Как воспламеняется топливо в дизельном двигателе: Принцип работы и устройство дизельного двигателя

Как Воспламеняется Топливо В Дизельном Двигателе ~ AUTOTEXNIKA.RU

Различия между дизельными и бензиновыми генераторами обоснованы структурными и эксплуатационными различиями между дизельными и бензиновыми генераторами, которые вращают вал генераторов, производящих электронный ток. И первый, и второй принципы самодействия являются двигателями внутреннего сгорания, но технические характеристики газогенераторов и дизель-генераторов существенно различаются. Эти различия обоснованы различием конструкции их двигателей, вида используемого топлива, принципов подготовки рабочей консистенции, подачи ее в цилиндры и метода зажигания.

В двигателе внутреннего сгорания топливо подается в карбюратор, где оно смешивается с воздухом. Готовая воздушно-топливная смесь поступает в цилиндр, где она зажигается искрой свечи. В дизельном двигателе воздух и топливо поставляются отдельно. Вначале воздух втягивается в цилиндр, который при возвратно-поступательном движении поршня возвращается в самое высокое давление (при этом он нагревается). В конце такта сжатия форсунка впрыскивает топливо в цилиндр, который самопроизвольно зажигается при самой высокой температуре, и поршень выполняет свою работу. Особенности дизельного двигателя включают в себя отсутствие системы зажигания, раздельную подачу топлива и воздуха, высокую степень сжатия.

Если мы связываем дизельные и бензиновые двигатели в целом независимо от электрических генераторов, их основные различия, вытекающие из различий в конструкции и механизме работы, следующие:

• дизельный двигатель имеет более высокую эффективность;
• это более экономично;
• имеет больше ресурсов;
• требует более профессионального обслуживания;
• более шумно;
• чувствительны к внешним температурным условиям;
• имеет более высокую стоимость.

Все эти отличия, конечно же, хранятся в электрогенераторах. Но для потребителя, который выбирает дизельный или бензиновый генератор, этой общей информации может быть недостаточно.

Мощность и режим. Бензиновые генераторы. это легкие, компактные, мобильные модели, предназначенные для использования в качестве резервного источника питания. Мощность газогенераторов колеблется в основном в диапазоне 0,5-10 кВт. Хотя есть и более мощные модели.

Мощность дизель-генераторов лежит в гораздо более широком диапазоне. от 2 до 200 кВт и более. К ним относятся как случайные домашние модели, так и промышленные стационарные установки для непрерывной работы.

При эксплуатации дизельного генератора важно знать, что работа при низких нагрузках или на холостом ходу вредна для дизельных двигателей. Таким образом, инструкция по эксплуатации может потребовать не простаивать более 5 минут, а при нагрузке 20% работать не более 1 часа (цифры могут отличаться, например, 40%). Это запускает генератор в режиме ожидания. Есть рекомендации в виде меры предосторожности каждые 100 часов полной нагрузки, продолжительностью около 2 часов. Поскольку воспламенение топлива в дизельном двигателе происходит из-за высокой температуры в конце цикла сжатия и подачи топлива в нужное время, а средняя температура холостого хода снижается, это приводит к ухудшению образования смеси, сгоранию в цилиндр и неполное сгорание топлива. Это, в свою очередь, приводит к образованию устойчивых отложений в цилиндре, выпускном коллекторе, коксованию форсунки, разбавлению масла в картере несгоревшего топлива и неисправности системы смазки.

Тип и расход топлива. Современные бензогенераторы работают на бензине А-92 или А-95, дизель. на дизельном топливе. Степень сжатия дизельных двигателей намного выше. 18-22 ед. Вместо 9-10 на бензин. Дизельный двигатель имеет лучший контроль качества состава смеси. Один и тот же объем воздуха подается в цилиндры независимо от скорости вращения коленчатого вала, а объем топлива увеличивается с нагрузкой. В результате топливная эффективность и эффективность дизель-генератора выше, чем у бензиновых.

Считается, что средняя эффективность бензинового двигателя на 20% ниже, чем у дизельного двигателя. при номинальной мощности. В других режимах разрыв может достигать 40%. Это означает, что характеристики дизель-генератора, вырабатывающего такое же количество вырабатываемой электроэнергии, позволяют потреблять дизельное топливо в 1,2-1,5 раза меньше, чем бензин (будь то энергия, вырабатываемая газогенератором).

Ресурс. Ресурс дизельгенераторов значительно (в разы) превышает ресурс бензина. Это связано с их более мощным дизайном. Кроме того, дизельное топливо, в отличие от бензина, также является смазкой, снижающей износ колец и цилиндров. Конкретные значения ресурса как бензиновых, так и дизельных генераторов зависят от конструкции их двигателя и материала блока цилиндров.

Ресурсная характеристика двухтактных бензиновых генераторов с алюминиевыми баллонами составляет около 500 часов. Четырехтактные двигатели верхнего такта с чугунным блоком цилиндров могут работать более 3000 часов.

Ресурс дизельных двигателей также зависит от многих параметров, в частности, от скорости и типа охлаждения двигателя. Для небольших дизель-генераторов ресурс составляет около 3000-7000 часов. Низкоскоростные модели (1500 об / мин) превосходят скоростные модели (3000 об / мин). А двигатели с жидкостным охлаждением работают дольше, чем агрегаты с воздушным охлаждением. Стационарные низкоскоростные дизельные генераторы с жидкостным охлаждением от западных и японских производителей могут работать 40 000 часов.

Уровень шума. Как правило, бензиновые генераторы тише дизельных генераторов. Характеристики газогенераторов и дизель-генераторов по шуму примерно: для первых. 55-72 дБ в секунду. 72-110 дБ. Эта разница объясняется характеристиками бензиновых и дизельных двигателей. Последние испытывают повышенные напряжения и вибрации из-за повышенного сжатия. Однако шум дизель-генераторов зависит от степени их нагрузки. в режиме ожидания они шумнее, чем под нагрузкой. В последнем случае уровень шума приближается к уровню бензиновых моделей.

Ремонт и обслуживание. Дизельный двигатель нуждается в более профессиональном ремонте и обслуживании, чем бензиновый. потому что это сложнее. В отличие от карбюраторного двигателя, который довольно неприхотлив по качеству топлива, дизельный генератор нуждается в высококачественном топливе. Ремонт дизельного генератора (при необходимости) обычно обходится дороже, чем ремонт бензинового генератора. Однако при оценке будущих затрат на ремонт следует учитывать, что в долгосрочной перспективе большой запас дизельного топлива может компенсировать затраты на ремонт.

запуск. Дизельные генераторы имеют более сложный старт, чем бензиновые. как вручную, так и автоматически. Особенно зимой. Сложный пуск определяется особенностями конструкции и эксплуатации дизельных двигателей. На запуск также влияют незначительные неисправности: утечка иглы, помещенной в форсунку, приводящая к плохому распылению топлива, износ деталей поршневой группы, вызывающий более низкое давление в камере сгорания ниже значений при котором зажигается топливо и неисправен топливный насос.

Вес. Как правило, дизельные генераторы тяжелее, чем бензин. Однако в портативных моделях с низким энергопотреблением разница в весе практически не наблюдается. Если мощность дизель-генератора мала, то его вес не намного больше, чем вес газогенератора той же мощности.

Цена. Цена на дизель-генераторы значительно (в 1,5-2 раза) выше, чем на бензиновые. Не удивительно, учитывая сложность их двигателей и их долгий срок службы.

Некоторые технические характеристики дизельных и газовых генераторов представлены ниже для сравнения.

Сводная таблица основных отличий дизельных и бензиновых генераторов

Как работает дизельный двигатель

Содержание статьи
 

1. Введение
2. Сравнение дизельных и бензиновых двигателей
3. Система впрыска дизельного топлива
4. Дизельное топливо
5. Улучшение качества дизельного топлива и Биодизель
6. Узнать больше
7. Читайте также » Статьи про все типы двигателей

В данной статье описаны основные процессы, связанные с внутренним сгоранием топлива, рассказывается о четырёхтактном цикле, а также обо всех подсистемах, благодаря которым происходит работа двигателя. 
 
