Как воспламеняется топливо в дизельном двигателе: Воспламенение дизельного топлив рабочей смеси

Содержание

Воспламенение дизельного топлив рабочей смеси

    Бензиновые фракции процессов переработки нефти и газов широко потребляются в качестве горючего для двигателей. Бензины являются основным топливом для двигателей, в которых рабочая смесь воспламеняется от искры. В последние годы некоторые двигатели с воспламенением смеси от сжатия (дизельные двигатели) оборудуют на заводах таким образом, чтобы можно было использовать в качестве горючего и бензины (например, многотопливные двигатели). Однако возможность использования бензинов в дизелях рассматривается как временная мера при каких-то особых обстоятельствах. [c.8]
    Дизельное топливо. Этот вид топлива предназначен для дизельных двигателей, не имеющих карбюратора. Воспламенение топлива в этих двигателях происходит не от электрической искры, а за счет его самовоспламенения. Газообразная рабочая смесь топлива и воздуха, попадающая в цилиндры, подвергается сильному сжатию (до 40—50 атм и выше), что приводит к ее интенсивному разогреванию и самовоспламенению.
[c.205]

    Двигатели внутреннего сгорания. Для преобразования химической энергии топлива в механическую широко используют двигатели внутреннего сгорания, которые могут работать по двум основным термодинамическим циклам Отто и Дизеля, базирующимся на получении механической энергии за счет сжатия, нагрева и вывода отработанного газа. В первом цикле топливо распыляется или испаряется и засасывается в рабочую камеру вместе с воздухом. Смесь топлива и воздуха сжимается, а затем воспламеняется от внешнего источника (чаще всего им является электроискровой разряд), что и является началом генерирования энергии за счет тепла горящей смеси. Во втором цикле рабочее тело, т. е. воздух, сжимается самостоятельно, а топливо впрыскивается в жидком виде в конце периода сжатия. Воспламенение осуществляется после того, как топливо перемещается с горячим сжатым воздухом. Требования, предъявляемые к топливу, зависят от типа двигателя. В карбюраторном двигателе, работающем по циклу Отто, следует применять топливо, не вызывающее детонации в момент сжатия топливовоздушной смеси.

Необходимо, чтобы оно сгорало равномерно, без преждевременного воспламенения и не имело несгоревшего остатка. В дизельном двигателе 
[c.331]

    Таким образом, характерным отличием второй схемы рабочего цикла от первой является самовоспламенение топлива. Двигатели, рабочий цикл у которых протекает по второй схеме, называют дизелями. Процесс образования горючей смеси в да-зелях происходит внутри цилиндра. Для достижения высоких температур в дизельном двигателе приходится сжимать воздух во много раз больше (в 15—17 раз), чем сжимают топливовоздушную смесь в двигателе с принудительным воспламенением (в 7—9 раз). Более высокая степень сжатия в дизеле обеспечивает и более высокий коэффициент полезного действия в таких двигателях. Для совершения одной и той же работы в дизеле расходуется топлива примерно на 25—30% меньше, чем в двигателе с принудительным зажиганием. Высокая степень сжатия в дизеле обусловливает и высокие давления и нагрузки, что требует применения более прочных деталей.

При одной и той же мощности материалоемкость дизельного двигателя обычно больше. Тем не менее планами развития народного хозяйства нашей страны предусмотрена широкая дизелизация автомобильного парка и значительное расширение использования дизелей во всех отраслях промышленности. [c.26]


    Топливно-энергетическая и экологическая ситуапия, складывающаяся в Российской Федерации и в мире, свидетельствует о том, что природный газ, используемый в качестве моторного тогшива, является реальной альтернативой жидким углеводородным топливам. Это вытекает из физико-химических свойств метана высокое октановое число, щирокий диапазон воспламенения по коэффициенту избытка воздуха, способность образовывать гомогенную с воздухом смесь, низкая фотохимическая активность и, в перспективе, более низкая но сравнению с дизельным топливом токсичность отработавших газов. Однако природный газ только тогда является экологически чистым топливом, когда решены проблемы с организацией соответствуюшего рабочего процесса и аппаратурой, его обеспечиваюшей.
[c.317]

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.

Подготовка дизеля к зиме

Многие знают, что дизельные двигатели более чувствительны к низкой температуре зимой, чем бензиновые. Так почему все больше людей отдает предпочтение дизелю и с какими проблемами сталкиваются? Рассмотрим подробнее основные проблемы и возможности их решения.
Преимущества дизельных двигателей Дизельные двигатели набирают популярность у водителей легковых автомобилей. Дизели, изначально работавшие для тяжелой дорожной, строительной, военной и сельскохозяйственной техники, на современных машинах проявляют себя как наиболее экономичные и выгодные с эксплуатационной точки зрения двигатели.

Почему потребители покупают дизельные автомобили?
  1. Экономичность. КПД дизеля на 15-20 пунктов выше, чем бензинового двигателя. Для дизельных двигателей — это 45-50% энергии, полученной от преобразования топлива, для бензиновых — от 20 до 30%. Это говорит об экономичном расходе ресурса.
  2. Надежность. Дизель работает по циклу «впрыск топлива — сжатие — расширение — выпуск отработанных газов», запускаюсь от ТНВД или поступившего к компьютеру сигнала датчика в системах Common Rail. У бензиновых двигателей запуск осуществляет система зажигания, которая при скачкообразном поступлении высокого напряжения создает влияющие на электронику помехи. Разница в способе воспламенения топлива даёт большую нагрузку на дизельный двигатель, поэтому детали изначально имеют повышенную прочность материала внутренних компонентов.
    Повышенная стойкость деталей двигателя значительно увеличивает его общий ресурс и срок эксплуатации.
  3. ГСМ. При современном уровне почти сравнявшихся цен на бензин и дизельное топливо, благодаря высокому КПД, расход у дизельных автомобилей меньше на 15-20%. С финансовой точки зрения дизели более выгодны.
  4. ТО и ремонт. Надежность дизеля реже приводит к серьезным поломкам, которые требуют больших финансовых вложений для их устранения.
  5. Цена автомобиля. При одинаковых ценах на модели дизельных и бензиновых машин через пять лет эксплуатации в одинаковых режимах потеря в цене на первые не превысит 5-7%. На вторые — упадет на 35-40%.
  6. Экологичность и безопасность. Устройство двигателей дизельных автомобилей и принцип воспламенения топлива в разы снижают концентрацию вредных веществ в выхлопных газах. А сам мотор мало подвержен нагреву до критических температур.
  7. Автомобили, использующие ДТ, могут без внесения конструктивных изменений в ДВС работать на альтернативном топливе.



Поведение дизельного мотора зимой Дизельный двигатель запускается при сильном сжатии впрыснутого топлива. Сама сила сжатия остается неизменной и зависит от максимально близкого расположения поршня и верхней стенки камеры сгорания. Также существует такое понятие, как компрессия. 

Компрессия — показатель того, насколько увеличилось в большую сторону от нормального расстояние между этими деталями в процессе эксплуатации. Иначе – это уровень давления в цилиндрах, которые обеспечивают оптимальное давление для силы сжатия. Иначе — износ указанных деталей двигателя.

Чем лучше состояние цилиндров и поршневых колец, тем выше компрессия. При большем давлении воспламенение топлива наступает быстрее и двигатель запускается. При недостаточном — температуры в камерах на запуск не хватает, и двигатель не заводится.

В нормальном состоянии топливо воспламеняется в температурном диапазоне от 230°С до 345 °С. При похолодании дизельное топливо обычно мутнеет, густеет, становится вязким и замерзает.

Летнее ДТ начинает процесс преобразования при -5°С, зимнее при -25°С. При низкой компрессии поршню не хватает мощности, чтобы «продавить» ДТ через топливные фильтры и добрать необходимую для воспламенения температуру в камере сгорания. Как и любое давление, измерить компрессию можно в атмосферах.


В новом автомобиле компрессия в цилиндрах составляет примерно 36-40 атмосфер: машина спокойно заведется в -30-35°С. Условно-общие значения компрессии для запуска мотора в холодное время года:
  • 30-36 атмосфер: запуск мотора возможен при понижении температуры до -30°С;
  • 28-30 атмосфер: диапазон допустимых значений температуры воздуха от -15 до -30°С, или многодневная парковка на улице при температуре не ниже -15°С;
  • 25-28 атмосфер: авто способно выдержать продолжительное время на стоянке под открытым небом и завестись, если за этот период температура не опускалась ниже -10°С;
  • 20-25 атмосфер: автомобилю необходим отапливаемый гараж или теплый паркинг для запуска двигателя;
  • До 20 атмосфер: машина не заведется даже при положительной температуре.

Тем, кто взял новый автомобиль, волноваться не о чем ближайшие 2-3 года. А тем, у кого постгарантийное ТС, лучше подготовиться к зимним холодам и холодной осени.
Компрессия в дизельном двигателе Замер компрессии в дизельном двигателе — это ряд несложных операций, в ходе которых измеряют процент сжатия поршнем воздуха. По результатам проверки можно сделать выводы о состоянии поршневой группы, цилиндра, прокладок, и головки этого блока. Для измерений используют специальный прибор — компрессометр или компрессограф. Компрессометр — простая конструкция, которая в основном состоит из манометра. Он, в свою очередь, соединен с переходником, на котором расточена такая же резьба, как и на стандартной свече и имеет похожий вид.

Помимо компрессии в цилиндрах существует ещё и другая величина — степень сжатия. Степень сжатия — это геометрическая величина, которая отображает соотношение камеры сгорания между головкой и поршнем при его положениях в верхней и нижней мертвой точке.

Часто эти понятия путают, хотя компрессия — это физическая величина, которая измеряется в кг/см2, pci или барах и является давлением, которое создается в цилиндрах двигателя при работе поршня. Величина компрессии всегда больше, чем степень сжатия.

Измерение компрессии дизельного двигателя выполнятся в несколько этапов. Для начала нужно учесть некоторые аспекты:

  • Измерения проводятся исключительно на прогретом дизельном двигателе, его температура должна быть приблизительно около 70-90 С.
  • Необходимо отключить подачу топлива (отключить бензонасос или форсунки).
  • Стоит вывернуть абсолютно все свечи, так как они будут создавать компрессию в других цилиндрах, из-за этого у двигателя при прокрутке стартером упадут обороты и будет возникать сопротивление вращению.
  • Аккумулятор должен быть полностью заряжен или подключено пусковое устройство. Стартер также должен быть исправен.


Рассмотрим этапы замера компрессии в дизельном двигателе:
  1. Необходимо перекрыть подачу топлива для того, чтобы в цилиндре помимо масла больше ничего не создавало излишнюю компрессию. Лучше всего — отсоединить клеммы с топливного насоса.
  2. Выкручиваем все свечи и присоединяем компрессометр. Его установка выполняется так же, как и установка обычной свечи. Закручиваем измерительный прибор по резьбе.
  3. Подключаем заряженный аккумулятор и прокручиваем стартером поршни до тех пор, пока стрелка на компрессометре не остановится в максимальном значении (пока не перестанет возрастать давление). Во время выполнения этой операции нужно поставить нейтральную передачу и ручник.
  4. Повторяем замер со всеми цилиндрами, устанавливая прибор вместо каждой из свеч.
  5. Записываем результаты каждого теста, чтобы сравнить их с нормальными показаниями.
  6. Вкручиваем обратно все свечи, восстанавливаем работу бензонасоса (подачу топлива). Присоединяем клеммы на место.

Подготовка дизеля к зиме Комплекс мероприятий по подготовке автомобиля к зимнему сезону входят: 
  1. Проверка компрессии и устранение причин.
  2. Замена масла. Масло обеспечивает нужный уровень скольжения подшипникам и качение турбокомпрессору, увеличивая продолжительность их службы. Зимнее масло имеет меньший коэффициент вязкости, тем самым облегчая запуск. Для турбированных двигателей масла имеют улучшенный состав.
  3. Замена фильтров. Дизельные двигатели чаще нуждаются в смене расходников, из-за того, что нагрузка на них больше. Поэтому желательно проверить и заменить фильтры.
  4. Чистка форсунок. ДТ не всегда бывает хорошего качества. Некачественное топливо может привести к засорению топливной системы, что скажется на потере мощности турбины и увеличит вероятность выхода её строя. Форсунки склонны к высокому нагреву, поэтому часть топлива запекается, образуя нагар. Этот запекшийся слой уменьшает сечение пропускного канала, снижая работоспособность форсунки и объем подачи ДТ в камеру сгорания для запуска на 20%.
  5. Корректировка работы ТНВД.
  6. Зарядка АКБ.
  7. Проверка свечей накала, если установлен предпусковой подогреватель. Свечи разогревают камеру сгорания топливной смеси в холодное время года, обеспечивая запуск мотора. Зимой проблема актуальна, ведь с пуском могут возникнуть сложности. Летом система не используется.
  8. Утепление двигателя. Не обязательная, но популярная процедура – укрыть двигатель одеялом.
  9. Установка предпускового зажигания. Разнообразие жидкостных, электрических и автономных подогревателей позволяет выбрать необходимый вариант для конкретного случая.

Что делать, если наступило резкое похолодание?
Основные проблемы, с которыми может столкнуться хозяин дизеля на неподготовленной к сезону машине, и методы их решения:
  1. В баке было летнее ДТ, и оно стало вязким. В таком случае в бак заливают депрессорные присадки, но если их нет — подойдет бензин или керосин (не более 15% от объема бака). Долив производится в отогретый автомобиль, поэтому лучше заранее позаботиться о свечах накаливания. Можно попробовать сменить топливный фильтр — возможно, его наглухо забило соляркой и парафинизировало, из-за чего он потерял пропускную способность и топливо не попадает в камеру сгорания.
  2. На улице резко похолодало, и мотор остыл. При кратковременных заморозках стоит утеплить двигатель одеялом или вспененным гофрированным полиэтиленом — это поможет ему быстро отогреться, но не спасет в сильный мороз.
  3. Неисправны свечи накала, а компрессии не хватает. Можно несколько раз включить-отключить зажигание для прогрева свечей накаливания. Также есть старый метод — эфиросодержащий спрей впрыскивают в воздушный фильтр. С помощью него и газовой горелки можно попробовать разогреть воздух в цилиндрах.
  4. Сел аккумулятор. Нужно подзарядить АКБ и попросить «прикурить». Важно помнить, что донор должен заглушить двигатель, иначе мощный дизель может спалить или серьезно повредить электронику прикуривающего авто. Провода должны быть с сечением не менее 1-1,5 квадрата. Предпусковые подогреватели лучше включить.

Во всех остальных случаях поможет только эвакуация ТС в теплый бокс.

Понять, почему дизельный двигатель не заводится на морозе довольно трудно. Есть множество причин и способов их устранения. Поэтому лучше обезопасить себя от возможных проблем и заранее провести подготовку к зимнему сезону.

Компания CAR-TOOL предлагает большой выбор оборудования для диагностики и обслуживания дизельных двигателей.


Эксплуатация машин с дизельным двигателем

18.11.2019 09:31

Каждый водитель может найти массу доводов за или, наоборот, против дизельного двигателя.

Если  же вы решили перейти на дизельный автомобиль, нужно учитывать особенности его эксплуатации. Это поможет надолго сохранить его в хорошем, рабочем состоянии и избежать лишних проблем.

Купить дизтопливо в Москве не составит труда. Продажей дизтоплива занимаются многие компании и АЗС.

