Γλωσσάριο Diesel

Που ξέρετε, μπορεί κάποια μέρα να επιτραπούν επιτέλους τα αυτοκίνητα που καταναλώνουν πετρέλαιο κίνησης και για μας τους απλούς πολίτες των μεγαλουπόλεων.



Προς το παρόν κάντε την προπόνηση σας με το γλωσσάριο των εννοιών, για να είστε έτοιμοι… όταν έρθει αυτή η μέρα!



Επίσης, οι παρακάτω ετυμολογίες είναι ένας καλός μπούσουλας και για τους επαγγελματίες οδηγούς που έχουν στη διάθεση τους, αυτοκίνητα με κινητήρες diesel.



Πρόσθετα (Additives)

Χημικές ουσίες που βελτιώνουν τα χαρακτηριστικά του καυσίμου diesel (βλέπε επίσης premium diesel). Τα πιο γνωστά πρόσθετα είναι:

• Βελτιωτικό ανάφλεξης – Ignition improver (αυξάνει τον αριθμό κετανίων)

• Επιβραδυντικό Οξείδωσης – Oxidation inhibitor (βελτιώνει την αντοχή)

• Αποφυγή δημιουργίας αφρού – Anti-foam (η δημιουργία αφρού είναι ανεπιθύμητη κατά τον ανεφοδιασμό του ρεζερβουάρ)

• Αποφυγή δημιουργίας καπνού – Anti-smoke (πιο ολοκληρωμένη καύση των σωματιδίων του άνθρακα)

• Απορρυπαντικό/Διαλυτικό – Detergents/dispersants (μείωση καταλοίπων στο σύστημα ψεκασμού).




Biodiesel



Το Biodiesel είναι μία ανανεώσιμη πηγή ενέργειας επειδή δεν προέρχεται από ορυκτό αργό πετρέλαιο (βλέπε καύσιμο diesel) αλλά από φυτικά έλαια ή ζωικά λίπη. Χημικά, είναι ένας εστέρας (Fatty Acid Methyl Ester – FAME). Επειδή το biodiesel μπορεί να βουλώσει τα φίλτρα καυσίμου και να μαλακώσει τους σωλήνες καυσίμου, δεν έχει εγκριθεί για τα πετρελαιοκίνητα μοντέλα της Chevrolet πέραν του μέγιστου ποσοστού σε περιεκτικότητα 5% στο καύσιμο που διατίθεται στους σταθμούς ανεφοδιασμού – πληροί τις Ευρωπαϊκές προδιαγραφές.




Αριθμός κετανίων (Cetane number)



Ο αριθμός κετανίων (CN) δηλώνει την απόδοση ανάφλεξης του καυσίμου diesel. Όσο περισσότερα σωματίδια με τη μορφή αλυσίδων του άνθρακα υπάρχουν, τόσο πιο εύκολα αναφλέγεται το καύσιμο. Για να ακριβολογούμε, ο αριθμός κετανίων είναι η αναλογία ποσότητας του κετανίου σε ένα μίγμα με άλφα μεθυλαναφθαλείνη (alpha methylnaphthalene), το οποίο υπό ορισμένες συνθήκες δοκιμών, με έναν πρότυπο μονοκύλινδρο δοκιμαστικό κινητήρα, παράγει την ίδια υστέρηση ανάφλεξης – ignition lag (βλέπε υστέρηση ανάφλεξης) με το δείγμα diesel. Σύμφωνα με τις προδιαγραφές DIN EN 590, ο αριθμός κετανίων πρέπει να είναι τουλάχιστον 51 και να μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω με τη βοήθεια πρόσθετων (βλέπε πρόσθετα).




Εναλλάκτης αέρα (Intercooler)



Αυτό το πρόσθετο «ψυγείο» – με την κλασική σωληνωτή δομή – μειώνει τη θερμοκρασία του αέρα εισαγωγής. Αυτό είναι καλό επειδή τα καυσαέρια συστέλλονται σε χαμηλές θερμοκρασίες και επομένως, σε ίδιο όγκο, περιέχουν περισσότερα μόρια οξυγόνου από το ζεστό αέρα. Κατά συνέπεια, καίγεται περισσότερο καύσιμο και αυξάνεται η απόδοση.




