denekler:
- Dizel motorun tarihçesi
- operasyon
- Dizel motorun avantajları ve dezavantajları
- Dört zamanlı dizel motorun görev döngüsü
- Doğrudan ve Dolaylı enjeksiyon
- Alçak ve yüksek basınç bölümü
- Enjeksiyon işlemi
- Dizel vuruşu
Dizel motorun tarihçesi:
Dizel motor, adını mucidi Rudolf Diesel'den (1858-1913) almıştır. Diesel'in teorisine göre ilk dizel motor 17 Şubat 1894'te gerçeğe dönüştü. Bu motor kendiliğinden tutuşma prensibine göre çalıştı ve 1 dakika boyunca çalıştı uzun 88 rpm. Robert Bosch, dizel motorun dünya çapında fethetmeye başlamasını sağlayan yüksek basınçlı enjeksiyon pompasını geliştirdi.
Dizel motorlu ilk binek otomobil, 170'te üretilen Mercedes-Benz 1935D'ydi.
Operasyon:
Dizel motor silindirlere hava girer. Benzinli motorlarda sıklıkla olduğu gibi karışım yok. Orada yakıt genellikle zaten havayla (karışım) karışmıştır. Dizel motordaki hava bazen motorun kendisi tarafından emilir (turbo olmadan), genellikle basınç altında bir turbo tarafından sağlanır. Buna süper şarj denir. Aşırı yükleme, ilave yakıtla ateşlenebilecek daha fazla miktarda havanın girmesine neden olur. Basınç dolumu hakkında daha fazla bilgiyi sayfada bulabilirsiniz turbo. Dizel motora mümkün olduğu kadar çok hava beslenir ve bu, benzinli motorda olduğu gibi miktara göre düzenlenmez. Sınırsız hava beslemesine “hava fazlası” denir.
Dizel motorda yakıt bir bileşen yardımıyla ateşlenmez (tıpkı benzinli motorda bujinin benzin yakıtını tutuşturması gibi). Dizel motorlarda yanma, dizel yakıtın püskürtülmesiyle sağlanır. Bu nedenle dizel motor “kendiliğinden tutuşan” adını alır. yüksek basınçlı yakıt pompası gerekli yakıt basıncını sağlar.
Bu yanma çok fazla ısı gerektirir. Bu ısı, pistonun sıkıştırma sırasında oluşturduğu yüksek sıkıştırma basıncından kaynaklanır. Havanın sıkıştırılması (çok yüksek basınç altına alınır) çok fazla ısı yaratır. Bu ısı yanma için gereklidir.
De atomizör piston ÜÖN'e ulaşmadan hemen önce belirli bir miktarda dizel yakıt enjekte eder. Bu genellikle ön, ana ve enjeksiyon sonrası olmak üzere birkaç adımda yapılır. Dizel yakıt sıcak havayla karıştığı için (yüksek sıkıştırma son basıncından dolayı) bu yakıt kendiliğinden tutuşur. Buna güç vuruşu denir. (Dört vuruşlu süreç hakkında daha sonra daha fazla bilgi verilecektir).
Bu nedenle dizel motorun yanmayı başlatmak için ısıya ihtiyacı vardır. Bu ısı (en az 250 derece), motor çalıştırıldığında henüz mevcut değildir. Sıkıştırma son basıncı çoğu zaman yanma odasında doğru sıcaklığı sağlamaz. Bunu çözmek için var kızdırma bujileri silindir kafasına monte edilmiştir. Bu kızdırma bujileri motor çalıştırıldığında devreye girer ve yanma odasındaki havanın dizel yakıtı ateşleyecek doğru sıcaklığa sahip olmasını sağlar.
Dizel motorun avantajları ve dezavantajları
- Dizel motorun benzinli motora göre avantajları:
Daha yüksek sıkıştırma oranı ve yanma süreci nedeniyle dizel motor, benzinli motora göre daha ekonomiktir. Dizel motor genellikle daha uzun bir ömre sahiptir (nasıl kullanıldığına bağlı olarak). - Dizel motorun benzinli motora göre dezavantajları:
Dizel motor daha gürültülüdür, aynı silindir kapasitesine sahip (turbo ve ara soğutucu kullanılmadan) benzinli motora göre daha düşük güce sahiptir ve daha pahalı, daha ağır yapılı bir motordur. Günümüzde, motorun ön ısıtılması artık bir dezavantaj değildir, çünkü doğrudan enjeksiyonlu dizel motor, ön ısıtmaya gerek kalmadan kolayca çalıştırılabilir. Donma noktası civarındaki sıcaklıklarda bile, biraz daha uzun bir süre sonra yeniden başlayacaktır.
