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Vantagens do motor diesel

Vantagens do motor diesel

Os motores a diesel têm várias vantagens em relação a outros motores de combustão interna:

Vantagens relativas ao combustível para motores diesel

O combustível de um motor a diesel tem uma maior densidade de energia e um menor volume de combustível é necessário para executar uma quantidade específica de trabalho.

Os motores a diesel injetam combustível diretamente na câmara de combustão, não têm restrições de entrada de ar além de filtros de ar e tubos de admissão e não têm vácuo no coletor de admissão para adicionar carga parasitária e empurre os pistões contra o vácuo do sistema de admissão. O enchimento do cilindro é auxiliado pelo ar atmosférico e a eficiência volumétrica é aumentada pelo mesmo motivo.

O motor diesel mais pesado, tal como gasóleo têm índices de cetano mais elevados e níveis mais baixos de octano, resultando em uma maior tendência para se inflamar espontaneamente e completamente queimar nos cilindros quando injectado. Rácios de compressão aumentados criam temperaturas mais altas na câmara de combustão para inflamar o combustível injetado.

Razões de compressão mais altas aumentam as perdas de bombeamento, já que mais trabalho é necessário para comprimir o ar de admissão em um volume menor, mas os aumentos na perda de bombeamento são compensados por maior potência e eficiência.

O aumento nas taxas de compressão em motores de ignição comandada exige combustíveis com maior octanagem em comparação com o motor a diesel. motores Otto são mais difíceis de inflamar e queimar completamente e / ou sincronizar faísca avançada para prevenir preignition, bater e perdas resultantes desempenho e danos no motor.

O combustível do motor de ignição por compressão é destilado diretamente do óleo. A destilação produz um pouco de gasolina, mas o rendimento seria inadequado sem uma reforma catalítica, o que é um processo mais caro.

Embora o combustível diesel seja queimado ao ar livre com um pavio, ele não liberará uma grande quantidade de vapor inflamável que poderia causar uma explosão. A baixa pressão de vapor do diesel é especialmente vantajosa em aplicações marítimas, onde o acúmulo de misturas explosivas de combustível e ar é um perigo particular. Pela mesma razão, os motores a diesel são imunes ao bloqueio de vapor.

Para qualquer carga parcial, a eficiência de combustível (massa queimada para energia produzida) de um motor a diesel permanece quase constante, ao contrário dos motores a gasolina e turbina que usam proporcionalmente mais combustível com saídas de energia parciais.

Melhor eficiência no motor diesel

Devido às diferenças anteriores nos combustíveis diesel versus gasolina e outros combustíveis de ignição por faísca, os motores a diesel têm maior eficiência termodinâmica, com uma eficiência de calor de 45% em comparação com cerca de 30% para motores de ignição por faísca. Motores a gasolina são tipicamente 30% eficientes, enquanto motores a diesel podem converter mais de 45% da energia do combustível em energia mecânica (veja o ciclo de Carnot para uma explicação mais detalhada).

Falta de sistema elétrico

Os motores a diesel não possuem sistema de ignição elétrica de alta tensão ou vela de ignição, o que resulta em alta confiabilidade e fácil adaptação a ambientes úmidos. A ausência de bobinas, cabos de vela, etc., também elimina uma fonte de emissões de RF que podem interferir com a navegação e equipamentos de comunicações, o que é especialmente importante em aplicações marítimas e de aviação, e para evitar interferência com radiotelescópios.

A falta de um sistema de ignição elétrica no motor de ignição por compressão também reduz a carga parasita no motor, uma vez que o motor não precisa produzir a eletricidade necessária para inflamar o combustível. Uma quantidade significativa de eletricidade é exigida por um sistema de ignição por centelha e, à medida que a velocidade do motor e as cargas aumentam, o sistema de ignição consome proporcionalmente mais eletricidade, enquanto se torna menos eficiente.

Uma pressão do cilindro mais alta requer uma faísca "mais quente" com mais corrente para superar a pressão e pular a distância entre o eletrodo e o eletrodo na vela de ignição. O aumento nas velocidades e cargas do motor também exige que a faísca ocorra mais rapidamente, resultando em cargas e demandas adicionais no sistema elétrico e maior potência do motor para atendê-las.

À medida que as velocidades do motor a diesel e as cargas aumentam, temperaturas mais altas do cilindro após a compressão da carga de entrada resultam em maior eficiência de injeção e ignição devido ao aumento da atomização do combustível. . Independentemente do projeto do sistema de combustível, um sistema mecânico de injeção de combustível e um rápido aumento na pressão e no fluxo de combustível resultarão em que a pressão de abertura do bico de injeção seja atingida mais rapidamente e mais cedo no ciclo de combustível. 4 tempos e adiantamento de tempo integrado.

É necessária energia adicional para operar o sistema de injeção à medida que o motor acelera e as cargas aumentam, mas o aumento é mais compensado do que nos motores de ignição por centelha. Motores diesel modernos com sistemas de injeção eletrônica usam uma grande quantidade de eletricidade para injeção.

Longevidade do motor diesel

A longevidade de um motor a diesel é geralmente cerca de duas vezes a de um motor a gasolina devido à maior resistência das peças usadas.

Vantagens na lubrificação do motor

O combustível diesel tem melhores propriedades de lubrificação do que a gasolina também. De fato, em unidades injetoras, o combustível é usado para três finalidades diferentes: lubrificação do injetor, resfriamento do injetor e injeção para combustão.

Embora os motores de ignição por faísca e seus sistemas de combustível não exijam tanta lubrificação, a maior lubricidade do combustível diesel ajuda a fornecer lubrificação para o topo dos cilindros e anéis de pistão onde é mais necessário suportar o calor elevado, cargas e atrito de compressão e combustão. Como os combustíveis diesel são, na verdade, óleos muito leves, o excesso de combustível nos cilindros e a contaminação do cárter pelo óleo são mais facilmente tolerados pelos motores a diesel.

Biodiesel

O biodiesel é um combustível facilmente sintetizados, não derivados do petróleo (através de transesterificação) operável directamente em muitos motores diesel, enquanto os motores a gasolina precisa adaptação para executar combustíveis sintéticos ou utilizar como um aditivo para gasolina (por exemplo, etanol adicionado ao gasohol).

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Última revisão: 25 de março de 2018