Paliwo pobierane jest ze zbiornika za pomocą rozdzielczej pompy paliwa wysokiego ciśnienia. Pompa wtryskowa wytwarza ciśnienie niezbędne do wtrysku oleju napędowego i rozdziela je pomiędzy cylindry zgodnie z ich kolejnością działania.
Aby obniżyć zawartość szkodliwych substancji w spalinach w pojazdach z silnikami Diesla, stosuje się specjalne katalizatory utleniające.
Wysoki poziom tlenków azotu w spalinach jest redukowany przez układ recyrkulacji spalin. Układ EGR pomaga przyspieszyć zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej w niższych temperaturach i ogranicza powstawanie tlenków azotu (NOx). Ponowne wykorzystanie spalin musi być precyzyjnie dozowane, aby uniknąć zwiększenia emisji sadzy.
W silnikach Diesla stosowane są trzy różne metody wtrysku paliwa: wtrysk wirowy lub wtrysk do komory wstępnej oraz wtrysk bezpośredni.
Po wtryśnięciu do komory wstępnej odpowiedniego cylindra, gorąca mieszanka ulega natychmiastowemu zapłonowi. Jednakże objętość tlenu w komorze wstępnej wystarcza do zapalenia tylko części wtryskiwanego paliwa. Pozostała, niespalona część zostaje wtłoczona do komory spalania pod wpływem nadciśnienia powstającego podczas spalania. Tam paliwo spala się całkowicie.
Po wtryśnięciu do komory wirowej paliwo dostaje się do komory oddzielonej od głównej komory spalania. Różnica pomiędzy komorami wirowymi i komorami z wtryskiem wstępnym polega na innej konstrukcji kanału łączącego komorę wirową z cylindrem. W wyniku sprężania w komorze wirowej tworzy się zawirowanie powietrza, które zapewnia dobre wymieszanie wtryskiwanego paliwa z powietrzem, dzięki czemu powstała mieszanka spala się ciszej i wolniej.
Samochody z silnikiem o mocy 98 KM i wtrysk bezpośredni
Paliwo wtryskiwane jest przez pompę paliwową wysokiego ciśnienia bezpośrednio do komór spalania cylindrów, a dokładniej do rowków w denkach tłoków. Wysokociśnieniowa pompa paliwa wytwarza ciśnienie do 900 barów, a następnie wtryskuje paliwo w dwóch etapach.
Najpierw wykonywany jest wstępny wtrysk niewielkiej ilości paliwa, co zapewnia lepszy zapłon części głównej. Wtrysk paliwa odbywa się za pomocą wtryskiwaczy wielostrunowych z dwiema sprężynami w uchwycie. Zapewnia to łagodne i ciche spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej, podobne do spalania w silnikach z wirową komorą spalania. Ilość wtryskiwanego paliwa regulowana jest przez elektroniczną jednostkę sterującą. Do zalet zalicza się niskie zużycie paliwa i dużą moc silnika.
Pompa paliwa wysokociśnieniowego nie wymaga konserwacji. Wszystkie ruchome części pompy smarowane są olejem napędowym. Pompa napędzana jest przez wał korbowy za pośrednictwem paska zębatego.
Samochody z silnikiem o mocy 102 KM i bezpośredni wtrysk paliwa
Wtrysk paliwa w tych silnikach odbywa się poprzez główny przewód paliwowy.
Ogrzewanie filtra paliwa
W miarę obniżania się temperatury płynność oleju napędowego maleje i ulega on parafinowaniu.
Olej napędowy może stać się lepki, a jego płynność w tym stanie można porównać do lepkości miodu. W wyniku zagęszczenia filtr paliwa ulega zatkaniu. Z tego powodu producenci oleju napędowego dodają do oleju napędowego zimą dodatki, które pozwalają na utrzymanie wymaganej płynności i zapewniają rozruch silnika w temperaturach od -15°C do -22°C. Jednak wspomniane dodatki nie zawsze zapewniają bezbłędną pracę silnika.
Aby zapobiec zapychaniu się filtra paliwa w sezonie zimowym, w uchwycie filtra montuje się elektryczny podgrzewacz paliwa.
Turbosprężarka
Silnik Diesla o mocy 90 KM i 98 KM wyposażony w turbosprężarkę. W turbosprężarce na jednym wale zamontowane są dwa koła turbiny, które znajdują się w obudowach oddzielonych od siebie. Koła napędzane są gazami spalinowymi. Zwiększają prędkość wału sprężarki do 120 000 obr./min. Ponieważ wirniki wydechowy i świeżego powietrza znajdują się na tym samym wale, powietrze jest pompowane do cylindrów z tą samą częstotliwością.
Dzięki dobremu współczynnikowi wypełnienia w obecnych silnikach możliwe jest osiągnięcie wzrostu mocy nawet o 100 procent. Wielkość tego wzrostu mocy zależy m.in. od ciśnienia doładowania, które w samochodzie osobowym wynosi od 0,4 do 1,0 bara (ciśnienie w oponach wynosi na przykład około 1,8 bara). Jeżeli ciśnienie doładowania przekroczy wartość ustawioną przez producenta, zawór bezpieczeństwa otworzy się i ciśnienie spadnie.
Wraz ze wzrostem mocy silnika, zastosowanie turbosprężarki zwiększa również moment obrotowy, co jest szczególnie istotne dla uzyskania dobrej elastyczności pracy silnika. Warunkiem koniecznym jest oczywiście odpowiednio duża prędkość obrotowa wału turbosprężarki, gwarantująca odpowiedni współczynnik wypełnienia.
W przeciwieństwie do silnika spalinowego, turbodoładowany silnik wysokoprężny nie musi redukować normalnego stopnia sprężania, co pozwala na pełne wykorzystanie wtryskiwanego paliwa nawet w niższym zakresie prędkości obrotowych silnika.
Turbosprężarka jest podzespołem wykonanym niezwykle precyzyjnie. Dlatego w przypadku konieczności dokonania naprawy zaleca się kontakt wyłącznie ze specjalistą. Z reguły w przypadku awarii wymienia się całą turbosprężarkę.
Smarowanie turbosprężarki odbywa się poprzez przewody smarujące silnika. Aby zapewnić odpowiednie smarowanie turbosprężarki, należy przestrzegać następujących zasad:
- stosuj wyłącznie zalecany olej silnikowy;
- zużyty, stary olej może powodować zapiekanie się turbosprężarki. Dlatego olej silnikowy i filtr oleju należy wymieniać ściśle według harmonogramu konserwacji;
- nigdy nie uruchamiaj silnika bez filtra powietrza. Nawet najmniejsze cząsteczki kurzu mogą spowodować awarię i zniszczenie turbosprężarki.
Układ podgrzewania wstępnego i jednostka sterująca
Podczas uruchamiania zimnego silnika, nawet przy sprężaniu powietrza, nie zostaje osiągnięta temperatura samozapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej. Z tego powodu, zwłaszcza w silnikach z wtryskiem paliwa w komorze wirowej, komory spalania muszą zostać wstępnie podgrzane. Podgrzewanie wstępne silnika z bezpośrednim wtryskiem paliwa jest konieczne tylko przy bardzo niskich temperaturach powietrza.
Aby ogrzać komorę spalania każdego cylindra, montuje się świecę żarową, składającą się z obudowy i wciśniętego w nią elementu żarowego. Po przyłożeniu napięcia do elementu grzejnego, w ciągu kilku sekund nagrzewa się on do temperatury ponad +850°C. Dzięki temu czas nagrzewania rzadko przekracza 5 sekund. Gdy tylko kontrolka podgrzewania silnika na desce rozdzielczej zgaśnie, można uruchomić silnik.
Czas nagrzewania wstępnego oraz jego automatyczne podtrzymywanie po uruchomieniu silnika przez około 20 sekund realizowane są automatycznie przez sterownik ogrzewania.
Jednostka sterująca podgrzewaniem wstępnym A jest zamontowana na ścianie działowej komory silnika (zobacz ilustrację 1.0).
1.0 Jednostka sterująca podgrzewaniem wstępnym A zamontowana jest na ściance działowej komory silnika. Ilustracja przedstawia sterownik ogrzewania samochodu z silnikiem o mocy 64 KM.
Jednostka sterująca posiada czujnik temperatury powietrza. Jednostka sterująca samochodu z silnikiem o mocy 98 KM. różni się od pokazanego na ilustracji wyłącznie wyglądem. Jest on również przymocowany do ścianki działowej. Jednostka oprócz procesu grzania steruje również zaworem niskiego ciśnienia B klimatyzatora, jeżeli samochód jest w niego wyposażony (zobacz ilustrację 1.0). W takim przypadku, gdy włączona jest klimatyzacja, prędkość biegu jałowego wzrasta, aby zapobiec zgaśnięciu silnika. To samo dzieje się, gdy po uruchomieniu silnika włączają się odpowiednio mocne odbiorniki pokładowej sieci elektrycznej, na przykład ogrzewanie szyby przedniej. Aby uniknąć przeciążenia sieci pokładowej, sterownik podgrzewania wstępnego wyłącza klimatyzację na czas potrzebny świecom żarowym na ogrzanie komór spalania.
Dodatkowo jednostka sterująca włącza i wyłącza zawór EGR C w zależności od obciążenia i temperatury silnika (zobacz ilustrację 1.0).
Gdy temperatura płynu chłodzącego spadnie poniżej +29°C, jednostka sterująca przekazuje moc do zaworu pompy paliwa wysokiego ciśnienia, zapewniając w ten sposób wcześniejsze rozpoczęcie podawania paliwa, co poprawia pracę silnika i skład spalin. Zawór ten aktywuje się również wtedy, gdy czujnik ciśnienia powietrza w komorze silnika, na skrzynce przekaźników po lewej stronie, zarejestruje ciśnienie powietrza mniejsze niż 920 mbar. Przyczynia się to do lepszej pracy silnika, np. w terenach górskich. Regulacja dopływu paliwa w zależności od ciśnienia atmosferycznego i obciążenia silnika jest oznaczana skrótem ALFB.
W pojazdach z turbosprężarką jednostka sterująca wykonuje większą liczbę zadań. W tym przypadku odbiera dane z czujnika GMP tłoka cylindra 1, czujnika prędkości pojazdu, a także czujnika położenia dźwigni przyspieszenia w pompie wtryskowej paliwa. Rozpoczęcie wtrysku kontrolowane jest przez czujnik skoku iglicy wtryskiwacza, zamontowany na wtryskiwaczu cylindra nr 4. W momencie uruchomienia wtryskiwacza odpowiedni sygnał zostaje wysłany do jednostki sterującej. Jednostka sterująca rozpoznaje i rejestruje wszelkie nieprawidłowości w działaniu układu zasilania. Kody błędów można odczytać, kontaktując się z warsztatem RENAULT w celu ich usunięcia.