История дизеля начинается с изобретения бензинового двигателя. В 1876г. Николаус Август Отто изобрел и запатентовал бензиновый двигатель. В основе работы его модели лежал четырехтактный цикл сгорания топлива, также известный как «Цикл Отто», который используется в большинстве современных автомобильных двигателей. На первых порах бензиновый двигатель не обладал большой эффективностью, как и его основные конкуренты, например, паровой двигатель. В таких двигателях лишь 10% топлива реально использовалось для движения автомобиля. Остальное же топливо производило бесполезное тепло.

 
В 1878г. на занятиях в Высшей политехнической школе в Германии (аналог инженерного колледжа) Рудольф Дизель узнал о низком КПД бензиновых и паровых двигателей. Эта проблема вдохновила его на создание более производительного двигателя. Спустя много лет, в 1892г. Дизель запатентовал одноименный «Мощный двигатель внутреннего сгорания».
 
Но если дизельные двигатели более эффективные, почему бензиновые более популярные? Представляя себе дизельный двигатель, Вы, скорее всего, подумаете об огромном грузовике, который извергает черный грязный дым и сильно шумит. Именно по этим причинам в США автомобилистам и не нравится дизель. Несмотря на то, что этот тип двигателя превосходно подходит для перевозки грузов на большие расстояния, дизельные автомобили редко покупают для повседневной езды.  Однако прогресс не стоит на месте, и идет модернизация дизельного двигателя для уменьшения загрязнения атмосферы и снижения уровня шума.

 
Если Вы еще не знаете, то, скорее всего, Вам будет интересно сперва узнать, «Как работает автомобильный двигатель», чтобы иметь общее представление о процессе внутреннего сгорания топлива. Когда прочитаете, возвращайтесь на эту страницу и узнаете все о секретах работы дизельного двигателя и последних инновациях.
 
КПД 4,5-литрового двигателя Duramax V-8 на 25% выше по сравнению с бензиновыми, при этом выхлопы намного чище. 
 
Рудольф Дизель, изобретатель дизельного двигателя.
 

---

Сравнение дизельных и бензиновых двигателей
 
По большому счету, дизельные и бензиновые двигатели имеют схожее устройство. И те, и другие являются двигателями внутреннего сгорания, преобразующие химическую энергию топлива в механическую. Эта механическая энергия перемещает поршни вверх-вниз внутри цилиндров. Поршни соединяются с коленвалом, и их линейное движение преобразуется в круговое движение, которое необходимо для вращения колес.

 
Как дизельный, так и бензиновый типы двигателей преобразуют топливо в энергию посредством серии взрывов или сгораний. Основное различие дизельных и бензиновых двигателей состоит в том, как происходят эти взрывы. В бензиновых двигателях подаваемая смесь топлива и воздуха сжимается во время хода поршня и воспламеняется искрой свечи. В дизельном же двигателе сначала происходит сжатие воздуха, затем происходит подача топлива. Нагреваемый при сжатии воздух воспламеняет топливо.
 
Ниже представлена анимация, наглядно демонстрирующая цикл дизеля. Сравните с анимацией цикла бензинового двигателя для того, чтобы увидеть основные различия.
 
В дизельном двигателе, как и в бензиновом, используется четырехтактный цикл сгорания топлива. Четыре такта работы:
 
Такт впуска — Впускной клапан открывается, происходит впуск воздуха и движение поршня вниз. ­
Такт сжатия — Поршень движется вверх, сжимая воздух.
Рабочий такт — Как только поршень достигает верхней точки, происходит впуск и возгорание топлива, при этом поршень движется вниз.
Такт выпуска — Поршень снова движется вверх, выталкивая продукты сгорания через выпускной клапан.
 
Необходимо помнить, что в дизельных двигателях не используются свечи зажигания, т.к. происходит впуск и сжатие воздуха, затем впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания (прямой впрыск). В дизельном двигателе возгорание топлива происходит за счет тепла сжатого воздуха. В следующем разделе статьи представлен процесс впрыска дизельного топлива.
 

Компрессия   Выполняя расчеты, Рудольф Дизель предположил, что более высокий уровень сжатия топливной смеси способствует повышению эффективности и мощности. Это происходит при сжатии воздуха поршнем в цилиндре, в результате чего увеличивается концентрация воздуха. Дизельное топливо обладает высокой энергоемкостью, поэтому увеличивается вероятность реакции с концентрированным воздухом. Иными словами, чем ближе молекулы воздуха расположены друг к другу, тем больше количество молекул кислорода, с которыми происходит реакция топлива. Рудольф оказался прав — компрессия в бензиновом двигателе происходит при соотношении от 8:1 до 12:1, в то время как компрессия в дизельном двигателе происходит при соотношении от 14:1 до 25:1.

 

---

Система впрыска дизельного топлива
 
Существенным различием между дизельным и бензиновым двигателем является процесс впрыска топлива. В большинстве автомобильных двигателей используется впрыск во впускные каналы или карбюратор. При впрыске во впускные каналы, топливо поступает до начала такта впуска (вне цилиндра). В карбюраторе происходит смешивание воздуха и топлива до их попадания в цилиндр. Следовательно, в бензиновом двигателе топливо поступает в цилиндр в течение такта впуска, затем происходит сжатие. Степень сжатия смеси топливо-воздух определяет компрессию двигателя – если воздух слишком сильно сжать, смесь топливо-воздух самопроизвольно воспламеняется, вызывая детонацию. При этом происходит резкое повышение температуры, что может привести к повреждениям двигателя.

 
В дизельных двигателях используется система прямого впрыска топлива — дизельное топливо поступает непосредственно в цилиндр.
 
Дизельная форсунка является наиболее сложной деталью двигателя, которая претерпела многочисленные изменения. Расположение форсунки зависит от конкретного двигателя. Форсунка должна противостоять высокой температуре и давлению внутри цилиндра, распыляя при этом топливо. Равномерное распределение распыленного топлива в цилиндре также представляет собой сложную задачу, для этого на некоторых дизельных двигателях устанавливаются впускные клапаны, камеры предварительного сгорания и другие устройства, способствующие образованию вихревого потока воздуха для улучшения процесса сгорания топлива.
 
В некоторых дизельных двигателях используются свечи накаливания. В холодном двигателе процесс сжатия воздуха не всегда может обеспечить температуру, необходимую для воспламенения топлива. Свеча накаливания представляет собой электрически нагреваемую проволоку (аналогичные проволоки используются в тостерах), которая повышает температуру камеры сгорания, что способствует запуску даже холодного двигателя. По словам высококвалифицированного специалиста по тяжелому оборудованию Клэя Бротертора:
 
Все функции современных дизельных двигателей контролируются электронной системой управления, которая представляет собой блок датчиков для измерения всех показателей, от оборотов двигателя, температуры масла и охлаждающей жидкости до точного положения поршня (верхней мертвой точки). Свечи накаливания редко используются в больших двигателях. Электронная система управления отслеживает температуру окружающего воздуха, задерживая запуск двигателя в холодную погоду. При этом впрыск топлива происходит позже, чем обычно. Воздух в цилиндре сжимается сильнее, создавая больше тепла, что способствует запуску.
В небольших двигателях и двигателях без сложной электронной системы управления используются свечи накаливания для решения проблемы холодного запуска.
 
Необходимо помнить, что механическая конструкция не является единственным отличием дизельного двигателя от бензинового. Само топливо также отличается.

 
 

---

Дизельное топливо
 
Сырая нефть является естественным природным образованием. В процессе переработки нефти может быть получено несколько видов топлива, включая бензин, авиационное топливо, керосин и, конечно же, дизель.
 
Если сравнить бензиновое и дизельное топливо, можно легко найти отличия. Они имеют разный запах. Дизельное топливо более тяжелое и маслянистое. Дизель испаряется значительно медленнее бензина – его точка кипения значительно выше, чем у воды. Дизель напоминает жидкое масло.

 
Испарение дизеля происходит медленнее, т.к. он тяжелее. Он содержит больше атомов углерода в более длинных цепочках, чем бензин (цепочка бензина C9h30, тогда как у дизеля уже C14h40). Для производства дизеля требуется меньше очистки, поэтому он дешевле бензина. Однако с 2004г. спрос на дизельное топливо увеличился по нескольким причинам, включая активное развитие промышленности и строительства в Китае и США [Источник: Управление по энергетической информации министерства энергетики США].
 
