Дизельные двигатели - устройство и принцип работы. Работа дизельный двигатель


Принцип работы дизельного двигателя – чтобы смог понять каждый!

Принцип работы дизельного двигателя выглядит как самовоспламенение подающегося распыленного топлива при взаимодействии с разогретым при сжатии воздухом. В двух словах не совсем понятно, о чем идет речь, поэтому данную статью посвятим полностью дизельному двигателю.

Устройство дизельного двигателя – основные детали

Такие движки обладают как рядом преимуществ, так и рядом недостатков. К первым можно отнести: принцип его работы идеально подходит для тяжелых грузовиков; он более экономичен по сравнению с бензиновым силовым агрегатом. Недостатки: сам процесс сгорания топлива равносилен взрыву, что уже само по себе не может быть достоинством; топливная аппаратура имеет достаточно сложную конструкцию, поэтому, если она выйдет из строя, вам хорошенько придется повозиться; развиваемая скорость будет меньше, чем при работе на бензиновых моторах.

На фото - устройство дизельного двигателя, rusauto.net

Устройство дизельного двигателя представлено следующим образом. Начинается все с впускного клапана, посредством которого воздух может попасть в рабочие цилиндры. Поршень создает необходимое давление, чтобы попадаемый воздух нагрелся до требуемой температуры, а коленчатый вал воспринимает усилие, поступающее от поршня, и преобразует его в крутящий момент. Вот вкратце так и выглядит работа дизельного двигателя.

На фото - устройство дизельного двигателя, rusauto.net

Принцип работы дизельного двигателя – выбираем тип камеры сгорания

Области для воспламенения топлива бывают двух типов, в зависимости от вида самого дизельного агрегата. Неразделенная камера сгорания находится в поршне, топливо же в этом случае впрыскивается в надпоршневое пространство. В этом случае вы можете рассчитывать на экономичность, так как расход горючей смеси будет минимальным, однако отрицательным моментом послужит повышенный шум, особенно во время холостого хода.

Фото принципа работы дизельного двигателя, tehno-komplekt.com

В разделенных камерах сгорания подача топлива осуществляется в отдельную камеру, которая посредством специального канала связана с цилиндром. Обеспечивается отличное перемешивание топлива с воздухом, только после этого оно уже подается в рабочее пространство, что способствует более качественному сгоранию смеси. Это повышает чистоту выбросов, долговечность мотора и мощность авто.

На фото - схема дизельного двигателя, ms-el.com

Как работает дизельный двигатель – тактность мотора

Схема работы дизельного двигателя бывает двухтактной и четырехтактной. В первом случае работа происходит следующим образом: во время рабочего хода поршень передвигается вниз, при этом открываются выпускные отверстия в цилиндре и из него выходят выхлопные газы. В это же время (иногда чуть позже) открывают ход впускные окна, осуществляется продувка воздухом. Далее поршень начинает движение вверх, все окна закрываются, и происходит процесс сжатия воздуха. Перед тем, как поршень достиг ВМТ (высшая мертвая точка), топливо распыляется из форсунки, происходит взрыв, и весь процесс повторяется заново.

Фото схемы работы двухтактного дизельного двигателя, tool-land.ru

Важно знать, как работает дизельный двигатель и по четырехтактной схеме. В первый такт делается впуск воздуха, в это же время открыт и выхлопной клапан. Второй такт соответствует сжатию воздуха, чтобы он достиг необходимой температуры. На третьем такте впрыскивается горючая смесь в камеру сгорании, и в результате взаимодействия с разогретым воздухом происходит взрыв. Во время четвертого такта осуществляется вывод выхлопных газов из тела цилиндра.

На фото - схема работы четырехтактного дизельного двигателя, patlah.ru

Четырехтактный мотор при прочих равных параметрах имеет меньшую мощность, чем двухтактный, но обладает большим КПД и более эффективной степенью сжигания топлива.

Как устроен дизельный двигатель – современные реалии

Устройство современного дизельного двигателя оснащено компьютерным управлением подачи топлива. Эта система позволяет осуществлять впрыскивание горючей смеси в цилиндры дозированными порциями. Данный момент является весьма важным для дизельных силовых агрегатов, так как при такой подаче давление, возникающее в камере сгорания, нарастает плавно без возникновения разного рода «рывков», а это как нельзя лучше способствует мягкой и бесшумной работе силового агрегата.

Фото схемы дизельного двигателя, autoportal.ru

Кроме того, благодаря регулируемому впрыску расход топлива сокращается почти на 20 %, при этом возрастает крутящий момент коленчатого вала. Очень важно каждому автолюбителю знать, как устроен дизельный двигатель, а также тенденции его развития. Например, такой популярный в последних моделях дизелей турбонаддув также эффективно повышает качество езды, мощность мотора увеличивается без насилования коленвала, его обороты остаются прежними.

На фото - турбонаддув двигателя, drive.ru

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

carnovato.ru

Принцип работы дизельного двигателя | Мой внедорожник

Стоимость бензина сегодня постоянно растет, несмотря на то, что стоимость нефти падает. Поэтому многие автомобилисты рассматривают варианты приобретения машин с дизельным мотором. Дизельный двигатель – это хорошая альтернатива бензиновому мотору, в особенности с учетом того, что дизельные технологии далеко ушли вперед за последнее десятилетие, а стоимость топлива ниже.

