Dieselmotoren Ontdekken: Definitie, Rendement, Geschiedenis en Typen

De dieselmotor is een van de meest effectieve en krachtige motoren vergeleken met benzine motors. Hoewel het een vervolg is op de benzine motor. Dit artikel geeft inzicht in dieselmotoren: definitie, rendement, geschiedenis, werking en typen. Zie ook artikelen over automobielmotoren!

• Een automobielmotor begrijpen
• Cilinderconfiguraties van automobielmotoren
• Verschil brandstofinjectie en carburateur

Dieselmotor

Een dieselmotor is een interne verbrandingsmotor waarbij ontbranding van brandstof wordt veroorzaakt door de stijgende temperatuur van de lucht in de cilinder door mechanische compressie, "adiabatische compressie" genoemd. Laten we dit gedetailleerder uitleggen...

In tegenstelling tot vonkontstekingsmotoren (benzine/petrol) die een bougie gebruiken om het lucht-brandstofmengsel te ontbranden, verschilt de dieselmotor fundamenteel. Dieselmotoren comprimeren alleen lucht in de cilinder, wat de temperatuur verhoogt (hete lucht), en de geïnjecteerde dieselbrandstof in de verbrandingskamer wordt verfijnd, wat spontane ontbranding veroorzaakt. Deze motoren werken met een heterogeen lucht-brandstofmengsel: de geïnjecteerde brandstof in de lucht vóór verbranding wordt oneffen verdeeld. Het koppel wordt geregeld door het lucht-brandstofverhouding (λ) te manipuleren; in plaats van de inlaatlucht te drosselen, verandert de dieselmotor de hoeveelheid geïnjecteerde brandstof, en de lucht-brandstofverhouding is meestal hoog.

Diagram van dieselmotor:

[Diagram placeholder]

De dieselmotor heet ook compressie-ontstekingsmotor (CI-motor), naar de uitvinder Rudolf Diesel. Diesel was student aan de Polytechnikum in München, waar hij colleges van Carl von Linde bijwoonde. Linde onderzocht stoommachines: ze converteren slechts 6-10% van warmte-energie in werk, maar de Carnot-cyclus kan veel meer warmte-energie omzetten via isotherme toestandsveranderingen.

Deze ideeën gaven Diesel momentum voor een hoog-efficiënte motor op basis van de Carnot-cyclus. Hij werd ook blootgesteld aan een vuurpistool, een traditionele vuurmaker met snelle adiabatische compressieprincipes die Linde uit Zuidoost-Azië had verworven. Na jaren werk publiceerde Diesel in 1893 het essay "Theorie en Constructie van een Rationele Warmtemotor".

De dieselmotor bestaat als de motor met de hoogste thermische efficiëntie, ofwel interne ofwel externe verbranding. Dit door de zeer hoge expansieverhouding en inherent "lean burn" wat warmtedissipatie door overmaat aan lucht mogelijk maakt. Een klein efficiëntieverlies wordt vermeden vergeleken met niet-directe-injectie benzine motoren, aangezien onverbrande brandstof niet tijdens klepoverlap aanwezig is en dus geen brandstof direct van inlaat/injectie naar uitlaat gaat.

De dieselmotor is hoogst vervangend voor stationaire stoommachines door de hoge efficiëntie. Dieselmotoren kunnen als tweetaaks- of viertaktcycli ontworpen worden.

Dieselmotoren zijn sinds de jaren 10 van toepassing in schepen, onderzeeboten, locomotieven, vrachtwagens, zware machines, elektriciteitscentrales. In de jaren 30 begonnen ze in enkele auto's, wat zich verspreidde naar grotere on-road en off-road voertuigen sinds de jaren 70, gebaseerd op nieuw geregistreerde dieselauto's.

De ter wereld grootste dieselmotoren in dienst zijn 14-cilinder, tweetaaks waterscheeps-dieselmotoren; ze leveren een piekvermogen van bijna 100 MW elk.

Bekijk de video hieronder voor de werking van de dieselmotor:

[Video placeholder]

Laagtoer dieselmotoren (gebruikt in schepen en toepassingen waar motorgewicht minder relevant is) kunnen effectieve efficiënties van tot 55% bereiken.

De hoofdontwikkelingsdoelen voor toekomstige dieselmotoren: verbetering uitlaatemissies, vermindering brandstofverbruik, levensduurverlenging. Dieselmotoren, vooral voor commerciële voertuigen, worden verwacht de belangrijkste aandrijving te blijven tot midden 2030. Echter, vooruitgang in leven en technologie maakt elektrische motors de effectieve keuze.

Alles wat u moet weten over transmissiesystemen.

Dit was het artikel waar definitie, diagram, efficiëntie, geschiedenis, werking werden uitgelegd. Ik hoop dat u het genoot; deel het met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!