Dieselmotor är en kolvmotorprincip där bränslet tillsätts först i kompressionsfasens slutskede, till skillnad från exempelvis ottomotorn, se fyrtaktsmotor. Motortypen uppfanns av Rudolf Diesel.
Teoretisk princip [redigera]
Under kompressionstakten ökar luftens temperatur i en dieselmotor så till den grad att bränslet självantänder när bränslet under högt tryck sprutas in i kompressionstaktens slutskede. Under detta skede vänder kolven och kraft avges till vevaxeln via vevstaken på grund av tryckstegringen då förbränningsgaserna expanderar.
Dieselmotorn har därför till skillnad från bland annat ottomotorn inga tändstift. Eftersom bränslet måste självantända av hög värme i förbränningsrummet när det tillsätts, är dieselmotorer ofta försedda med glödstift för att underlätta kallstarter.
Dieselmotorn fungerar enligt en motorprincip uppkallad efter Rudolf Diesel. Dieselmotorer kan drivas av ett antal olika bränslen, vanligast för mindre motorer är dieselolja som blivit uppkallad efter motortypen.
Dagens personbilsdieslar har mycket hög verkningsgrad, hög effekt och god bränsleekonomi. En egenhet hos dieselmotorn är att den i regel har lägre toppvarv än en bensinmotor (ottomotor), delvis på grund av den kraftigare och tyngre konstruktionen, och delvis på det faktum att förbränningen är så långsam att effekten avtar mycket hastigt över ca 4000 varv per minut; vid högre varvtal hinner inte förbränningsfronten trycka på kolven med full kraft då kolvens hastighet är så hög.
I så kallade tändstiftmotorer där luft och bränsle komprimeras tillsammans och allt antänds på en gång av en gnista från tändstiftet blir förbränningen (tryckstegringen) häftigare och mer kortvarig. Trots detta är benämningen explosionsmotor olämplig.
Olika konstruktioner [redigera]
Alla dieselmotorer har gemensamt att de sprutar in bränslet i cylindern under förbränningsfasen. Det finns två varianter: 1. Insprutning med hjälp av tryckluft och insprutningsventil styrd av kamaxeln. 2. Insprutning med högtryckspump och spridarventil. 1 var vanligt i början eftersom det medförde att man kunde använda fast bränsle (träpulver, kolpulver) eller svårpumpat bränsle. 2 medför bättre förbränning och inget behov av högtrycksluftpump. spridarinsprutning har ett insprutningsmunstycke och spridare i varje cylinder, en högtryckspump och (ofta) en matarpump. Trycket är högt och det är vanligt att ha lätt läckande tätningar för att hålla tätningarna smorda och kylda och därför återcirkulerar överskottsbränsle till bränsletanken från både pump och spridare. Bränslet behöver också vara väldigt rent och därför används två bränslefilter, ett förfilter och ett finfilter. Matarpumpen är ofta uttrustad med en spak för att manuellt kunna pumpa upp tryck och lufta systemet vid bränslestopp. Denna kan vara ersatt av en elektrisk pump på nyare motorer.
Förkammardiesel [redigera]
Förkammardiesel är den vanligaste konstruktionen av äldre motorer. Cylindern har en utbuktning i förbränningsrummet där bränslet sprutas in. Detta medför en turbulens på luften som gör att förbränningen går fortare vilket medför bättre vridmoment på högre varvtal. Nackdelen är att mer av kompressionsvärmen avleds vilket ger en något sämre verkningsgrad än en direktinsprutad motor. Det gör också att motorn måste förvärmas för att kallstart skall vara möjlig. Det är en konstruktion liknande tändkulemotorn.
Direktinsprutning [redigera]
Varje insprutningsmunstycke är förbundet med ett eget rör från insprutningspumpen. Pumpen styrs genom mekanisk förbindelse mellan svänghjulet och pumpen. Den är oftast av kolvtyp men även centrifugalpumpar förekommer, exempelvis på Volkswagen Jetta.
Common Rail [redigera]
Common Rail är den senaste insprutningstekniken som kombinerar en mekanisk högtyckspump med elektriska datorstyrda insprutare. Man har endast ett bränslerör från första pumpen, som betjänar samtliga cylindrar. Högre tryck ger bättre fördelning av bränslet och därmed bättre förbränning och mindre föroreningar.
PD [redigera]
PD eller Pumpdüse är en teknologi uppfunnen av Volkswagen som i stort liknar Common Rail. Den stora skillnaden är att en insprutare för varje cylinder styrs av kamaxeln och ger ett väsentligt högre tryck. 2050 bar, 700 bar högre än deras motsvarande Common Rail. Nackdelen är att insprutningssystemet har högre ljudnivåer men Volkswagen anser att fördelarna överväger.
Tvåtaktsdiesel [redigera]
Större dieselmotorer är ofta tvåtaktare. En tvåtaktsdiesel har i stort sett samma verkningsgrad och avgasvärden som en fyrtaktsdiesel (till skillnad mot ottomotorns tvåtaktsversion som har både lägre verkningsgrad och större utsläpp än fyrtaktsottomotorn) och fördelen av i stort sett fördubblad effekt för samma cylindervolym men har nackdelen av att man behöver någon form av spoltryckspump. Tvåtaktsdieslar används ofta när låg vikt är viktigt, till exempel i lokomotiv och gruvtruckar. Amerikanska lastbilar och långtradare har också ofta tvåtaktsmotorer.
För- och nackdelar jämfört med ottomotorn [redigera]
- Fördelar:
- Använder ett något billigare bränsle (dieselolja, eller för större motorer råolja).
- Lägre koldioxidutsläpp.
