Warum klingt ein Diesel so?

Mein Auto ist im Geschäft für eine Reparatur, und sie haben mir einen Leihwagen gegeben. Es ist ein Chevy Cruze Diesel. Meine Frau saß auf der Einfahrt und sagte: "Es klingt wie ein Lastwagen". Es tut. Worum geht es also genau bei Diesel- oder Dieselmotoren, die sie anders klingen lassen als Benzin?

Wie bereits erwähnt, unterscheidet sich die Zündquelle zwischen Benzinmotoren und Dieselmotoren. Dies ist der Hauptgrund für den Klangunterschied. Ich werde versuchen, diese Unterschiede zu erklären, damit Sie verstehen, warum der Ton mit dem einen und nicht mit dem anderen da ist.

ANMERKUNG 1: Es gibt hier eine Auseinandersetzung, aber seien Sie bitte bei mir, wenn ich versuche, die Frage zu beantworten, da ich glaube, dass das OP dies verlangt. Ich muss die Unterschiede erklären, um zu verstehen, warum ein Dieselmotor so klingt.

Kraftstoff: Diesel v. Benzin (Benzin) -

Diesel hat als Kraftstoff eine höhere Dichte als Benzin. Es ist etwa 12% dichter als Nicht-Ethanol-Benzin (bei Ethanol auf Benzinbasis ist die Dichte je nach Mischung noch höher). Diesel bietet eine höhere volumetrische Energiedichte von 35,86 MJ / L (128.700 BTU / US-Gallonen) gegenüber 32,18 MJ / L (115.500 BTU / US-Gallonen) für Benzin, etwa 11% höher, was beim Vergleich der Kraftstoffeffizienz in Betracht gezogen werden sollte Volumen.

Motormechanische Unterschiede: Diesel gegen Benzin - Drei Hauptunterschiede

Erster Unterschied - Kompression

Kraftstoff, ob Benzin oder Diesel können Mit oder ohne Hilfe von Druckluft verbrennen, aber je stärker die Luft komprimiert wird, desto höher ist der Wirkungsgrad des brennenden Brennstoffs. Verstehen Sie in diesem Sinne das, wenn sich jemand darauf bezieht Kompression In einem Motor sprechen sie über das Verhältnis, bei dem die Luft (oder das Luft / Kraftstoffgemisch in Gasmotoren) zusammengedrückt wird, bevor die Zündung erfolgt. Bei einem Benzinmotor gilt als Faustregel, dass der Motor für jeden eingeführten Kompressionspunkt eine 3% -ige Effizienzsteigerung erzielt (alle anderen Motorkomponenten bleiben gleich). Ich gehe davon aus, dass dies wahrscheinlich auch für Dieselmotoren zutrifft. Das statisch Kompressionsverhältnis von normalen Benzinmotoren läuft etwa 8,0: 1 bis etwa 11,5: 1 (bei Hochleistungsmotoren über 14,0: 1 - BEARBEITEN: Ich wurde darauf aufmerksam gemacht, dass der Mazda Skyactiv-G-Motor außerhalb der USA mit 14: 1 CR und in den USA mit 13: 1 CR ausgestattet ist. Mazda verwendet andere Technologien, um das Klopfen zu reduzieren, aber dieser CR-Wert ist für Benzin-Verbrennungsmotoren nicht die Norm. Ein Automobil-Dieselmotor wird bis zur 18.0: 1-Arena um 14,0: 1 laufen.

ANMERKUNG 2: Ich unterscheide zwischen statisch und dynamisch Kompressionsverhältnis hier, weil es einen großen Unterschied in der Anzahl gibt und wie sie ermittelt werden. Ich werde nicht auf den Unterschied eingehen, nur wissen, dass es einen Unterschied gibt.

NOTIZ 3: Ich unterscheide zwischen Automobilindustrie und nicht-automotive Dieselmotoren, weil dabei alle Dieselmotoren Grundsätzlich gilt Wenn es gleich läuft, gibt es einige große Unterschiede zwischen Automobil- und großen Schiffsdieselmotoren.

Zweiter Unterschied - Kraftstoffförderung

Früher war die Kraftstoffzufuhr für Benzinmotoren ein Vergaser. Dies war bis Mitte der 80er Jahre der Fall, als viele Automobilhersteller die Vorteile der Kraftstoffeinspritzung erkannten. Diese Art der Kraftstoffeinspritzung ist indirekt Kraftstoffeinspritzung, was bedeutet, dass der Injektor, der den in den Motor einströmenden Kraftstoff misst, außerhalb der Brennkammer und im Lufteinlasskanal sitzt. Es beruht auf der Bewegung von Luft durch den Ansaugtrakt, um den Kraftstoff zu zerstäuben und in den Zylinder zu gelangen. Vor kurzem (etwa 2010) begannen die Automobilhersteller mit der Nutzung Direkte Einspritzung, die Kraftstoff direkt in die Brennkammer verteilt.

Dieselmotoren verwenden auch die Direkteinspritzung. Sie haben diese Methode seitdem verwendet um 1891, als Herbert Akroyd Stuart erfindet den ersten Verbrennungsmotor, um ein unter Druck stehendes Kraftstoffeinspritzsystem zu verwenden.

