Dizelski motor

Dieselov originalni dizel motor kao postavka u Deutsches Museumu u München, Njemačka

Dizelski motor je motor s unutrašnjim sagorijevanjem. Kao pogonsko gorivo koristi dizel i radi prema Dieselovim ciklusom. Izumio ga je 1892. godine njemački inženjer Rudolf Diesel po kojem je i dobio naziv.

Dizelski motor je karakterističan po tome što nema svjećice niti karburatora a u cilindru se komprimira čist zrak, koji usljed visokog stepena kompresije postiže tako visoku temperaturu i pritisak da nakon ubrizgavanja goriva u cilindar motora dolazi do njegovog samozapaljenja. Pritisak i temperature u cilindru su veći nego kod benzinskih motora, kao i stepen iskorištenja motora. Sporohodni dizel motori koji se koriste na brodovima, mogu imati stepen iskorištenja i do 50% veći.[1][2]

Dizel motori se proizvode u dvotaktnim i četverotaktnim verzijama. Ovi motori su se prvobitno koristili kod stacionarbih parnih mašina zbog svoje efikasnosti.Od 1910. godine se koristi u podmornicama i brodovima da bi tek 1930-tih godina počeo da se koristi kod automobila. Od 1970. godine korištenje dizel motora kod automobila u SAD je znatno porastao. U 2007. godini oko 50 posto svih novih automobila prodanih u Evropi su sa ugrađenim dizel motorom.[3]

Historija

Dizelski motor proizveden 1906. godine u firmi MAN AG
Patent izvedbe motora Rudolf Diesela iz 1893. godine
  • 1862. dodina: Nicholas Immel razvija svoj motor na ugalj, po principu rada sličan dizelskom motoru.
  • 23.02.1892. godine: Rudolf Diesel dobiva patent za usavršeni prototip dizel motora pod nazivom "Arbeitsverfahren und für Ausführungsart Verbrennungsmaschinen".
  • 1893. godine: 10. augusta Rudolf Diesel proizvodi prvu radnu verziju svog motora.
  • 1896. godine: Hornsby proizvodi traktore i lokomotive s dizel motorom
  • 1897. godine: Winton Motor Carriage Company proizvodi prvi automobil u SAD s dizel motorom
  • 1898. godine: Rudolf Diesel poboljšava svoj motor, te ga takvog patentira. Burmeister & Wain (B & W, Danska) kupuje prava izrade dizelskog motora.
  • 1899. godine: Diesel prodava licencu proizvođačima Kruppu i Sulzeru, koji postaju poznati proizvođači.
  • 1904. godine: Francuska gradi prvu podmornicu s dizelskim motorom.
  • 1905. godine: Po prvi put su proizvedena četiri turbopunjača za dizelske motore i međuhladnjak stlačenog zraka (tvrtka Büchl iz Švicarske), kao i prvi superpunjač (tvrtka Creux iz Francuske)
  • 1912. godine: Izgrađen je prvi brod s dizelskim motorom (MS Selandia).
  • 1914. godine: Njemačke podmornice (U-Boat) se pokreću dizelskim motorima proizvođača "MAN".
  • 1924. godine: Pojavljuju se prvi kamioni s dizelskim motorom.
  • 1930. godine: Caterpillar počeo ugrađivati dizelske motore u svoje traktore.
  • 1933. godine: Citroën proizvodi Rosalie, prvi putnički auto s dizelskim motorom.
  • 1934. godine: Prvi tenk opremljen s dizelskim motorom, poljski 7TP.
  • 1936. godine: Hindenburg se pokreće dizelskim motorom.
  • 1937. godine: Sovjetski savez je odlučio ugrađivati dizelske motore u svoje tenkove T-34, koji su se smatrali kao najbolji tenkovi iz Drugog svjetskog rata.
  • 1938. godine: Prvi turbo dizelski motor Saurer.
  • 1953. godine: Mercedes u maloj seriji započeo sa proizvodnjom kamiona sa turbo dizelskim motorom
  • 1954. godine: Volvo započeo masovnu proizvodnju kamiona sa turbo dizelskim motorom
  • 1960. godine: Dizelski pogon parne turbine
  • 1973. godine: DAF proizveo dizelski motor sa zračnim hlađenjem
  • 1980. godine: Mercedes proizveo prvi putnički automobil sa turbo dizelskim motorom (Mercedes 300 SD)
  • 2004. godine: U Zapadnoj Evropi, udio putničkih automobila s dizelskim motorom prvi put prešao 50%

Teoretski Dizel proces

Dijagram teoretskog Dizel procesa

Dizelski motor je po principu rada i sastavnim dijelovima vrlo sličan benzinskom motoru. Obe vrste motora mogu biti izvedene kao dvotaktni i kao četverotaktni motor. Jedina prava razlika između ova dva tipa je u sistemu ubrizgavanja goriva i njegovog paljenja, koji se potpuno razlikuju kod ova dva tipa motora.

