Какво е дизелово гориво? Принцип на работа, разположение и технически характеристики на дизелов двигател

Дизеловите двигатели са много често срещани в леките автомобили. Много модели имат най-малко една опция в диапазона на двигателя. И това е без да се вземат предвид камиони, автобуси и строителна техника, където те се използват навсякъде. Освен това, се счита, какво е дизелов двигател, дизайн, принцип на работа, характеристики.

дефиниция

Това устройство е бутален двигател с вътрешно горене, чието функциониране се основава на самозапалване на пулверизираното гориво от нагряване или компресия.

Дизайн функции

Бензиновият двигател има същите структурни елементи като дизеловото гориво. Схемата за функциониране като цяло също е сходна. Разликата е в процесите на образуване на горивна смес и нейното изгаряне. В допълнение, дизеловите двигатели са по-плътни части. Това се дължи на приблизително два пъти по-голямо съотношение на компресия, отколкото на бензиновите двигатели (19-24 срещу 9-11).

класификация

Според конструкцията на горивната камера дизеловите двигатели са разделени на варианти с отделна горивна камера и директно впръскване.

В първия случай горивната камера се отделя от цилиндъра и се свързва с него чрез канал. По време на компресиране въздухът, който навлиза във вихровата камера, завършва, което подобрява образуването на сместа и самозапалването, което започва там и продължава в главната камера. Дизеловите двигатели от този тип са били предварително разпределени в леки автомобили, поради факта, че те се отличават с ниско ниво на шума и голям обхват на скоростта от опциите, разгледани по-долу.

При дизеловите двигатели с директно впръскване горивната камера се намира в буталото, а горивото се подава в горното бутало. Този дизайн първоначално е бил използван при нискоскоростни двигатели с голям обем. Те се отличават с високо ниво на шум и вибрации и нисък разход на гориво. По-късно, с появата на помпи за инжектиране на гориво с електронно управление и оптимизация на процеса на горене, дизайнерите постигат стабилна работа в диапазона до 4500 оборота в минута. Освен това, увеличена икономичност, ниски нива на шум и вибрации. Сред мерките за намаляване на твърдостта на работата - многоетапно предварително инжектиране. Поради това двигателите от този тип са широко разпространени през последните две десетилетия.

Според принципа на експлоатация, дизеловите двигатели са разделени на четиритактови и двутактови, както и на бензинови двигатели. Техните характеристики са разгледани по-долу.

Принцип на функциониране

За да се разбере какво е дизеловото гориво и какви са неговите функционални характеристики, е необходимо да се обмисли принципът на работа. Горната класификация на буталните двигатели с вътрешно горене се основава на броя цикли, навлизащи в работния цикъл, които се отличават от стойността на ъгъла на въртене на коляновия вал.

Следователно, работният цикъл на четиритактовите двигатели включва 4 фази.

• Входът. Възникна, когато коляновият вал е завъртян от 0 до 180 °. В същото време въздухът се влива в цилиндъра през входния вентил, който е отворен при 345-355 °. Едновременно с това при въртенето на коляновия вал при 10-15 ° се отваря отварящият клапан, който се нарича припокриване.
• Компресия. Буталото, движещо се нагоре при 180-360 °, компресира въздуха 16-25 пъти (съотношение на сгъстяване) и вентилът за затваряне се затваря в началото на хода (при 190-210 °).
• Работен инсулт, разширение. Излиза на 360-540 °. В началото на бара, преди буталото да достигне горния мъртъв център, горивото се подава към горещ въздух и се запалва. Това е характеристика на дизеловите двигатели, отличаващи ги от бензина, където има аванс на запалване. Получените продукти от изгарянето бутат буталото надолу. В този случай продължителността на изгаряне на горивото е равна на времето на инжектиране от инжектора и не продължава по-дълго от продължителността на работния ход. Това означава, че по време на работния процес налягането на газовете е постоянно, в резултат на което дизеловите двигатели развиват по-голям въртящ момент. Също така важна характеристика на такива двигатели е необходимостта да се осигури излишък на въздух в цилиндъра, тъй като пламъкът заема малка част от горивната камера. Тоест пропорцията на сместа въздух-гориво е различна.
• Release. При 540-720 ° завъртане на коляновия вал, отвореното бутало на изпускателния клапан, движещо се нагоре, премества изгорелите газове.

