Inainte de a discuta aspecte mai detaliate in ceea ce priveste motorul diesel, trebuie sa stim faptul ca acestea sunt motoare cu ardere interna care permit aprinderea combustibilului ca urmare a dezvoltarii unei temperaturi inalte. Aceasta temperatura este obtinuta prin comprimarea aerului care este necesar in procesul de ardere. Prin urmare, in cazul motorului Diesel, nu este necesar sa fie utilizat un motor auxiliar precum bujia, situatie intalnita in cazul motoarelor la care aprinderea se realizeaza prin scanteie. In articolul de fata vom discuta aspecte legate de istoricul motorului Diesel, principalele diferente si asemanari intre motoarele pe motorina si cele pe benzina, aspecte esentiale in ceea ce priveste puterea si cuplul, fiabilitatea, dar si principiile de functionare.

Istoricul motoarelor Diesel 

Motorina, produs rezultat din rafinarea petrolului, nu a fost folosita inca de la inceput drept combustibil. Mai exact, la inceput, motorina era considerata mai degraba un reziduu. Aceasta situatie a persistat timp de patruzeci de ani, pana in momentul in care Rudolf Diesel a inventat motorul cu aprindere, in anul 1892. Inovatia acestui motor consta in faptul ca aprinderea combustibilului nu mai avea nevoie de o sursa exterioara. Initial, Rudolf Diesel a incercat sa foloseasca drept combustibil carbunele sub forma de pudra, amoniacul sau uleiul de alune. Cu toate acestea, inventatorul a ajuns la concluzia ca motorina reprezinta o solutie optima pentru ca motorul sa functioneze. Folosind acest combustibil, era necesar ca motorina sa fie comprimata la o temperatura crescuta care sa permita aprinderea acesteia in interiorul cilindrului. In momentul in care combustibilul se aprinde si se initiaza combustia, motorul se activeaza prin miscarea unui piston.

Initial, acest tip de combustibil a fost folosit la masinile mici, insa succesul inregistrat in cazul acestora a dus la folosirea si pentru autovehiculele de mari dimensiuni. 20 de ani mai tarziu, motorina era folosita pentru camioane, trenuri, vapoare sau tractoare. Cu toate acestea, trebuie sa stim faptul ca motorul a fost perfectionat in continuu, rezultatul fiind un motor bine adaptat de care ne bucuram in zilele noastre.

Care sunt principalele asemanari sau deosebiri dintre motorul pe benzina si cel pe motorina?

Intre motoarele pe benzina si cele pe motorina exista anumite asemanari si anume: ambele tipuri de motoare se bazeaza pe combustie interna astfel, combustibilul se amesteca cu aerul, iar mai apoi este comprimat la nivelul cilindrilor motorului. Prin aprinderea combustibilului se initiaza o miscare a pistoanelor, care determina invartirea arborelui cotit. Arborele cotit fiind conectat la transmisie, determina punerea rotilor in miscare. In continuare, prin deplasarea pistonului in sus in interiorul cilindrului se produce evacuarea gazelor arse la nivelul tevii de esapament. Aceasta este o descriere generala a procesului implicat. Trebuie sa retinem faptul ca acest proces se repeta de cateva ori, in fiecare secunda.

In functie de numarul de cilindri, motoarele pot produce o putere mai mare sau mai mica. Cu toate acestea, numarul de cilindri poate influenta si in sens negativ un motor, in sensul ca motoarele cu numar mare de cilindri vor deveni extrem de complexe si, intr-o anumita masura, ineficiente din punct de vedere mecanic.

Modalitatea in care cilindri sunt configurati exercita un efect si asupra performantei obtinute, dar si al vibratiilor aparute.

