Diesel-Betriebsprinzip: Merkmale, Vor- und Nachteile

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Dieselautos auf unseren Straßen sind keine Seltenheit. In den Ländern Westeuropas sind sie in der Mehrheit. Dieselmotoren haben gegenüber Benzinmotoren eine Reihe von Vorteilen. Aber gleichzeitig gibt es einige Nachteile. Was ist dieser Motor, was ist das Dieselgerät und das Funktionsprinzip? Betrachten Sie in unserem heutigen Artikel.

Freigegebenes Gerät

Dieser Motor hat die gleiche Struktur wie der Benzinmotor. Also, hier ist:

• Zylinderblock.
• Kopf.
• Kurbelmechanismus.

Der Hauptunterschied zwischen Diesel und Benzin ist das Kraftstoffsystem. Erfolgt bei letzterem die Kraftstoffversorgung über eine mechanische oder Tauchpumpe, so kommt beim Dieselmotor eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe zum Einsatz. Es gibt auch Einspritzdüsen, aber keine Zündkerzen.

Es sollte auch gesagt werden, dass die Belastung der Arbeitselemente eines Dieselmotors höher ist. Daher sind alle seine Komponenten verstärkt.

Bitte beachten Sie, dass moderne Dieselmotoren evtlmit Glühkerzen ausgestattet. Manche verwechseln sie mit Zündkerzen, aber das sind ganz andere Dinge. In Dieselfahrzeugen dienen sie dazu, k alte Luft in den Zylindern zu erwärmen. So lässt sich der Verbrennungsmotor im Winter leichter starten.

Das Einspritzsystem selbst bei modernen Dieselmotoren ist direkt. Bei älteren Motoren erfolgte die Zündung in einer speziellen Vorkammer. Letzteres ist ein kleiner Hohlraum über der Hauptbrennkammer mit mehreren Löchern, durch die Sauerstoff eintritt.

Funktionen

Unter den Merkmalen dieses Aggregats ist der Kompressionsgrad erwähnenswert. Sie sind doppelt so hoch wie die eines Benzinmotors. Aus diesem Grund hat der Dieselmotor ein spezielles Kolbendesign. Ihr Boden wird durch die Art der Brennkammer bestimmt. Der Kolbenboden selbst ist relativ zur oberen Ebene des Zylinderblocks bei OT höher.

Eine weitere Sache ist die Zündmethode. Wie wir bereits gesagt haben, gibt es hier keine üblichen Kerzen. Aber wie entzündet sich Kraftstoff? Das Arbeitsgemisch wird durch die hohe Temperatur in der Kammer gezündet, die erreicht wird, nachdem die Luft durch den Kolben komprimiert wurde.

Das Funktionsprinzip der Dieseleinspritzpumpe

Die Hochdruckpumpe erhält Kraftstoff, der von der Niederdruck-Vorpumpe aus dem Tank gepumpt wird. Die Einspritzpumpe pumpt in einer bestimmten Reihenfolge für jeden Zylinder eine Portion Kraftstoff in die Einspritzleitung. Diese Düsen können nur öffnen, wenn sie einem hohen Druck in der Leitung ausgesetzt sind. Wenn es fällt, schließen sich die Düsen.

Wie funktioniert der Dieselmotor selbst?

Betrachte das DieselprinzipMotor. Seine Arbeit liegt in der Kompressionszündung des Brennstoffs in der Kammer, wenn er mit erhitzter Luft vermischt wird.

Die Mischung selbst wird separat geliefert. Also wird zuerst Luft in den Zylinder gedrückt. Außerdem beginnt sich der Kolben nach oben zu bewegen und in der OT-Position wird Kraftstoff durch die Düse eingespritzt. Beim Komprimieren wird die Luft auf hohe Temperaturen (ca. 800 Grad Celsius) erhitzt. Und der Kraftstoff wird unter einem Druck von 30 MPa zugeführt.

Als nächstes entzündet sich das Gemisch spontan. Dadurch bewegt sich der Kolben nach unten. Es wird also ein Arbeitshub ausgeführt - Energie wird sowohl auf die Kurbelwelle als auch auf das Schwungrad übertragen. Nach dem Arbeitstakt treten die Verbrennungsprodukte mit Hilfe einer Spülung durch die Auslassfenster aus. Die Gase treten dann durch den Schalldämpfer in die Atmosphäre ein. Aber bei modernen Motoren können Gase zurückgeführt werden. Wir werden das Funktionsprinzip der AGR bei einem Dieselmotor etwas später betrachten.

