Drie basiese grootte groepe
Daar is drie basiese groepe dieselenjins op grond van krag - klein, medium en groot. Die klein enjins het krag-uitsetwaardes van minder as 16 kilowatt. Dit is die mees geproduseerde dieselenjin tipe. Hierdie enjins word gebruik in motors, ligte vragmotors en sommige landbou- en konstruksietoepassings en as klein, stilstaande elektriese kragopwekkers (soos dié op plesiervaartuie) en as meganiese dryf. Dit is tipies direkte inspuiting, in-line, vier- of ses-silinder-enjins. Baie is turbo -aangejaag met naskoelers.

Medium enjins het kragvermoë van 188 tot 750 kilowatt, oftewel 252 tot 1 006 perdekrag. Die meerderheid van hierdie enjins word in swaar vragmotors gebruik. Dit is gewoonlik direkte inspuiting, in-line, ses-silinder turbo-aangejaagde en naskoel-enjins. Sommige V-8- en V-12-enjins behoort ook tot hierdie groepsgroep.

Groot dieselenjins het kraggraderings van meer as 750 kilowatt. Hierdie unieke enjins word gebruik vir mariene, lokomotiewe en meganiese dryftoepassings en vir elektriese kragopwekking. In die meeste gevalle is dit direkte inspuiting, turbo-aangejaagde en nasekoelde stelsels. Hulle kan teen so laag as 500 omwentelinge per minuut werk wanneer betroubaarheid en duursaamheid van kritieke belang is.

Tweeslag- en vierslagmotors
Soos vroeër opgemerk, is dieselenjins ontwerp om op die twee- of vierslagsiklus te werk. In die tipiese vierslag-siklus-enjin is die inlaat- en uitlaatkleppe en die spuitstuk van die brandstofinspuiting in die silinderkop geleë (sien figuur). Dikwels word dubbele klepreëlings - twee inname en twee uitlaatkleppe - gebruik.
Die gebruik van die tweeslag-siklus kan die behoefte aan een of albei kleppe in die enjinontwerp uitskakel. Die lug en inlaatlug word gewoonlik deur poorte in die silindervoering voorsien. Uitlaat kan óf deur kleppe in die silinderkop óf deur poorte in die silindervoering geleë wees. Enjinkonstruksie word vereenvoudig wanneer 'n poortontwerp gebruik word in plaas van een wat uitlaatkleppe benodig.

Brandstof vir diesels
Petroleumprodukte wat normaalweg as brandstof vir dieselenjins gebruik word, is distillate wat bestaan ​​uit swaar koolwaterstowwe, met minstens 12 tot 16 koolstofatome per molekule. Hierdie swaarder distillate word uit ru -olie geneem nadat die vlugtiger gedeeltes wat in petrol gebruik word, verwyder is. Die kookpunte van hierdie swaarder distillate wissel van 177 tot 343 ° C (351 tot 649 ° F). Hulle verdampingstemperatuur is dus baie hoër as dié van petrol, wat minder koolstofatome per molekule het.

Water en sediment in brandstof kan skadelik wees vir die werking van die enjin; Skoon brandstof is noodsaaklik vir doeltreffende inspuitingstelsels. Brandstof met 'n hoë koolstofreste kan die beste hanteer word deur enjins met 'n lae snelheidsrotasie. Dieselfde geld vir diegene met 'n hoë as- en swaelinhoud. Die cetaan -nommer, wat die ontstekingskwaliteit van 'n brandstof definieer, word bepaal met behulp van ASTM D613 “Standaardtoetsmetode vir die cetaan aantal dieselbrandstof.”

Ontwikkeling van dieselenjins
Vroeë werk
Rudolf Diesel, 'n Duitse ingenieur, het die idee vir die enjin wat nou sy naam dra, bedink nadat hy 'n toestel gesoek het om die doeltreffendheid van die Otto-enjin te verhoog (die eerste vierslag-siklus-enjin, gebou deur die 19de-eeuse Duitse ingenieur Nikolaus Otto). Diesel het besef dat die elektriese ontstekingsproses van die petrolenjin uitgeskakel kan word as die kompressie tydens die kompressieslag van 'n suier-silinderapparaat die lug kan verhit tot 'n temperatuur hoër as die temperatuur van die motor se temperatuur van 'n gegewe brandstof. Diesel het so 'n siklus in sy patente van 1892 en 1893 voorgestel.
Oorspronklik is óf poeierige steenkool of vloeibare petroleum as brandstof voorgestel. Diesel het poeierige steenkool, 'n neweproduk van die Saar-steenkoolmyne, gesien as 'n geredelik beskikbare brandstof. Saamgeperste lug moes gebruik word om steenkoolstof in die enjinkilinder in te bring; Die beheer van die tempo van steenkoolinspuiting was egter moeilik, en nadat die eksperimentele enjin deur 'n ontploffing vernietig is, het diesel na vloeibare petroleum gedraai. Hy het voortgegaan om die brandstof met saamgeperste lug in die enjin in te bring.
Die eerste kommersiële enjin wat op Diesel se patente gebou is, is in St. Louis, Mo., geïnstalleer deur Adolphus Busch, 'n brouer wat een gesien het tydens 'n uiteensetting in München en 'n lisensie by Diesel gekoop het vir die vervaardiging en verkoop van die enjin in die Verenigde State en Kanada. Die enjin het jare lank suksesvol bedryf en was die voorloper van die Busch-Sulzer-enjin wat baie duikbote van die Amerikaanse vloot in die Eerste Wêreldoorlog aangedryf het. 'N Ander dieselenjin wat vir dieselfde doel gebruik is, was die Nelseco, gebou deur die nuwe Londense skip en enjinonderneming In Groton, Conn.

