Diesel motor

Jaguar’s Highly Acclaimed 2.7 Litre V6
Diesel - With Active Engine Mounts

Dizelski motor nema svjećice, a za gorivo upotrebljava plinsko ulje. Paljenje u dizelskom motoru uzrokuje visoka temperatura jako stisnuta zraka u cilindrima. Uslijed visokog tlačenja zrak se ugrije na temperature koje su više od temperature paljenja plinskog ulja. Plinsko ulje ne dolazi u cilindre pomiješano sa zrakom, nego ga pod visoki pritiskom u cilindre uštrcava posebna mlaznica. Kada dođe u dodir s užarenim zrakom, plinsko ulje se samo zapali. Svaka mlaznica uštrca u cilindar točno odmjerenu količinu goriva koje dovodi pumpa pod visokim pritiskom koju pokreće motor. Količinu uštrcanog goriva, a to znači i snagu motora u određenom trenutku podešava vozač papučicom akceleratora (gasa).
-Prednosti dizelskog motora su: bolja iskorištenost goriva (a time i manji troškovi), dulji vijek trajanja i niži troškovi održavanja.
-Nedostaci su: skuplja izrada, veća težina, nešto bučniji rad, neprijatan miris ispuha i sporija ubrzanja.

Presjek četverocilindrilčnog Diesel Motora V-tipa

-Dok je kod običnog benzinskog motora omjer kompresije oko 9:1, kod dizelskih kompresija je potreban omjer kompresije do 22:1, da bi se u cilindrima stisnuti zrak mogao dovoljno ugrijati za samozapaljenje dizelskog goriva. Prostor za izgaranje u dizelskom motoru je manji nego u benzinskom motoru jednakog radnog obujma, ali zbog velike kompresije mnogo je povoljnija potrošnja goriva.
-Gorivo se uštrcava pumpom koja se okreće s polovicom okretaja koljenastog vratila. Mlaznice (dizne) - kojih ima u svakom cilindru po jedna - u pravom trenutku uštrcaju pravu količinu goriva i to po redoslijedu paljenja po cilindrima.
-Četiri takta u dizelskom motoru smjenjuju se onako:
1.Usisni takt: čisti zrak se usisava u cilindar.
2.Kompresijski takt: prije nego što klip dođe u gornju mrtvu točku, mlaznica uštrcava gorivo i ono se zapali.
3.Radni takt: plinovi koji se šire pritisnu klip prema dolje.
4.Ispušni takt: klip u gibanju prema gore istiskuje plinove u ispuh.Automobilski dizelski motori obično imaju svjećicu (žarnicu), koja olakšava pokretanje hladnog motora na taj način da prije pokretanja žari toliko dugo da se zrak u cilindrima ugrije na dovoljno visoku temperaturu da bi se plinsko ulje zapalilo.

Benzinski motor

BMW-ov četverocilindrični benzinski motor s VALVETRONIC sustavom

1876. godine Nicolaus August Otto je ostvario proces u motorima s unutarnjim izgaranjem kojeg danas nazivamo Otto proces. Otto proces je odredio današnje procese u benzinskim motorima. Kod ovog procesa je značajno da se goriva smjesa tada stvarala izvan cilindra (rasplinjač), pri temperaturama koje su slične temperaturi okoline. Pri tome se za proces upotrebljavaju plinovita ili lako hlapljiva goriva, danas najčešće benzin. Danas je moguće i stvaranje smjese u cilindru. Goriva smjesa se ubacuje u cilindar pri atmosferskom tlaku (ili blizu atmosferskog tlaka), komprimira se u njemu i zatim pali. Kako je u cilindru smjesa goriva i zraka, omjer kompresije ne smije biti preveliki da se ne bi dogodilo samozapaljenje smjese. Samozapaljenje kod Otto procesa se mor izbjeći, a paljenje se vrši pomoću iskre koju baca svjećica u točno određenom trenutku. Omjer kompresije stoga ne smije biti velik, nego je on razmjerno nizak i kreće se od 6:1 do 10:1, u posebnim slučajevima danas do 15:1 (kod posebnih izvedbi na plin).

Teoretski Otto proces

Na dijagramu je prikazan idealni p -V dijagram Otto procesa. U točci 1 na dijagramu (klip u DMT - motora) smjesa goriva i zraka se ubacuje u cilindar i tada počinje kompresija, gibanje klipa prema GMT. Smjesa se komprimira, raste joj tlak i temperatura, a smanjuje se zapremina. Ovaj proces traje sve do GMT i točke 2 kada svjećica baca iskru i pali smjesu. Smjesa trenutno izgara povećavajući tlak i temperaturu u cilindru, pri konstantnoj zapremini, sve do točke 3 kada je završilo izgaranje i kada klip započinje svoje gibanje ka DMT u procesu ekspanzije. Ekspanzija traje do točke 4 kada klip stiže u DMT. Tada nastupa ispuh, tlak i temperatura u cilindru padaju sve do točke 1. U točci 1 započinje izmjena medija koja traje od 1 preko 1' te natrag do 1, kada počinje novi ciklus.
Tijekom teoretskog procesa izgaranje i izmjena medija se dešava trenutačno u mrtvim točkama, a kompletan proces je zamišljen bez izmjene topline s okolinom, tj. adijabatski.

Teoretski dijagram Otto procesa

Kratki opis dijagrama

1 - Početak kompresije Zapremina jednaka zapremini cilindra)

1-2 - Adijabatska kompresija

2 - Paljenje smjese svjećicom

2-3 - Izgaranje po izohori (zapremina jednaka zapremini kompresije)

3 - Kraj izgaranja, početak ekspanzije

3-4 - Adijabatska ekspanzija

4 - Kraj ekspanzije, početak ispuha

4-1 - Izohorni ispuh

1-1'-1- Izmjena medija u cilindru

Taktovi Otto ciklusa

1-2 -kompresija

2-4 -izgaranje i ekspanzija

4-1' -ispuh

1'-1 -usis

Termodinamika teoretskog Otto procesa

Najprije ćemo odrediti omjer kompresije procesa, ε , koji je omjer zapremine cilindra u mrtvim točkama:

Zatim ćemo odrediti dovedenu i odvedenu toplinu u mrtvim točkama, pri izohori:

Rad je jednak:

Stupanj djelovanja je:

gdje je: