Etukammio vs suoraruisku diesel

[Mikki]

Tuossa oli topikki jossa ihmeteltiin suuttimia tojotaan ja siellä alkoi aikamoista infoa löytyy, joten tässä nyt hieman tarkempaa tietoutta moottoreiden melkoisen suurista(kin) eroista.
- Etukammiodiesel, eli vanhemmat moottorit lähes järjestäen on etukammiotekniikalla rakennettu.
Siellä polttoaine ruiskutetaan sylinterikannessa sijaitsevaan erilliseen kammioon, joka on muotoiltu tehtaan tarkoituksen mukaisesti maksimoimaan ilman pyörteily tietyllä kierrosnopeudella, jotta ilman sekaan ruiskutettava polttoaine sekoittuu mahdollisimman hyvin ja tietenkin palaa tehokkaasti. Moottorit tarkoitettu suurille kierrosnopeuksille, mutta alavääntö näissä yleensä melko heikko!
Polttoainesuutin eroaa täydellisesti suoraruiskusta, koska kyseessä ns. tappisuutin jonka tunnistaa jo muodostaa (suutin tyyppi alkaa kokonsa mukaisesti DN0XXX, DN1XXX tai DN4XXXX.. jne poislukien erikoisemmat ja erittäin harvinaiset). Suuttimella ei moottoria virittäämään koska kärjen kulma suhteessa kammioon on ratkaisevassa asemassa palamistapahtumassa. Suuttimen lopussa oleva luku ilmoittaa yleisesti suihkutuskulman, jonka suuttimen kärki tekee etukammioon Esim. DN0SDND24 suuttimessa 24* kulma kun DN0SDND133 ilmoittaa 133* kulman jolloin polttoneste ruiskutettaessa osuu etukammion seinään ja pisaroituu ja alkaa kalkattamaan, joka johtaa kammion hajoamiseen ja männän rikkoutumiseen.
Suutin rajoittaa ruiskutusta ainoastaa tapin nousun rajoittaminen, mutta tämä ei ole ongelma, koska esim. vetureissa käytetty öljyjäähdytteinen DLF tappisuutin (sama ulkomitta kuin esim VW Golf 1.5D), ruiskuttaa maksimisyötöllä 1cm3 / isku!!!
Palamiskaasut johdetaan etukammion reiästä suoraan männän päälle ja mäntä ottaa vastaa etukammiossa olevan erittäin kovan paineen (eli palamista männän päällä ei suoraviivaisesti tapahdu!). Tämän takia ruiskutusmäärän kova nosto aiheuttaa savuttamista (piiitkä ruiskutusaika) ja mitä suurimmalla todennäköisyydellä myös männän halkeamisen.

Jäähdytys moottorissa menee sylinterikannen nestekierron kautta taivaisiin ja siten toimii "perinteisesti", joten öljynlauhdutinta ei yleensä moottoreissa ole!

- Suoraruiskutusdiesel erottuu selkeästi jo siitä, jotta moottorin käyntiääni on erittäin "karkea", johtuen palamisen aiheuttamasta äänestä. Suoraruiskudieselin yleistymisen esteenä oli pitkään ruiskutuslaitteiston kehittömättömyys, koska moottoria oli vaikea saada kiertämään tehokkaasti laajalla kierrosalueella. Tämän takia vain raskaassa kalustossa käytettiin suoraruiskua, koska moottori saattoi olla tehoalueella vain 500 rpm alueella.
-90 luvulla ruiskutus ja ahtamistekniikka oli sen verran kehittynyttä, jotta ko. moottori löi itsensä todenteolla läpi. Eroa etukammiodieseliin on kaikki, polttoaine ruiskutetaan suoraan männässä olevaan palotilaan moninkertaisella paineella, palamislämpötila on huomattavasti korkeampi, puristuspaineet on korkeammat, saavutettu vääntömomentti on moninkertainen ym...
Polttoaine siis ruiskutetaan suuttimesta, jossa on useita reikiä ja reikien koko on yleensä 0,6 - 0,8mm määrän vaihdellessa. Suuttimella saadaan viritettäessä helposti lisättyä tehoa, koska virtausmäärää rajoittaa juuri reikien määrä. Tehoja nostettaessa reikien lukumäärää lisätään ja mielellään kokoa pienennetään, jolloin sumuuntuminen (ja palaminen) tehostuu. Ruiskutuspumppu on pienemmissä moottoreissa jakaja-tyyppinen, mutta hivenenkin tehokkaammassa moottorissa on rivipumppu kestävyyden takia.
Suoraruiskumoottoria on helpompi virittää, koska yksinkertaisuudessaan, moottoriin lisätään ilmamäärää ja sen mukaisesti polttoainetta. Palamistapahtumaa rajoittaa ainoasstaan ruiskutusaika / palamisaika, joita voidaan suuttimilla helposti muokata ja/tai sitten pumpun elementillä. Mäntä yleensä erittäin lujaa tekoa, koska palaminen tapahtuu männä maljassa, jolloin mäntää pitää jäähdyttää öljyllä alapuolelta, jolloin öljynlauhdutin on pakollinen moottorin kestävyyden takia, monessa moottorissa männän yläosa on terästä ja helma alumiinia. Lisäksi öljyltä vaaditaan erittäin hyvää lämmönsiirto kykyä/ominaisuutta, koska se toimii samalla jäähdytysnesteenä!
Nykypäivänä suoraruiskumoottorit on muuttuneet Commonrail ohjatuiksi, koska pumppujen rakentaminen ja korjauskustannukset ei pärjää yksinkertaisemmille tietokoneohjelmoiduille moottoreille. Yleistäen se mikä ennen hoidettiin polkimella, hoidetaan nykyään sähköllä ja magneettiventtiilillä!

Mutta tästä jos jotkut huomaavat (varmasti) puutteita ja tarkennuksia, niin olkaa hyvät, areena on vapaa...