Kod benzinskih motora, smjesa goriva i zraka se stvara izvan cilindra te se tokom ciklusa usisavanja smjesa ubacuje u cilindar i komprimira. Pri samom završetku takta komprimiranja, svjećica iskrom vrši paljenje komprimirane smjese zraka i goriva. Za razliku od ovog procesa, kod dizelskih motora u cilindar se tokom prvog takta usisava samo zrak koji se tokom takta sabijanja komprimira na veći stepen kompresije pri čemu temperatura tako sabijenog zraka raste i do temperature od 700 do 900 stepeni C) dok je pritisak veći od pritiska sabijene smese u slučaju benzinskog motora. Na kraju drugog takta gorivo se ubacuje u cilindar uz pomoć pumpe visokog pritiska, i uređaja koji gorivo raspršuje na sitne kapljice. Sitne kapljice goriva se uslijed visoke temperature okoline samozapaljuju i tako proizvode energiju unutar cilindra čime otpočinje takt širenja (ekspanzije).

Osnovne razlike između benzinskog i Dizel procesa su u krajnjem pritisku kompresije koji je znatno veći kod dizel procesa, a time i u temperaturi na kraju takta kompresije. Osim toga vrijeme sagorijevanja kod benzinskog procesa je kraće, jer je smjesa već napravljena izvan cilindra, te se ne troši vrijeme na stvaranje smjese, a i gorivo za benzinske motore lakše sagorijeva od goriva za dizelske motore usljed drugačijeg sastava.

Teoretski, ovaj proces možemo opisati na sljedeći način:

1-1' :klip se kreće ka GMT, tjerajući zaostale ispušne plinove iz cilindra
1'-1 :klip se kreće od GMT ka DMT, stvarajući podpritisak u cilindru, koji omogućava usisavanje zraka u cilindar
1-2 :adijabatska kompresija zraka u cilindru koja traje sve dok klip ne stigne do GMT
2 :ubrizgavanje goriva u cilindar
2-3 :izgaranje goriva u cilindru po izobari, klip se kreće od GMT ka DMT
3-4 :adijabatska ekspanzija plinova u cilindru
4-1 :izduvavanje izduvnih plinova po izohori

Prednosti dizel motora

Dizelski motori imaju nekoliko prednosti u odnosu na druge motore s unutrašnjim sagorijevanjem:

  • manja potošnja goriva za isti obavljeni rad usljed više temperature na kojoj se obavlja sagorijevanje i zbog boljeg ekspanzionog omjera[1]
  • ne zahtijevaju visok napon električnog sistema paljenja, što rezultira visokom pouzdanosti i jednostavnijem prilagođavanju vlažnim uslovima. Nepostojanje zavojnice, svjećica itd. također eliminiše izvor emitovanja frekvencija koje mogu ometati navigacijsku i komunikacijsku opremu, što je posebno važno u morskim i avionskim aplikacijama.
  • životni vijek dizelskog motora općenito je oko dva puta duži u odnosu na benzinski motor [4] zbog povećane čvrstoće dijelova koji se koriste kod ovih motora. Osim toga, dizelsko gorivo ima bolje osobine podmazivanja od benzina što utiče na vijek trajanja motora.
  • dizelsko gorivo se destilira direktno iz nafte što utiče na nižu cijenu ovog goriva.
  • biodizel se lahko sintetizira pa se može direktno koristiti kao pogonsko gorivo u mnogim dizelskih motorima, dok bi u slučaju benzinskih motora bilo potrebno prilagođavanje motora.

Tipovi

Postoji više podjela dizelskih motora a najvažnije su podjele prema veličini i broju radnih taktova.

Prema veličini dizelski motori se dijele na[5]:

  • male – do 188 kW izlazne snage
  • srednje
  • velike.

Prema broju radnih taktova imamo[5]:

  • dvotaktne
  • četverotaktne.

Također pogledajte

Reference

  1. ^ a b Low Speed Engines Tech Paper Arhivirano 5. 2. 2016. na Wayback Machine, MAN Diesel
  2. ^ "Mitsubishi Heavy Industries Technical Review Vol.45 No.1 (2008)" (PDF). Arhivirano s originala (PDF), 4. 10. 2010. Pristupljeno 3. 10. 2010.
  3. ^ "European Automobile Production Grows by 5.3 percent in 2007; Diesel Accounts for 53.3 percent of New Car Registrations". Arhivirano s originala, 18. 11. 2010. Pristupljeno 19. 2. 2012.
  4. ^ "When used under identical operating conditions, a diesel engine will likely produce at least twice the engine life of a gas engine". Thedieselpage.com. Arhivirano s originala, 18. 11. 2010. Pristupljeno 3. 10. 2010.
  5. ^ a b "Two and Four Stroke Diesel Engines". Encyclopædia Britannica

Vanjski linkovi

Commons logo
Commons logo
Commons ima datoteke na temu: Dizelski motor

Patenti