Энергетическая плотность дизеля значительно выше, чем у бензина. В среднем, 1 галлон (3,8 л) дизельного топлива содержит 155×10⁶ Дж (147000 БТЕ), в то время как 1 галлон бензина содержит123×10⁶ Дж (125000 БТЕ).

Энергетическая плотность и эффективность дизельных двигателей объясняют экономный расход топлива, по сравнению с аналогичными бензиновыми двигателями.
 
Дизельное топливо используется в различных сферах деятельности. Помимо грузовиков, несущихся по шоссе, оно также незаменимо в лодках, автобусах, поездах, кранах, фермерском хозяйстве, автомобилях аварийно-спасательных служб и силовых генераторах. Дизель настолько важен для экономики, что без него промышленность и сельское хозяйство мгновенно пострадали бы из-за больших инвестиций в альтернативное топливо с низкой мощностью и эффективностью. Около 94 % грузоперевозок в поездах, фурах и на кораблях зависят от дизеля.
 
Что касается вопросов экологии, у дизельного топлива есть свои преимущества и недостатки. Среди преимуществ следует отметить тот факт, что дизель выпускает незначительное количество угарного, углекислого газов и углеводородов, которые способствуют глобальному потеплению. К недостаткам можно отнести высокое количество выделяемых азотных соединений и сажи, которые становятся причиной кислотных дождей, смога и плохого самочувствия. На следующей странице представлена информация о последних разработках по устранению недостатков дизеля.
 

---

Улучшение качества дизельного топлива и Биодизель
 
Во время нефтяного кризиса 1970-х гг., автомобильные компании Европы начали рекламировать дизельные двигатели для коммерческого транспорта как альтернативу бензиновым. Те, кто попробовал перейти на дизельные двигатели, были разочарованы — двигатели работали очень громко, возвращаясь домой, водители обнаруживали, что автомобили полностью покрыты сажей, из-за которой в крупных городах образовывался смог.
 
Однако за последние 30-40 лет были значительно улучшены показатели двигателей и чистота топлива. Прямой впрыск топлива контролируется сложными компьютерами, благодаря чему увеличивается КПД двигателей, снижается количество вредных выбросов. Высокоочищенный дизель, такой как топливо со сверхнизким содержанием серы, позволяет уменьшить количество вредных выбросов и выйти на уровень экологически чистого топлива. Среди других технологий следует отметить сажеуловитель с постоянной регенерацией, в котором используются фильтры и каталитический нейтрализатор отработавших газов. Происходит сжигание сажи и снижение выбросов угарного газа и углеводородов до 90% [Источник: Форум дизельных технологий]. Благодаря постоянному ужесточению экологических стандартов топлива, Европейских Союз подталкивает автомобильную промышленность к решению вопроса снижения выбросов. 
 
Скорее всего, все слышали о биодизеле. Отличается ли он от обычного дизеля? Биодизель является альтернативным топливом или присадкой для дизельных двигателей, использование которых не предполагает значительных изменений конструкции двигателя. Биодизель не является продуктом переработки нефти, он получается из растительных масел или животных жиров после химического изменения. (Интересный факт: Рудольф Дизель изначально планировал использования масла семян овощей в качестве топлива для своего изобретения.) Биодизель добавляют в обычный дизель или используют в качестве отдельного топлива. 
 
 

При каком давлении воспламеняется качественное дизельное топливо

Воздух, поступающий в цилиндр дизельного движка, сильно сжимается, поэтому температура в камере начинает превышать величину температуры воспламенения. При каком давлении воспламеняется дизельное топливо?

До того, как поршень достигнет «мертвой точки», в камеру впрыскивается дизтопливо и под давлением моментально воспламеняется. Если объем впрыснутого топлива велик для определенного объема камеры сгорания, то в цилиндре образуется ударная волна, которая вызывает детонацию.

Принцип работы дизельного двигателя

В дизеле сначала воздух подается в цилиндр и сжимается, без подачи топлива. Высокая степень сжатия (от 14:1 до 24:1) вызывает повышение температуры (800-900 градусов – температура самовоспламенения ДТ) . После нагрева воздуха в камеру впрыскивается топливо через форсунки под давлением от 10 до 220 Мпа, в зависимости от типа двигателя и объема камеры. При высокой температуре воздуха впрыснутое топливо мгновенно воспламеняется.

Воспламенение ДТ в цилиндре дизельного мотора – это одновременное возникновение очагов пламени в конкретном объеме смеси, поступившей в камеру сгорания. Центры возникновения очагов пламени – зоны смешения паров воздуха и паров топлива.

Жесткая работа двигателя вызывается быстрым (детонирующим) сгоранием топлива. Объем быстро сгорающего ДТ и скорость нарастания давления зависят от длительности периода задержки воспламенения. Чем ниже цетановое число, тем длительнее период задержки воспламенения.

Четырехтактные дизельные двигатели

Принцип работы четырехтактного двигателя состоит из нескольких циклов:

• Первый цикл – впуск в цилиндр воздуха через впускной клапан.
• Второй цикл – сжатие набранного объема воздуха в 18 – 22 раза. В коне такта давление под поршнем, достигшем верхней мертвой точки, 40 кг/см2. При этом температура повышается до 500 градусов и выше.
• Третий цикл – в камеру через форсунки впрыскивается под давлением ДТ, которое самовоспламеняется, так как температура сжатого воздуха предельна.
• Сгорая, ДТ расширяется и давление в камере увеличивается. Под давлением поршень перемещается к нижней мертвой точке и поворачивает коленвал (через шатун). При рабочем ходе давление в цилиндре – 100 кг\см2.
• Четвертый цикл – выпуск отработанных газов, который освобождает цилиндр.

Цетановое число напрямую влияет на плавную и бесперебойную работу дизельного двигателя. На сегодня нормативами установлен предельный размер цетанового числа – 51, не ниже.

Компания «ExpressDiesel» является дилером крупнейших НПЗ северо-западного региона России. У нас всегда можно прибрести качественное сертифицированное ДТ по лучшим ценам в регионе.

10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали — журнал За рулем

Называть дизельное топливо соляркой — ошибка. Почему? Объясняет эксперт «За рулем».

Как изобрели дизельное топливо?

Материалы по теме

Легенда о Рудольфе Дизеле гласит, что главное изобретение он сделал благодаря случайно попавшей ему в руки зажигалке для прикуривания сигар. В стеклянной трубке размещался фитиль, который раскалялся по мере того, как воздух в трубке сжимали с помощью поршня. Дальше изобретателю все было ясно: нужно как следует сжать воздух, после чего соединить его с топливом, которое при этом воспламенится.

Куда пропал изобретатель?

Одна из самых фантастических легенд намекает, что Рудольф Дизель инсценировал свою гибель, а сам под чужим именем обосновался в России, с которой имел давние деловые отношения.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Откуда взялось название?

Если бензиновые моторы условно называют так «в честь бензина», то дизельные двигатели увековечили имя своего изобретателя — Рудольфа Дизеля, немецкого инженера, родившегося в Париже. Соответствующие топлива также фактически носят его имя. Однако первоначально Дизель назвал изобретенную силовую установку «атмосферным газовым двигателем». Но определение не прижилось.

На чем он должен был работать?

Экземпляр работоспособного двигателя образца 1897 года представлял собой трехметровый железный цилиндр, в котором поршень двигал маховик. Развиваемая мощность достигала 20 л. с., а коэффициент полезного действия составлял почти 30%. Любопытно, что Дизель рассчитывал на КПД в 75%, однако и полученные цифры его более чем устроили, поскольку равных такому мотору не было. Говорят, этот мотор Дизеля проработал беспрерывно более полумесяца.

Материалы по теме

Очевидно, что специального топлива для первых дизелей никто не производил. Поначалу в них сжигали растительные масла — в частности, арахисовое, а также легкие нефтепродукты — и даже бензин! Но Рудольф Дизель хотел использовать для своих движков каменноугольную пыль. Политически и экономически мысль была отличной: у Дизеля был немецкий патент, а угля в Германии, в отличие от нефти, — полно. Однако с абразивной пылью ничего не получилось, и изобретатель переключился на нефтепродукты, вызвав недовольство бюргеров. Впрочем, он все время надеялся, что в качестве топлива будет выступать также продукция сельского хозяйства, и мечтал, что его моторы будут работать в любых странах вне зависимости от наличия в них природных полезных ископаемых.