Принцип работы дизельного двигателя

Сегодня 50% новых машин в европейских странах работают именно на дизеле. Вызвано это тем, что современный двигатель автомобиля, работающего на дизеле, стал более экологичным и тихим. В то же время черный дым, а также громкий звук «трактора» ушли в прошлое. А преимуществами такого двигателя стали значительная мощность, экономия и отличная динамика автомобиля. В чем же причина подобного успеха этого мотора?

Особенности дизеля

Принцип работы дизельного двигателя несколько отличается от бензинового, что кроется в схеме создания рабочей смеси, а также последующего воспламенения. В движке, работающем на бензине, смесь в большинстве случаев готовится во впускном тракте. Лишь в части моделей смесь создается прямо в цилиндрах. В то же время смесь воспламеняется в определенный момент от искры вследствие электрического пробоя. Дизельный мотор же создает воспламенение посредством создания значительной температуры воздушных масс в цилиндре.

Работа дизельного двигателя будет выглядеть так:

  1. во время движения поршня в нижнее положение осуществляется приток чистых воздушных масс в цилиндры;
  2. при движении поршня вверх происходит нагрев этого воздуха;
  3. в высочайшей точке создается большая степень сжатия, вследствие чего температура может доходить до 800-900 градусов Цельсия;
  4. при прохождении самой верхней точки осуществляется впрыск топлива в камеры под сильнейшим давлением. В итоге оно соприкасается с раскаленными воздушными массами и происходит воспламенение.
  5. под действием горения происходит рост давления в цилиндре, передающего момент, что и создает шум такого двигателя.

Работа дизельного двигателя

Благодаря указанной схеме дизельному мотору вполне достаточно небогатой смеси топлива. Стоимость подобного топлива невероятно низка, что объясняет его неприхотливость, а также экономичность. К тому же коэффициент полезного действия, а также крутящий момент выше, чем у мотора на бензине. Но у дизеля есть и определенные минусы:

  1. вибрация и определенная шумность;
  2. определенные затруднения при холодном пуске;
  3. относительно невысокая мощность, но это вряд ли можно отнести к современным моделям.

Устройство дизеля

Дизельный мотор имеет степень сжатия практически в два раза больше бензинового. Поэтому это требует усиления его элементов, так как они требую больших нагрузок. Устройство дизельного двигателя предполагает отсутствие стандартной системы зажигания, так как используется принцип самовоспламенения от сжатия. При этом есть модели, где также применяются свечи. Они используются, чтобы прогревать воздух, что особенно важно зимой, когда пуск затруднителен.

Устройство дизельного двигателя

Поршень дизельного двигателя имеет форму, которая зависит во многом от типа камеры сгорания. При этом его днище выступает за блоки цилиндров в момент нахождения в верхней точке. Поэтому экологичность и технические параметры зависят в большей степени от системы впрыска, а также типа камеры сгорания.

Как работает камера сгорания, типы

Камеры сгорания бывают следующих типов:

  1. разделенные;
  2. неразделенные.

Топливо при раздельном типе направляется в камеру, которая находится в головке блока цилиндров. К тому же у такого варианта разные конструкции, зависящие от создания смеси: вихрекамерный либо предкамерный.

Предкамерный впрыск выполняется в предварительную камеру, которая с цилиндром соединяется с помощью небольших отверстий либо каналов. После воспламенения смесь с высокой скоростью перемещается по отверстиям, создавая значительный перепад давления и отправляясь в главную камеру, где и сгорает.

Вихрекамерный вариант демонстрирует начало горения смеси в камере, в целом она похожа на полую сферу. При такте сжатия туда направляются воздушные массы, которые вихревым потоком закручиваются там, вследствие чего топливо хорошо перемешивается с воздухом.

Преимущества разделенной камеры заключается в том, что топливо сгорает за пару этапов, что обеспечивает стабильное и мягкое функционирование мотора.

Минусы разделенной камеры: значительный расход топлива вследствие определенных потерь из-за значительной поверхности подобной камеры, в том числе возникающих потерь при перетекании воздушных масс.

В случае неразделенного варианта камера сгорания выполняется в днище поршня, непосредственный впрыск топлива осуществляется в цилиндр. Благодаря такому подходу обеспечивалась значительная экономия. Однако на легковых автомобилях эта схема применялась редко, так как были конструктивные проблемы, вибрационные и шумовые недостатки. Тем не менее, благодаря новым электронным системам управления по дозировке топлива, удалось провести оптимизацию сгорания рабочей смеси и устранению недостатков.

Дизельный двигатель

Топливоподающие системы

Указанные системы обеспечивают подачу необходимых объемов топлива в определенное время с необходимым давлением. Главнейшим элементом такой системы можно назвать ТНВД, то есть топливный насос высокого давления.

Насосы могут быть двух видов:

  1. рядные многоплунжерные;
  2. распределительного типа.

Следующим элементом можно назвать насос-форсунку, ее устанавливают на цилиндр с целью впрыска топлива. Необходимую дозировку вычисляет специальный электронный блок, который отправляет команды на запорные клапаны. Использование перечисленных устройств обеспечивает мягкую работу мотора, в том числе понижает токсичность выхлопа.

