Ero sivun ”Dieselmoottori” versioiden välillä

Selaa historiaa interaktiivisesti

[katsottu versio]

← Vanhempi muutos Uudempi muutos →

Poistettu sisältö Lisätty sisältö

VisuaalinenWikiteksti

Inline

Versio 29. syyskuuta 2013 kello 12.37

Dieselmoottori on puristussytytteinen polttomoottori, jonka keksi saksalainen Rudolf Diesel^[1]. Diesel valmisti ensimmäisen toimivan dieselmoottorin vuonna 1897, ja sai sille patentin vuonna 1898. Dieselmoottorissa sylinteriin tuotu ilma puristetaan noin 1/16:aan alkuperäisestä tilavuudestaan. Puristuksen aikana ilman lämpötila kasvaa 700-900 celsiusasteeseen. Polttoaine syttyy tällöin itsestään, kun se ruiskutetaan kuuman ilman sekaan.

Polttoaineet

Dieselmoottori voi toimia monilla polttoaineilla, dieselöljyn tai polttoöljyn lisäksi erilaisilla teollisuusliuottimilla (yksi Suomessa tunnettu tällainen on LIAV), biodieselillä, jota valmistetaan öljykasveista, raskaalla polttoöljyllä ja biodieseleillä.

Rudolf Diesel yritti ensin tehdä kivihiilipölyllä toimivaa moottoria mutta epäonnistumisten jälkeen hän keskittyi hyvin toimineeseen öljyä polttoaineena käyttävään moottoriin.^[2] Dieselmoottori suunniteltiin toimimaan rypsiöljyn tapaisilla öljyillä, muun muassa maapähkinäöljyllä^[1], ja se tunnettiin aluksi "öljymoottorina". Aluksi dieselmoottorit kävivätkin ainoastaan kasvirasvoilla. Huonolaatuinen polttoaine voi aiheuttaa ongelmia polttoainelaitteiden voitelussa ja syövyttää moottorin metalli- ja kumiosia.

Dieselpalaminen

Seoksenmuodostus

Polttoaine ruiskutetaan sylinteriin ruiskutussuuttimen pienten reikien läpi korkealla paineella. Reikien halkaisija riippuu moottorin rakenteesta, iästä ja koosta. Yleensä reiät ovat halkaisijaltaan enintään noin 0,5 mm. Merkittävä tekijä on myös rei'än halkaisijan ja pituuden suhde, joka on yleensä noin 0,25. Ruiskutuspaine on yleensä 20...200 MPa (200...2000 baaria).

Polttoaine tunkeutuu palotilaan suurella nopeudella, joka on yleensä satoja metrejä sekunnissa. Polttoaineeseen kohdistuu suuria aerodynaamisia voimia, jotka saavat polttoainesuihkun hajoamaan pieniksi pisaroiksi. Pisaroiden kokoa voidaan kuvata esimerkiksi Sauterin keskihalkaisijalla, joka on periaatteessa pisaroiden tilavuuden pinta-alalla painotettu keskiarvo. Tavallisesti Sauterin keskihalkaisija on luokkaa 30 µm.

Pisaroiden sisältämän polttoaineen lämpötila kasvaa nopeasti, koska palotilassa olevan ilman lämpötila on korkea. Pisaroiden pinnalta haihtuva polttoainehöyry sekoittuu ilmaan. Polttoainesuihkun uloimmassa osassa sekoittuminen on nopeinta, koska polttoaine on kosketuksissa kuumaan ilmaan.

Syttyminen

Polttoainesuihkun reuna-alueiden polttoaine höyrystyy ensimmäisenä. Polttoainehöyry ei kuitenkaan syty heti. Syttymisviive johtuu muun muassa kemiallisten reaktioiden äärellisestä nopeudesta. Syttyminen tapahtuu lopulta äkillisesti, mistä syntyy nopea paineennousu, joka on osasyy dieselmoottorin terävään käyntiääneen (nakutukseen). Palamisen nopeaa alkuvaihetta kutsutaan esisekoituspalamiseksi.

Sekoittumisen ohjaama palamisvaihe

Esisekoituspalamisen jälkeen palamisnopeutta rajoittaa polttoainehöyryn ja ilman sekoittumisnopeus. Polttoainehöyry ei luonnollisesti voi syttyä ellei se sekoitu ilmaan ja muodosta syttymiskelpoista seosta. Sekoittumisnopeutta kasvattavat muun muassa ilman pyörteilyn, suuttimien reikien lukumäärän, moottorin käyntinopeuden ja ruiskutuspaineen ja suihkun nopeuden kasvattaminen.

Perinteisesti pienissä nopeakäyntisissä dieselmoottoreissa valmistusteknisistä syistä on käytetty niin kutsuttuja tappisuuttimia, joissa on vain yksi reikä. Lisäksi nopeakäyntisissä moottoreissa palamiselle on vain vähän aikaa. Tällöin on ollut pakko käyttää riittävän sekoitusnopeuden saavuttamiseksi esi- tai pyörrekammiota, johon polttoaine ruiskutetetaan ja joka on pienen kanavan kautta yhteydessä pääpalotilaan. Haittapuolena olivat massiiviset lämpöhäviöt ja -kuormat. Nykyisin on mahdollista valmistaa pienemmin kustannuksin suoraruiskutustekniikan mahdollistavia reikäsuuttimia, joten pyörre- ja esikammiomoottorit ovat jäämässä historiaan.