Как он повлиял на людей?

К концу 19-го века лицензии на производство дизельных двигателей десятками продавались фабрикантам, судостроителям и производителям оборудования для электростанций и водяных насосов. Суммы контрактов исчислялись миллионами долларов. Собственно, теперь на любом производстве установка паровых двигателей считалась дурным тоном, поскольку моторы Дизеля были как минимум в четыре раза экономичнее. Их широко начали применять на транспорте. С кораблей поувольняли кочегаров. За кораблями последовали локомотивы. Позже появились «дизель-трамваи».

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Что было в СССР?

Первый отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн был построен в 1964 году. А в начале 1987-го были построены два дизель-троллейвоза БЕЛАЗ-75195 грузоподъемностью 110 тонн. Результаты испытаний были положительными, но затем СССР ушел в историю.

А на легковушку?

В середине 1900-х годов Дизель начал экспериментировать с постройкой компактного мотора для автомобиля. Но многочисленные испытания при жизни изобретателя приводили лишь к провалу: надежность поначалу была «никакой».

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Материалы по теме

Грузовики на дизелях появились в Германии с 1924 года. Первой дизельной легковушкой стал американский автомобиль Auburn с мотором Cummins — это было в 1935 году. Но до серии первыми добрались все-таки немцы, выпустившие в 1936 году двухлитровый Mercedes-Benz 260 D мощностью 45 л.с. Он стоил 6800 рейхсмарок, что почти на две тысячи превышало стоимость 55-сильной модификации Mercedes-Benz 230. Первые рекорды скорости — также за немцами: в 1939 году дизельный Hanomag с аэродинамическим кузовом развил на пятикилометровом отрезке со стартом с ходу скорость 155,94 км/ч.

Зачем Жигулям нужен дизель?

Материалы по теме

Чем дальше уходит советская эпоха, тем больше желающих поспорить о ней. Однако напомню: в годы появления первых Жигулей бензин АИ-93 по 10 копеек за литр казался безобразно дорогим. Отсутствие в продаже дизельных машинок воспринималось как вселенская несправедливость: о них мечтали практически все. Но вовсе не потому, что дизель экономичнее и так далее: на АЗС дизтопливо частникам вообще не отпускали. Однако народ прекрасно знал: все КАМАЗы ходят на дизтопливе и наверняка мечтают поделиться им с кем-нибудь. А еще были дизельные МАЗы, КрАЗы, Уралы-4320 и т. п. 

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Можно ли говорить «солярка»?

Напомним, что называть ДТ соляркой неграмотно, хотя в разговорной речи термин хорошо прижился. Но дело в том, что дизельное топливо содержит не только соляровые фракции — еще есть газойлевые и керосиновые. А названия «соляр» или «солярка» происходят от немецкого Solaröl — «солнечное масло»: так когда-то называли образующуюся при перегонке нефти более тяжелую фракцию желтоватого оттенка. Сегодня солярка — это отдельный вид топлива, применяющийся разве что в тихоходных тракторах: в современном автомобиле оно не используется.

У нас дорогое дизтопливо?

По итогам прошедшего года самое дорогое дизельное топливо в Европе (в пересчете на рубли) продавалось в следующих странах: Нидерланды — 111,6 ₽ /л; Швеция — 106,8 ₽ /л; Италия — 105,8 ₽ /л; Великобритания — 104,7 ₽ /л; Бельгия — 102,3 ₽ /л. А самое дешевое — вот здесь: Казахстан — 32 ₽ /л; Россия — 46,1 ₽ /л; Беларусь — 52,1 ₽ /л; Молдавия — 60,1 

Что произойдет, если залить бензин в дизельный двигатель? (И что делать, если вы это сделали)

Последнее обновление 1 мая 2020 г.

Если вы находитесь на заправке и случайно заправляете свой автомобиль с дизельным двигателем обычным бензином, это может вызвать массу проблем для вашего автомобиля. транспортное средство. Понимаете, дизельный двигатель не зависит от свечи зажигания, как бензиновый двигатель.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Бензиновый двигатель зависит от свечи зажигания для бензинового топлива, которое воспламеняется в камере сгорания.С другой стороны, дизельный двигатель использует сильное сжатие воздуха, в то время как дизельное топливо впрыскивается в нужное время после этого.

В этом разница между двумя двигателями, поэтому смешивание топлива с неправильным двигателем вызовет только проблемы.

На большинстве заправочных станций используются разные форсунки для закачки бензина или дизельного топлива в бензобак автомобиля. Сопло дизеля имеет больший диаметр, чем газовое сопло. Большинство современных автомобилей с бензиновым двигателем (выпущенных после 1990 года) просто не позволяют дизельному соплу физически вставляться в наливную горловину бензобака.

Но поскольку бензиновая форсунка меньше по размеру, она может поместиться в заливную горловину транспортного средства с дизельным двигателем, что упрощает заправку неправильного топлива в дизельный автомобиль или грузовик.

Хотя случайная заливка неправильного моторного масла в ваш автомобиль обычно является незначительной проблемой, заливка неправильного топлива в ваш автомобиль может иметь катастрофические последствия.

Топ-6 эффектов бензина в дизельном двигателе

Если вы поймаете эту проблему на ранней стадии, вы сможете предотвратить серьезное повреждение вашего автомобиля.Но если вы продолжите ездить на своем автомобиле с неправильным топливом, у вас могут возникнуть все эти проблемы.

Вот шесть проблем, которые могут возникнуть при заливке неэтилированного газа в дизельный двигатель:

# 1 — Без зажигания

Дизельный двигатель не предназначен для воспламенения топлива. Бензин разработан таким образом, что он не воспламеняется автоматически (для зажигания требуется свеча зажигания). Следовательно, когда бензин поступает в дизельный двигатель, воспламенения не происходит.

Если случайно произойдет возгорание из-за того, что дизельное топливо смешано с газом, это будет слишком серьезно для двигателя.

# 2 — Без смазки

Многие люди забывают, что дизельное топливо — это то же самое, что и масло, поскольку оно смазывает компоненты дизельного двигателя. Если вы добавите в двигатель бензин (растворитель), он не предназначен для смазки этих деталей.

Вместо этого он загрязнит их, пока они не получат смазки. В результате металлические компоненты будут труться друг о друга и будут безвозвратно повреждены.

# 3 — Повреждение топливной системы

Бензин, безусловно, повлияет на топливные форсунки, топливный насос и топливный фильтр вашего дизельного двигателя. Это составляет всю топливную систему вашего автомобиля. Если эти компоненты не работают должным образом, вам придется полностью заменить топливную систему.

# 4 — Повреждение ударной волной

Внутри дизельного двигателя имеется множество деталей и компонентов, совершающих возвратно-поступательное движение, таких как штоки, поршни и пальцы.Если происходит необычная детонация, которую невозможно контролировать, ударные волны от детонации могут повредить или разрушить эти компоненты.

Бензин, безусловно, может вызвать детонацию, с которой не могут справиться компоненты дизельного двигателя.

# 5 — Повреждение двигателя

Если проблема будет обнаружена достаточно быстро, двигатель можно восстановить до того, как он будет слишком поврежден и не подлежит ремонту. Но чем дольше вы пытаетесь ехать с бензином в дизельном двигателе, тем больше вероятность, что ваш двигатель будет полностью разрушен.И, как вы, наверное, знаете, замена всего двигателя стоит очень дорого.

# 6 — Черный дым

Поскольку минимальная температура, необходимая (точка вспышки) для воспламенения дизельного топлива, составляет 52 ° C, а бензина — -43 ° C, бензину будет труднее воспламениться в дизельном двигателе. а значит, много несгоревшего топлива.

Это будет проявляться в виде большого количества черного дыма, выходящего из вашего выхлопа. Хотя сам дым выглядит и плохо пахнет, это также означает, что различные детали и датчики в вашей топливной системе в конечном итоге засорятся из-за сажи.

