Sw-motors.ru

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

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

В последние годы дизельные двигатели стали пользоваться повышенным спросом как у физических, так и у юридических лиц. Ими оснащают не только транспорт, но также строительную технику, сельскохозяйственную, водную и т.п. Причины подобной популярности легко объяснимы, однако наряду с плюсами у дизельных двигателей есть и минусы, о которых и пойдет речь далее.

Преимущества дизельных двигателей

Основной причиной востребованности дизеля была и остается его экономическая целесообразность. Стоимость солярки хоть и возросла, однако (в перерасчете на скорость расхода) по-прежнему остается ниже, чем цена бензина. Но пользователей привлекают и другие черты дизельного топлива. А именно:

  • Коэффициент полезного действия. Эта характеристика определяет, насколько эффективно двигатель преобразовывает используемое топливо в энергию. КПД дизельных двигателей доходит до 36%, тогда как у бензиновых он редко когда набирает 25%. А значит, на выработку одного и того же объема энергии дизтоплива тратится на порядок меньше, чем бензина.
  • Плавный разгон на любой скорости. Достигается он за счет отличной тяги и большого крутящего момента.
  • Экологичность. Благодаря современным системам переработки топлива в выхлопном газе, выделяемом дизельным двигателем, содержится на порядок меньше окиси углерода, сажи и других вредных веществ, нежели у выделяемого мотором, работающим на бензине.
  • Долговечность. Как правило, дизельные двигатели работают куда дольше бензиновых перед тем, как выйти из строя. А значит, вы экономите не только на самом топливе, но и на необходимости обращаться в автосервис за ремонтом.

Недостатки дизельного двигателя

Однако не стоит забывать, что у работающего на дизеле мотора есть не только достоинства, но и недостатки. Если не хотите разочароваться в своем выборе, учтите это наперед. Так, основными недостатками дизельного двигателя сегодня признаются:

  • Цена покупки. Покупка транспорта или техники, оснащенной им, обойдется вам примерно на треть дороже, чем приобретение аналогичного агрегата, работающего на бензине. Если использовать устройство вы собираетесь редко, покрывать разницу в цене за счет более дешевого топлива придется долго.
  • Цена продажи. На вторичном рынке дизельный транспорт возрастом 5-7 лет особым спросом не пользуются, поскольку на ремонт такого устройства придется немало раскошелиться. По словам владельцев, машины с бензиновым двигателем (аналогичного возраста и в аналогичном состоянии) реализуются куда быстрее.
  • Дорогостоящий ремонт. Дизельный двигатель работает лучше и дольше бензинового. Но если что-то пошло не так (заправка некачественным дизтопливом, продолжительное отсутствие техосмотра, неправильная установка мотора или нарушение правил эксплуатации автомобиля), последующий ремонт обойдется вам в копеечку.
  • Длительный прогрев двигателя. Одним из главных достоинств дизельного мотора считается высокий КПД. Однако есть у него и оборотная сторона: выделяемая энергия практически не расходуется на «самообслуживание» транспорта, из-за чего времени на то, чтобы привести его в рабочее состояние приходится тратить куда больше, чем в случае с бензиновым.

Что перевесит при покупке, «плюсы» или «минусы», в каждом конкретном случае решает покупатель. Если же вы остановили свой выбор на варианте с дизельным двигателем, не забудьте позаботиться и о качественном горючем для него. Компания «Нефтегазлогистика» предлагает клиентам качественное дизельное топливо с доставкой на объект. Она поставляет дизельное топливо напрямую с НПЗ и перед отправкой дополнительно тестирует каждую партию в собственной лаборатории. Устанавливаемые ей – лучшие по Москве и области, а условия покупки – выгодны всем участникам сделки.

Принцип работы дизельного двигателя

Начать стоит с того, что КПД дизельного двигателя гораздо выше, чем у бензинового аналога. Проще говоря, этот мотор расходует гораздо меньше топлива. Подобного результата конструкторам удалось добиться за счёт создания уникальной конструкции.

