Kako se imenuje dizelski motor. Sistem oskrbe z gorivom pri dizelskih motorjih: sorte in razlike

Število vozil vsako leto narašča, značilen zvok napajalna enota ki je podana po njeni vrsti. Ta publikacija bo namenjena dizelskim motorjem, v katerih bomo poskušali čim bolj opisati njihove značilnosti, nekatere značilnosti delovanja in razlike od bencinskih motorjev.

Zaradi posebnosti dizelskih enot, kot so učinkovitost, visoke zmogljivosti in cenejše gorivo, je ta vrsta motorjev še vedno v povpraševanju. Najnovejši modeli dizelski motorji glede na raven hrupa in okoljska uspešnost praktično ne razlikujejo od svojih bratje z bencinom , le da so bolj varčni in trajni.

Oblikovne značilnosti

Strukturno se dizelski motorji ne razlikujejo od bencinskih in imajo enake dele. Le da so ventilski elementi dizelskih motorjev bolj ojačani, sicer ne bodo zdržali celotne obremenitve. Za primerjavo: kompresijsko razmerje dizelske pogonske enote je 19–24 enot, kar je dvakrat večje kot pri bencinskem. Iz tega razloga ima dizel nekoliko večjo velikost in težo.

Hrupno delovanje te pogonske enote je posledica ene od njenih lastnosti. Dejstvo je, da se samovžig mešanice v njenih jeklenkah pojavi šele, ko tlak naraste. Zahvaljujoč temu je v motorju dovoljeno uporabljati poceni gorivo (ne smemo ga zamenjati z nizko kakovostjo) in njegovo delovanje na neobdelanih mešanicah. Zaradi tega se doseže prihranek. Ker enota deluje na surove mešanice, se zato škodljivi izpusti v ozračje znatno zmanjšajo.

Edina pomanjkljivost dizelskih motorjev je njihovo hrupno delovanje, ki ga spremljajo vibracije, težave s speljevanjem v hladnem vremenu in manjša moč v litrih. Toda takšne pomanjkljivosti so v sodobnih dizelskih motorjih prednost zaradi izključno starih motorjev (zaradi značilnosti oblikovanja) so te težave izključene.

Dizel z neposrednim vbrizgom

Obstaja več izvedb dizelskih motorjev, ki se med seboj razlikujejo po strukturi zgorevalne komore. Enote, v katerih je zgorevalna komora neločljiva in se gorivo vbrizga neposredno v prostor nad batom, se imenujejo motorji z neposrednim vbrizgom. Bat ima vlogo zgorevalne komore.

Ne tako dolgo nazaj so neposredno vbrizgavanje uporabljali izključno pri nizkohitrostnih dizelskih motorjih s povečano prostornino. Tak ukrep je bil povezan le s težavami pri zgorevanju goriva, stalnimi vibracijami in hrupnim delom.

Vendar se je položaj spremenil s prihodom črpalke za gorivo. visok pritiskelektronsko krmiljen, inovativen dvotirni sistem vbrizgavanja in rešitev problema nepopolnega zgorevanja goriva. Takšni ukrepi so omogočili stabilno delovanje enote že pri 4500 vrt / min, omogočili bolj ekonomično in tiho delovanje.

Dizel z ločeno komoro

Danes se ta vrsta dizelskega pogonskega sklopa pogosto uporablja v osebnih avtomobilih. vozil... Gorivo v takem motorju se vbrizga v ločeno komoro in ne v valj. Razširjen model vrtinčne komore, ki se nahaja na dnu valjastega bloka in je skozi poseben kanal povezan s cilindrom tako, da zrak, stisnjen, vstopi vanj, nato pa se kot vrtinec vrti v notranjosti. To prispeva k dobri nasičenosti mešanice in poveča njen samovžig, ki se pojavi v vrtinčni komori in nato preide v glavno.




S takšno zasnovo motorja se tlak v jeklenkah postopoma povečuje, zaradi česar se raven hrupa enote znatno zmanjša in hitrost poveča. Skoraj 90% dizelskih vozil je opremljenih z vrtinčnimi komornimi motorji.

Sistem dizelskega goriva

Morda je ta sistem najpomembnejši del dizelski motor, ki večinoma označuje njegovo učinkovitost. Njegovo delo je sestavljeno iz merjene zaloge goriva pod določenim tlakom in ob določenem času. Zaradi povečanih zahtev po natančnosti njegovega delovanja in prisotnosti visokega tlaka v sistemu je ta enota dizelske enote draga in zapletena.

Sistem za dovod goriva je sestavljen iz:

1. , ki zagotavlja dovod dizelskega goriva v injektorje motorja v strogo določenem ciklu, ki je odvisen od delovanja agregata in sil, ki jih voznik deluje na stopalko za plin. Večnamenska vbrizgalna črpalka združuje delo glavne izvršilne naprave, katere funkcija je obdelava ukazov gonilnika in avtomatski sistem nadzor pogonske enote.

Z upravljanjem stopalke za plin voznik ne zmanjša ali poveča pretoka delovne mešanice, temveč nastavi samo ustrezen način za regulatorje, ki samostojno prilagajajo pretok goriva glede na tlak, število vrtljajev, položaj regulatorji krme itd. Upoštevajte, da je večina današnjih dizelskih terencev opremljenih z vrsta distribucije Injekcijska črpalka.