Что делать и чего не делать

Если вы понимаете, что залили неправильное топливо в дизельный двигатель на бензонасосе, не паникуйте (ну ладно, может, немного). Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы уберечь свой автомобиль от реальных повреждений. Ниже приведены пять основных советов, которым вы должны следовать в подобной ситуации.

1. 1. НЕ пытайтесь запустить двигатель. Оставьте автомобиль именно там, где он стоит.
   2. НЕ ПЫТАЙТЕСЬ включить зажигание. Любая попытка повернуть ключ зажигания в положение «Вкл» вызовет активацию топливного насоса и топливных форсунок.
   3. Если вам уже удалось завести автомобиль и начать движение до того, как вы осознали свою ошибку, сверните на обочину дороги или на парковку и вызовите эвакуатор.
   4. Вызовите эвакуатор, который отбуксирует ваш автомобиль от заправочной станции. Попросите их отвезти ваш автомобиль в местное представительство или к любому надежному автомеханику.
   5. Топливный бак необходимо полностью слить, а топливную систему промыть. Пока автомобиль не был включен, бензин не будет загрязнять какие-либо внутренние компоненты.

.Дизельные двигатели

и бензиновые двигатели

Теоретически дизельные и бензиновые двигатели очень похожи. Оба они представляют собой двигатели внутреннего сгорания , предназначенные для преобразования химической энергии топлива в механическую. Эта механическая энергия перемещает поршни вверх и вниз внутри цилиндров. Поршни соединены с коленчатым валом, и движение поршней вверх и вниз, известное как линейное движение, создает вращательное движение, необходимое для поворота колес автомобиля вперед.

Как дизельные, так и бензиновые двигатели преобразуют топливо в энергию в результате серии небольших взрывов или возгораний. Основное различие между дизелем и бензином заключается в том, как происходят эти взрывы. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, сжимается поршнями и воспламеняется от искры свечей зажигания. Однако в дизельном двигателе сначала сжимается воздух, а затем впрыскивается топливо. Поскольку воздух нагревается при сжатии, топливо воспламеняется.

Следующая анимация показывает дизельный цикл в действии.Вы можете сравнить это с анимацией бензинового двигателя, чтобы увидеть различия.

Дизельный двигатель использует четырехтактный цикл сгорания, как и бензиновый двигатель. Четыре удара:

1. Ход впуска — Впускной клапан открывается, впуская воздух и перемещая поршень вниз.
2. Ход сжатия — Поршень движется вверх и сжимает воздух.
3. Такт сгорания — Когда поршень достигает вершины, топливо впрыскивается в нужный момент и воспламеняется, заставляя поршень снова опускаться.
4. Такт выпуска — Поршень движется обратно вверх, выталкивая выхлопные газы, образовавшиеся при сгорании, из выпускного клапана.

Помните, что у дизельного двигателя нет свечи зажигания, что он всасывает воздух и сжимает его, а затем впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания (прямой впрыск). Это тепло сжатого воздуха, которым зажигается топливо в дизельном двигателе. В следующем разделе мы рассмотрим процесс впрыска дизельного топлива.

.

Как работают дизельные двигатели?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 июля 2020 г.

Вы когда-нибудь с изумлением смотрели, как гигантский грузовик медленно ползет в гору? Возможно нет! Такое случается каждый день. Но остановись и подумай момент о том, что происходит — как огромная, тяжелая нагрузка систематически поднимается против подавляющей силы гравитации, используя не более чем несколько чашек грязной жидкости (другими словами, топлива) — и вы можете согласиться то, что вы видите, весьма примечательно.Дизельные двигатели — это сила наших самых больших машин — грузовиков, поезда, корабли и подводные лодки. На первый взгляд, они похожи на обычные бензиновые (бензиновые) двигатели, но вырабатывают больше мощности, более эффективно, работая несколько иначе. Возьмем пристальный взгляд!

Фото: Дизельные двигатели (как в этом локомотиве) идеально подходят для буксировки тяжелых поездов. Это прекрасно сохранившийся (и отполированный!) Самолет British Rail Class 55 («Deltic»), номер 55022, он называется Royal Scots Grey и датируется 1960 годом.Вот фотография Дизельный двигатель Napier Deltic, которым он питается.

Что такое дизельный двигатель?

На фото: типичный дизельный двигатель (от пожарной машины) производства Detroit Diesel Corporation (DDC). Фото Хуана Антуана Кинга любезно предоставлено ВМС США.

Как и бензиновый двигатель, дизельный двигатель является двигателем внутреннего сгорания. двигатель. Горение — это другое слово для обозначения горения и внутреннего означает внутри, поэтому двигатель внутреннего сгорания — это просто тот, где топливо сгорает внутри основной части двигателя (цилиндров) где производится энергия.Это сильно отличается от внешнего двигатель внутреннего сгорания, такой как те, которые используются старомодным паром локомотивы. В паровом двигателе большой пожар на одном конце бойлер, который нагревает воду для получения пара. Пар стекает долго трубы к цилиндру на противоположном конце котла, где он толкает поршень вперед и назад для перемещения колес. Это внешний горение, потому что огонь находится вне цилиндра (действительно, обычно на расстоянии 6-7 метров или 20-30 футов). В бензиновом или дизельном двигателе топливо горит внутри самих баллонов.Отходы внутреннего сгорания гораздо меньше энергии, потому что тепло не должно исходить откуда производится в цилиндр: все происходит в одном место. Вот почему двигатели внутреннего сгорания более эффективны чем двигатели внешнего сгорания (они производят больше энергии из тот же объем топлива).

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

Бензиновые и дизельные двигатели работают за счет внутреннего сгорания, но в немного разными способами.В бензиновом двигателе топливо и воздух впрыскивается в небольшие металлические цилиндры. Поршень сжимает (сжимает) смесь, делающая его взрывоопасным, и небольшую электрическую искру от свеча зажигания поджигает его. Это заставляет смесь взорваться, генерирующая мощность, которая толкает поршень вниз по цилиндру и (через коленчатый вал и шестерни) крутит колеса. Ты можешь читать подробнее об этом и просмотрите простую анимацию того, как это работает в нашем статья о автомобильных двигателях.

Дизельные двигатели похожи, но попроще.Во-первых, воздух попадает в цилиндр и поршень сжимают его — но гораздо больше, чем в бензиновый двигатель. В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь сжат примерно до одной десятой от исходного объема. Но в дизеле В двигателе воздух сжимается от 14 до 25 раз. [1] Если вы когда-нибудь накачивали велосипедную шину, вы почувствовали накачку Чем дольше вы его использовали, тем горячее в ваших руках. Это потому что при сжатии газа выделяется тепло. Представьте себе, сколько тепла создается за счет нагнетания воздуха в 14-25 раз меньшее пространство, чем обычно занимает.Так много тепла, что воздух действительно горячий — обычно не менее 500 ° C (1000 ° F), а иногда очень сильно горячее. Как только воздух сжимается, топливный туман распыляется в цилиндр обычно (в современном двигателе) электронным система впрыска топлива, которая работает как сложный аэрозоль жестяная банка. (Количество впрыскиваемого топлива варьируется в зависимости от мощности водитель хочет, чтобы двигатель работал.) Воздух такой горячий, что топливо мгновенно воспламеняется и взрывается без искры вилка.Этот управляемый взрыв заставляет поршень выталкиваться из цилиндр, производящий мощность, которая приводит в движение транспортное средство или машину на котором установлен двигатель. Когда поршень возвращается в цилиндр, выхлопные газы выталкиваются через выпускной клапан и процесс повторяется — сотни или тысячи раз минута!

Что делает дизельный двигатель более эффективным?

