De dieselmotor, genoemd naar Rudolf Diesel, is een verbrandingsmotor waarbij de brandstof wordt ontstoken door de verhoogde temperatuur van de lucht in de cilinder als gevolg van mechanische compressie; de dieselmotor is dus een zogenaamde compressie-ontstekingsmotor. Dit in tegenstelling tot motoren die gebruik maken van bougie-ontsteking van het lucht-brandstofmengsel, zoals een benzinemotor of een gasmotor.
Dieselmotoren werken door alleen lucht of lucht plus resterende verbrandingsgassen uit de uitlaat te comprimeren. Tijdens de inlaatslag wordt lucht in de kamer gebracht en tijdens de compressieslag gecomprimeerd. Hierdoor stijgt de luchttemperatuur in de cilinder zo sterk dat vernevelde dieselbrandstof die in de verbrandingskamer wordt gespoten, ontbrandt.
Omdat de brandstof vlak voor de verbranding in de lucht wordt geïnjecteerd, is de brandstofverdeling ongelijk; dit wordt een heterogeen lucht-brandstofmengsel genoemd. Het koppel dat door een dieselmotor wordt geproduceerd, wordt geregeld door de lucht-brandstofverhouding (λ) te manipuleren; In plaats van de inlaatlucht te smoren, vertrouwt de dieselmotor op een verandering in de hoeveelheid ingespoten brandstof, en de lucht-brandstofverhouding is meestal hoog.
De dieselmotor heeft het hoogste thermische rendement (motorrendement) van alle praktische interne of externe verbrandingsmotoren vanwege zijn zeer hoge expansieverhouding en zijn inherente magere verbranding, waardoor warmteafvoer door de overtollige lucht mogelijk wordt.
Een klein rendementsverlies wordt ook vermeden in vergelijking met benzinemotoren zonder directe injectie, omdat er geen onverbrande brandstof is tijdens klepoverlap en er dus geen brandstof rechtstreeks van inlaat/injectie naar uitlaat gaat.
Dieselmotoren met een laag toerental kunnen een effectief rendement tot 55% behalen. De gecombineerde cyclus gasturbine is een interne verbrandingsmotor die efficiënter is dan een dieselmotor, maar zijn massa en afmetingen maken hem ongeschikt voor voertuigen, waterscooters of vliegtuigen.
Dieselvoertuigen zijn vergelijkbaar met benzinevoertuigen omdat ze allebei een verbrandingsmotor gebruiken. Een verschil is dat dieselmotoren een injectiesysteem met compressieontsteking hebben in plaats van het systeem met vonkontsteking dat door de meeste benzinevoertuigen wordt gebruikt.
In een systeem met compressieontsteking wordt de dieselbrandstof in de verbrandingskamer van de motor geïnjecteerd en ontstoken door de hoge temperaturen die worden bereikt wanneer het gas wordt gecomprimeerd door de motorzuiger.
In tegenstelling tot de emissiecontrolesystemen op benzinevoertuigen, hebben veel dieselvoertuigen extra nabehandelingscomponenten die fijnstof verminderen en de uitstoot van gevaarlijke stikstofoxide (NOx) afbreken in onschadelijke stikstof en water. Diesel is een veelgebruikte transportbrandstof en verschillende andere brandstofopties gebruiken vergelijkbare motorsystemen en componenten.
Animatie die de vier fasen van een dieselmotor toont:inlaat, compressie, vermogen en uitlaat.
Net als een benzinemotor werkt een dieselmotor normaal gesproken door een cyclus van vier fasen of slagen te herhalen waarin de zuiger tijdens de cyclus twee keer op en neer beweegt (met andere woorden, de krukas draait twee keer).
Bij een tweetaktdiesel vindt de volledige cyclus plaats waarbij de zuiger slechts één keer op en neer beweegt. Verwarrend genoeg zijn er in feite drie fasen in een tweetaktcyclus:
Tweetaktmotoren zijn kleiner en lichter dan viertaktmotoren en zijn doorgaans efficiënter omdat ze eenmaal per omwenteling elektriciteit opwekken (in plaats van eenmaal per twee omwentelingen zoals een viertaktmotor). Dit betekent dat ze meer koeling en smering nodig hebben en aan hogere slijtage onderhevig zijn.
Er zijn drie basisgroepen van dieselmotoren op basis van vermogen:klein, middelgroot en groot.
