Dieselový motor: základy

Mnoho vodičov, ktorí sa rozhodli pre auto s dieselovým motorom, už pozná všetky jeho výhody a aj zvláštnosti. Avšak tí, ktorí s týmto druhom motora nemajú skúsenosti, môžu mať množstvo otázok. V našom článku sa budeme zaoberať práve týmito otázkami.

Dieselový motor: história

O dieselovej pohonnej jednotke sa po prvýkrát uvažovalo už v roku 1824, kedy francúzsky fyzik a matematik Sadi Carnot vytvoril teóriu účinnejšieho zariadenia, v ktorom by sa pracovné médium malo zahriať až na bod vzplanutia rýchlym stlačením. Tento princíp bol neskôr použitý ako základ pre zostrojenie dieselového motora.

Počas ďalších rokov mnoho vedcov pracovalo na tvorbe dieselového motora. Boli to napríklad Herbert Akroyd-Stuart a Gustav Trinkler. Avšak až v roku 1887 sa Rudolfovi Dieselovi podarilo skonštruovať prvý prakticky využiteľný a účinný prototyp.

Vynálezca pôvodne veril, že najlepším palivom pre tento motor bude uhoľný prach, ale kvôli jeho abrazívnym vlastnostiam a komplikáciám spojených s dodávkou paliva do valcov sa tohto nápadu vzdal. Na druhej strane, vynález R. Diesela pracoval veľmi dobre na rastlinný olej a ľahké olejové produkty.

Dieselové motory sa neustále vylepšovali a zdokonaľovali. Dnes je množstvo moderných osobných a nákladných áut vybavených práve týmito silnými, spoľahlivými a účinnými pohonnými jednotkami.

Princíp fungovania

Dnešné osobné autá majú väčšinou štvortaktný motor. Ich pracovný cyklus sa skladá zo štyroch fáz:

1. Nasávanie, kedy sa kľukový hriadeľ otočí od 0 do 180°. V tejto fáze vstupuje vzduch do valca cez otvorený ventil.
2. Stlačenie (kompresia): V tejto fáze je kľukový hriadeľ otočený od 180 do 360°. Piest spôsobí, že vzduch v komore sa stlačí 16–25 krát a jeho teplota sa zvýši na 700–900 °C.
3. Spaľovanie: V tejto fáze je kľukový hriadeľ otočený od 360 do 540°, vstrekuje sa palivo a zapáli sa. Látky, ktoré sú výsledkom spálenia umožnia pohyb piestu smerom dolu.
4. Výfuk: kľukový hriadeľ je otočený o 540–720° od jeho pôvodnej polohy. Piest sa pohybuje smerom nahor, plyny sa spaľujú a sú odvádzané do výfukového potrubia.

V dieselovom motore je palivo dodávané cez vstrekovacie čerpadlo. V moderných autách sa používa niekoľko druhov vstrekovacích čerpadiel:

• In-Line (radové). Obsahuje pár piestov podľa počtu valcov motora. Vačkový hriadeľ pripojený ku kľukovému hriadeľu spôsobuje pohyb týchto piestov, ktoré striedavo otvárajú a zatvárajú sacie otvory. Takto sa vytvorí tlak pre otvorenie vstrekovacieho ventilu a palivo sa dostane do príslušného vstrekovača. Tieto čerpadlá sú spoľahlivé, ale väčšinou sa inštalujú do nákladných áut: výrobcovia prestali používať tieto prvky v osobných autách od roku 2000.
• Distribučné. Ich konštrukcia zahŕňa jeden alebo dva piesty, ktoré vykonávajú otočný alebo recipročný pohyb, pomocou ktorého distribuujú palivo do valcov. Zaručuje to rovnomernejšie rozdelenie paliva, ale komponenty sa opotrebovávajú rýchlejšie. Preto sa tieto čerpadlá inštalujú väčšinou do osobných áut.
• Vysokotlakové čerpadlá. Využívajú systém dodávky paliva Common Rail a slúžia na to, aby sa palivo dodalo potrubím, v ktorom sa udržuje vysoký tlak po celú dobu, bez ohľadu na mód chodu motora. Používanie tohto systému umožňuje zvýšenie krútiaceho momentu motora o 25% pri nízkych otáčkach a zníženie spotreby paliva až o 20%.
• Jednotkové vstrekovače. Jednotkové vstrekovače s funkciou kompresie a vstrekovania korešpondujú s každým valcom. Použitie tohto systému umožňuje zvýšenie účinnosti paliva a znižuje jedovatosť výfukových plynov, pretože proces vstrekovania sa uskutočňuje v troch fázach. Predbežné vstrekovanie zaručuje hladké spaľovanie a následné vstrekovanie zaručuje regeneráciu filtra pevných častíc (sadzí).