Distribucijske vbrizgalne črpalke so predvsem prednost dizelskih motorjev, nameščenih na osebnih avtomobilih. Odlikuje jih pravilno nastavljena zaloga goriva in povečana hitrost, zaradi česar je doseženo njihovo stabilno delovanje naprej visoki vrtljaji... Vendar je ta vrsta črpalke za gorivo prezahtevna za kakovost dizelskega goriva in njegovo čistost, saj maže delovne površine njihovih delov.

1. Vbrizgalniki dizelskega motorja niso nič manj pomembni kot element visokotlačne črpalke za gorivo sistema za dovod goriva, ki skupaj z gorivno črpalko zagotavlja nemoteno odmerjeno dovajanje delovne mešanice v zgorevalno komoro. Tlak v sistemu za dovod goriva je odvisen od kota šobe, obliko gorilnika, od katere je odvisno celotno pravilno zaporedje samovžiga in zgorevanja goriva, pa razpršilec. Obstajata dve vrsti šob: multi-hole ali font.

Delovanje injektorja v dizelska enota zaradi razmer, ki so zanjo pretežke. To je posledica dejstva, da je delovno gibanje igle šobe dvakrat manjše od vrtilne frekvence motorja, medtem ko je razpršilec šobe v stiku z zgorevalno komoro nenehno izpostavljen visokim temperaturam in eksplozijam goriva. V skladu s tem mora biti tak element izdelan iz trpežnih in toplotno odpornih materialov.

1. Čeprav je filter za gorivo najpreprostejši element v sistemu za dovajanje dizelskega goriva, njegova odsotnost ne bo mogla zagotoviti polnega delovanja motorja. Njegove značilnosti (raven filtracije in prepustnost) je treba izbrati v skladu s tipom in zmogljivostjo pogonske enote. Poleg filtriranja dizelskega goriva filter deluje tudi kot ločevalnik vode. Za to njegova zasnova predvideva spodnji odtok, zaprt s čepom. Na filtru za gorivo je pogosto nameščena ročna črpalka, ki je potrebna za črpanje zraka iz sistema.

Redko, vendar še vedno obstajajo električno ogrevani filtri za gorivo, kar močno olajša zagon enote v hladnem vremenu.

Značilnosti zagona dizelskih motorjev

Zahvaljujoč predgrevanju je možen hladen zagon dizelskega motorja. Deluje predgrelnik torej: znotraj zgorevalnih komor so posebni električni grelniki - vžigalne svečke. V trenutku, ko je vžig vklopljen, ti elementi zagotavljajo takojšnje segrevanje zgorevalnih komor in olajšajo postopek samovžiga delovne mešanice. Ustrezni indikator v potniškem prostoru signalizira delovanje sistema.

Takoj, ko indikator ugasne, se napajalnik ogreje in je pripravljen za zagon. Po zagonu motorja napajanje še naprej teče do grelnega elementa 15-20 sekund. To omogoča, da se motor stabilizira, ko je še hladen. Upoštevajte, da je predgrelnik sposoben zagotoviti prost zagon motorja (pod pogojem, da je v celoti uporaben in da je prisotno ustrezno dizelsko gorivo) pri temperaturah do -30 stopinj.

Turbo dizelski

Učinkovito poveča moč dizelski motor možno le s turbopolnilnikom. Zahvaljujoč njemu se do dizelskih jeklenk dovaja črpalka več zraka, zaradi česar se oskrba z mešanico poveča, njeno zgorevanje se izboljša in moč motorja se poveča. Ker imajo izpušni plini dizelskega motorja tlak 1,5-2 krat večji od bencinske enote, njihov turbopolnilnik deluje učinkoviteje tudi pri nizkih hitrostih, kar turbo dizelskemu motorju omogoča, da se izogne \u200b\u200bokvaram v delovanju (tako imenovani "turbo").

Vendar turbodizel ni brez pomanjkljivosti, ki so predvsem v nepopolni zasnovi turbopuhala. Njen delovni vir le redko preseže kilometrino 150 tisoč km, kar je veliko manj kot vir same enote.

Prednosti uporabe sistema Common-Rail

Zahvaljujoč elektronskemu sistemu za nadzor dovoda goriva se dizelsko gorivo vbrizga v dveh zaporednih odmerkih v zgorevalno komoro. Najprej postrežemo majhen del, ki je potreben za ogrevanje komore, nato pa glavni del. Tak sistem za doziranje goriva je zelo pomemben za dizelske agregate, saj zagotavlja nemoteno povečanje tlaka v zgorevalnih komorah, kar je posledica nižje ravni hrupa motorja in njegovega stabilnega delovanja.

Uporaba sistema Common-Rail lahko zmanjša porabo goriva za 20%, hkrati pa poveča navor motorne gredi za 25%, ko motor deluje pri nizkih vrtljajih.

Video bo prikazal zgradbo in načelo delovanja dizelskega motorja:

Video vam bo povedal o delovanju sodobnih dizelskih motorjev:

Dizelski motor - Motor z notranjim zgorevanjem, ki ga je leta 1897 izumil Rudolf Diesel. Naprava dizelskega motorja tistih let je omogočala uporabo olja, repičnega olja in trdnih vrst gorljivih snovi kot goriva. Na primer premogov prah.