Dritter Unterschied - Zündquelle

Einfach ausgedrückt, Dieselmotoren verwenden Wärme, um den Kraftstoff zu zünden, während Benzin Strom benötigt (ja, der Funke ist heiß, aber hoffentlich sieht man den Unterschied). Gas, das Elektrizität verwendet, um Verbrennung zu erzeugen, ist ziemlich leicht herauszufinden. Die Zündkerze geht kaputt, die Luft / der Treibstoff dröhnt. Das Luft / Kraftstoff-Gemisch muss genau richtig sein, um es zu tun, und der Funke muss genau zum richtigen Zeitpunkt kommen (Timing). Der Funken funktioniert für einen Benzinmotor gut, da der Kraftstoff in der Luft zerstäubt und verdampft, wodurch er sehr leicht verbrennen kann. Die kleine Zündquelle, die der Funke ist, ist mehr als genug, um die Verbrennung des Kraftstoffs zu beginnen und so lange zu brennen, bis das Gemisch vollständig verbraucht ist.

Da Diesel so viel schwerer ist als Benzin (er wird technisch als Öl betrachtet, ähnlich wie Kerosin und Heizöl), wird er in der Luft nicht gut verdunsten. Damit es schnell genug brennt, muss eine ausreichende Zündquelle vorhanden sein. Um diese Wärme zu erreichen, komprimiert der Kolben die Luft im Zylinder so stark, dass sie auf über 1000 ° C erhitzt wird. Lass mich das zitieren Wiki-Artikel über Dieselmotoren, um dies zu beenden :

Ungefähr am oberen Ende des Verdichtungshubs wird Kraftstoff direkt in die verdichtete Luft in der Verbrennungskammer eingespritzt. Dies kann sich in einem (typischerweise toroidalen) Hohlraum in der Oberseite des Kolbens oder in einer Vorkammer befinden, abhängig von der Konstruktion des Motors. Das Einspritzventil sorgt dafür, dass der Kraftstoff in kleine Tröpfchen zerfällt und der Kraftstoff gleichmäßig verteilt wird. Die Wärme der Druckluft verdampft Kraftstoff von der Oberfläche der Tröpfchen. Der Dampf wird dann durch die Wärme der komprimierten Luft in der Brennkammer gezündet, die Tröpfchen verdampfen weiter von ihren Oberflächen und verbrennen und werden kleiner, bis der gesamte Brennstoff in den Tröpfchen verbrannt ist. Der Beginn der Verdampfung verursacht eine Verzögerungszeit während der Zündung und Das charakteristische Dieselklopfgeräusch, wenn der Dampf die Zündtemperatur erreicht, verursacht einen abrupten Druckanstieg über dem Kolben . Die schnelle Expansion der Verbrennungsgase treibt dann den Kolben nach unten und versorgt die Kurbelwelle mit Strom.

HINWEIS 4: Ich möchte darauf hinweisen, dass neuere LKW-Dieselmotoren (und ich nehme auch Autos an) begonnen haben, Einspritzsysteme zu verwenden, die, anstatt den gesamten Diesel auf einmal einzuspritzen, mehrere kleinere Dieselmengen in den Motor pumpen, was den "Diesel" beruhigt Lärm "Sie hören von ihnen eine große Menge. Dies bietet auch einen besseren Kraftstoffverbrauch.

Anmerkung 5: Dieselmotoren haben typischerweise einen besseren Kraftstoffverbrauch als Benzinmotoren, hauptsächlich aufgrund ihrer besseren thermischen Effizienz.

ANMERKUNG 6: Wenn Sie bis hierher gelesen haben, müssen Sie wirklich verrückt sein.

Der größte Grund, warum ein Diesel so klingt, wie er ist, ist die Methode, mit der der Diesel vor / während der Kompression in den Zylinder eingespritzt wird und die Tatsache, dass sein Kompressionsverhältnis so viel höher ist als bei einem Benzin- / Benzinmotor. Dies ist ein Umweg, um zu sagen, dass die Kompressionszündung das charakteristische Geräusch verursacht. Sekundäre Faktoren umfassen Motorkonstruktion, Ansaug- und Abgaskrümmerform.

UPDATE: Es tut mir leid, aber es gibt nicht mehr viel zu sagen. Das Klackgeräusch ist der Diesel, der unter hohem Druck und hoher (Kolben-) Geschwindigkeit zündet und das laute Brüllen wird durch die Geschwindigkeit des Abgases und die Form des Abgaskrümmers verursacht.

Die Komponenten, aus denen sich die Abgasnotiz zusammensetzt, sind Luft, Kraftstoff, Verdichtungsverhältnis, Ventilsteuerung, Abgas, Aufladung und Verdrängung.

Der Motor des Cruze Diesel hat ein Kompressionsverhältnis von etwa 16: 1.

Der Kraftstoff ist wichtig, weil Diesel und Benzin unterschiedlich verbrennen.

Die Kombination all dieser Faktoren führt zu den verschiedenen Auspuffnoten. Sie suchen vielleicht nach einer komplexeren Antwort als "es klingt anders, weil sie anders ist", aber es gibt wirklich keine.

auch Dieselmotoren haben einen längeren Hub als gewöhnliche Benzinmotoren. Das bedeutet, dass die Kolben eine längere Strecke zurücklegen, als dies bei Benzinmotoren der Fall ist. Turboluft- / Super- / Staulufteinlasssysteme haben völlig andere Timings als Saugmotoren.

Das Klappern, das normalerweise mit Dieselmotoren verbunden ist, ist das Ergebnis der viel höheren Verbrennungskräfte in einem Dieselmotor, die bei oder um den oberen Totpunkt (OT) den beweglichen Aufbau "schlagen". Einige der neueren Motoren sind aufgrund einer Voreinspritzung sowie (bei Piezo-Injektoren) bis zu 7 Einspritzvorgängen pro Verbrennungszyklus viel leiser.

Das Geräusch des Dieselmotors ist zum größten Teil auf den Druck zurückzuführen, der zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Zylinder benötigt wird. Dieser Druck führt auch zu einer Zerstäubung des Kraftstoffs. Das schafft den Lärm.