ความต้องการเครื่องยนต์ดีเซลทั่วโลกยังคงมีอยู่ท่ามกลางความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี

ลองจินตนาการถึงโลกที่ไม่มีเครื่องยนต์ดีเซลที่รบกวน เรือบรรทุกสินค้าในมหาสมุทรจะสูญเสียแรงขับเคลื่อน สถานที่ก่อสร้างจะเงียบลง แม้กระทั่งรถบัสที่เรานั่งทุกวันอาจปฏิเสธที่จะเริ่มต้นพลังงานพลังงานที่ดูแข็งแกร่งนี้ กําลังขับเคลื่อนอุตสาหกรรมที่ทันสมัย ด้วยความซับซ้อนที่น่าทึ่งบทความนี้วิจัยหลักการ, ประเภท, วิวัฒนาการทางเทคโนโลยี, และการใช้งานที่หลากหลายของเครื่องยนต์ดีเซล

เครื่องผลิตพลังงานดีเซลที่รู้จักกันในทางเทคนิคว่า เครื่องผลิตพลังงานการสับสน (CI) เป็นเครื่องแปลงพลังงานที่จําเป็นในด้านการขนส่งและอุตสาหกรรมจากรถบรรทุกและเรือ ไปยังเครื่องผลิตไฟฟ้าและอุปกรณ์หนักเครื่องยนต์เหล่านี้ทํางานโดยการกดอากาศให้อุณหภูมิสูงสุด จากนั้นฉีดเชื้อเพลิงดีเซลที่จุดไฟเองวิธีการเผาไหม้นี้ทําให้เครื่องยนต์ดีเซลมีประสิทธิภาพทางความร้อนและแรงหมุนผลิตสูงกว่าทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานที่หนัก

เครื่องยนต์ดีเซลเป็นต้นไปปฏิบัติตามรูปแบบการทํางานสองรูปแบบ การใช้งานในอุปกรณ์รถยนต์ส่วนใหญ่ใช้วงจรสี่จังหวะ - การสูบ, การบด, พลังงานและการสูบ - เพื่อให้สําเร็จการทํางานลําดับหนึ่งในทางตรงกันข้าม, ระบบขับเคลื่อนเรือขนาดใหญ่โดยทั่วไปใช้การออกแบบสองจังหวะที่แต่ละจังหวะของพิสตันรวมระหว่างระยะการบดและการขยาย, ส่งผลให้ความหนาแน่นของพลังงานมากขึ้น

ไดเซลรถยนต์สี่จังหวะครองการขนส่งทางบก เนื่องจากโครงสร้างที่คอมพัคคติและประหยัดเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ความเร็วต่ําขนาดใหญ่ ( 500-1000 มม) ใช้จักรกลสองจังหวะในการขับเคลื่อน, ขณะที่รุ่นความเร็วกลาง (200-500 มิลลิเมตร) โดยทั่วไปใช้การออกแบบสี่จังหวะสําหรับเรือขนาดเล็กเครื่องผลิตพลังงานและเครื่องจักรก่อสร้างแบบสี่จังหวะที่คล้ายกัน โดยใช้เครื่องขับเคลื่อนโดยตรงหรือเชื่อมต่อแบบไฮดรอลิก.

อัตราร่างกายของเครื่องยนต์ดีเซลประกอบด้วยระบบสําคัญหลายระบบ:

• ห้องรับอากาศ: เครื่องกรอง, เครื่องปรับระบายอากาศ และ วาล์ว
• ห้องเผาไหม้: พิสตัน, กระปุกและหัว
• การส่งเชื้อเพลิง: ปั๊มฉีดและกระปุก
• เครื่องขับเคลื่อน: ไม้เชื่อม, หมุนคัน, และล้อบิน
• ระบบออกอากาศ: วาล์วและแมนลิฟท์

การทํางานเริ่มต้นกับอากาศที่กรองเข้ากล่องระหว่างการลอกน้ําจากนั้นพิสตันจะบดอากาศนี้ให้ความร้อน 500-700 °C อบอุ่นพอที่จะจุดไฟน้ํามันดีเซลที่ถูกฉีดในแรงดัน 300-2000 บาร์การเผาไหม้ที่เกิดขึ้นขับพิสตองลง, โอนพลังงานผ่านไม้เชื่อมเพื่อหมุนแกนคลัง. วาล์วไอตูดต่อมาขับออกก๊าซที่ใช้ไปเพื่อสรุปวงจร.