Турбонаддув

Использования турбонаддува дает возможность повысить мощность дизеля. Это достигается подачей дополнительной топливной смеси в цилиндры. Турбонаддув оптимизирует работу мотора там, где мало воздуха (в горах), сохраняя необходимую мощность.

Основные недостатки турбодизеля вызваны надежной работой турбокомпрессора, который демонстрирует меньший ресурс мотора вследствие существенных требований к моторным маслам.

История создания дизельного двигателя

moj-vnedorozhnik.ru

Основы работы дизельного двигателя

Подробности Просмотров: 5619

Дизель — это двигатель с внутренним смесеобразованием и воспламенением горючей смеси от сжатия. Необходимый для процесса сгорания воздух сильно сжимается в камере сгорания, в результате чего в ней создается высокая температура. Под ее действием впрыскиваемое в камеру сгорания дизельное топливо воспламеняется и запасенная в нем химическая энергия преобразуется в цилиндре через теплоту в механическую работу.

Дизель — это двигатель внутреннего сгорания с высокоэффективным КПД (более 50% в крупных ннзкооборотных версиях). Связанные с этим низкий расход топлива и низкая токсичность ОГ и уменьшенный предварительным впрыском шум придают этим силовым агрегатам большое значение. Дизель особенно адаптирован к наддуву воздуха, что не только повышает выходную мощность и коэффициент полезного действия, но и, кроме того, уменьшает содержание вредных веществ в ОГ и снижает шум сгорания. Для сокращения эмиссии NOx в легковых и грузовых автомобилях часть ОГ

возвращается во впускной тракт двигателя (рециркуляция ОГ). Чтобы получить еще более низкие выбросы NOv возвращаемые ОГ могут охлаждаться.Дизели работают как по двухтактному, так и по четырехтактному принципу. Сегодня на автомобилях используются преимущественно четырехтактные дизели. 

Принцип действия

Дизельный двигатель может быть одноили многоцилиндровым. При сгорании топлнвовоздушной смеси в камере сгорания повышается давление, под действием которого поршень 3 (рис. 1) начинает возвратно-поступательное движение в цилиндре 5. Этот принцип действия дал мотору наименование «поршневой двигатель». Шатун 11 превращает возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала 14. Маховик 15 на коленчатом валу облегчает переход поршней через мертвые точки и сглаживает неравномерность вращения, возникающую из-за последовательного сгорания гопливовоздушной смеси в отдельных цилиндрах.

boschdiesel 7

Рис.11. Распределительный вал2. Клапан3. Поршень4. Система впрыска5. Цилиндр6. Система рецирму ляции ОГ7. Впускной трубопровод8. Нагнетатель воздуха в данном случае — турбонагнетатель9. Выпускной коллектор10. Система охлаждения11. Шатун12. Система смазки13. Блок цилиндров14. Коленчатый вал15. Маховик

Четырехтактный процесс

В четырехтактном дизеле (рис. 2) клапаны механизма газораспределения управляют впуском воздуха и выпуском ОГ. Они открывают или закрывают впускные и выпускные каналы головки цилиндров. Каждый впускной и выпускной канал может иметь один, два или три клапана.

 

boschdiesel 8

 

Рис. 2а - впускb сжатиес - рабочий подd выпуск1. Впускной распределительный вал2. Форсунка3. Впускной клапан4. Выпускной клапан5. Выемка в днище поршня6. Поршень7. Стенка цилиндра8. Шатун9. Коленчатый вал10. Выпускной распределительный валя - угол поворота коленчатого валаd - диаметр цилиндраМ - крутящий моментS - код поршняу. - обьем камеры сгоранияV„ - рабочий обьемВМТ - верхняя мертвая точка поршняНМТ - нижняя мертвая точка поршня

 

Первый такт - впуск (а)

Поршень о, находящийся в верхней мертвой точке (ВМТ), движется вниз и увеличивает объем цилиндра. Дроссельная заслонка отсутствует, и воздух через открытый впускной клапан 3 поступает непосредственно в цилиндр. В нижней мертвой точке (НМТ) поршня объем цилиндра достигает своего максимального значения (Vh+Vc).

Второй такт - сжатие (Ь)

Клапаны механизма газораспределения закрыты. Движущийся поршень сжимает заключенный в цилиндре воздух, который, сообразно степени сжатия (от 6 у больших двигателей до 24 у двигателей легковых автомобилей), нагревается до высокой температуры, максимально доходящей до 900°С. В конце процесса сжатия форсунка впрыскивает топливо в разогретый воздух под высоким давлением (в настоящее время приблизительно до 2000 бар). В ВМТ поршня объем цилиндра достигает минимального значения (объем камеры сгорания V ).

Третий такт - рабочий ход (с)

После задержки воспламенения (несколько градусов угла поворота коленчатого вала) начинается рабочий ход. Тонко распыленное дизельное топливо воспламеняется в сильно сжатом горячем воздухе в камере сгорания и сгорает. Вследствие этого заряд топливовоздушной смеси в цилиндре продолжает разогреваться дальше и давление в цилиндре поднимается еще выше. Освобожденнаяпри сгорании энергии определяется количеством впрыснутого топлива (качественное регулирование). Под действием давления поршень движется вниз, при этом тепловая энергия преобразуется в кинетическую. Кривошиино-шатунный механизм преобразует кинетическуюэнергию поршня в энергию вращения коленчатого вала.

Четвертый такт - выпуск (d)

Уже незадолго до НМТ поршня открывается выпускной клапан 4. Находящиеся под давлением горячие газы начинают выходить из цилиндра. Движущийся вверх поршень вытесняет остальные ОГ. После двух оборотов коленчатого вала новый рабочий цикл начинается с такта впуска.

Кулачки впуска и выпуска распределительного вала служат для открытия и закрытия клапанов. У двигателей с одним распределительным валом движение от кулачков чаще всего передается на клапаны с помощью коромысел. Фазы газораспределения икпючяют к себя моменты открытия и закрытия клапанов по отношению к положению коленчатого вала (рис. 4), поэтому они указываются в градусах угла поворота коленчатого вала.

boschdiesel 9

Рис. 4АО - выпускной клапан открытAS выпускной клапан закрытВВ - начало сгоранияЕй - впускной клапан открытES впускной клапан закрытEZ - момент начала впрыскиванияZD - перекрытие клапанов А выпускной клапанЕ - впускной клапан

Распределительный вал приводится от коленчатого вала зубчатым ремнем, цепью или набором шестерен. При четырехтактном процессе рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала, поэтому распределительный вал вращается с вдвое меньшей частотой, чемколенчатый. Передаточное отношение между коленчатым и распределительным валами составляет, таким образом, 2:1. При переходе от такта выпуска к такту впуска все клапаны некоторое время открыты одновременно — этот момент называется перекрытием клапанов. Приэтом оставшиеся в камере сгорания ОГ вытесняются свежим зарядом воздуха в выпускной коллектор, одновременно охлаждая цилиндр.

Сжатие

Зная рабочий объем Vh и объем камеры сгорания V можно определить степень сжатия с:boschdiesel 10Величина степени сжатия в двигателе оказывает решающее влияние на:

• процесс холодного пуска;• развиваемый кру гящии момен т;• расход топлива;• шумность работы дизеля;• эмиссию ОГ.

В зависимости от конструкции двигателя и типа смесеобразования степень сжатия дизелей для легковых и грузовых автомобилей составляет е = 16...24. Эта величина значительно выше, чем у бензинового мотора (е = 7... 13). Из-за ограниченных антидетонационных свойств бензина топливовозлушная смесь при высоком давлении сжатия в камере сгорания и возникающей при этом высокой температуре самовоспламенялась бы неконтролируемым образом. Воздух в дизелях сжимается до 30...50 бар в двигателях без наддува и до 70... 150 бар в двигателях с наддувом. Температура при этом достигает 700...900°С (рис. 3). Температура воспламенения для легковоспламеняющихсякомпонентов дизельного топлива составляет около 250°С.

boschdiesel 11
  • < Назад
  • Вперёд >

www.boschdiagnost.ru

Как Работает Дизельный Двигатель Видео ~ SIS26.RU

Что собой представляют дизельные движки и как они работают?

Дизельным движкам удалось пройти долгий и удачный путь развития от неэффективных и загрязняющих экологию агрегатов начала двадцатого века, до супер экономичных и полностью беззвучных, которые сейчас инсталлируются на добрую половину всех выпускаемых автомобилей. Но, невзирая на такие удачные модификации, общий принцип их деяния, отличающий дизельные моторы от бензиновых, остался все этим же. Попытаемся разглядеть эту тему подробнее.

как работает дизельный двигатель видео

В чем основные отличия дизельных двигателей от бензиновых?

Уже видно из самого наименования, что дизельные движки работают не на бензине, а на дизельном горючем, которое также именуют соляркой, ДТ либо просто дизелем. Вникать во все подробности хим процессов перегонки нефти мы не будем, скажем только-только и бензин и дизель создают из нефти. Во время перегонки нефть делится на разные фракции:

  • газообразные пропан, бутан, метан;
  • нарты (недлинные цепочки углеводов) употребляются для производства растворителей;
  • бензин взрывоопасная и стремительно испаряющая прозрачная жидкость;
  • керосин и дизель воды с желтым цветом и поболее вязкой структурой, чем у бензина.

Другими словами солярка делается из более томных фракций нефти, ее важным показателем является воспламеняемость, определяемая цетановым числом. Также ДТ характеризуется огромным содержанием серы, которое, но, стараются всеми силами уменьшать, чтоб горючее соответствовало экологическим эталонам.

Как и бензин, дизель делится на различные виды зависимо от температурных режимов:

Стоит также увидеть, что дизельное горючее создают не только лишь из нефти, да и из разных растительных масел пальмового, соевого, рапсового и др., смешанных с техническим спиртом метанолом.

Но, заливаемое горючее это не главное отличие. Если мы поглядим на бензиновый и дизельный движки в разрезе, то различия никакой зрительно не заметим те же поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик и так далее. Но разница есть и она очень значимая.

Принцип работы дизельного двигателя

Двигатель внутреннего сгорания конвертирует хим энергию горючего в механическую. Дизельные двигател.

