Hogyan működik a dízelmotor? Hőhatásfoka magasabb, de többet szennyez?

A dízelmotorok továbbra is nagyon népszerűek, bár egyre inkább háttérbe szorulnak, a benzinmotorok pedig egyre nagyobb piaci részesedést szereznek a dízelekkel szemben. De tudjuk, hogyan működik a dízelmotor, és melyek a főbb különbségek a benzinmotorokhoz képest? Elmagyarázzuk, hogyan működik a dízelmotor, hogy megismerd ezeket a különbségeket, és jobban választhass következő autód előtt. Legalábbis a mechanika szempontjából.

Kezdjük azzal, hogy felidézzük a dízelmotorok eredetét. Ezeket Rudolf Diesel mérnök fejlesztette ki 1893-ban. Diesel a MAN vállalatnál dolgozott, amely akkoriban már nagy teljesítményű motorokat gyártott nagy járművek hajtására. Ebből az ötletből született meg az igény egy nagyobb hőhatásfokú motor létrehozására. Végül egyik kísérleti motorjának felrobbanása súlyosan megsebesítette a mérnököt és segédeit. Szerencsére a munka folytatódott, és meghozta gyümölcsét.

A dízelmotor működése: a dízelciklus

A dízelmotor mechanikájának nagy részét a benzinmotorokkal osztja meg, bár működése eltérő. Négyütemű, akárcsak azok, de a gázolaj égésének létrehozása más, és ebben rejlik a különbség. Az égésmotorok négy ütemét a következőképpen kell érteni:

• Szívás: Ebben az első ütemben kinyílik a szívószelep, beengedi a levegőt, a dugattyú pedig lefelé mozog. A dugattyú mozgása a legalsó pontig viszi, így a teljes tér megtelik levegővel.
• Sűrítés: A második ütemben a dugattyú ismét felfelé mozog, és mozgása összenyomja a levegőt, aminek hőmérséklete emelkedik, így előkészíti az üzemanyag érkezését, amely a motor működtetéséért felel.
• Égés: Ahogy a levegő összenyomódik, egy bizonyos pillanatban porlasztott üzemanyag befecskendezése történik, amely a sűrített levegővel érintkezve hőmérséklete 700 és 900 Celsius-fok közé emelkedik, meggyullad, és a dugattyú lefelé mozdul.
• Kipufogás: Az üzemanyag égése maradék gázokat hoz létre, amelyeket a kipufogószelepen keresztül távolítanak el a motorból, míg a visszaáramló levegő kitolja őket, így a tér tisztán és készen áll a ciklus újrakezdésére. A gázok a kipufogóba jutnak, ahol a dízelautó szűrői tisztítják meg, hogy a szennyező gázok ne jussanak a légkörbe.

Az ilyen motoroknak nincs gyújtógyertyájuk, mivel az égés akkor következik be, amikor a porlasztott üzemanyag érintkezik a sűrített levegővel, ami sokkal hatékonyabbá teszi őket, mint a benzinmotorban történő robbanás létrehozása. Ehhez azonban nemcsak vastagabb és ellenállóbb hengerfalakra van szükség, hanem több olyan elemre is, amely a működéshez megfelelő nyomást állítja elő.

Magasabb hőhatásfok, de nagyobb légszennyezés

Az üzemanyag olcsóbb, és hatásfoka jobb, mint a benziné. A dízelmotor alacsonyabb fordulatszámon jár, ezért hosszabb élettartamú lehet. Kevesebb karbantartást igényel, bár a meghibásodások javítása drágább. Emellett mindannyian tudjuk, mi történik a dízelmotorokkal. A szennyezés mértéke magasabb a NO_x szintek tekintetében (légkör), és ez miatt sok város fontolgatja a dízelmotoros autók használatának betiltását.

Vannak azonban, akik úgy vélik, hogy a dízeltechnológia fejlődni fog, és megmenekül attól, hogy a szabályozás miatt eltűnjön.

A benzinmotor és a dízelmotor közötti különbségek

A benzinmotor és a dízelmotor közötti fő különbség az üzemanyag. Kezdetben a dízelmotorokat ugyanazzal az üzemanyaggal használták, mint a közvilágításhoz, egy a benzinnél nehezebb és olcsóbb üzemanyaggal. Ez bizonyult hatékonyabb üzemanyagnak a nehéz szállításhoz, és hamarosan a kisebb, népszerű járművekhez, az autókhoz is. Finomítottsága kisebb, mint a benziné, és égés után több szennyeződést bocsát ki.