Paikallinen ilmakerroin ja noen muodostus

Polttoainesuihkun uloin osa syttyy ensin ja palaa suhteellisen puhtaasti valkoisella liekillä. Sisin osa ei kuitenkaan saa riittävästi ilmaa, ja paikallinen ilmakerroin on pieni. Suihkun sisin osa palaa ruskealla liekillä ja muodostaa suuren määrän nokea. Kuitenkin koska kokonaisilmakerroin on suuri, muodostunut noki palaa enimmäkseen sitä mukaa kun se ilman pyörteilyn seurauksena sekoittuu palamattomaan ilmaan. Osa noesta kuitenkin jää palamatta, mistä syystä dieselmoottori tuottaa merkittävästi hiukkaspäästöjä. Nykyisin yhteispainesyötössä polttoainetta annostellaan hyvin tarkasti magneettiventtiileillä. Näin palaminen on tasaista ja käynti pehmeää.

Päästöt

Dieselmoottorin pakokaasu sisältää tavallisesti typpeä, happea, hiilidioksidia, vesihöyryä, typen oksideja, rikkidioksidia, nokea ja hiilivetyjä. Pakokaasun koostumus riippuu muun muassa polttoaineesta, kuormituksesta, moottorin kunnosta ja iästä. Haitallisimpina päästöinä pidetään yleensä typen oksideja, jotka aiheuttavat esimerkiksi happamoitumista ja hengityselinoireita, ja nokea, joka sisältää syöpää aiheuttavia aineita eli karsinogeeneja. Yleistäen maaöljypolttoaineet tuottavat enemmän haitallisia päästöjä kuin biopolttoaineet. Päästöjä voidaan vähentää esimerkiksi huolellisella palotapahtuman hallinnalla ja pakokaasujen jälkikäsittelylaitteilla kuten hiukkasloukulla, hapetuskatalysaattorilla ja urearuiskutuksella. Suosittu menetelmä typen oksidien vähentämiseksi on pakokaasun takaisinkierrätys, jossa osa pakokaasuista johdetaan imukanavaan.

Ahtaminen

Dieselmoottori soveltuu hyvin turbo ahdettavaksi. Nykyisin suuri osa dieselmoottoreista on turboahdettu, koska tällä tavoin on helppo kasvattaa hyötysuhdetta ja moottorin tehoa. Ahtamattomat moottorit ovat yleensä pieniä nopeakäyntisiä moottoreita, joiden sovelluskohteessa tehoa ja hyötysuhdetta tärkeämpää on moottorin hinta.

Sovelluksia

Nopeakäyntisiä dieselmoottoreita (yli 1 000 kierrosta minuutissa) käytetään yleisesti työkoneiden, vetureiden, ajoneuvojen ja veneiden voimanlähteenä. Myös ilmailumoottoreita on nopeakäyntisiä. Keskinopeita moottoreita (200–1 000 kierrosta minuutissa) käytetään esimerkiksi laivoissa ja vetureissa. Hidaskäyntisiä moottoreita (alle 200 kierrosta minuutissa) käytetään laivoissa ja voimalaitoksissa.

Dieselvoimalaitos

Erityinen dieselmoottorin käyttökohde on sähköntuotannossa, mikä johtuu suurien ja hitaasti käyvien kaksitahtikoneiden pitkästä iästä, edullisesta hankintahinnasta ja monipuolisesta valikoimasta polttoaineita. Tavallisin polttoaine on maakaasu, harvinaisempi hiilipöly, joka saadaan jauhamalla hiili pölyksi, ja se syötetään moottoriin seoksena esilämmitetyn ilman kanssa. Dieselvoimalaitokset tuottavat sähkön lisäksi ylijäämälämpöä, jota hyödynnetään yleisesti kaukolämmössä sekä polttoaineen ja imuilman esilämmitykseen. Dieselkoneen pakokaasuilla voidaan lämmittää höyrykattilaa, jolla edelleen käytetään höyrykonetta tai höyryturbiinia. Parhaimmillaan dieselvoimaloiden hyötysuhde on jopa 60 prosenttia, ja ne kilpailevat tavanomaisten hiilivoimalaitosten kanssa.

Laivakäyttö

Laivojen voimanlähteenä käytetään lähes poikkeuksetta dieselmoottoreita, koska ne muuntavat polttoaineen työksi tehokkaimmin ja taloudellisimmin. Kaasu- ja höyryturbiineja käytetään vain erikoistapauksissa, kuten sota-aluksissa ja nopeakulkuisissa matkustaja-aluksissa. Erityisaluksissa, kuten jäänmurtajissa, on jo pitkään käytetty dieselsähköistä voimansiirtoa. Tämä käyttötapa on yleistynyt myös risteilyaluksissa sekä aluksissa, joille nopea ja monipuolinen tehonsäätely on tärkeää (lyhyitä matkoja ajavat lautat, tutkimus- ja ruoppausalukset yms.) Dieselsähköisen voimansiirron etuna on, että moottori voi käydä koko ajan optimaalisella kierrosluvulla, ja samalla voidaan luopua erillisistä sähköä tuottavista apukoneista (mahdollista hätägeneraattoria lukuun ottamatta). Lisäksi erityisesti risteilyaluskäytössä melun ja värinöiden väheneminen on merkittäviä valintaperuste.