Как это работает? Дизельный двигатель

В этом русском кино 1973 года. Объесняется вся работа Дизельного двигателя. Рассказывается о всех деталях.

Принцип работы дизельного двигателя

В отличие от бензиновых, в дизеле совсем по другому принципу происходит зажигание воздушно-топливной смеси. Если в бензиновых как в карбюраторных, так и инжекторных движках сначала происходит приготовление смеси, а затем ее воспламенение с помощью искры от свечи зажигания, то в дизеле в камеру сгорания поршня нагнетается воздух, затем воздух сжимается, разогреваясь до температур 700 градусов, и вот в этот момент в камеру попадает топливо, которое тут же взрывается и толкает поршень вниз.

как работает дизельный двигатель видео

Дизельные двигатели четырехтактные. Рассмотрим каждый такт:

  1. Такт первый поршень движется вниз, открывается впускной клапан, тем самым в камеру сгорания попадает воздух;
  2. Такт второй поршень начинает подниматься, воздух начинает под давлением сжиматься и разогреваться, именно в этот момент через форсунку впрыскивается солярка, происходит ее возгорание;
  3. Такт третий рабочий, происходит взрыв, поршень начинает двигаться вниз;
  4. Такт четвертый открывается выпускной клапан и все отработанные газы выходят в выпускной коллектор или в патрубки турбины.

Конечно, все это происходит очень быстро несколько тысяч оборотов в минуту, требуется очень слаженная работа и подгонка всех узлов поршней, цилиндров, распределительного вала, шатунов коленвала, а самое главное датчиков которые в секунду должны передавать на CPU сотни импульсов для мгновенной обработки и вычисления необходимых объемов воздуха и солярки.

Дизельные двигатели выдают больший коэффициент полезного действия, именно поэтому их используют на грузовых авто, комбайнах, тракторах, военной технике и так далее. ДТ более дешевое, но нужно отметить, что сам двигатель обходится дороже в эксплуатации, потому что уровень компрессии здесь почти в два раза выше, чем в бензиновом, соответственно нужны поршни особой конструкции, а все используемые узлы, детали и материалы усиленные, то есть стоят дороже.

Также очень строгие требования предъявляются к системам подачи топлива и отвода отработанных газов. Ни один дизель не сможет работать без качественного и надежного ТНВД топливного насоса высокого давления. Он обеспечивает корректную подачу топлива на каждую форсунку. Кроме того на дизелях используются турбины с их помощью отработанные газы используются повторно, тем самым повышая мощность двигателя.

Есть у дизеля и некоторый ряд проблем:

  • повышенный шум;
  • больше отходов топливо более маслянистое, поэтому нужно регулярно проводить замену фильтров, следить за выхлопом;
  • проблемы со стартом, особенно холодным, используется более мощный стартер, топливо быстро густеет при понижении температуры;
  • дорого обходится ремонт, особенно топливной аппаратуры.

Одним словом каждому свое, дизельные двигатели характеризуются большей мощностью, ассоциируются с мощными внедорожниками и грузовиками. Для простого же горожанина, который ездит на работу с работы и по выходным выезжает за город, хватит и маломощного бензинового движка.

Видео, на котором показан весь принцип работы дизельного двигателя внутреннего сгорания

sis26.ru

Дизельные двигатели - устройство и принцип работы

Ежегодно растет количество транспортных средств, характерный звук работающего силового агрегата которых, выдает его тип. Именно дизельным двигателям будет посвящена эта публикация, в которой постараемся максимально описать их особенности, некоторые рабочие характеристики и отличия от бензиновых моторов.

Отличительные черты дизельных агрегатов, такие как: экономичность, высокие рабочие показатели и топливо, которое стоит дешевле, делают этот вид моторов сегодня еще востребование. Последние модели дизелей по уровню своей шумности и экологическим показателям практически не отличаются от своих бензиновых собратьев, разве что они более экономичны и долговечны.

Особенности конструкции

Конструктивно работающие на солярке моторы ничем не отличаются от бензиновых, и имеют те же детали. За исключением того, что клапанные элементы дизелей производятся более усиленными, иначе они не выдержат всей нагрузки. Для сравнения: степень сжатия дизельного силового агрегата 19-24 единицы, а это в два раза выше, нежели у бензинового. По этой причине дизель имеет немного большие габариты и массу.

Шумная работа этого силового агрегата обусловлена одной его особенностью. Дело в том, что самовоспламенение смеси внутри его цилиндров происходит только в момент возрастания давления. Благодаря этому допускается использование в моторе дешевого топлива (не путать с некачественным), и его работа на необогащенных смесях. За счет этого и достигается экономия. Поскольку агрегат работает на необогащенных смесях, соответственно, его вредные выбросы в атмосферу значительно снижены.

Единственными минусами дизелей принято считать их шумную работу, сопровождаемую вибрацией, проблемы с пуском в холода и меньшую мощность в литраже. Но, подобные недостатки прерогатива исключительно старых моторов, у современных дизелей (ввиду их конструктивных особенностей) эти проблемы исключены.

Дизеля с прямым впрыском

Есть несколько конструкций дизельных моторов, которые отличаются друг от друга строением камеры сгорания. Агрегаты, в которых камера сгорания нераздельна, а впрыск топлива осуществляется непосредственно в пространство над поршнем, называются двигателями с прямым впрыском. Роль камеры сгорания у них играет поршень.