Безусловно, современные бензиновые двигатели обладают множеством разнообразных технологических инноваций. Достаточно вспомнить прямой впрыск. Несмотря на это, показатель полезного действия бензинового мотора составляет порядка 30 процентов. У дизеля этот же параметр достигает 40. Если же вспомнить турбонаддув, то цифра может дойти до 50%.

Неудивительно, что дизельные моторы постепенно завоёвывают Европу. Дорогой бензин стимулирует покупателей к покупке более экономичных машин. Производители в режиме реального времени отслеживают изменения в потребительских предпочтениях, внедряя соответственные коррективы в производственный процесс.

К сожалению, конструкция дизельного двигателя не лишена недостатков. Одним из самых существенных является большой вес. Безусловно, инженеры проделали огромный путь, постепенно уменьшая вес мотора, но у всего есть предел.

Дело в том, что в устройстве дизельного двигателя все детали должны быть подогнаны друг к другу максимально точно. Если в бензиновых аналогах допускается возможность небольшого люфта, то здесь всё по-другому. Как результат в самом начале внедрения технологии дизельные агрегаты устанавливали только на большие машины. Достаточно вспомнить те же грузовики начала прошлого века.

История создания

Тяжело себе представить, но первый работоспособный дизельный двигатель сконструировал инженер Рудольф Дизель ещё в XIX веке. Тогда в качестве топлива использовался обычный керосин.

С развитием технологии учёные стали экспериментировать. В результате, какие только виды топлива не использовались, чтобы достичь лучших результатов. К примеру, некоторое время моторы заправлялись рапсовым маслом и даже сырой нефтью. Безусловно, подобный подход не мог дать по-настоящему серьёзных достижений.

Многолетние изыскания привели учёных к идее использования мазута и солярки. Их низкая себестоимость и неплохая воспламеняемость позволили составить серьёзную конкуренцию бензиновым аналогам.

Изначально системы впрыска топлива в устройстве дизельных двигателей были крайне несовершенны. Это не позволяло использовать агрегаты в машинах, которые работали на высоких оборотах.

Первые образцы автомобилей, оснащённых дизельными двигателями, появились в 20-х годах прошлого века. Это был грузовой и общественный транспорт. До этого моторы такого класса применялись только на стационарных станках или кораблях.

Лишь спустя 15 лет появились первые машины, которые работали за счёт дизельного двигателя. Несмотря на это ещё очень долго дизель, будучи мощным и имеющим иммунитет к детонации, не имел широкого распространения в автомобилестроении. Дело в том, что при наличии весомых преимуществ у агрегата был целый ряд недостатков, таких как повышенный шум при работе и большой вес.

Лишь в 70-х годах, когда начали расти цены на нефть, всё кардинально изменилось. Автомобилестроители и потребители устремили свои взоры к автомобилям, в своём устройстве, имеющим дизельные двигатели. Именно тогда впервые появились компактные дизели.

Дизельный двигатель

Устройство дизельного двигателя

Устройство дизельного двигателя состоит из четырёх основных элементов:

  • цилиндров,
  • поршней,
  • топливной форсунки,
  • впускного и выпускного клапана.

Каждый элемент конструкции выполняет свою задачу и имеет свои конструкционные особенности. В процессе развития данная технология дополнилась многими деталями, которые позволили добиться гораздо большей производительности, вот основные из них:

  • турбина,
  • топливная форсунка,
  • интеркуллер.

Каждая из этих деталей позволила значительно увеличить КПД дизельного двигателя.

Принцип работы

Дизельный двигатель работает за счёт сжатия. Благодаря этому процессу жидкость под давлением попадает в камеру сгорания. Пропускными элементами служат форсунки инжектора.

Воздух должен быть достаточно горячим, чтобы топливо воспламенилось . Перед тем как попасть внутрь жидкость проходит через ряд фильтров, которые задерживают чужеродные частички, способные навредить системе.

Чтобы понять принцип работы дизельного двигателя нужно рассмотреть весь процесс подачи и воспламенения топлива от начала и до конца. На начальном этапе воздух подаётся через впускной клапан. При этом поршень движется вниз.

