Što je dizel? Načelo rada, raspored i tehničke karakteristike dizelskog motora

Dizelsni motori vrlo su česti u osobnim automobilima. Mnogi modeli imaju barem jednu opciju u rasponu motora. A to je bez uzimanja u obzir kamiona, autobusa i građevinske opreme, gdje se oni koriste posvuda. Nadalje, smatra se što je dizelski motor, dizajn, princip rada, značajke.

definicija

Ova jedinica je motor s unutarnjim izgaranjem s klipom, čije se funkcioniranje temelji na samozapaljenju raspršenog goriva od zagrijavanja ili kompresije.

Značajke dizajna

Benzinski motor ima iste konstrukcijske elemente kao i dizel. Shema funkcioniranja kao cjeline također je slična. Razlika leži u procesima stvaranja mješavine goriva i zraka i njegovog izgaranja. Osim toga, dizelski motori su čvrsti dijelovi. To je zbog približno dvostruko više kompresijskog udjela nego kod benzinskih motora (19-24 protiv 9-11).

klasifikacija

Prema dizajnu komore za izgaranje, dizelski motori se dijele u varijante s odvojenom komorom za izgaranje i izravnim ubrizgavanjem.

U prvom slučaju, komora za sagorijevanje se odvaja od cilindra i povezuje ga s kanalom. Tijekom kompresije, zrak koji ulazi u vrtložnu komoru puše, što poboljšava stvaranje smjese i samozapaljenje, koja počinje tamo i nastavlja se u glavnoj komori. Dieselovi motori ove vrste prethodno su bili raspoređeni u osobnim automobilima zbog činjenice da su ih razlikovali niska razina buke i veliki raspon brzine od opcija koje se razmatraju u nastavku.

Kod dizel motora s izravnim ubrizgavanjem, komora za izgaranje je u klipu, a gorivo se dovodi u gornji klipni prostor. Ovaj je dizajn izvorno korišten kod motora male brzine velikog volumena. Njihov je razlog za visoku razinu buke i vibracija te nisku potrošnju goriva. Kasnije, s dolaskom pumpe za ubrizgavanje goriva s elektronskom kontrolom i optimizacijom procesa sagorijevanja, dizajneri su postigli stabilan rad u rasponu od 4500 o / min. Osim toga, povećana ekonomija, smanjena razina buke i vibracija. Među mjerama za smanjenje krutosti rada - višestupanjsko prethodno ubrizgavanje. Zbog toga su motori ove vrste široko rasprostranjeni u posljednja dva desetljeća.

U skladu s načelom rada, dizelski motori su podijeljeni u četverotaktni i dvotaktni, kao i benzinski motori. Njihove se značajke raspravljaju u nastavku.

Načelo funkcioniranja

Da biste razumjeli što dizel je i što su njegove funkcionalne značajke zbog, potrebno je uzeti u obzir načelo rada. Gornja klasifikacija klipnih motora s unutarnjim izgaranjem temelji se na broju ciklusa koji ulaze u radni ciklus, koji se razlikuju po vrijednosti okretanja kutova radilice.

Slijedom toga, radni ciklus četverotaktnih motora uključuje 4 faze.

• Ulaz. Pojava se kada se radilica okreće od 0 do 180 °. Istodobno zrak ulazi u cilindar kroz ulazni ventil koji je otvoren na 345-355 °. Istovremeno s njim tijekom rotacije koljenastog vratila na 10-15 ° otvori se ispušni ventil, koji se naziva preklapanjem.
• Kompresija. Klip kreće prema gore na 180-360 ° C, se komprimira zrak za 16-25 puta (kompresije) i ulazni ventil je zatvoren na početku ciklusa (na 190-210 ° C).
• Radni udarac, širenje. Dolazi na 360-540 °. Na početku šipke, prije nego što klip dosegne gornji mrtvi centar, gorivo se dovodi do vrućeg zraka i zapali. To je značajka dizelskih motora, razlikujući ih od benzina, gdje je došlo do napuhavanja paljenja. Dobiveni produkti izgaranja guraju klip prema dolje. U ovom slučaju vrijeme izgaranja goriva je jednako vremenu ubrizgavanja mlaznice i traje duže od trajanja radnog hoda. To jest, tijekom radnog procesa, pritisak plinova je konstantan, zbog čega dizelski motori razvijaju veći zakretni moment. Također važna značajka takvih motora je potreba za osiguranjem viška zraka u cilindru, budući da plamen zauzima mali dio komore za izgaranje. To jest, udio mješavine zraka i goriva je drugačiji.
• Izdanje. Kod 540-720 ° zakretanja klipnjače radilice, otvoreni klip ventila ispušnih plinova se pomiče prema gore.