Načelo delovanja sodobnega dizelskega motorja se ni spremenilo. Vendar so motorji postali tehnološko bolj napredni in zahtevni glede kakovosti goriva. Danes se v dizelskih motorjih uporablja le visokokakovostno dizelsko gorivo.

Dizelski motorji se odlikujejo po izkoristku goriva in dobrem oprijemu pri nizkih hitrostih motorne gredi, zato se pogosto uporabljajo za tovornjakimobilni telefoni, ladje in vlaki.

Ker je rešitev problema visokih hitrosti (stari dizelski motorji, s pogosto uporabo na visoke hitrosti hitro odpovedali) so bili zadevni motorji pogosto nameščeni osebni avtomobili... Dizelski motorji, zasnovani za hitro vožnjo, so prejeli sistem s turbopolnilnikom.

Načelo delovanja dizelskega motorja

Načelo delovanja dizelskega motorja se razlikuje od bencinskih motorjev. Vžigalnih sveč ni, gorivo pa se v jeklenke dovaja ločeno od zraka.

Delovni cikel take pogonske enote lahko predstavimo na naslednji način:

• del zraka se dovaja v zgorevalno komoro dizelskega motorja;
• bat se dvigne in stisne zrak;
• od stiskanja se zrak segreje na temperaturo približno 800˚C;
• gorivo se vbrizga v valj;
• Dizelsko gorivo se vžge, kar vodi do spuščanja bata in izvedbe delovnega hoda;
• produkti zgorevanja se odstranijo s pihanjem skozi izhodna vrata.

Kako deluje dizelski motor, je odvisno od njegove ekonomičnosti. V delovni enoti se uporablja prosta mešanica, ki prihrani količino goriva v rezervoarju.

Kako deluje dizelski motor

Glavna razlika med zasnovo dizelskega in bencinskega motorja je prisotnost visokotlačne črpalke za gorivo, dizelski injektorji in pomanjkanje sveč.

Splošna razporeditev teh dveh vrst pogonskih enot se ne razlikuje. Oba imata ročično gred, ojnice, bate. Hkrati so vsi elementi dizelskega motorja ojačani, saj so obremenitve na njih večje.

Opomba: nekateri dizelski motorji imajo vžigalne svečke, ki jih vozniki zamenjajo za analogne svečke. Pravzaprav temu ni tako. Vžigalne svečke se uporabljajo za ogrevanje zraka v jeklenkah v hladnem vremenu.

To olajša zagon dizla. Vžigalne svečke v bencinskih motorjih se uporabljajo za vžig mešanica zraka in goriva med delovanjem motorja.

Sistem vbrizgavanja pri dizelskih motorjih je narejen neposredno, ko gorivo vstopi v komoro neposredno, ali posredno, ko pride do vžiga v predkomori (vrtinčna komora, prednja komora). To je majhna votlina nad zgorevalno komoro z eno ali več luknjami, skozi katere tja vstopa zrak.

Tak sistem prispeva k boljšemu tvorjenju zmesi, enakomernemu povečanju tlaka v jeklenkah. Pogosto je to v vrtinčnih komorah vžigalne svečkezasnovan tako, da olajša hladen začetek... Ko je stikalo za vžig obrnjeno, se samodejno zažene postopek segrevanja sveč.

Prednosti in slabosti dizelskega motorja

Tako kot katera koli druga vrsta pogonske enote ima tudi dizelski motor pozitivne in negativne lastnosti. Prednosti sodobnega dizelskega motorja vključujejo:

• donosnost;
• dober oprijem v širokem območju vrtljajev;
• več virov kot bencinski analog;
• manj škodljivih emisij.

Diesel ni brez pomanjkljivosti:

• motorji, ki niso opremljeni z vžigalnimi svečkami, se pri zmrzali ne zaženejo dobro;
• dizel je dražji in ga je težje vzdrževati;
• visoke zahteve glede kakovosti in pravočasnosti storitve;
• visoke zahteve glede kakovosti potrošnega materiala;
• več hrupa kot bencinski motorji.

Dizelski motor s turbopolnilnikom

Načelo delovanja turbine na dizelskem motorju se praktično ne razlikuje od tistega na bencinskih motorjih. Bistvo je vbrizgavanje dodatnega zraka v jeklenke, kar naravno poveča količino dotočenega goriva. Zaradi tega je opaziti resno povečanje moči motorja.

Turbinska naprava dizelskega motorja se prav tako ne razlikuje bistveno od bencinske kolegice. Naprava je sestavljena iz dveh rotorjev, togo medsebojno povezanih, in telesa, ki je videti kot polž. Na ohišju turbopuhala sta 2 vhoda in 2 izhoda. En del mehanizma je vgrajen v izpušni kolektor, drugi v sesalni del.

Shema dela je preprosta: plini, ki prihajajo iz delujočega motorja, zavrtijo prvo rotorje, ki vrti drugo. Drugi rotor, nameščen v sesalni kolektor, črpa atmosferski zrak v jeklenke. Povečanje dovoda zraka vodi do povečanja oskrbe z gorivom in povečanja moči. To motorju omogoča hitrejše nabiranje hitrosti tudi pri nizkih vrtljajih.