Как устроен дизельный двигатель

Главная особенность дизельного двигателя в том, что у него отсутствуют свечи зажигания. Воспламенение топлива происходит от сжатия. При этом воздух и солярка подаются отдельно.

Также в дизельном двигателе используются турбонагнетатели с изменяемой геометрией. Система наддува улучшает рабочие характеристики мотора.

Принцип работы дизельного мотора такой.

Сначала воздух поступает в цилиндры. Затем впрыскивается дизельное топливо, которое самостоятельно воспламеняется без искры зажигания. В работу приходит вся система.

Как ездить на дизельном двигателе

Есть несколько правил езды на такой машине, которые нужно знать.

Специалисты рекомендуют не раскручивать дизельный мотор до высоких оборотов.

Пользуйтесь ранним переключением передач и прекрасными тяговыми характеристиками авто на дизеле.

Не стоит гонять на дизельной машине. В городе можно ездить со скоростью 60-80 км в час с использованием последней передачи.

Главные нюансы использования дизельного авто

Прежде всего, при покупке такой машины, нужно выбрать правильно место для заправки. Это может быть не только известный бренд заправочной станции, но и само качество топлива должно быть высоким.

Можно выбрать доставку дизельного топлива в Москве от оптовиков. Так больше вероятности получить хорошее горючее.

Прежде чем покупать топливо, проверьте его в лаборатории или простыми и доступными способами.

Качество можно определить даже внешне. Дизель не должен мутнеть и оставаться чистым в любых условиях.

Каких еще правил стоит придерживаться

Соблюдайте на 100% все рекомендации производителя автомобиля.

Покупайте качественное масло и фильтры. Выполняйте ремонт дизельного двигателя сразу же, как появились неполадки. Также необходимо пользоваться при ремонте услугами профессионалов.

В чем преимущества дизельного мотора

Купить дизельное топливо в Москве не сложно. Единственной проблемой будет выбрать хорошую станцию. Но это легко решить.

Неоспоримые преимущества автомобиля на дизельном топливе следующие.

  • Возможность раннего переключения передач. Хороший крутящийся момент, который позволяет ехать даже на неудобных дорогах.
  • На низких оборотах возникает высокая мощность мотора.
  • Сниженный расход топлива.
  • Если соблюдать рекомендации, то с таким мотором можно проехать до 500 000 км.
  • Выбросы дизельного топлива намного более безопасны, чем бензина.
  • Продолжительный срок эксплуатации.
  • Надежность, из-за отсутствия высоковольтной системы зажигания.

К недостаткам дизельных агрегатов относится то, что при минусовых температурах топливо густеет, а сам мотор достаточно тяжелый. Также очень важно использовать качественное дизельное топливо.

Вывод

Какой вид машины выбрать, на дизеле или бензине, решать только вам. У обоих вариантов есть свои плюсы и минусы.

Заметим, что если вам удастся найти поставщика качественно топлива, то вы будете только довольны тем, что перешли на дизель. Вы обязательно по достоинству оцените преимущества машины на дизельном двигателе.

Не говоря уже о том, что покупая топливо класса «Евро», например дизельное топливо евро-5, вы совсем избавляете себя от лишних хлопот.

Купить качественное топливо в Москве можно в компании «ГазПетролеум». Мы рады предложить вам хорошее топливо по приемлемой цене!


Принцип работы дизельного двигателя – чтобы смог понять каждый! Принцип работы дизельного двигателя – мотор в разрезе Варианты дизельных двигателей.

Если в нескольких словах описать принцип работы дизельного двигателя, то можно сказать, что зависит он во многом от давления, создаваемого в камере сгорания. Отличий от бензиновых моторов не очень много: имеется и блок, и ГБЦ, и форсунки, которые чем-то схожи с теми, которые используются в инжекторной системе впрыска. Единственное существенное отличие – топливо-воздушная смесь воспламеняется не от искры, которая проскакивает между электродами свечи, а от колоссального сжатия воздуха, которое нагревает и воспламеняет дизтопливо. Так как в цилиндрах очень высокое давление, то клапаны должны выдерживать большие нагрузки. Применяют дизельные моторы в большинстве своем на грузовиках, но нередко можно встретить и легковушки, работающие на дизтопливе.

Воспламенение топлива в дизельном двигателе

В основе дизельного мотора лежит компрессионное воспламенение топлива. Причем солярка, попадая в камеру сгорания, соединяется с нагретым воздухом. Вот и отличие в образовании смеси от бензинового двигателя – солярка и воздух в камеры сгорания поступают независимо, смешиваются непосредственно перед воспламенением. Сначала поступает некоторое количество воздуха. Когда он сжимается, начинается его нагревание (примерно до 800 градусов). Топливо поступает в цилиндр под давлением от 10 до 30 МПа. После этого оно воспламеняется. При работе возникает немало шума, а уровень вибраций достаточно высокий. По такому простому признаку легче всего отличить автомобиль с дизельным мотором. Кстати, в его конструкции свечи все-таки есть, вот только назначение у них совершенно иное. Они не воспламеняют смесь, а прогревают камеры сгорания, чтобы зимой проще было завести двигатель. Они так и называются – свечи накаливания.

Существуют как двух-, так и четырехтактные дизельные двигатели. Последние применяются на большинстве автомобилей и работают в таком режиме:

  1. Такт впуска.
  2. Происходит сжатие воздуха и впрыскивание топлива.
  3. Взрыв горючей смеси, поршень перемещается вниз, совершая рабочий ход.
  4. Производится выпуск отработанных газов, начало первого такта.

Свечи накала дизельного двигателя

До некоторых пор дизтопливо имело низкую стоимость, поэтому экономия для владельцев дизельных машин была существенная. Но вот капитальный ремонт, например, обходится намного дороже, в отличие от бензинового мотора. Да и устройство дизельного двигателя для большей части автомобилистов малознакомо.

Какие типы дизельных моторов существуют

Если провести разделение по конструкции, то можно выделить всего три вида:

  1. Двигатели, имеющие разделенную камеру сгорания. Суть проста – топливо-воздушная смесь поступает не сразу в камеру сгорания. Первоначально она попадает в отдельный отсек, называемый вихревой камерой. Эта камера расположена в ГБЦ. Между камерой сгорания и этим отсеком располагается небольшой канал. Именно в вихревой камере воздух способен сжаться до большого давления. Следовательно, его нагрев окажется сильнее и воспламенение топлива улучшается. В этом же отсеке происходит первоначальное воспламенение топлива. Затем процесс плавно переходит уже в основную камеру сгорания.
  2. С камерой сгорания, не разделенной на отсеки. Такие моторы имеют максимальный уровень шума, зато топлива потребляют меньше. В поршне имеются небольшие углубления, в которые попадает топливная смесь. Воспламеняется она непосредственно над поршнем, после чего сила взрыва толкает его вниз.
  3. Предкамерные ДВС имеют в своей конструкции вставную форкамеру. От нее к основной камере сгорания идет несколько тонких каналов. Большая часть характеристик дизельного двигателя такого типа (уровень шума, ресурс, токсичность, расход топлива, создаваемые вибрации, мощность) зависят от числа каналов, их толщины и формы.

Форсунки дизельного двигателя

Основные узлы топливной системы

Можно сказать, что топливная система – это основа дизельного мотора. Она подает под заранее установленным давлением топливо в камеру сгорания. Причем необходимо строго определенное количество солярки и воздуха. Основные элементы системы:

  1. ТНВД (топливный насос высокого давления).
  2. Топливный фильтр.
  3. Форсунки.

Рассмотрим устройство топливной системы дизельного двигателя более подробно.

Топливный насос высокого давления

На автомобилях, которые сегодня можно встретить на дорогах, в основном, установлены насосы следующих типов:

  1. Распределительные.
  2. Плунжерные (рядные).

Функция насоса заключается в том, чтобы забрать из бака топливо и передать его к форсункам. Причем зависит его работа от многих параметров, среди которых давление воздуха в турбине, количество оборотов коленчатого вала и прочего. Главное отличие от насосов, устанавливаемых на простые бензиновые автомобили заключается в том, что насосу дизельного двигателя необходимо создать гораздо большее давление топлива, чтобы оно все-таки могло быть впрыснуто непосредственно в камеру сгорания, в которой и так уже находится воздух под высоким давлением.

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя

Топливный фильтр

Для каждого мотора предусмотрен свой, незаменимый, тип фильтра. Как видно из названия, необходим он для очистки солярки, поступающей из бака. Им будут задержаны любые, даже самые мелкие, частицы. Также он удаляет из системы излишки воздуха и влаги.

Топливные форсунки

Насос высокого давления имеет прочную связь с форсунками. Именно от этих двух элементов зависит, своевременно ли поступит топливо в камеру сгорания (а оно должно быть распылено в момент нахождения поршня в верхней мертвой точке). В конструкции современного дизельного двигателя используют следующие типы форсунок:

  1. Многодырчатые.
  2. Имеющие шрифтовый распределитель.

Распределитель форсунок отвечает за форму факела, чтобы топливо равномерно поступало в камеру сгорания и его воспламенение происходило наиболее эффективно.

Предпусковой подогрев и турбина

Турбина дизельного двигателя

Система холодного пуска необходима для прогрева непосредственно перед запуском двигателя. Как уже упоминалось, в камере сгорания находятся свечи, которые работают по типу паяльника – в них расположена спираль, под действием электрического тока она нагревается до девятисот градусов. Весь воздух, поступающий в камеру сгорания, тоже нагревается. Такая система срабатывает непосредственно перед началом запуска и отключается через четверть минуты после того, как двигатель завелся. В процессе работы она не участвует. Благодаря этой системе в сильные морозы проще завести двигатель (если только солярка в баке и топливопроводе не приобретет желеобразный вид).

А вот система турбонаддува может значительно увеличить мощность, производимую двигателем. За счет нее происходит нагнетание большого количества воздуха. В результате этого процесс сгорания топлива значительно улучшается. Чтобы воздух поступал под давлением при любом режиме работы, устанавливается специальный турбонагнетатель. Рассмотрим в общих чертах устройство турбины дизельного двигателя. Турбина — представляет из себя две крыльчатки, расположенная на валу из стали. Причем одна из крыльчаток находится в выпускном коллекторе и раскручивается выпускными газами. При этом вал начинает передавать вращательное движение второй крыльчатке, находящейся уже во впускном коллекторе. С ее помощью создается дополнительное давление воздуха во впускном тракте. Система турбонаддува заключена в чугунный корпус. Как и все агрегаты двигателя корпус подвержен износу. Обороты крыльчатки очень высокие, именно по этой причине и происходит разрушение. Корпус турбины имеет форму улитки, поэтому в ней происходит сложное движение газового потока, приводящего в движение весь механизм наддува. При изготовлении турбины крайне важны точное литье и подгонка всех деталей.

Вместо заключения

Споры о недостатках и преимуществах дизельных двигателей звучат с момента их появления. Нельзя однозначно сказать, что именно дизельный мотор является правильным выбором. Выбрать или нет автомобиль с дизельным мотором — решение по-прежнему каждый принимает сам. Поэтому необходимо знать, как работает дизельный двигатель при различных нагрузках и в определенном климате.

Того же года он был успешно испытан. Дизель активно занялся продажей лицензий на новый двигатель. Несмотря на высокий КПД и удобство эксплуатации по сравнению с паровой машиной практическое применение такого двигателя было ограниченным: он уступал паровым машинам того времени по размерам и весу.

Первые двигатели Дизеля работали на растительных маслах или лёгких нефтепродуктах. Интересно, что первоначально в качестве идеального топлива он предлагал каменноугольную пыль. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива — прежде всего из-за высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании; также возникали большие проблемы с подачей пыли в цилиндры.

Принцип работы

Четырёхтактный цикл

  • 1-й такт. Впуск . Соответствует 0° — 180° поворота коленвала. Через открытый ~от 345-355° впускной клапан воздух поступает в цилиндр, на 190-210° клапан закрывается. По крайней мере до 10-15° поворота коленвала одновременно открыт выхлопной клапан, время совместного открытия клапанов называется перекрытием клапанов .
  • 2-й такт. Сжатие . Соответствует 180° — 360° поворота коленвала. Поршень, двигаясь к ВМТ (верхней мёртвой точке), сжимает воздух в 16(в тихоходных)-25(в быстроходных) раз.
  • 3-й такт. Рабочий ход, расширение . Соответствует 360° — 540° поворота коленвала. При распылении топлива в горячий воздух происходит инициация сгорания топлива, то есть частичное его испарение, образование свободных радикалов в поверхностных слоях капель и в парáх, наконец, оно вспыхивает и сгорает по мере поступления из форсунки, продукты горения, расширяясь, двигают поршень вниз. Впрыск и, соответственно, воспламенение топлива происходит чуть раньше момента достижения поршнем мёртвой точки вследствие некоторой инертности процесса горения. Отличие от опережения зажигания в бензиновых двигателях в том, что задержка необходима только из-за наличия времени инициации, которое в каждом конкретном дизеле — величина постоянная и изменению в процессе работы не подлежит. Сгорание топлива в дизеле происходит, таким образом, длительно, столько времени, сколько длится подача порции топлива из форсунки. Вследствие этого рабочий процесс протекает при относительно постоянном давлении газов, из-за чего двигатель развивает большой крутящий момент. Из этого следуют два важнейшие вывода.
    • 1. Процесс горения в дизеле длится ровно столько времени, сколько требуется для впрыска данной порции топлива, но не дольше времени рабочего хода.
    • 2. Соотношение топливо/воздух в цилиндре дизеля может существенно отличаться от стехиометрического, причем очень важно обеспечить избыток воздуха, так как пламя факела занимает небольшую часть объема камеры сгорания и атмосфера в камере должна до последнего обеспечить нужное содержание кислорода. Если этого не происходит, возникает массивный выброс несгоревших углеводородов с сажей — «тепловоз „даёт“ медведя».).
  • 4-й такт. Выпуск . Соответствует 540° — 720° поворота коленвала. Поршень идёт вверх, через открытый на 520-530° выхлопной клапан поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра.

В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:

  • Дизель с неразделённой камерой : камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум («жесткая работа»), особенно на холостом ходу. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка. Например, в системе Common Rail для снижения жёсткости работы используется (зачастую многостадийный) предвпрыск.
  • Дизель с разделённой камерой : топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой либо предкамерой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в оную камеру, интенсивно завихрялся. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемого топлива с воздухом и более полному сгоранию топлива. Такая схема долго считалась оптимальной для легких дизелей и широко использовалась на легковых автомобилях. Однако, вследствие худшей экономичности, последние два десятилетия идёт активное вытеснение таких дизелей двигателями с нераздельной камерой и с системами подачи топлива Common Rail.

Двухтактный цикл

Продувка двухтактного дизельного двигателя: внизу — продувочные окна, выпускной клапан верху открыт

Кроме вышеописанного четырёхтактного цикла, в дизеле возможно использование двухтактного цикла .

При рабочем ходе поршень идёт вниз, открывая выпускные окна в стенке цилиндра, через них выходят выхлопные газы, одновременно или несколько позднее открываются и впускные окна, цилиндр продувается свежим воздухом из воздуходувки — осуществляется продувка , совмещающая такты впуска и выпуска. Когда поршень поднимается, все окна закрываются. С момента закрытия впускных окон начинается сжатие. Чуть не достигая ВМТ, из форсунки распыляется и загорается топливо. Происходит расширение — поршень идёт вниз и снова открывает все окна и т. д.