Не так давно непосредственный впрыск применялся исключительно на низкооборотистых дизелях с повышенным рабочим объемом. Подобная мера связывалась только с проблемами при сгорании топлива, постоянной вибрацией и шумной работой.

Однако ситуация изменилась с появлением топливного насоса высокого давления, управляемого при помощи электроники, инновационной системы двухуровневого впрыска и решением проблемы неполного сгорания топлива. Подобные мероприятия позволили получить стабильную работу агрегата уже на 4500 об/мин, сделали его более экономичным и малошумным.

Дизеля с раздельной камерой

Сегодня этот тип дизельных силовых агрегатов широко распространен на легковых транспортных средствах. Топливо в таком моторе впрыскивается в отдельную камеру, а не в цилиндр. Широко распространена модель вихревой камеры, которая располагается у основания блока цилиндров и через специальный канал соединяется с цилиндром таким образом, чтобы воздух, сжимаясь, попадал в нее, и уже далее закручивался внутри наподобие вихря. Это способствует хорошему насыщению смеси и повышает ее самовоспламенение, которое происходит в вихревой камере и уже далее переходит в основную.

При такой конструкции мотора давление в его цилиндрах нарастает постепенно, в результате чего уровень шума агрегата значительно снижается, а обороты – повышаются. Практически на 90% дизельного транспорта установлены двигатели с вихревой камерой.

Топливная система дизелей

Пожалуй, эта система является важнейшей составной частью дизельного мотора, большей частью характеризующая его эффективность. Ее работа заключается в дозированной подаче топлива под определенным давлением и в определенное время. Повышенные требования к точности ее работы, и наличие высокого давления внутри системы делают этот узел дизельного агрегата дорогостоящим и сложным.

Состоит система топливоподачи из:

  1. Топливного насоса высокого давления (ТНВД), который обеспечивает подачу солярки к форсункам двигателя по строго заданному циклу, который зависит от работы агрегата и прикладываемых водителем усилий к педали акселератора. Многорежимный ТНВД объединяет в себе работу главного исполнительного устройства, функция которого заключается в обработке команд водителя, и автоматическую систему управления силовым агрегатом.

Управляя педалью акселератора, шофер не уменьшает либо увеличивает подачу рабочей смеси, а всего лишь задает соответствующий режим регуляторам, которые самостоятельно корректируют топливоподачу в зависимости от давления, количества оборотов, положении регуляторов подачи и т. д. Отметим, что большинство выпускаемых сегодня дизельных внедорожников комплектуются распределительным типом ТНВД.

Распределительные ТНВД являются в основном прерогативой дизельных моторов установленных на легковом автотранспорте. Они отличаются правильно отрегулированной топливоподачей и повышенным быстродействием, за счет чего достигается их стабильная работа на высоких оборотах. Однако подобный тип топливных насосов слишком требователен к качеству солярке и ее чистоте, поскольку она смазывает рабочие поверхности их деталей.

  1. Форсунки дизельного мотора являются не менее важным, чем ТНВД элементом системы топливоподачи, которые совместно с топливным насосом осуществляют бесперебойную дозированную подачу рабочей смеси в камеру сгорания. Давление в системе топливоподачи зависит от угла размещения форсунки, а форму топливному факелу, от которой зависит вся правильная последовательность самовоспламенения и сгорания топлива, придает распылитель. Встречается два вида форсунок: многодырчатые либо шрифтовые.

Работа форсунки в дизельном агрегате обусловлена слишком тяжелыми для нее условиями. Это связано с тем, что рабочее движение иглы распылителя в два раза меньше оборотов мотора, при этом распылитель форсунки подвергается постоянному воздействию высокой температуры и топливных взрывов при контакте с камерой сгорания. Соответственно, такой элемент должен быть изготовлен из прочных и теплостойких материалов.

  1. Топливный фильтр, хотя и является простейшим элементом в системе топливоподачи дизеля, все же его отсутствие не сможет обеспечить полноценную работу мотору. Его характеристики (уровень фильтрации и пропускной возможности) обязательно должны быть подобраны в соответствии с типом и показателями мощности силового агрегата. Помимо фильтрации солярки, фильтр еще играет роль отделителя воды. Для этого в его конструкции предусмотрен нижний слив закрытый пробкой. Зачастую на топливный фильтр устанавливается ручная помпа, которая необходима для откачки воздуха из системы.

Редко, но все же бывают топливные фильтры с электроподогревом, который в разы облегчает запуск агрегата в холодное время.

Особенности запуска дизельных моторов

Благодаря предпусковому подогреву возможен холодный запуск двигателя работающего на солярке. Действует предпусковой подогреватель так: внутри камер сгорания располагаются специальные электрические нагреватели – свечи накаливания. В момент включения зажигания эти элементы обеспечивают мгновенный прогрев камер сгорания, облегчая при этом процесс самовоспламенения рабочей смеси. Соответствующий индикатор в салоне сигнализирует о работе системы.

