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Come funzionano i motori diesel?
La differenza fondamentale tra un motore diesel e un motore a benzina è che in un motore diesel, il carburante viene spruzzato nelle camere di combustione attraverso gli ugelli degli iniettori di carburante proprio quando l'aria in ciascuna camera è stata posta sotto una pressione così grande che è abbastanza calda da accendersi il carburante spontaneamente.
Di seguito è riportata una visione dettagliata di ciò che accade quando si avvia un veicolo con motore diesel.
Giri la chiave nell'accensione.
Quindi attendi che il motore accumuli abbastanza calore nei cilindri per un avviamento soddisfacente. (La maggior parte dei veicoli ha una piccola luce che dice "Aspetta", ma una voce computerizzata sensuale può fare lo stesso lavoro su alcuni veicoli.) Girando la chiave inizia un processo in cui il carburante viene iniettato nei cilindri a una pressione così alta da riscaldare il aria nei cilindri da sola. Il tempo necessario per riscaldare le cose è stato drasticamente ridotto, probabilmente non più di 1,5 secondi con tempo moderato.
Il carburante diesel è meno volatile della benzina ed è più facile da avviare se la camera di combustione è preriscaldata, quindi i produttori originariamente installavano piccole candelette che funzionavano dalla batteria per preriscaldare l'aria nei cilindri quando si avviava il motore per la prima volta. Migliori tecniche di gestione del carburante e pressioni di iniezione più elevate ora creano abbastanza calore per toccare il carburante senza candelette, ma le candele sono ancora lì per il controllo delle emissioni: il calore extra che forniscono aiuta a bruciare il carburante in modo più efficiente. Alcuni veicoli hanno ancora queste camere, altri no, ma i risultati sono sempre gli stessi.
Le candelette forniscono calore extra per bruciare il carburante in modo più efficiente.
Una spia "Start" si accende.
Quando lo vedi, premi l'acceleratore e gira la chiave di accensione su "Start".
Le pompe del carburante forniscono il carburante dal serbatoio al motore.
Sulla sua strada, il carburante passa attraverso un paio di filtri del carburante che lo puliscono prima che possa raggiungere gli ugelli degli iniettori di carburante. La corretta manutenzione del filtro è particolarmente importante nei diesel perché la contaminazione del carburante può ostruire i minuscoli fori negli ugelli degli iniettori.
Un filtro del gasolio
La pompa di iniezione del carburante pressurizza il carburante in un tubo di mandata.
Questo tubo di erogazione è chiamato rail e lo mantiene lì sotto un'alta pressione costante di 23.500 libbre per pollice quadrato (psi) o anche superiore mentre eroga il carburante a ciascun cilindro al momento giusto. (La pressione di iniezione del carburante della benzina può essere solo da 10 a 50 psi!) Gli iniettori di carburante alimentano il carburante come uno spray fine nelle camere di combustione dei cilindri attraverso ugelli controllati dall'unità di controllo del motore (ECU), che determina la pressione, quando si verifica lo spruzzo di carburante, quanto dura e altre funzioni.
Anatomia di un iniettore di carburante
Altri sistemi di alimentazione diesel utilizzano l'idraulica, wafer cristallini e altri metodi per controllare l'iniezione di carburante, e altri sono in fase di sviluppo per produrre motori diesel ancora più potenti e reattivi.
Un sistema di iniezione common rail
Il carburante, l'aria e il "fuoco" si incontrano nei cilindri.
Mentre i passaggi precedenti portano il carburante dove deve andare, un altro processo viene eseguito simultaneamente per portare l'aria dove deve essere per il gioco di potere finale e infuocato.
Sui diesel convenzionali, l'aria entra attraverso un filtro dell'aria abbastanza simile a quello dei veicoli a gas. Tuttavia, i moderni turbocompressori possono spingere maggiori volumi d'aria nei cilindri e possono fornire maggiore potenza e risparmio di carburante in condizioni ottimali. Un turbocompressore può aumentare la potenza su un veicolo diesel del 50 percento riducendo al contempo il consumo di carburante dal 20 al 25 percento.
La combustione si diffonde dalla minore quantità di carburante che viene messa in pressione nella camera di precombustione al carburante e all'aria nella camera di combustione stessa.
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