Turbojama

Med delovanjem lahko turbina naredi do 200 tisoč vrtljajev na minuto. Takoj ga je nemogoče vrteti do zahtevane hitrosti vrtenja. To vodi do pojava ti. turbo zaostaja, ko mine nekaj časa (1-2 sekundi) od trenutka, ko pritisnete na pedal za plin, do začetka intenzivnega pospeševanja.

Težavo rešimo s pregledom turbinskega mehanizma in namestitvijo več rotorjev različnih velikosti. Hkrati se majhni tekači takoj vrtijo, nato pa jih elementi dohitijo velika številka... Ta pristop vam omogoča, da skoraj v celoti odpravite turbo zaostajanje.

Izdelujejo se tudi turbine s spremenljivo geometrijo, VNT (Variable Nozzle Turbine), namenjene reševanju istih problemov. Trenutno obstaja veliko število sprememb tega tipa turbine. Popravek geometrije se uspešno spopada tudi z obratno situacijo, ko je vrtljajev in zraka preveč in je treba upočasniti vrtljaje rotorja.

Opazili smo, da če uporabimo tvorbo zmesi hladen zrak, Učinkovitost motorja se poveča do 20%. To odkritje je privedlo do pojava hladilnika, dodatnega elementa turbin, ki povečuje učinkovitost.

Za turbino sodoben avto je treba pravilno skrbeti. Mehanizem je izjemno občutljiv na kakovost motorno olje in pregrevanje. torej mazivo priporočljivo ga je spremeniti vsaj po 5-7 tisoč prevoženih kilometrih.

Poleg tega po ustavitvi avtomobila pustite motor z notranjim zgorevanjem vklopljen 1-2 minuti. To omogoča turbini, da se ohladi (pregreje se, ko se kroženje olja nenadoma ustavi). Na žalost tudi ob pravilnem delovanju vir kompresorja le redko preseže 150 tisoč kilometrov.

Opomba: najboljša rešitev problema pregrevanja turbin na dizelskih motorjih je namestitev turbo časovnika. Naprava po izklopu vžiga pusti motor teči potreben čas. Po koncu zahtevanega obdobja elektronika sama izklopi napajalno enoto.

Zaradi zgradbe in načela delovanja dizelskega motorja je nepogrešljiva enota za težka vozila, ki jih potrebujejo dober oprijem "Na dnu". Sodobni dizelski motorji z enakim uspehom delujejo v osebni avtomobili, glavna zahteva za katero: čas odziva in čas pospeševanja.

Težko vzdrževanje dizelskega goriva se kompenzira z vzdržljivostjo, učinkovitostjo in zanesljivostjo v vsaki situaciji.

Razmislite o zasnovi dizelskega motorja in nekaterih razlikah od bencinskih motorjev z notranjim zgorevanjem.

Oblikovne značilnosti

Strukturno je enota precej velik valjčni blok iz litoželeznega telesa. V njeni votlini so gnezda, izvrtana pod določenim kotom s stisnjenimi oblogami (valji). Blok ima več odsekov okoli rokavov, ki tvorijo plašč za vodno hlajenje. Stalno kroženje hladilne tekočine v votlinah glave bloka preprečuje pregrevanje motorja.

V spodnjem delu ima blok sferično izvrtino (blazino) za pritrditev in pritrditev ročične gredi.

Za veliko enoto se šteje blok glava z litimi sedeži za puše ventilov.

Klinasti pogon vodne črpalke, kompresor klimatske naprave, generator ostaja sestavni del motorja.

Glavna vozlišča vključujejo:

• mehanizem skupine ojnic-bata;
• mehanizem za distribucijo plina;
• karter in sistem mazanja.

Ta vozlišča, ki medsebojno delujejo, določajo značilnosti pogonske enote.

Če izključimo vbrizgalno črpalko ( črpalka za gorivo visok tlak), visok tlak šobe, ojačitev posameznih delov, kot so ventili in bati, nato strukturni elementi sodoben dizel in bencinski motorji se ne razlikujejo veliko.

Delovni proces

Načelo delovanja dizelskega motorja je oblikovanje in pridobivanje koristno delo pred vžigom mešanica goriva... Dizelsko gorivo se ne meša z zrakom in njegova dovod v zgorevalno komoro z vžigom iz iskre, kot je to pri bencinski sistemi vžig. Vžigalne tuljave, razdelilnika, sveč, uplinjača in drugih lastnosti bencina ni.

V odgovoru na vprašanje, kako deluje dizelski motor, naj opozorimo, da se pri dizelskem motorju mešanje goriva in zraka izvaja neposredno v zgorevalni komori. To pomeni, da se pod bat vbrizga zrak, ki med stiskanjem doseže temperaturo 700-800 ° C. Ko doseže to temperaturo, se črpalka za gorivo s pomočjo injektorjev vbrizga v zgorevalno komoro. Vbrizgavanje pod tlakom, včasih 30 atmosfer, vodi do reakcije s stisnjenim ogrevanim zrakom in trenutnim samožigom nastale mešanice. Postopek se konča s pritiskom bata, ki potiska bat navzdol proti BDC.