Читать еще:  Эскудо двигатель троит глохнет

Некоторые впускные системы дополнительно обустраиваются заслонками. Благодаря им в конструкции создаётся два канала, через которые воздух попадает внутрь. В результате данного процесса происходит завихрение воздушных масс.

Когда поршень достигает верхней точки, воздух сжимается в 20 раз. Предельное давление составляет порядка 40 килограмм на квадратный сантиметр. При этом температура доходит до 500 градусов.

Форсунка впрыскивает топливо внутрь камеры в строго заданном количестве. Воспламенение происходит исключительно из-за высокой температуры. Именно этот факт объясняет то, что в устройстве дизельного двигателя нет свечей. Мало того, система зажигания отсутствует как таковая.

Отсутствие в конструкции дроссельной заслонки позволяет развить большой крутящий момент. Но число оборотов при этом находится на стабильно низкой отметке. За один цикл может осуществляться несколько впрыскиваний жидкости.

Вниз поршень толкает давление расширяющихся газов. Результатом данного процесса является то, что поворачивается коленвал. Связующим звеном в данном микропроцессе является шатун.

Дойдя до нижней точки, поршень вновь поднимается вверх, тем самым выталкивая уже отработанные газы. Они выходят наружу посредством выпускного клапана. Такой рабочий цикл повторяется раз за разом в дизельном двигателе.

Чтобы снизить процент сажи в газах, которые выходят через выхлопную систему существует специальный фильтр. Он позволяет в значительной мере уменьшить вред, наносимый экологии.

Дополнительные узлы

Как работает турбина

Турбина в устройстве дизельного двигателя позволяет в значительной мере увеличить общую производительность системы. Тем не менее автомобильные инженеры не сразу пришли к этому решению.

Толчком к созданию турбины и внедрению её в общее устройство дизельного двигателя стало то, что топливо не успевает полностью сгореть, пока поршень движется к мёртвой точке.

Принцип работы турбины на дизельном двигателе заключается в том, что данный конструкционный элемент позволяет добиться полного сгорания топлива. Как результат мощность мотора существенно возрастает.

  • Два кожуха — один крепится на турбину, второй на компрессор.
  • Подшипники представляют собой опору узла.
  • Защитную функцию выполняет стальная сетка.

Весь цикл работы турбины дизельного двигателя состоит из следующих этапов:

  1. Воздух всасывается внутрь при помощи компрессора.
  2. Подключается ротор, приходящий в движение за счёт ротора турбины.
  3. Интеркуллер охлаждает воздух.
  4. Воздух проходит несколько фильтров и попадает внутрь через впускной коллектор. В конце данного действия клапан закрывается. Открытие происходит при завершении рабочего хода.
  5. Через турбину дизельного двигателя проходят отработанные газы, тем самым оказывая давление на ротор.
  6. На данном этапе скорость вращения турбины дизельного двигателя может достигать около 1500 оборотов в секунду. Это заставляет вращаться ротор компрессора посредством вала.

Этот цикл повторяется раз за разом. Благодаря использованию турбины мощность дизельного двигателя растёт.

Увеличение плотности воздуха позволяет подавать его в значительно большем количестве внутрь двигателя. Увеличение потока способствует тому, что топливо внутри системы полностью сгорает.

Интеркуллер и форсунка

Во время сжатия увеличивается не только плотность воздуха, но и его температура. К сожалению, это сильно влияет на долговечность дизельного двигателя. Поэтому учёными было придумано такое устройство, как интеркуллер. Он эффективно снижает температуру воздушного потока.

В устройстве может быть одна или две форсунки. Их задача заключается в том, чтобы распылять и дозировать топливо. Принцип работы форсунки дизельного двигателя реализуется за счёт кулачка, который отходит от распределительного вала.

Итоги

За счёт использования новых технологий и дополнительных узлов дизельный двигатель позволяет добиться поразительного показателя полезного действия от сгорания топлива. Данный показатель достигает 40—50 процентов. Что почти в два раза больше, чем в бензиновом аналоге.