Der Arbeitszyklus umfasst also vier Zyklen. Dies sind Einlass, Kompression, Hub und Auslass. Genau das ist das Funktionsprinzip eines Viertakt-Dieselmotors. Ich muss sagen, dass der Kraftstoffverbrauch von der Richtigkeit seiner Aktion abhängt. Im Normalzustand wird also ein mageres Gemisch verwendet, was den Verbrauch erheblich einsparen kann.

Sorten von Pumpen

Es gibt zwei Arten von Einspritzpumpen:

• Inline.
• Verteilung.

Der erste Typ enthält separate Abschnitte. Es gibt so viele von ihnen wieZylinder am Motor. Jeder Abschnitt hat eine Hülse mit einem ankommenden Kolben. Letzteres funktioniert aufgrund der Nockenwelle, die sich von der Kurbelwelle des Motors dreht. Abschnitte sind in einer Reihe angeordnet. Aber jetzt wird diese Art von Einspritzpumpe von den Herstellern nicht verwendet, da ein solches Kraftstoffsystem die Anforderungen an Lärm und Umweltfreundlichkeit nicht erfüllt.

Nun zu Distributiven. Solche Pumpen erzeugen viel mehr Druck und erfüllen alle modernen Anforderungen. Der erforderliche Druck wird abhängig von der aktuellen Betriebsart der Brennkraftmaschine geh alten. Bei der Konstruktion einer solchen Pumpe gibt es einen Kolbenverteiler. Es führt Translationsbewegungen aus, um den Kraftstoff zuzuführen, und Rotationsbewegungen, um ihn an die Einspritzdüsen der einzelnen Zylinder zu verteilen.

Unter den Vorteilen solcher Pumpen sind kleine Gesamtabmessungen, ein niedriger Geräuschpegel sowie ein stabiler Betrieb bei hohen Motordrehzahlen hervorzuheben. Gleichzeitig ist ein solcher Dieselmotor wählerisch in Bezug auf die Kraftstoffqualität. Alle Teile in der Pumpe werden mit Kraftstoff geschmiert, und die Sp alte sind kritisch klein. Die geringste Verschmutzung provoziert einen instabilen Motorbetrieb und kann zur Reparatur der Kraftstoffanlage führen.

Über das Common-Rail-System

Vor mehr als einem Jahrzehnt begannen Autohersteller mit der Produktion von Autos mit dem Common-Rail-System. Was ist das? Das ist Hochdruck-Direkteinspritzung. Dieses System bietet eine Steigerung von Drehmoment und Leistung sowie eine gute Kraftstoffeffizienz.

Betrachten wir das Prinzip des SystemsCommon-Rail-Dieseleinspritzung. Das Prinzip basiert auf der Kraftstoffzufuhr zu den Düsen von der Rampe. Der Druck darin wird unabhängig von der Drehzahl der Kurbelwelle aufrechterh alten. Die Kraftstoffeinspritzung wird von Einspritzdüsen auf Befehl des EDC-Steuergeräts ausgeführt. Darin sind spezielle Magnetspulen eingebaut. Die Steuerung arbeitet aufgrund von Steuersignalen von der elektronischen Steuereinheit.

Unter den Merkmalen des Einspritzsystems ist die Batterieeinheit zu erwähnen. Es beinh altet:

• Injektoren.
• Distributionspipeline.
• Kraftstoffleitung.

Das Steuergerät sendet also nach einem vorgegebenen Algorithmus ein Signal an die Magnetspulen. Und dann spritzt die Düse Kraftstoff in die Kammer. Ein solches Schema ermöglicht es, eine hohe Genauigkeit beim Steuern des Verbrennungsprozesses zu erreichen. Der Druck kann bis zu 2,5 Atmosphären erreichen, was sehr ernst ist. So verbrennt der Kraftstoff mit maximaler Effizienz. Dadurch können Sie das Drehmoment des Motors erhöhen. Und dank der genauen Dosierung wird der Kraftstoffverbrauch reduziert und die Toxizität von Gasen reduziert.