- Högre vridmoment (med turbo).
- Högre verkningsgrad, vilket innebär lägre bränsleförbrukning.
- Flampunkten för diesel ligger på >60 grader C. Jämfört med bensinens <-30 grader C. Detta innebär att diesel är ett säkrare bränsle ur brandsynpunkt, därför förekommer inte bensin ombord på fartyg.(Utombordare etc undantaget)
- Nackdelar:
- Högre partikelutsläpp, kräver dyra partikelfilter för att uppfylla nya miljökrav.
- Högre tillverkningskostnader.
- Efter bränslestopp kan motorn inte startas utan att först luftas, på grund av att insprutningspumpen inte kan bygga upp det nödvändiga höga trycket om den måste arbeta mot en luftblåsa. Detta gäller endast vissa motorer.
- Högre fordonsskatt i vissa länder, till exempel Sverige.
- Lågt och smalt varvtalsregister (1100-4000 rpm mot upp till 6000 rpm för bensinmotorer, gäller personbilar. Ännu smalare varvtalsregister för lastbilsmotorer).
- Lägre maxeffekt pga lägre maxvarvtal (lägre varvtal kräver högre utväxling vilket ger lägre acceleration trots högre vridmoment på mellanvarvtal).
- Högre kväveoxidutsläpp. Kväveoxidutsläpp ger bland annat astmabesvär och lungfunktionsnedsättning samt bidrar till ozonbildning (marknärna skadlig gas), övergödning och försurning.
Användningsområden [redigera]
ent), exempelvis för stationärt bruk och inom transportsektorn där den sitter i lastbilar, fartyg och diesellok.
I många europeiska länder, till exempel Tyskland och Frankrike, är dieselmotorn vanlig i personbilar. I USA har den ännu inte rönt någon större popularitet inom detta område.
Dagens lastbilar har så gott som uteslutande dieselmotorer. Effekten på dessa ligger mellan 200 och 660 hästkrafter (147 till 485 kW). De vanligaste modellerna är raka sexcylindriga eller V8-motorer. Motorstyrkan beror bland annat på storleken hos cylindrarna. Storleken på en dieselmotors cylinder mäts i liter och en motor på tvåhundra hästkrafter ligger på runt sex liter medan en motor på sexhundra hästkrafter har en cylindervolym på runt sexton liter.
Till sjöss, på större fartyg, används dieselmotorer både för framdrivning och för generering av elektricitet. Stora dieselmotorer driver generatorer som i sin tur genererar ström för fartygets olika pumpar, kranar och andra elektriska maskiner. Dessa motorer håller alltid samma konstanta varvtal, vilket leder till att dessa är lättare att optimera. När fartyget drivs framåt av huvudmotorn låter man ofta en axelgenerator kopplad till denna generera elektricitet vilket ger bättre verkningsgrad.
För större fartyg är det vanligaste drivmedlet bunkerolja. Motorerna som används är extremt lågvarviga, ner till 50 rpm, med cylindrar stora som oljefat eller större. Bunkerolja innehåller vanligtvis mer svavel som är starkt försurande. Även bland snabba nöjesbåtar blir diesel vanligare och vanligare, efter att bensin gällt tidigare.
Dieselmotorer används även i mobila generatorer. Stormen i början av 2005 orsakade att Sveriges mobilnät ett tag drevs av dieselgeneratorer. Det finns dieselmotorer ner till 400 cm³ för mindre maskiner och generatorer.
Sedan slutet av 1990-talet har dieselmotorn tack vare sin bränsleeffektivitet fått en allt större användning i personbilar. De europeiska biltillverkarna har arbetat på de nackdelar som motortypen tidigare drogs med. Tyngden och vibrationerna som främst beror på den högre kompressionen, som i sin tur kräver en kraftigare konstruktion än ottomotorn. Detta har kompenserats av nya material och tillverkningsmetoder, kombinerat med elektronisk styrning, och turbodrift.
Ford har tillsammans med franska PSA utvecklat en V6:a som återfinns i bland annat Jaguar S-type. Den har ett motorblock som är tillverkat med teknik utvecklad av svenska Sintercast, dubbla turboaggregat och Common Rail. Detta ger en låg vikt och en effekt på 206 hk vid en cylindervolym på 2,7 l.
Alternativa bränslen för dieselmotorer [redigera]
Rapsmetylester (RME) är en modern förnyelsebar bränsletyp som kan användas i dieselmotorer. Det går även att köra på förbrukad frityrolja om vattnet i oljan tas bort. Kallstartsegenskaperna blir dock inte alls goda, så det behövs en liten tank med ren dieselolja för att starta, och sedan kan bränslebyte till frityrolja ske. Med andra ord; Frityrolja kräver viss anpassning / ombyggnation av dieselfordonet[1].
Det finns även alternativa dieselbränslen, till exempel BTL, DME, GTL och CTL, som tillverkas av syntesgas. Syntetisk dieselolja framställd med Fischer-Tropsch-processen (BTL, GTL och CTL) går i många fall att använda i dieselmotorer utan behov av ombyggnad. De går även att blanda i tämligen hög koncentration i vanlig dieselolja. DME kräver å andra sidan specialmotorer.
Syntesgasen kan i sin tur framställas från exempelvis svartlut, en avfallsprodukt från massaindustrin som finns tillgänglig i stora mängder i Sverige, c:a 10 miljoner ton per år produceras vid svenska massabruk. Mycket av energin i svartlut används dock redan till produktion av processånga och el, något som massabruken själva är storförbrukare av.
BW Bewise Inc.
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
Bewise Inc. www.tool-tool.com
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
留言列表
