در نسخه های جدیدتر موتور دیزل، پیش محفظه و محفظه احتراق برای حداکثر احتراق اصلاح شده‌اند. موتور برای حداکثر کارایی و قدرت خروجی توربوشارژ است. کنترل‌های دیجیتال جایگزین انواع آنالوگ شده‌اند تا دقت و زمان‌بندی پاشش سوخت دقیق‌تر و کنترل‌شده‌تر برای افزایش احتراق و کاهش گازهای خروجی از اگزوز باشد. دودهای سمی اکسید نیتروژن (NOx) تحت درمان های انتشار مانند چرخش گازهای خروجی (EGR) و کاهش کاتالیستی انتخابی (SCR) قرارمی‌گیرند تا انتشار را به روش های مختلف به حداقل برسانند.

اصلاحات محفظه احتراق:

موتورهای دیزلی جدیدتر دارای محفظه های احتراق با اندازه و پیکربندی برای دستیابی به حداکثر نرخ احتراق هستند. هرچه میزان احتراق بیشتر باشد، توان خروجی و راندمان سوخت بالاتر است و آلایندگی اگزوز کاهش می‌یابد.

کاهش صدا:

اکثر مردم موتور دیزل را با سر و صدا بالا می‌شناسند. این صدا عمدتاً هنگام راه اندازی موتور دیزل ایجادمی‌شود، زیرا سوخت به داخل محفظه پیش تزریق‌می‌شود و در دمای بالا تبخیر می‌شود. پیشرفت‌های اخیر در مواد و استراتژی‌های کاهش صدا، مهندسان را قادر می‌سازد تا سطح نویز را تا حد قابل توجهی کاهش دهند. این کار با نصب پیش محفظه با هدف کاهش صدا انجام می شود. این محفظه ها با فاصله و طراحی به گونه ای هستند که امواج انفجار ناشی از احتراق را از بین می برند. از طرف دیگر، آنها با گلوله‌های سرامیکی متخلخل یا فلزی پر می شوند که با پلاتین یا رودیوم پوشانده شده اند. پلاتین و رودیوم به عنوان کاتالیزور برای رسیدن به احتراق کامل عمل‌می‌کنند و گلوله ها سطح نویز و صدا را کاهش می دهند. 

پاشش سوخت ریلی پیشرفته:

سیستم تزریق سوخت مشترک ریلی (CRF) نوعی سیستم تزریق مستقیم است که سوخت را از مخزن سوخت به شیرهای برقی یا پیزوالکتریک تکی تزریق می کند. مخزن سوخت را در فشارهای بالا ذخیره می کند. این یک سیستم تزریق الکترونیکی نظارت شده است که امکان کنترل بیشتر بر زمان و مقدار پاشش سوخت را فراهم می کند. سیستم CRF برای حفظ فشار بالا طراحی شده است که به یکنواخت شدن مخلوط سوخت و هوا با امکان تبخیر ریزتر سوخت کمک می کند. این امر راه را برای احتراق کامل تر هموار می کند که منجر به توان خروجی بیشتر و انتشار کمتر گاز می شود.  پیشرفت‌های اخیر در این سیستم شامل تغییراتی است که اجازه می‌دهد تا پنج تزریق سوخت در هر چرخه احتراق انجام شود و در نتیجه مصرف سوخت بهبود یابد. در واقع، سیستم های CRF با کاهش 20 درصدی انتشار سوخت و 5 درصد بهبود در مصرف سوخت همراه است.

ترکیب سوخت:

سوخت دیزل معمولاً دارای محتوای گوگرد بالایی است. گازوئیل در هنگام احتراق ذرات معلق زیادی تولیدمی‌کند که دستگاه های انتشار را مسدود می کند و عملکرد موتور را مختل می کند. با این حال، با دستورات EPA (سازمان حفاظت از محیط زیست) که در سال 2006 اجرایی شد، نسخه جدیدتری از دیزل با محتوای گوگرد تا 15 قسمت در میلیون (ppm) فرموله شده است. این دیزل به عنوان دیزل بسیار کم سولفور یا ULSD شناخته می شود و انتشار گازهای خروجی بسیار پایینی دارد.

کنترل های دیجیتال در مقابل آنالوگ

به طور سنتی کنترل های آنالوگ در موتورهای دیزل ادغام می شدند تا عملکرد آنها را کنترل کنند. کنترل‌های آنالوگ برای موتورهای دیزلی که وسایل کوچکی مانند ژنراتور برق که برای پشتیبان‌گیری از یک تأسیسات کوچک مانند یک ساختمان کوچک استفاده می‌شود، به خوبی کار می‌کنند. کنترل‌های دیجیتال در تأسیسات حیاتی، که به سیستم‌های پشتیبان و توزیع برق پیچیده‌تری نیاز دارند، ترکیبی از نیازهای بار خطی و غیرخطی دارند و نیاز به برق پشتیبان بدون وقفه دارند، بسیار مفید هستند.

کنترل‌های دیجیتال بسیار یکپارچه هستند و وضعیت زمان واقعی همه جنبه‌ها – سطح سوخت، روغن موتور و مایع خنک‌کننده، دمای موتور، وضعیت باتری، وضعیت سوئیچ انتقال – موتور دیزل را به طور دقیق و همزمان گزارش می‌کنند. این به هر تکنسینی که موتور را نظارت می کند، کمک می کند تا یک نمای کلی از کل سیستم را در یک صفحه داشته باشد و همچنین کمک‌می‌کند تا هر مشکلی را به سرعت پیدا کرده و راه حل آن را پیداکند.

کنترل های آنالوگ نیاز به تنظیمات فیزیکی و جایگزینی برای مقاومت ها و ماژول های مختلف در صورت خرابی دارند. موتورهایی که توسط مجموعه‌های آنالوگ کنترل می‌شوند، از طریق چراغ‌های نشان‌دهنده عمومی یا آلارم‌هایی که خطا را به‌طور خاص نشان نمی‌دهند، خرابی سیستم را گزارش می‌کنند. در تأسیسات کوچک مانند موسسات مسکونی که سیستم پشتیبان برق پیچیده نیست، مشکل به راحتی قابل تشخیص است و انجام تنظیمات لازم دشوار نیست. با این حال، در تاسیسات بزرگ، اغلب نزدیک به 200 ماشه هشدار وجود دارد. تشخیص این موارد می‌تواند کاری پرزحمت و زمان‌بر باشد و هرگونه تاخیر در شناسایی و اصلاح عیب می‌تواند منجر به خسارات زیادی شود.

از سوی دیگر، کنترل های دیجیتال، وضعیت و خطاهای یک ژنراتور برق را در رایانه نمایش می دهند. آنها با دقت ماهیت و محل خرابی را نشان می دهند، که سپس با ارائه ورودی های خود کامپیوتر می توان آن را اصلاح کرد. مزیت این کار این است که سیستم می تواند به یک کامپیوتر از راه دور متصل شود، که می تواند به طور مداوم وضعیت و پیشرفت آن را در یک مکان دور با استفاده از یک شبکه محلی یا اینترنت نظارت کند. این همچنین باعث صرفه جویی در فضای زیادی می شود، زیرا یک ریزپردازنده کنترل اصلی دیجیتال تمام عملکردهای دیزل ژنراتور را یکپارچه می کند، برخلاف کنترل های آنالوگ، که به ماژول های کنترل جداگانه برای هر عملکرد نیاز دارند.

 

روش های افزایش راندمان دیزل ژنراتور