Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дизельные двигатели — принцип работы, особенности эксплуатации и обслуживания

Дизельные двигатели — принцип работы, особенности эксплуатации и обслуживания

Дизельные силовые установки представляют собой довольно сложную конструкцию. Главное отличие от бензиновых заключается в принципе приготовления топливной смеси и воспламенении горючего. Образуется смесь в камере сгорания, а такт работы представляет собой впрыск порции под большим давлением. Возгорание происходит из-за сильно разогретого воздуха. Такая технология позволяет убрать из конструкции бензонасос, свечи зажигания, высоковольтные провода и остальные элементы, которые используются в бензиновом моторе.

Преимущества. Силовые агрегаты, которые работают на дизельном топливе, имеют большое количество преимуществ:
1) Экономичность. КПД таких двигателей составляет 40%, при наличии наддува — 50%;
2) Мощность. При эксплуатации турбированных дизельных моторов не встречается турбояма, а крутящий момент становится доступным при низких оборотах;
3) Надежность. Эксплуатироваться такие моторы могут до 700 000 км;
4) Экологичность. Применение технологии EGR и меньший объем углекислого газа в выхлопе позволяет сократить вред окружающей среде.

Заправка. Главная особенность таких моторов заключается в придирчивости к качеству топлива. Специалисты рекомендуют проводить проверку дизеля перед тем, как залить его в систему. Если внутри есть вода, это представляет опасность для установки. Она может провоцировать коррозию в топливной системе. Чтобы проверить топливо, нужно залить его в емкость и дать отстояться, чтобы примеси и осадок сели на дно.
Можно проверить, есть ли в дизеле вода. Для этого следует отлить небольшое количество топлива в емкость и добавить марганцовку. Если внутри есть вода, то вокруг кристаллов марганцовки образуются красящие разводы.

Обслуживание. Чтобы дизельный мотор прослужил большой срок, нужно внимательно подходить к обслуживанию. Существует несколько рекомендаций, которые помогут держать двигатель в порядке:
1. Замена и контроль масла. Проводить замену технической жидкости нужно чаще, чем указывает производитель. Условный интервал — 7000-7500 км.
2. Замена ремня ГРМ. Нужно руководствоваться таким же принципом, что и с маслом У многих моторов ремень может прослужить примерно 100 000 км. Но нужно учитывать, что этот показатель относится к эксплуатации в стерильных условиях на ровных дорогах. Если ремень оборвется, нужно будет менять вместе с ним головку блока цилиндров.
3. Чистота топливной системы. Менять фильтр следует не реже одного раза в 10 000 км. Из фильтра следует регулярно убирать осадок. Топливный бак тоже нуждается в промывке, делать это нужно 2 раза в год.

Особенности эксплуатации. Первый вопрос — езда на холодную. Эксплуатация дизельных моторов допускает такую возможность, но нужно учитывать поведение конструкции. Тепловые зазоры в этот момент увеличены, а масло утрачивает свойства, что приводит к преждевременному износу деталей. Оптимальное движение — на 2 или 3 передачи и скорости 40 км/ч.
Обороты. Дизельный мотор можно назвать низкооборотным. Не стоит крутить их выше 3500, так как это приведет к быстрому износу цилиндро-поршневой группы. Оптимальный диапазон — 1600-3200 оборотов.
Воздушный фильтр. У дизельных моторов отсутствует дросселирование на впуске. Если учитывать маленький объем камеры сгорания и высокие втягивающие свойства, можно прийти к одному выводу — попадание даже минимального количества воды в фильтр может спровоцировать гидроудар.
Эксплуатация зимой. В холодное время года использование таких автомобилей усложняется. В таких случаях нужно применять специальное топливо — зимнее или арктическое. Особое внимание следует уделять форсункам. Лучше всего в зимнее время оставлять автомобиль в гараже, чтобы не допустить кристаллизацию парафинов в топливе.

Итог. Дизельные двигатели отличаются по конструкции и принципу действия от бензиновых. Поэтому они требуют особого ухода и соблюдения некоторых правил при эксплуатации.

Работа бензинового двигателя как дизельного

Сегодня статью решил посвятить такому вопросу, с которым пусть и немногие владельцы автомобилей с бензиновым двигателем, но сталкивались. Речь пойдет о такой ситуации, когда бензиновый двигатель работает как дизельный. Как мы понимаем это не нормально. Собственно в этой статье постараюсь описать причины, которые вызывают такую работу двигателя.