Günümüzde dizel motorlar daha sessiz hale geliyor ve bu da benzinli ve dizel motorları birbirinden ayırmak giderek zorlaşıyor.
Dört zamanlı dizel motorun görev döngüsü:
Bir dizel motor görev döngüsü dört stroktan oluşur; emme stroku, sıkıştırma stroku, güç stroku ve egzoz stroku. Bu vuruşlar sırasında piston iki kez aşağı ve yukarı hareket etti. Bu nedenle krank mili iki kez dönmüştür.
Her vuruşta pek çok şey olur; hava emilir, yakıt enjekte edilir, hava ve yakıt yakılır ve kalan gazlar silindirden dışarı atılır. Aşağıda her numarada tam olarak ne olduğuna dair bir açıklama bulunmaktadır:
- Emme stroku:
Giriş valfi açık, egzoz valfi kapalı. Piston TDC'den ODP'ye hareket eder.
– Turbosuz: Oluşan negatif basınç nedeniyle hava emilir.
– Turbo ile: Emme havası turbodan pozitif basınçla silindir bölmesine beslenir.Emme kanalında, benzinli motordaki gaz kelebeği valfi gibi bir düzenleme valfi yoktur. Bu nedenle dizel motorda emilen hava miktarı ayarlanamaz. Emme sistemindeki gaz kelebeği (gaz kelebeği) yalnızca motoru kapatmaya yarar. Bu valf kapatıldığında ve dolayısıyla hava beslemesi kesildiğinde motor sessizce kapanacaktır.
Sıkıştırma vuruşu:
Giriş ve çıkış vanaları kapalıdır. Piston ODP'den TDC'ye hareket eder. Hava sıkıştırılır. Bu da havanın sıcaklığını arttırır ve sıkıştırma oranına bağlı olarak yaklaşık 550 derecelik bir sıcaklığa ulaşabilir. Benzinli bir motorda bu sıcaklık yaklaşık 400 derecedir. Soğuk çalıştırma sırasında motor ilk olarak ısıtılır. kızdırma bujileri karışımın tutuşmasını sağlayacak sıcaklığa ulaşmak.Güç vuruşu:
Giriş ve çıkış valfleri kapalı olup piston havayı çok yüksek basınç altında sıkıştırmıştır. ÜÖN'den birkaç derece önce yakıt enjektör yoluyla enjekte edilir ve yüksek nihai sıkıştırma basıncıyla ateşlenir. Yanma sonucu oluşan basınç, pistonu ÜÖN'den ODP'ye iter.Egzoz çarpması:
Giriş valfi kapalı, egzoz valfi açık. Piston ODP'den TDC'ye hareket eder ve egzoz gazını dışarı atar. Çember süreci Seiliger süreci sayfasında anlatılmıştır.
Doğrudan ve Dolaylı enjeksiyon:
Bir motor doğrudan enjeksiyonlu veya dolaylı enjeksiyonlu olabilir. İki sistem arasındaki farklar aşağıda açıklanmıştır.
Direkt enjeksiyon:
Doğrudan enjeksiyonda enjeksiyon basıncı dolaylı enjeksiyona göre daha yüksektir. Yakıt, sıkıştırma strokunun sonunda doğrudan silindire (veya bunun için oluşturulmuş piston tabanına) enjekte edilir. Bu nedenle karıştırma, dolaylı enjeksiyonda olduğu gibi girdap odasında değil, silindirde gerçekleşir. Karışım oluşumunu iyileştirmek için giriş havası döndürülür. Girdap, emme manifoldunun şekli ve piston tabanının şekli tarafından oluşturulur.
Dolaylı enjeksiyonlu bir dizel motorla karşılaştırıldığında, doğrudan enjeksiyonlu bir dizel motor, daha az yanma odası duvar yüzey alanı gerektirmesi avantajına sahiptir. Sonuç olarak, direkt enjeksiyonlu dizel motor daha az sıkıştırma ve yanma ısısı kaybına sahip olacak ve bu da daha yüksek verimlilik ve daha temiz egzoz gazları elde edilmesini sağlayacaktır.
