A NÉGY ÉS KÉTÜTEMŰ DIESELMOTOR MŰKÖDÉSE

Ez az oldal a négy és kétütemű dieselmotor működését mutatja be. Mivel a diesel vontatójárművekben (mozdonyokban és motorkocsikban) többnyire négyütemű motor került, kivéve ez alól az M61 és M62 sorozatú gépeket, ezeket is részletezni fogom.

A négyütemű dieselmotor működése ütemekre bontva:

Szívás, a szívószelep nyitva van, a dugattyú lefelé mozog és így a levegőszűrőn keresztül áramlik a hengerbe a megtisztított levegő. Mikor a dugattyú az alsó holtpontra érkezett (vagyis innen már csak felfelé mozog), megindul felfelé.

Elérkezik a sűrítés mikor az előbb beszívott levegőt a dugattyú, összenyomja, ez úgy jöhet létre, hogy mindkét szelep a szívó és kipufogószelepek is zárva vannak, a szelepeknek jól kell tömíteniük, nehogy a kompressziót elengedje, mert így a motor csak csökkent teljesítménnyel működik. A másik tömítő feladatot kapta a dugattyúgyűrű ami a dugattyún helyezkedik el ebből általában 5-6 darab van a nagy kompressziójú dieseleknek. Az utolsó gyűrű feladata, a henger falán lévő olaj bevonat lehúzása. A többi gyűrű, a dugattyú tömítését végzi. Mikor a dugattyú a felső holtponthoz elé érkezik vagyis innen indul majd lefelé, már a beszívott levegő hőmérséklete, részben a súrlódás, részben a nyomás hatására, már eléri a 7-800 °C-ot is.

A harmadik ütem a munkaütem, vagyis a robbanás, vagy terjeszkedés, itt a 7-800°C-os levegőre a motor befecskendezője, nagy 100-200 bar nyomással bepermetezi a gázolajat a forró levegőre, így az nagyon gyorsan elég, szinte robban, és a füst és az égés utáni terjeszkedés hatására, a dugattyú felső holtpontról ismét lefelé indul.

A negyedik és egyben utolsó ütem a kipufogás, vagyis a füst és egyéb égéstermékek eltávolítása a hengerből: a dugattyú alsó holtponthoz érkezik vagyis innen fog a dugattyú felfelé mozogni. A kipufogószelep kinyit és a felfelé mozgó dugattyú kifújja a kipufogó és hangtompító dobon keresztül a füstöt a szabadba.

Turbófeltöltős motorok: A turbófeltöltővel felszerelt motorok működése ugyanígy történik, azzal a kivétellel, hogy a turbó a levegőszűrő után van beépítve és (mivel a turbó nem más mint két egy tengelyre szerelt két turbinalapát, (középen elválasztva, két kamrára bontva) a motor kipufogófüstje az egyik kamrába van bevezetve és a lapátokon keresztüláramolva megforgatja azt akár 10-20000 ¹/min fordulattal. Így a másik kamrában lévő lapát a levegőszűrőn keresztül "szívja" a levegőt, amit aztán belefúj a töltőlevegő hűtőbe, ami nem más mint az Intercooler, feladata, hogy a levegőt lehűtve, annak oxigéntartalmát megemelve, nagyobb legyen az égés energiája. A turbófeltöltővel készített motorok teljesítménye akár 30-40 %-al is nagyobb lehet hagyományos társainál.
Előkamra, terelőkúp, égőfej: Ilyen megoldással találkozhatunk, pl. az M32 sorozatú mozdonyban.

A gömb alakú előkamrás megoldás: A gömb alakú előkamra a hengerfejben annak saját anyagából van kialakítva. Alsó részen az égőfej és a terelőkúp, felső részen a porlasztó határolja. Az égőfej és a lépcsős terelőkúp anyaga hőálló acél. A porlasztófúvókán kiáramló tüzelőanyag az előkamrában elhelyezett terelőkúpra jut. Itt elgázosodik a magas hőmérséklet hatására, majd a kompresszió és a nyomásváltozások övetkeztében összekeveredik az előkamra levegőjével. Egy kis mennyiség meggyullad és az így keletkezett többlet nyomás hatására a terelőkúp és az égőfej furatain keresztül az égőtérbe jut, ahol az égés tovább folytatódik. A motor indításának könnyítése végett a terelőkúp közepén elhelyezett kisméretű furaton át a tüzelőanyag egy része közvetlenül a fő égőtérbe jut. Az áramlási ütközések folytán elgázosodik és a kompresszió okozta hőmérséklet hatására meggyullad. Meleg motor esetében azonban a terelőkúp gázosító hatása és az előégés folytán e hatás elmarad. Természetesen még sokféle égőfej, égőtér, és előkamra került megtervezésre, de ezek működése lényegében azonos.
Közvetlen befecskendezés: Közvetlen befecskendezésű diesel motor került beépítésre többek között az M61, és az M44 400-as szériában. Lényege, hogy az eddig megszokottól, hiányzik a motor adagolója, vagyis az a mechanikus szerkezet, ami megfelelő mennyiségű gázolajat permetez a hengerbe. Tulajdonképpen itt is megvan, csak burkolt formában: Az adagoló össze van építve, a befecskendezővel, így minden hengernek sajátja van. Jótékony hatása, elmarad a csőhálózat, ami minden hengerhez elágazik, és csak egy vastag gázolajcső húzódik végig a motorban, ami rácsatlakozik hengerenként a befecskendezőhöz, amit a szelepekhez hasonlóan a vezérműtengely működtet, vagyis a befecskendezés pillanatában megnyomja befecskendező tetejét. Ez a megoldás bizonyult eddig az egyik legüzembiztosabbnak.
Kétütemű dieselmotor: A kétütemű dieseleknek azt az előnyét, hogy levegőt szív be, jobban kihasználva: nem a dugattyú mozgása okozta csekély túlnyomással juttatjuk a hengerbe az üzemanyagot, így a kipufogógázok után kevés levegő is kiáramlik s a henger öblítése tökéletes lesz. A kompresszor töltőnyomása 1 bar-nal nem magasabb, ami igen előnyös. A Roote-fúvókkal elősűrített levegő a hengert körülvevő kamrából a légszekrényből, a dugattyú felső élével vezérlet réseken keresztül beáramlik a hengerbe és kiöblíti azt. A kipufogás szelepeken át történik. A dugattyú a rést elzárja, sűrít, majd megtörténik a befecskendezés és a munkavégzés. A töltőnyomás a fordulatszámtól függően 0,2-0,4 bar.