О понятии “работает как дизель”

Что подразумевается, когда речь идет о работе бензинового мотора как дизеля? Как известно дизельный двигатель отличается более грубой работой, при этом ему свойственны стуки. Объясняется это тем, что смесь воспламеняется не от свечи зажигания, а от сжатия. Выявить неисправность той или иной системы двигателя можно по характерным шумам, стукам и в целом по поведению мотора. О проблеме можно судить также по цвету выхлопных газов. Если вы слышите, что бензиновый двигатель работает нестабильно, стучит как дизельный, троит, то причины могут быть следующие:

  • первое это топливо, а точнее его низкое качество либо несоответствие;
  • неисправности в системе топливоподачи;
  • неисправности в системе смазки либо охлаждения;
  • изношен либо неисправен ГРМ или ЦПГ.

Как видим вариантов, почему бензиновый двигатель работает как дизельный немало.

Давайте разберемся по порядку и начнем с качества топлива. Помимо этого не забываем о проверке уровня масла в двигателе. Бензиновый мотор может работать как дизельный по причине низкого октанового числа топлива, т.е. топливо не подходит для двигателя на вашем авто. Если причина в низкооктановом топливе, то его можно слышать при запуске двигателя на холодную, ну и в процессе дальнейшей езды вы это также услышите. Данный стук называется детонацией в цилиндрах двигателя. С уверенностью говорить, что звук похож на работу дизельного двигателя нельзя, потому что он лишь отдаленно его напоминает. Детонацию можно четко услышать, когда двигатель работает под нагрузкой при разгоне автомобиля. Характер стуков звонкий и напоминает удар металла о металл высокой частоты.

Топливо это не единственное, что может привести к появлению детонации. Причина может быть в неисправном датчике детонации, а также на авто с механической коробкой при движении на повышенных передачах с малой скоростью. Еще как вариант на клапанах и в камерах сгорания образовался достаточно плотный нагар. На двигателях, где УОЗ выставляется вручную, может также появиться детонация из-за неправильной настройки. В результате чего смесь догорает уже на такте выпуска, при этом двигатель работает грубо и с характерными стуками. Если в бак вашего авто попало топливо с низким октановым числом, то исправить ситуацию можно путем заправки соответствующим бензином либо добавлением специальной присадки.

ЦПГ – проблемы с ней

Теперь давайте поговорим о ЦПГ (цилиндропоршневой группе). Если вы слышите со стороны двигателя отчетливые стуки, хрусты, удары и т.п., то дальнейшее движение автомобиля нежелательно. Нужно понимать, что чем дальше будет работать двигатель, тем ситуация будет только усугубляться и тем более дорогостоящим окажется ремонт. Причину происходящего необходимо как можно быстрее выяснить. Для того чтобы добраться до сервиса лучше вызвать эвакуатор и отказаться от самостоятельной езды.

В случае низких стуков в нижней части картера силового агрегата велика вероятность, что стучат коренные подшипники, при этом стук усиливается при повышении нагрузки на двигатель либо при повышении оборотов коленчатого вала. Если данный звук появился, двигатель следует немедленно заглушить. Стук коренных подшипников возможен в результате низкого давления в системе смазки. При этом может загораться на приборной панели аварийная лампа. В данной ситуации двигаться не следует. Если из средней части двигателя вы слышите звонкий металлический звук, хорошего он также ничего не предвещает. По всей видимости, данный стук издают подшипники шатунов. Звук достаточно четко слышен под нагрузкой. Неисправность можно выявить посредством последовательного отключения свечей зажигания. Если в неисправном цилиндре отключить свечу, то звук исчезнет. Движение с такой поломкой также не следует продолжать.

Почему еще бензиновый двигатель может работать как дизельный? Причина может крыться в поршневых пальцах. Несмотря на схожесть с детонацией данный стук присутствует на всех режимах работы двигателя и при увеличении нагрузки усиливается. Определить его можно аналогичным способом путем отключения свечей зажигания. С данной разновидностью стука можно самостоятельно добраться до СТО, но предварительно стоит проверить уровень масла. Во время движения не нужно нагружать двигатель, т.е. исключить повышенные обороты. При большом пробеге в двигателе могут стучать непосредственно сами поршни в цилиндрах, как правило, на холодную Постепенно при прогреве двигателя интенсивность звуков будет уменьшаться. Издаваемый звук несколько похож на работу дизельного двигателя. Когда двигатель прогревается до рабочей температуры – стук пропадает. Несмотря на то, что при такой проблеме двигатель можно эксплуатировать, нагружать его все же не стоит, с ремонтом желательно не затягивать.

