Τριοδικοί καταλύτες
Οι κινητήρες βενζίνης αυτή τη στιγμή χρησιμοποιούν τριοδικούς καταλυτικούς μετατροπείς που προσφέρουν ποσοστά μείωσης NOx μέχρι και 99%, αλλά αυτή η απόδοση είναι εφικτή μόνο σε στοιχειομετρική αναλογία αέρα-καυσίμου. Σε ένα περιβάλλον πλούσιο σε οξυγόνο ενός κινητήρα diesel φτωχής καύσης, οι τριοδικοί καταλύτες μειώνουν τα επίπεδα NOx μόνο κατά περίπου 10%.
Καύσιμο Diesel (Diesel Fuel)
Το καύσιμο diesel είναι ένα προϊόν ορυκτού πετρελαίου που αποτελείται από περίπου 300 ομάδες υδρογονανθράκων. Τα σημαντικότερα συστατικά είναι παραφίνη, ναφθένιο, αρωματικές ενώσεις και ολεφίνη. Όπως και το ελαφρύ πετρέλαιο θέρμανσης, έτσι και το diesel περισυλλέγεται από τη διύλιση του αργού πετρελαίου στη ‘μεσαία’ κλίμακα βρασμού (180° - 360°C), και επομένως κατατάσσεται σαν «μεσαίο προϊόν απόσταξης». Η περιεκτικότητα θείου των δύο καυσίμων ωστόσο, είναι τελείως διαφορετική. Aπό τις αρχές του 2003, το diesel μπορεί να περιέχει μάξιμουμ 10 ppm θείου, ενώ το πετρέλαιο θέρμανσης μπορεί να περιέχει μάξιμουμ 0,2% του βάρους του. Επομένως, οι σύγχρονοι πετρελαιοκινητήρες με επεξεργασία καθαρισμού καυσαερίων, δεν μπορούν πλέον να λειτουργούν με πετρέλαιο θέρμανσης, κυρίως επειδή υπάρχουν και διαφορές στον αριθμό κετανίων.
Άμεσος Ψεκασμός (Direct injection)
Σ’ αυτό το σύστημα, το καύσιμο ψεκάζεται με υψηλή πίεση απευθείας μέσα στο θάλαμο καύσης, όπου αναμειγνύεται με τον συμπιεσμένο αέρα. Χάρη στην ειδική σχεδίαση της κεφαλής του εμβόλου, επιτείνεται ο στροβιλισμός μίγματος. Τα πλεονεκτήματα του άμεσου ψεκασμού συνίστανται κυρίως στη χαμηλή ειδική κατανάλωση καυσίμου.
Απόδοση (Efficiency)
Ο πετρελαιοκινητήρας υψηλής συμπίεσης λειτουργεί πιο αποδοτικά, επειδή παράγεται περισσότερη μηχανική ενέργεια απ’ ότι σε ένα βενζινοκινητήρα με χαμηλότερη συμπίεση, από την ίδια ποσότητα θερμότητας. Συνεπώς, οι σύγχρονες μονάδες άμεσου ψεκασμού έχουν μία θερμοδυναμική απόδοση 35 – 45%, ενώ οι βενζινοκινητήρες φτάνουν μόλις στο 26 – 30%. Το καύσιμο diesel έχει επίσης υψηλότερη περιεκτικότητα ενέργειας. Τυπικά δεδομένα για την πυκνότητα του καυσίμου στους 15 °C: απλή βενζίνη - 8,2 kWh/l, premium βενζίνη 8,6 kWh/l και diesel 9,9 kWh/l.