Продувка является врожденным слабым звеном двухтактного цикла. Время продувки, в сравнением с другими тактами, невелико и увеличить его невозможно, иначе будет падать эффективность рабочего хода за счет его укорочения. В четырёхтактном цикле на те же процессы отводится половина цикла. Полностью разделить выхлоп и свежий воздушный заряд тоже невозможно, поэтому часть воздуха теряется, выходя прямо в выхлопную трубу. Если же смену тактов обеспечивает один и тот же поршень, возникает проблема, связанная с симметрией открывания и закрывания окон. Для лучшего газообмена выгоднее иметь опережение открытия и закрытия выхлопных окон. Тогда выхлоп, начинаясь ранее, обеспечит снижение давления остаточных газов в цилиндре к началу продувки. При закрытых ранее выхлопных окнах и открытых — еще — впускных осуществляется дозарядка цилиндра воздухом, и, если воздуходувка обеспечивает избыточное давление, становится возможным осуществление наддува.

Окна могут использоваться и для выпуска отработавших газов, и для впуска свежего воздуха; такая продувка называется щелевой или оконной. Если отработавшие газы выпускаются через клапан в головке цилиндра, а окна используются только для впуска свежего воздуха, продувка называется клапанно-щелевой. Существуют двигатели, где в каждом цилиндре находятся два встречно двигающихся поршня; каждый поршень управляет своими окнами — один впускными, другой выпускными (система Фербенкс-Морзе — Юнкерса — Корейво : дизели этой системы семейства Д100 использовались на тепловозах ТЭ3 , ТЭ10 , танковых двигателях 4ТПД, 5ТД(Ф) (Т-64), 6ТД (Т-80УД), 6ТД-2 (Т-84), в авиации — на бомбардировщиках Junkers (Jumo 204, Jumo 205).

В двухтактном двигателе рабочие ходы происходят вдвое чаще, чем в четырёхтактном, но из-за наличия продувки двухтактный дизель мощнее такого же по объёму четырёхтактного максимум в 1,6-1,7 раз.

В настоящее время тихоходные двухтактные дизели весьма широко применяются на больших морских судах с непосредственным (безредукторным) приводом гребного винта. Ввиду удвоения количества рабочих ходов на одних и тех же оборотах двухтактный цикл оказывается выгодным при невозможности повысить частоту вращения, кроме того, двухтактный дизель технически проще реверсировать; такие тихоходные дизели имеют мощность до 100 000 л.с.

В связи с тем, что организовать продувку вихревой камеры (или предкамеры) при двухтактном цикле сложно, двухтактные дизели строят только с неразделёнными камерами сгорания.

Варианты конструкции

Для средних и тяжелых двухтактных дизельных двигателей характерно применение составных поршней, в которых используется стальная головка и дюралевая юбка. Основной целью данного усложнения конструкции является снижение общей массы поршня при сохранении максимально возможной жаростойкости донышка. Очень часто используются конструкции с масляным жидкостным охлаждением.

В отдельную группу выделяются четырехтактные двигатели, содержащие в конструкции крейцкопф . В крейцкопфных двигателях шатун присоединяется к крейцкопфу — ползуну, соединенному с поршнем штоком (скалкой). Крейцкопф работает по своей направляющей — крейцу, без воздействия повышенных температур, полностью ликвидируя воздействие боковых сил на поршень. Данная конструкция характерна для крупных длинноходных судовых двигателей, часто — двойного действия, ход поршня в них может достигать 3 метров; тронковые поршни таких размеров были бы перетяжеленными, тронки с такой площадью трения существенно снизили бы механический КПД дизеля.

Реверсивные двигатели

Сгорание впрыскиваемого в цилиндр дизеля топлива происходит по мере впрыска. Потому дизель выдаёт высокий вращающий момент при низких оборотах, что делает автомобиль с дизельным двигателем более «отзывчивым» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. По этой причине и ввиду более высокой экономичности в настоящее время большинство грузовых автомобилей оборудуются дизельными двигателями . Например, в России в 2007 году почти все грузовики и автобусы были оснащены дизельными двигателями (окончательный переход этого сегмента автотранспорта с бензиновых двигателей на дизели планировалось завершить к 2009 году) . Это является преимуществом также и в двигателях морских судов , так как высокий крутящий момент при низких оборотах делает более лёгким эффективное использование мощности двигателя , а более высокий теоретический КПД (см. Цикл Карно) даёт более высокую топливную эффективность.

По сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО), но теперь, в связи с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях, это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах — это углеводороды (НС или СН) , оксиды (окислы) азота (NO х) и сажа (или её производные) в форме чёрного дыма. Больше всего загрязняют атмосферу в России дизели грузовиков и автобусов , которые часто являются старыми и неотрегулированными.

Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более, что в них не используется система зажигания . Вместе с высокой топливной экономичностью это стало причиной широкого применения дизелей на танках, поскольку в повседневной небоевой эксплуатации уменьшался риск возникновения пожара в моторном отделении из-за утечек топлива. Меньшая пожароопасность дизельного двигателя в боевых условиях является мифом, поскольку при пробитии брони снаряд или его осколки имеют температуру, сильно превышающую температуру вспышки паров дизельного топлива и так же способны достаточно легко поджечь вытекшее горючее. Детонация смеси паров дизельного топлива с воздухом в пробитом топливном баке по своим последствиям сравнима со взрывом боекомплекта, в частности, у танков Т-34 она приводила к разрыву сварных швов и выбиванию верхней лобовой детали бронекорпуса. С другой стороны, дизельный двигатель в танкостроении уступает карбюраторному в плане удельной мощности, а потому в ряде случаев (высокая мощность при малом объёме моторного отделения) более выигрышным может быть использование именно карбюраторного силового агрегата (хотя это характерно для слишком уж лёгких боевых единиц).

Конечно, существуют и недостатки, среди которых — характерный стук дизельного двигателя при его работе. Однако, они замечаются в основном владельцами автомобилей с дизельными двигателями, а для стороннего человека практически незаметны.

Явными недостатками дизельных двигателей являются необходимость использования стартёра большой мощности, помутнение и застывание (запарафинивание) летнего дизельного топлива при низких температурах, сложность и более высокая цена в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются прецизиоными устройствами. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Ремонт дизель-моторов, как правило, значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило, уступает аналогичным показателям бензиновых моторов, хотя дизель-моторы обладают более ровным и высоким крутящим моментом в своём рабочем объёме. Экологические показатели дизельных двигателей значительно уступали до последнего времени двигателям бензиновым. На классических дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов, работающих при температуре отработавших газов свыше 300 °C, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO 2) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей так называемой системы Common rail . В данном типе дизелей впрыск топлива осуществляется электронно-управляемыми форсунками . Подачу управляющего электрического импульса осуществляет электронный блок управления, получающий сигналы от набора датчиков. Датчики же отслеживают различные параметры двигателя, влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Так что, по сложности современный — и экологически такой же чистый, как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату, а по ряду параметров (сложности) и значительно его превосходит. Так, например, если давление топлива в форсунках обычного дизеля с механическим впрыском составляет от 100 до 400 бар (приблизительно эквивалентно «атмосфер»), то в новейших системах «Common-rail» оно находится в диапазоне от 1000 до 2500 бар, что влечёт за собой немалые проблемы. Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов, так как катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра» (DPF — фильтр твёрдых частиц). «Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру, устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура, при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется, и остается в «сажевом фильтре», поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим «очистки сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции», то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно, очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи. Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизель-моторов стало наличие турбонагнетателя, а в последние годы — и «интеркулера » — устройства, охлаждающего воздух после сжатия турбонагнетателем — чтобы после охлаждения получить большую массу воздуха (кислорода) в камере сгорания при прежней пропускной способности коллекторов, а Нагнетатель позволил поднять удельные мощностные характеристики массовых дизель-моторов, так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры.

В своей основе конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя. Однако, аналогичные детали у дизеля тяжелее и более устойчивы к высоким давлениям сжатия, имеющим место у дизеля, в частности, хон на поверхности зеркала цилиндра более грубый, но твёрдость стенок блока цилиндров выше. Головки поршней, однако, специально разработаны под особенности сгорания в дизельных двигателях и почти всегда рассчитаны на повышенную степень сжатия. Кроме того, головки поршней в дизельном двигателе находятся выше (для автомобильного дизеля) верхней плоскости блока цилиндров. В некоторых случаях — в устаревших дизелях — головки поршней содержат в себе камеру сгорания («прямой впрыск»).

Сферы применения

Дизельные двигатели применяются для привода стационарных силовых установок, на рельсовых (тепловозы , дизелевозы , дизель-поезда , автодрезины) и безрельсовых (автомобили , автобусы , грузовики) транспортных средствах, самоходных машинах и механизмах (тракторы , асфальтовые катки, скреперы и т. д.), а также в судостроении в качестве главных и вспомогательных двигателей.

Мифы о дизельных двигателях

Дизельный двигатель с турбонаддувом

  • Дизельный двигатель слишком медленный.

Современные дизельные двигатели с системой турбонаддува гораздо эффективнее своих предшественников, а иногда и превосходят своих бензиновых атмосферных (без турбонаддува) собратьев с таким же объёмом. Об этом говорит дизельный прототип Audi R10, выигравший 24-х часовую гонку в Ле-Мане, и новые двигатели BMW , которые не уступают по мощности атмосферным (без турбонаддува) бензиновым и при этом обладают огромным крутящим моментом.

  • Дизельный двигатель слишком громко работает.

Громкая работа двигателя свидетельствует о неправильной эксплуатации и возможных неисправностях. На самом деле некоторые старые дизели с непосредственным впрыском действительно отличаются весьма жёсткой работой. С появлением аккумуляторных топливных систем высокого давления («Common-rail») у дизельных двигателей удалось значительно снизить шум, прежде всего за счёт разделения одного импульса впрыска на несколько (типично — от 2-х до 5-ти импульсов).

  • Дизельный двигатель гораздо экономичнее.

Основная экономичность обусловлена более высоким КПД дизельного двигателя. В среднем современный дизель расходует топлива до 30 % меньше . Срок службы дизельного двигателя больше бензинового и может достигать 400-600 тысяч километров. Запчасти для дизельных двигателей несколько дороже, стоимость ремонта так же выше, особенно топливной аппаратуры. По вышеперечисленным причинам, затраты на эксплуатацию дизельного двигателя несколько меньше, чем у бензинового. Экономия по сравнению с бензиновыми моторами возрастает пропорционально мощности, чем определяется популярность использования дизельных двигателей в коммерческом транспорте и большегрузной технике.

  • Дизельный двигатель нельзя переоборудовать под использование в качестве топлива более дешёвого газа.

С первых моментов построения дизелей строилось и строится огромное количество их, рассчитанных для работы на газе разного состава. Способов перевода дизелей на газ, в основном, два. Первый способ заключается в том, что в цилиндры подаётся обеднённая газо-воздушная смесь, сжимается и поджигается небольшой запальной струёй дизельного топлива. Двигатель, работающий таким способом, называется газодизельным. Второй способ заключается в конвертации дизеля со снижением степени сжатия, установкой системы зажигания и, фактически, с построением вместо дизеля газового двигателя на его основе.

Рекордсмены

Самый большой/мощный дизельный двигатель

Конфигурация — 14 цилиндров в ряд

Рабочий объём — 25 480 литров

Диаметр цилиндра — 960 мм

Ход поршня — 2500 мм

Среднее эффективное давление — 1,96 МПа (19,2 кгс/см²)

Мощность — 108 920 л.с. при 102 об/мин. (отдача с литра 4,3 л.с.)

Крутящий момент — 7 571 221 Н·м

Расход топлива — 13 724 литров в час

Сухая масса — 2300 тонн

Габариты — длина 27 метров, высота 13 метров

Самый большой дизельный двигатель для грузового автомобиля

MTU 20V400 предназначен, для установки на карьерный самосвал БелАЗ-7561.

Мощность — 3807 л.с. при 1800 об/мин. (Удельный расход топлива при номинальной мощности 198 г/кВт*ч)

Крутящий момент — 15728 Н·м

Самый большой/мощный серийный дизельный двигатель для серийного легкового автомобиля

Audi 6.0 V12 TDI с 2008 года устанавливается на автомобиль Audi Q7 .

Конфигурация — 12 цилиндров V-образно, угол развала 60 градусов.

Рабочий объём — 5934 см³

Диаметр цилиндра — 83 мм

Ход поршня — 91,4 мм

Степень сжатия — 16

Мощность — 500 л.с. при 3750 об/мин. (отдача с литра — 84,3 л.с.)

Крутящий момент — 1000 Нм в диапазоне 1750-3250 об/мин.

Каждый водитель имеет свои соображения по поводу того, какой силовой агрегат на самом деле лучше. Одни считают, что малый объем приносит большое преимущество и дает экономию топлива. Другие полагают, что стоит покупать только бензиновый двигатель из-за его неприхотливости и универсальной эксплуатации. Третьи выбирают только объемистые дизели с турбиной для получения громадного удовольствия от прекрасной тяги. Давайте разберемся с тем, как стоит эксплуатировать дизельный силовой агрегат, который имеет ряд особенностей использования. Правильная эксплуатация может значительно продлить срок жизни агрегата и предоставить немало важных преимуществ. Если же вы пересядете с бензинового внедорожника на дизельный без смены привычек, то вашего силовому агрегату придется непросто.

Использования двигателей — это тема, которую можно обсуждать бесконечно. Основываясь на том, какие особенности поездки нарушают владельцы техники в сравнении с заводскими рекомендациями, можно очень просто подыскать целый ряд важных рекомендаций. Вопрос этот касается заправки определенного топлива и заливания масла, сервисного обслуживания, а также ремонта. Есть определенные советы по практичной эксплуатации для понижения расхода и износа дизельного двигателя. Можно также вспомнить зимнее использование дизельного двигателя, которое должно быть очень аккуратным. Учитывая все представленные категории, мы можем сформировать несколько важных советов для владельцев дизельных силовых агрегатов. Стоит только сказать, что все сказанное ниже относится к современным турбированным дизелям, которые устанавливаются на массовые легковые машины.

Заправка и обслуживание — два важнейших момента использования

В первую очередь при покупке дизельного силового агрегата нужно выбрать нормальное место заправки. Речь идет не только о качественном бренде заправочной станции, но и о качестве солярки, что не всегда совпадает. Воспользуйтесь рекомендациями специалистов и проверьте солярку на качество с помощью нехитрых тестов. Топливо не должно замерзать, мутнеть и должно быть чистым в любых условиях. Также стоит соблюдать рекомендации по обслуживанию:

  • для дизельного силового агрегата многие производители ставят несколько меньший межсервисный интервал, чем для бензиновых двигателей, но это не всегда именно так;
  • нужно на сто процентов соблюдать все условия обслуживания, которые выставлены производителем автомобиля, использовать только оригинальные материалы на сервисе;
  • при покупке неизвестного масла можно попрощаться с двигателем уже через 10-20 тысяч километров, фильтры также стоит покупать оригинальные и очень качественные;
  • особое внимание нужно уделить диагностике оборудования во время проведения сервиса — это поможет избежать самых неприятных неполадок, связанных с ТНВД, и головкой блока;
  • выполнять ремонт дизельного двигателя нужно сразу после того, как автомобиль показал неполадку, это поможет сохранить определенное качество и нужные свойства установки.