Raideliikenne

Sähkökäyttö on pitkälti syrjäyttänyt dieselmoottorin raideliikenteessä, mutta sähköistämättömillä radoilla dieselvetureita käytetään edelleen. Pitkien etäisyyksien maissa, kuten Yhdysvalloissa, dieselvetureiden käyttö on edullisempaa kuin ratojen sähköistäminen.

Dieselvetureiden haittoja ovat monimutkainen rakenne ja suhteellinen kalleus. Verrattuna vastaavankokoiseen sähköveturiin dieselveturin teho on yleensä huomattavasti alhaisempi.

Veturidieselmoottorit ovat yleensä kokoisekseen sekä tehokkaita että toisaalta mahdollisimman kestäviä. Moottorit ovat tyypillisesti korkeasti turboahdettuja ja ahtoilmanjäähdyttimin varustettuja nelitahtikoneita. Merkittävä poikkeus tähän on GM, joka on valmistanut vuodesta 1939 alkaen menestyksekkäästi kaksitahtisia veturidieselmoottoreita, joita on käytetty eri puolilla maailmaa.

Suomessa merkittävää dieselkalustoa on ollut vuodesta 1952, jolloin liikenteeseen tulivat ensimmäiset raskaat ja linjaliikenteeseen soveltuvat moottorivaunut ja moottoriveturit. Samoihin aikoihin alkoi tunnettujen paikallisliikenteen moottorivaunujen eli lättähattujen valmistus ja käyttö. Höyryvetureiden hallitsema linjaliikenne siirtyi dieselvetureille noin 1960–1973. Tämän jälkeen on Suomen tärkeimpiä ratoja sähköistetty, ja linjaliikenteessä pääradoilla valta-asemaan ovat tulleet sähköveturit.

Ajoneuvokäyttö

Dieselautot ovat kasvattaneet suosiotaan Euroopassa pienen kulutuksen ja parempien vääntöominaisuuksien vuoksi. Suomessa ja Ruotsissa dieselkäyttöisten osuus on pysynyt pienenä, koska näissä maissa verotus suosii bensiinikäyttöisiä autoja.

Dieselautoissa käytetään polttoaineena pääsääntöisesti dieselöljyä. Suomessa autoissa ei saa käyttää dieselöljyä tai bensiiniä lievemmin verotettuja polttoaineita, kuten kevyttä polttoöljyä. Lievemmin verotettujen polttoaineiden käytöstä on maksettava sanktiona polttoainemaksu^[3]. Traktorilla voidaan käyttää sanktioitua polttonetta maksamalla 5 euroa päivältä.^[4] joka on autoilla 330–1 500 euroa/päivä ja muilla ajoneuvoilla 100–670 euroa/päivä [1]. Polttoöljyä saa käyttää esimerkiksi työkoneissa, paikallismoottoreissa, generaattoreissa ja lämmöntuotannossa. Veneissä polttoöljyä ei saa enää käyttää^[5].

Dieselmoottorilla varustettuja moottoripyöriä käytetään mm. Intiassa, jossa välimatkat ovat pitkiä ja polttoaineen myyntipaikat harvassa. Dieselkäyttöinen moottoripyörä on hyvin taloudellinen: polttoaineen kulutus on luokkaa 1 l/100 km, jolloin jo 10 litran tankillisella pystyy ajamaan 1 000 km. Dieselkäyttöisen moottoripyörän suorituskyky on yleensä vaatimaton bensiinikäyttöiseen verrattuna, mistä syystä dieselkäyttöiset moottoripyörät ovat harvinaisia Euroopassa.

Ilmailukäyttö

Dieselmoottorin jäykkyysvaatimukset ovat yleensä johtaneet ottomoottoria huomattavasti raskaampaan rakenteeseen, jolloin teho-painosuhde on jäänyt ilmailukäyttöön liian alhaiseksi. Viime vuosina dieselmoottoreita on kuitenkin alettu valmistaa kevytmetalliseoksista, ja painoa on voitu vähentää merkittävästi. Tunnetuin ilmailudieselmoottorien valmistaja on Thielert-konserni.

Etuja ja haittoja

Edut
- hyvä hyötysuhde, myös osakuormilla
- yleisesti pienempi hiilidioksidin tuotto kuin bensiinimoottorissa
- sopii hyvin turboahdettavaksi
- vääntöominaisuudet verrattuna ottomoottoreihin

Haitat
- ottomoottoriin verrattuna dieselmoottori asettaa tiukemmat vaatimukset rakenteiden jäykkyydelle, mikä johtaa korkeampaan painoon ja hintaan
- polttoainelaitteet on vaikeampi valmistaa kuin ottomoottorissa, mikä johtaa korkeampiin valmistuskustannuksiin
- sylinteripaine nousee nopeammin kuin ottomoottorissa, mikä johtaa voimakkaampiin värähtelyihin
- typen oksidien hallinta on vaikeampaa kuin ottomoottorissa
- tehokas pyörimisnopeusalue on pienempi kuin ottomoottorin, mikä vaikeuttaa ajoneuvokäyttöä
- meluisampi ottomoottoriin verrattuna

Dieselmoottorien valmistajia

AGCO Power (aikaisemmin Valmet Diesel)
Allis Chalmers
American Locomotive Company (ALCO)
Anglo Belgian Corporation
Caterpillar
Cummins
Detroit Diesel
Deutz
Henan
International Harvester
Leyland
MAN Diesel (aikaisemmin Burmeister & Wain, Alsthom, Napier & Son, SEMT Pielstick)
Lister Petter
Paxman (aikaisemmin English Electric ja Ruston-Paxman)
Perkins
Rolls Royce
Ruston
Volvo
Wärtsilä (aikaisemmin Sulzer)

Lähteet

Aiheesta muualla

Commons

Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Dieselmoottori.