Двутактовият цикъл се характеризира със скъсени фази и един процес на обмен на газ в цилиндъра (издухване), който се случва между края на работния ход и началото на компресията. Когато буталото се движи надолу, продуктите от горенето се отвеждат през изпускателните клапани или прозорците (в стената на цилиндъра). По-късно се отварят входните прозорци за чист въздух. Когато буталото се издигне, всички прозорци са затворени и започва компресията. Малко преди да стигнем до TDC, горивото се инжектира и запали, разширяването започва.

Поради сложността на осигуряване на продухването на вихровата камера, двутактовите двигатели са само с директно впръскване.

Работата на тези двигатели е 1.6-1.7 пъти по-висока от характеристиките на четиритактовия дизелов двигател. Увеличаването му се постига чрез двойно по-добро изпълнение на работни премествания, но се намалява частично поради по-малкия им размер и изчистване. Благодарение на двойния брой работни ходове, цикълът "push-pull" е особено важен в случай, че скоростта не може да се увеличи.

Основният проблем на тези двигатели е изпускането поради кратката им продължителност, която не може да бъде компенсирана без намаляване на ефективността чрез скъсяване на работния ход. Освен това е невъзможно да се отделят отработените газове и чистият въздух, поради което част от тях се отстраняват с отработените газове. Този проблем може да бъде решен, като се гарантира, че изходните прозорци са изпреварвани. В този случай газовете започват да се отстраняват преди пречистване, а след затваряне на отработените газове цилиндърът се допълва с чист въздух.

Освен това, когато се използва един цилиндър, има трудности със синхронно отваряне / затваряне на прозорци, така че има двигатели (PDP), в които всеки цилиндър има две бутала, движещи се в една и съща равнина. Един от тях контролира приема, а другият - освобождаването.

Чрез механизма на изпълнение, прочистването се разделя на слот (прозорец) и клапанно-пробит. В първия случай прозорците служат както за входящите, така и за изходните отвори. Вторият вариант предполага използването им като входни отвори, а за изхода е вентил в главата на цилиндрите.

Обикновено двутактовите дизелови двигатели се използват за тежки превозни средства като кораби, дизелови локомотиви, резервоари.

Горивна система

Горивното оборудване на дизеловите двигатели е много по-сложно от това на бензиновите. Това се дължи на високите изисквания за точност на доставянето на гориво във времето, количеството и налягането. Основните компоненти на горивната система - горивна помпа, инжектори, филтър.

Широко приложен система за подаване на гориво с компютърно управление (Common-Rail). Тя я инжектира на две части. Първият от тях е малък, който служи за повишаване на температурата в горивната камера (предварително инжектиране), което намалява шума и вибрациите. В допълнение, тази система увеличава въртящия момент с 25% до 25%, намалява разхода на гориво с 20% и съдържанието на сажди в отработените газове.

турбокомпресор

Дизеловите двигатели са много широко използвани турбини. Това се обяснява с по-високия (с 1,5-2) пъти налягането на отработените газове, което разтваря турбината, което избягва турбомайма, като осигурява тласък от по-ниски обороти.

Студеният старт

Тук може да намерите много отзиви, които при ниски температури Не стартирайте дизелов двигател. Трудността при пускането на такива мотори в студени условия се дължи на факта, че това изисква повече енергия. За да се улесни процесът, те са оборудвани с подгревател. Това устройство е представено чрез светещи свещи, поставени в горивните камери, които при включване на запалването загряват въздуха в тях и работят 15-25 секунди, след като започнат да осигуряват стабилността на ненагретия мотор. Поради това дизеловите двигатели започват при температури от -30 ...- 25 ° С.