Dolaylı enjeksiyon:
Dolaylı enjeksiyon en yaygın olarak eski dizel motorlarda kullanıldı. Günümüzde artık buna pek rastlamıyorsunuz.
Dolaylı enjeksiyonlu bir motorda, yakıt pistonun üzerinden enjekte edilmez, girdap odasında enjekte edilir, karıştırılır ve buharlaştırılır. Yakıt, sıkıştırma stroku sırasında girdap odasının dönen havasına enjekte edilir. Bu, yakıtın havayla iyi karışmasını sağlar. Bu durumda piston tabanı düzdür (bazen valfler için girintilere sahiptir).
Alçak ve yüksek basınç bölümü:
Dizel motorun yakıt beslemesi 2 kısma ayrılmıştır; alçak basınç bölümü ve yüksek basınç bölümü.
Alçak basınç bölümü aşağıdaki parçalardan oluşur:
- Brandsoftank
- Takviye pompası (yakıt deposuna veya yüksek basınç pompalı bir üniteye monte edilir)
- Yakıt filtresi (arabanın altına veya kaportanın altına monte edilir, dizel yakıttaki kirlenmiş parçacıkları ve nemi giderir)
- Alçak basınçlı yakıt hatları (yakıt bu hatlar aracılığıyla depodan yüksek basınç pompasına iletilir)
- Yakıt dönüş hattı (enjektörlerden, yüksek basınç pompasından ve filtreden gelen yakıt geri dönüşünü ve sızıntısını yakıt deposuna taşır) Bu geri dönüş/sızıntı yakıtı, ilgili parçaların soğutulması ve yağlanması için gereklidir. Böylece ısı tanka aktarılır.
Yüksek basınç bölümü aşağıdaki parçalardan oluşur:
- Yüksek basınçlı yakıt hatları (yakıt, yüksek basınç pompasından enjektörlere bu hatlar üzerinden beslenir. Basınç farklılıklarını önlemek için hatların tümü aynı uzunluk ve kalınlıkta olmalıdır)
- Yüksek basınç pompası (Besleme pompasından yüksek basınç pompasına pompalanan yakıt, buradan yüksek basınçlı yakıt hatları vasıtasıyla enjektörlere pompalanır)
- Atomizör (Açma basıncına ulaşıldığında yakıtı silindire enjekte edin)
Enjeksiyon işlemi:
Yakıtın püskürtülmesi ile gerçek yanma arasındaki süreye gecikme süresi denir. Enjektörden püskürtülen küçük yakıt damlacıklarının gaz formuna geçmesi gerekir. Bu geçiş, yanma odasındaki yüksek sıcaklık nedeniyle mümkündür (bu, sıkıştırma son basıncı veya çalıştırma sırasında kızdırma bujisi ile elde edilir). Bu süre mümkün olduğu kadar kısa olmalıdır, aksi halde yanmayı etkileyecektir. Bu aynı zamanda motorun daha kötü çalışacağı ve daha az gücün mevcut olacağı anlamına da gelir.
Aşağıdaki resimde enjeksiyon işleminin tamamı gösterilmektedir.
Dizel vuruşu:
Enjeksiyonun başlaması (yukarıdaki resimde A'ya bakınız) ile yanmanın başlaması (C) arasında birkaç milisaniye vardır. Enjektörden püskürtülen çok küçük yakıt damlacıklarının (yakıt buharı), buhar formuna dönüşmeden önce sıcaklığa getirilmesi gerekir. Yakıt damlacığının dış kısmı önce gaz formuna dönüşecek ve daha sonra yavaş yavaş yanacaktır. Düşüşün geri kalan kalıntıları daha sonra kendiliğinden tutuşur ve tanınabilir motor sesine neden olur; dizel vuruşu. Bu kontrolsüz bir yanmadır ve yanlış zamanda meydana gelebilir.
Aşağıdaki durumlar dizel vuruntusuna neden olabilir:
- Arızalı atomizörler (çok büyük damlacıklarla damlama veya zayıf atomizasyon)
- Arızalı enjeksiyon pompası (baskı valfleri veya pistonları arızalı)
- Yakıt (su mevcut, setan sayısı çok düşük, yakıtta hava var)
- Motor (son sıkıştırma basıncı çok düşük, kızdırma bujileri çalışmıyor)
- Yanlış yakıt pompası zamanlaması