Если бензиновый двигатель иногда эксплуатируют успешно и с неполадками, то в дизельных силовых агрегатах такая идея не пройдет. Нужно использовать услуги профессионального сервиса для обслуживания Common Rail, турбины, ТНВД и головки блока цилиндров. Именно эти детали наиболее часто выходят из строя и доставляют определенные неприятности в процессе эксплуатации. Поломка может полностью вывести агрегат из строя.

Как ездить на дизельном двигателе с турбиной современного типа?

Актуальные силовые агрегаты на тяжелом топливе не слишком сильно отличаются от бензиновых двигателей. Вопрос качества поездки может оказаться весьма серьезным, поскольку неправильная эксплуатация приводит к ряду проблем. Нужно помнить основные рекомендации, а также почитать особенности и индивидуальные советы в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля. Базовые рекомендации для таких двигателей следующие:

  • используйте высокий крутящий момент при низком показателе оборотов — не раскручивайте дизельный двигатель до высоких показателей оборотов силового агрегата;
  • воспользуйтесь удобным ранним переключением передач и прекрасными тяговыми характеристиками автомобиля с дизельным двигателем, это поможет получить комфорт;
  • не перегревайте агрегат, длительная работа на повышенных оборотах или эксплуатация на бездорожье в срединном режиме выводит из строя ТНВД и прочие важные модули;
  • не стоит гонять на дизельной машине — вы покупаете автомобиль для комфорта и низкого расхода, поэтому используйте все важные преимущества транспорта с такими чертами;
  • в городе вполне возможна поездка на скорости 60-70 километров в час с использованием последней передачи — это один из любимых режимов работы дизельного агрегата.

Нужно понимать, что дизель имеет совершенно иную структуру, нежели привычный нам бензиновый двигатель. Есть ряд преимуществ, но и недостатки имеются. Поэтому всегда нужно изучать рекомендации производителя по использованию автомобиля, иначе можно попасть в неприятную ситуацию. Используйте наиболее качественные решения поездки и всегда стремитесь соблюдать рекомендации завода. Это поможет сохранит работоспособность вашей машины.

В чем важные преимущества дизельного двигателя?

Силовой агрегат дизельного типа известен тем, что кушает меньше топлива, чем бензиновый собрат с подобными характеристиками мощности. Это действительно так, но силовой агрегат дизельного типа является одним из растратчиков бюджета на сервисе, он требует большего количества денег для выполнения всех поставленных задач. Поэтому стоит выделить такие чистые и неоспоримые преимущества силового агрегата на тяжелом топливе:

  • возможность раннего переключения передач, очень хороший крутящий момент, который подхватывает КПП в любом режиме и прекрасно едет даже в неудачно выбранном положении;
  • очень высокие показатели тяги непосредственно в процессе разгона, то есть на низких оборотах возникает самый высокий показатель оптимальной полезной мощности агрегата;
  • сниженный расход топлива в сравнении с бензином выравнивает стоимость эксплуатации силового агрегата на тяжелом топливе, так что он не обойдется вам намного дороже;
  • срок эксплуатации дизеля при соблюдении всех важных рекомендаций будет достаточно высоким, с аппаратом не возникает никаких проблем, многие доезжают до 500 000 км;
  • экологическая чистота выбросов намного лучше, чем у бензиновых вариантов, отсутствие угарный газ, а вот твердые частицы есть, и часто они превышают норму для авто такого класса.

Современные разработки силовых агрегатов становятся все более утонченными и требовательными. Поэтому стоит внимательно следить за каждым обновлением и перед покупкой изучать двигатель, информацию и отзывы о нем. Один и тот самый агрегат в разных поколениях автомобилей от производителя может иметь совершенно разные варианты эксплуатации. И в данном случае можно получить действительно разочарование при покупке.

Как эксплуатировать дизельный двигатель зимой?

Зимняя эксплуатация силового агрегата с дизельным топливом происходит несколько сложнее. Если бензин не застывает вообще в принципе, то температура помутнения дизельного топлива составляет -25 градусов Цельсия. Температура замерзания уже при -35 градусах исключает эксплуатацию авто в таких условия. Впрочем, сегодня есть солярка с присадками, которая без проблем используется в любых условиях. Есть ряд осторожных моментов:

  • зимой в дизельном двигателе неплохо было бы установить турботаймер, который продолжал бы медленно снижать температуру двигателя после поездки, когда вы уже вышли из авто;
  • также следует выбирать зимнее топливо на заправке, выбрав изначально нормальную заправочную станцию, на которой вы не зальете в бак некачественную жидкость;
  • можно также использовать ряд присадок для снижения температуру кристаллизации топлива, когда залитое в бак горючее превращается в гелеобразную массу;
  • после превращения солярки в гель придется везти машину на сервис, причем на эвакуаторе, чтобы вычистить топливные элементы и шланги для дальнейшего использования.

По этим причинам дизельные машины в северных условиях — это не самый удачный вариант. В средней полосе России такие авто вполне приемлемы и могут выполнять свои функции прекрасно. На юге вообще не возникает проблем с их эксплуатацией. Тем не менее, нужно учитывать ряд особенностей по использованию топлива и качеству сервисного обслуживания вашего авто. Предлагаем посмотреть небольшое видео про особенности дизельного автомобиля:

Подводим итоги

Есть ли смысл покупки дизельного автомобиля? В экономическом плане этого смысла практически нет. Но в плане поездки, ваши условия действительно серьезно поменяются. Вы познакомитесь с новой технологией, которая полностью открывает новое восприятие автомобильного транспорта. Есть ряд положительных и ряд отрицательных факторов использования такого транспорта. Но зачастую любители дизелей утверждают, что плюсы значительно превосходят минусы. Конечно, все это очень условно. Вы можете приобрести дизель и остаться крайне недовольным ситуацией при первой поломке зимой. Но помните, что качество эксплуатации напрямую зависит от вас.

Также следует помнить о заправке, которая может быт нормальной и ужасной. Если бензиновый агрегат от плохой заправки просто повысит расход, то дизельное топливо может уничтожить ряд дорогостоящих элементов в машине. Поэтому в Европе, к примеру, эксплуатировать дизельные агрегаты непроблематично. С другой стороны, всегда есть ряд сложностей во владении автомобилем с таким агрегатом. Так что если вы боитесь этих сложностей, лучше выбирайте бензиновую машину. Если же хотите попробовать нечто новое, смело покупайте турбодизель. А какой двигатель вы бы предпочли для личной эксплуатации?

Статья о главных плюсах и минусах дизельного двигателя. Важные особенности эксплуатации. В конце статьи — видео о том, какой мотор круче, бензиновый или дизель!


Содержание статьи:

При покупке автомобиля с широкой гаммой предлагаемых двигателей перед автомобилистом всегда стоит непростой вопрос, заключающийся не только в выборе оптимального сочетания мощности и рабочего объёма, но и типа мотора в целом. Противостояние дизелей и традиционных бензиновых агрегатов продолжается уде достаточно долго. Поскольку и те, и другие имеют ряд преимуществ и недостатков, рассмотрим их подробнее.

Какие бывают нюансы дизельного двигателя


Ещё совсем недавно благодаря тому, что дизельное топливо стоило почти вдвое дешевле бензина, на недостатки такого мотора смотрели сквозь пальцы, ведь дешевое топливо сочеталось с его малым расходом и великолепными тяговыми способностями автомобиля.

Главными же недостатками были повышенная шумность, сильная вибронагруженность и невысокая разгонная динамика.


Сейчас ситуация изменилась в корне, и хорошее дизельное топливо, несмотря на то, что это фактически попутный продукт нефтепереработки, стоит дороже бензина. Помимо этого сам дизельный мотор ощутимо дороже и сложнее в эксплуатации и обслуживании, чем бензиновый.

При таком соотношении факторов выбор уже не ограничивается размеренной экономичной ездой или динамичной, но чуть более расходной. Под вопросом стоит сам факт целесообразности приобретения автомобиля на дизельном топливе, ведь несмотря на огромную работу, направленную на устранение его слабых мест, часть недостатков по-прежнему устранить не получилось.

Мы не будем рассматривать в данной статье грузовой автотранспорт, для которого важнейшим показателем является тяга при высокой нагрузке, а также экономичность, поскольку большинство коммерческого автопарка вообще не предлагает бензиновых версий. Это обусловлено тем, что дизельный двигатель большого объёма при высоких нагрузках гораздо предпочтительнее своего бензинового собрата в плане экономичности. Ведь когда речь идёт о расходе топлива в десятки литров на сто километров, даже незначительная экономия выглядит внушительно в денежном выражении.

Кроме того, для подобных машин езда на высоких оборотах вообще не нужна. Бензиновый двигатель при максимальной нагрузке склонен к существенному увеличению расхода топлива, дизель в этой ситуации отличается большей стабильностью.

Особенности конструкции дизельного двигателя


Использование тяжёлого топлива предполагает совершенно иные принципы работы дизельного двигателя, что находит своё отражение в его конструкции. Периодически появляются новости о том, что тот или иной завод освоил производство дизельных моторов на основе бензиновой версии, это в основном относится к устаревшему производству маломощных моторов, которые не славятся своей надёжностью. Как признают специалисты, желательно, чтобы дизельный и бензиновый моторы не имели общих деталей и создавались независимо друг от друга.

Прежде всего, дизельный двигатель производят из гораздо белее прочных сплавов, а его детали, такие как блок цилиндров, поршни, шатуны, коленвал рассчитаны на гораздо большие нагрузки. Это связано с тем, что степень сжатия дизельного мотора составляет 19-24 единицы, а у бензинового всего 9-12. Это приводит к увеличению массы и габаритов агрегата.

Ключевое же отличие кроется в системах питания и зажигания. В бензиновом моторе смесеобразование происходит во впускной системе, то есть в цилиндр поступает готовая смесь топлива и воздуха, которая воспламеняется свечой зажигания. В дизельном всё несколько сложнее — сначала в камеру сгорания поступает воздух, который нагревается до 800 градусов Цельсия, после чего под огромным давлением туда впрыскивается топливо, и полученная смесь воспламеняется свечой накаливания.

В процессе горения создаётся огромное давление, которое и обеспечивает огромный крутящий момент, но в то же время приводит к повышенной шумности. Такой принцип действия обеспечивает стабильную работу мотора на обеднённых смесях, что и даёт хорошие показатели экономичности.


Огромное внимание при эксплуатации дизельного мотора следует уделять качеству топлива, поскольку применяемые топливные насосы высокого давления стоят гораздо дороже простого бензонасоса.

Данная система питания мотора сейчас получила наибольшее распространение, но существуют и более экзотичные варианты с насос-форсунками, в которых совмещены функции подачи и распыления топлива, что позволяет осуществлять замену только одного элемента при его выходе из строя, но делает дизельный двигатель ещё более требовательным. К тому же подобные узлы неремонтопригодны.

Высокая стоимость такого мотора обусловлена ещё и тем, что зачастую он оснащается рядом важных вспомогательных систем, таких как подогрев топливного бака и обратки, противосажевые фильтры и усиленные демпфирующие подушки.

Помимо этого, большинство современных дизелей оснащены турбонаддувом, что позволяет существенно улучшить динамические показатели и ускорить выход на максимальные обороты, экономичность при этом также немного улучшается. Основным негативным фактором при этом является цена как самого турбокомпрессора, так и его замены. Этот узел рассчитан на меньший срок эксплуатации, чем мотор, кроме того он очень чувствителен к качеству рабочих жидкостей и расходных материалов. В ряде случаев его ремонт не предусмотрен, компрессор меняется целиком.

Вопреки расхожему мнению, дизельные двигатели, так же как и бензиновые, могут подвергаться капитальному ремонту, технологии которого весьма сходны. Единственным моментом, который следует учитывать если вы приобретаете подержанный автомобиль или собираетесь его эксплуатировать долгие годы, является конструкция блока цилиндров.

Существуют дизельные моторы, в которых блок цилиндров и его головка объединены в единый неразборный элемент, что приводит к необходимости поиска специализированных мастерских, которые могли бы осуществить проточку подобной конструкции. Большинство сервисов попросту не имеют подобного оборудования.

Как правильно эксплуатировать дизельные двигателя


Что касается конечного потребителя, то ему важно помнить об основных нюансах дизеля, таких как использование разных его сортов в зимнее и летнее время. Дело в том, что соляр при отрицательных температурах густеет и полученная гелеобразная масса может попросту забить топливную систему и даже повредить её, поэтому до наступления холодов на АЗС завозят дизельное топливо со специальными присадками.

Это важно помнить тем, кто редко пользуется автомобилем, ведь заправившись в теплое время года, выехать зимой уже не получится. Для этого придётся приобретать присадки и доливать их в бак самостоятельно. Старая технология добавления в летний сорт соляра небольшого количества керосина может оказаться губительной для современного мотора.

Зимняя эксплуатация дизеля сопряжена ещё и с тем, что его крайне медленный прогрев не позволяет быстро добиться от штатной системы отопления нагрева салона. Для автомобилей с большим салоном, а также для внедорожников и универсалов это приводит к необходимости устанавливать автономный отопитель.

Не стоит забывать и про то, что необходимо пристальнее следить за уровнем топлива, ведь если закончится бензин, его достаточно просто долить в бак, в случае же с дизелем в систему попадает воздух, который без специальной прокачки запустить мотор уже не позволит.


В отличие от старых моделей, современные дизельные двигатели крайне чувствительны к качеству топлива, а невнимательность к этому факту может привести к гораздо более дорогостоящему ремонту, нежели в случае с бензиновым.

На этом фоне самым малозначимым недостатком дизельного мотора является достаточно узкий рабочий диапазон, что фактически выливается в необходимость чаще переключать передачи. Конечно, в случае с «автоматом» этот факт становится незаметным, но потребность в большем количестве передач очевидна.

Современный дизельный двигатель буквально нашпигован различными электронными системами, поэтому обслуживание должно осуществляться только в авторизованном центре. Кроме того, для этих моторов замена рабочих жидкостей должна производиться почти вдвое чаще.

Для многих автовладельцев важным фактором является безопасность. Дизельное топливо крайне сложно воспламеняется и не склонно к самовозгоранию или взрыву, поэтому в случае протечки топливного бака в результате серьёзного ДТП риск возникновения пожара крайне мал.

Борьба с недостатками дизельного двигателя


Все вышеперечисленные недостатки дизельных моторов обусловлены объективными причинами и их конструктивными особенностями, поэтому в ряде случаев избавиться от них практически невозможно.

Например, повышенная вибрация связана с резким нарастанием давления в камере сгорания в середине рабочего цикла, поэтому борьба с этим явлением ведётся в двух направлениях – уменьшение последствий, то есть применение подушек двигателя, эффективно гасящих вибрации и корректировка режима работы. Что касается последнего, то современные дизельные моторы отличаются пониженной степенью сжатия, это несколько стабилизирует процесс, но постепенно лишает дизель его преимуществ – крутящего момента и экономичности.

Снижение степени сжатия положительно влияет и на уменьшение шумности, но, как уже было сказано, отрицательных факторов у такого решения предостаточно. Единственным рациональным выходом пока является применение эффективной шумоизоляции.

Более дорогостоящие решения в виде демпферов крутильных колебаний также позволяют уменьшить недостатки данного типа двигателей, но, помимо роста стоимости, приводят к ещё большему усложнению процесса обслуживания.

Серьёзные работы ведутся над совершенствованием камеры сгорания, чтобы обеспечить качественное смесеобразование путём создания в ней турбулентных завихрений. Для стабилизации процесса воспламенения и снижения детонации разработаны моторы с двумя форсунками на цилиндр, что, однако, приводит к существенному удорожанию конструкции.


