3o Γενικό Λύκειο Λαμίας (Μουστάκειο)

Σάββατο, 20 Οκτωβρίου 2018

Κινητήρας diesel

Υποβλήθηκε από 3lykeiolamias στις .
Εκτυπώσιμη μορφή

Κατηγορία: 

Με αφορμή την άρση της απαγόρευσης της πετρελαιοκίνησης των ΙΧ αυτοκινήτων σε Αθήνα και Θεσσαλονίκη (με τροπολογία του υπουργείου Περιβάλλοντος στις 10/11/2011), ας μιλήσουμε λίγο για τους κινητήρες diesel.

MR DieselΓεννημένος στο Παρίσι τον Μάρτιο του 1858 ο Rudolf Diesel άλλαξε το χάρτη της παγκόσμιας βιομηχανίας όταν το 1892 πήρε το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα κινητήρα εσωτερικής καύσης (χωρίς ηλεκτρικό σπινθηριστή ) που τροφοδοτείται με πετρέλαιο και όχι με βενζίνη, ο οποίος κινητήρας διατηρεί ακόμη και σήμερα το όνομα του Γάλλου ευρεσιτέχνη στο προσκήνιο. 

Ο βελτιωμένος πετρελαιοκινητήρας του Diesel αποδείχθηκε φθηνότερος από τον βενζινοκινητήρα του Nikolaus August Otto στην κατανάλωση καυσίμου και καταλληλότερος για μονάδες παραγωγής και μεταφοράς (εργοστάσια, πλοία, τραίνα, αγροτικές μηχανές), αργότερα δε, με διάφορες βελτιώσεις, και για μικρότερα οχήματα. 

Στην προσπάθεια μας να κατανοήσουμε τη διαφορετικότητα ενός κινητήρα diesel, ας ξεκινήσουμε από τη διαδικασία ανάφλεξης. Σε αντίθεση με τους βενζινοκινητήρες, όπου στην παραπάνω διαδικασία ο πρωταγωνιστικός ρόλος ανήκει στους σπινθηριστήρες και σε ένα συχνά ευάλωτο ηλεκτρικό κύκλωμα, οι κινητήρες diesel αρκούνται στη θερμοκρασία που δημιουργεί η συμπίεση του αέρα στο εσωτερικό των θαλάμων καύσης.

Από τη στιγμή, λοιπόν, που ο αέρας εισέλθει στους κυλίνδρους του κινητήρα, συμπιεστεί και η θερμοκρασία του φτάσει ακόμη και τους 900 βαθμούς Κελσίου, έρχεται η σειρά πετρελαίου να εισέλθει στους θαλάμους καύσης μέσω μίας κοινής γραμμής υψηλής πίεσης (Common Rail), η οποία ελέγχεται –όπως και στα μοτέρ βενζίνης άμεσου ή έμμεσου ψεκασμού- από μία ηλεκτρονική μονάδα.

engine

Τα μόρια πετρελαίου αναφλέγονται προκαλώντας την έκρηξη του μείγματος και την παραγωγή της απαιτούμενης ενέργειας που μετατρέπεται σε κινητική και μεταφέρεται μέσω του συστήματος μετάδοσης στους τροχούς. Η υψηλή συμπίεση (η δυνατότητα του εμβόλου να αυξάνει σε υψηλά επίπεδα την πίεση στο εσωτερικό του θαλάμου καύσης) αποτελεί μία από τις βασικές αρχές λειτουργίας ενός κινητήρα diesel, απαιτώντας ταυτόχρονα μία ανθεκτικότερη κατασκευή που θα αντεπεξέλθει στις δυνάμεις που αναπτύσσονται στο εσωτερικό της και εξασφαλίζοντας την υψηλή θερμοδυναμική απόδοση ή  αν προτιμάτε την περιορισμένη κατανάλωση καυσίμου που χαρακτηρίζει τους πετρελαιοκινητήρες. Στην ακανόνιστη ανάφλεξη του καυσίμου κατά την είσοδο του στους κυλίνδρους οφείλονται το "κροτάλισμα" και οι κραδασμοί που παράγει η λειτουργία ενός κινητήρα diesel. Ψεκασμοί που πραγματοποιούνται νωρίτερα από τον προκαθορισμένο χρόνο ομαλοποιούν τη διαδικασία ανάφλεξης, περιορίζουν το θόρυβο, τους κραδασμούς και την παραγωγή οξειδίων του αζώτου. Αναπόσπαστο τμήμα των σύγχρονων και κατά κανόνα υπερτροφοδοτούμενων κινητήρων diesel αποτελούν τα φίλτρα συγκράτησης των μικροσωματιδίων, που στο παρελθόν δημιουργούσαν το αποκρουστικό φαινόμενο του μαύρου καπνού.

Η επιλογή ενός κινητήρα diesel φαντάζει, πλέον, ως η εύκολη λύση, ωστόσο, καλό θα ήταν να γνωρίζει κανείς τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που συνοδεύουν τις βασικές αρχές λειτουργίας του.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου

Χαμηλότερη τιμή πώλησης πετρελαίου κίνησης

Υψηλότερη απόδοση-ροπή

Μεγαλύτερη αξιοπιστία

Μεγαλύτερη ανθεκτικότητα

Συμβατότητα με εναλλακτικούς τύπους καυσίμου (Biodiesel)

Μειωμένες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα

Μεγαλύτερα διαστήματα προγραμματισμένων συντηρήσεων

ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Υψηλότερο κόστος παραγωγής

Υψηλότερη τιμή πώλησης

Υψηλότερα επίπεδα θορύβου-κραδασμών

Περιορισμένο εύρος λειτουργίας

Αυξημένες εκπομπές οξειδίων του αζώτου

Υψηλότερο κόστος προγραμματισμένων συντηρήσεων