Glavne prednosti dizel motora u odnosu na benzince

U odnosu na druge motore sa unutrašnjim sagorevanjem, dizel motori imaju nekoliko prednosti: Za ostvarivanje istog rada, troše manje goriva od benzinskih motora zbog većih temperatura koje se razvijaju u motoru i većeg stepena kompresije. Benzinski motori najčešće konvertuju oko 25 % hemijske energije goriva u mehanički rad, dok kod dizel motora ovaj procenat prelazi 30 %.

– Dizel motori nemaju električnu instalaciju visokog napona potrebnu za stvaranje varnice na svećici kao benzinski motori, što ima za posledicu veću gotovost i raspoloživost motora, kao i veću otpornost na vlagu iz okolne atmosfere. Isto tako, dizel motori ne emituju elektromagnetne talase kao primarni i sekundarni namotaji uređaja za stvaranje visokog napona potrebnog za varnicu na svećici. Treba napomenuti da ti elektromagnetni talasi koje emituje benzinski motor mogu da utiču na rad navigacione i komunikacione opreme, što je posebno važno kod primene u avijaciji i mornarici.

najbolji-_auto_logo_670-1

– Bolje podnose opterećenje preko nominalne snage od benzinskih motora.

– Životni vek dizel motora je gotovo dva puta duži od životnog veka benzinskog motora, kako zbog korišćenja pojačanih delova prilikom proizvodnje motora zbog većih opterećenja i temperatura, tako i zbog boljih lubrikativnih karakteristika dizel goriva u odnosu na benzin, a time i manjeg trošenja delova.

– Za primenu u mnogim tehničkim sistemima, dizel gorivo je znatno sigurnije od benzina – nije eksplozivno, ne oslobađa zapaljive pare iako uz prisustvo “fitilja” gori na vazduhu. Manja isparljivost dizel goriva posebno je važna u primeni na brodovima, gde je stvaranje zapaljivih i eksplozivnih para posebno opasno.

– Na svakom stepenu opterećenja, stepen potrošnje goriva kod dizel motora ostaje približno konstantan u odnosu na razvijenu snagu, dok se kod benzinskih motora i gasnih turbina stepen potrošnje povećava proporcinalno povećanju opterećenja i povećanju snage na izlazu.

– Dizel motori odaju manje neiskorišćene toplote kroz izduvne gasove i tečnost kojom se hlade, sadržaj ugljen monoksida u izduvnim gasovima je minimalan, te se mogu koristiti i u rudnicima.

– Ne postoji opasnost od “detonacije” – preranog paljenja goriva u cilindrima.

– Bio gorivo za dizel motor se relativno lako proizvodi procesom esterifikacije i može se odmah upotrebiti, dok se bio-benzin mora dodatno hemijski prilagođavati ili mu se moraju dodavati antidetonari kao etanol. Ovo čini dizel motor povoljnijim za očuvanje životne sredine, na šta se polaže sve veća pažnja.

motor-kia-DSC_7562

Najznačajnija razlika između dizel i benzinskog motora je u načinu ubrizgavanja i paljenja goriva u cilindrima. Dok se kod benzinskog ili OTO motora smeša vazduha i goriva „stvara“ pre ubacivanja u cilindar gde se pali iskrom koju daje poseban uređaj – svećica, kod dizel motora u cilindru se sabija u taktu kompresije samo vazduh, što mu uz kompresioni odnos od 15 do 22 podiže pritisak na 40 bara (i više) a temperaturu na 5500 C i više. U momentu kad se klip u taktu kompresije približava gornjoj mrtvoj tački (GMT), u cilindar se ubrizgava gorivo, koje se zbog visoke temperature odmah raspršuje u mikroskopske kapljice i pali. Neki motori imaju i pretkomore ili vrtložne komore u glavi, radi boljeg mešanja goriva i vazduha i stvaranja smeše koja će potpunije izgoreti u cilindru, a neki i posebnu konstrukciju čela klipa sa istom svrhom. Tako nema mogućnosti da dođe do preranog paljenja goriva, tzv. detonacije, kao kod benzinskih motora, pa nema potrebe da se u gorivo dodaju anti-detonatori (tetra-etil olovo, etanol i slično). Ovaj princip znatno povećava stepen korisnog dejstva dizel motora, pojednostavljuje korišćenje i održavanje. Paljenje goriva stvara vrlo visoki pritisak na čelo klipa i izaziva njegovo kretanje prema donjoj mrtvoj tački (DMT) u jedinom radnom taktu – ekspanziji. Pravolinijsko kretanje klipa na radilici ili kolenastom vratilu pretvara se u kružno kretanje koje se lakše koristi za rad pogonjene mašine.