Читать еще:  Что такое подогрев двигателя 220в

Неисправности в системе ГРМ

Дизельный эффект возможен также при неполадках ГРМ. Рассмотрим наиболее распространенные причины:

  • стук клапанов;
  • стук гидрокомпенсаторов

Что касается стука клапанов, то его можно отличить по характерному металлическому оттенку. Наиболее явно он прослушивается в ГБЦ в зоне расположения клапанов. Звук четко слышен при работе двигателя на низких и средних оборотах. Нежелательно продолжительное время ездить со стучащими клапанами. До сервиса можете добраться самостоятельно.

В отношении гидрокомпенсаторов можно сказать так, что когда они стучат, то звук очень хорошо напоминает работу дизельного мотора. Стоит отметить, что даже на исправном двигателе, имеется в виду бензиновом, гидрокомпенсаторы могут стучать на холодную, буквально в течение нескольких минут. По мере прогрева звук должен становиться менее заметным и при выходе двигателя на рабочую температуру вовсе исчезнуть. Если же стук не исчез, то причиной может служить моторное масло, которое не подходит для конкретного двигателя. Кроме этого могут быть проблемы с давлением масла в системе смазки двигателя. Если какой-либо из гидрокомпенсаторов вышел из строя, то это четко будет заметно по металлическому стуку в районе крышки клапанов при прогретом двигателе. При этом звук может присутствовать как постоянно, так и возникать периодически. Интенсивность стука гидрокомпенсаторов будет изменяться мо мере изменения частоты вращения коленвала.

Какой можно сделать вывод из всего вышесказанного? При появлении любого рода посторонних шумов, стуков и т.п., которые не свойственны нормальной работе двигателя дальнейшую эксплуатацию автомобиля следует прекратить. Если вовремя не остановить работу двигателя, то есть вероятность не только серьезной поломки, но и вовсе повреждения двигателя без шансов на его восстановление. Я надеюсь, из данной статьи вы не только узнаете, почему бензиновый двигатель работает как дизельный, но и почерпнете для себя много полезной информации, которая пригодится в будущем.

Дизельный двигатель: устройство и особенности работы

С каждым годом всё больше водителей делают выбор в пользу дизельных автомобилей. Они имеют меньший расход топлива, дешевле в эксплуатации и обладают длительным сроком службы. Но у тех, кто впервые встречает данный тип двигателя, может возникнуть ряд вопросов. Итак, как работает дизельный двигатель, какие у него особенности и есть ли недостатки?!

Устройство и работа дизельного двигателя

Дизельный мотор – это поршневой двигатель внутреннего сгорания. Принцип его работы основан на том, что топливо самовоспламеняется за счёт того, что подаётся сжатый воздух. Его конструкция практически не отличается бензинового силового агрегата. Исключением является лишь то, что в дизеле нет системы зажигания: топливная смесь зажигается не от искры, а благодаря высокому давлению. Оно сжимает воздух, за счет чего тот сильно разогревается и поджигает топливную смесь.

На протяжении многих десятилетий дизельные двигатели устанавливают на спецтехнику и грузовики, а также и на легковые автомобили. Если раньше такой мотор имел ряд недостатков, то сегодня существуют специальные присадки и приспособления, которые «подогревают» топливную смесь, благодаря чему машина без проблем заводится даже в -30.

На данный момент существует несколько типов дизельного топлива. Это может быть рапсовое масло, чистая или переработанная нефть, фрикционные вещества и т.д.

Принцип работы дизельного двигателя

Принцип работы дизельного мотора основан на компрессионном воспламенении топлива. Оно попадает в камеру сгорания, где начинает смешиваться с горячим воздухом. Работа самого двигателя зависит от количества воздуха и других особенностей.

Подача ТВС происходит раздельно: сначала подаётся воздух, который во время сжатия нагревается до 700-900 градусов. После этого подаётся топливо под высоким давлением до 30 (МПа). Всё это смешивается и воспламеняется, благодаря чему запускается мотор.

