perjantai 22. marraskuuta 2013

Dieselmoottori

Ottomoottorin ja Dieselmoottorin erot

Ilman ja polttoaineen seos
♣ Dieselmoottorissa ilmaa imetään niin paljon kuin saadaan ja siihen ruiskutetaan polttoaine
♣ Dieselmoottorissa ei kaasuläppää
♣ Ottomoottorissa ilman ja polttoaineen suhde on 14,7

Seoksen muodostus
♣ Dieselmoottorissa ilma puristetaan ensin kokoon ja siihen ruiskutetaan polttoaine, eli seos muodostetaan vasta sylinterissä
♣ Dieselmoottorissa polttoaine ruiskutetaan aina puristustahdin aikana
♣ Ottomoottorissa seos muododostetaan sylinterin ulkopuolella imusarjassa
♣ Ottomoottorissa polttoaine imetään moottoriin imutahdin aikana

Sytytys
♣ Dieselmoottorissa sytytys tapahtuu, kun ilmaan suihkuttettu polttoaine räjähtää ilman kuumuuden takia
♣ Ottomoottorissa sytytystulppa sytyttää seoksen

Dieselmoottorit voidaan karkeasti jakaa esikammio- ja suoraruiskutusmoottoreihin

Common-Rail suoraruiskutus

Esikammioruiskutusmenetelmän ominaisuudet
♣ Polttoneste ruiskutetaan esikammioon
♣ Osa polttonesteestä syttyy esikammiossa
♣ Loput polttonesteestä puhalletaan palotilaan
♣ Palaminen tapahtuu suhteellisen hitaasti
  • hyötysuhde: noin 35 %  (bensamoottorissa n. 27%)
  • alhaisempi huippupaine
  • kevyempi rakenne
  • kompaktimpi rakenne
  • hiljaisempi moottorin ääni
  • soveltuu pääasiassa seuraaviin: Hyötyajoneuvot & henkilöautot
Suoraruiskutusmenetelmän ominaisuudet
♣ Polttoneste ruiskutetaan suoraan palotilaan.
♣ Polttoneste höyryrystyy
♣ Palaminen alkaa koko seoksessa samanaikaisesti
  • erittäin korkea hyötysuhde: noin 45% (taloudellisuus, ympäristyönsuojelu)
  • kova moottorin ääni
  • massiivinen rakenne
  • soveltuu pääasiassa seuraaviin: kuorma-autot, rakennuskoneet, maatalouskoneet, laivojen moottorit
Uudemmat suoraruiskumenetelmät
♣ Jakajaruiskutuspumppu/Riviruiskutuspumppu jossa määränsäädin
♣ Jakajaruiskutuspumppu jossa magneettiventtiili
♣ Pumppusuuttimet (PDE, PLD)


♣ Varaajaruiskutusjärestelmä Common-Rail (yhteispaineruiskutus)

Kierto
♣ Tulo: Polttonestesäiluöstä ruiskutusjärjestelmään
♣ Paluu: ruiskutusjärjestelmästä polttonestesäiliöön
♣ Kierto: komponenttien jäähdytys ja voitelu

Tognum: MTU & MTU Onsite Energy By-Nc-Sa
Polttonestekierron tehtävät
♣ Polttonestesäiliö: polttonesteen varastointi
♣ Polttonestesuodatin: polttonesteen puhdistus
♣ Polttonesteen esilämmitysventtiili: polttonesteesn esilämitys, ettei se tuki kylmänä suodatinta
♣ Polttonesteen siirtopumppu: polttonesteen siirto polttonestesäiliöstä korkeapainepumpulle, voi olla sähköinen tankin sisällä tai mekaaninen nokka-akselin päässä
♣ Sähköinen pysäytysventtiili: polttonesteen saannin keskeytys
♣ Korkea painepumppu: polttonesteen korkeapaineen muodostaminen eli nostaa paineen ruiskutuspaineeseen n. 1350 bar
♣ Rail-putki: polttonesteen varaaminen korkeapaineisena
♣ Ruiskutussuutin: polttonesteen ruiskutus
♣ Rail-putken painetunnistin: polttonesteen paineen mittaus, moottori tietää kuinka kauan suutinta pitää pitää auki
♣ Paineensäätöventtiili: polttonesteen paineensäätö
♣ Polttonesteen jäähdytin: polttonesteen jäähdytys

Polttonesteen siirtopumppu
♣ Polttoneteen siirtopumppu on hammaspyöräpumppu.
♣ Nokka-akseli käyttää polttonesteen siirtopumppua.
♣ Ylipaineventtiili rajoittaa polttonesteen matalapaineen 3,5 baariin.

Korkeapainepumpun rakenne
♣ Korkeapainepumppu on säteismäntäpumppu.
♣ Toimintatapa

  • Polttoneste imetään.
  • Polttonesteeseen muodostetaan paine.
  • Polttoneste siirretään Rail-putkeen.
Polttonesteen korkeapaine
♣ Polttonesteen korkeapaine määrätytyy moottorin kierroksien mukaan; alhaisilla kirroksilla ei tarvitse paineen olla kuin 200 bar

Suuttimien rakenne
♣ Polttonesteenruiskutus tapahtuu suuttimien avulla.
♣ Injektorit saavat toimintaansa hydraulisen tehostuksen. 
♣ Polttonestepaine toimii voimanlähteenä.
♣ Lepotila
  • Lepotilassa suutinneula sulkee suuttimen.
  • Polttonestettä ei pääse tippumaan palotilaan.
♣ Suutin avautuu
  • Magneettiventtiili avaa yhteyden venttiiliohjaustilan ja paluukierron välille.
  • Suutinneula työnnetään takaisin.
  • Ruiskutus tapahtuu.

 Tognum: MTU & MTU Onsite Energy By-Nc-Sa
♣ Suutin sulkeutuu

  • Kuulaistukkaventtiili sulkee yhteyden paluukiertoon.
  • Venttiilienohjaustilaan muodostuu jälleen paine.
  • Suutinneula työntyy eteenpäin ja ruiskutus päättyy.