Daca acestea au fost asemanarile intre motoarele Diesel si cele pe benzina, ne vom referi in continuare la diferentele intre cele doua tipuri de motoare. Principala diferenta dintre motorul Diesel si cel pe benzina este reprezentata de modalitatea in care se produce aprinderea combustibilului in motor. Daca ne referim la motorul pe benzina, amestecul format din aer si combustibil este comprimat si, intr-un anumit moment este aprins cu ajutorul unei bujii. Motoarele Diesel folosesc bujii incandescente. Acest lucru inseamna ca, atunci cand amestecul compus din motorina si aer este comprimat indeajuns, va fi generata cantitatea de caldura necesara care sa permita aprinderea amestecului. Acest proces este cunoscut sub numele de aprindere prin compresie si reprezinta modalitatea de functionare a unui motor Diesel.

O alta diferenta importanta intre cele doua tipuri de motoare este reprezentata de faptul ca motorina detine o cantitate mai mare de energie potentiala. Prin urmare, o masina cu motor Diesel va necesita o cantitate mai mica de combustibil pentru a parcurge aceeasi distanta ca o masina pe benzina.

Pentru cei interesati de protectia mediului, exista si varianta de BIODIESEL, care reprezinta un combustibil obtinut din surse non-petroliere.

Ce trebuie sa stim despre randamentul motoarelor Diesel?

Randamentul acestor motoare se masoara in putere si cuplu. Puterea este exprimata in cai putere. Cuplul reprezinta forta de rotatie a motorului pe lantul cinematic. In cazul in care autovehiculul are multi cai putere, insa cuplul este mic, masina va porni mai greu de pe loc. Prin urmare, cuplul este cel responsabil pentru miscare, motiv pentru care motoarele Diesel sunt preferate atunci cand vine vorba de autovehiculele de mare tonaj.

Trebuie sa retinem insa faptul ca motoarele Diesel nu accelereaza foarte repede, motiv pentru care nu vom regasi masini sport cu motor Diesel.

Fiabilitatea motoarelor Diesel 

Atunci cand ne referim la fiabilitate, trebuie sa stim ca motoarele Diesel, intrucat folosesc modalitatea de aprindere prin compresie, sunt motoare extrem de fiabile. In plus, acestea sunt puternice si au nevoie de o mentenanta mult mai redusa, comparativ cu motoarele pe benzina. Un posibil dezavantaj in trecut era reprezentat de greutatea crescuta a acestui tip de motor, insa acest inconvenient a fost rezolvat, pe masura ce industria auto a evoluat.

Un alt aspect important pe care trebuie sa il mentionam este faptul ca motoarele Diesel sunt mult mai simple decat motoarele pe benzina. Ca urmare a acestui fapt, motoarele pe motorina se apropie din punct de vedere al performantelor de motoarele pe benzina,  oferind in acelasi timp avantajul unui consum redus si a unei fiabilitati crescute.

In cazul in care ne dorim o masina care sa aiba costuri de intretinere mai mici si sa permita efectuarea unui numar mai mare de km si vizite in service reduse, solutia logica ar fi reprezentata de autovehiculele cu motoare Diesel.

In cazul motoarelor Diesel, lipseste corpul clapeta de acceleratie. Aceasta componenta nu este necesara in cazul motorului Diesel, in conditiile in care pedala de acceleratie este cea care intervine in reglarea volumului de combustibil care este injectat. Cu alte cuvinte, corpul clapeta de acceleratie intalnit in cazul motoarelor care folosesc benzina drept combustibil actioneaza in sens restrictiv, ceea ce explica faptul ca motoarele Diesel au un consum mai mic.

Ce trebuie sa stim despre injectia motoarelor Diesel?

O premisa esentiala in functionarea motorului este reprezentata de realizarea amestecului optim de combustibil si aer. De aceea, la capitolul injectie pot sa apara mai multe probleme la motoarele Diesel, decat la cele pe benzina datorita faptului ca cele doua componente ale amestecului sunt introduse in momente diferite in timpul ciclului.

Ce trebuie sa stim despre injectia directa si indirecta?

