Tliet gruppi ta 'daqs bażiku
Hemm tliet gruppi ta 'daqs bażiku ta' magni diesel ibbażati fuq il-qawwa — żgħar, medji u kbar.Il-magni żgħar għandhom valuri tal-qawwa tal-ħruġ ta 'inqas minn 16-il kilowatt.Dan huwa l-aktar tip ta 'magna diesel prodotta b'mod komuni.Dawn il-magni jintużaw fil-karozzi, trakkijiet ħfief, u xi applikazzjonijiet agrikoli u tal-kostruzzjoni u bħala ġeneraturi żgħar ta 'enerġija elettrika stazzjonarji (bħal dawk fuq inġenji tad-divertiment) u bħala drives mekkaniċi.Huma tipikament magni b'injezzjoni diretta, in-line, b'erba' jew sitt ċilindri.Ħafna huma turbocharged b'aftercoolers.

Magni medji għandhom kapaċitajiet ta 'enerġija li jvarjaw minn 188 sa 750 kilowatts, jew 252 sa 1,006 horsepower.Il-maġġoranza ta' dawn il-magni jintużaw fi trakkijiet heavy-duty.Normalment huma magni b'injezzjoni diretta, in-line, b'sitt ċilindri turbocharged u aftercooled.Xi magni V-8 u V-12 ukoll jappartjenu għal dan il-grupp tad-daqs.

Magni diesel kbar għandhom klassifikazzjonijiet ta 'qawwa ta' aktar minn 750 kilowatts.Dawn il-magni uniċi jintużaw għal applikazzjonijiet ta 'sewqan marittimu, lokomottivi u mekkaniċi u għall-ġenerazzjoni tal-enerġija elettrika.Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet huma sistemi b'injezzjoni diretta, turbocharged u aftercooled.Jistgħu joperaw sa 500 revoluzzjoni fil-minuta meta l-affidabbiltà u d-durabilità huma kritiċi.

Magni Two-stroke u Four-stroke
Kif innutat qabel, magni diesel huma ddisinjati biex joperaw jew fuq iċ-ċiklu ta 'żewġ jew erba' stroke.Fil-magna tipika ta 'erba' stroke-cycle, il-valvi tad-dħul u l-egżost u ż-żennuna tal-injezzjoni tal-fjuwil jinsabu fir-ras taċ-ċilindru (ara l-figura).Ħafna drabi, arranġamenti ta 'valv doppju—żewġ valvi tad-dħul u żewġ valvi ta' l-egżost—huma impjegati.
L-użu taċ-ċiklu two-stroke jista 'jelimina l-ħtieġa għal wieħed jew iż-żewġ valvi fid-disinn tal-magna.L-arja tat-tkessiħ u d-dħul hija ġeneralment ipprovduta permezz ta 'portijiet fl-inforra taċ-ċilindru.L-exhaust jista 'jkun jew permezz ta' valvi li jinsabu fir-ras taċ-ċilindru jew permezz ta 'portijiet fl-inforra taċ-ċilindru.Il-kostruzzjoni tal-magna hija ssimplifikata meta tuża disinn tal-port minflok wieħed li jeħtieġ valvi tal-egżost.

Karburant għad-diżil
Prodotti taż-żejt li normalment jintużaw bħala fjuwil għal magni diesel huma distillati magħmulin minn idrokarburi tqal, b'mill-inqas 12 sa 16-il atomu tal-karbonju għal kull molekula.Dawn id-distillati itqal jittieħdu miż-żejt mhux raffinat wara li jitneħħew il-porzjonijiet aktar volatili użati fil-gażolina.Il-punti tat-togħlija ta 'dawn id-distillati itqal ivarjaw minn 177 sa 343 °C (351 sa 649 °F).Għalhekk, it-temperatura ta 'evaporazzjoni tagħhom hija ħafna ogħla minn dik tal-gażolina, li għandha inqas atomi tal-karbonju għal kull molekula.

L-ilma u s-sediment fil-fjuwils jistgħu jkunu ta 'ħsara għat-tħaddim tal-magna;fjuwil nadif huwa essenzjali għal sistemi ta 'injezzjoni effiċjenti.Karburanti b'residwu għoli ta 'karbonju jistgħu jiġu mmaniġġjati l-aħjar minn magni ta' rotazzjoni b'veloċità baxxa.L-istess japplika għal dawk b'kontenut għoli ta 'rmied u kubrit.In-numru taċ-ċetan, li jiddefinixxi l-kwalità tat-tqabbid ta' karburant, huwa determinat bl-użu ta' ASTM D613 "Metodu ta' Test Standard għan-Numru ta' Ċetane taż-Żejt tal-Fjuwil tad-Diżil."