Как только индикатор погас – силовой агрегат прогрелся и готов к пуску. После запуска мотора на нагревательный элемент, в течение 15-20 сек, еще продолжает поступать электропитание. Это позволяет стабилизировать работу еще холодного двигателя. Отметим, что предпусковой подогреватель способен обеспечить свободный пуск мотору (при условии его полной исправности и наличии соответствующего дизтоплива) при температуре до -30 градусов.

Турбированный дизель

Эффективно увеличить мощность дизельного двигателя возможно только с применением турбонаддува. Благодаря ему в цилиндры дизеля при помощи насоса подается больше воздуха, в результате чего возрастает подача смеси, улучшается ее горение и увеличивается мощность мотора. Поскольку выхлопные газы дизельного двигателя имеют большее в 1,5-2 раза давление в отличие от бензиновых агрегатов, их турбокомпрессор работает эффективнее даже на малых оборотах, что позволяет турбированному дизелю избежать провалов в работе (так называемых «турбоям»).

Однако турбодизель не лишен и недостатков, которые в основном заключаются в несовершенстве конструкции турбокомпрессора. Его рабочий ресурс редко превышает пробег в 150 тыс. км, что гораздо меньше ресурса самого агрегата.

Преимущества использования системы Common-Rail

Благодаря системе электронного управления топливоподачей предусмотрен впрыск солярки двумя последовательными дозами в камеру сгорания. Вначале подается небольшая порция, необходимая для разогрева камеры, а после нее – уже основная. Подобная система дозировки топлива очень важна для дизельных силовых агрегатов, поскольку она обеспечивает плавный рост давления внутри камер сгорания, которое обусловлено меньшей шумностью мотора и его стабильной работой.

Применение системы Common-Rail позволяет сократить потребление топлива на 20%, при этом на 25% повысить крутящий момент коленвала при работе двигателя на низких оборотах. 

Видео покажет устройство и принцип работы дизельного двигателя:

Видео расскажет о эксплуатации современных дизельных двигателей:

autoportal.pro

Принцип работы дизельного двигателя доступно и понятно

Принцип работы дизельного двигателя проще понять, изучив устройство и работу поршневого двигателя внутреннего сгорания. В этой статье будут рассмотрены не только технические аспекты работы дизеля, но и особенности, на которые стоит обратить внимание при эксплуатации моторов данного типа.

Принцип работы дизельного двигателя

Дизельные двигатели уже довольно давно распространены в отрасли грузоперевозок. Они обладают большим крутящим моментом при сходных габаритах с бензиновыми движками и надежностью при повышенных нагрузках. Но постепенно дизельные моторы еще больше уменьшились в размерах и перекочевали на пикапы и малолитражные автомобили, сохранив все свои преимущества.

Иногда кажется, что на заправке мало кто заправляет легковой автомобиль дизельным топливом. И заправочное место обычно пустует, пока не подъедет очередной грузовик. И необычно наблюдать, когда с другой стороны дизельной колонки незаметно останавливается маленький компактный автомобиль, полная противоположность мощной машине.

Разновидности дизельного топлива

Дизельное топливо – понятие обобщенное. Обычно его относят к типу топлива, которое воспламеняется при сжатии, а не от искры. Это топливо получают из сырой нефти, как и бензин, но способом частичной очистки. Поэтому дизельное топливо больше нефть, чем бензин.

Есть и альтернативные источники для дизельного топлива. Растительное масло, из которого делают так называемый биодизель.

Как работает дизельный двигатель?

Этот тип двигателя существенно отличается от бензинового. Конечно, в обоих случаях происходит небольшой взрыв внутри цилиндра, куда подается топливо. Он же толкает поршень вниз. Однако достигается это совершенно различными способами.

В то время как смесь топлива с воздухом в бензиновом двигателе воспламеняется за счет искры от свечи зажигания, дизельное топливо не поджигают вообще. Дизели не оборудованы свечами зажигания, но вместо этого смесь загорается от сильного сжатия. В бензиновом двигателе степень сжатия колеблется от 8:1 до 10:1, т.е. объем топливовоздушной смеси в цилиндре сжимается до одной восьмой или десятой части от своего первоначального объема. В дизельном двигателе степень сжатия увеличивается почти в 2 раза. Смесь дизельного топлива с воздухом сжимается где-то от 14:1 до 22:1.

Принцип работы системы питания дизельного двигателя

Почему момент сжатия так важен? Потому что возгорание топлива происходит из-за избыточного давления на смесь. Дизельное топливо не горит при воздействии на него пламени или искры, но вырабатывает большое количество энергии, когда воспламеняется от сжатия.

Система подачи топлива в дизельных двигателях

Благодаря своей консистенции и плотности дизельное топливо более затруднительно распылять в цилиндр, чем бензин. К тому же дизель впрыскивается в самой верхней точке при максимальном сжатии. Это означает, что в системе впрыска должно быть невероятное давление, чтобы эффективно подать смесь в цилиндр. Поэтому в конструкции такого двигателя обычно присутствует два насоса. Один качает топливо из бака в моторный отсек, а второй высокого давления подает его к форсункам.

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Использование новых систем впрыска топлива и сажевых фильтров означает, что дизельные двигатели работают тише и чище, чем прежде. Специфический запах при сгорании топлива, и громкая работа движка сведены к минимуму, а экономичное использование топлива повышает популярность таких двигателей.