De kleine motoren hebben vermogenswaarden van minder dan 188 kilowatt of 252 pk. Dit is het meest geproduceerde type dieselmotor. Deze motoren worden gebruikt in auto's, lichte vrachtwagens en sommige landbouw- en bouwtoepassingen en als kleine stationaire elektrische stroomgeneratoren (zoals die op pleziervaartuigen) en als mechanische aandrijvingen. Het zijn meestal vier- of zescilindermotoren met directe injectie. Velen hebben een turbolader met nakoelers.
Middelgrote motoren hebben vermogens variërend van 188 tot 750 kilowatt of 252 tot 1.006 pk. De meeste van deze motoren worden gebruikt in zware vrachtwagens. Het zijn meestal motoren met directe injectie, in-line zescilindermotoren met turbocompressor en nakoeling. Sommige V-8- en V-12-motoren behoren ook tot deze groottegroep.
Grote dieselmotoren hebben een vermogen van meer dan 750 kilowatt. Deze unieke motoren worden gebruikt voor scheeps-, locomotief- en mechanische aandrijftoepassingen en voor het opwekken van elektrische energie. In de meeste gevallen zijn dit systemen met directe injectie, turbocompressor en nakoeling. Ze kunnen werken met een snelheid van slechts 500 omwentelingen per minuut wanneer betrouwbaarheid en duurzaamheid van cruciaal belang zijn.
Dieselmotoren worden vaak gebruikt als mechanische motoren, stroomgeneratoren en mobiele aandrijvingen. Ze vinden wijdverbreid gebruik in locomotieven, bouwmachines, auto's en talloze industriële toepassingen. Hun domein strekt zich uit tot bijna alle industrieën en kan dagelijks worden waargenomen als je onder de motorkap zou kijken van alles wat je passeert.
Industriële dieselmotoren en dieselaangedreven generatoren hebben toepassingen in de bouw, scheepvaart, mijnbouw, ziekenhuizen, bosbouw, telecommunicatie, ondergrondse en landbouw, om er maar een paar te noemen. Stroomopwekking voor primaire of stand-by back-upstroom is de belangrijkste toepassing van de huidige dieselgeneratoren. Bekijk ons artikel over de verschillende soorten motoren en generatoren en hun veelvoorkomende toepassingen voor meer voorbeelden.
De dieselmotor is om de volgende redenen veel efficiënter en verdient de voorkeur in vergelijking met een benzinemotor:
Dieselmotor, elke verbrandingsmotor waarin lucht wordt gecomprimeerd tot een voldoende hoge temperatuur om dieselbrandstof te ontsteken die in de cilinder wordt geïnjecteerd, waarbij verbranding en expansie een zuiger in werking stellen.
Net als bij benzinemotoren worden dieselmotoren gestart door ze te draaien met een elektromotor, die de compressie-ontstekingscyclus begint. Als ze koud zijn, zijn dieselmotoren echter moeilijk te starten, simpelweg omdat. het comprimeren van de lucht leidt niet tot een temperatuur die hoog genoeg is om de brandstof te ontsteken.
Benzine en diesel komen uit ruwe olie, die diep onder de grond komt. Ruwe olie wordt geraffineerd tot benzine (in Amerika staat dit bekend als benzine) of diesel. De meeste vormen van vervoer gebruiken benzine of diesel om hun motoren aan te drijven - van grasmaaiers, auto's, bussen en motorfietsen tot grote schepen en vliegtuigen.
De belangrijkste componenten in een dieselmotor:
Conceptueel werken dieselmotoren door lucht samen te persen tot hoge druk/temperatuur en vervolgens een kleine hoeveelheid brandstof in deze hete perslucht te injecteren. De hoge temperatuur zorgt ervoor dat de kleine hoeveelheid sterk vernevelde ingespoten brandstof verdampt.
Dieselmotoren worden soms motoren met compressieontsteking genoemd omdat de initiatie van de verbranding afhankelijk is van lucht die wordt verwarmd door compressie in plaats van op een elektrische vonk. In een dieselmotor wordt brandstof ingebracht wanneer de zuiger het bovenste dode punt van zijn slag nadert.
Er zijn twee klassen dieselmotoren:tweetakt- en viertaktmotoren. De meeste dieselmotoren gebruiken over het algemeen de viertaktcyclus, terwijl sommige grotere motoren op de tweetaktcyclus werken.
