Miért jó a közvetlen befecskendezéses dízel?

Azért, mert nem külső gyújtás indítja el a dugattyút az alsó holt pontba (kivéve a 2 ütemű ízzítógyertyás motort)

Közvetlen befecskendezést nagy nyomással néhány száz bárral történik (régi adagolós gépek) Az újaknál 1500-2000 bar nyomás is lehet.

Ugye mikor a dugattyú "fel megy" sűrít ilyenkor 60-90 báros lesz a nyomás mert a levegő sűrítéskor melegszik de tágulnui nem tud így a nyomás nő meg és ebbe kell beporlasztani az üzemanyagot, ami gyulladási késedelem után begyullad hisz öngyulladással működik.

Anyomást vagy adagoló (soros vagy forgóelosztós, vagy PD vagy cammon railnél a nagy nyomású radiál szivattyú)

Azért fogyaszt kevesebbet mert nagyobb nyomáson üzemel és több hőenergiát hasznosít,hisz a kipufogógázai hőmérséklete csak 500 C fok nem ugy mint a benzinesnek aminek kb 800-900 C fok.

Ja és a dízel légfelesleggel működik ez is hozzájárul az alacsony fogyasztáshoz

Külső keverékképzést lehet dízeleken alkalmazni, de nem valami eredményes. A dízelek ugyanis úgy működnek, hogy az üzemanyag az összesűrűsödött, forró levegő hatására gyullad meg, nem kell neki külső szikra. Mivel a dízelmotor fojtás nélkül működik (vagyis valamikor úgy működött, ma már kicsit más megoldások is vannak), ezért jól tervezhető, hogy a sűrítőtérben található levegő nyomása és hőmérséklete mikor mennyi lesz. Hiszen minden ütemben ugyanannyi levegőt szív a motor, ugyanúgy sűríti össze, ezért a végeredmény is közel ugyanaz.

Ebbe a jól ismert, megtervezett környezetbe nyomják bele a gázolajat, aminek ismertek az égési tulajdonságai. Így ki lehet számolni, hogy hogyan gyullad be, mikor és mekkorát fog taszajtani a dugattyún, tehát tervezhetővé válik az egész égésfolyamat. A megfelelően gyors égés kedvéért a sűrítési viszonyt és - ha van - a feltöltő nyomását úgy választják meg, hogy a levegő hőmérséklete jelentősen túllépje a gázolaj gyulladásához szükséges hőmérsékletet, így az üzemanyag hamar begyulladjon (vagyis kicsi legyen a gyulladási késedelem).

Külső keverékképzés esetén viszont ezt az egészet el lehet felejteni. Lehet, hogy a gázolaj már egy forró hengerfejalkatrészen bepukkan, esetleg a sűrítés közben dönt úgy, hogy most már lehetne égni is. A sűrítés végén felfelé tartó dugattyú meg nem nagyon örül a fentről jövő lökésnek. Az Otto-motornál más a helyzet, ott olyan a sűrítési viszony, hogy - optimális esetben - az üzemanyag még a sűrítés végén sem lobban be magától, kell neki a szikra. Ott a szikra időzíti az égésfolyamatot. Viszont a dízelmotorban a sűrítési viszony olyan, hogy az üzemanyag magától is begyulladjon és ha a sűrítés kezdetétől ott van, lehetetlen megmondani, pontosan mikor fogja ezt megtenni. Ezért van az, hogy alig-alig vannak külső keverékképzésű dízelmotorok. Egy percenként 200-at pöfögő traktorban mondjuk jó lehet a külső keverékképzés, ott nem kell annyira precízen belőni a munkaütem időpontját, de bonyolultabb alkalmazáshoz már nem jó az össze-vissza járó csettegő.