Προθέρμανση (Preheating)
Παλιότερα, οι οδηγοί πετρελαιοκίνητων οχημάτων έπρεπε να περιμένουν λίγο πριν μπορέσουν να ξεκινήσουν τα αυτοκίνητά τους επειδή η θερμοκρασία στους θαλάμους καύσης δεν ήταν ακόμα αρκετά υψηλή για αυτανάφλεξη. Επομένως, ένας ηλεκτρικά θερμαινόμενος προθερμαντήρας τοποθετούνταν στο θάλαμο καύσης και προθερμαινόταν στη φάση εκκίνησης. Οι σύγχρονοι πετρελαιοκινητήρες επίσης προθερμαίνονται, αλλά ο οδηγός δεν το παρατηρεί. Από τη μία πλευρά, οι χρόνοι προθέρμανσης είναι πολύ μικρότεροι από παλιότερα, και από την άλλη η διαδικασία προθέρμανσης ξεκινά μόλις ο οδηγός βάλει το κλειδί στην ανάφλεξη.
Premium diesel
Αυτός ο νέος τύπος καυσίμου, γνωστός επίσης και με άλλα ονόματα στην αγορά, είναι ένα καύσιμο diesel με πρόσθετα. Συγκριτικά με το απλό diesel, το premium diesel σύμφωνα με τις διαφημίσεις των εταιριών πετρελαιοειδών έχουν τα εξής πλεονεκτήματα. Χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου, μειωμένες εκπομπές καυσαερίων, αντιδιαβρωτική προστασία και χαμηλότερη φθορά της αντλίας ψεκασμού και της επιφάνειας του ρουλεμάν κυλίνδρου.
Αυτανάφλεξη (Self-ignition)
Αντίθετα με τους βενζινοκινητήρες, οι πετρελαιοκινητήρες δεν απαιτούν εξωτερική πηγή ανάφλεξης. Οι περισσότεροι πετρελαιοκινητήρες χρησιμοποιούν ένα τετράχρονο κύκλο. Ο αέρας εισέρχεται (πρώτος χρόνος) και στη συνέχεια συμπιέζεται (δεύτερος χρόνος). Σαν αποτέλεσμα, η θερμοκρασία αυξάνεται σε τέτοιο βαθμό, ώστε το μίγμα καυσίμου diesel/αέρα αυταναφλέγεται με τον ψεκασμό (τρίτος χρόνος). Περίπλοκες θερμοδυναμικές διαδικασίες γίνονται στο στάδιο αυτό. Οι πιέσεις της συμπίεσης των σύγχρονων πετρελαιοκινητήρων φτάνουν μεταξύ 30 και 60 bar. Σαν αποτέλεσμα, ο συμπιεσμένος αέρας φτάνει σε θερμοκρασίες μέχρι 700 – 900 °C. Στον τέταρτο χρόνο, όπως και με ένα βενζινοκινητήρα, τα καυσαέρια εξάγονται.
Τουρμπίνα Μεταβλητής Γεωμετρίας [Variable turbine geometry (VTG)]
Ο ισχυρός 2,0-λίτρων diesel με 150 hp και ροπή 320 Nm της Chevrolet έχει τουρμπίνα μεταβλητής γεωμετρίας. Η γωνία προσέγγισης των πτερυγίων μεταβάλλεται με τρόπο, ώστε όταν χρειάζεται υψηλή ισχύς, τα καυσαέρια να αναγκάζονται να προσκρούουν σε όλη την επιφάνεια των πτερυγίων. Επειδή, σαν αποτέλεσμα, η ταχύτητα της τουρμπίνας και επομένως η απόδοση του συμπιεστή αυξάνεται, πλούσια αποθέματα ροπής είναι διαθέσιμα ακόμα και στις χαμηλές στροφές.
Χειμερινό Diesel (Winter diesel)
Όταν οι εξωτερικές θερμοκρασίες είναι χαμηλές, προβλήματα μπορούν να προκύψουν με το καύσιμο diesel επειδή οι παραφίνες – υδρογονάνθρακες που μοιάζουν με κερί – μπορεί να κατακαθίσουν και να βουλώσουν το φίλτρο. Λόγω αυτού, από μέσα Νοεμβρίου μέχρι τέλη Φεβρουαρίου, πολλές εταιρίες πετρελαιοειδών πουλάνε χειμερινό diesel με πρόσθετα. Αυτό είναι ανθεκτικό σε θερμοκρασίες τουλάχιστον - 22 C.
πηγη
