تجزیه و تحلیل جامع اصول کار موتور

Intake Stroke: آماده سازی هوا{0}}ترکیب سوخت
در طول کورس ورودی، پیستون به سمت پایین حرکت می کند و خلاء در سیلندر ایجاد می کند و هوا از طریق دریچه ورودی به داخل سیلندر کشیده می شود. موتورهای دیزلی معمولاً از طراحی محفظه احتراق "پاشش مستقیم" یا "چرخش" استفاده می کنند که اولی مستقیماً دیزل را به سیلندر تزریق می کند و دومی از طریق چرخش ورودی باعث اختلاط می شود. موتورهای مدرن همچنین مجهز به توربوشارژرها هستند که از گازهای خروجی برای به حرکت درآوردن توربین استفاده می کنند که هوای ورودی را فشرده می کند و تراکم هوا را افزایش می دهد و در نتیجه راندمان احتراق سوخت را افزایش می دهد.

ضربه فشرده سازی: آماده سازی کلیدی برای تبدیل انرژی
پس از بسته شدن دریچه ورودی، پیستون به سمت بالا حرکت می کند و هوا را در سیلندر فشرده می کند. موتورهای دیزلی معمولاً دارای نسبت تراکم 16:1 تا 22:1 هستند (در مقایسه با حدود 8:1 تا 12:1 برای موتورهای بنزینی)، و فشار بالا دمای هوا را به بالای 500 درجه افزایش می دهد که بسیار بیشتر از نقطه خوداشتعال دیزل (حدود 220 درجه) است. این مرحله برای مواد موتور و فرآیندهای ساخت نیازهای زیادی دارد و نیازمند بلوک‌های موتور با استحکام بالا، رینگ‌های پیستون مقاوم در برابر حرارت{14} و سیستم‌های خنک‌کننده دقیق است.

Power Stroke: انتشار انرژی و توان خروجی
با نزدیک شدن پیستون به نقطه مرده بالا، انژکتور گازوئیل را به داخل محفظه احتراق در یک غبار می پاشد که وقتی با هوای با دمای بالا مخلوط می شود-خود به خود مشتعل می شود. گازهای{3}}درجه حرارت بالا و فشار{4} بالا تولید شده در اثر احتراق، پیستون را به سمت پایین می راند و میل لنگ را از طریق شاتون به حرکت در می آورد و انرژی شیمیایی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. کنترل دقیق زمان و مقدار تزریق در این مرحله برای جلوگیری از ضربه یا احتراق ناقص مورد نیاز است. موتورهای مدرن از یک واحد کنترل الکترونیکی (ECU) برای نظارت بر سرعت، بار و دمای موتور در زمان واقعی استفاده می‌کنند و به صورت دینامیکی پارامترهای تزریق را تنظیم می‌کنند. به عنوان مثال، موتورهای China 6 باید استانداردهای انتشار ذرات معلق (PM) و اکسید نیتروژن (NOx) را داشته باشند و به سیستم‌های تصفیه انتخابی کاهش کاتالیزوری (SCR) و فیلتر ذرات دیزلی (DPF) برای بهینه‌سازی بیشتر احتراق مجهز هستند.

سکته اگزوز: تخلیه انتشار و آماده سازی برای چرخه بعدی
پس از کورس برق، سوپاپ اگزوز باز می شود و پیستون به سمت بالا حرکت می کند تا گازهای خروجی از سیلندر را خارج کند. اگزوز حاوی هیدروکربن های نسوخته، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن است که باید از طریق مبدل کاتالیزوری سه طرفه یا سیستم SCR خالص شوند. موتورهای مدرن همچنین از فناوری چرخش گاز اگزوز (EGR) برای هدایت بخشی از اگزوز به سیستم ورودی، کاهش دمای احتراق و کاهش تشکیل NOx استفاده می کنند.