Sistem dovaja reguliran odmerek goriva skozi visokotlačno črpalko. Prisotnost injektorjev in filtrov za gorivo določa natančnost in nemoteno delovanje oprema za gorivo. Celoten postopek temelji na visokotlačni črpalki za gorivo, ki oskrbuje gorivo glede na način delovanja. Sistem je pod pritiskom s pomočjo batnih parov. Pogon vbrizgalne črpalke je priključen na ročična gred... S pritiskom na plin se izvajajo funkcije uravnavanja stopnje goriva, ki ustreza vrtljajem motorja.

Injektor, filter za gorivo

Skupaj z visokotlačno črpalko za gorivo so injektorji izjemno pomemben sestavni del sistema za gorivo. Njihova naloga je dovajanje določenega odmerka goriva v zgorevalno komoro. Tlak, pri katerem se injektor odpre, je enak vrednosti, ki je potrebna za največje drobljenje dizelskega goriva in ustvarjanje megle za gorivo.

Na koncu šob v težkih temperaturnih pogojih deluje igelni atomizer, ki tvori konturo gorilnika. Vbrizgovalni krog je ključnega pomena za hitro, popolno zgorevanje. Težka obremenitev je posledica njihove stalne prisotnosti v območju zgorevalne komore. Na podlagi tega so škropilne šobe izdelane iz toplotno odpornih materialov na strojih z najvišjo natančnostjo obdelave. Za mehko in tiho delovanje se v komoro najprej dovede pičla doza goriva. Segreva samo zrak v komori. V danem trenutku se vbrizga glavni odmerek. Ti ukrepi prek elektronike omogočajo nemoteno zvišanje tlaka in ustvarjajo pogoje za popolno zgorevanje mešanice goriva in zraka.

V prednostno pravico filter za gorivo vključuje možnost fino čiščenje gorivo. Toda glavna funkcija temelji na ločevanju vode od goriva. Zato mora filter občasno odstranjevati vodne usedline skozi odtočno pipo.

Električni ogrevalni sistem pomaga preprečiti kritično hlajenje z naknadnim voskanjem goriva, kar prispeva k hitremu zagonu hladnega motorja.

Zagon, turbo polnjenje

Hladen zagon dizelskega motorja olajša sistem za predhodno ogrevanje, za katerega so v zgorevalni komori posebej nameščeni čepi s funkcijo žarenja do 900 ° C. Poročajo se informacije o stopnji ogrevanja opozorilna lučka na armaturna plošča (vrtinčna spirala). Ko motor neprekinjeno deluje, svečka samodejno ugasne. V nekaterih avtomobilih se svečke izključijo, ko je zaganjalnik pod napetostjo.

Turbo polnilni sistem je osredotočen na povečanje moči in stabilnosti v vseh načinih iCE delovanje... To pomeni, da turbinski kompresor dovaja odvečni del zraka pod batom in s tem povečuje moč motorja. Vendar je treba ohraniti dolgo življenjsko dobo kompresorja visoka kvaliteta motorno olje.

Zasnova sistema s turbopolnilnikom

Sistem za vbrizgavanje

Večina učinkovit sistem vbrizgavanje goriva Skupni tir... Načelo sistema je, da se gorivo nabira v glavni tirnici, od koder teče neposredno v injektor. In to je način, kako prihraniti dizelsko gorivo, nizko raven hrupa pri delovnem hodu in izpušne pline. Med ciklom delovanja naprava izvede dve fazi vbrizgavanja. Najmanjša količina goriva na začetku in glavni del, da kar najbolje izkoristite zgorevanje.

Te prednosti so povzročile uporabo tega sistema vbrizgavanja na skoraj vseh tovornjakih dizelski avto in v večini civilnih modelov.

Sistem črpalke-vbrizgalnika vključuje namestitev enega vbrizgalnika za vsak valj. Naprava se od Common Rail razlikuje po visokem tlaku vbrizga. Izhodišče je velika transportna moč do 20%, učinkovitost, nizka toksičnost rudarjenja. V obeh primerih nadzorne funkcije izvaja sistem za upravljanje motorja prek magnetnih elektromagnetov.

Dodatni sistem, ki se uporablja skupaj z dizelskimi motorji z notranjim zgorevanjem, je zasnovan za zmanjšanje toksičnosti izpušnih plinov. Katalizator je zasnovan za kurjenje ostankov delcev plina v mreži delcev. A to je že s področja rudarske regeneracije, ki se splošno uporablja pri bencinskih motorjih z notranjim zgorevanjem. Edina posebnost je, da je sistem v kombinaciji z motorjem z notranjim zgorevanjem, ki deluje na dizelsko gorivo, še posebej učinkovit in omogoča doseganje impresivnih kazalnikov okolju prijaznosti dizelskih motorjev z notranjim zgorevanjem.

Dizelski motorji so uspeli prehoditi dolgo in uspešno razvojno pot od neučinkovitih in okolju onesnažujočih enot v začetku dvajsetega stoletja do super varčnih in popolnoma neslišnih, ki so zdaj nameščeni na dobri polovici vseh proizvedenih avtomobilov. Toda kljub tako uspešnim spremembam, splošno načelo njihova dejanja, ki ločujejo dizelske motorje od bencinskih, so ostala enaka. Poskusili bomo to temo podrobneje obravnavati.

Katere so glavne razlike med dizelskimi in bencinskimi motorji?

