¿Cuál es el principio de funcionamiento de un motor diésel?
El principio de funcionamiento del motor diésel es básicamente el mismo que el del motor de gasolina. También es de cuatro tiempos y funciona mediante el movimiento alternativo del pistón. La principal diferencia es cómo se forma y enciende la mezcla combustible. La Tabla 10-6 muestra las diferencias entre motores diésel y motores de gasolina. Los motores diésel no tienen carburador, solo el aire ingresa al bloque de cilindros a través de la válvula de admisión durante la carrera de admisión. Debido a que la relación de compresión de un motor diésel es mayor que la de un motor de gasolina, la temperatura del gas a alta presión resultante es mayor.
Al final de la carrera de compresión, el combustible se inyecta directamente en el cilindro a través del inyector. El aire a alta presión se mezcla con el combustible inyectado, lo que hace que el combustible se encienda espontáneamente a alta temperatura y presión, lo que requiere. presión alta. La velocidad de inyección de combustible y la velocidad de mezcla de combustible y aire determinan la rapidez con la que se quema el combustible. Para evitar que entre un exceso de combustible al mismo tiempo, causando una presión excesiva en el cilindro, se puede inyectar combustible continuamente durante la carrera de potencia.
El motor de gasolina cambia el trabajo realizado por el motor a través de la posición del acelerador. Al ralentí, la válvula de mariposa está cerrada y solo entra una pequeña cantidad de aire al bloque de cilindros. Cuando la potencia de salida es mayor, entra más aire por el acelerador. Sin embargo, la cantidad de aire que ingresa al motor diésel es constante en diferentes condiciones de funcionamiento. Determina la velocidad y la potencia del motor controlando la cantidad de inyección de combustible.
En un motor diésel, después de inyectar el combustible en la cámara de combustión, no se puede mezclar completamente con el aire. El estado de combustión es rico en el centro del bloque de cilindros y el área de combustión no. llegar a la pared del cilindro. Cuando el motor diésel funciona a plena carga, el área rica en combustible en la cámara de combustión es grande y el exceso de combustible es grande, lo que producirá una gran cantidad de humo negro.
Los motores diésel se pueden dividir en tipos de inyección directa y premezclados según diferentes estructuras. La boquilla central de un motor diésel de inyección directa inyecta combustible directamente en la cámara de combustión. El aire y el combustible en la cámara de combustión no están completamente mezclados y hay áreas de combustión rica y áreas de combustión pobre. Un motor diésel premezclado es un motor diésel de inyección indirecta. El combustible no se inyecta directamente en el cilindro maestro, sino que se agrega un cilindro premezclado delante del cilindro maestro. Aquí primero se quema el combustible y los gases quemados ingresan al cilindro maestro a través del orificio de conexión. Este modo de trabajo aumenta la turbulencia de la mezcla, permitiendo que el combustible y el aire se mezclen más completamente, eliminando la zona demasiado rica y reduciendo la formación de partículas de humo negro. La mayoría de los motores diésel de servicio liviano están premezclados. Pero cuando el gas se expande hacia el cilindro a través del orificio de conexión, perderá parte de la energía y reducirá la eficiencia del motor.
2 La formación de contaminantes en los gases de escape de los motores diésel
Los componentes nocivos de los gases de escape de los motores diésel incluyen principalmente CO, HC, óxidos de nitrógeno, sulfuros, partículas (o partículas) y olores. Dado que la relación aire-combustible promedio de la mezcla utilizada por el motor diesel es mayor que la relación aire-combustible teórica, sus emisiones de CO y HC son significativamente menores que las del motor de gasolina. Las emisiones de NO del motor diesel son casi iguales. mismas que las del motor de gasolina, mientras que las emisiones de partículas y gases desagradables son muy superiores a las del motor de gasolina. Los experimentos han demostrado que las emisiones de partículas de los motores diésel pueden alcanzar 10 veces las de los motores de gasolina. Las características de emisiones de los motores diésel tienen una gran relación con la forma de la cámara de combustión. En particular, las emisiones de los motores diésel de inyección directa y de los motores diésel de inyección indirecta son muy diferentes. Los NO, CO, HC y el humo de los motores diésel con cámara de combustión de turbulencia son generalmente más bajos que los de los motores diésel de inyección directa. En particular, la concentración de emisiones de óxido de nitrógeno es generalmente de 1/3 a 1/2 menor que la de los motores diésel de inyección directa. .
Los resultados de las pruebas en motores diésel de inyección directa y cámara de vórtice con la misma estructura pero diferentes cámaras de combustión muestran que los NO, CO, HC y humo del motor diésel de inyección directa son superiores a los del diésel de cámara de vórtice. Especialmente NO, CO y humo con cargas elevadas y CO y HC con cargas bajas. Sin embargo, la tasa de consumo de combustible de los motores diésel con cámara de vórtice es mayor que la de los motores diésel de inyección directa.