Во время воспламенения топливно-воздушной массы может возникать повышенный шум и сильные вибрации. Но они не создают особого дискомфорта.

Порядок работы дизельного двигателя

Дизельный ДВС может иметь 2 или 4 рабочих такта:

  • впуск или всасывание. На данном этапе воздух поступает в цилиндр через открытый впускной клапан;
  • сжатие. Под действием поршня воздух, который поступает в цилиндр, сжимается в несколько раз, а его температура возрастает до 800-00 градусов;
  • рабочий ход. Газы, образующиеся во время горения, перемещают плунжер вниз;
  • выпуск или рабочий такт. Коленвал вращается на 540-720 градусов от исходного положения, цилиндр перемещается вниз, а выхлопные газы опускаются.

Многие современные автомобили и грузовики оснащаются четырёхтактным мотором.

Тип дизельных ДВС

Существует три основных типа дизельного двигателя:

  • с разделённой камерой сгорания. В нём подача топлива осуществляется в дополнительную камеру. Воздух поступает в вихревую камеру, сжимается, что позволяет улучшить процесс возгорания топлива;
  • с неразделённой камерой сгорания. Данный двигатель отличается своей экономичностью, но в то же время он обладает высоким уровнем шума, что может вызывать определённый дискомфорт у водителя и пассажиров;
  • предкамерный мотор. Подобный ДВС оснащается вставной форкамерой. Она соединяется с цилиндром при помощи тонких клапанов. Именно от формы и размера каналов зависит скорость движения газов во время сгорания ТВМ. Данный тип двигателя отличается тем, что он имеет низкий уровень шума и токсичности, что позволяет увеличить срок его службы.

Наибольшей популярностью пользуется последний вариант. Во время езды он не создаёт лишнего шума, благодаря чему вас ничего не отвлекает.

Система работы дизельного двигателя

Главным узлом любого мотора является его топливная система. Её основная задача – это своевременная подача топлива. При этом оно должно иметь определённое давление и температуру. Если эти два правила не соблюдаются, то автомобиль просто не заведётся.

Основными элементами дизельного двигателя являются следующие элементы:

  • топливный насос;
  • фильтр;
  • форсунки.

Давайте более детально остановимся на каждом из этих элементов.

Топливный насос

Он отвечает за подачу топлива к форсункам. Современные двигатели оснащаются топливными насосами двух типов: рядные и распределительные.

Топливный фильтр

Фильтр – это один из самых главных элементов любого мотора. Он очищает топливную смесь от мусора, различных частиц и лишнего воздуха, который может попасть в систему. Фильтр подбирается в соответствии с моделью авто.

Форсунки

Форсунки также играют важную роль для топливной системы. Они отвечают за своевременную подачу топлива, поэтому от их надёжности зависит работоспособность и срок службы самого мотора.

В дизельных ДВС применяются форсунки 2-х типов:

  • с распределителем;
  • со шрифтовым распределителем.

Распределитель форсунок определяет интенсивность и форму факела отвечает за своевременность и интенсивность возгорания.

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Отдельно хотелось бы рассмотреть плюсы дизельного двигателя. К ним можно отнести следующие моменты:

  • низкий расход топлива. Дизельные моторы примерно на 30-40% меньше расходуют топлива, чем бензиновые ДВС;
  • длительный срок службы. Дизельные агрегаты самые надёжные моторы в мире. Многие из них с лёгкостью преодолевают отметку в 700-800 тысяч километров;
  • прекрасный разгон и отличная тяга. Дизельные моторы отличаются большим крутящим моментом, что позволяет автомобилю уверенно разгоняться на любой скорости;
  • низкий уровень токсичности. Существует миф, что дизель обладает высокой токсичностью. Но это было раньше, поскольку современные системы переработки топлива снижают количество вредных веществ до минимума;
  • высокий КПД. Дизельное топливо сгорает с большой отдачей.

Но, несмотря на очевидные преимущества дизельных двигателей, у него существуют и небольшие недостатки. К ним относится долгий прогрев в холодную погоду. Поскольку дизельный агрегат отличается минимальным расходом топлива и высоким КПД, ему нужно больше времени на прогрев.