Восхождение Дизеля Биография Рудольфа Дизеля

Патент

История изобретения началась — на основании собственных расчетов Дизель написал небольшую брошюру о принципе работы предлагаемого им двигателя и принес в патентное ведомство заявку на свою идею. Через год заявка была удовлетворена.
С патентом и брошюрой в руках Дизель принялся искать предприятие для реализации своих замыслов. Наиболее благоприятные условия предложило предприятие Машиненфабрик Аугсбург-Мюнхен, или сокращенно MAN.

Рудольф Дизель Фото: Источник

Предприятие обязалось нести все расходы по реализации патента, да еще платить Дизелю чрезвычайно высокую зарплату, пока он проводит испытания, — 800 марок в месяц. MAN приобрел права на производство, но без права переуступать другим.

Двигатель Тойота 1N-T


Тойота 1N-T

В том же 1986 году, через несколько месяцев после запуска мотора Тойота 1N, началось производство турбодизеля 1N-T. Поршневая группа изменений не претерпела. Даже степень сжатия оставили прежней — 22:1, что обусловлено невысокой производительностью установленного турбокомпрессора.

Мощность двигателя увеличилась до 67 л.с. при 4500 об/мин. Максимальный крутящий момент сместился в зону более низких оборотов и составил 130 Н.м при 2600 об/мин. Агрегат устанавливался на автомобили:

  • Toyota Tercel L30, L40, L50;
  • Toyota Corsa L30, L40, L50;
  • Toyota Corolla II L30, L40, L50.


Toyota Tercel L50

Двигатель

Дизель сразу окунулся в работу. Первоначальная идея была такой: в цилиндры впрыскивают угольную пыль, воспламеняющуюся от тепла сжатия. Двигатель должен работать в соответствии с циклом Карно, то есть у него не будет внешнего охлаждения.

Уже при первой попытке Дизель обнаружил, что некоторые из его идей практически невыполнимы. Угольная пыль содержала минеральные частицы, оседавшие на поршневых кольцах и приводящие к катастрофическому абразивному износу цилиндров. Отсутствие внешнего охлаждения приводило к заклиниванию поршня в цилиндре.

Схема двигателя, нарисованная Дизелем Фото: Источник

Дизель — гений, он сразу же обнаружил недостатки разработки и предложил новый циклический процесс, носящий теперь его имя. Не буду утомлять читателя техническими подробностями, скажу лишь, что уже самый первый двигатель внутреннего сгорания, работавший согласно этому процессу, показал удивительные результаты.

Профессор Герлах и его ассистенты из Политеха в Мюнхене измерили эффективный коэффициент полезного действия (КПД) дизельного двигателя и получили поразительный результат: эффективный КПД нового двигателя составил почти 27%, в то время как у парового двигателя он был равен 3−5%, а у бензинового двигателя Отто — 10−12%.

Кроме того, дизельный двигатель работал на более дешевом и труднее воспламеняемом топливе.

Два новых тепловых двигателя

В конце XIX века работа над двигателями представлялась весьма инновационной деятельностью. В двигателях Отто светильный газ уже начали заменять на весьма перспективные углеводороды – бензины. Однако оставались ещё не имевшие применения в двигателях керосин, солярка, мазуты и газойли, используемые лишь как топочное топливо. Эксперименты с ними показывали, что они вполне годятся в качестве рабочего тела и вполне могут заменить газ и бензин для привода тепловых машин, использующих кривошипно-шатунную схему с крейцкопфным механизмом. Главное достоинство керосина и солярки заключалось в воспламенении рабочей смеси от сжатия. Это упрощало конструкцию двигателя, и в теории давало более высокий эффект, нежели в двигателях с искровым и капризных моторах с калильным зажиганием.

Способ применения новых бросовых видов топлива занимал не только Дизеля, поэтому и новых союзников в среде нарождающейся промышленной аристократии Германии искать долго не пришлось. Одним из протеже, верящим в счастливую звезду Дизеля и проявлявшего максимум терпения в ходе его экспериментов, стал Генрих фон Буц – владелец аугсбургского машиностроительного завода MAN.

