산업 의 변화 와 함께 4역 디젤 엔진 의 발전

산업 문명의 위대한 이야기에서, 내연기관차는 대표적인 장을 차지합니다.중공기계에서의 관련성 유지기술적 혁명 에도 불구하고 자동차 산업 과 에너지 분야 에서 발전 이 계속 되고 있습니다.그 해답은 효율적인 에너지 변환에만 있는 것이 아닙니다., 하지만 지속적인 기술 발전과 환경 및 경제적 도전에 대한 능동적인 대응.

1893년, 독일의 엔지니어인 루돌프 디젤은 그의 획기적인 발명인 디젤 엔진을 성공적으로 완성했습니다. 그의 야망은 단지 또 다른 내연기관의 창조를 넘어섰습니다.그는 증기 기관의 지배를 도전하려고 노력했습니다.증기 기관이 산업혁명을 주도했지만, 그 비효율성, 거대한 크기, 복잡한 유지보수가 점점 더 분명해졌습니다.디젤은 이러한 한계를 인식하고 보다 효율적인, 신뢰할 수 있는 전력 공급원

디젤의 설계는 카르노 순환의 열역학적 원리를 활용하여 뛰어난 열효율을 달성했습니다.그의 개념은 압축 공기를 사용하여 극심한 열을 발생시킵니다.이 고압, 고온 환경으로 주입 된 연료 (원래 석탄 먼지, 나중에 디젤로 대체) 는 자발적 연소가 발생했습니다.피스톤의 움직임을 주도하고 에너지를 변환시키는 가스를 생산하는.

초기 디젤 엔진은 산업용 애플리케이션에서 틈새를 찾았습니다. 발전소, 공장, 광산 등에서 그 견고함과 효율성이 크기 및 소음 문제보다 더 중요했습니다.재료 과학의 발전, 정밀 제조 및 제어 기술은 점차적으로 소형화를 가능하게하여 운송 응용의 길을 열었습니다. 20세기 초에,디젤 엔진으로 가동되는 선박 및 기관차, 우수한 범위와 연료 경제로 화물 운송에 혁명을 일으켰습니다.

자동차 부문은 처음에는 가솔린 엔진을 선호했지만 디젤 기술은 높은 토크와 연료 효율을 요구하는 상업용 차량 (트럭과 버스) 에 점차적으로 침투했습니다.유럽 시장은 높은 연료 가격과 성숙한 디젤 기술로 인해 디젤 승용차를 채택했습니다., 북미의 도입은 연료 비용의 저하와 더 엄격한 배출 표준의 영향을 받아 뒤쳐졌습니다.

4타크 디젤 엔진은 4개의 피스톤 동작을 통해 작동합니다.

• 흡입 스트로크:피스톤은 아래로 내려가며 열린 흡입 밸브를 통해 실린더로 공기를 끌어들인다.
• 압축 스트로크:상승하는 피스톤은 16:1~25:1 비율로 공기를 압축하여 디젤의 220°C 자동 발화 문턱을 초과하는 온도를 생성합니다.
• 파워 스트로크:연료 주입은 자발적인 연소를 유발하고, 폭발력으로 기둥을 아래로 몰고 간다.
• 배기가스 스트로크:상승하는 피스톤은 열린 배기 밸브를 통해 사용 된 가스를 배출합니다.

현대 디젤 엔진 은 연료 공급 을 정확하게 제어 하는 고압 일반 철도 주입 시스템 을 사용 한다. 이 시스템 들 은 다음 과 같은 특징 을 가지고 있다.

• 엔진 요구 사항에 맞춘 정확한 측정
• 완전한 연소를 위한 최적의 연료 분화
• 정밀 시간 주입 피스톤 위치와 동기화

전자 제어 장치 (ECU) 는 이러한 매개 변수를 지속적으로 최적화하여 성능과 배출량 준수를 균형있게합니다.

디젤 엔진은 수많은 정밀 구성 요소를 통합합니다.

• 엔진 블록:철근 또는 알루미늄 기반의 호싱 실린더 및 유체 통로
• 크랜크 샤프트:회전 힘으로 직선 피스톤 움직임을 변환
• 캄샤프트:밸브 타이밍 및 주입 순서를 오케스트레이트합니다.
• 실린더 헤드:연소 방을 형성하고 중요한 구성 요소를 장착합니다.
• 피스톤:밀폐의 무결성을 유지하면서 극심한 압력에 견딜 수 있습니다.
• 연결 막대기:피스톤과 크랭크 샤프트 사이의 힘 전달
• 주사기:미크론 수준의 정밀도로 분해 된 연료를 공급합니다.

• 가솔린 엔진보다 25~40% 더 높은 열효율
• 중량용용용용용용용으로 낮은 RPM의 우수한 토크
• 견고한 구조로 인해 서비스 수명이 길어집니다.

• 강화된 부품의 제조비용 증가
• 작동 중 소음 및 진동 증가
• 첨단 후처리를 필요로 하는 입자 (PM) 및 질소 산화물 (NOx) 배출

미래 디젤 개발은 다음과 같은 분야에 초점을 맞추고 있습니다.

• 변수 밸브 타이밍 및 더 높은 주입 압력으로 고급 연소 최적화
• 선택적 촉매 감소 (SCR) 및 디젤 입자 필터 (DPF) 와 같은 배출량 조절 혁신
• 바이오 디젤과 합성 탄화수소를 포함한 대체 연료
• 전기 추진 시스템으로 하이브리드화
• 인공지능 기반 예측 유지보수 및 성능 조정

전기화의 경쟁이 커지고 있음에도 불구하고 디젤 기술은 중량 운송, 산업 및 에너지 응용 분야에서 중요한 장점을 유지하고 있습니다.효율성 및 배출량 통제에 대한 지속적인 발전은 미래의 에너지 풍경에서 관련성을 보장합니다.디젤 엔진의 미래는 기술적인 정제, 대체 연료 호환성, 그리고 하이브리드 시스템과의 지능적인 통합에 있습니다.