Diesel: Πως λειτουργεί η τεχνολογία turbo σε αυτοκίνητο με πετρέλαιο

Diesel: Πώς ακριβώς αλλάζει ο υπερσυμπιεστής και η τουρμπίνα έναν κινητήρα diesel – Ποιες είναι οι διαφορές ανάμεσα σε κλασσικούς κινητήρες diesel και σε turbo κινητήρες diesel

Οι diesel κινητήρες είναι από τους πιο δημοφιλείς και ανθεκτικούς στη βιομηχανία των οχημάτων, καθιερωμένοι ως η καλύτερη επιλογή για όσους αναζητούν υψηλή απόδοση και αξιοπιστία. Από τα επιβατικά αυτοκίνητα μέχρι τα φορτηγά και τα βαριά μηχανήματα, οι diesel κινητήρες έχουν καταφέρει να προσφέρουν εξαιρετική οικονομία καυσίμου και τεράστια ροπή.

Όπως είπαμε, επιλέγονται τόσο από ιδιώτες που κάνουν πολλά χιλιόμετρα και θέλουν δύναμη στο μοτέρ και καλή οικονομία καυσίμου όσο και από επαγγελματίες, ενώ μάρκες όπως η Mercedes έχουν επενδύσει σημαντικά και έχουν «βαριά» ιστορία στους πετρελαιοκινητήρες.

Ωστόσο, η εισαγωγή της τεχνολογίας του υπερσυμπιεστή (turbocharger) έχει φέρει επανάσταση στον τρόπο λειτουργίας τους, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα και την απόδοσή τους. Αλλά ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός συμβατικού diesel και ενός turbo diesel κινητήρα;

Τι είναι οι φυσικά αναπνεόμενοι diesel κινητήρες;

Οι φυσικά αναπνεόμενοι diesel κινητήρες χρησιμοποιούν την υψηλή συμπίεση του αέρα μέσα στον θάλαμο καύσης για να παράγουν θερμότητα, η οποία αναφλέγει το καύσιμο χωρίς τη χρήση μπουζί, όπως συμβαίνει στους βενζινοκινητήρες. Αυτή η διαδικασία καθιστά τους κινητήρες αυτούς εξαιρετικά αποδοτικούς, ειδικά σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ροπή, όπως φορτηγά, λεωφορεία και γεωργικά μηχανήματα.

Οι κινητήρες αυτοί έχουν απλούστερη σχεδίαση με λιγότερα εξαρτήματα, κάτι που μειώνει τις ανάγκες για συντήρηση και αυξάνει τη διάρκεια ζωής τους. Παράλληλα, επειδή λειτουργούν σε χαμηλότερες στροφές, παράγουν περισσότερη ροπή, καθιστώντας τους ιδανικούς για βαριά φορτία και ρυμουλκήσεις. Ωστόσο, το μειονέκτημά τους είναι ότι εξαρτώνται αποκλειστικά από την ατμοσφαιρική πίεση για την εισαγωγή αέρα, κάτι που περιορίζει την ισχύ τους.

Τι είναι οι turbo diesel κινητήρες;

Οι turbo diesel κινητήρες βασίζονται στην ίδια βασική αρχή λειτουργίας με τους φυσικά αναπνεόμενους diesel, αλλά προσθέτουν ένα κρίσιμο εξάρτημα: τον υπερσυμπιεστή. Ο υπερσυμπιεστής χρησιμοποιεί την ενέργεια των καυσαερίων για να περιστρέψει μια τουρμπίνα. Αυτή η τουρμπίνα συμπιέζει τον αέρα πριν εισέλθει στον θάλαμο καύσης, αυξάνοντας έτσι την ποσότητα του αέρα που καίγεται μαζί με το καύσιμο. Το αποτέλεσμα είναι:

• Μεγαλύτερη ισχύς: Περισσότερος καυστήρας σημαίνει περισσότερη ενέργεια και, συνεπώς, μεγαλύτερη ιπποδύναμη.
• Καλύτερη οικονομία καυσίμου: Ο υπερσυμπιεστής επιτρέπει τη χρήση μικρότερων κινητήρων που καταναλώνουν λιγότερο καύσιμο.
• Περισσότερη ροπή σε χαμηλές στροφές: Ιδανικό για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή απόδοση ρυμουλκήσεων και βαριών φορτίων.

Κύριες διαφορές μεταξύ diesel και turbo diesel κινητήρων

Η κύρια διαφορά ανάμεσα στους φυσικά αναπνεόμενους diesel κινητήρες και τους turbo diesel έγκειται στη χρήση του υπερσυμπιεστή. Οι φυσικά αναπνεόμενοι diesel εξαρτώνται από την ατμοσφαιρική πίεση για την εισαγωγή αέρα, γεγονός που περιορίζει την απόδοση και την ισχύ τους. Αντίθετα, οι turbo diesel κινητήρες χρησιμοποιούν υπερσυμπιεστές για να ενισχύσουν την παροχή αέρα στον θάλαμο καύσης, παράγοντας περισσότερη ενέργεια με το ίδιο μέγεθος κινητήρα.

• Σχεδίαση: Οι turbo diesel κινητήρες είναι πιο πολύπλοκοι λόγω της προσθήκης του υπερσυμπιεστή, αλλά αυτό τους επιτρέπει να αποδίδουν καλύτερα.
• Οικονομία καυσίμου: Οι turbo diesel κινητήρες επαναχρησιμοποιούν την ενέργεια των καυσαερίων, προσφέροντας καλύτερη οικονομία καυσίμου σε σύγκριση με τους φυσικά αναπνεόμενους.
• Δυναμική Απόδοση: Ενώ οι φυσικά αναπνεόμενοι κινητήρες προσφέρουν σταθερή ροπή, οι turbo diesel κινητήρες προσφέρουν πιο άμεση και δυναμική απόκριση, ιδανική για απαιτητικές καταστάσεις.

Αποδοτικότητα και περιβαλλοντικές επιπτώσεις

Η αποδοτικότητα των turbo diesel κινητήρων τους καθιστά ιδανική επιλογή για την αυτοκινητοβιομηχανία, καθώς βοηθούν στη μείωση του μεγέθους των κινητήρων και των εκπομπών ρύπων. Η υιοθέτηση της τεχνολογίας turbo από κατασκευαστές όπως η BMW και η Mercedes είναι σχεδόν καθολική, αφήνοντας πίσω τους φυσικά αναπνεόμενους diesel κινητήρες.

Ωστόσο, η αυξημένη θερμοκρασία λειτουργίας στους diesel κινητήρες μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένες εκπομπές οξειδίων του αζώτου (NOx).