27 февраля 1892 года Дизель подал заявку на получение патента на «новый рациональный тепловой двигатель», через день её зарегистрировали. Параллельно фон Буц уговаривает фирму Krupp и Sulzer Brothers Ltd Р. на финансовое участие в проведении экспериментов Дизеля по созданию нового двигателя. Годовой оклад в 30 тыс. марок и инвестиции в 600 тыс. марок позволили уже через год создать работоспособный экспериментальный двигатель «А». К этому времени в императорском патентном бюро в Берлине 34-летнему изобретателю за номером 67207 был выдан патент под названием «Метод и аппарат для преобразования высокой температуры в работу». Второй патент с модифицированным циклом Карно был зарегистрирован 29 ноября 1893 года. А в феврале 1894 года были начаты испытания второго опытного двигателя «В», который впервые в истории устойчиво работал на холостом ходу.

Читать еще:  Что такое развал двигателя

Зенит

После такого успеха Альфред Нобель приобрел патент на двигатель за 100000 марок. Производители двигателей бросились покупать патент Дизеля. Изобретатель начал буквально купаться в золоте.

Стационарный одноцилиндровый дизельный двигатель, Германия, Аугсбург, 1906 г. Фото: ru.wikipedia.org

Но именно тогда Дизель разминулся с реальностью. Он достиг зенита своих возможностей и уже не мог сделать ничего лучше. Он создал самую экономичную тепловую машину. И через сто, и через миллиард лет никто не сможет превзойти ее эффективность, поскольку, как показывают теоретические расчеты, цикл Дизеля является наиболее экономичным в тепловых двигателях.

Именно этого Дизель не захотел понять. Он решил, что всегда будет превосходить всех, что его патенты никогда не перестанут продаваться. Но патент можно в большей или меньшей степени обойти, и в этом случае все развивается по другому сценарию. Никто не крадет идеи Дизеля, но все их усовершенствуют.

Роберт Бош создает топливный насос, впрыскивающий топливо без использования сжатого воздуха, как это делал Дизель, и процесс невероятно упрощается.

Р. Дизель, К. Буц и профессор М. Шрётер после доклада в Касселе, 1898 г. Фото: Источник

Метрополитен-Виккерс, огромный военно-промышленный комплекс в Великобритании, создает такие улучшения в конструкции двигателя для кораблей, что тот коренным образом отличается от прототипа, продаваемого компанией Дизеля.

Каждое улучшение патентуется и становится гораздо более ценным, чем основная идея, патентная защита которой быстро истекает.

Другие имена

Параллельно с Дизелем разработку нового мотора вел русский инженер Густав Тринклер. Он представил свой двигатель с аналогичной системой высокого давления, «Тринклер-мотор», опоздав на год по сравнению с Дизелем и, несмотря на превосходство конкурента по части эффективности и технологического совершенства, успеха не получил. Дело в том, что крупнейшие корпорации и заводы к тому моменту за огромные деньги выкупили патенты на производство двигателей системы Дизеля – в их интересах было скрыть разработку Путиловского завода.

Что же касается технологической доработки мотора Дизеля, ею занялся в 1909 году инженер завода Benz&Cie Проспер Леранж. Он не только изобрел предкамеру двигателя, но и спроектировал форсунки с игольчатым клапаном и первые насос-форсунки.

Закат

Рудольф Дизель дал зеленый свет мощным дизельным двигателям, но заработал ненависть как коллег, инженеров-создателей двигателей, так и наиболее влиятельной силы на то время — угольных компаний.

За период 1904—1905 годов цена на нефть выросла в 2,5 раза, а доходность увеличилась более чем в 7 раз. Это напрямую повлияло на множество интересов. Наиболее сильно пострадали немецкие промышленники, владевшие самыми большими запасами угля в то время. Германия потеряла свое превосходство над Англией, и Дизель был объявлен виновником этого.