Читать еще:  Chevrolet cruze стук двигателя

Ремонт дизельного двигателя в автосервисе Авто-Максима ЮАО Москвы

В целом, дизельные моторы имеют больше преимуществ, чем недостатков. В первую очередь это низкий расход топлива и длительный срок службы. Но, даже несмотря на свою надёжность, даже «дизеля» могут выходить из строя. Чаще всего это происходит по причине плохих дорог или неправильной эксплуатации.

Если у вас вдруг случилась поломка, и вам нужно произвести ремонт дизельного двигателя, вы можете смело обращаться в автосервис «Авто Максима» в ЮАО Москвы. Наши специалисты выполнят все необходимые работы в оперативные сроки, а вы получите исправный автомобиль и гарантию на все виды работ.

Области применения дизельных двигателей

Использование дизельных двигателей

После изобретения Рудольфом Дизелем, его двигатель, претерпев некоторые изменения в течении ста лет, стал самым востребованным и практичным в использовании в разных областях деятельности. Главной его особенностью стала высокая эффективность и экономичность.

Сегодня дизельный двигатель используют:

на стационарных силовых агрегатах;

на грузовых и легковых машинах;

на тяжелых грузовиках;

на сельхоз/спец/строительной технике;

на тепловозах и судах.

Дизели могут иметь рядную и V-образную структуру. Без проблем работают с системой наддува воздуха.

Основные параметры

При эксплуатации двигателя, важны следующие параметры:

экономичная, и в тоже время надежная эксплуатация;

практичная компоновка в силовом отсеке;

комфорт и совместимость с окружающей средой.

От того, в какой области деятельности применяется дизель, будет меняться его внутренняя конструкция.

Применение дизельного двигателя

    Стационарные силовые агрегаты

Рабочие обороты, в стационарных агрегатах как правило фиксированные, поэтому двигатель и система питания должны работать вместе в постоянном режиме. В зависимости от интенсивности нагрузки, подача топлива контролируется регулятором частоты вращения коленчатого вала, для поддержания заданных оборотов. На стационарных силовых агрегатах чаще всего используют аппаратуру впрыска с механическим регулятором. Иногда как стационарные могут использоваться и двигатели для легковых авто и грузовиков, но только при правильно настроенном регуляторе.

Легковые авто и легкие грузовики

На легковых автомобилях используются быстроходные дизели, то есть способные развивать высокий крутящие момент в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала. Система с электронным управлением впрыска Common Rail получила здесь своё широкое применение. Электроника отвечает за впрыск определенного количества топлива и этим достигается полное сгорание, повышение мощности и экономичность. В Европе дизельные легковые автомобили оснащаются системами впрыска топлива, так как расход топлива у них ниже, чем у двигателей с разделенными камерами сгорания (на 15-20%).

Эффективной системой повышения мощности двигателя является турбонаддув. Для создания наддува во всех режимах работы двигателя используется турбонагнетатель.

Ограничение по нормам токсичности отработанных газов (ОГ) и рост мощности обеспечили использование систем впрыска топлива с большим давлением. Ограничения содержания вредных веществ в ОГ обусловили постоянное совершенствование конструкции дизелей.

Тяжелые грузовые автомобили

Основным критерием здесь является экономичность, поэтому для грузовых автомобилей применяют дизельные двигатели с системой непосредственного впрыска топлива. Частота вращения коленчатого вала здесь достигает 3500 оборотов. К этим двигателям также применимы жесткие требования норм по отработанным газам, это говорит о контроле и высоких требованиям качества к существующей системе, а также к разработке новых.

Строительная спец/сельхозтехника

Самое широкое использование дизель получил именно здесь. Основными критериями здесь стали не только экономичность, но и надежность, простота и удобство в обслуживании. Мощности и шумности не придается такое значение, как например для легковых дизельных авто. На спец/сельхозтехнике используют дизели различной мощности. Чаще всего для таким машин применяется механическая система впрыска топлива, а также простая система воздушного охлаждения.

Схожесть двигателей тепловозов с корабельными двигателями говорит об их надежности и длительной эксплуатации. Они могут работать на топливе худшего качества. Подобные двигатели распространяются от большегрузных авто до средних судов.