Żvilupp ta' magni diesel
Xogħol bikri
Rudolf Diesel, inġinier Ġermaniż, ħaseb l-idea tal-magna li issa ġġib ismu wara li kien fittex apparat biex iżid l-effiċjenza tal-magna Otto (l-ewwel magna ta’ erba’ stroke-cycle, mibnija mill-inġinier Ġermaniż tas-seklu 19. Nikolaus Otto).Diesel induna li l-proċess ta 'tqabbid elettriku tal-magna tal-gażolina jista' jiġi eliminat jekk, waqt il-puplesija tal-kompressjoni ta 'apparat ta' pistun-ċilindru, il-kompressjoni tista 'ssaħħan l-arja għal temperatura ogħla mit-temperatura ta' awto-ignition ta 'karburant partikolari.Diesel ippropona ċiklu bħal dan fil-privattivi tiegħu tal-1892 u l-1893.
Oriġinarjament, jew faħam trab jew pitrolju likwidu kien propost bħala karburant.Id-diżil ra l-faħam trab, prodott sekondarju tal-minjieri tal-faħam tas-Saar, bħala fjuwil faċilment disponibbli.L-arja kkompressata kellha tintuża biex tintroduċi trab tal-faħam fiċ-ċilindru tal-magna;madankollu, il-kontroll tar-rata ta 'injezzjoni tal-faħam kien diffiċli, u, wara li l-magna sperimentali ġiet meqruda minn splużjoni, Diesel daru għal pitrolju likwidu.Kompla jdaħħal il-fjuwil fil-magna b’arja kkompressata.
L-ewwel magna kummerċjali mibnija fuq il-privattivi tad-Diesel ġiet installata f'St. Louis, Mo., minn Adolphus Busch, birra li kien ra waħda għall-wiri f'espożizzjoni fi Munich u kien xtara liċenzja mingħand Diesel għall-manifattura u l-bejgħ tal-magna. fl-Istati Uniti u l-Kanada.Il-magna ħadmet b’suċċess għal snin sħaħ u kienet il-prekursur tal-magna Busch-Sulzer li kienet tħaddem ħafna sottomarini tal-US Navy fl-Ewwel Gwerra Dinjija. Magna diesel oħra użata għall-istess għan kienet in-Nelseco, mibnija mill-New London Ship and Engine Company. fi Groton, Conn.

Il-magna diesel saret l-impjant tal-enerġija primarju għas-sottomarini matul l-Ewwel Gwerra Dinjija. Mhux biss kienet ekonomika fl-użu tal-fjuwil iżda wriet ukoll affidabbli taħt kundizzjonijiet ta 'żmien tal-gwerra.Il-fjuwil tad-diżil, inqas volatili mill-gażolina, kien maħżun u mmaniġġjat b'mod aktar sigur.
Fi tmiem il-gwerra ħafna rġiel li kienu ħadmu diesels kienu qed ifittxu impjiegi fi żmien il-paċi.Il-manifatturi bdew jadattaw id-diżil għall-ekonomija fi żmien il-paċi.Modifikazzjoni waħda kienet l-iżvilupp ta 'l-hekk imsejjaħ semidiesel li opera fuq ċiklu ta' two-stroke bi pressjoni ta 'kompressjoni aktar baxxa u għamel użu minn bozza sħuna jew tubu biex jaqbad iċ-ċarġ tal-fjuwil.Dawn il-bidliet irriżultaw f'magna inqas għalja biex tinbena u tinżamm.