Промышленники начали подрывную войну против изобретателя: привели его предприятия к банкротству, и он потерял огромную часть своих вложений. Враги пытались уничтожить его и морально, вкладывая огромные средства в пропаганду, утверждая, что он не был отцом своего изобретения, а заимствовал чужие идеи.

Финансово противники его победили, но Дизелю осталось признание в научном мире, опровергшее клевету против него.

История создания дизельного двигателя

По привычному нашему уху слову «дизель» далеко не каждый догадается, что это название произошло от имени собственного. Рудольф Кристиан Карл Дизель – изобретатель двигателя сгорания, который стал один из самых популярных среди своих поршневых аналогов.

Рудольф Дизель появился на свет 18 марта 1858 в Париже. С самых ранних лет проявился его интерес к технике, поэтому нет ничего удивительного в том, что в 1872 году он принимает решение стать механиком. Закончив училище в статусе лучшего ученика, он столь же успешно завершает и Аугсбургскую политехническую школу. Продолжать образование Дизель решает в политехнической школе Мюнхена. В 1880 году эта школа выпускает своего лучшего ученика со времени основания. Это еще раз доказывает целеустремленность будущего изобретателя. Здесь в 1897 году Дизель придумал свой первый функционирующий двигатель, мощность которого составляла 20 л.с. с 172 оборотами в минуту при КПД 26,2%. Весил такой агрегат 5 тонн. По своим характеристикам он уже превосходил существующий на тот момент двигатель Отто и судовые паровые турбины, чья мощность составляла соответственно 20% и 12%. Это вызвало серьезный интерес промышленных предприятий. Двигатель немедленно получил применение во многих странах, а 1 января 1898 года был основан и завод, который принялся за производство дизельных двигателей. В 1900 году была зарегистрирована компания, ориентированное на это производство. В 1903 году был построен первый корабль, задействовавший дизельный двигатель, а уже 1908 год подарил миру первый дизельный двигатель малых габаритов. В этом же году двигатель был использован в оснащении грузового автомобиля и локомотива. В 1936 году началось производство первых в мире легковых автомобилей с дизельными двигателями, разработанными .

Особенность созданного Дизелем двигателя в том, что он функционирует с использованием дизельного топлива. Под ним обычно подразумевают горючее из газойлево-керосиновых фракций, образующихся при прямой перегонке нефти. Основной его показатель — цетановое число, характеризующее способность горючего воспламеняться в камере сгорания. Оно равняется объёмному содержанию цетана в смеси с присутствием α-метилнафталина. В обычных условиях оно имеет одинаковую воспламеняемость в сравнении с исследованным топливом. Для дизельного топлива температура вспышки, если определять по ASTM D93, не должна превышать 70 °C. А температура перегонки для него, определённая по ASTM D86, не может быть ниже, чем 200 и выше, чем 350 °C. Таким образом, оказалось, что дизельное топливо — экономичнее и экологически чище, чем бензин.

История создания дизельного двигателя (страница 2)История создания дизельного двигателя (страница 3)История создания дизельного двигателя (страница 4)История создания дизельного двигателя (страница 5)

Солидаризм

Примерно в то же время Дизель начал заниматься социальными теориями, создал труд «Солидаризм. Естественное экономическое освобождение людей». В нем объясняется возможность возникновения общества, в котором большинство членов будут иметь свой собственный малый бизнес. Такое общество избежит революций, мятежей, беспорядков, жертв и обречено на процветание, думал Дизель.

Рудольф Дизель Фото: wikipedia.org

Эта теория не нашла большой поддержки в бурные годы перед Первой мировой войной и грядущей революцией. На пропаганду своей теории Дизель растратил большую часть денег, полученных в результате изобретения дизельного двигателя.

Берлинский филиал

После частичного восстановления зрения в парижской клинике Рудольф по приглашению своего учителя Карла фон Линда возглавил Берлинский филиал компании. Окрылённый успехом Рудольф Дизель создаёт промышленный образец двигателя, который имел коммерческий успех. Новую силовую установку изобретатель назвал атмосферным газовым двигателем.