Dvotaktni ciklus obilježen je skraćenim fazama i jednim procesom zamjene plina u cilindru (udaranje) koji se javlja između kraja radnog hoda i početka kompresije. Kada se klip pomiče prema dolje, proizvodi izgaranja se uklanjaju kroz ispušne ventile ili prozore (u zidu u cilindru). Kasnije se otvaraju ulazni prozori za svježi zrak. Kada se klijent podigne, svi se prozori zatvaraju i počinje sažimanje. Malo prije nego stigne do TDC, gorivo se ubrizgava i zapali, počinje ekspanzija.

Zbog složenosti osiguravanja čišćenja komore za vrtlog, dvotaktni motori su samo s izravnim ubrizgavanjem.

Rad takvih motora je 1,6-1,7 puta veći od karakteristika četverotaktnog dizelskog motora. Njegovo povećanje osigurava dvostruko provođenje radnih poteza, ali djelomično se smanjuje zbog manje veličine i čišćenja. Zbog dvostrukog broja radnih poteza, ciklus push-pull je osobito relevantan u slučaju da se brzina ne može povećati.

Glavni problem takvih motora je usporavanje zbog kratkog trajanja, što se ne može nadoknaditi bez smanjenja učinkovitosti skraćivanjem radnog udarca. Osim toga, nemoguće je razdvajanje ispušnog i svježeg zraka, zbog čega je dio tog potonja uklonjen ispušnim plinovima. Taj se problem može riješiti osiguravanjem da su izlazni prozori nadmašeni. U tom se slučaju plinovi počinju ukloniti prije čišćenja, a nakon zatvaranja ispuha, cilindar se nadopunjuje svježim zrakom.

Osim toga, pri korištenju jednog cilindra postoje poteškoće s sinkronim prozorima za otvaranje / zatvaranje, tako da postoje motori (PDP), u kojima svaki cilindar ima dva klipnja koji se kreću u istoj ravnini. Jedan od njih kontrolira unos, a drugi - otpuštanje.

Mehanizmom provedbe, čistač je podijeljen na utor (prozor) i na ventil s prorezom. U prvom slučaju, prozori služe i za ulazne i izlazne otvore. Druga opcija pretpostavlja njihovu uporabu kao ulazne otvore, a za izlaz je ventil u glavi motora.

Obično se dvotaktni dizelski motori koriste na teškim vozilima poput brodova, diesel lokomotiva, spremnika.

Sustav goriva

Oprema za gorivo dizelskih motora mnogo je složenija od one benzinskih motora. To je zbog visokih zahtjeva za točnost isporuke goriva u vremenu, količini i tlaku. Glavne komponente sustava goriva - pumpa za gorivo, brizgaljke, filter.

Široko primijenjen sustav opskrbe gorivom s kontrolom računala (Common Rail). Injektira ga u dva dijela. Prva od tih je mala, koja služi za povećanje temperature u komori za sagorijevanje (pred-ubrizgavanje), što smanjuje buku i vibracije. Osim toga, ovaj sustav povećava okretni moment na 25% za 25%, smanjuje potrošnju goriva za 20% i količinu čađe u ispušnim plinovima.

turbocharging

Dizelsni motori su vrlo široko korištene turbine. To se objašnjava višim (za 1,5-2) puta tlakom ispušnih plinova, koji otkida turbinu, čime se izbjegava turbojam, pružajući poticaj od nižih okretaja.

Hladno pocetak

Može se naći mnogo mišljenja da na niskim temperaturama Nemojte pokrenuti dizelski motor. Teškoća pokretanja takvih motora u hladnim uvjetima uvjetovana je činjenicom da to zahtjeva veću energiju. Da bi se olakšao postupak, oni su opremljeni predgrijavanjem. Ovaj uređaj je predstavljen žarnice koje su organizirane u komore za sagorijevanje, da kada se uključi kontakt prethodno zagrijani zrak u njima i dalje djeluju unutar 15-25 sekundi nakon lansiranja kako bi se osigurala stabilnost motora od hladnoće. Zbog toga, dizelski motori počinju na temperaturi od -30 ... - 25 ° С.