Более того, для полноты сгорания топлива применяется система рециркуляции, которая направляет часть выхлопа обратно во впускной коллектор, что снижает температуру в камере сгорания и может привести к преждевременному износу, поскольку полностью очистить газы от твёрдых частиц сажи практически невозможно.

Достоинства дизельного агрегата в автомобиле


Перечислим основные плюсы дизельного мотора:
  • экономичность;
  • больший ресурс;
  • тяговооружённость и огромный крутящий момент на низких оборотах.
Как видно, недостатков у такого мотора существенно больше, однако преимущества его столь значимы, что в определённых условиях полностью перекрывают все негативные факторы. К огромному сожалению, многие методы борьбы с недостатками существенно снижают конкурентные преимущества, поэтому к выбору такого мотора следует подходить осознанно, взвесив все «за» и «против».

Единственным негативным фактором, который был полностью устранён, является возможность саморазрушения дизеля. Это явление получило название «пошёл вразнос» и заключалось в бесконтрольном наборе оборотов мотором вплоть до выхода из строя. Современная система питания и электроника исключают возможность возникновения подобной ситуации.

Заключение о дизельном двигателе

Таким образом, дизельный двигатель является оправданным решением при интенсивной езде, перевозке большого количества груза или полной загрузке пассажирами, при буксировке прицепа или езде по бездорожью.

В случае степенной езды по хорошим дорогам экономичность данного типа мотора попросту не успеет компенсировать его цену, а также сложность и стоимость обслуживания. Стоит помнить, что недостатки дизеля на современном техническом уровне удалось лишь минимизировать, но не устранить.

Видео о том, какой двигатель круче, бензиновый или дизельный:

История дизеля начинается почти с изобретения бензинового двигателя. Николаус Август Отто изобрел и запатентовал бензиновый двигатель в 1876 году, который использовал принцип четырёхтактного сгорания, также известный на западе как «цикл Отто «, и это основная предпосылка для большинства автомобильных двигателей сегодня. В своей ранней стадии, однако, бензиновый двигатель был крайне неэффективным в своей работе, поэтому в те времена ещё долгое время широко использовался паровой двигатель для транспортировки всего, что было нужно транспортировать. Главным недостатком в работе обоих двигателей было то, что они эффективно использовали только около 10 процентов топлива из всего поступающего топлива в эти типы двигателей. Остальная часть просто превращалась в бесполезное тепло, а бензин выходил с выхлопом не сгоревшим.


Дизельный двигатель Porsche Cayenne S 2013 модельного года

Уже через 2 года — в 1878 году — Рудольф Дизель во время посещения политехнической средней школы в Германии (эквивалент инженерного университета в России) узнал о низкой эффективности работы бензиновых и паровых двигателей. Эта тревожная информация вдохновила его на создание двигателя, который мог бы работать с более высокой эффективностью, и он посвятил бóльшую часть своего времени на развитие такой технологии, которая бы позволила расходовать природные ресурсы нашей планеты гораздо эффективнее. И вот, наконец, только к 1892 году Дизель получил патент за то, что мы сегодня называем дизельным двигателем.


Рудольф Дизель и изобретённый им дизельный двигатель

Но если дизельные двигатели работают настолько эффективно, почему бы нам не использовать их чаще? Почему бы нам, в конце концов, не использовать только их? Вы можете увидеть слова «дизель», «солярка» и подумать о здоровенных грузовых автомобилях, извергающих из длинной выхлопной трубы чёрный, закопчённый дым при работе двигателями и создавая при этом довольно громкий гремящий шум. Этот негативный образ дизельных грузовиков сделал дизель менее привлекательным для обычных водителей в нашей стране, хотя дизель отлично подходит для перевозки крупных партий на большие расстояния, он практически никогда не был лучшим выбором для легковых автомобилей. Тем не менее, на сегодняшний день ситуация начинает меняться, и дизелем комплектуются даже заряженные версии легковых авто и изредка даже спортивные машины , так как современные технологии значительно улучшили дизельный двигатель, сделав его намного чище (экологичнее) и менее шумным.


А это дизельный двигатель большого теплохода мощностью около 10 000 лошадиных сил

Объясняя, как работает дизельный двигатель, мы будем опираться на то, что Вы уже знаете, как работает бензиновый четырёхтактный двигатель. Поэтому, если Вы ещё не сделали этого, Вам, вероятно, будет лучше прочитать сначала , чтобы получить ряд знаний и азов по основам двигателя внутреннего сгорания.

Дизель против бензина

В теории дизельный и бензиновый двигатели очень похожи. Они оба являются двигателями внутреннего сгорания, предназначенными для преобразования химической энергии топлива в доступную для дальнейшего движения автомобиля механическую энергию. Эта механическая энергия получается за счёт движения поршней вверх и вниз внутри цилиндров. Поршни соединены с коленчатым валом через шатуны, а сам коленвал имеет форму зигзага — получается, что линейное движение поршней создаёт вращательное движение коленвала, необходимое, чтобы повернуть колёса автомобиля и привести его (авто) в движение.

При этом, и дизельный, и бензиновый двигатели превращают топливо в механическую энергию через серию небольших взрывов, которые выталкивают поршни, заставляя их двигаться. Основное различие между дизелем и бензиновым «движком» заключается в том, что провоцирует эти взрывы. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, сжимается поршнями и возгорается от искры, которая появляется от свечей зажигания. В дизельном двигателе, однако, сначала поршнем сжимается воздух, и только затем топливо впрыскивается. Так как воздух нагревается, когда он сжимается, топливо воспламеняется.

Как работает дизельный двигатель?

Анимация ниже показывает, как работает дизельный двигатель, в действии — также 4 цикла работы. Вы можете сравнить его с анимацией работы бензинового двигателя и увидеть различия.

Дизельный двигатель использует четырёхтактный цикл сгорания:

  1. Такт впуска — когда открывается впускной клапан, впуская воздух. В это время поршень движется вниз, засасывая воздух.
  2. Такт сжатия — поршень движется вверх и сжимает воздух, которому некуда деваться, так как впускной клапан закрылся.
  3. Такт воспламенения — когда поршень достигает вершины (верхней мёртвой точки, ВМТ), топливо впрыскивается в нужное время и воспламеняется, сильно толкая поршень вниз.
  4. Такт выпуска отработавших газов — поршень снова движется вверх, выталкивая выхлопные газы, созданные при сгорании топливо-воздушной смеси, из выпускного клапана.

Вот все 4 цикла работы дизельного двигателя, но ещё проще:

Следует помнить, что дизельный двигатель, в отличие от бензинового, не имеет свеч зажигания, а также впускает в цилиндры сначала воздух, а затем солярку (в цилиндры бензинового двигателя топливо-воздушная смесь поступает уже готовой). Именно тепло сжатого воздуха зажигает топливо в дизельном двигателе.

Интересный момент: при своей работе топливо-воздушная смесь в дизельном двигателе сжимается гораздо сильнее, чем в бензиновом — если бензиновый двигатель сжимает топливо и воздух в соотношении от 8:1 до 12:1, то дизельный двигатель сжимает воздух в соотношении от 14:1 до более, чем 25:1.

Инжектор (форсунки) в дизеле

Одна большая разница между дизельным двигателем и бензиновым двигателем заключается в процессе впрыска топлива. Большинство автомобильных двигателей используют инжектор для этого (или в редких уже на сегодняшний день случаях карбюратор). Инжектор впрыскивает топливо непосредственно перед тактом впуска (вне цилиндра). Карбюратор смешивает воздух и топливо задолго до того, как воздух поступает в цилиндр. В двигателе автомобиля, таким образом, все топливо загружается в цилиндр во время такта впуска, а затем сжимается поршнем. Сжатие топливо-воздушной смеси ограничивает степень сжатия двигателя — если сжать слишком много воздуха, то смесь топлива и воздуха спонтанно воспламенится и испортит двигатель, так как такт воспламенения начнётся раньше того момента, когда поршень достигнет верхней точки.

Дизельные двигатели используют непосредственный впрыск топлива — дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр уже после того, как туда попадёт воздух. Инжектор или, как правильнее, топливные форсунки в дизельном двигателе является наиболее сложным компонентом и, нужно отметить, предметом большой доли экспериментов — в каждом конкретном двигателе инжектор может быть расположен в самых различных, а иногда и неожиданных местах. Инжектор должен быть способен выдерживать температуру и давление, которое создаётся внутри цилиндра, а ещё он должен смочь доставить топливо в виде мелкодисперсного тумана. Сделать так, чтобы этот туман, попадая в цилиндр, равномерно распределялся по нему, является большой проблемой, вот почему ряд дизельных двигателей используют специальные индукционные клапаны, камеры предварительного сгорания или другие устройства, чтобы создать завихрение воздуха в камере сгорания или иначе улучшить процесс зажигания и горения.


Работа топливной форсунки

Некоторые дизельные двигатели всё же содержат свечу. Когда дизельный двигатель холодный, процесс сжатия может не поднять до достаточно высокой температуры для воспламенения топлива сжатый воздух. Специальная свеча накаливания в дизеле по сути является проводом для электрического подогрева (представьте горячие проводки, которые Вы видели в тостере), который нагревает камеру сгорания и повышает, тем самым, температуру воздуха, когда двигатель холодный, так чтобы двигатель мог завестись.

Все функции в современном дизельном двигателе контролируются компьютером и продуманным набором датчиков, измеряющих практически всё: от оборотов коленчатого вала до системы охлаждения двигателя и температуры масла и даже положение двигателя относительно горизонта. Свечи накаливания используются редко сегодня на более мощных двигателях. Вместо них используются другие технологии, самая распространённая из которых — это более сильное сжатие воздуха (для большего нагрева) и более поздний впрыск топлива.

Тем не менее, в ряде дизельных двигателей не представляется возможным решить проблему запуска в холодную погоду указанным выше способом. Кроме того, есть двигатели, которые не имеют такие продвинутые технологии управления компьютером. Потому использование свечей накаливания для двух случаев выше решает проблему холодного запуска.

Дизельное топливо

Любое нефтяное топливо берёт своё начало из сырой нефти, которая, естественно, добывается из земли. Далее сырая нефть перерабатывается на нефтеперерабатывающих заводах и может быть разделена на несколько разных видов топлива, в том числе бензин, реактивное топливо, керосин и, конечно же, дизельное топливо (солярку).

Если Вы хоть раз пытались сравнить дизельное топливо и бензин, то Вы знаете, что они сильно разные. Даже их запах сильно отличается. Дизельное топливо тяжелее и более жирное. Оно испаряется значительно медленнее, чем бензин, а температура его кипения на самом деле выше, чем температура кипения воды. Вы, вероятно, часто слышали, что дизельное топливо называют «соляркой» — это потому что оно такое жирное (есть такое вещество — соляровое масло, и его раньше часто сравнивали с дизельным топливом).

Дизельное топливо испаряется медленнее, потому что оно тяжелее. Оно содержит больше углеродоатомов в длинных цепочках, чем бензин (бензин, как правило, имеет химическую формулу C9h30 (но может иметь и другую в зависимости от марки, октанового числа и т.п.), в то время как дизельное топливо, как правило, характеризуется формулой C14h40 ). Требуется меньшее время и количество этапов переработки для создания дизельного топлива, и поэтому оно как бы должно быть дешевле, чем бензин. Но в последние годы, однако, спрос на дизель поднялся по нескольким разным причинам, в том числе из-за повышенной индустриализации и строительства в нашей стране, и потому на сегодняшний день дизельное топливо стоит дороже бензина.

Дизельное топливо имеет более высокую так называемую плотность энергии , чем бензин. В среднем, 1 галлон (3,8 л) дизельного топлива содержит около 155×10 6 джоулей энергии, в то время как 1 галлон бензина содержит 132×10 6 джоулей. Это, в сочетании с повышенной эффективностью дизельных двигателей за счёт большей степени сжатия, объясняет, почему дизельные двигатели расходуют намного меньше топлива, нежели эквивалентные им бензиновые двигатели.

Дизельное топливо используется для питания широкого спектра транспортных средств и другой техники. Сюда, прежде всего, нужно включить, конечно же, дизельные грузовики, которые Вы видите крейсерящими по шоссе, но также дизель помогает двигаться лодкам, школьным автобусам, поездам, кранам, сельскохозяйственному оборудованию и тракторам, генераторам электричества и многой-многой другой технике. Подумайте о том, насколько важен дизель в экономике — без высокой эффективности дизельного топлива строительная индустрия и сельскохозяйственные предприятия страдали бы от требуемых инвестиций в топлива с низким энергопотреблением и эффективностью. Около 94 процентов грузов во всём мире — будь то отправленные грузовиками, поездами или кораблями — доставляются в конечные точки именно за счёт дизельного топлива.

Улучшение дизельного двигателя и дизельного топлива

С точки зрения окружающей среды дизель имеет и плюсы, и минусы. Плюс — дизель испускает очень небольшое количество угарного газа, углеводородов и углекислого газа — выбросов, более всего приводящих к глобальному потеплению. Минус — большие количества соединений азота и твёрдых частиц (сажи) высвобождаются во время сжигания дизельного топлива, что приводит к выпадению кислотных дождей, смогу и неудовлетворительному состоянию здоровья.

Во время большого нефтяного кризиса в 1970-х годах, европейские автомобильные компании начали рекламировать дизельные двигатели для коммерческого использования в качестве альтернативы бензину. Однако, те, кто попробовал их, были разочарованы — двигатели были очень громкими, и, когда потребители дизеля осматривали свои машины, то могли обнаружить их покрытыми чёрной копотью — той же сажи, ответственной за смог в больших городах.

За последние 30 до 40 лет, однако, огромные улучшения были сделаны в работе дизельного двигателя и чистоты дизельного топлива. Прямые впрыскивающие устройства в настоящее время контролируются передовыми компьютерами, которые контролируют сгорание топлива, повышение эффективности сокращения выбросов. Гораздо лучше рафинированные виды дизельного топлива, такие как дизтопливо с ультра низким содержанием серы в топливе (ULSD) снижает количество вредных выбросов. А модернизации двигателей, чтобы сделать их совместимыми с чистым топливом, становятся простой задачей. Другие технологии, такие как фильтры твёрдых частиц и каталитические нейтрализаторы, сжигают сажу и сокращают выбросы твёрдых частиц, оксида углерода и углеводородов на целых 90 процентов. Постоянно совершенствуя стандарты для экологически чистого топлива, Европейский Союз также будет толкать автоотрасль работать усерднее над снижением выбросов.


Вы может также слышали такой термин как «биодизель «. Это то же самое, что дизельное топливо? Биодизель является альтернативой или добавкой к дизельному топливу, которая может использоваться в дизельных двигателях практически без модернизации самих двигателей. При этом, как видно из названия, биодизель изготавливается не из нефти, вместо этого он приходит к нам из растительных масел или животных жиров, которые были химически изменены. Интересный факт: сам Рудольф Дизель изначально рассматривал растительное масло в качестве топлива для своего изобретения.


Биодизель может быть использован либо в сочетании с обычным дизельным топливом, либо полностью самостоятельно. Вы можете прочитать больше об альтернативных видах топлива

Без искры возгорится пламя! — Авторевю

Когда мы загоняли в климатическую камеру два Peugeot 408, один с бензиновым атмосферником 1.6, а второй с турбодизелем того же рабочего объема, я тоже был уверен, что знаю правильный ответ.