Функции на услугата

За да се осигури трайност по време на работа, е необходимо да се знае какво е дизеловото гориво и как да се обслужва. Относително ниското разпространение на въпросните двигатели в сравнение с бензина се обяснява, наред с други неща, с по-сложната поддръжка.

На първо място, това важи за висококачествена горивна система. Поради това дизеловите двигатели са изключително чувствителни към съдържанието на вода и механичните частици в горивото и ремонтът му е по-скъп, както и двигателят като цяло в сравнение с бензина със същото ниво.

В случая на турбина изискванията за качеството на моторното масло също са високи. Неговият ресурс обикновено е 150 хиляди км, а цената е висока.

Във всеки случай, при дизеловите двигатели, маслото трябва да се променя по-често от бензиновите (2 пъти според европейските стандарти).

Както беше отбелязано, тези двигатели имат проблеми със студения старт при ниски температури Не стартирайте дизелов двигател. В някои случаи това се дължи на използването на неподходящо гориво (в зависимост от сезона, на тези двигатели се използват различни класове, тъй като лятното гориво замръзва при ниски температури).

Оперативни качества

В допълнение, много от тях не харесват качеството на дизеловите двигатели, като по-ниска мощност и диапазон на работната скорост, по-високо ниво на шум и вибрации.

Бензиновият двигател всъщност обикновено превъзхожда производителността, включително и литров капацитет, подобно дизелово гориво. Моторът от този тип има по-висока и по-равномерна крива на въртящия момент. Повишеното съотношение на сгъстяване, което осигурява по-голям въртящ момент, принуждава използването на по-здрави части. Тъй като те са по-тежки, мощността се намалява. В допълнение това оказва влияние върху масата на двигателя и следователно върху автомобила.

Малкият диапазон на работната скорост се дължи на по-дългото запалване на горивото, така че при високи скорости няма време за изгаряне.

Повишеното ниво на шум и вибрации води до внезапно увеличаване на налягането в цилиндъра по време на запалването.

Основните предимства на дизелите са по-висока тиаговитност, ефективност и екологосъобразност.

Точността, т.е. високият въртящ момент при ниски обороти, се дължи на изгарянето на горивото при инжектирането му. Това осигурява по-голяма отзивчивост и улеснява ефективното използване на властта.

Икономиката се дължи както на ниското потребление, така и на факта, че дизеловото гориво е по-евтино. Освен това е възможно да се използват нискокачествени тежки масла, тъй като поради липсата на строги изисквания за волатилност. И горивото е по-тежко, толкова по-висока е ефективността на мотора. Накрая, дизелите работят върху слаби смеси в сравнение с бензинови двигатели и при високо съотношение на компресия. Последният осигурява по-малко топлинни загуби с отработените газове, т.е. по-голяма ефективност. Всички тези мерки намаляват разхода на гориво. Дизел, благодарение на това, харчи с 30-40% по-малко.

Екологичността на дизеловите двигатели се обяснява с факта, че техните отработени газове съдържат по-малко въглероден окис. Това се постига чрез използването на усъвършенствани системи за почистване, така че сега бензиновия двигател отговаря на същите екологични стандарти като дизеловото гориво. Моторът от този тип преди това е значително по-нисък от бензина в това отношение.

приложение

Както става ясно от това, какво е дизеловото гориво и какви са характеристиките му, такива двигатели са най-подходящи за тези случаи, когато е необходимо голямо натоварване при ниски обороти. Поради това те са оборудвани с почти всички автобуси, камиони и строителна техника. Що се отнася до личните превозни средства, сред тях такива параметри са най-важни за SUV. Поради високата рентабилност на тези мотори, градските модели също са оборудвани. Освен това те са по-удобни за управление при такива условия. Тестовите дизелови двигатели свидетелстват за това.