От области применения судового дизеля зависят требования к нему. Для морских и спортивных катеров используют дизели высокой мощности (здесь применяют четырехтактные двигатели с частотой вращения коленчатого вала до 1500 об/мин, имеющие до 24 цилиндров). Двухтактные двигатели экономичны и применяются при длительной эксплуатации. Эти низкооборотные двигатели имеют наивысший КПД до 55%, и работают на мазуте что требует специальной подготовки на судне. Мазут необходимо нагревать (примерно до 160 С) — тогда вязкость мазута уменьшается и его можно использовать для работы фильтров и насосов.

На судах среднего размера используют дизельные двигатели, которые изначально были созданы для большегрузных авто. В конечном итоге это двигатель, настроенный и отрегулированный в зависимости от характера его эксплуатации и не требующий дополнительных затрат на разработку.

Многотопливные дизели

Сегодня эти двигатели уже не актуальны, так как они не проходят контроль качество ОГ и не имеют необходимых характеристик (совершенности и мощности). Они были разработаны для специального применения для местностей с нерегулярной поставкой топлива и могли работать как на дизельном топливе, так и на бензине либо на других заменителях.

Сравнительные параметры

С помощью таблицы ниже, можно сравнить основные параметры дизельных и бензиновых двигателей.

Тип систем ы впрыска

Номинальная частота вращения коленвала (мин)

Дизельный двигатель

Дизельный двигатель, наряду с бензиновым, является одним из двух самых распространенных типов поршневых двигателей внутреннего сгорания. Принцип его работы базируется на самовоспламенении воздушно-топливной смеси, которая подается в камеры сжигания под давлением.

Благодаря этому горючее нагревается и самовоспламеняется, что является главным отличием дизельного двигателя от бензинового и выступает основной причиной всех конструктивных и эксплуатационных изменений в силовом агрегате этого типа, а также напрямую влияет на сферу применения и частоту его использования. В статье подробно рассматривается история создания и совершенствования дизельного двигателя, устройство и принцип работы подобного оборудования, а также его основные отличия и преимущества по сравнению с бензиновой силовой установкой.

История создания и совершенствования

Первые научные разработки, касающиеся возможности использовать для воспламенения горючего в тепловой машине сжатого до высокого давления топлива, были осуществлены в 20-30-х годах 19-го века. На практике этот принцип был реализован выдающимся немецким изобретателем и инженером Рудольфом Дизелем, который в 1892 году оформил патент на изобретение двигателя оригинальной конструкции, получивший название дизель-мотор в честь его создателя. Через 3 года документ был признан США. В течение нескольких лет Дизель зарегистрировал еще несколько патентов на различные модификации дизельного двигателя.

Первый работающий агрегат был изготовлен в конце 1896 года, а его испытания прошли практически сразу – 28 января следующего года. В качестве горючего первые дизельные двигатели использовали растительные масла и легкие нефтепродукты. Силовая установка практически сразу же стала показывать высокий КПД, будучи еще и очень удобной в эксплуатации. Но в первые годы после изобретения дизельные двигатели применялись, главным образом, в тяжелых паровых машинах.

Существенно расширить сферу практического использования дизельных агрегатов позволили два ключевых усовершенствования. Первое заключалось в применении в качестве топлива керосина, что первым использовал в 1898 году другой великий инженер того времени – родившийся в России швед Рудольф Нобель. Вторым серьезным рационализаторским решением стало изобретение топливного насоса высокого давления (ТНВД), который заменил используемый ранее для сжатия горючего компрессор.

Серьезный вклад в усовершенствования ТНВД внес в 20-е годы 20-го века Роберт Бош. Он изобрел и внедрил модель встроенного насоса и бескомпрессорной форсунки, применение которых привело к существенному уменьшению габаритов дизельного двигателя, что, в свою очередь, позволило устанавливать его сначала на общественный и грузовой транспорт, а во второй половине 30-х годов – впервые использовать на легковых машинах. Дальнейшие улучшения рассматриваемого агрегата, в частности использование специального дизельного топлива, позволили силовой установке на этом типе горючего успешно конкурировать с бензиновыми двигателями, постоянно увеличивая занимаемую долю рынка.

Отличие от бензинового двигателя

Главное отличие дизельного двигателя от бензинового было упомянуто выше. Оно состоит в отсутствии системы зажигания, что объясняется использованием принципа самовоспламенения топливно-воздушной смеси в результате нагнетания давления и вызванного этим нагрева горючего. Необходимо отметить несколько ключевых следствий разницы между рассматриваемыми типами силовых установок.