Glava dizel motora sa pretkomorom:

Razvoj dizel motora doveo je i do razvoja sistema ubrizgavanja i paljenja goriva. Od prvobitnog ubrizgavanja goriva u jednom mlazu, kod današnjih dizel motora gorivo ubacuju u cilindar posebni injektori sa 4 do 12 malih otvora u mlaznici, koji omogućavaju veoma fino raspršivanje goriva u komprimiranom vazduhu, tako da je sagorevanje goriva mnogo potpunije – na ispuhu nema nesagorelih ugljovodoničnih gasova. Osim što je važno zbog manjeg zagađivanja životne sredine, ovo je važno i zbog toga što povećava stepen korisnog dejstva motora i daje mirniji rad motora, sa manjim “lupanjima” koja su karakteristična za ovaj tip motora. Kod sporohodnih dizel motora starije izvedbe, doslovno se može čuti kada se upali gorivo u cilindru – udar eksplozije goriva čuje se kada se stoji pored motora.

Prosti ubrizgač goriva dizel motora:

Osim toga, primenom sistema turbopunjača vazduha, u cilindrima motora nalazi se više vazduha pod većim pritiskom, što dopušta da u cilindru u jednom radnom taktu sagori više goriva. Zbog toga motor iste zapremine cilindra može da da veću snagu na izlazu radilice.

Vitalni deo svakog dizel motora je mehanički ili elektronski regulator koji reguliše broj obrtaja motora na “praznom hodu” i maksimalni broj obrtaja preko kontrole količine goriva koje se ubrizgava u cilindre. Često se, posebno kod manjih dizel motora, regulator izrađuje u bloku sa pumpom za ubrizgavanje.

Foto: Aleksandar Todorović

najboljiauto-com-motor
Za razliku od benzinskih motora, količina vazduha koja se sabija u cilindrima dizel motora ne kontroliše se posebnim uređajem, zbog čega dizel motor bez regulatora ne može stabilno raditi (na konstantnom broju obrataja) i lako može da dođe do tzv. “iberture” – ili “zaletanja” motora. Ako se ovo desi, motor dobija nekontrolisano visok broj obrtaja, daleko iznad maksimalno dozvoljenog broja, što može da dovede na kraju do prave eksplozije motora.

Mehanički regulator broja obrtaja pogoni se sa razvodnih zupčanika motora. Sistem regulatora je kombinacija opruga i inercionih masa, koje kontrolišu broj obrtaja u zavisnosti od komande koja je data motoru i opterećenja motora.

Mehanički regulator – delovi i princip rada:

Moderni elektronski regulatori nazivaju se elektronski kontrolni moduli (ECM) ili elektronske kontrolne jedinice (ECU). Ovakav regulator signal o trenutnom broju obrtaja motora dobija sa posebnog senzora. Sa drugih senzora dobija podatke o pritisku u usisnom cevovodu vazduha i temperaturi goriva, te na osnovu obrade svih podataka u CPU (procesoru), reguliše količinu goriva koja će biti ubrizgana u cilindre i precizno vreme ubrizgavanja goriva, sa ciljem maksimiziranja snage i efikasnosti i smanjenja emisije štetnih gasova u ispuhu motora. U principu, gorivo se u cilindar ubrizgava pre nego klip dosegne gornju mrtvu tačku (GMT), a optimalan ugao ili momenat ubrizgavanja izražen u stepenima zavisi od konstrukcije motora, broja obrtaja i opterećenja. Ubrizgavanje goriva pre stizanja klipa u GMT za rezultat ima veće pritiske i temperature u cilindrima, veći stepen korisnog dejstva motora, ali i veću buku i emisiju azotnih oksida u ispušnim gasovima. Kasnije ubrizgavanje goriva za posledicu nekompletno sagorevanje, smanjenje efikasnosti motora, povećanje količine dima u ispušnim gasovima, u kojima je u ovom slučaju mnogo čvrstih materija i nesagorelih ugljovodonika iz goriva. Jasno je da su moderni elektronski regulatori neophodni za što ekonomičnije i racionalnije korišćenje savremenih motora.