5 kľúčových výhod dieselových motorov:

1. V porovnaní s benzínovým motorom konzumujú priemerne až o 30% menej paliva. Je to kvôli vysokému tlaku vo vnútri spaľovacích komôr, dizajnu motora a jeho pracovných princípov a množstvu iných faktorov. V mnohých krajinách sú autá s dieselovým motorom aj lacnejšie než benzínové.
2. V dieselových motoroch sa palivo spaľuje hneď po uvedení do systému, čím sa zaručuje vysoký krútiaci moment aj pri nízkych otáčkach. Zlepšuje to trakciu auta, dynamiku a ovládateľnosť auta.
3. Má vyššiu účinnosť, niekedy dosahujúcu hodnoty až 50%.
4. Vďaka žeraviacim sviečkam a vyhrievaným vstrekovačom štartuje dieselový motor hladko bez ohľadu na okolitú teplotu.
5. Životnosť tohto druhu motora je dvojnásobná, v porovnaní s benzínovým motorom.

Dieselové motory: 9 pravidiel používania od odborníkov z AutoDoc:

Aby ste sa vyhli častým opravám motora a palivového systému, dodržujte tieto jednoduché pravidlá:

1. Včas meňte palivový filter a oddeľovač vody od paliva. Dieselové komponenty sú veľmi citlivé na mechanické častice a vodu. Kvôli zložitej konštrukcii sa vstrekovače a čerpadlo veľmi ľahko zapchajú a síra z paliva sa zmieša s vodou a premení sa na kyselinu sírovú, ktorá má deštrukčný vplyv na komponenty motora.
2. Zabezpečte, aby ste vždy tankovali kvalitné palivo. Vysoký obsah síry v palive nízkej kvality skracuje životnosť a účinnosť motorového oleja a môže spôsobiť zlyhanie filtra pevných častíc.
3. Počas jazdy nevyužívajte vysoké otáčky: pre motor predstavujú len zvýšenú záťaž.
4. Vždy zabezpečte, aby bola teplota paliva zhodná s teplotou okolia. Dieselové palivo obsahuje parafín, ktorý pri veľmi nízkych teplotách zamŕza. Preto sa v zime odporúča používať zimné palivo (pre teploty od -25 °C do 0 °C) alebo „arktické“ palivo, ktoré si udrží viskozitu pri teplotách od -35°C do 0°C. V servise vám väčšinou vždy povedia, v akom teplotnom rozmedzí je možné dané palivo používať.
5. Dôkladne si pre vaše palivo vyberte vhodné prídavné látky. Ak jazdíte v drsnom podnebí, dobrou voľbou pre vaše auto budú anti-gélové prvky. V ponuke sú aj prídavné látky zvyšujúce krútiaci moment motora a objem zvýšením účinnosti spaľovania palivovej zmesi, a tiež čistiace prvky na vyčistenie palivového a motorového potrubia.
6. Striedajte jazdu v meste s jazdou mimo mesta a z času na čas zvýšte otáčky na 2,500 ot./min. V tomto móde jazdy sa spália zvyšky sadzí a uhlíka, čím sa znižuje riziko zavarenia vstrekovačov, zaseknutia krúžku piestu a zlyhania katalyzátora.
7. Motor s turbodúchadlom by ste nemali vypínať hneď po zastavení auta. Nechajte motor bežať na voľnobeh aspoň 2-5 minút, aby sa turbína ochladila.
8. Vždy si kupujte motorový olej odporúčaný výrobcom vášho auta a nikdy nezmiešavajte mazadlá s rôznou viskozitou.
9. Rozbiehajte sa hladko, aby ste nepoškodili klzné ložiská vo vnútri turbíny

Záver

Moderné dieselové motory sú úsporné a výkonné. Napriek mýtom sú aj ekologické a nie sú vôbec hlučné. Autá vybavené dieselovým motorom sú vhodné pre hladké jazdy mimo mesta; sú vhodné pre väčšie skupiny, rodiny, a neuškodí im ani časté používanie. Sú veľmi spoľahlivé aj v teréne, čoho dôkazom je obľúbenosť najmä u rybárov, poľovníkov a milovníkov prírody. Ak však milujete športové autá, a pri jazde často prudko brzdíte alebo akcelerujete, dieselový motor pre vás nebude vhodný. Agresívny štýl jazdy kladie na motor veľkú záťaž.

Oprava dieselového motora je nákladná. Avšak pri dodržaní tipov uvedených vyššie sa potreba opravy nebude vyskytovať veľmi často.