Die dieselenjin het die primêre kragsentrale vir duikbote tydens die Eerste Wêreldoorlog geword. Dit was nie net ekonomies in die gebruik van brandstof nie, maar was ook betroubaar onder oorlogstoestande. Diesel, minder vlugtig as petrol, is veiliger geberg en hanteer.
Aan die einde van die oorlog was baie mans wat diesels bedryf het, op soek na vredestyd. Vervaardigers het diesels vir die vredestyd -ekonomie begin aanpas. Een modifikasie was die ontwikkeling van die sogenaamde semidiesel wat op 'n tweeslag-siklus teen 'n laer kompressiedruk werk en van 'n warm gloeilamp of buis gebruik maak om die brandstoflading aan te steek. Hierdie veranderinge het gelei tot 'n enjin wat goedkoper is om te bou en te onderhou.

Brandstofinspuitingstegnologie
Een aanstootlike kenmerk van die volledige diesel was die noodsaaklikheid van 'n hoë druk lugkompressor. Nie net was die energie nodig om die lugkompressor aan te dryf nie, maar 'n koel -effek dat vertraagde ontsteking plaasgevind het toe die saamgeperste lug, tipies op 6,9 megapascals (1 000 pond per vierkante duim), skielik uitgebrei word in die silinder, wat 'n druk van ongeveer 3,4 gehad het tot 4 megapascals (493 tot 580 pond per vierkante duim). Diesel het 'n hoë druk lug nodig gehad om poeier steenkool in die silinder in te bring; Wanneer vloeibare petroleum die poeier steenkool as brandstof vervang het, kan 'n pomp gemaak word om die plek van die hoëdruk-lugkompressor in te neem.

Daar was 'n aantal maniere waarop 'n pomp gebruik kon word. In Engeland het die Vickers-onderneming die Common Rail-metode genoem, waarin 'n battery pompe die brandstof onder druk gehandhaaf het in 'n pyp met die lengte van die enjin met lei na elke silinder. Vanuit hierdie spoor (of pyp) brandstofvoorsieninglyn het 'n reeks inspuitingskleppe die brandstoflading aan elke silinder op die regte punt in sy siklus toegelaat. 'N Ander metode gebruik CAM-aangedrewe gek, of suiertipe, pomp om brandstof onder 'n oomblik hoë druk op die inspuitklep van elke silinder op die regte tyd te lewer.

Die uitskakeling van die inspuitingslugkompressor was 'n stap in die regte rigting, maar daar was nog 'n probleem wat opgelos moes word: die uitlaat van die enjin bevat 'n oormatige hoeveelheid rook, selfs by die uitsette binne die perdekrag van die enjin, en selfs al is daar daar was genoeg lug in die silinder om die brandstoflading te verbrand sonder om 'n verkleurde uitlaat te laat wat normaalweg te veel aangedui het. Ingenieurs het uiteindelik besef dat die probleem was dat die oombliklik hoë-druk inspuitingslug wat in die enjinkilinder ontplof het, die brandstoflading doeltreffender versprei het as die plaasvervangende meganiese brandstofspuitpunte, met die gevolg dat die brandstof sonder die lugkompressor die brandstof moes doen Soek die suurstofatome om die verbrandingsproses te voltooi, en aangesien suurstof slegs 20 persent van die lug uitmaak, het elke brandstofatoom slegs een kans gehad in vyf van 'n suurstofatoom. Die resultaat was onbehoorlike verbranding van die brandstof.

Die gewone ontwerp van 'n brandstofinspuitspuitstuk het die brandstof in die silinder in die vorm van 'n keëlbespuiting ingebring, met die damp wat vanaf die spuitstuk uitstraal, eerder as in 'n stroom of straal. Daar kan baie min gedoen word om die brandstof deegliker te versprei. Verbeterde vermenging moes bewerkstellig word deur addisionele beweging aan die lug oor te dra, meestal deur induksie-vervaardigde lugswaai of 'n radiale beweging van die lug, genaamd Squish, of albei, vanaf die buitenste rand van die suier na die middel. Verskeie metodes is gebruik om hierdie wervel en peper te skep. Die beste resultate word blykbaar verkry wanneer die lugswaai 'n definitiewe verband met die brandstofinspuitingstempo het. Doeltreffende gebruik van die lug binne die silinder vereis 'n rotasiesnelheid wat veroorsaak dat die toegemaakte lug deurlopend van die een bespuiting na die volgende gedurende die inspuitingstydperk beweeg, sonder uiterste insakking tussen siklusse.