Что нужно для успешного запуска двигателя внутреннего сгорания? Ответ очевиден: устойчивое воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания.

В бензиновом двигателе с распределенным впрыском топлива, как на нашем Peugeot, топливовоздушная смесь готовится еще до того, как попадет в цилинд­ры, и потому является гомогенной, то есть однородной. Искра от свечи воспламенит ее при условии, что пары бензина и воздух будут находиться в определенном соотношении, причем в довольно узком диапазоне. Кроме того, испаряемость топлива не должна быть ниже допустимого уровня, иначе бензин начнет конденсироваться на холодных стенках впускного коллектора — и если его там будет слишком много, он попросту зальет свечи на такте впуска.

В дизельном двигателе топливо воспламеняется от контакта с горячим воздухом. Поэтому при должных пусковых оборотах, обеспечивающих достаточный нагрев воздуха на такте сжатия, для дизеля остаются наиболее важными еще два фактора. Во-первых, температура воздуха во впускном коллекторе: чем она ниже, тем, соответственно, ниже температура в цилиндре в конце такта сжатия. Во-вторых, вязкость топлива — чем оно жиже, тем шире будет факел распыла и тем лучше его воспламенение. Для бензинового же мотора важны мощность искры и верное соотношение паров бензина и воздуха

С дизелем картина иная. В цилиндр на такте впуска поступает не топливовоздушная смесь, а только воздух. Само же дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, причем уже в конце такта сжатия. То есть смесь готовится прямо в цилиндре — и потому она гетерогенная, то есть разнородная. Воспламенение начинается по границам факела распыла топлива, то есть там, где локально образовался «правильный» сос­тав смеси, способный к воспламенению. И в этом смысле у дизеля есть преимущество: пусковые качества в гораздо меньшей степени зависят и от испаряемости топлива, и от качества приготовления топ­ливовоздушной смеси.

Но все мы, из личного опыта или понаслышке, знаем, что в лютую стужу риск не запустить дизельный мотор гораздо выше, чем в случае с бензиновым двигателем. Почему?

В первую очередь потому, что при низких температурах дизельному мотору особенно важна «пусковая» частота вращения коленвала. Если аккумулятор подсел на морозе и стартер еле-еле вращает коленвал в загустевшем масле, то у дизеля, то есть двигателя с воспламенением от сжатия, шансов на запуск нет. Воздух в цилиндрах сжимается медленно, часть его успевает просочиться через зазоры между цилиндром и поршневыми кольцами, поэтому давление в конце такта сжатия будет недостаточным, чтобы достичь необходимой для воспламенения температуры. У бензинового мотора в такой ситуации шансы и впрямь выше.

А что показали наши холодные пуски?

Подобный эксперимент мы проводим не впервые. Почти четыре года назад (АР №1, 2010) мы в этой же лаборатории сравнили пусковые качества двух фургонов — бензиновой Газели и дизельного Ducato. Тогда не был преодолен даже начальный барьер — на 25-градусном морозе ни один из фургончиков не завелся (по нашим правилам допускается три попытки пуска по 15 секунд каждая). Хотя в бак Газели был залит зимний бензин для умеренного климата, а Ducato был и вовсе заправлен арктическим дизтопливом.

На этот раз топливо такое же. Как водится, перед экспериментом мы проверили его в аккредитованной лаборатории. Предельная температура фильтруемости дизельного топлива минус 60°С — это настоящая арктическая солярка! А давление насыщенных паров, определяющее испаряемость бензина (в случае с Peugeot 408 это АИ-95, а Газель была заправлена АИ-92), оказалось равным 74 кПа, что укладывается в норму (65-95 кПа) для зимнего бензина с четвертым классом испаряемости по старому ГОСТу 51105-97. Увы, нынешний технический регламент допускает куда больший плюрализм: наш бензин можно с равным успехом назвать как зимним (50-100 кПа), так и летним (45-80кПа).

Бензиновый Peugeot 408 — тот самый автомобиль, который сейчас завершает марафон наших ускоренный ресурсных испытаний, поэтому перед экспериментом мы поставили новые свечи. В картерах обоих автомобилей — свежее масло Total Quartz Ineo First 0W-30, рекомендованное Peugeot для температур ниже минус 30°С. Но у дизельной машины и емкость батареи повыше (70, а не 60 А·ч), и стартер помощнее (1,4 кВт против 0,9).

У дизельного Peugeot (фото 1) лобовое стекло оттаивает лучше, но это благодаря тому, что автоматика климат-контроля при 25-градусном морозе отдала приоритет именно обогреву стекла, направив на него и тепло от киловаттного электронагревателя. А в бензиновом седане, оснащенном «печкой» с ручным управлением, настройки были зафиксированы: распределение воздушных потоков — на стекло и в ноги; скорость вентилятора — третья. За 20 минут лобовое стекло бензинового Peugeot (фото 2) очистилось ото льда лишь на четверть — в истории наших испытаний в климатической камере хуже выступила только Лада Гранта, отогревшая на лобовом стекле лишь два маленьких пятнышка

У дизельного Peugeot (фото 1) лобовое стекло оттаивает лучше, но это благодаря тому, что автоматика климат-контроля при 25-градусном морозе отдала приоритет именно обогреву стекла, направив на него и тепло от киловаттного электронагревателя. А в бензиновом седане, оснащенном «печкой» с ручным управлением, настройки были зафиксированы: распределение воздушных потоков — на стекло и в ноги; скорость вентилятора — третья. За 20 минут лобовое стекло бензинового Peugeot (фото 2) очистилось ото льда лишь на четверть — в истории наших испытаний в климатической камере хуже выступила только Лада Гранта, отогревшая на лобовом стекле лишь два маленьких пятнышка

Скорость оттаивания заднего стекла зависит в основном от мощности его электрообогрева. У бензинового и дизельного седанов она одинакова — Peugeot 408 отогревает заднее стекло столь же эффективно, как, например, Hyundai Solaris

Первый рубеж в 25 градусов мороза оба автомобиля взяли играючи: двигатели запустились моментально. А попутно вновь подтвердилось, что дизель — мотор «холодный». После двухминутного прогрева на холостых оборотах и последующей 20-минутной работы на оборотах, равных половине частоты вращения коленвала, соответствующей максимальной мощности, температура масла в дизеле была на 28°С ниже, чем в бензиновом моторе, а температура охлаждающей жидкости — на все 35°С! Даже несмотря на то что дизельный Peugeot оснащен киловаттным электронагревателем воздуха и автоматическим управлением отопителя (бензиновый собрат был с простенькой «печкой»), в салоне дизельной машины было гораздо холоднее: на шесть градусов меньше на уровне ног водителя и на восемь — на заднем ряду.

Полная версия доступна только подписчикамПодпишитесь прямо сейчас

я уже подписан

Температура в камере сгорания дизельного двигателя и давление

Дизельный двигатель сегодня является вторым по степени распространенности типом ДВС после бензинового агрегата. Конструктивно дизельный мотор похож на бензиновый аналог, так как имеет все те же цилиндры, шатуны, поршни, коленвал  и т.д. При этом все детали более массивные и тяжелые, ведь они должны выдерживать повышенные нагрузки.

Дело в том, что степень сжатия в дизеле выше, чем в агрегатах на бензине. Если в бензиновом моторе указанный средний показатель составляет от 9-и до 11-и единиц, то в дизельном уже целых 20-24. По этой причине дизельный двигатель тяжелее и крупнее бензинового агрегата.

Главным же отличием является способ приготовления, подачи и воспламенения топливно-воздушной смеси. В большинстве моторов на бензине рабочая смесь образуется во впускном коллекторе и «засасывается» в цилиндры.

После подачи в цилиндры рабочая смесь воспламеняется в камере сгорания от искры. При этом в дизельном двигателе топливо и воздух подаются отдельно, при этом смесь воспламеняется самостоятельно от резкого сжатия и нагрева.

Далее мы поговорим о том, какие процессы протекают в камере сгорания дизельного двигателя, как реализована подача дизтоплива, каким образом происходит смесеобразование и воспламенение заряда, а также какое давление и температура в камере сгорания дизеля.

Содержание статьи

Камеры сгорания дизельных двигателей и особенности работы такого ДВС

Начнем с того, что камеры сгорания дизельных двигателей несколько отличаются от бензиновых. Существует два основных типа камер:

  • неразделенная камера сгорания дизельного мотора;
  • разделенная камера сгорания дизельного ДВС;

Неразделенный тип является однообъемной камерой, как правило, простой формы, которая согласована с расположением форсунок. Такие камеры обычно выполняются в днище поршней, также могут быть изготовлены частично в днище и частично в ГБЦ, редко только в головке блока.

Разделенный тип камеры сгорания предполагает два отдельных друг от друга объема, которые соединены посредством особых каналов. Таких каналов может быть от одного и больше.

Если говорить о плюсах и минусах, первый тип позволяет обеспечить двигателю лучший КПД, однако температуры в такой камере сгорания выше. Также растут и ударные нагрузки. Что касается разделенных камер сгорания, КПД меньше, однако удается реализовать более полноценное сгорание топлива, такой дизель меньше коксуется, дымит и т.д.

Как сгорает топливо в дизельном двигателе

Теперь давайте рассмотрим сам процесс горения. Как известно, для горения топлива необходимо определенное количество кислорода, а также источник, который позволит смеси воспламениться.

В дизеле вместо внешней искры таким источником является высокая температура, то есть нагрев.

Указанный нагрев достигается благодаря тому, что воздух в цилиндре сильно сжимается, а дизтопливо подается в самый последний момент. Это обусловлено тем, что температура, необходимая для воспламенения, растет с ростом давления, при этом температура самовоспламенения топлива в подобных условиях понижается.

Другими словами, топливно-воздушная смесь в дизельном двигателе самовоспламеняется от высокого давления и нагрева. При этом нормальная работа мотора сильно зависит от правильно настроенного впрыска, качественного сжатия смеси, а также от полноты сгорания заряда в цилиндрах.

В самом начале в цилиндр подается воздух, сжимается и нагревается. Далее топливо впрыскивается в камеру сгорания дизельного двигателя, во время впрыска происходит его распыление.

Затем возникает самовоспламенение, пламя распространяется по цилиндру. Впрыск горючего останавливается, а остатки топлива продолжают гореть. Далее процесс повторяется.

Как видно, хотя подача и горение заряда в дизеле протекает за очень короткий промежуток времени, этот отрезок можно разделить на этапы:

  • Первый этап- впрыск топлива до начала его воспламенения (задержка воспламенения). Форсунки на данном этапе подают солярку, причем в распыленном виде. Образуется топливный «туман», который распространяется в сильно сжатом и нагретом воздухе.

Фактически туман представляет собой мельчайшие капли топлива, но они не воспламеняются. Дело в том, что сначала горючее должно испариться.

Только после этого произойдет смешивание испаренного дизтоплива с воздухом, а сама смесь нагреется до температуры, необходимой для самостоятельного воспламенения. Отметим, что задержка воспламенения должна быть короткой.

  • Второй этап-воспламенение и распространение фронта пламени по цилиндру. Дело в том, что после воспламенения сразу горит не весь объем, а возникают точечные «очаги» возгорания. Они локализуются в местах, где топливо наиболее качественно смешалось с воздухом, а температура в камере около 1700 К.

Такое начальное горение приводит к повышению температуры и давления в цилиндре. В результате топливо, которое еще не загорелось, активно испаряется и смешивается с воздухом. В этот момент фактически происходит полное возгорание смеси в цилиндре, при этом резко увеличивается давление.

  • Наступает третий этап, года топливо непосредственно сгорает. Инжекторная форсунка еще впрыскивает солярку, горючее уже сразу загорается от контакта с пламенем в камере сгорания. Пламя в этот момент эффективно распространяется по всему объему, давление также максимально.

Именно на данном этапе давление в результате сгорающего топлива с большой силой толкает поршень, заставляя двигатель совершать полезную работу. Что касается температуры, показатель растет до 2200 К.

  • Завершающий четвертый этап является моментом, когда остатки топлива догорают в цилиндре. В это время поршень уже перемещается вниз, что означает падение давления и температуры.

Как видно, давление в камере сгорания дизельного двигателя играет первостепенную роль для реализации самовоспламенение топлива. Что касается впрыска, необходимо, чтобы солярка подавалась в строго определенный момент, в нужном количестве, а также качественно распылялась.

Если возникнут сбои, распространение пламени будет нарушено, температура в камере сгорания дизельного двигателя  повышается,  возникает риск детонации, топливо не сгорает в полном объеме и т.д.

Частые проблемы дизелей: момент впрыска и компрессия

Если сжатие смеси в цилиндре оказывается недостаточным, во время работы двигателя можно услышать шумы и металлические стуки. Дело в том, что в таком случае смеси нужно больше времени, чтобы нагреться до температуры воспламенения.

Получается, снижение компрессии дизельного двигателя увеличивает время до воспламенения заряда.

При этом в цилиндре несгоревшей смеси будет больше, чем нужно. В результате в момент возгорания такого заряда процесс горения приобретает взрывной характер, давление резко увеличивается, появляется ударная волна и детонация, разрушая ЦПГ и оказывая значительные нагрузки на детали мотора.

Также снижение компрессии приводит к тому, что дизель начинает дымить. Выхлоп может быть черным или серовато-белым. В случае с белым дымом из выхлопной трубы, дизтопливо попросту неэффективно воспламеняется в момент, когда поршень доходит до ВМТ.

Затем поршень идет вниз, температура и давление дополнительно снижаются, нет условий для горения. Получается, несгоревшая солярка испаряется и далее попадает в выпускную систему

То же самое происходит и в том случае, если впрыск дизтоплива слишком поздний. Другими словами, компрессия в цилиндрах нормальная, но подача топлива с опозданием приводит к тому, что поршень уже идет вниз, нет нужного сжатия и давления для самовоспламенения.

Если же выхлоп черный, это может указывать на то, что форсунки «переливают», то есть подача горючего происходит в большем объеме, чем необходимо. Простыми словами, дизтоплива много, а кислорода просто недостаточно на такое количество горючего.

Имеющийся кислород позволяет выгореть только части топлива, а несгоревшие остатки превращаются в углерод, что и проявляется в виде характерного черного дыма из выхлопной трубы.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое степень сжатия двигателя. Из этой статьи вы узнаете о данном параметре применительно к двигателю внутреннего сгорания и особенностям его работы.

Еще отметим, что к похожим проблемам может приводить недостаточная подача воздуха (например, забит воздушный фильтр), завоздушивание системы питания дизельного двигателя и т.д.

В итоге, если нарушается нормальный процесс смесеобразования, это закономерно влияет на момент воспламенения и последующую эффективность сгорания топливного заряда в цилиндрах.

Что в итоге

С учетом вышесказанного становится понятно, что дизель особенно нуждается в высокоточном топливном впрыске. От этого напрямую завит КПД, ресурс мотора, экономичность, уровень токсичности отработавших газов и ряд других важных параметров.

По этой причине дизельные форсунки на современных типах указанных моторов способны обеспечить так называемый фазированный (многофазный) впрыск,  подавая дизтопливо до 10 раз за один рабочий такт мотора.

Напоследок отметим, что сегодня привычный ТНВД с механическими форсунками активно заменяется насос-форсунками или системой Common Rail, позволяя добиться максимальной эффективности впрыска горючего на всех этапах подачи топлива в камеру сгорания.