Dieselmoottorien valmistajia:

[yle-1] Rudolf Dieselin hämärästä kuolemasta 100 vuotta Yle

[2] Pistonheas.com

[3] Polttoainemaksun maksaminen, Trafi

[4] Trafi

[5] Venelehti

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

@@ Rivi 1: / Rivi 1: @@
 {{Lähteetön}}
 [[Kuva:Dieselmotor vs.jpg|thumb|250px|DM 12 - ensimmäisen sukupolven yksisylinterinen dieselmoottori (MAN, Augsburg, 1906, 12 hv)]]
-'''Dieselmoottori''' on puristussytytteinen [[polttomoottori]], jonka keksi saksalainen [[Rudolf Diesel]]. Diesel valmisti ensimmäisen toimivan dieselmoottorin vuonna 1897, ja sai sille patentin vuonna 1898. Dieselmoottorissa sylinteriin tuotu ilma puristetaan noin 1/16:aan alkuperäisestä tilavuudestaan. Puristuksen aikana ilman lämpötila kasvaa 700-900 celsiusasteeseen. Polttoaine syttyy tällöin itsestään, kun se ruiskutetaan kuuman ilman sekaan.
+'''Dieselmoottori''' on puristussytytteinen [[polttomoottori]], jonka keksi saksalainen [[Rudolf Diesel]]<ref name="yle">[http://yle.fi/uutiset/rudolf_dieselin_hamarasta_kuolemasta_100_vuotta__moottori_voi_edelleen_hyvin/6851735 Rudolf Dieselin hämärästä kuolemasta 100 vuotta] Yle</ref>. Diesel valmisti ensimmäisen toimivan dieselmoottorin vuonna 1897, ja sai sille patentin vuonna 1898. Dieselmoottorissa sylinteriin tuotu ilma puristetaan noin 1/16:aan alkuperäisestä tilavuudestaan. Puristuksen aikana ilman lämpötila kasvaa 700-900 celsiusasteeseen. Polttoaine syttyy tällöin itsestään, kun se ruiskutetaan kuuman ilman sekaan.
 ==Polttoaineet==
 Dieselmoottori voi toimia monilla [[polttoaine]]illa, [[dieselöljy]]n tai [[polttoöljy]]n lisäksi erilaisilla teollisuusliuottimilla (yksi Suomessa tunnettu tällainen on LIAV), [[biodiesel]]illä, jota valmistetaan öljykasveista, raskaalla polttoöljyllä ja biodieseleillä.
-Rudolf Diesel yritti ensin tehdä kivihiilipölyllä toimivaa moottoria mutta epäonnistumisten jälkeen hän keskittyi hyvin toimineeseen öljyä polttoaineena käyttävään moottoriin. <ref> http://www.pistonheads.com/doc.asp?c=52&i=9773 </ref> Dieselmoottori suunniteltiin toimimaan rypsiöljyn tapaisilla öljyillä, ja se tunnettiin aluksi "öljymoottorina". Aluksi dieselmoottorit kävivätkin ainoastaan kasvirasvoilla. Huonolaatuinen polttoaine voi aiheuttaa ongelmia polttoainelaitteiden voitelussa ja syövyttää moottorin metalli- ja kumiosia.
+Rudolf Diesel yritti ensin tehdä kivihiilipölyllä toimivaa moottoria mutta epäonnistumisten jälkeen hän keskittyi hyvin toimineeseen öljyä polttoaineena käyttävään moottoriin.<ref>[http://www.pistonheads.com/doc.asp?c=52&i=9773 Pistonheas.com]</ref> Dieselmoottori suunniteltiin toimimaan rypsiöljyn tapaisilla öljyillä, muun muassa maapähkinäöljyllä<ref name="yle"/>, ja se tunnettiin aluksi "öljymoottorina". Aluksi dieselmoottorit kävivätkin ainoastaan kasvirasvoilla. Huonolaatuinen polttoaine voi aiheuttaa ongelmia polttoainelaitteiden voitelussa ja syövyttää moottorin metalli- ja kumiosia.
 ==Dieselpalaminen==
@@ Rivi 16: / Rivi 17: @@
 ===Syttyminen===
-Polttoainesuihkun reuna-alueiden polttoaine höyrystyy ensimmäisenä. Polttoainehöyry ei kuitenkaan syty heti. Syttymisviive johtuu muun muassa kemiallisten reaktioiden äärellisestä
+Polttoainesuihkun reuna-alueiden polttoaine höyrystyy ensimmäisenä. Polttoainehöyry ei kuitenkaan syty heti. Syttymisviive johtuu muun muassa kemiallisten reaktioiden äärellisestä nopeudesta. Syttyminen tapahtuu lopulta äkillisesti, mistä syntyy nopea paineennousu, joka on osasyy dieselmoottorin terävään käyntiääneen (nakutukseen). Palamisen nopeaa alkuvaihetta kutsutaan esisekoituspalamiseksi.
-nopeudesta. Syttyminen tapahtuu lopulta äkillisesti, mistä syntyy nopea paineennousu, joka on osasyy dieselmoottorin terävään käyntiääneen (nakutukseen). Palamisen nopeaa alkuvaihetta kutsutaan esisekoituspalamiseksi.