Een dieselmotor zuigt lucht aan, comprimeert deze en injecteert vervolgens brandstof in de gecomprimeerde lucht. Door de warmte van de perslucht ontsteekt de brandstof spontaan. Een dieselmotor bevat geen bougie.
Diesel levert meer vermogen bij lagere motortoerentallen dan hun benzine-equivalent. Hierdoor voelt diesel zich meer geschikt voor langere ritten op de snelweg, omdat ze niet zo hard werken als benzinemotoren om dezelfde prestaties te leveren. Dit helpt ook om dieselauto's beter geschikt te maken voor slepen.
Als het op efficiëntie aankomt, bieden dieselmotoren meer efficiëntie door 15-20% minder brandstof te verbruiken in vergelijking met benzinemotoren. Het lage koppel van dieselmotoren zorgt voor een veel betere rijervaring op de snelweg. De prijs van deze efficiëntie is echter een hogere premie in vergelijking met de benzinevariant van dezelfde auto.
Dieselbrandstof wordt gemaakt van aardolie en biomassa. De meeste dieselbrandstof die in de Verenigde Staten wordt geproduceerd en verbruikt, wordt geraffineerd uit ruwe olie in aardolieraffinaderijen. Amerikaanse petroleumraffinaderijen produceren gemiddeld 11 tot 12 gallon dieselbrandstof uit elk 42-gallon (VS) vat ruwe olie.
Dieselmotoren zijn nog steeds efficiënter dan gasmotoren, maar minder voor degenen die voornamelijk in de stad rijden. Dieselauto's hebben ook meer koppel, wat resulteert in een lager brandstofverbruik en een indrukwekkendere acceleratie.
De dieselmotor, genoemd naar Rudolf Diesel, is een verbrandingsmotor waarbij de brandstof ontbrandt door de verhoogde temperatuur van de lucht in de cilinder als gevolg van mechanische compressie; de dieselmotor is dus een zogenaamde compressie-ontstekingsmotor (CI-motor).
Dieselbrandstof is de algemene term voor de destillaatstookolie die wordt verkocht voor gebruik in motorvoertuigen die gebruikmaken van de motor met compressieontsteking die genoemd is naar de uitvinder, de Duitse ingenieur Rudolf Diesel. Hij patenteerde zijn oorspronkelijke ontwerp in 1892. Dieselbrandstof wordt geraffineerd uit ruwe olie en uit biomassamaterialen.
Drie basismaatgroepen. Er zijn drie basisgroepen van dieselmotoren op basis van vermogen:klein, middelgroot en groot.
Een premium diesel heeft een hoger cetaangetal, een betere smering en bevat reinigingsmiddelen die de injectoren kunnen reinigen in vergelijking met standaard #2 diesel. Cetaan meet de ontstekingsvertraging van een brandstof. Een hoger cetaangehalte staat gelijk aan een kortere vertraging en een betere ontstekingskwaliteit voor snellere start-ups en minder vervuiling.
Dieselbrandstof kost doorgaans meer. Onderhoud kan duurder zijn, hoewel u het niet zo vaak hoeft te doen. Dieselauto's produceren veel meer NO2. Dieselmotoren kunnen iets luidruchtiger zijn.
Als het op efficiëntie aankomt, bieden dieselmotoren meer efficiëntie door 15-20% minder brandstof te verbruiken in vergelijking met benzinemotoren. Het lage koppel van dieselmotoren zorgt voor een veel betere rijervaring op de snelweg. De prijs van deze efficiëntie is echter een hogere premie in vergelijking met de benzinevariant van dezelfde auto.
In de jaren 1890 vond Rudolf Diesel een efficiënte verbrandingsmotor met compressieontsteking uit die zijn naam draagt.
Diesel had the intention of developing an internal combustion engine and worked on the idea for several years, which led to his introduction of a prototype in 1893 and the first diesel engine production model in 1897.
Gasoline rose to prominence in 1892 while diesel took a little longer with some sources pointing to 1893 when it was first used and recognized as a fuel source. So, with that in mind, gasoline was technically the first, as it gained popularity and commercial success faster than its diesel counterpart.
Rudolf Diesel’s first compression ignition engines ran on peanut oil at the World Exposition in Paris.
The first true car engine is typically credited to Karl Benz. After years of being obsessed with bicycles and technology, Benz developed what’s taken to be the first gasoline-powered automobile in 1885. The engine in question was a single-cylinder four-stroke contraption.