Подобные решения в сочетании с турбокомпрессором позволяют современному дизельному мотору уверенно конкурировать на рынке с бензиновыми аналогами, при этом высокая топливная экономичность остается главным преимуществом дизельного двигателя.

Читайте также

Дизельный двигатель — Energy Education

Рис. 1 Схема рядного четырехцилиндрового двигателя. Поршни серого цвета, коленвал зеленого цвета, блок прозрачный [1]

Дизельный двигатель представляет собой тепловой двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе. Эти двигатели приводят в действие небольшие электрические генераторы, называемые дизельными генераторами, часто в отдаленных районах, а также двигатели легковых и грузовых автомобилей (как больших, так и малых).

Процессы

Зажигание топлива

Дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия.Температура молекул газа повышается при уменьшении объема по закону идеального газа (если газ при этом не охлаждается). Дизельные двигатели полагаются на это. Поршень сжимает воздух в цилиндре (см. рис. 1), сильно нагревая его. Затем дизельное топливо распыляется в форсунках, и в горячий воздух распыляется туман. Горячий воздух сразу воспламеняет топливо, обеспечивая воспламенение. [2]

Это воспламенение заставляет дизельное топливо сгорать с кислородом из атмосферы, что превращает химическую энергию в повышенную температуру, что позволяет газу выталкивать поршень обратно, см. рис. 1.

В холодном состоянии в дизельных двигателях используется нагретый кусок металла, называемый свечой накаливания, который способствует воспламенению дизеля. [3]

Запуск

Запуск дизельного двигателя сложнее запуска бензинового из-за того, что дизельные двигатели воспламеняют свое топливо. Стартер дизельного двигателя должен быть достаточно мощным, чтобы сжимать газ внутри цилиндров, воспламеняя дизельно-воздушную смесь. Это требует более высокой потребляемой мощности, чем традиционный двигатель с искровым зажиганием, поэтому дизельные двигатели имеют более надежные батареи.

Детали дизельного двигателя

Блок

Блок является основой двигателя. Это большой металлический блок, обычно алюминиевый или стальной, с прорезанными в нем отверстиями для цилиндров.

Цилиндры

Работа выполняется в цилиндрах двигателя. Топливо впрыскивается в цилиндры, где оно воспламеняется при сжатии дизельного топлива и воздуха, что приводит к взрыву. Этот взрыв приводит в движение поршни, совершая работу, позволяя транспортному средству двигаться вперед.

Поршни

Поршни — это устройства, которые скользят вверх и вниз внутри цилиндров. Их работа состоит в том, чтобы скользить внутрь и наружу, соединенные с коленчатым валом, чтобы сжимать воздух, впрыскиваемый в камеру — это вызывает нагрев воздуха. Объем воздуха, поступающего в камеру, сжимается примерно в 14-25 раз по сравнению с первоначальным объемом. [4]

Распредвал

основной артикул

Распределительный вал — это устройство, которое управляет синхронизацией двигателя.Работа распределительного вала заключается в регулировании подачи топлива в двигатель и выпуска выхлопных газов. Эта, казалось бы, простая работа может оказать большое влияние на работу двигателя.

Форсунки

Топливная форсунка предназначена для распыления топлива. Это означает превращение жидкого топлива в туман, что резко увеличивает площадь его поверхности. Это позволяет топливу сгорать быстрее, давая больший импульс поршню. Топливные форсунки — это улучшение по сравнению с карбюраторами, поскольку они требуют меньшего обслуживания и лучше распыляют топливо.Впрыск топлива обеспечивает более высокую эффективность двигателя, что может привести к увеличению мощности и увеличению расхода топлива.

Коленчатый вал

основной артикул

Коленчатый вал является наиболее важной частью двигателя, поскольку он соединяет части вместе и позволяет двигателю создавать мощность. Его цель состоит в том, чтобы превратить прямолинейное (вверх и вниз) движение поршней во вращательное движение. Один конец коленчатого вала прикреплен к распределительному валу через зубчатый ремень.Другой конец подключен к маховику, который регулирует мощность, выходящую из двигателя, что-то вроде защиты от перенапряжения для вашего компьютера.

Стартер

Это одно из самых больших отличий дизельного двигателя от бензинового. Поскольку дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия, стартер должен быть в состоянии вызвать это сжатие, чтобы двигатель начал двигаться. Это означает, что аккумулятор автомобиля с дизельным двигателем должен быть более мощным, чем аккумулятор автомобиля с бензиновым двигателем.

Для дальнейшего чтения

Ссылки

Дизельный двигатель — Energy Education

Рис. 1 Схема рядного четырехцилиндрового двигателя. Поршни серого цвета, коленвал зеленого цвета, блок прозрачный [1]

Дизельный двигатель представляет собой тепловой двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе. Эти двигатели приводят в действие небольшие электрические генераторы, называемые дизельными генераторами, часто в отдаленных районах, а также двигатели легковых и грузовых автомобилей (как больших, так и малых).

Процессы

Зажигание топлива

Дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия. Температура молекул газа повышается при уменьшении объема по закону идеального газа (если газ при этом не охлаждается). Дизельные двигатели полагаются на это. Поршень сжимает воздух в цилиндре (см. рис. 1), сильно нагревая его. Затем дизельное топливо распыляется в форсунках, и в горячий воздух распыляется туман. Горячий воздух сразу воспламеняет топливо, обеспечивая воспламенение. [2]

Это воспламенение заставляет дизельное топливо сгорать с кислородом из атмосферы, что превращает химическую энергию в повышенную температуру, что позволяет газу выталкивать поршень обратно, см. рис. 1.

В холодном состоянии в дизельных двигателях используется нагретый кусок металла, называемый свечой накаливания, который способствует воспламенению дизеля. [3]

Запуск

Запуск дизельного двигателя сложнее запуска бензинового из-за того, что дизельные двигатели воспламеняют свое топливо.Стартер дизельного двигателя должен быть достаточно мощным, чтобы сжимать газ внутри цилиндров, воспламеняя дизельно-воздушную смесь. Это требует более высокой потребляемой мощности, чем традиционный двигатель с искровым зажиганием, поэтому дизельные двигатели имеют более надежные батареи.

Детали дизельного двигателя

Блок

Блок является основой двигателя. Это большой металлический блок, обычно алюминиевый или стальной, с прорезанными в нем отверстиями для цилиндров.

Цилиндры

Работа выполняется в цилиндрах двигателя.Топливо впрыскивается в цилиндры, где оно воспламеняется при сжатии дизельного топлива и воздуха, что приводит к взрыву. Этот взрыв приводит в движение поршни, совершая работу, позволяя транспортному средству двигаться вперед.

Поршни

Поршни — это устройства, которые скользят вверх и вниз внутри цилиндров. Их работа состоит в том, чтобы скользить внутрь и наружу, соединенные с коленчатым валом, чтобы сжимать воздух, впрыскиваемый в камеру — это вызывает нагрев воздуха. Объем воздуха, поступающего в камеру, сжимается примерно в 14-25 раз по сравнению с первоначальным объемом. [4]

Распредвал

основной артикул

Распределительный вал — это устройство, которое управляет синхронизацией двигателя. Работа распределительного вала заключается в регулировании подачи топлива в двигатель и выпуска выхлопных газов. Эта, казалось бы, простая работа может оказать большое влияние на работу двигателя.

Форсунки

Топливная форсунка предназначена для распыления топлива. Это означает превращение жидкого топлива в туман, что резко увеличивает площадь его поверхности.Это позволяет топливу сгорать быстрее, давая больший импульс поршню. Топливные форсунки — это улучшение по сравнению с карбюраторами, поскольку они требуют меньшего обслуживания и лучше распыляют топливо. Впрыск топлива обеспечивает более высокую эффективность двигателя, что может привести к увеличению мощности и увеличению расхода топлива.

Коленчатый вал

основной артикул

Коленчатый вал является наиболее важной частью двигателя, поскольку он соединяет части вместе и позволяет двигателю создавать мощность.Его цель состоит в том, чтобы превратить прямолинейное (вверх и вниз) движение поршней во вращательное движение. Один конец коленчатого вала прикреплен к распределительному валу через зубчатый ремень. Другой конец подключен к маховику, который регулирует мощность, выходящую из двигателя, что-то вроде защиты от перенапряжения для вашего компьютера.

Стартер

Это одно из самых больших отличий дизельного двигателя от бензинового. Поскольку дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия, стартер должен быть в состоянии вызвать это сжатие, чтобы двигатель начал двигаться.Это означает, что аккумулятор автомобиля с дизельным двигателем должен быть более мощным, чем аккумулятор автомобиля с бензиновым двигателем.

Для дальнейшего чтения

Ссылки

Дизельный двигатель — Energy Education

Рис. 1 Схема рядного четырехцилиндрового двигателя. Поршни серого цвета, коленвал зеленого цвета, блок прозрачный [1]

Дизельный двигатель представляет собой тепловой двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе. Эти двигатели приводят в действие небольшие электрические генераторы, называемые дизельными генераторами, часто в отдаленных районах, а также двигатели легковых и грузовых автомобилей (как больших, так и малых).

Процессы

Зажигание топлива

Дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия. Температура молекул газа повышается при уменьшении объема по закону идеального газа (если газ при этом не охлаждается). Дизельные двигатели полагаются на это. Поршень сжимает воздух в цилиндре (см. рис. 1), сильно нагревая его. Затем дизельное топливо распыляется в форсунках, и в горячий воздух распыляется туман. Горячий воздух сразу воспламеняет топливо, обеспечивая воспламенение. [2]

Это воспламенение заставляет дизельное топливо сгорать с кислородом из атмосферы, что превращает химическую энергию в повышенную температуру, что позволяет газу выталкивать поршень обратно, см. рис. 1.

В холодном состоянии в дизельных двигателях используется нагретый кусок металла, называемый свечой накаливания, который способствует воспламенению дизеля. [3]

Запуск

Запуск дизельного двигателя сложнее запуска бензинового из-за того, что дизельные двигатели воспламеняют свое топливо.Стартер дизельного двигателя должен быть достаточно мощным, чтобы сжимать газ внутри цилиндров, воспламеняя дизельно-воздушную смесь. Это требует более высокой потребляемой мощности, чем традиционный двигатель с искровым зажиганием, поэтому дизельные двигатели имеют более надежные батареи.

Детали дизельного двигателя

Блок

Блок является основой двигателя. Это большой металлический блок, обычно алюминиевый или стальной, с прорезанными в нем отверстиями для цилиндров.

Цилиндры

Работа выполняется в цилиндрах двигателя.Топливо впрыскивается в цилиндры, где оно воспламеняется при сжатии дизельного топлива и воздуха, что приводит к взрыву. Этот взрыв приводит в движение поршни, совершая работу, позволяя транспортному средству двигаться вперед.

Поршни

Поршни — это устройства, которые скользят вверх и вниз внутри цилиндров. Их работа состоит в том, чтобы скользить внутрь и наружу, соединенные с коленчатым валом, чтобы сжимать воздух, впрыскиваемый в камеру — это вызывает нагрев воздуха. Объем воздуха, поступающего в камеру, сжимается примерно в 14-25 раз по сравнению с первоначальным объемом. [4]

Распредвал

основной артикул

Распределительный вал — это устройство, которое управляет синхронизацией двигателя. Работа распределительного вала заключается в регулировании подачи топлива в двигатель и выпуска выхлопных газов. Эта, казалось бы, простая работа может оказать большое влияние на работу двигателя.

Форсунки

Топливная форсунка предназначена для распыления топлива. Это означает превращение жидкого топлива в туман, что резко увеличивает площадь его поверхности.Это позволяет топливу сгорать быстрее, давая больший импульс поршню. Топливные форсунки — это улучшение по сравнению с карбюраторами, поскольку они требуют меньшего обслуживания и лучше распыляют топливо. Впрыск топлива обеспечивает более высокую эффективность двигателя, что может привести к увеличению мощности и увеличению расхода топлива.

Коленчатый вал

основной артикул

Коленчатый вал является наиболее важной частью двигателя, поскольку он соединяет части вместе и позволяет двигателю создавать мощность.Его цель состоит в том, чтобы превратить прямолинейное (вверх и вниз) движение поршней во вращательное движение. Один конец коленчатого вала прикреплен к распределительному валу через зубчатый ремень. Другой конец подключен к маховику, который регулирует мощность, выходящую из двигателя, что-то вроде защиты от перенапряжения для вашего компьютера.

Стартер

Это одно из самых больших отличий дизельного двигателя от бензинового. Поскольку дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия, стартер должен быть в состоянии вызвать это сжатие, чтобы двигатель начал двигаться.Это означает, что аккумулятор автомобиля с дизельным двигателем должен быть более мощным, чем аккумулятор автомобиля с бензиновым двигателем.

Для дальнейшего чтения

Ссылки

Как работают дизельные двигатели?

Основное различие между дизельным двигателем и бензиновым двигателем заключается в том, что в дизельном двигателе топливо впрыскивается в камеры сгорания через форсунки топливных форсунок как раз тогда, когда воздух в каждой камере подвергается такому большому давлению, что становится достаточно горячим для самовоспламенения топлива.

Ниже приводится пошаговое описание того, что происходит при запуске автомобиля с дизельным двигателем.
  1. Вы поворачиваете ключ в замке зажигания.

    Затем вы ждете, пока двигатель не нагреется в цилиндрах до достаточного количества тепла для удовлетворительного запуска. (Большинство автомобилей имеют небольшую лампочку, которая говорит «Подождите», но знойный компьютерный голос может выполнять ту же работу на некоторых автомобилях.) Поворот ключа запускает процесс, при котором топливо впрыскивается в цилиндры под таким высоким давлением, что оно нагревает цилиндры. воздух в цилиндрах сам по себе.Время, необходимое для прогрева, резко сократилось — вероятно, не более 1,5 секунд в умеренную погоду.

    Дизельное топливо менее летучее, чем бензин, и его легче запустить, если камера сгорания предварительно прогрета, поэтому производители изначально устанавливали маленькие свечи накаливания, которые работали от аккумулятора для предварительного нагрева воздуха в цилиндрах при первом запуске двигателя. Усовершенствованные методы управления подачей топлива и более высокое давление впрыска теперь создают достаточно тепла, чтобы достать топливо без свечей накаливания, но свечи по-прежнему используются для контроля выбросов: дополнительное тепло, которое они обеспечивают, помогает сжигать топливо более эффективно.В некоторых автомобилях эти камеры все еще есть, в других нет, но результаты все те же.

    Свечи накаливания обеспечивают дополнительное тепло для более эффективного сжигания топлива.

  2. Загорается индикатор «Старт».

    Когда вы его видите, вы нажимаете на педаль газа и поворачиваете ключ зажигания в положение «Старт».

  3. Топливные насосы подают топливо из топливного бака в двигатель.

    По пути топливо проходит через пару топливных фильтров, которые очищают его, прежде чем оно попадет к форсункам топливных форсунок.Правильный уход за фильтром особенно важен для дизельных двигателей, потому что загрязнение топливом может засорить крошечные отверстия в форсунках форсунок.

    Фильтр дизельного топлива

  4. Топливный насос высокого давления нагнетает топливо в подающую трубку.

    Эта нагнетательная трубка называется направляющей и держит ее там под постоянным высоким давлением 23 500 фунтов на квадратный дюйм (psi) или даже выше, пока она подает топливо в каждый цилиндр в нужное время. (Давление впрыска бензинового топлива может составлять всего от 10 до 50 фунтов на квадратный дюйм!) Топливные форсунки подают топливо в виде тонкого распыления в камеры сгорания цилиндров через форсунки, управляемые блоком управления двигателем (ECU), который определяет давление, когда происходит распыление топлива, как долго оно длится и другие функции.