 ===Sekoittumisen ohjaama palamisvaihe===
-Esisekoituspalamisen jälkeen palamisnopeutta rajoittaa polttoainehöyryn ja ilman sekoittumisnopeus. Polttoainehöyry ei luonnollisesti voi syttyä ellei se sekoitu ilmaan ja muodosta
+Esisekoituspalamisen jälkeen palamisnopeutta rajoittaa polttoainehöyryn ja ilman sekoittumisnopeus. Polttoainehöyry ei luonnollisesti voi syttyä ellei se sekoitu ilmaan ja muodosta syttymiskelpoista seosta. Sekoittumisnopeutta kasvattavat muun muassa ilman pyörteilyn, suuttimien reikien lukumäärän, moottorin käyntinopeuden ja ruiskutuspaineen ja suihkun nopeuden kasvattaminen.
-syttymiskelpoista seosta. Sekoittumisnopeutta kasvattavat muun muassa ilman pyörteilyn, suuttimien reikien lukumäärän, moottorin käyntinopeuden ja ruiskutuspaineen ja suihkun nopeuden kasvattaminen.
-Perinteisesti pienissä nopeakäyntisissä dieselmoottoreissa valmistusteknisistä syistä on käytetty niin kutsuttuja tappisuuttimia, joissa on vain yksi reikä. Lisäksi nopeakäyntisissä moottoreissa palamiselle on vain vähän aikaa. Tällöin on ollut pakko käyttää riittävän sekoitusnopeuden saavuttamiseksi esi- tai pyörrekammiota, johon polttoaine ruiskutetetaan ja joka on pienen kanavan kautta yhteydessä pääpalotilaan. Haittapuolena olivat massiiviset lämpöhäviöt ja -kuormat. Nykyisin on mahdollista valmistaa pienemmin kustannuksin
+Perinteisesti pienissä nopeakäyntisissä dieselmoottoreissa valmistusteknisistä syistä on käytetty niin kutsuttuja tappisuuttimia, joissa on vain yksi reikä. Lisäksi nopeakäyntisissä moottoreissa palamiselle on vain vähän aikaa. Tällöin on ollut pakko käyttää riittävän sekoitusnopeuden saavuttamiseksi esi- tai pyörrekammiota, johon polttoaine ruiskutetetaan ja joka on pienen kanavan kautta yhteydessä pääpalotilaan. Haittapuolena olivat massiiviset lämpöhäviöt ja -kuormat. Nykyisin on mahdollista valmistaa pienemmin kustannuksin suoraruiskutustekniikan mahdollistavia reikäsuuttimia, joten pyörre- ja esikammiomoottorit ovat jäämässä historiaan.
-suoraruiskutustekniikan mahdollistavia reikäsuuttimia, joten pyörre- ja esikammiomoottorit ovat jäämässä historiaan.
 ===Paikallinen ilmakerroin ja noen muodostus===
@@ Rivi 30: / Rivi 28: @@
 ==Päästöt==
-Dieselmoottorin [[pakokaasu]] sisältää tavallisesti [[Typpi|typpeä]], [[Happi|happea]], [[hiilidioksidi]]a, [[vesihöyry]]ä, typen oksideja, [[rikkidioksidi]]a, [[Noki|nokea]] ja [[hiilivety]]jä. [[Pakokaasu]]n koostumus riippuu mm. polttoaineesta, kuormituksesta, moottorin kunnosta ja iästä. Haitallisimpina päästöinä pidetään yleensä typen oksideja, jotka aiheuttavat mm. happamoitumista ja hengityselinoireita, ja nokea, joka sisältää [[syöpä]]ä aiheuttavia aineita. Yleistäen maaöljypolttoaineet tuottavat enemmän haitallisia päästöjä kuin biopolttoaineet. Päästöjä voidaan vähentää esimerkiksi huolellisella palotapahtuman hallinnalla ja pakokaasujen jälkikäsittelylaitteilla kuten [[hiukkassuodatin|hiukkasloukulla]], hapetuskatalysaattorilla ja [[AdBlue|urearuiskutuksella]]. Suosittu menetelmä typen oksidien vähentämiseksi on [[pakokaasun takaisinkierrätys]], jossa osa pakokaasuista johdetaan imukanavaan.
+Dieselmoottorin [[pakokaasu]] sisältää tavallisesti [[Typpi|typpeä]], [[Happi|happea]], [[hiilidioksidi]]a, [[vesihöyry]]ä, typen oksideja, [[rikkidioksidi]]a, [[Noki|nokea]] ja [[hiilivety]]jä. [[Pakokaasu]]n koostumus riippuu muun muassa polttoaineesta, kuormituksesta, moottorin kunnosta ja iästä. Haitallisimpina päästöinä pidetään yleensä typen oksideja, jotka aiheuttavat esimerkiksi happamoitumista ja hengityselinoireita, ja nokea, joka sisältää [[syöpä]]ä aiheuttavia aineita eli [[Karsinogeeni|karsinogeeneja]]. Yleistäen maaöljypolttoaineet tuottavat enemmän haitallisia päästöjä kuin biopolttoaineet. Päästöjä voidaan vähentää esimerkiksi huolellisella palotapahtuman hallinnalla ja pakokaasujen jälkikäsittelylaitteilla kuten [[hiukkassuodatin|hiukkasloukulla]], hapetuskatalysaattorilla ja [[AdBlue|urearuiskutuksella]]. Suosittu menetelmä typen oksidien vähentämiseksi on [[pakokaasun takaisinkierrätys]], jossa osa pakokaasuista johdetaan imukanavaan.