És hogy miért jó a közvetlen befecskendezéses dízel? Azért, mert rendkívül hatékony. A korábbi, ilyen-olyan kamrás dízelek esetén a beszívott levegő egy része belépett a kamrába, ott benyomta az adagoló az üzemanyagot, utána kilépett a levegő egy szűk járaton át, örvénylésbe kezdett, elkeveredett a gázolaj, aztán majd csak begyulladt. Csak közben a levegő ide-oda járkált, energia kellett a mozgatásához és sok hőt tudott átadni a hengerfejnek a csatornák nagy felületű falain át.

Ezzel szemben a közvetlen befecskendezésnél a levegő csak belép a hengerbe, felmelegszik és már megy is az üzemanyag, ott a munkaütem. Kevesebb energia vész kárba, könnyebb turbófeltöltést alkalmazni, a robbanás által kifejtett erő szépen tolja lefelé a dugattyút, nem verődnek szanaszéjjel a nyomáshullámok a kamrafalról.

Csak ugye van egy nagy probléma: a befecskendezőfejnek az égéstérben kell lennie. Nem jók a régi fajta porlasztócsúcsok, olyan megoldás kell, ami elviseli az égés hő- és mechanikai terhelését. Ráadásul az üzemanyagot is másképp kell belőni a hengerbe. Előkamra esetén elég volt nagyjából beporlasztani, majd a gyorsan örvénylő levegő elkeveri. Közvetlen befecskendezésnél viszont azonnal finom keverék kell, ez pedig csak egy módon oldható meg: nagy nyomással. Nem véletlen, hogy a korszerű CR dízelek 1.800 baros befecskendezési nyomással is dolgozhatnak. Ilyen nyomásérték esetén már eléggé finomra lehet porlasztani a gázolajat.

Az elv egyszerű: ott a hengerfejben a befecskendezőfej, jön a nagy nyomás, megemelkedik a tű, aztán huss, megy be a gázolaj. Csak nem könnyű ezt a nagy nyomást kezelni. Először is kell valami, ami előállítja. Általában két üzemanyagkör van: a kisnyomású a tankból a befecskendezőhöz szállítja a gázolajat, a nagynyomású meg ezt a gázolajat küldi nagy nyomással a helyére. A vezérműlánc vagy -szíj szokra hajtani a nagynyomású szivattyút, ami tényleg ezer-sokszáz bart produkál. Ez a nagy nyomású gázolaj egy fémcsőbe megy, ez az ún. common rail. Itt állandó a nyomás, erre vannak rákötve a befecskendezőfejek, amiket piezoelektromos kristályok vezérelnek: ezekre elektromos feszültséget kapcsolva valamely irányban mechanikai feszültség lép fel, ezt valamilyen áttétellel "felnagyítják" és ezzel mozgatják a tűt piszok gyorsan, nagyon precízen. És mikor a tű kinyit, a rail bazi nagy nyomású gázolaja száguldhat befelé a hengerbe.

Voltak más megoldások is, a PD például másképp működött, de most nincs kedvem leírni, este van már. Meg voltak korábban kisebb nyomású közvetlen befecskendezések is, azokhoz meg nem annyira értek. A dízel pedig azért fogyaszt kevesebbet, mint a benzines, mert jobb a hatásfoka. Egyszerűen jobb a körfolyamat: nincs fojtószelep, nem kell erőlködnie a motornak, hogy keresztülszívja rajta a levegőt, részterhelésen tehát jobb a hatásfok (teljes terhelésen a benzinmotor fojtószelepe se nagy akadály). Ezen kívül a közvetlen befecskendezés miatt jobb az üzemanyag hasznosítása: a benzin egy része csak elpárolog a motorban az alkatrészeket hűtve vagy kicsapódik a hideg szívócsövön. Gázolajnál ez az arány kisebb, de mondjuk a közvetlen befecskendezésű benzinmotorok itt is javulnak. Meg még biztosan vannak más okok is, de azokat nem tudom. A lényeg az, hogy jobb hatásfokú a Diesel-körfolyamat, mint az Otto-körfolyamat.