    Анатомия топливной форсунки

    Другие дизельные топливные системы используют гидравлику, кристаллические пластины и другие методы управления впрыском топлива, и разрабатываются новые дизельные двигатели, которые еще более мощные и отзывчивые.

    Система впрыска топлива Common Rail

  5. Топливо, воздух и «огонь» встречаются в цилиндрах.

    В то время как предыдущие шаги доставляют топливо туда, где оно должно быть, одновременно выполняется другой процесс, чтобы доставить воздух туда, где он должен быть для финальной, огненной игры мощности.

    В обычных дизелях воздух поступает через воздухоочиститель, очень похожий на фильтры в автомобилях с газовым двигателем. Однако современные турбонагнетатели могут нагнетать в цилиндры больший объем воздуха и могут обеспечивать большую мощность и экономию топлива при оптимальных условиях. Турбокомпрессор может увеличить мощность дизельного автомобиля на 50 процентов, при этом снизив расход топлива на 20-25 процентов.

  6. Горение распространяется от меньшего количества топлива, помещенного под давлением в камеру предварительного сгорания, на топливо и воздух в самой камере сгорания.

Деревенская наука:

Стандарты

А 1, 8а, 15
Б 3
Д 1, 3

Концепции

формы энергии
Площадь поверхности

Есть несколько довольно простых, но важных событий которые происходят в двигателе.Одним из них является сжатие топливно-воздушной смеси.

Почему необходимо сжатие

Для сжигания необходимы три вещи место:

  • Тепло
  • Топливо
  • Воздух (особенно кислород)

Если любой из них будет уменьшен или удален, огонь замедлится или погаснет.

Пример

Представьте сильно горящий костер. Воздух течет свободно к пламени. Топлива (дрова) достаточно для сжигания. Жара от огня держится. Каждая деревяшка, пока горит, греет себя и дрова рядом.

Кто-то спотыкается у костра и пинает дрова, рассеивая его.Огонь начинает гаснуть. Почему?

Кислород еще есть. Доступное количество топлива достаточно, но топливо слишком далеко друг от друга для горящих кусков продолжать согревать друг друга. Каждая палка из дерева не нагревается своего соседа, как это было, когда они были близко друг к другу в центр. Если дрова снова подтолкнуть к центру, огонь возобновляет свое сильное пламя.

 

Сжатие

Сжатый

Примененный пример

Тот же принцип применяется в цилиндре.То воздух (кислород) и топливо (бензин) хорошо смешиваются в карбюраторе. Они входят в цилиндр, но частицы топлива и кислород находятся далеко друг от друга. Когда поршень поднимается в цилиндре, молекулы воздуха и частицы топлива сближаются. Когда одна или две капли воспламеняется от свечи зажигания, начинается цепная реакция.

Древесина closeРассеянное дерево

Полное и быстрое сгорание.Когда газ сжимается, как и в цилиндре, при сильном столкновении молекул выделяется тепло. больше в тесном пространстве. Благодаря этому топливно-воздушная смесь приближается к точка горения еще до того, как искра воспламенит их.

Поршень Кольца

Каждый двигатель имеет поршень, сжимающий топливо. и воздух. Каждый поршень имеет кольца, которые уплотняют боковые стороны поршня. поршень, препятствующий выходу газов.Некоторые поршни имеют два кольца, другие три. Поршневые кольца изготовлены из очень твердой стали, которая скользит вверх и вниз по стенкам цилиндра. При износе поршневых колец результат потери при сжатии, что приводит к большим потерям мощности. Кольца являются очень важной частью двигателя. Они же первые быть повреждены при неправильной смазке.

Смазка

В двухтактном двигателе, в котором бензин и масло смешаны, масло в газе обеспечивает смазку верхних стенок цилиндра.

В четырехтактном двигателе смазка стенок цилиндров это от масляного насоса и масло разбрызгивается при взбивании коленчатого вала в масляном поддоне.

В дизельном двигателе есть брызговик и масляный насос смазывание стенок цилиндров маслом в картере, но дизель топливо по своей природе является лучшей смазкой, чем бензин. Само топливо смазывает верхние стенки цилиндров.

В конце 60-х работал на шахте «Красный дьявол». Босс сказал мне заправить дизельный трактор. У него было два двигателя: бензиновый двигатель, который запустил большой дизельный двигатель. Он имел два топливных бака. По незнанию залил бензин в бак солярки и чуть не уволили. Как бы то ни было, моя ошибка была обнаружена довольно скоро, но Я загрязнил пятьдесят пять галлонов топлива, смешав бензин и дизельное топливо в том же баке.Бензин сгорел бы в дизельный двигатель, но разрушил бы его из-за трения о стенки цилиндра. На старом ржавом ковшовом тракторе не было этикеток. танки.

Сохранение тепла

Стенки цилиндра должны быть достаточно горячими, чтобы способствовать сгорание, но достаточно прохладные, чтобы они не плавились и не деформировались.Этот Вот почему так важна система охлаждения во всех двигателях.

Нагрев

Теплота в материале есть сумма всех кинетических энергии всех молекул. Когда мы говорим что-то «горячее» мы фактически говорим, что есть частые столкновения атомы и молекулы, когда они колеблются в материале.Когда мы говорим, что что-то «холодное», мы действительно говорим, что столкновения уменьшилось, и молекулы замедлились.

Когда мы увеличиваем давление газа, мы увеличиваем температура. Молекулы ближе друг к другу и чаще сталкиваются. Кинетическая энергия поршня преобразуется в тепловую энергию.

Бензиновые двигатели и свечи зажигания

Стандартное атмосферное давление равно 14.7 фунтов на квадратный дюйм1. Если степень сжатия 8:1, давление в цилиндре 8 х 14,7 или 117,6 фунтов на квадратный дюйм. При соотношении 10:1 давление в цилиндре составляет 10 x 14,7 фунтов на квадратный дюйм или 147 фунтов на квадратный дюйм. Под этим давлением температура значительно повышается.

Дизельные двигатели

Дизель двигатели не имеют свечей зажигания для воспламенения топлива.В цилиндре, давление настолько велико, что температура очень высока. Давление настолько велико (16:1 или 234 psi), что температура становится высокой достаточно для воспламенения топлива без свечи зажигания.

Заключение

Сжатие объединяет частицы топлива в двигатель, нагревая их, и давая им возможность сжечь больше быстро.Принцип сжатия прост для понимания, но стоит упомянуть, так как есть значительные потери мощности и неэффективность в результате снижения компрессии из-за плохих поршневых колец или головки течь прокладки.

Деятельность

  1. Возьмите старый поршень с кольцами.Сколько колец делает этот поршень есть? Сжать кольца. Вы видите, как они уплотнить поршень в цилиндре? Канавка в поршне плотно прилегает к кольцам? Есть ли пост в канавке, который поршневое кольцо не проворачивается в канавке? Почему вы думаете это так?
  2. Спросите у местных механиков, почему цилиндры хонингуют перед установка новых колец.Попросите их продемонстрировать, как получить поршень и кольца в цилиндре. Какую осторожность следует соблюдать?
  3. Подпилите старое поршневое кольцо. Он твердый или мягкий? Подпилите поршень. Он твердый или мягкий?
  4. Вытащите свечу зажигания из двигателя (как бензопила). Помещать пальцем над отверстием для свечи зажигания и потяните шнур стартера. Вы чувствуете компрессию? Если у вас есть компрессометр, проверить давление в цилиндре.Некоторые компрессометры дают давление, но не указывайте соотношение. Если цилиндр имеет 105,8 фунтов на квадратный дюйм, какая степень сжатия?
  5. Разведите костер из хороших сухих дров. Подтолкнуть палочки близко вместе. Разъедините их. Горит ли огонь быстрее, если дерево ближе?
  6. Нарисуйте поршень в цилиндре в нижней части хода и вершина штриха.Измерьте объем в каждой позиции. Какова степень сжатия? Теперь нарисуйте поршень в цилиндре который имеет высокую степень сжатия.
  7. Возьмите ручной насос и накачайте велосипедную шину. Горячо? Где тепло идет от?
  8. Если у вас есть простой тестер компрессии, проверьте компрессию на снегоходе, подвесном моторе, квадроцикле и бензопиле.какой разница между ними?
  9. Некоторые двигатели имеют прокладку головки блока цилиндров, а другие нет. Спросите местный человек, который занимается механикой, которую делают местные машины, и что не так. Как он может определить, повреждена ли прокладка ГБЦ? Где он чаще всего повреждается? Можно ли использовать любой прокладочный материал для прокладки ГБЦ? Почему?
  10. Поговорите с оператором местной электростанции о компрессии в дизельном двигателе.Как топливо попадает в двигатель, если давление такое большое? У дизеля есть карбюратор? Почему?
  11. Узнайте, как достигается сжатие в реактивном газотурбинном двигателе.

Ответ учащегося

  1. Какие три вещи необходимы, чтобы что-то загорелось?
  2. Если костер горит слишком медленно, что можно сделать, чтобы он горит быстрее, кроме добавления большего количества дров?
  3. Почему необходимо сжатие?
  4. Для чего нужны поршневые кольца?
  5. Нарисуйте цилиндр, в котором топливо не сжато.
  6. Нарисуйте цилиндр со сжатым топливом.
  7. Какова примерная степень сжатия бензинового двигателя?
  8. Что означает пси?
  9. Что может вызвать потерю компрессии?

Математика

  1. При степени сжатия 9:1 и атмосферном давлении 14.7 фунтов на квадратный дюйм, сколько фунтов на квадратный дюйм находится в цилиндре, когда поршень находится в верхней части цилиндра?
  2. Если степень сжатия 16:1 в дизельном двигателе, что давление в psi?
  3. Степень сжатия в бензопиле должна быть 7:1, но кольца плохие и потеря компрессии 15%. какой psi в цилиндре?
  4. Компрессия в дизельном двигателе 17:1.Какое давление должен ли топливный насос генерировать, если топливо впрыскивается при сжатии находится в наибольшей степени? Лучше чем ______________.

Выбросы при сгорании водорода и отработавших газах при воспламенении дизельного топлива в двухтопливном двигателе

Образец цитирования: Томита, Э., Кавахара, Н., Пиао, З., Фуджита, С. и др., «Сжигание водорода и выбросы выхлопных газов при воспламенении дизельного топлива в двухтопливном двигателе», Технический документ SAE 2001-01-3503, 2001, https:/ /doi.org/10.4271/2001-01-3503.
Скачать ссылку

Автор(ы): Эйдзи Томита, Нобуюки Кавахара, Чжэнью Пяо, Сёго Фудзита, Ёсисуке Хамото

Филиал: Университет Окаямы., Университет Китакюсю

Страницы: 10

Событие: Международная осенняя встреча и выставка SAE по топливу и смазочным материалам

ISSN: 0148-7191

Электронный ISSN: 2688-3627

Также в: Экспериментальное исследование дизелей-СП-1643, Водород и его будущее в качестве транспортного топлива-ПТ-95

Различия между дизельным и бензиновым двигателем?

Дизель

не был так распространен в повседневных автомобилях, как сейчас.Многие из нас, в том числе и я, считали, что дизельные двигатели предназначены только для больших грузовиков, которые загрязняют окружающую среду и занимают слишком много места на шоссе.

Тем не менее, дизельные двигатели становятся все более популярными среди повседневных автомобилей, особенно если вы хотите купить европейский автомобиль. Сегодня за пределами США дизельные двигатели составляют почти 50 % всех автомобилей, находящихся на дорогах. Это может быть причиной того, что мы наблюдаем растущую тенденцию здесь, в Америке. Хотя мы медленно внедряем дизельный двигатель, мы быстро видим его преимущества.

Благодаря Mercedes и другим автомобильным компаниям дизельные двигатели становятся менее загрязняющими окружающую среду, более эффективными и лучше экономят топливо, чем бензиновые двигатели. С увеличением преимуществ общественность по-прежнему так мало понимает, как на самом деле работают дизельные двигатели. Что делает их более эффективными? Как они лучше экономят топливо? Почему дизельное топливо стоит дороже?

Давайте пройдемся по нескольким пунктам о том, чем дизельные двигатели отличаются от бензиновых двигателей, и о возможных преимуществах.

Свечи зажигания

И дизельные, и бензиновые двигатели работают за счет сгорания. Цилиндры в двигателе сжимают воздух так сильно, что он нагревается. В бензиновых двигателях топливные форсунки впрыскивают топливо в цилиндр, а свеча зажигания воспламеняет топливо. Давление сжатого воздуха и воспламененного топлива вызывает небольшой взрыв, заставляющий цилиндр опускаться. Этот процесс происходит несколько раз в секунду.

В дизельных двигателях нет свечей зажигания для воспламенения топлива.Дизельные двигатели сжимают воздух настолько сильно, что при впрыске топлива в цилиндр он воспламеняется от тепла. Многие люди считают, что этот тип процесса сгорания более надежен, потому что вы больше полагаетесь на химический состав вашего двигателя, а не на механику. Многие водители дизельных двигателей ценят тот факт, что им не нужно заниматься этим дополнительным обслуживанием, особенно со свечами зажигания, которые необходимо менять время от времени.

Мощность топлива

Мы знаем, что бензиновое топливо и дизельное топливо отличаются.Поэтому мы всегда видим на заправках отдельную газовую форсунку для дизельного топлива. Это различие между двумя типами топлива заключается в концентрации. Бензин похож на сироп, а дизель на мед. Дизель содержит больше потенциальной энергии для поддержания работы двигателя, а это означает, что для сгорания требуется меньше топлива. Вот почему вы, как правило, видите дизельные двигатели с расходом 30+ миль на галлон. Является ли это преимуществом или нет, зависит от цен на топливо. Поскольку дизельное топливо стоит дороже обычного бензина, оно иногда уравновешивает преимущества лучшей экономии топлива.

Крутящий момент

Одна из основных причин, по которой полуприцепы используют дизельные двигатели, заключается в способности дизельных двигателей иметь высокий крутящий момент. Это не то же самое, что лошадиная сила, которая больше связана со скоростью. Крутящий момент — это то, что больше используется для перевозки тяжелого веса за счет увеличения мощности трансмиссии, которая заставляет колеса вращаться. Для многих автовладельцев разница между крутящим моментом и мощностью не имеет значения. При ускорении на светофоре или обгоне медленного водителя как крутящий момент, так и мощность могут быстро разогнать автомобиль.Разница в том, когда вы начинаете взвешивать машину. Если у вас есть внедорожник, набитый шестью взрослыми людьми, крутящий момент может помочь вам разогнаться на светофоре быстрее, чем лошадиные силы.

Если вам нужна большая мощность, обратите внимание на турбодизельные двигатели, которые обычно используются в Audi, BMW, Mercedes, VW и Porsche.

Поскольку дизельные двигатели имеют более высокий крутящий момент и создают более сильное внутреннее сгорание, дизельные двигатели должны быть более прочными, чем бензиновые двигатели. Между владельцами дизельных автомобилей и бензиновых двигателей продолжаются споры о том, какие двигатели служат дольше.Известно, что многие дизельные двигатели служат более 300 000 миль.

#дизельный двигатель #бензин #carfuel


Ваш дизельный двигатель нуждается в обслуживании или ремонте? Не стесняйтесь звонить нам и назначать встречу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.