Že iz samega imena je razvidno, da dizelski motorji ne delujejo na bencin, ampak na dizelsko gorivo, ki ga imenujemo tudi dizelsko gorivo, dizelsko gorivo ali preprosto dizelsko gorivo. Pojdite v vse podrobnosti kemični procesi Olja ne bomo destilirali, rekli bomo le, da se tako bencin kot dizelsko gorivo proizvajata iz nafte. Med destilacijo se olje razdeli na različne frakcije:

• plinasti - propan, butan, metan;
• sani (kratke verige ogljikovih hidratov) - uporabljajo se za proizvodnjo topil;
• bencin je eksplozivna in hitro izhlapevajoča prozorna tekočina;
• kerozin in dizel sta tekočini z rumenkastim odtenkom in bolj viskozno strukturo kot bencin.

To pomeni, da se dizelsko gorivo proizvaja iz težjih frakcij nafte, njegov najpomembnejši kazalnik je vnetljivost, ki jo določa cetansko število. Za dizelsko gorivo je značilna tudi visoka vsebnost žvepla, ki pa jo poskušajo na vse načine zmanjšati, da gorivo ustreza okoljskim standardom.

Tako kot bencin se tudi dizelsko gorivo deli na različni tipi odvisno od temperaturnih razmer:

• poletje;
• zima;
• arktični.

Omeniti velja tudi to dizelsko gorivo Proizvajajo se ne samo iz olja, temveč tudi iz različnih rastlinskih olj - palmovega, sojinega, repičnega itd., Pomešanega s tehničnim alkoholom - metanolom.

Vendar pa ni glavna razlika vlivanje goriva. Če na bencinske in dizelske motorje gledamo "v kontekstu", potem vizualno ne bomo opazili nobene razlike - enaki bati, ojnice, ročična gred, vztrajnik itd. A razlika je in je zelo pomembna.

Načelo delovanja dizelskega motorja

Za razliko od bencinskih motorjev se pri dizelskem motorju vžge mešanica zrak-gorivo po povsem drugačnem principu. Če se v bencinskih motorjih, tako v uplinjačih kot vbrizgalnih motorjih, zmes najprej pripravi in \u200b\u200bnato vžge s pomočjo iskre iz vžigalne svečke, nato se zrak v dizelskem motorju črpa v zgorevalno komoro bata, nato se zrak stisne , segreje na temperature 700 stopinj, in v tem trenutku gorivo vstopi v komoro, ki takoj eksplodira in potisne bat navzdol.

Dizelski motorji so štiritaktni. Oglejmo si vsak utrip:

1. Prvi hod - bat se premakne navzdol, sesalni ventil se odpre, s čimer zrak vstopi v zgorevalno komoro;
2. Drugi hod - bat se začne dvigovati, zrak se pod pritiskom začne stisniti in segrevati, v tem trenutku se skozi šobo vbrizga dizelsko gorivo in se vžge;
3. Tretji cikel je delavec, zgodi se eksplozija, bat se začne premikati navzdol;
4. Četrti ukrep - odpre se izpušni ventil vsi izpušni plini pa gredo v izpušni kolektor ali v turbinske cevi.

Seveda se vse to zgodi zelo hitro - nekaj tisoč vrtljajev na minuto, zelo usklajeno delo in nastavitev vseh enot - batov, valjev, odmična gred, povezovalne palice ročične gredi in kar je najpomembneje senzorji - ki morajo na sekundo oddati na stotine impulzov na CPU za takojšnjo obdelavo in izračun zahtevane količine zrak in dizelsko gorivo.

Dizelski motorji dajejo večjo učinkovitost, zato se uporabljajo na tovornjakih, kombajni, traktorjih, vojaška oprema itd. Dizelsko gorivo je cenejše, vendar je treba omeniti, da je sam motor dražji za delovanje, ker je stopnja kompresije tukaj skoraj dvakrat višja kot pri bencinu, potrebni so bati posebne zasnove in vsi sestavni deli in uporabljeni materiali so ojačani, to pomeni, da so dragi.

Tudi zelo stroge zahteve se uporabljajo za sisteme za oskrbo z gorivom in odvajanje izpušnih plinov. Niti en dizelski motor ne more delovati brez kakovostne in zanesljive visokotlačne črpalke za gorivo - visokotlačne črpalke za gorivo. Zagotavlja pravilno dobavo goriva vsakemu vbrizgalniku. Poleg tega se turbine uporabljajo pri dizelskih motorjih - z njihovo pomočjo se izpušni plini ponovno uporabijo in s tem povečajo moč motorja.

Dizelski motor ima tudi številne težave:

• povečan hrup;
• več odpadkov - gorivo je bolj mastno, zato morate redno menjavati filtre, spremljati izpuh;
• težave pri zagonu, še posebej hladen, uporablja se močnejši zaganjalnik, gorivo se hitro spusti, ko temperatura pade;
• popravila so draga, zlasti za opremo za gorivo.

Z eno besedo - za vsakega svojega so značilni dizelski motorji več močiso povezani z zmogljivimi terenci in tovornjaki. Za preprostega prebivalca mesta, ki se vozi na delo - iz službe in ob vikendih zapusti mesto, zadostuje bencinski motor z majhno močjo.

