Waarom is een dieselmotor zuiniger?

Motoren op dergelijke brandstof hebben een thermodynamica die het dichtst bij de ideale Carnot-cyclus ligt.

Dieselauto's worden meestal gekocht door pragmatici. Dit zijn mensen die niet zozeer willen besparen tijdens het kopen, maar tijdens het gebruik op lange termijn - door de brandstofkosten te verlagen. Als andere dingen gelijk blijven, verbruikt diesel altijd minder benzine. Maar waarom?

Als we dezelfde auto nemen met een benzine- en dieselmotor met vergelijkbare eigenschappen, verbruikt deze laatste altijd 2-3 liter, of zelfs tot 5 (afhankelijk van volume en vermogen) minder brandstof per 100 km. Het is onwaarschijnlijk dat iemand hieraan twijfelt (de prijs van de auto zelf en de onderhoudskosten worden niet meegerekend). Dit is een eenvoudig patroon.

Wat is het geheim van een dieselmotor? Om de nuances te begrijpen, moet u zich wenden tot het ontwerp van dieselmotoren en de wetten van de thermodynamica. Er zijn hier een aantal nuances en aspecten. De dieselmotor zelf heeft een thermodynamische cyclus die verschilt van de benzinemotor, die zo dicht mogelijk bij de ideale cyclus van de Franse natuurkundige en ingenieur Sadie Carnot ligt. Het rendement van een dieselmotor is doorgaans veel hoger.

De ontsteking van de brandstof in de cilinders van dieselmotoren is niet het gevolg van de vonk van de bougies, maar van compressie. Als voor de meeste benzinemotoren de compressieverhouding van 8,0 tot 12,0 is, dan is deze voor dieselmotoren van 12,0 tot 16,0 en zelfs hoger. Uit de thermodynamica volgt dat hoe hoger de compressieverhouding, hoe hoger het rendement. Cilinders persen niet het lucht-brandstofmengsel samen, maar alleen lucht. Brandstofinjectie vindt vrijwel onmiddellijk plaats nadat de zuiger het bovenste dode punt passeert - gelijktijdig met ontsteking.

Over het algemeen hebben dieselmotoren geen gasklep (hoewel er, vooral recentelijk, uitzonderingen zijn). Hierdoor worden de zogenaamde inlaatluchtverliezen in de cilinders aanzienlijk verminderd. Deze klep is ook vereist voor de meeste benzinemotoren. het verbruikt energie tijdens het gebruik. Als de smoorklep gedeeltelijk gesloten is, ontstaat er extra weerstand in het luchttoevoersysteem. Dieselmotoren hebben dit probleem meestal niet. Bovendien is elke moderne dieselmotor ondenkbaar zonder een turbine die een maximaal koppel levert bij bijna stationair toerental.

Ten slotte wordt het rendement van dieselmotoren grotendeels bepaald door de eigenschappen van de brandstof zelf. Aanvankelijk heeft het een hoger verbrandingsrendement. Dieselbrandstof is dichter dan benzine - gemiddeld geeft het 15% meer energie bij verbranding. Diesel brandt, in tegenstelling tot benzine (die een verhouding van 11:1 tot 18:1 met lucht vereist), in bijna elke verhouding met lucht. De dieselmotor spuit zoveel brandstof in als nodig is om de wrijvingskrachten van de cilinder-zuigergroep, de krukas en de oliepomp te overwinnen. In de praktijk leidt dit tot een 2-3 keer lager brandstofverbruik bij stationair draaien in vergelijking met benzine. Dit verklaart ook de zwakke verwarming van dieselmotoren tijdens bedrijf. Diesel is altijd minder thermisch belast, wat betekent dat het een duidelijk langere bron en meer koppel heeft.

Wat krijgt een eigenaar van een dieselauto eigenlijk? Gemiddeld is hij 30% zuiniger dan zijn benzinetegenhanger (in termen van brandstofverbruik). In combinatie met een turbocompressor met variabele geometrie en een common rail-systeem levert dit werkelijk indrukwekkende resultaten op. De dieselauto accelereert goed vanaf lage toerentallen en verbruikt zo min mogelijk brandstof. Dit is wat experts aanbevelen voor pragmatische mensen die van offroad-reizen houden. Dit type motor heeft de voorkeur in cross-overs met vierwielaandrijving en serieuze SUV's.