Toepassingen van Dieselmotoren in Voertuigen en Industriële Generatoren

De toepassingen van de dieselmotor in voertuigen en industriële generatoren zijn de afgelopen jaren sterk toegenomen. Echter, de benzineomotor kan op zekere hoogte sommige doeleinden van deze zogenaamde dieselmotor met hogere kosten vervullen.

Laat me u herinneren: dieselmotoren verschillen van benzineomotoren, van hun verbrandingsproces tot de efficiëntie die ze bieden. In een dieselmotor worden lucht en brandstof in verschillende fasen geïnmengd en wordt alleen de lucht gecomprimeerd met een hogere verhouding. Een dieselmotor comprimeert met een verhouding van 14:1 tot 25:1, terwijl bij een benzineomotor de compressieverhouding tussen 8:1 en 12:1 ligt. De temperatuur in de motor is zeer hoog, veel hoger dan de temperatuur die in een benzineomotor wordt bereikt. Op piektemperatuur en -druk ontbrandt de diesel die in de motor wordt gelaten door de extreme temperatuur.

Ons doel vandaag is om de toepassingen van dieselmotoren in het algemeen te onderzoeken, leidend tot hun voordelen. Eerder werd een artikel gepubliceerd over de dieselmotor, bekijk dat ook!

Toepassingen van de dieselmotor

Hieronder staan de gebieden waar dieselmotoren worden gebruikt. De kenmerken van diesel bieden echter verschillende voordelen voor verschillende toepassingen.

Personenauto's:

Diesel is bekend van grotere vrachtwagens, grotere auto's en nu ook kleinere auto's zoals superminis. Soepel functioneren en hoog koppel bij lage toer worden belangrijk geacht voor personenauto's en kleine bedrijfsvoertuigen. Het gebruik van elektronisch gereguleerde brandstofinjectie heeft de soepelheid van koppelopbouw verbeterd, waardoor fabrikanten high-end luxe voertuigen met dieselmotoren produceren. Dieselmotoren voor personenauto's hebben meestal tussen de drie en tien cilinders, met een cilinderinhoud van 0,8 tot 5,0 liter. Moderne aandrijvingen zijn meestal geturbo'en hebben directe injectie.

Locomotieven:

Diesellocomotieven kwamen voor het eerst in 1913, gebouwd voor continu bedrijf en vereisen soms de mogelijkheid om slechtwaardige brandstof te gebruiken. Sommige locomotieven gebruiken een tweetaktdieselmotor, maar veel moderne diesellocomotieven zijn ontworpen als diesel-elektrische locomotieven; de dieselmotor wordt gebruikt om een elektrische generator aan te drijven die op zijn beurt elektrische trekmotoren aandrijft zonder mechanische verbinding tussen dieselmotor en trek. Dieselmotoren hebben stoommotoren als primemover op alle niet-geëlektrificeerde spoorwegen in de geïndustrialiseerde wereld verdreven.

Watervaartuigen:

De eisen aan mariene dieselmotoren variëren, afhankelijk van hun toepassing. Massaal gebruik van de dieselmotor in het leger en medium-grote boten zijn geschikt voor middensnelle viertaktdieselmotoren. Deze motoren bevatten meestal maximaal 24 cilinders en hebben vermogens in de eencijferige Megawatt-regio. Dieselmotoren voor vrachtwagens kunnen op kleine boten worden gebruikt, terwijl grote schepen extreem efficiënte, lage-snelheid tweetaktdieselmotoren gebruiken. Ze kunnen efficiënties van tot 55% bereiken. In tegenstelling tot de meeste reguliere dieselmotoren, gebruiken tweetakt watervaartuigmotoren hoog viskeuze brandstofolie. Onderzeeboten zijn meestal diesel-elektrisch.

Stationaire dieselmotor:

Stationaire dieselmotoren worden veel gebruikt voor elektriciteitsopwekking, maar ook voor het aandrijven van koelkastcompressoren of andere typen compressoren of pompen. Meestal draaien deze motoren permanent, ofwel met voornamelijk deellast ofwel intermitterend met voltige last. Stationaire dieselmotoren die elektrische generatoren aandrijven die wisselstroom leveren, werken meestal met wisselende last maar vaste draaifrequentie. Dit komt door de vaste netfrequentie van 50 Hz (Europa) of 60 Hz (Verenigde Staten). De draaifrequentie van de krankas wordt gekozen zodat de netfrequentie een veelvoud is daarvan. Voor praktische redenen resulteert dit in draaifrequenties van de krankas van 25 Hz (1500 per minuut) of 30 Hz (1800 per minuut).

Niet-weg dieselmotor:

De toepassingen van niet-weg dieselmotoren zijn veelvoorkomend voor bouwmachines. Ze bieden betere bruikbaarheid zoals brandstofefficiëntie, betrouwbaarheid en gemakkelijk onderhoud. Hoge krachtuitgang en stil functioneren zijn verwaarloosbaar. Daarom zijn mechanisch geregelde brandstofinjectie en luchtkoeling nog steeds veelvoorkomend. De veelvoorkomende krachtuitgangen van niet-weg dieselmotoren variëren sterk, met de kleinste eenheden vanaf 3 kW en de krachtigste motoren zijn zware vrachtwagentmotoren.

Luchtvaart:

De toepassingen van dieselmotoren in vliegtuigen bestonden al vóór de Tweede Wereldoorlog. Echter, in de late jaren '70 was er geen toepassing van de dieselmotor in vliegtuigen. In 1978 stelde Karl H. Bergey dat "de waarschijnlijkheid van een algemene luchtvaartdiesel in de nabije toekomst ver weg is." In de laatste jaren (2016) vonden dieselmotoren toepassing in onbemande vliegtuigen (UAV), vanwege hun betrouwbaarheid, duurzaamheid en lage brandstofverbruik. Ten slotte, begin 2019 rapporteerde AOPA dat een dieselmotormodel voor algemene luchtvaartvliegtuigen "de finishlijn nadert."

Dit was het voor dit artikel over de toepassingen van de dieselmotor. Ik hoop dat u er genoeg aan heeft gehad, zo ja, deel het dan met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!