У владельцев автомобилей с дизельным двигателем встречается общий набор проблем. При работе в холодном климате, дизельное топливо, как правило, превращается в гель и затрудняет запуск и работу двигателя. Эту ситуацию легко предотвратить или исправить, добавив антигель для дизельного топлива liqui moly. Но необходимость дополнительных затрат времени и денег на присадки по-прежнему раздражает автолюбителей.

Вода не очень хорошо воспламеняется. Когда дизельное топливо содержит водяной пар, это может существенно повлиять на его работу. Дизельные двигатели оснащены фильтром, так называемым фильтром сепаратором для дизельного топлива, который нуждается в регулярном обслуживании, чем обычно пренебрегают.

Дизельные двигатели могут быть весьма дорогостоящими в ремонте, потому что их диагностика трудоемка. Наглядный пример распространенной проблемы многих производителей прокладка головки блока цилиндров. Она подвержена преждевременному износу, потому что находится в самой высокой точке, где компрессия максимальная.

В целом дизельный двигатель надежен, если проводить его регулярное техническое обслуживание. Однако делать его должен квалифицированный специалист, т.к. в ином случае велика вероятность повторного дорогостоящего ремонта.

blog-mycar.ru

Принцип работы дизельного двигателя

1897 год – начало новой эры двигателей. Рудольф Дизель наконец-то смонтировал двигатель, концепцию которого вынашивал уже очень долго. В этом двигателе воспламенение идет исключительно от сжатия, такого еще не было! В качестве первого топлива Дизель придумал использовать угольную пыль, потом заменил ее керосином. И пусть мощности работы хватало всего на несколько часов, но это был прорыв!

Его многие не воспринимали, но были и такие, как Нобель, который через один только год приобрел у Рудольфа Дизеля патент. После приобретения патента в Санкт-Петербурге, на большом заводе, уже вовсю начали производство такого двигателя, только вот керосин Нобель решил заменить на самые тяжелые нефтяные фракции.

Вот так и пришли к нам эти мощные и надежные дизельные движки, они на сегодняшний день только усовершенствуются, оставаясь при этом неизменными в своей сути.

Так в чем эта суть, на чем основана работа дизельного двигателя?

Смесь, создаваемая воздухом и топливом, при высоком давлении воспламеняется. Происходит своего рода взрыв, и это основное отличие от двигателя на бензине. Здесь все происходит в камере сгорания, а не в карбюраторе. Дизель работает потактно:

  • впуск – это первый такт. Клапан впуска открывается, подается воздух, и он опять закрывается;
  • сжатие – такт второй. Поршень идет вверх, воздух сжимается. Когда до «мертвой точки» поршня в самом верху остается пара миллиметров, форсунка впрыскивает топливо;
  • работа – такт третий. Происходит взрыв, который отбрасывает поршень вниз. Взрыв производит движение, которое заставляет маховики и коленвал поворачиваться;
  • выпуск – заключительный такт. Открывается клапан, выпускающий воздух, все газы выходят под давлением поршня наружу.

dizel-takty

Вот такой он – основной принцип, по которому работает любой дизельный двигатель. Только практически каждый год он обновляется, ищутся все новые и более продвинутые методы, чтобы сделать его работу лучше и экономнее. На сегодняшний день уже есть два типа впрыска в двигатели – это прямой впрыск и, соответственно, непрямой. Вот их различия:

  1. Впрыск, который прямой идет вниз поршня, там есть для этого углубление. То есть именно так, как задумано изначально, и каким был «прадед» наших движков.
  2. Впрыск, который непрямую намного сложнее. Есть такая секция, ее называют фор-камерой, куда подается топливо. И есть воздушный канал, именно он связывает ее с цилиндром. Происходят достаточно сильные завихрения и все составляющие смеси перемешиваются очень качественно. «Отцом» этих завихрений стал когда-то Густав Тринклер – немец, работавший в том же Санкт-Петербурге.

Сейчас для создания высокого давления применяются насосы, причем тоже разных видов – плунжерные и роторные. И если раньше распределением топлива в момент зажигания руководил механический распределитель, то сейчас всеми этими этапами заведует электроника, или по другому ЭБУ. Есть и еще «помощники» у двигателя, которые обеспечивают ему комфортность в работе при постоянстве в размерах.

Турбина

Эта помощница усиливает нагнетание воздуха в двигатель. Состоит такая турбина из двух крыльчаток, одна из которых начинает раскручиваться от действия выхлопных газов, а вторая подает атмосферный воздух к камере сгорания. Чем больше оборотов совершает двигатель, тем сильнее раскручиваются крыльчатки турбины.

Интеркуллер

Задача этого помощника – охлаждать воздух, который идет в цилиндры. Состоит он из воздухопроводов и радиатора, и помогает смешать топливо с охлажденным воздухом, что аж на 20% может повысить КПД двигателя.

Причем применение интеркуллера совершенно не дает результатов без турбины, так что в данном случае они «сиамские близнецы», и только так могут улучшить работу дизельного двигателя.

Вот, пожалуй, и все об основных принципах работы дизельного двигателя. Надеемся, что вам стало хоть немного понятно, на чем они основаны.

tuningrukami.ru