Video, ki prikazuje celoten princip delovanja dizelskega motorja z notranjim zgorevanjem

Zaradi značilnosti dizelskega motorja, kot sta varčnost in visok navor, je to najprimernejša možnost. Sodobni dizelski motorji so po hrupu blizu bencinskim motorjem, hkrati pa ohranjajo prednosti v učinkovitosti in zanesljivosti.

Oblika in struktura

Dizelski motor se po svoji zasnovi ne razlikuje od bencinskega motorja - enaki valji, bati, ojnice. Res je, da so deli ventila ojačani za prenašanje velikih obremenitev - navsezadnje je kompresijsko razmerje dizelskega motorja veliko večje (19-24 enot v primerjavi z 9-11 enotami) bencinski motor). To pojasnjuje veliko težo in dimenzije dizelskega motorja v primerjavi z bencinskim.

Temeljna razlika je v metodah tvorjenja mešanice goriva in zraka, njenem vžigu in zgorevanju. V bencinskem motorju se zmes tvori v sesalnem sistemu, v valju pa jo vžge svečka. V dizelskem motorju dovod goriva in zraka je ločen... Najprej zrak vstopi v jeklenke. Na koncu stiskalnega hoda, ko se segreje na temperaturo 700-800 ° C, dizelsko gorivo vbrizgajo v zgorevalno komoro pod visokim pritiskom, ki se skoraj v trenutku spontano vžge.

Mešanje v dizelskih motorjih poteka v zelo kratkem času. Da dobimo gorljivo mešanico, ki omogoča hitro in popolno zgorevanje, je treba gorivo razpršiti v čim manjše delce in da ima vsak delček zadostno količino zraka za popolno zgorevanje. V ta namen gorivo v valj vbrizga šoba pri nekajkrat višjem tlaku od zračnega tlaka med stiskanjem v zgorevalni komori.

V dizelskih motorjih se uporabljajo nerazdeljene zgorevalne komore. Predstavljajo en sam volumen, omejen z dnom bat 3 ter površine glave in sten valja. Za boljše mešanje goriva z zrakom je oblika nerazdeljene zgorevalne komore prilagojena obliki rakete goriva. Vdolbina 1, narejen v kroni bata, prispeva k ustvarjanju vrtinčnega gibanja zraka.

Drobno atomizirano gorivo se vbrizga iz šobe 2 skozi več lukenj, usmerjenih na določena mesta vdolbine. Da bi gorivo popolnoma izgorelo in dizelski motor imel najboljše moči in ekonomične lastnosti, je treba gorivo vbrizgati v valj, preden bat doseže TDC.

Samovžig spremlja močan porast tlaka - s tem povečan hrup in togost dela. Ta organizacija poteka dela omogoča delo na zelo vitkih mešanicah, kar določa visoko učinkovitost. Tudi boljša okoljska učinkovitost - pri delovanju na pusto zmesi, emisije škodljive snovi manj kot bencinski motorji.

Pomanjkljivosti vključujejo povečan hrup in vibracije, manj moči, težave pri hladnem zagonu, težave z zimskim dizelskim gorivom. Pri sodobnih dizelskih motorjih te težave niso tako očitne.

Dizelsko gorivo mora izpolnjevati določene zahteve. Glavni kazalniki kakovosti goriva so čistost, nizka viskoznost, nizka temperatura samovžig, visok cetansko število (ne manj kot 40). Višje kot je cetansko število, krajše je obdobje zakasnitve samovžiga po vbrizgavanju v valj in motor deluje mehkeje (brez trkanja).

Vrste dizelskih motorjev

Obstaja več vrst dizelskih motorjev, katerih razlika je v zasnovi zgorevalne komore. Pri dizelskih motorjih z ločeno zgorevalno komoro - Imenujem jih dizelski motorji z neposrednim vbrizgom - gorivo se vbrizga v prostor nad batom, zgorevalna komora pa je narejena v batu. Neposredno injiciranje uporablja se na nizkohitrostnih motorjih velike prostornine. To je posledica težav v procesu zgorevanja, pa tudi povečanega hrupa in vibracij.

Zahvaljujoč uvedbi visokotlačnih črpalk za gorivo (TNVD) z elektronski nadzor, dvostopenjskega vbrizga goriva in optimizacije procesa zgorevanja, je bilo mogoče doseči stabilno delovanje dizelskega motorja z neločljivo zgorevalno komoro pri hitrostih do 4500 vrt / min, izboljšati učinkovitost, zmanjšati hrup in vibracije.

Najpogostejša je druga vrsta dizelskega goriva - z ločeno zgorevalno komoro... Gorivo se ne vbrizga v valj, temveč v dodatno komoro. Običajno se uporablja vrtinčna komora, ki je narejena v glavi valja in je s posebnim kanalom povezana s cilindrom, tako da se pri stiskanju zrak, ki vstopi v vrtinčno komoro, intenzivno vrtinči, kar izboljša postopek samožiganja in nastajanja mešanice. Samovžig se začne v vrtinčni komori in nato nadaljuje v glavni zgorevalni komori.

Z ločeno zgorevalno komoro se hitrost naraščanja tlaka v valju zmanjša, kar prispeva k zmanjšanju hrupa in povečanju največja hitrost... Takšni motorji predstavljajo večino motorjev, nameščenih na sodobnih avtomobilih.