การเผาไหม้ของน้ํามันดีเซลเกิดขึ้นในสองขั้นตอนที่แตกต่างกัน เบื้องต้นแล้ว น้ํามันที่ฉีดเข้าไปจะผสมผสานส่วนหนึ่งกับอากาศในช่วงระยะเวลาช้าในการจุดไฟ สร้างชาร์จที่ผสมผสานก่อนที่เผาไหม้อย่างรวดเร็วการเผาไหม้แบบกระจายต่อมาเกิดขึ้นเมื่อเชื้อเพลิงที่เหลือผสมผสานกันอย่างช้า ๆ กับออกซิเจนที่มีอยู่, ด้วยอัตราการเผาไหม้ที่ควบคุมโดยการผสมผสานที่วุ่นวาย

วิศวกรนํากระบวนการนี้มาปรับปรุงให้ดีที่สุด โดยการออกแบบห้องเผาไหม้ ระบบฉีดตรง (DI) สปริงเชื้อเพลิงตรงเข้าไปในห้องบนพิสตันส่งเสริมการผสมผสานอากาศ-เชื้อเพลิงอย่างครบถ้วน.ทางเลือกในการฉีดอัตราต่อเนื่องใช้ห้องล่วงหน้า (pre-chambers) หรือแบบหมุนสําหรับรถโดยสาร หรือห้องล่วงหน้าการเผาไหม้ (pre-combustion chambers) ที่เคยเป็นเรื่องปกติในรถบรรทุกหนัก (heavy trucks) เพื่อนําไปสู่การเผาไหม้และลดการปล่อยก๊าซ

อุตสาหกรรมดีเซลมักจะสมดุลประสิทธิภาพกับปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม ขณะที่การออกแบบก่อนห้องลดการปล่อยออกไซด์ไนโตรเจน (NOx) การสูญเสียความร้อนของพวกเขาทําให้ประหยัดน้ํามันลดลงตรงกันข้าม, ระบบ DI ให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า แต่ผลิต NOx ที่สูงกว่า.

• เวลาฉีดช้าลงสู่อุณหภูมิสูงสุดต่ํากว่า
• ระบบการหมุนเวียนใหม่ของก๊าซออก (EGR)
• เครื่องกรองอนุภาคดีเซล (DPF)
• การลดคัตาไลติกเชิงคัดเลือก (SCR) โดยใช้การฉีดยูเรีย

เสื้อเย็นด้วยน้ํารักษาอุณหภูมิกระบอกที่ดีที่สุด ป้องกันการบิดเบือนในขณะที่รับประกันความทนทานเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานความร้อนคันแกนแปลงการเคลื่อนไหวของพิสตันเป็นพลังหมุน โดยมีล้อหมุนทําให้หมุนเรียบ และมีน้ําหนักตอบแทนลดการสั่นสะเทือน

การชาร์จทัวร์บอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอรบอเครื่องช่วยเริ่มต้นแบบเย็น เช่น โป๊กหลอดไฟ ให้การจุดไฟที่น่าเชื่อถือได้ในเครื่องยนต์ก่อนห้องภายในสภาพเย็น.

ถึงแม้ว่าจะมีการแข่งขันจากระบบไฟฟ้าแล้ว แต่เครื่องยนต์ดีเซลยังคงมีข้อดีที่สําคัญในการใช้งานที่หนัก

• อัลกอริทึมการเผาไหม้ที่ก้าวหน้า
• การบูรณาการไฟฟ้าไฮบริด
• การควบคุมการปล่อยคาดการณ์
• ปริมาตรการทํางานที่ปรับปรุงด้วย AI

ในฐานะเทคโนโลยีที่เติบโตและพัฒนาการ เครื่องยนต์ดีเซลจะยังคงให้พลังงานที่น่าเชื่อถือได้การแก้ไขทางกลบางอย่างยังคงเป็นสิ่งที่ไม่สามารถเปลี่ยนได้.