In cazul in care injectia este indirecta, va exista o camera mica de turbionare in care motorina este pulverizata de catre injector, inainte de a ajunge in camera de combustie.  Dupa cum spune si denumirea, aceasta camera de turbionare determina crearea unei turbulente in combustibil care sa permita realizarea unui amestec optim in camera de combustie.  Am putea spune ca astfel, camera de turbionare devine parte integranta a camerei de combustie. Insa acest lucru reprezinta si un dezavantaj si anume – forma neregulata a acestei camere poate sa afecteze combustia si eficienta obtinuta. In cazul motorului cu injectie directa nu exista aceasta camera. Prin urmare, combustibilul ajunge direct in camera de combustie

Modalitatea in care sunt construite motoarele Diesel 

Chiar daca procesele care se desfasoara la nivelul motorului, dar si componentele principale ale acestora sunt similare, este necesar ca piesele motorului Diesel sa fie mult mai puternice, comparativ cu cele folosite la fabricarea motorului pe benzina, datorita incarcaturilor mult mai mari. Astfel, motoarele Diesel vor avea peretii blocului motor mult mai grosi, mai multe tampoane care sa permita absorbtia corecta a socurilor, reducerea zgomotului, dar si o rezistenta sporita. Rezistenta sporita trebuie sa fie avuta in vedere si in cazul componentelor de tipul pistoanelor, tijelor de conectare, a arborelui cotit, rulmentilor. In plus, designul capului cilindru este diferit de cel intalnit la motoarele pe benzina.

Aspecte importante privind poluarea atmosferica si fonica

In ziua de azi, aceste aspecte au devenit extrem de importante, intrucat din ce in ce mai multe persoane devin interesate de protectia mediului inconjurator. Cu toate acestea, trebuie sa tinem cont de faptul ca tehnologia avanseaza, lucru valabil chiar si in cazul motoarelor Diesel. In plus, un aspect important este acela ca o mare parte din sulf a fost indepartat, gratie folosirii unor metode de inovatoare care permit o filtrare eficienta. Si atunci cand vine vorba despre poluarea fonica, motoarele Diesel au ajuns sa fie similare cu cele pe benzina.

Procesul de obtinere al motorinei

In prezent, putem regasi doua variante importante ale motorinei si anume: motorina bazata pe petrol si BioDieselul, care este obtinut din materiale organice. Motorina obtinuta din petrol se prezinta initial sub forma unui ulei brut obtinut din biomasa de natura vegetala sau animala. Acest ulei este supus unor procese precum separare, conversie si purificare in cadrul rafinariilor. Astfel, prin expunerea la temperaturi ridicate, compozitia se separa in gaze si lichide, avand in vedere diferenta de temperatura existenta in turnurile de distilare. In aceste turnuri, in partea superioara se va separa gazul propan, la mijloc Dieselul, iar in partea de jos lubrifiantii. In urmatoarea etapa a procesului, cea de conversie, se foloseste un catalizator care permite crearea de gazolina, Diesel si propan. In ultima etapa a procesului se trece la purificarea acestor componente, astfel incat sa permita indepartarea sulfului.

Ce trebuie sa stim despre modalitatea de obtinere a benzinei?

Benzina este obtinuta dintr-o forma de ulei brut. In cadrul rafinariilor, acest tip de ulei este supus unui distilari fractionale, care permite descompunerea acestuia in diferiti distilati, unul dintre acestia fiind benzina.

Principalele etape ale acestui proces de distilare presupun:

– incalzirea la 400 de grade a uleiului

– transformarea acestuia in vapori, ca urmare a temperaturii crescute

– in momentul in care vaporii ating 150 de grade, hidrocarburile intra in stare lichida, ceea ce permite benzinei sa fie colectata pe placile de distilare si sa ajunga la nivelul unui rezervor de stocare. Inainte insa de a ajunge in benzinarii, benzinei i se adauga o serie de aditivi care sa permita reducerea emisiilor, dar si a consumului.

Motorul diesel este un motor cu ardere interna in care combustibilul se aprinde datorita temperaturii inalte create de comprimarea aerului necesar arderii. In cadrul acestui tip de motor, combustibilul nu se aprinde prin utilizarea unui motor auxiliar, cum este bujia la motoarele cu aprindere prin scanteie.