihenkonfigurationen; keine Versionen von Vee sind erzeugt worden.

Die Aufladung und turbocharging

Der grösste Teil des Diesel ist jetzt aufgeladen, und einige sind sowohl Turbo beladen als auch überladen. Weil Diesel Brennstoff im Zylinder nicht hat, bevor Verbrennen begonnen wird, kann mehr als eine Bar (100 kPa) Luft im Zylinder ohne Vorzündung geladen werden. Ein aufgeladener Motor kann bedeutsam mehr Macht erzeugen als ein natürlich aspirierter Motor derselben Konfiguration, wie, mehr Luft in den Zylindern habend, mehr Brennstoff erlaubt, verbrannt zu werden, und so mehr Macht, erzeugt zu werden. Ein Überverdichter wird mechanisch durch die Kurbelwelle des Motors angetrieben, während ein Turbolader durch das Motorauslassventil angetrieben wird, jede mechanische Macht nicht verlangend. Turbocharging kann die Kraftstoffwirtschaft von Dieselmotoren durch die Besserung überflüssiger Hitze vom Auslassventil, die Erhöhung des Überluftfaktors und die Erhöhung des Verhältnisses der Motorproduktion zu Reibungsverlusten verbessern.

Ein Zweitaktmotor hat kein getrenntes Auslassventil, und Aufnahme streichen, und ist so des Selbstehrgeizes unfähig. Deshalb müssen alle Zweitaktmotoren mit einem Bläser ausgerüstet werden, um die Zylinder wegen Luft anzuklagen und bei der Zerstreuung von Abgasen, ein als das Suchen gekennzeichneter Prozess zu helfen. In einigen Fällen kann der Motor auch mit einem Turbolader ausgerüstet werden, dessen Produktion in die kleine Bläser-Bucht geleitet wird. Einige Designs verwenden einen hybriden Turbolader, um die Zylinder zu reinigen und zu beladen, welches Gerät beim Kröpfen und den niedrigen Geschwindigkeiten mechanisch gesteuert wird, als ein Bläser zu handeln.

Da aufgeladene oder überladene Motoren mehr Macht für eine gegebene Motorgröße verglichen mit natürlich aspirierten Motoren erzeugen, muss Aufmerksamkeit dem mechanischen Design von Bestandteilen, Schmierung geschenkt werden, und kühl werdend, um die Macht zu behandeln. Kolben werden gewöhnlich mit auf dem Boden des Kolbens zerstäubtem Schmierungsöl abgekühlt. Große Motoren können Wasser, Seewasser oder Öl verwenden, das durch telescoping der Zwischenüberschrift beigefügte Pfeifen geliefert ist.

Aktuelle und zukünftige Entwicklungen

Bezüglich 2008 viele verwenden allgemeine Schiene und Einheitsspritzensysteme bereits neue Injektoren damit hat piezoelektrische Oblaten anstatt eines Solenoides aufgeschobert, feinere Kontrolle des Spritzenereignisses gebend.

Variable Geometrie-Turbolader haben flexible Schaufeln, die bewegen und mehr Luft in den Motor abhängig von der Last lassen. Diese Technologie vergrößert sowohl Leistung als auch Kraftstoffwirtschaft. Zunahme-Zeitabstand wird reduziert, weil Turboflügelrad-Trägheit dafür ersetzt wird.

Beschleunigungsmesser-Pilot Kontrolle (APC) verwendet einen Beschleunigungsmesser, um Feed-Back auf dem Niveau des Motors des Geräusches und Vibrierens zur Verfügung zu stellen und so den ECU zu beauftragen, den minimalen Betrag des Brennstoffs einzuspritzen, der ruhiges Verbrennen erzeugen und noch die erforderliche Macht (besonders zur Verfügung stellen wird, während er leer laufen wird).

Wie man

erwartet, verwendet die folgende Generation des allgemeinen Schiene-Diesel variable Spritzengeometrie, die dem Betrag des Brennstoffs erlaubt, der eingespritzt ist, über eine breitere Reihe und variables Klappe-Timing geändert zu werden (sieh Mitsubishi 4N13 Dieselmotor) ähnlich dem auf Vergasermotoren.

Besonders in den Vereinigten Staaten präsentieren kommende zähere Emissionsregulierungen eine beträchtliche Herausforderung an Dieselmotorhersteller. Das Projekt von HyTrans des Fords hat ein System entwickelt, das das Zünden in 400 Millisekunden anfängt, einen bedeutenden Betrag des Brennstoffs auf Stadtwegen sparend, und es andere Methoden gibt, noch effizienteres Verbrennen wie homogenes Anklage-Kompressionszünden zu erreichen, studiert.

Siehe auch

  • Diesellokomotive
  • Verhältniskosten der Elektrizität, die von verschiedenen Quellen erzeugt ist
  • Heißer Zwiebel-Motor
  • Dieselautomobil, das läuft
  • Benzin direkte Einspritzung
  • Dieselelektrische Übertragung
  • Flugzeugsdieselmotor
  • Karburierte Kompressionszünden-Mustermotoren
  • Dieselgenerator
  • Geschichte des inneren Verbrennungsmotors
  • Motor von Hesselman
  • Motor von Stirling
  • Erzwungene Induktion
  • Steuerungstheorie
  • Turbolader
  • Dieselzyklus
  • Indirekte Einspritzung
  • Wärtsilä-Sulzer RTA96-C — stärkster, effizientester und größter Dieselmotor in der Welt.
  • Dieselisation
  • Klapperkisten Jumo 205 — Die erfolgreichere von der ersten Reihe von Produktionsdieselflugzeugsmotoren.
  • Napier Deltic — ein Hochleistungs-, Leichtgewichtsdieselmotor, der im schnellen Marinehandwerk und einigen Eisenbahnlokomotiven verwendet ist.
  • Hybride Macht-Quelle
  • Vergasermotor, Benzin
  • Motor von Otto
  • Glühkerze (Mustermotor)
  • Sechstaktmotor — 40 % haben Leistungsfähigkeit über den 4-Takt-durch das Verwenden der vergeudeten Hitze verbessert, um Dampf zu erzeugen.
  • Gale Banks
  • WVO — vergeuden Pflanzenöl — gefiltert, alternativer Brennstoff für Dieselmotoren.
  • SVO — gerades Pflanzenöl — alternativer Brennstoff für Dieselmotoren.

Links

Patente

  • 845140 Offener US-Verbrennungsmotor, datiert am 26. Februar 1907.
  • 502837 Offener US-Motor, der durch die Explosion von Mischungen von Benzin oder Kohlenwasserstoff-Dampf und Luft bedient ist, datiert am 8. August 1893.
  • 439702 Offener US-Erdölmotor oder Motor, datiert am 4. November 1890.

Teufel / Dunkler Stern
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