Teknoloġija ta 'injezzjoni tal-fjuwil
Karatteristika oġġezzjonabbli tad-diżil sħiħ kienet il-ħtieġa ta 'kompressur ta' arja ta 'pressjoni għolja u ta' injezzjoni.Mhux biss kienet meħtieġa enerġija biex issuq il-kompressur ta 'l-arja, iżda effett ta' refriġerazzjoni li ttardja t-tqabbid seħħ meta l-arja kkompressata, tipikament f'6.9 megapascals (1,000 libbra kull pulzier kwadru), f'daqqa estiża fiċ-ċilindru, li kien fi pressjoni ta 'madwar 3.4. għal 4 megapascals (493 sa 580 libbra kull pulzier kwadru).Id-diżil kien jeħtieġ arja bi pressjoni għolja li biha jintroduċi faħam trab fiċ-ċilindru;meta l-pitrolju likwidu sostitwit il-faħam trab bħala karburant, tista 'ssir pompa biex tieħu post il-kompressur ta' l-arja bi pressjoni għolja.

Kien hemm numru ta 'modi kif pompa tista' tintuża.Fl-Ingilterra l-Kumpanija Vickers użat dak li kien jissejjaħ il-metodu common-rail, li fih batterija ta’ pompi żammet il-fjuwil taħt pressjoni f’pajp li jmexxi t-tul tal-magna b’ċomb għal kull ċilindru.Minn din il-linja tal-provvista tal-fjuwil bil-ferrovija (jew pajp), serje ta 'valvi ta' injezzjoni ammettew il-ħlas tal-fjuwil għal kull ċilindru fil-punt it-tajjeb fiċ-ċiklu tiegħu.Metodu ieħor uża pompi jerk operati bil-cam, jew tat-tip plunger, biex iwasslu l-fjuwil taħt pressjoni momentarjament għolja lill-valv ta 'l-injezzjoni ta' kull ċilindru fil-ħin it-tajjeb.

L-eliminazzjoni tal-kompressur ta 'l-arja ta' l-injezzjoni kienet pass fid-direzzjoni t-tajba, iżda kien hemm problema oħra li trid tiġi solvuta: l-egżost tal-magna kien fih ammont eċċessiv ta 'duħħan, anke f'outputs sew fil-klassifikazzjoni tal-horsepower tal-magna u anke jekk hemm kien biżżejjed arja fiċ-ċilindru biex jaħarqu l-iċċarġjar tal-fjuwil mingħajr ma jħalli exhaust skulurat li normalment jindika tagħbija żejda.L-inġiniera fl-aħħar indunaw li l-problema kienet li l-arja tal-injezzjoni bi pressjoni għolja momentarjament li tisplodi fiċ-ċilindru tal-magna kienet xerred il-ħlas tal-fjuwil b'mod aktar effiċjenti milli kienu kapaċi jagħmlu ż-żennuni tal-fjuwil mekkaniċi sostituti, bir-riżultat li mingħajr il-kompressur tal-arja l-fjuwil kellu fittex l-atomi ta 'l-ossiġnu biex tlesti l-proċess ta' kombustjoni, u, peress li l-ossiġnu jagħmel biss 20 fil-mija ta 'l-arja, kull atomu ta' fjuwil kellu ċans wieħed biss minn kull ħamsa li jiltaqa 'ma' atomu ta 'ossiġnu.Ir-riżultat kien ħruq mhux xieraq tal-fjuwil.

Id-disinn tas-soltu ta 'żennuna ta' injezzjoni tal-fjuwil introduċa l-fjuwil fiċ-ċilindru fil-forma ta 'sprej ta' kon, bil-fwar jirradja miż-żennuna, aktar milli f'nixxiegħa jew ġett.Ftit li xejn seta' jsir biex il-fjuwil jinfirex b'mod aktar bir-reqqa.It-taħlit imtejjeb kellu jitwettaq billi jingħata mozzjoni addizzjonali lill-arja, l-aktar komuni permezz ta 'swirls tal-arja prodotti bl-induzzjoni jew moviment radjali tal-arja, imsejjaħ squish, jew it-tnejn, mit-tarf ta' barra tal-pistun lejn iċ-ċentru.Ġew impjegati diversi metodi biex jinħoloq dan id-dawrien u squish.L-aħjar riżultati apparentement jinkisbu meta d-dawrien ta 'l-arja jkollu relazzjoni definita mar-rata ta' injezzjoni tal-fjuwil.L-użu effiċjenti ta 'l-arja fi ħdan iċ-ċilindru jitlob veloċità rotazzjonali li tikkawża li l-arja maqbuda timxi kontinwament minn sprej għall-ieħor matul il-perjodu ta' injezzjoni, mingħajr sussidenza estrema bejn iċ-ċikli.