Ψεκασμός Common-rail



Με αυτό το σύστημα ψεκασμού με συσσωρευτή πίεσης, η παραγωγή της πίεσης ψεκασμού είναι ξεχωριστή από τον ίδιο τον ψεκασμό. Μία αντλία υψηλής πίεσης αυξάνει την πίεση ψεκασμού μέχρι 1.600 bar στο συσσωρευτή – τη μπεκιέρα – ανεξάρτητα από τις στροφές του κινητήρα και την ποιότητα του καυσίμου που ψεκάζεται. Το καύσιμο τροφοδοτείται μέσω σωλήνων στα μπεκ. Ένα ηλεκτρομαγνητικό πηνίο στα μπεκ στη συνέχεια ελέγχει τη διαδικασία ψεκασμού. Ένα έμβολο μεταδίδει την υδραυλική πίεση στη βελόνα του ακροφυσίου που ανοίγει και κλείνει τα μπεκ. Αυτά ψεκάζουν τη σωστή ποσότητα καυσίμου σε πολύ «λεπτό» σπρέι μέσα στους θαλάμους καύσης. Το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου diesel ρυθμίζει με ακρίβεια όλες τις παραμέτρους ψεκασμού όπως πίεση, χρονισμός και διάρκεια ψεκασμού.




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.




Φίλτρο Σωματιδίων Πετρελαίου (DPF)



Το φίλτρο σωματιδίων πετρελαίου αποτελείται από ένα κεραμικό συμπαγές στοιχείο κυψελοειδούς δομής με μικροσκοπικά μικρά κανάλια. Η ροή καυσαερίων περνά από τα τοιχώματα των καναλιών όπου τα σωματίδια του άνθρακα συγκεντρώνονται στην επιφάνεια. Τα σωματίδια που επικάθονται πρέπει να αποτεφρώνονται τακτικά για να μην βουλώσει το φίλτρο. Αυτό δεν γίνεται με τη χρήση ενός πρόσθετου καυσίμου, αλλά μέσω ειδικών πολλαπλών ψεκασμών. Συνεπώς, η θερμοκρασία των καυσαερίων του πετρελαιοκινητήρα αυξάνεται ανάλογα για την διαδικασία αποτέφρωσης στο φίλτρο (αρκετές εκατοντάδες βαθμοί Κελσίου).




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.




Υπερσυμπιεστής Καυσαερίων (Exhaust-gas turbocharger)



Ο υπερσυμπιεστής καυσαερίων είναι μία Ελβετική εφεύρεση από ένα μηχανικό με το όνομα Alfred Büchi (1879 – 1959). Είχε κατοχυρώσει πατέντα το 1905, για τη μέθοδο ‘χρήσης της υπολειπόμενης ενέργειας καυσαερίων’. Μία τουρμπίνα τοποθετείται στη ροή των καυσαερίων. Τα ζεστά καυσαέρια θέτουν σε περιστροφή τη φτερωτή του συμπιεστή. Στην άλλη πλευρά του άξονα μετάδοσης υπάρχει ένας ακόμα ρότορας (τουρμπίνα). Αυτός συμπιέζει τον αέρα στην πλευρά της εισαγωγής, έτσι ώστε περισσότερος αέρας πλούσιος σε οξυγόνο να μπορεί να εισέρχεται στον κύλινδρο κατά τη διάρκεια κάθε κύκλου λειτουργίας.




Υστέρηση Ανάφλεξης (Ignition lag)



Υστέρηση Ανάφλεξης είναι ο χρόνος μεταξύ την έναρξης ψεκασμού του καυσίμου και της εκίνησης της καύσης. Αυτό επηρεάζει και την παραγωγή θορύβων. Με μία μικρή υστέρηση ανάφλεξης, ο καύσιμο που ψεκάζεται μπορεί να καίγεται συνεχώς και πιο ομαλά. Αν η καθυστέρηση είναι μεγαλύτερη, τότε γίνεται απότομη καύση και άγριος θόρυβος αυτανάφλεξης.




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.