Značajke usluge

Da bi se osigurala trajnost tijekom rada, potrebno je znati što je dizel i kako ga servisirati. Relativno niska prevalencija dotičnih motora u usporedbi s benzinom objašnjava se, između ostalog, složenijim održavanjem.

Prije svega, ovo se odnosi na sustav goriva s visokom složenosti. Zbog toga su dizelski motori iznimno osjetljivi na sadržaj vode i mehaničkih čestica u gorivu, a popravak je skuplji, kao i motor u cjelini u usporedbi s benzinom iste razine.

U slučaju turbine, zahtjevi za kvalitetom motornog ulja su također visoki. Njegov resurs je obično 150 tisuća kilometara, a trošak je visok.

U svakom slučaju, kod dizelskih motora, ulje se treba mijenjati češće od benzinskih (2 puta po europskim standardima).

Kao što je navedeno, ovi motori imaju problema s hladnim pokretanjem, pri niskim temperaturama Nemojte pokrenuti dizelski motor. U nekim slučajevima to je uzrokovano upotrebom neprikladnog goriva (ovisno o sezoni, na tim se motorima koriste razni stupnjevi, jer se ljetni zamrzava gorivo pri niskim temperaturama).

Operativne kvalitete

Osim toga, mnogi ne vole kvalitetu dizelskog motora, kao što su niža snaga i raspon radne brzine, veća razina buke i vibracija.

Benzinski motor u stvari, obično nadmašuje performanse, uključujući i litre kapaciteta, sličan dizel. Motor ovog tipa ima veću i ravnomjerniju krivulju okretnog momenta. Povećani omjer kompresije, koji osigurava veći zakretni moment, prisiljava na upotrebu jačih dijelova. Budući da su teže, snaga se smanjuje. Osim toga, to utječe na masu motora, a time i za automobil.

Mali raspon radne brzine je zbog duljeg paljenja goriva, tako da pri velikim brzinama nema vremena za gori.

Povećana razina buke i vibracija uzrokuju naglo povećanje tlaka u cilindru tijekom paljenja.

Glavne prednosti dizela su viša učinkovitost, učinkovitost i ekološki prihvatljivost.

Čvrstoća, tj. Visok okretni moment na niskim brojevima okretaja, rezultat je izgaranja goriva dok se ubrizgava. To omogućuje veću odaziv i olakšava učinkovito korištenje energije.

Gospodarstvo je posljedica niske potrošnje i činjenice da je dizelsko gorivo jeftinije. Osim toga, moguće je koristiti i niska razina teških ulja jer je zbog nedostatka stroge zahtjeve za volatilnost. A gorivo je teže, to je veća učinkovitost motora. Konačno, dieseli rade na siromašnim smjesama u usporedbi s benzinskim motorima i visokim omjerom kompresije. Ovo potonje osigurava manje gubitka topline s ispušnim plinovima, to jest veću učinkovitost. Sve ove mjere smanjuju potrošnju goriva. Dizel, zahvaljujući tome, troši 30-40% manje.

Ekološki prihvatljivost dizelskog motora objašnjava činjenicom da njihov ispušni plin sadrži manje ugljičnog monoksida. To se postiže korištenjem sofisticiranih sustava za čišćenje, tako da sada benzinski motor zadovoljava iste standarde zaštite okoliša kao i dizel. Motor ovog tipa bio je znatno niži od benzina u tom pogledu.

primjena

Kao što je jasno od onoga što je dizelsko gorivo i kakve su njegove karakteristike, takvi motori su najprikladniji za one slučajeve kada je potreban visoki poticaj pri malim brojevima okretaja. Dakle, opremljeni su gotovo svim autobusima, kamionima i građevinskom opremom. Što se tiče privatnih vozila, među njima su takvi parametri najvažniji za SUV vozila. Zbog visoke profitabilnosti tih motora, opremljeni su urbani modeli. Osim toga, oni su prikladniji za upravljanje u takvim uvjetima. Testni pogoni dizelskih motora svjedoče o tome.