Waarom kan een CI-motor gemakkelijker onder druk worden gezet dan SI-motoren zonder angst voor ontploffing?

Er zijn verschillende redenen waarom een ​​motor met compressieontsteking (CI) gemakkelijker onder druk kan worden gezet in vergelijking met motoren met vonkontsteking (SI), zonder angst voor ontploffing:

1. Hogere compressieverhouding: CI-motoren werken doorgaans met hogere compressieverhoudingen vergeleken met SI-motoren. De hogere compressieverhouding bij CI-motoren helpt de ontstekingsvertraging te verminderen en zorgt voor een volledigere verbranding van de brandstof, wat resulteert in lagere uitlaatgastemperaturen. Lagere uitlaatgastemperaturen verminderen het risico op detonatie.

2. Brandstofeigenschappen: De brandstof die in CI-motoren wordt gebruikt, doorgaans diesel, heeft andere eigenschappen dan de benzine die in SI-motoren wordt gebruikt. Dieselbrandstof heeft een hoger cetaangetal, wat de ontstekingskwaliteit aangeeft. Het hogere cetaangetal van dieselbrandstof zorgt voor een kortere ontstekingsvertraging en een beter gecontroleerd verbrandingsproces, waardoor de kans op detonatie kleiner wordt.

3. Injectietiming: Bij CI-motoren wordt de brandstof tijdens de compressieslag rechtstreeks in de verbrandingskamer geïnjecteerd. Dit zorgt voor een betere controle over het tijdstip van de brandstofinjectie. Door de brandstof dichter bij het bovenste dode punt (BDP) van de zuiger te injecteren, kan het verbrandingsproces worden geoptimaliseerd om de kans op detonatie te minimaliseren.

4. Turbocompressorontwerp: Drukvulling bij CI-motoren wordt vaak bereikt met behulp van turbocompressoren. Bij CI-motoren kunnen turbocompressoren worden ontworpen met grotere compressoren om de turbodruk te verhogen zonder detonatie te veroorzaken. Dit komt omdat CI-motoren minder gevoelig zijn voor detonatie in vergelijking met SI-motoren.

5. Uitlaatgasrecirculatie (EGR): EGR-systemen worden vaak gebruikt in CI-motoren om de NOx-uitstoot te verminderen. EGR houdt in dat een deel van de uitlaatgassen terug in het inlaatsysteem wordt gerecirculeerd. Dit helpt bij het verlagen van de verbrandingstemperaturen en het verminderen van de vorming van NOx. Bovendien kan EGR ook helpen bij het onderdrukken van detonatie.

Het is vermeldenswaard dat, hoewel CI-motoren over het algemeen beter bestand zijn tegen detonatie in vergelijking met SI-motoren, het laden van overmatige druk of het werken onder extreme omstandigheden nog steeds tot detonatie kan leiden bij CI-motoren. Daarom zijn goede ontwerp-, kalibratie- en regelstrategieën noodzakelijk om een ​​betrouwbare werking van drukgeladen CI-motoren te garanderen.