Однако такое название надолго не прижилось, и изобретение стали называть просто «дизель» в честь создателя агрегата. Многочисленные контракты, финансовые потоки и устойчивый спрос на новое изобретение заставляют Дизеля покинуть филиал Карла фон Линда и открыть свой собственный завод по производству дизельных двигателей.

Читать еще:  Двигатель z16xer холостые обороты

Конец

Таким образом, после нескольких лет изнурительной борьбы Рудольф Дизель зашел в тупик. Надо было выдавать замуж дочь, но денег на приданое не было. 19 сентября 1913 года он сел на корабль, чтобы поехать в Англию, и исчез. Три дня спустя в Северном море в рыболовные сети попал труп, опознанный как Дизель.

Убийство? Вряд ли — нет мотивов. Самоубийство? Может быть. Причин предостаточно: полный финансовый крах, огромные неоплаченные обязательства. Тем не менее смерть Рудольфа Дизеля остается одной из самых больших загадок современного мира. Раскроет ли ее кто-либо, мы можем только гадать.

Может, вы возьметесь?

Теги: инженер, изобретатель, двигатель, изобретения, Рудольф Дизель, история изобретения, двигатель внутреннего сгорания

Мировой кризис

Крупнейшие машиностроительные компании Европы и Соединённых Штатов Америки стояли в очереди на приобретение лицензий по производству дизельных двигателей. Мировая пресса постоянно подогревала интерес к изобретению Рудольфа Дизеля, давая лестные характеристики преимуществам нового агрегата над другими силовыми установками.

Р. Дизель стал очень богат. Альфонс Буш, американский магнат по производству пива, предложил конструктору один миллион долларов за право производства двигателей в США. Но всё закончилось в одночасье.

В 1913 году грянул мировой кризис. Неумелое распределение финансовых потоков приводило к постепенному банкротству предприятий Дизеля.

Система питания дизельного двигателя

Автор статьи: AutoKontact.ru

дата: 14.03.2018

Принцип работы дизельного двигателя совсем иной, чем у мотора, работающего на бензине. Этим и объясняется принцип его питания. В двух словах – работа дизельного мотора строится на воспламенении топливной смеси от сильного сжатия, поскольку высокая температура вызывает ее возгорание.

Ремонт дизельных двигателей – дело не такое сложное, если знать, как он устроен, и на чем построена работа дизельного двигателя.

Порядок работы системы дизельного двигателя

Сначала цилиндры дизельного двигателя наполняются воздухом. Поршни в них движутся вверх, создавая очень высокое давление, от сжатия воздух раскалится до того, что дизельное топливо, будучи смешанным с ним, воспламенится.

Температура достигает максимального значения, когда поршень заканчивает движение вверх, затем дизтопливо впрыскивается посредством форсунки, она подает его не струйкой, а распыляет. Далее, из-за высокой степени нагрева сдавленного воздуха, воздушно-горючая смесь взрывается. Давление из-за взрыва достигает критической отметки и заставляет поршень опускаться вниз. На языке физики – совершается работа.

Система дизельного двигателя устроена так, что подает горючее в мотор, обеспечивая одновременно и несколько других функций.

Части системы дизельного двигателя, механизм его действия

Дизель состоит из:

  • бака для горючего,
  • насоса, подкачивающего дизтопливо,
  • фильтров,
  • топливного насоса, который подает горючее под высоким давлением,
  • свечи накаливания
  • основной части двигателя, которой является форсунка.

Подкачивающий насос отвечает за забор дизельного топлива из бака и отправляет его в топливный насос, а сам этот насос для подачи горючего под давлением – состоит из нескольких секций (их столько же, сколько двигатель ДВС имеет цилиндров – одна секция отвечает за обслуживание одного цилиндра).

Устройство насоса для подачи горючего под воздействием давления таково: внутри него по низу во всю длину располагается вал с кулачками, который совершает вращения от распредвала мотора. Кулачки воздействуют на толкатели, заставляющие функционировать плунжер (поршень). Поднимаясь, плунжер способствует давлению горючего в цилиндре. Таким образом и происходит выталкивание горючего посредством ТНВД в ту главную рабочую часть двигателя, которой и является форсунка.