Читать еще:  Что происходит с эдс двигателя

Главные положительные для дизельного двигателя моменты состоят в следующем. Во-первых, отсутствие системы зажигания делает конструкцию агрегата заметно проще, повышая надежность и долговечность. Во-вторых, компрессионное воспламенение топлива обеспечивает более полное и эффективное сгорание, в результате чего повышается КПД силовой установки и снижается количество вредных выбросов.

Основным негативным следствием указанного выше отличия между двигателями внутреннего сгорания выступают более существенные требования к прочности и качеству изготовления клапанов и других деталей дизельных агрегатов. Это связано с тем, что они эксплуатируются под серьезной нагрузкой, связанной с повышенным давлением топливно-воздушной смеси.

Устройство

И дизельный, и бензиновый агрегаты относятся к поршневым двигателям внутреннего сгорания, а потому имеют сходное устройство. Основными конструктивными частями силовой установки на дизельном топливе являются такие:

1. Блок цилиндров. Основа любого двигателя. Используется для размещения всех систем и узлов силового агрегата. Различаются по трем основным параметрам – числу цилиндров, схеме их расположения и способу охлаждения. Как правило, количество цилиндров является четным, максимальное их число составляет 16. Чаще всего встречаются двигатели с 2-я, 4-я, 6-ю или 8-ю цилиндрами.

Важным элементом рассматриваемого узла является так называемая ГБЦ или головка блока цилиндров. Она создает закрытое пространство, в котором происходит непосредственное сжигание топливной смеси.

2. Кривошипно-шатунный механизм. Основное назначение этого узла двигателя – преобразование перемещения поршня внутри гильзы, являющегося возвратно-поступательным, в движение коленвала, которое относится к вращательным. Главной деталью механизма считается коленвал, подвижно соединенный с блоком цилиндров, что обеспечивает вращение вала.

Другая важная деталь – маховик, который крепится к одному из концов коленвала. Его задача – передать крутящий момент к другим узлам транспортного средства. Ко второму концу коленвала крепится шкив и приводная шестерня топливно-распределительной системы.

3. Цилиндропоршневая группа. Включает в себя цилиндры или гильзы, поршни или плунжеры, шатуны и поршневые пальцы. Отвечает за процесс сжигания топлива с последующей передачей образовавшейся энергии для дальнейших преобразований. Камера сжигания представляет собой пространство внутри гильзы, которое с одной стороны ограничивается ГБЦ, а с другой — поршнем. Главное требование к цилиндропоршневой группе дизельного двигателя – герметичность, прочность и долговечность.

4. Топливно-распределительная система. Функциональное назначение – своевременная подача горючего в камеры сгорания и отвод из двигателя продуктов сжигания топливно-воздушной смеси. В дизельном агрегате основу системы составляют два насоса. Первый из них – низкого давления – отвечает за перемещение горючего из бака к двигателю.

Назначение второго – ТНВД – несколько шире и заключается в определении нужного количества и времени впрыска топлива, а также в обеспечении необходимого уровня давления в камере сгорания. Именно топливный насос высокого давления и соединенные с ним форсунки являются ключевыми элементами дизельного двигателя, обеспечивающими его впечатляющие эксплуатационные и технические параметры.

5. Система смазки. Предназначается для уменьшения показателей трения между отдельными узлами и деталями силовой установки. В качестве смазочного материала используются как различные масла, так и, что характерно для отдельных механизмов, непосредственно дизельное топливо. Устройство системы смазки предусматривает наличие масляного насоса, различных емкостей и соединяющих трубопроводов.

6. Система охлаждения. Основное функциональное назначение данного элемента дизельного двигателя очевидно и состоит в поддержании такого уровня температуры, который является оптимальным для работающего агрегата. Для этого используются два метода – принудительный отвод тепла от узлов двигателя и охлаждение их при помощи воздуха или жидкости. В качестве последней обычно используется вода или антифриз.

7. Дополнительные узлытурбина и интеркулер. Турбонаддув или турбонагнетатель позволяет увеличить давление в камере сгорания, что ведет к росту производительности двигателя. Интеркулер предназначен для дополнительного и более эффективного охлаждения горячего воздушного потока, который создается в процессе эксплуатации дизельного агрегата.