-==[[Ahdin|Ahtaminen]]==
+==Ahtaminen==
-Dieselmoottori soveltuu hyvin [[turbo]]ahdettavaksi. Nykyisin suuri osa dieselmoottoreista on turboahdettu, koska tällä tavoin on helppo kasvattaa hyötysuhdetta ja moottorin tehoa. Ahtamattomat moottorit ovat yleensä pieniä nopeakäyntisiä moottoreita, joiden sovelluskohteessa tehoa ja hyötysuhdetta tärkeämpää on moottorin hinta.
+Dieselmoottori soveltuu hyvin [[turbo]][[Ahdin|ahdettavaksi]]. Nykyisin suuri osa dieselmoottoreista on turboahdettu, koska tällä tavoin on helppo kasvattaa hyötysuhdetta ja moottorin tehoa. Ahtamattomat moottorit ovat yleensä pieniä nopeakäyntisiä moottoreita, joiden sovelluskohteessa tehoa ja hyötysuhdetta tärkeämpää on moottorin hinta.
 ==Sovelluksia==
-Nopeakäyntisiä dieselmoottoreita (yli 1000 kierrosta minuutissa) käytetään yleisesti työkoneiden, vetureiden, ajoneuvojen ja veneiden voimanlähteenä. On olemassa myös nopeakäyntisiä ilmailumoottoreita. Keskinopeita moottoreita (200–1000 kierrosta minuutissa) käytetään mm. laivoissa ja vetureissa. Hidaskäyntisiä moottoreita (alle 200 kierrosta minuutissa) käytetään laivoissa ja voimalaitoksissa.
+Nopeakäyntisiä dieselmoottoreita (yli 1&nbsp;000 kierrosta minuutissa) käytetään yleisesti työkoneiden, vetureiden, ajoneuvojen ja veneiden voimanlähteenä. Myös ilmailumoottoreita on nopeakäyntisiä. Keskinopeita moottoreita (200–1&nbsp;000 kierrosta minuutissa) käytetään esimerkiksi laivoissa ja vetureissa. Hidaskäyntisiä moottoreita (alle 200 kierrosta minuutissa) käytetään laivoissa ja voimalaitoksissa.
 ===[[Polttomoottorivoimalaitos|Dieselvoimalaitos]]===
-Erityinen dieselmoottorin käyttökohde on sähköntuotannossa johtuen suurien ja hitaasti käyvien kaksitahtikoneiden pitkästä iästä, edullisesta hankintahinnasta ja monipuolisesta valikoimasta polttoaineita. Tavallisin polttoaine on maakaasu, harvinaisempi hiilipöly: hiili jauhetaan pölyksi ja syötetään moottoriin esilämmitetyn ilman kanssa seoksena. Dieselvoimalaitokset tuottavat sähkön lisäksi ylijäämälämpöä, jota hyödynnetään yleisesti kaukolämmössä sekä polttoaineen ja imuilman esilämmitykseen. Dieselkoneen pakokaasuilla voidaan lämmittää höyrykattilaa, jolla edelleen käytetään höyrykonetta tai höyryturbiinia. Parhaimmillaan dieselvoimaloiden [[hyötysuhde]] on jopa 60 prosenttia ja ne kilpailevat tavanomaisten hiilivoimalaitosten kanssa.
+Erityinen dieselmoottorin käyttökohde on sähköntuotannossa, mikä johtuu suurien ja hitaasti käyvien kaksitahtikoneiden pitkästä iästä, edullisesta hankintahinnasta ja monipuolisesta valikoimasta polttoaineita. Tavallisin polttoaine on maakaasu, harvinaisempi hiilipöly, joka saadaan jauhamalla hiili pölyksi, ja se syötetään moottoriin seoksena esilämmitetyn ilman kanssa. Dieselvoimalaitokset tuottavat sähkön lisäksi ylijäämälämpöä, jota hyödynnetään yleisesti kaukolämmössä sekä polttoaineen ja imuilman esilämmitykseen. Dieselkoneen pakokaasuilla voidaan lämmittää höyrykattilaa, jolla edelleen käytetään höyrykonetta tai höyryturbiinia. Parhaimmillaan dieselvoimaloiden [[hyötysuhde]] on jopa 60 prosenttia, ja ne kilpailevat tavanomaisten hiilivoimalaitosten kanssa.
 ===Laivakäyttö===
-Laivojen voimanlähteenä käytetään lähes poikkeuksetta dieselmoottoreita, koska ne muuntavat polttoaineen tehokkaimmin ja taloudellisimmin työksi. Vain erikoistapauksissa, kuten sota-aluksissa ja nopeakulkuisissa matkustaja-aluksissa, käytetään kaasu- ja höyryturbiineja. Erityisaluksissa, kuten [[jäänmurtaja|jäänmurtajissa]], on jo pitkään käytetty [[dieselsähköinen voimansiirto|dieselsähköistä voimansiirtoa]]. Tämä käyttötapa on yleistynyt myös risteilyaluksissa sekä aluksissa, joille nopea ja monipuolinen tehonsäätely on tärkeää (lyhyitä matkoja ajavat lautat, tutkimus- ja ruoppausalukset yms.) Dieselsähköisen voimansiirron etuna on, että moottori voi käydä koko ajan optimaalisella kierrosluvulla, ja samalla voidaan luopua erillisistä sähköä tuottavista apukoneista (mahdollista hätägeneraattoria lukuun ottamatta). Lisäksi erityisesti risteilyaluskäytössä melun ja värinöiden väheneminen on merkittäviä valintaperuste.
+Laivojen voimanlähteenä käytetään lähes poikkeuksetta dieselmoottoreita, koska ne muuntavat polttoaineen työksi tehokkaimmin ja taloudellisimmin. Kaasu- ja höyryturbiineja käytetään vain erikoistapauksissa, kuten sota-aluksissa ja nopeakulkuisissa matkustaja-aluksissa. Erityisaluksissa, kuten [[jäänmurtaja|jäänmurtajissa]], on jo pitkään käytetty [[dieselsähköinen voimansiirto|dieselsähköistä voimansiirtoa]]. Tämä käyttötapa on yleistynyt myös risteilyaluksissa sekä aluksissa, joille nopea ja monipuolinen tehonsäätely on tärkeää (lyhyitä matkoja ajavat lautat, tutkimus- ja ruoppausalukset yms.) Dieselsähköisen voimansiirron etuna on, että moottori voi käydä koko ajan optimaalisella kierrosluvulla, ja samalla voidaan luopua erillisistä sähköä tuottavista apukoneista (mahdollista hätägeneraattoria lukuun ottamatta). Lisäksi erityisesti risteilyaluskäytössä melun ja värinöiden väheneminen on merkittäviä valintaperuste.
 ===Raideliikenne===
@@ Rivi 50: / Rivi 48: @@
 [[Kuva:MGO_V16_BSHR.jpg|thumb|250px|Dv12-veturin päädieselmoottori, Tampella-MGO V16 BSHR.]]
-Veturidieselmoottorit ovat yleensä kokoisekseen sekä tehokkaita että toisaalta mahdollisimman kestäviä. Moottorit ovat tyypillisesti korkeasti turboahdettuja ja ahtoilmanjäähdyttimin varustettuja nelitahtikoneita. Merkittävä poikkeus tähän on GM, joka on valmistanut vuodesta 1939 alkaen menestyksekkäästi kaksitahtisia veturidieselmoottoreita, joita on käytetty paitsi Yhdysvalloissa, myös eurooppalaisvetureissa sekä myös muissa maanosissa.
+Veturidieselmoottorit ovat yleensä kokoisekseen sekä tehokkaita että toisaalta mahdollisimman kestäviä. Moottorit ovat tyypillisesti korkeasti turboahdettuja ja ahtoilmanjäähdyttimin varustettuja nelitahtikoneita. Merkittävä poikkeus tähän on GM, joka on valmistanut vuodesta 1939 alkaen menestyksekkäästi kaksitahtisia veturidieselmoottoreita, joita on käytetty eri puolilla maailmaa.
-Suomessa merkittävää dieselkalustoa on ollut vuodesta 1952, jolloin ensimmäiset raskaat ja linjaliikenteeseen soveltuvat moottorivaunut ja moottoriveturit tulivat liikenteeseen. Samoihin aikoihin alkoi tunnettujen paikallisliikenteen moottorivaunujen, ns. lättähattujen valmistus ja käyttö. Höyryvetureiden hallitsema linjaliikenne siirtyi dieselvetureille n. vv. 1960–1973. Tämän jälkeen on Suomen tärkeimpiä ratoja sähköistetty, jolloin puolestaan sähköveturit ovat siirtyneet valta-asemaan linjaliikenteessä pääradoilla.
+Suomessa merkittävää dieselkalustoa on ollut vuodesta 1952, jolloin liikenteeseen tulivat ensimmäiset raskaat ja linjaliikenteeseen soveltuvat moottorivaunut ja moottoriveturit. Samoihin aikoihin alkoi tunnettujen paikallisliikenteen moottorivaunujen eli [[Lättähattu|lättähattu]]jen valmistus ja käyttö. Höyryvetureiden hallitsema linjaliikenne siirtyi dieselvetureille noin 1960–1973. Tämän jälkeen on Suomen tärkeimpiä ratoja sähköistetty, ja  linjaliikenteessä pääradoilla valta-asemaan ovat tulleet sähköveturit.
 ===Ajoneuvokäyttö===