Поступающему в магистраль дизельному топливу необходимо давление, чтобы продвинуться к форсунке для распыления через нее. Для этого и нужен поршень – он захватывает горючее внизу и продвигает к секционной верхушке. Поступающее под напором – горючее уже может качественно распыляться в камере сгорания. В этом насосе сила давления достигает 2000 атмосфер.

Одна из функций плунжера – контролировать объем подачи дизтоплива на форсунку своей двигающейся частью, открывающей и закрывающей канальца внутри него, эта часть соединяется с педалью, отвечающей за подачу газа в салоне машины. То, насколько открыты каналы подачи горючего и его объем – обусловлено углом, под которым повернут поршень. Его поворот осуществляет рейка, соединяющаяся с педалью газа.

Вверху насоса, подающего под давлением горючее, расположен клапан, он устроен так, чтобы открываться под давлением и захлопываться, если оно мало. Таким образом, когда поршень внизу, клапан – в захлопнутом положении, и горючее из шланга, к которому подсоединена форсунка, поступать в насос не может. Давление, образующееся в секции, достаточно для впрыскивания горючего в цилиндр, тогда топливо и доставляется по шлангу в форсунку, а она – производит распыление его в цилиндре.

Форсунка — назначение и виды

Очень часто ремонт дизельных двигателей связан с диагностикой работы форсунок и их починкой или заменой.

Они бывают двух видов:

  • управляемые механически
  • электромагнитные

В управляемых механически – отверстие, которое распыляет горючее, открывается в зависимости от силы давления в шланге. Ее отверстие закрывает игла, соединенная с поршеньком на верхушке форсунки. Пока не возникло давления, игла не позволяет горючему выйти через распылитель. Когда горючее поступает под напором, плунжер поднимается и оттягивает иголку. Отверстия распылителя раскрываются, и горючее выбрызгивается в цилиндр.

В нем установлены свечи накаливания, воспламеняющие горючее с воздухом. Они раскаляют воздух в специализированном отсеке, прежде, чем он окажется в цилиндре. По сути, свечи только облегчают запуск мотора ДВС, поскольку перед попаданием в цилиндр воздух уже достаточной температуры. Именно поэтому, когда на улице тепло, или если мотор еще не остыл после выключения зажигания, его запуск происходит и без участия свечей, а когда холодно – это невозможно.

Оснащенный электромагнитными форсунками дизель – более современный вариант. В таком случае – в насосе, подающем горючее, отсутствуют для каждого цилиндра своя секция, а шланг – один на все форсунки, и обеспечивает нужное давление и впрыск горючего сразу во все форсунки цилиндров ДВС.

При данной системе ДВС – на форсунки воздействуют электрические импульсы, поступающие от блока управления автомобилем: их клапаны, открывающие и закрывающие выходы для впрыска горючего – электромагнитные. Сам блок управления мотором считывает информацию со специальных датчиков, а затем дает команду электромагнитному управлению форсунками.

Такая система подачи топлива в дизельный двигатель еще и намного экономичней.

Форсунки начали использовать в производстве моторов еще в тридцатых годах XX столетия, их устанавливали сначала на авиамоторы, затем стали применять в двигателях гоночных машин. А массовое применение в автомобилестроении они получили лишь в семидесятые-восьмидесятые годы прошлого века. Тому послужили топливный кризис и осознание необходимости сбережения природы: чтобы сделать авто более мощными – специально переобогащали воздушно-горючую смесь, но это приводило к увеличению расхода топлива и переизбытку продуктов сгорания в газовых выхлопах автомобилей. И в 1967-м проблема была решена – тогда и была изобретена электромагнитная форсунка, в которой впрыск осуществляется электронной командой. Вне всяких сомнений, электроника всегда лучше механики, поскольку имеет перед ней массу очевидных преимуществ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector