Η αρχή λειτουργίας του εξοπλισμού καθαρισμού υψηλής{0}πίεσης ντίζελ περιλαμβάνει μια ακριβή διαδικασία μετατροπής ενέργειας και δυναμική υγρών. Ο πυρήνας του έγκειται στην αποτελεσματική μετατροπή της χημικής ενέργειας του καυσίμου ντίζελ στην κινητική ενέργεια του πίδακα νερού υψηλής-πίεσης που απαιτείται για τον καθαρισμό.
1. Στάδιο μετατροπής πηγής ενέργειας
Ο εξοπλισμός χρησιμοποιεί έναν κινητήρα ντίζελ ως αρχική πηγή ενέργειας, που παράγει θερμική ενέργεια μέσω της καύσης του καυσίμου ντίζελ. Μέσα στον κύλινδρο του κινητήρα, το καύσιμο ντίζελ αναμιγνύεται με τον αέρα και συμπιέζεται και αναφλέγεται, οδηγώντας το έμβολο σε μια γραμμική παλινδρομική κίνηση. Αυτή η κίνηση μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα μέσω ενός μηχανισμού μπιέλας, επιτυγχάνοντας την αρχική μετατροπή της χημικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια. Οι βασικές παράμετροι σε αυτό το στάδιο περιλαμβάνουν τις στροφές του κινητήρα (συνήθως ελέγχονται μεταξύ 1500-3000 rpm) και την ισχύ εξόδου (που κυμαίνονται από 5-50 kW ανάλογα με το μοντέλο του εξοπλισμού), που επηρεάζουν άμεσα την επακόλουθη ικανότητα συμπίεσης.
2. Στάδιο υψηλής πίεσης-αντλίας πίεσης
Η περιστροφική ισχύς του στροφαλοφόρου άξονα μεταδίδεται στην αντλία υψηλής-πίεσης μέσω μιας συσκευής μετάδοσης (κυρίως ιμάντα ή μετάδοσης κίνησης). Αυτή η αντλία χρησιμοποιεί μια δομή τύπου εμβόλου-, επιτυγχάνοντας συμπίεση ρευστού μέσω της παλινδρομικής κίνησης του εμβόλου εντός του θαλάμου της αντλίας. Καθώς το έμβολο κινείται προς τα πάνω, ο όγκος του θαλάμου της αντλίας μειώνεται και το καύσιμο ντίζελ συμπιέζεται σε πίεση αρκετών εκατοντάδων MPa (συνήθως 200-500 MPa). Καθώς το έμβολο κινείται προς τα κάτω, νέο καύσιμο αναρροφάται μέσω μιας μονόδρομης βαλβίδας. Αυτή η διαδικασία απαιτεί αυστηρό έλεγχο της διαδρομής του εμβόλου (συνήθως 20-50 mm) και τη συχνότητα κίνησης για να διασφαλιστεί η σταθερότητα της πίεσης.
3. Στάδιο μετατροπής Fluid Dynamics
Το καύσιμο ντίζελ υπό πίεση παραδίδεται στο σύστημα ακροφυσίων ψεκασμού μέσω ενός ειδικού αγωγού υψηλής{{0}πίεσης (ονομαστική πίεση συνήθως μεγαλύτερη από ή ίση με 600 MPa). Στο ακροφύσιο, το ρευστό υφίσταται μια δεύτερη μετατροπή ενέργειας: όταν το καύσιμο ντίζελ διέρχεται από ένα ακροφύσιο κεραμικού ή σκληρού κράματος με διάμετρο στομίου 0,1-0,5 mm, σύμφωνα με την εξίσωση του Bernoulli, η ταχύτητα ροής αυξάνεται απότομα στα 300-600 m/s, μετατρέποντας την ενέργεια της πίεσης M σε έναν ισχυρό αριθμό 1,5-2,5).
4. Στάδια επίτευξης αποτελεσματικότητας καθαρισμού
Όταν ο πίδακας υψηλής-ταχύτητας ενεργεί στην επιφάνεια που καθαρίζεται, δημιουργούνται τρεις μηχανισμοί καθαρισμού:
Μηχανική κρούση: Ξεφλουδίζει άμεσα το στρώμα βρωμιάς (η πίεση κρούσης μπορεί να φτάσει τα 500-1000 bar)
Φαινόμενο σπηλαίωσης: Δευτερεύοντα κρουστικά κύματα που δημιουργούνται από την κατάρρευση μικροφυσαλίδων που σχηματίζονται στην άκρη του πίδακα
Διείσδυση: Το νερό υψηλής-πίεσης διεισδύει σε μικρο-ρωγμές για να αφαιρέσει τη βαθιά-καθισμένη βρωμιά.