Umluftsystem

Dieses System kommt bei allen Dieselfahrzeugen zum Einsatz, die die Euro-4-Anforderungen erfüllen. Es wird auch AGR genannt. Dieses System entfernt also eine bestimmte Menge Abgase aus dem Krümmer vor der Turbine und leitet sie in den Kanal vor dem Ansaugkrümmer.

Das System besteht aus einem speziellen Ventil und mehreren Düsen zum Ablassen von Gasen. Der erste führt einen Abgasbypass durch und wird elektrisch angetrieben. Bei einigen Motoren hat das AGR-Ventilpneumatischer Antrieb.

Betrachten Sie das Funktionsprinzip des USR-Ventils an einem Dieselmotor. Es basiert auf Vakuum, das von einer speziellen Vakuumpumpe erzeugt wird. Das Vakuumniveau wird durch ein spezielles Magnetventil reguliert.

Das Funktionsprinzip des Diesel-Umlaufsystems ist einfach. Das elektronische Steuergerät empfängt also Daten von Sensoren und wertet die Situation über den Betrieb des Verbrennungsmotors in allen Modi aus. Als nächstes wird das Ventil geöffnet oder geschlossen, um dem Krümmer Abgase zuzuführen. Dies führt zu einer Abnahme der Sauerstoffkonzentration und einer Abnahme der Verbrennungsgeschwindigkeit des Gemisches in der Kammer. Dadurch sinkt die Verbrennungstemperatur und die Bildung schädlicher Oxide nimmt ab. Das System ermöglicht es also, die Toxizität von Gasen zu reduzieren, selbst wenn der Verbrennungsmotor mit einem mageren Gemisch läuft.

Dieselvorteile

Betrachten wir die Vorteile dieser Motoren. Der erste und wichtigste Vorteil ist die Wirtschaftlichkeit. Da ein Dieselmotor ein etwas anderes Funktionsprinzip hat (er arbeitet mit magerem Gemisch), kann ein Verbrennungsmotor bei gleichem Volumen eineinhalb Mal weniger Kraftstoff verbrauchen als Benzin.

Gleichzeitig erzeugt der Motor ein gutes Drehmoment, was beim Beschleunigen wichtig ist. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass das Drehmomentregal ziemlich breit ist. Traktion ist buchstäblich aus dem Leerlauf verfügbar. Benziner müssen manchmal bis zu fünftausend hochdrehen.

Nachteile des Diesels

Da das Funktionsprinzip eines Dieselmotors auf der Selbstzündung des Gemisches beruht, lassen sich solche Motoren bei k altem Wetter nur schwer starten. Ja,Dafür haben sie sich spezielle Glühkerzen ausgedacht. Aber andererseits haben sie nicht alle Engines und manchmal gibt es Probleme damit.

Einer der größten Nachteile sind die Wartungskosten. Der teuerste Teil ist die Kraftstoffausrüstung. Wenn es unbrauchbar wird, lohnt es sich, sich auf eine ernsthafte Investition vorzubereiten. Es ist sehr schwierig, Einspritzdüsen oder eine Kraftstoffpumpe selbst zu reparieren. Dies erfordert Fähigkeiten und spezielle Ausrüstung.

Neben anderen Nachteilen ist das erhöhte Rauschen zu erwähnen. Unabhängig davon, wie technologisch fortgeschritten ein Dieselmotor ist, arbeitet er immer noch lauter als Benzin. Das ist einer der Hauptgründe, warum Autohersteller so lange nicht auf Dieselmotoren umgestiegen sind.

Ein weiterer Nachteil sind die hohen Anforderungen an Kraftstoff und Verbrauchsmaterialien. Wenn wir über moderne Dieselmotoren sprechen, bei denen die Hochdruckkraftstoffpumpe vom Kraftstoff selbst geschmiert wird, sollte ihre Qualität auf dem Niveau sein. Dasselbe gilt für Öle. Es wird empfohlen, nur Kunststoffe zu füllen und alle 10.000 Kilometer zu wechseln.

Zusammenfassen

Also haben wir herausgefunden, welcher Dieselmotor das Funktionsprinzip hat und welche Eigenschaften er hat. Wie Sie sehen können, ist dieser Motor mit seinen Vorteilen nicht ohne eine Reihe von Nachteilen. Aber lohnt es sich, statt eines Benziners ein Dieselauto zu kaufen? Wie die Praxis zeigt, ist die Anschaffung gerechtfertigt, da vielen Ausgaben ein magerer Spritverbrauch gegenübersteht.