Naprava sistema za gorivo

Najpomembnejši sistem je sistem za oskrbo z gorivom. Njegova naloga je dovajanje strogo določene količine goriva v danem trenutku in pod določenim tlakom. Zaradi visokega pritiska in natančnosti goriva je sistem za gorivo zapleten in drag.

Glavni elementi so: visokotlačna črpalka za gorivo (vbrizgalna črpalka), injektorji in filter za gorivo.

Injekcijska črpalka

Vbrizgalna črpalka je zasnovana za dovajanje injektorjev z gorivom po strogo določenem programu, odvisno od načina delovanja motorja in voznikovih dejanj. V svojem jedru sodobna črpalka za vbrizgavanje združuje funkcije kompleksnega sistema samodejni nadzor motor in glavni pogon, ki izpolnjuje voznikove ukaze.

S pritiskom na pedal za plin voznik neposredno ne poveča dovoda goriva, temveč le spremeni program delovanja regulatorjev, ki sami spreminjajo dovod v skladu s strogo določenimi odvisnostmi od hitrosti, tlaka polnitve, položaja ročice regulatorja itd. .

Na sodobnih avtomobilih uporablja se razpršilna črpalka za vbrizgavanje. Tovrstne črpalke se pogosto uporabljajo. So kompaktni, odlikuje jih velika enakomernost pretoka goriva skozi jeklenke in odlično delovanje pri visokih hitrostih zaradi hitrosti regulatorjev. Hkrati postavljajo visoke zahteve glede čistosti in kakovosti dizelskega goriva: navsezadnje so vsi njihovi deli podmazani z gorivom, vrzeli v natančnih elementih pa majhne.

Injektorji.

Drug pomemben element sistema za gorivo je injektor. Skupaj z visokotlačno črpalko za gorivo dovaja v zgorevalno komoro strogo odmerjeno količino goriva. Nastavitev tlaka odpiranja injektorja določa delovni tlak v sistem za gorivo, vrsta razpršilnika pa določa obliko plamena goriva, ki je bistvenega pomena za postopek samovžiga in zgorevanja. Običajno se uporabljajo šobe dveh vrst: s pisalom ali z več luknjami.

Injektor na motorju deluje v težke razmere: igla šobe se vrača s polovično hitrostjo vrtljajev motorja, pri čemer je šoba v neposrednem stiku z zgorevalno komoro. Zato je atomizer šobe izdelan iz toplotno odpornih materialov s posebno natančnostjo in je natančen element.

Filtri za gorivo.

Filter za gorivo je kljub svoji preprostosti najpomembnejši element dizelskega motorja. Njegovi parametri, kot so finost filtriranja, pretočnost, mora strogo ustrezati določeni vrsti motorja. Ena od njegovih funkcij je ločevanje in odstranjevanje vode., za katere spodnja čep za odtok... Na vrhu ohišja filtra je pogosto nameščena črpalka za ročno polnjenje, ki odstranjuje zrak iz sistema za gorivo.

Včasih je vgrajen sistem ogrevanja z električnim filtrom za gorivo, kar nekoliko olajša zagon motorja in preprečuje zamašitev filtra s parafini, ki nastanejo med kristalizacijo dizelskega goriva v zimskih razmerah.

Kako poteka izstrelitev?

Hladen zagon dizelskega motorja zagotavlja sistem predgretja. Za to električno grelni elementi - vžigalne svečke. Ko je vžig vklopljen, se sveče v nekaj sekundah segrejejo na 800-900 ° C, s čimer segrejejo zrak v zgorevalni komori in olajšajo samožig goriva. Voznika v kabini opozori opozorilna lučka o delovanju sistema.

Izumrtje kontrolna svetilka označuje pripravljenost za izstrelitev. Napajanje iz svečke se samodejno odstrani, vendar ne takoj, ampak 15-25 sekund po zagonu, da se zagotovi stabilno delovanje neogrevanega motorja. Sodobni sistemi predgretje zagotavlja enostaven zagon uporabnega dizelskega motorja do temperature 25-30 ° C, seveda pod pogojem, da sta olje in dizelsko gorivo primerna za sezono.

Turbo polnjenje in Common-Rail

Turbo polnjenje je učinkovito sredstvo za povečanje moči. Omogoča dovajanje dodatnega zraka v jeklenke in posledično povečuje moč. Tlak izpušnih plinov pri dizelskem motorju je 1,5-2 krat višji od tlaka pri bencinskem motorju, kar turbopuhalu omogoča učinkovito povečanje od najbolj nizki vrtljaji, izogniti se okvari, značilni za bencinske turbo motorje - "turbo lags".

Računalniški nadzor dovoda goriva je omogočil vbrizg v zgorevalno komoro valja v dveh natančno odmerjenih delih. Najprej pride majhen odmerek, le približno miligram, ki ob zgorevanju zviša temperaturo v komori, čemur sledi glavni "naboj". Za dizelski motor - motor s kompresijskim vžigom - je to zelo pomembno, saj tlak v zgorevalni komori narašča bolj gladko, brez "sunka". Posledično motor deluje bolj gladko in tiho.

Posledično se pri dizelskih motorjih s sistemom Common-Rail poraba goriva zmanjša za 20%, navor pri nizkih hitrostih motorne gredi pa za 25%. Prav tako se zmanjša vsebnost saj v izpušnih plinih in zmanjša hrup motorja.