Дизельные двигатели вдвое эффективнее бензиновых — примерно 40–45 процентов. в лучшем случае эффективен.[2] Проще говоря, это означает, что при том же количестве топлива вы можете пройти гораздо дальше. (или получите больше миль за свои деньги). Есть несколько причин для этот. Во-первых, они сильнее сжимаются и работают при более высоких температурах. Фундаментальная теория работы тепловых двигателей, известное как правило Карно, говорит нам, что эффективность двигателя зависит от от высоких и низких температур, между которыми он работает. Дизельный двигатель, работающий через большую разницу температур (более высокая самая высокая температура или самая низкая низкая температура) более эффективна.Во-вторых, отсутствие системы зажигания свечи зажигания делает более простая конструкция, которая может легко сжимать воздух намного сильнее, и это делает топливо более горячим и полным, высвобождая больше энергии. Есть еще одна экономия на эффективности слишком. В бензиновом двигателе, который не работает на полную мощность, вам потребуется подавать больше топлива (или меньше воздуха) в цилиндр, чтобы он работал; дизельные двигатели не имеют этой проблемы, поэтому им нужно меньше топлива, когда они работают на более низкой мощности. Еще одним важным фактором является то, что дизельное топливо несет немного больше энергии на галлон, чем бензин потому что молекулы, из которых он состоит, имеют больше энергии, запирая их атомы вместе (другими словами, дизель имеет более высокую удельную энергию, чем бензин).Дизель тоже лучше смазка, чем бензин, так что дизельный двигатель, естественно, будет работать с меньшим трением.

Чем отличается дизельное топливо?

Дизель и бензин совершенно разные. Вы это узнаете, если вы когда-либо слышал ужасные истории о людях, которые заправили свою машину или грузовик с неправильным видом топлива! По сути, дизель — это низкосортный, менее очищенный нефтепродукт, полученный из более тяжелых углеводороды (молекулы, состоящие из большего количества углерода и водорода атомы).Неочищенные дизельные двигатели без сложной системы впрыска топлива Теоретически системы могут работать практически на любом углеводородном топливе, поэтому популярность биодизеля (вид биотоплива, производимого, среди прочего, вещи, отработанное растительное масло). Изобретатель дизельного двигателя, Рудольф Дизель успешно запускал свои первые двигатели на арахисовом масле и думал, что его двигатель окажет людям услугу, освободив их от зависимость от топлива, такого как уголь и бензин, и централизованная источники энергии. [3] Если бы он только знал!

Фото: Смазка поедет: Джошуа и Кайя Тикелл, пара Защитники окружающей среды, используйте этот трейлер (Green Grease Machine), чтобы сделать биодизельное топливо для своего фургона (прикрепленного спереди) из отработанного кулинарного масла, выбрасываемого ресторанами быстрого питания.Топливо стоит впечатляющих 0,80 доллара за галлон. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Достоинства и недостатки дизельных двигателей

Дизели — самые универсальные двигатели, работающие на топливе, которые широко используются сегодня. можно найти во всем, от поездов и кранов до бульдозеров и подводные лодки. По сравнению с бензиновыми двигателями они проще, более эффективный и экономичный. Они также более безопасны, потому что дизельного топлива меньше летучий и его пары менее взрывоопасны, чем бензин.В отличие от бензиновых двигателей они особенно хороши для перемещать большие грузы на низких скоростях, поэтому они идеально подходят для использования в грузовые суда, грузовики, автобусы и локомотивы. Более высокое сжатие означает, что части дизельного двигателя должны выдерживать гораздо большие напряжения и деформации, чем в бензиновом двигателе. Поэтому дизельные двигатели должны быть сильнее и тяжелее и почему, надолго время они использовались только для питания больших транспортных средств и машин. Пока это может показаться недостатком, это означает, что дизельные двигатели обычно более надежны и служат намного дольше, чем бензиновые двигатели.

Фото: Дизельные двигатели используются не только в транспортных средствах: эти огромные стационарные дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию на электростанции на Остров Сан-Клементе. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Загрязнение одно из самых больших недостатков дизельных двигателей: они производят смесь загрязняющих веществ, включая оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и частицы сажи, которые являются грязными и опасными для здоровья.Теоретически дизели более эффективны, поэтому они должны использовать меньше топлива, производить меньше выбросов углекислого газа (CO2) и меньше способствуют глобальному потеплению. На практике есть некоторые споры о том, правда ли это. Некоторые лабораторные эксперименты показали средние выбросы дизельного топлива. лишь немного ниже, чем у бензиновых двигателей, хотя производители настаивают на том, что если аналогичные дизельные и бензиновые автомобили по сравнению, дизели действительно лучше выходят. Другое недавнее исследование показывает, что даже новые дизельные автомобили сильно загрязняют окружающую среду.Европейское агентство по окружающей среде, например, отмечает, что даже типичный «чистый» дизельный автомобиль соответствует нормам выбросов EURO 6, производит примерно в 10 раз больше азота оксидное загрязнение, как у сопоставимого бензинового автомобиля. [4] А как насчет выбросов CO2? По данным Британского общества производителей автомобилей и трейдеры: «Автомобили с дизельным двигателем внесли огромный вклад в сокращение выбросов CO2. С 2002 года покупатели, выбирающие дизельное топливо, сэкономили почти 3 миллиона тонн CO2 от попадания в атмосферу». Дизельные двигатели, как правило, изначально стоят дороже, чем бензиновые, хотя их эксплуатационные расходы и более длительный срок службы обычно компенсирует это.Несмотря на это, покупатели автомобилей больше не кажутся убежденными: с тех пор продажи значительно упали. скандал с выбросами Volkswagen в 2015 году, когда немецкий автопроизводитель исказил выбросы своих дизельных автомобилей, чтобы они казались меньше загрязнение.

Нет никаких сомнений в том, что дизельные двигатели по-прежнему будут использоваться в тяжелых транспортных средствах — автобусы, корабли и железнодорожные локомотивы — все зависит от них, но их будущее в области автомобилей и легких транспортных средств становится все более неопределенным. Стремление к электромобилям дало мощный толчок к тому, чтобы сделать бензиновые двигатели более легкими, экономичными и менее загрязняющими, и эти улучшенные газовые двигатели подрывают некоторые предполагаемые преимущества использования дизелей в автомобилях.В условиях растущей конкуренции между доступными электромобилями и улучшенными бензиновые автомобили, дизели могут оказаться вытесненными и вовсе. Опять же сами дизели постоянно развиваются; В 2011 году Министерство энергетики США предсказало, что будущие двигатели могут повысить эффективность с сегодняшних 40 процентов до 60 процентов или более. Если это произойдет, дизель может остаться соперник в автомобилях меньшего размера на многие годы вперед, особенно если их выбросы сажи можно правильно решить.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Изображение: оригинальный двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, как он изобразил в своем патенте 1895 года.Цилиндр (1) находится вверху. 2) «Плунжер» (как его называют дизель) прикреплен кривошипом и шатуном (3) к маховику (4). Шестерня, приводимая в движение маховиком (5), прикреплена к центробежному регулятору (6), который поддерживает постоянную частоту вращения двигателя (перекрывая подачу топлива, если двигатель работает слишком быстро, а затем снова включает ее, когда двигатель снова замедляется). Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (цвета и нумерация добавлены нами для упрощения объяснения). Вы можете прочитать больше в Патент США № 542846: Способ и устройство для преобразования тепла в работу Рудольфа Дизеля.

Неудивительно, что это был немецкий инженер Рудольф Дизель (1858–1913). Вот вкратце история:

• 1861: французский инженер Альфонс Бо де Рош (1815–1893) излагает основную теорию четырехтактного двигателя и подает патент на идею 16 февраля 1862 года, но ему не удается собрать работающую машину.
• 1876: немецкий инженер Николаус Отто (1832–1891) создает первый успешный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
• 1878: Шотландец Дугальд Клерк (1854–1932) разрабатывает двухтактный двигатель.
• 1880: 22 года, Рудольф Дизель переходит на работу к инженеру по холодильникам Карлу фон Линде (1842–1934), где он изучает термодинамику (науку о том, как движется тепло) и как работают двигатели.
• 1890: Дизель выясняет, как улучшить внутреннее сгорание двигатель, работающий при более высоких давлениях и температурах, не требующий свечи зажигания.
• 1892: Дизель начинает патентовать свои идеи, чтобы не дать другим получить от них прибыль.
• 1893: Дизель создает огромный стационарный двигатель, который работает целую минуту самостоятельно. власти, 17 февраля 1894 г.
• 1895: Патент на двигатель Дизеля получен в США 16 июля 1895 г.
• 1898: С помощью Дизеля был построен первый коммерческий двигатель. фабрика в Сент-Луисе, штат Миссури, США, автор — Адольфус Буш (1839–1913), пивовар пива Budweiser.
• 1899: Начало производства дизельных двигателей на заводе Diesel в Аугсбурге. Дизель начинает передавать свои идеи другим фирмам и вскоре становится очень богатый.
• 1903: Petit Pierre, один из первых дизельных судов, начинает работу на канале Марн-Рейн во Франции.
• 1912: MS Selandia, первое океанское дизельное судно, совершает свое первое плавание.
• 1913: Дизель умирает при загадочных обстоятельствах, очевидно, упав за борт корабля «Дрезден» во время путешествия из Лондона, Англия, в Германию. Ходят слухи, что он был убит или покончил жизнь самоубийством, но ничего не известно. доказано.
• 1931: Клесси Камминс, основатель Cummins Engine Co., построил один из первых успешных автомобилей с дизельным двигателем и продемонстрировал его эффективность, проехав на нем из Индианаполиса в Нью-Йорк всего за 1 доллар.39 топлива.
• 1931: Caterpillar совершает революцию в сельском хозяйстве, представив Diesel Sixty, первый гусеничный трактор с дизельным двигателем, созданный на базе популярной модели Caterpillar Sixty.
• 1936: Mercedes представляет 260D, один из первых серийных легковых автомобилей с дизельным двигателем, и остается в производстве до 1940 года. В течение следующих четырех десятилетий Mercedes продает почти два миллиона автомобилей с дизельным двигателем.
• 1939: General Motors представляет свой EMD FT, мощный дизель-электрический локомотив, и отправляет первый (номер 103) в годичное плавание, чтобы продемонстрировать его достоинства.Несомненно, доказывая превосходство дизельного топлива, это звучит как похоронный звон для паровозов.
• 1970-е: Мировой топливный кризис пробудил новый интерес к использованию небольших эффективных дизельных двигателей в автомобилях.
• 1987: всемирно известный корабль Queen Elizabeth 2 (QE2) переоборудованный девятью дизель-электрическими двигателями (каждый размером с двухэтажный автобус), что сделало его самым мощным торговым судном с дизельными двигателями того времени.
• 2000: Peugeot представляет первые в мире фильтры для твердых частиц (PF) для дизельных двигателей на своей модели 607, заявляя о 99-процентном сокращении выбросов сажи.
• 2015: Volkswagen погрузился в огромный мировой скандал из-за систематического мошенничества при испытаниях дизельных двигателей на выбросы выхлопных газов. Продажи дизельных автомобилей резко упали впервые за много лет.
• 2017: Volvo становится первым крупным автопроизводителем, отказавшимся от бензиновых и дизельных двигателей, объявляя об этом все новые автомобили будут гибридными или полностью электрическими с 2019 года.

.

Разбавление топлива в дизельных двигателях

Что такое разжижение топлива?

Разбавление топлива или, реже, «разбавление картера» относится к разбавлению моторного масла дизельным топливом. Разбавление топлива — это совершенно нормальное явление, которое возникает естественным образом при каждом внутреннем сгорании. Это особенно важно для дизельных двигателей, поскольку они основаны на цикле воспламенения от сжатия и, следовательно, эффективность сгорания полностью зависит от температуры двигателя, в частности от температуры камеры сгорания.Теоретически, с очевидной точкой уменьшения возврата, чем холоднее камера сгорания, тем выше степень разбавления топлива. Основная проблема, связанная с разбавлением топлива в дизельных двигателях, — это снижение вязкости моторного масла, потенциально оказывающее значительное влияние на роль масла в качестве смазки между различными движущимися частями двигателя в условиях высоких нагрузок.

Что вызывает разбавление топлива?

Обычная причина разбавления топлива — прорыв; утечка газов между поршневыми кольцами и отверстием цилиндра.В идеальном мире поршень должен идеально прилегать к стенке цилиндра. Однако ни один цилиндр не является идеально круглым, нет идеально гладкого отверстия и нет идеального уплотнения. Фактически, на каждом цилиндре вашего двигателя имеется перекрестная штриховка из микроскопических канавок; он помогает со смазкой, давая моторному маслу что-то, за что можно цепляться. В данном случае определенное количество топлива и выхлопных газов будет выходить через уплотнение между поршневыми кольцами и цилиндром. Поскольку разжижение топлива является нормальным явлением, беспокойство вызывает чрезмерное количество топлива в моторном масле.Существует ряд действий и событий, которые способствуют чрезмерному разбавлению топлива, а также способы предотвращения этого.

Мокрая укладка

Мокрая упаковка — это явление, возникающее в двигателях с воспламенением от сжатия. В то время как бензиновый двигатель, например, воспламеняет свою топливно-воздушную смесь с помощью искры в подходящее время для начала сгорания, двигатель с воспламенением от сжатия полагается исключительно и полностью на теплоту воздушного заряда в цилиндре во время процесса впрыска, чтобы инициировать сгорание. миллисекунды после впрыска топлива.«Холодный» двигатель (относится к двигателю, который не достиг рабочей температуры и не обязательно связан с условиями окружающей среды) будет иметь более низкую эффективность сгорания, чем «горячий» двигатель. Это связано с природой процесса горения; заряд сжатого воздуха в двигателе при рабочей температуре (или близкой к ней) содержит больше тепла, чем заряд сжатого воздуха двигателя значительно ниже рабочей температуры, несмотря на тот факт, что в обоих условиях температура воздуха будет достаточно высокой для начала сгорания.

В условиях, когда температура в камере сгорания низкая (условно говоря), впрыскиваемое топливо имеет тенденцию воспламеняться позже в такте сжатия, чем когда температура в камере сгорания выше. В таких случаях разбрызгивание топлива из форсунки будет иметь тенденцию прилипать к стенкам цилиндра, «смывая» моторное масло и, в конечном счете, проскальзывая мимо поршневого кольца и попадая в картер. В нормальных условиях количество топлива, поступающего в картер, невелико и мало влияет на смазку маслом.

Мокрая дымовая труба и, следовательно, разбавление топлива обычно наиболее заметно в условиях низких температур сгорания. Эти события обычно можно разделить на два случая; чрезмерный холостой ход и период, в течение которого работающий двигатель еще не прогрелся до рабочей температуры. Что касается чрезмерного холостого хода, напомним, что дизельный цикл противоположен бензиновому циклу в отношении воздушно-топливного отношения. Дизельный двигатель, который работает на богатой смеси, будет демонстрировать относительно высокие температуры сгорания, в то время как двигатель, который работает на обедненной смеси, будет иметь гораздо более низкие температуры сгорания.На холостом ходу дизельному двигателю не требуется много топлива для работы и он будет работать на обедненной смеси, поэтому температура сгорания может значительно снизиться с течением времени. В этих условиях скорость разбавления топлива увеличивается по сравнению с двигателем, работающим под нагрузкой при рабочей температуре. Мокрая укладка — единственная причина, по которой каждый OEM-производитель требует более строгого графика технического обслуживания дизельных автомобилей, которые чрезмерно простаивают.

При первом запуске дизельного двигателя, особенно в холодную погоду, также возникают условия, при которых разжижение топлива происходит с большей скоростью.Несмотря на то, что для обеспечения возможности сгорания вырабатывается достаточно тепла, стенки цилиндра и общая температура цилиндра относительно низкие. По этой причине обычно не рекомендуется запускать дизельный двигатель на холостом ходу, чтобы довести его до полной рабочей температуры. Фактически, дизельный двигатель редко достигает рабочей температуры за разумный промежуток времени без привода; при приложении нагрузки двигатель прогреется за гораздо меньшее время. Это не означает, что дизельный двигатель следует приводить в действие сразу после запуска, однако нельзя допускать его простоя в течение продолжительных периодов времени; 3–5 минут (в зависимости от температуры окружающей среды) холостого хода обычно достаточно для стабилизации давления масла и повышения температуры двигателя до подходящего диапазона перед поездкой в ​​холодных условиях.В теплую погоду вполне достаточно 1-2 минут простоя перед поездкой.

Плохое и / или небрежное техническое обслуживание

В нормально работающем двигателе в «хорошем» состоянии разжижение топлива становится важным, если замена масла не выполняется через надлежащие интервалы. Производители публикуют интервалы замены масла в двух категориях; «нормальные» и «тяжелые» или «тяжелые» условия. Эти интервалы необходимо тщательно соблюдать, поскольку инженеры, проектировавшие ваш двигатель, учли разбавление топлива при составлении графика обслуживания.Напомним, что разбавление топлива — это совершенно нормально и неизбежно. Если масло заменяется в соответствии с рекомендациями, концентрация топлива в моторном масле должна находиться в допустимом диапазоне, указанном производителем двигателя.

Помимо регулярных плановых замен масла, обслуживание топливной системы может повлиять на степень разбавления топлива. Грязные, испорченные или иным образом неудовлетворительные форсунки могут иметь искаженный рисунок распыления, что ухудшает эффект распыления топлива, когда оно выходит из форсунки.Это плохое распыление способствует низкой эффективности сгорания и большей степени разбавления топлива. Форсунки подлежат регулярной замене и не рассчитаны на срок службы вашего двигателя. Сниженное давление впрыска, вызванное изношенным топливным насосом, оказывает такое же влияние. Чрезмерный дым, грубый холостой ход и условия низкой мощности могут означать проблему, связанную с системой впрыска. Такие проблемы следует решать незамедлительно.

Устройства для вторичного рынка и модификации

Как правило, большее количество дыма приводит к большей степени разбавления топлива в дополнение к другим формам загрязнения масла.Часть всего, что выходит из выхлопной трубы, попадает в ваш картер — точка. Хотя сажа из выхлопных газов технически изменяет вязкость масла по-другому, ее эффекты одинаково, если не более существенно, вредны с точки зрения загрязнения масла. Если ваш автомобиль оснащен каким-либо устройством, изменяющим систему впрыска топлива таким образом, что он производит видимый дым, подумайте о более частой замене масла (по крайней мере).

Циклы впрыска после регенерации

Разбавление топлива стало еще большей проблемой с появлением дизельного сажевого фильтра (DPF), который требует цикла регенерации или «регенерации» для периодической очистки фильтра от твердых частиц.Во время цикла регенерации в выхлопной системе требуется значительное количество тепла, чтобы эти частицы сгорели. Следовательно, необходимо впрыскивать топливо в поток выхлопных газов, повышая температуру и создавая условия, при которых эти частицы могут полностью сгореть и выбрасываться из выхлопной трубы. Один из ответов на эту дилемму — цикл после инъекции; впрыск топлива в цилиндр в конце такта выпуска.

Поскольку топливо впрыскивается в цилиндр во время такта выпуска, оно следует по пути выходящего потока выхлопных газов и входит в выпускной коллектор в качестве распыленного неочищенного топлива для всех целей и задач.Поскольку при впрыске этого топлива не происходит горения, возникает тенденция прилипания к стенкам цилиндра, и в игру вступает ранее описанное условие «мокрой укладки». Решением проблем, с которыми сталкиваются циклы пост-впрыска, было введение 9-го или 7-го инжектора, чтобы топливо могло впрыскиваться в поток выхлопных газов для целей регенерации, не способствуя разбавлению топлива. Некоторые модели грузовиков, оборудованных сажевым фильтром, страдают от того, что обычно считается чрезмерным уровнем разбавления топлива в результате последующего впрыска.

Эффекты разбавления топлива

Наиболее серьезными проблемами при разбавлении топлива являются снижение вязкости и деградация масла. Дизельное топливо в масле увеличивает скорость разложения моторного масла, а также снижает его вязкость. По мере того, как вязкость уменьшается, и масло становится более жидким, оно обеспечивает более низкую степень смазки. Моторное масло — это единственный слой защиты между движущимися частями вашего двигателя. Тонкая пленка моторного масла подвергается экстремальному давлению и усилиям, поскольку она создает барьер между двумя движущимися / вращающимися поверхностями.По мере разжижения масла этот барьер может нарушиться, увеличивая скорость износа. По мере износа компонентов физические допуски между двумя поверхностями увеличиваются, и проблема постепенно усугубляется.

Закрытые системы вентиляции картера

В двигатель встроена система закрытой вентиляции картера (CCV), которая направляет пары картера во впускное отверстие двигателя. Топливо поступает в картер в распыленном состоянии, которое можно условно описать как нечто среднее между газообразным и жидким состоянием.Система вентиляции картера гарантирует, что по крайней мере некоторая часть продуктов продувки будет возвращена в двигатель. На некоторых дизельных двигателях часто удаляют или модифицируют систему вентиляции картера. Хотя CCV служит нескольким целям, его роль в снижении эффектов разбавления топлива особенно важна.

Снижение и защита от разбавления топлива

Разбавление топлива, очевидно, является неизбежным условием, однако есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы уменьшить разбавление топлива и защитить от его негативных последствий.

Действие	Детали
Избегать чрезмерного холостого хода	Температура сгорания может значительно упасть, когда двигатель работает на холостом ходу, что увеличивает величину влажного штабелирования.
Избегайте чрезмерных периодов прогрева	Важно дать двигателю короткое время поработать на холостом ходу после первого запуска, особенно в холодную погоду.Однако двигатель достигает рабочей температуры намного быстрее и эффективнее, если он приводится в движение. Разминка от 3 до 5 минут вполне приемлема в холодных условиях; до 7 минут в арктических условиях. Используйте блочный нагреватель, чтобы сократить время прогрева и облегчить запуск. Ведите автомобиль осторожно, пока двигатель не достигнет рабочей температуры.
Избегать непостоянных движений	Непрерывное движение может оказать существенное влияние на разбавление топлива, прежде всего, из-за продолжительного холостого хода, с которым оно связано.Хотя мы ничего не можем поделать с пробками в час пик, рассмотрите альтернативный маршрут с менее частыми остановками.
Соблюдайте строгий график технического обслуживания	Как правило, разбавление топлива становится серьезной проблемой только при увеличении интервалов замены масла (или игнорировании). Нет причин, по которым следует пропускать плановую замену масла, если только анализ масла не покажет, что качество моторного масла является приемлемым (этот метод обычно применяется в промышленности / сельском хозяйстве).Кроме того, придерживайтесь «тяжелого» или «тяжелого» графика обслуживания, если вы ведете машину, включая длительную работу на холостом ходу, буксировку и т. Д.
Обслуживание вспомогательных средств холодного пуска по мере необходимости	Двигатель может запуститься с одной или несколькими неисправными свечами накаливания, но это не помогает вашему двигателю. Если при запуске или запуске двигателя присутствует белый дым, проблему следует устранить как можно скорее. Белый / светло-серый дым при запуске — это сырое распыленное топливо.Когда топливо поступает в цилиндр и выходит из него без воспламенения, степень разбавления топлива высока. На протяжении нескольких тысяч миль это может существенно повлиять на состояние масла.
Используйте синтетическое моторное масло	Синтетическое моторное масло обеспечивает гораздо более высокую сопротивляемость и защиту от разбавления топлива и других форм загрязнения масла. Обычные моторные масла уходят в прошлое, и даже производители оригинального оборудования начинают использовать синтетические масла с завода.
Оперативно устранять изношенные компоненты топливной системы	Неисправные форсунки, топливные насосы и т. Д. Плохое распыление = низкая эффективность сгорания = вероятность большего загрязнения.
Избегать чрезмерного задымления	Дым указывает только на неправильное соотношение воздух-топливо. В то время как кратковременное появление черного дыма является нормальным явлением для большинства дизельных двигателей, модификации, вызывающие чрезмерное выделение дыма, в значительной степени способствуют загрязнению моторного масла.
Периодически ездить на грузовиках с сажевым фильтром по шоссе	Некоторые автомобили, оборудованные DPF, будут страдать от более сильного разбавления топлива во время активной регенерации. В дополнение к предотвращению пробок, частота активных циклов регенерации может быть уменьшена, если транспортное средство движется с постоянной скоростью по шоссе. Кроме того, вместо того, чтобы позволить двигателю работать на холостом ходу для завершения активного цикла регенерации, покатайтесь на нем по автостраде; цикл регенерации будет короче, и скорость разбавления топлива может быть уменьшена.

.