Jak działa silnik Diesla? Jest bardziej wydajny cieplnie, ale czy bardziej zanieczyszcza?

Silniki Diesla nadal cieszą się dużą popularnością, choć są coraz bardziej zwalczane, a silniki benzynowe zwiększają swój udział w rynku kosztem diesli. Ale czy wiemy, jak działa silnik Diesla i jakie są jego główne różnice w porównaniu z silnikami benzynowymi? Wyjaśnimy Ci, jak działa silnik Diesla, abyś poznał te różnice i mógł lepiej wybrać swój następny samochód. Przynajmniej jeśli chodzi o mechanikę.

Na początek przedstawimy pochodzenie silników Diesla. Zostały one opracowane przez inżyniera Rudolfa Diesla w 1893 roku. Diesel pracował dla firmy MAN, która już wtedy produkowała silniki o dużej mocy do napędu dużych pojazdów. Z tej idei wyrosła potrzeba stworzenia silnika o wyższej sprawności cieplnej. Ostatecznie eksplozja jednego z jego eksperymentalnych silników poważnie zraniła inżyniera i jego asystentów. Na szczęście prace były kontynuowane i przyniosły owoce.

Działanie silnika Diesla: cykl Diesla

Silnik Diesla ma wspólną większość mechaniki z silnikami benzynowymi, choć działa inaczej. Pracuje w czterech suwach, tak jak tamte, ale sposób wytwarzania spalania oleju napędowego jest inny i właśnie w tym tkwi ich różnica. Oto cztery suwy, na jakich pracują silniki spalinowe:

• Ssanie: W tym pierwszym suwie otwiera się zawór dolotowy, wpuszczając powietrze, a tłok porusza się w dół. Ruch tłoka prowadzi go do najniższego położenia, pozwalając wypełnić całą przestrzeń powietrzem.
• Sprężanie: W drugim suwie tłok ponownie unosi się, a jego ruch powoduje sprężenie powietrza, dzięki czemu wzrasta jego temperatura, przygotowując do wtrysku paliwa, które odpowiada za napęd silnika.
• Spalanie: W miarę sprężania powietrza, w określonym momencie następuje wtrysk rozpylonego paliwa, które po zetknięciu ze sprężonym powietrzem podnosi jego temperaturę do 700–900 stopni Celsjusza, zapala się i powoduje opadanie tłoka.
• Wydech: Spalanie paliwa powoduje powstanie gazów resztkowych, które są usuwane z silnika przez zawór wydechowy, podczas gdy powietrze ponownie wpadające do cylindra wypycha je, zostawiając czystą przestrzeń gotową do rozpoczęcia cyklu od nowa. Gazy trafiają do układu wydechowego, gdzie są oczyszczane przez filtry, w które wyposażony jest pojazd z silnikiem Diesla, aby zapobiec przedostawaniu się szkodliwych gazów do atmosfery.

Ten typ silników nie ma iskry zapłonowej, ponieważ spalanie zachodzi w momencie zetknięcia rozpylonego paliwa ze sprężonym powietrzem, co czyni go znacznie bardziej wydajnym niż sposób wywoływania eksplozji w silniku benzynowym. Co prawda wymaga to nie tylko grubszych i bardziej wytrzymałych ścianek silnika, ale także kilku elementów wytwarzających odpowiednie ciśnienie do pracy.

Większa sprawność cieplna, ale większe zanieczyszczenie powietrza

Paliwo jest tańsze, a jego wydajność lepsza niż benzyny. Silnik Diesla pracuje przy mniejszej liczbie obrotów, dlatego może mieć dłuższą żywotność. Wymaga mniej konserwacji, choć naprawy usterek są droższe. Ponadto wszyscy wiemy, co dzieje się z silnikami Diesla. Zanieczyszczenie jest większe pod względem poziomów NO_x (w atmosferze) i sprawia, że wiele miast rozważa zakaz używania samochodów z silnikiem Diesla.

Są jednak tacy, którzy uważają, że technologia diesla się poprawi i uniknie zniknięcia pod naciskiem przepisów.

Różnice między silnikiem benzynowym a silnikiem Diesla

Główna różnica między silnikiem benzynowym a silnikiem Diesla polega na paliwie. Na początku silniki Diesla budowano tak, aby używały tego samego paliwa, co stosowane do oświetlenia publicznego, paliwa cięższego i tańszego od benzyny. Potwierdziło się ono jako paliwo wydajniejsze w transporcie ciężkim, a wkrótce także w mniejszych, popularnych pojazdach – samochodach osobowych. Jest mniej rafinowane niż benzyna i po spaleniu emituje więcej zanieczyszczeń.