Отдельного упоминания заслуживает еще одна важная часть любого современного дизельного двигателя – электрооборудование и автоматика. Именно различные приборы управления и контроля над работой агрегата позволяют добиться главного преимущества, характерного для подобных силовых установок – высокого КПД.

Принцип работы

Дизельные двигатели делятся на двух- и четырехтактные. Первый вариант в сегодняшних условиях используется крайне редко, а потому детально рассматривать его попросту не имеет смысла. Стандартный принцип работы обычного четырехтактного двигателя предполагает, что вполне логично, 4 основных этапа:

1. Впуск. Коленвал поворачивается в диапазоне между 0 и 180 градусами. На этой стадии воздух подается в цилиндр.

2. Сжатие. Положение коленвала изменяется со 180 до 360 градусов. Это обеспечивает движение поршня к так называемой верхней мертвой точке (ВМТ), что приводит к сжатию воздуха в цилиндре в 16-25 раз.

3. Рабочий ход с последующим расширением. Коленвал осуществляет перемещение между 360 и 540 градусами. В камеру сжигания через форсунки впрыскивается топливо, которое при смешивании с воздухом воспламеняется. Это происходит чуть раньше, чем поршень достигает ВМТ.

4. Выпуск. Коленвал завершает оборот, перемещаясь между 540 и 720 градусами. В результате очередного перемещения поршня в верхнюю часть цилиндра из камеры сгорания удаляются отработанные газы. После этого цикл начинается заново.

Основные разновидности

Основным параметром, который используется для классификации дизельных двигателей, выступает конструкция камеры сжигания. По этому параметру различают два основных типа рассматриваемых силовых установок, на которых используется

· разделенная камера сгорания. Подача горючего производится в специальную камеру, которая называется вихревой и размещается в головке блока, соединяясь с цилиндром при помощи канала. Наличие такого дополнительного элемента позволяет добиться увеличения уровня нагнетания, что положительно сказывается на способности смеси к самовоспламенению;

· неразделенная камера сгорания. Более простая, а потому надежная конструкция, при использовании которой топливо подается непосредственно в пространство над поршнем, которое и выступает камерой сгорания. Это позволяет заметно снизить расход топлива, что, наряду с надежностью механизма, стало ключевой причиной широко распространения именно такого типа дизельных двигателей.

Особенно популярными дизельные агрегаты с неразделенной камерой сгорания стали после появления ТНВД системы Common Rail. Ее использование позволяет обеспечить оптимальный уровень давления, количества и времени впрыскивания топлива для последующего сжигания. Таким образом, достигаются все основные преимущества двигателей с разделенной камерой сгорания без присущих им недостатков.

Основные достоинства и недостатки

Широкое распространение и успешная конкуренция дизельных двигателей с бензиновыми объясняется рядом впечатляющих преимуществ. Главными из них выступают:

· КПД, достигающий 40% на обычных установках и 50% на дизельных двигателях с турбонаддувом. Такие показатели являются попросту недосягаемыми для агрегатов, использующих в качестве топлива бензин;

· мощность. Крутящий момент дизельного двигателя обеспечивается даже на малых оборотах, что гарантирует автомобилю уверенный и быстрый разгон;

· экологичность. Сгорание топлива под высоким давлением приводит к уменьшению количества образующихся в процессе эксплуатации двигателя выхлопных газов. В сегодняшних условиях этому плюсы дизелей придается все большее значение;

· надежность. Как правило, моторесурс дизельного агрегата примерно в полтора-два раза превосходит аналогичный показатель бензинового конкурента. Кроме того, отсутствие системы зажигания позволяет избавиться от многих традиционных проблем двигателей на бензине, например, слабой искры на свечах или их залива.

В числе недостатков, присущих дизельному двигателю, прежде всего, необходимо выделить два. Первый – это несколько более высокая стоимость транспортных средств, оборудованных этим типом силовой установки. Разница в цене обычно варьируется от 10 до 20%.

Второй минус – необходимость существенных эксплуатационных расходов. Это объясняется серьезными требованиями к качеству изготовления и уровню технического обслуживания автомобилей с дизельными двигателями. Однако, обращение в солидную компанию за приобретением, а также последующим обслуживанием, комплектованием и ремонтом сведет к минимуму недостатки агрегата, оставив в полной сохранности его впечатляющие достоинства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector