Dizelski motor

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

^ ^a ^b Low Speed Engines Tech Paper Arhivirano 5. 2. 2016. na Wayback Machine, MAN Diesel
^ "Mitsubishi Heavy Industries Technical Review Vol.45 No.1 (2008)" (PDF). Arhivirano s originala (PDF), 4. 10. 2010. Pristupljeno 3. 10. 2010.
^ "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.
^ "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.
^ ^a ^b "Two and Four Stroke Diesel Engines". Encyclopædia Britannica

Vanjski linkovi

Commons logo

Commons ima datoteke na temu: Dizelski motor

U.S. Patent 608.845

Patenti

US Patent 845140 Arhivirano 10. 11. 2012. na Wayback Machine Motor sa sagorijevanjem
US Patent 502837 Arhivirano 10. 11. 2012. na Wayback Machine Motor koji radi na principu eksplozije smjese plina i zraka ili pare ugljikovodika

[bmmWW-1] Low Speed Engines Tech Paper Arhivirano 5. 2. 2016. na Wayback Machine, MAN Diesel

[mhi-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.

[Brit2and4-5] "Two and Four Stroke Diesel Engines". Encyclopædia Britannica

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]