-Dieselautot ovat kasvattaneet suosiotaan Euroopassa pienen kulutuksen ja parempien vääntöominaisuuksien vuoksi. Suomessa ja Ruotsissa dieselkäyttöisten osuus on pysynyt pienenä, koska verotus näissä maissa suosii bensiinikäyttöisiä autoja.
+Dieselautot ovat kasvattaneet suosiotaan Euroopassa pienen kulutuksen ja parempien vääntöominaisuuksien vuoksi. Suomessa ja Ruotsissa dieselkäyttöisten osuus on pysynyt pienenä, koska näissä maissa verotus suosii bensiinikäyttöisiä autoja.
-Dieselautoissa käytetään polttoaineena pääsääntöisesti dieselöljyä. Suomessa autoissa ei saa käyttää dieselöljyä tai bensiiniä lievemmin verotettuja polttoaineita kuten kevyttä polttoöljyä. Lievemmin verotettujen polttoaineiden käytöstä on maksettava [[polttoainemaksu]], joka on autoilla 330–1 500 euroa/päivä ja muilla ajoneuvoilla 100–670 euroa/päivä [http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2003/20031280]. <!-- SE ON PER **PÄIVÄ**, ÄLKÖÖN KUKAAN MENKÖ TÄTÄ ENÄÄ SÖRKKIMÄÄN-->Polttoöljyä saa käyttää esimerkiksi työkoneissa, paikallismoottoreissa, generaattoreissa ja lämmöntuotannossa. Veneissä polttoöljyä ei saa enää käyttää [http://www.venelehti.fi/ajankohtaista/polttooljytankkeja-ei-tarvitse.aspx]
+Dieselautoissa käytetään polttoaineena pääsääntöisesti dieselöljyä. Suomessa autoissa ei saa käyttää dieselöljyä tai bensiiniä lievemmin verotettuja polttoaineita, kuten kevyttä polttoöljyä. Lievemmin verotettujen polttoaineiden käytöstä on maksettava sanktiona [[polttoainemaksu]]<ref>[http://www.trafi.fi/tieliikenne/verotus/polttoainemaksu/polttoainemaksun_maksaminen Polttoainemaksun maksaminen, Trafi]</ref>. Traktorilla voidaan käyttää sanktioitua polttonetta maksamalla 5 euroa päivältä.<ref>[http://www.trafi.fi/tieliikenne/verotus/polttoainemaksu Trafi]</ref> joka on autoilla 330–1&nbsp;500 euroa/päivä ja muilla ajoneuvoilla 100–670 euroa/päivä [http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2003/20031280]. <!-- SE ON PER **PÄIVÄ**, ÄLKÖÖN KUKAAN MENKÖ TÄTÄ ENÄÄ SÖRKKIMÄÄN-->Polttoöljyä saa käyttää esimerkiksi työkoneissa, paikallismoottoreissa, generaattoreissa ja lämmöntuotannossa. Veneissä polttoöljyä ei saa enää käyttää<ref>[http://www.venelehti.fi/ajankohtaista/polttooljytankkeja-ei-tarvitse.aspx Venelehti]</ref>.
 Dieselmoottorilla varustettuja moottoripyöriä käytetään mm. Intiassa, jossa välimatkat ovat pitkiä ja polttoaineen myyntipaikat harvassa. Dieselkäyttöinen moottoripyörä on hyvin taloudellinen: polttoaineen kulutus on luokkaa 1 l/100 km, jolloin jo 10 litran tankillisella pystyy ajamaan 1&nbsp;000 km. Dieselkäyttöisen moottoripyörän suorituskyky on yleensä vaatimaton bensiinikäyttöiseen verrattuna, mistä syystä dieselkäyttöiset moottoripyörät ovat harvinaisia Euroopassa.
 ===Ilmailukäyttö===
-[[Kuva:Junkers Jumo 205.jpg|thumb|250px|Junkers Jumo 205 -ilmailudieselmoottori]]
+[[Kuva:Junkers Jumo 205.jpg|thumb|250px|Junkers Jumo 205 -ilmailudieselmoottori.]]
 Dieselmoottorin jäykkyysvaatimukset ovat yleensä johtaneet ottomoottoria huomattavasti raskaampaan rakenteeseen, jolloin teho-painosuhde on jäänyt ilmailukäyttöön liian alhaiseksi. Viime vuosina dieselmoottoreita on kuitenkin alettu valmistaa kevytmetalliseoksista, ja painoa on voitu vähentää merkittävästi. Tunnetuin ilmailudieselmoottorien valmistaja on Thielert-konserni.
@@ Rivi 100: / Rivi 98: @@
 * [[Volvo]]
 * [[Wärtsilä]] (aikaisemmin [[Sulzer]])
+==Lähteet==
+{{viitteet}}
 ==Aiheesta muualla==
+{{Commonscat|Diesel}}
 Dieselmoottorien valmistajia:
 * [http://www.wartsila.com Wärtsilä]
 * [http://www.sisudiesel.com Sisudiesel]
 * [http://www.manbw.com MAN B&W Diesel Group] {{en}}
-{{Commonscat|Diesel}}
 {{Metatieto}}
-==Lähteet==
-{{viitteet}}
 [[Luokka:1800-luvun keksinnöt]]
 [[Luokka:Polttomoottorit]]

Ero sivun ”Dieselmoottori” versioiden välillä

Versio 29. syyskuuta 2013 kello 12.37

Sisällys

Polttoaineet