АвтоСтарт - Автомобили с пробегом ®. Таблица дизельных двигателей


Старт - Бестселлеры 2015 года!

02 апреля 2007

Какой двигатель выбрать - бензиновый или дизельный???

Однозначно ответить на этот вопрос невозможно. Попытаемся рассмотреть факторы, от которых зависит принятие правильного решения.

Если автомобиль оборудован дизельным двигателем, то в процессе эксплуатации будут значительно сэкономлены средства за счет более низкой стоимости топлива и его меньшего расхода.

Чем объясняется меньший расход топлива?

У дизельного двигателя легкового автомобиля степень сжатия находится в пределах 20—22 единицы по сравнению с 9 -10 у бензиновых двигателей, что обеспечивает более высокий КПД. Кроме того, у дизеля регулирование рабочей смеси в основном качественное, т.е. вне зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки в цилиндры подается практически одинаковое количество воздуха, а количество используемого топлива увеличивается с нагрузкой. Но даже при полной мощности масса впрыскиваемого топлива в 1,5— 1,7 раза меньше, чем у бензинового двигателя такого же рабочего объема. Это означает, что действительная степень сжатия, т. е. давление и температура конца сжатия, не зависит от нагрузки, а рабочая смесь по сравнению с бензиновым двигателем всегда очень бедная. Эти факторы обеспечивают дизелю высокую эффективность сгорания и последующего расширения и на частичных нагрузочных режимах.В условиях эксплуатации стабильность мощностных показателей и расхода топлива зависит в первую очередь от сопротивления воздухоочистителя, которое влияет на наполнение цилиндров воздухом (в том числе и двигателей с турбонаддувом), угла опережения впрыска топлива, давления начала подъема иглы форсунки (давления начала впрыска), качества распыла топлива фор­сунками, а также от характера (закона) подачи топлива топливным насосом высокого давления.Следует отметить, что стабильность регулировочных параметров системы подачи топлива у дизельных двигателей выше, чем у бензиновых. Однако в процессе эксплуатации нужно строго контролировать качество очистки воздуха и топлива, а также исключить возможность перегрева двигателя, что незамедлительно повлияет на работу форсунок и поршневой группы.Дизельные двигатели более долговечны, чем бензиновые, что объясняется более прочным и жестким выполнением блока цилиндров, коленчатого вала, деталей цилиндро-поршневой группы, головки блока цилиндров и применением дизельного топлива, которое в отличие от бензина в известной степени также является смазочным материалом.К недостаткам дизельных Двигателей следует отнести большую массу, меньшую литровую мощность, повышенный шум из-за высокого давления сгорания и затрудненный пуск при отрицательных температурах окружающего воздуха, особенно у автомобилей прошедших 100 000 км и более. В процессе эксплуатации изнашиваются плунжерные пары топливного насоса высокого давления, нарушается герметичность посадки иглы форсунки, что приводит на низких оборотах при пуске (70—90 оборотов в минуту) к плохому распылению шва. В то же время в резуль­тате появившегося износа цилиндро-поршневой группы на такой частоте вращения заметно увеличивается про­рыв сжимаемого воздуха в картер, а значит, давление и температура не достигают значений, необходимых для воспламенения распыленного топлива.

Тем не менее существуют достаточно простые уст­ройства, которые резко улучшат запуск дизелей при низких температурах, в том числе теплообменное устрой­ство, устанавливаемое на период зимней эксплуатации во впускной коллектор. Опыт эксплуатации дизельных двигателей позволяет сделать вывод, что рассмотренные выше изменения, которые происходят в топливной аппаратуре и цилиндро-поршневой группе, почти не вызывают снижения мощности и увеличения расхода топлива. Двигатели подвергаются ремонту, главным образом, из-за повышения расхода смазочного масла, что можно легко определить по доливу и появлению голубого дыма, который образуется из-за сгорания масла.

 

Бензиновые двигатели имеют более высокую частоту вращения, большую литровую мощность, шум и вибрации более низкие. Регулирование горючей смеси в них, главным образом, количественное. Поэтому на малой и средней мощностях (двигатели легковых автомобилей работают в основном в этих режимах), действительная степень сжатия — низкая, т. е. в результате дросселирования на впуске и частичного наполнения цилиндра вместо давления сжатия, например 2,5 МПа на полной мощности, смесь сжимается до 1,0 МПа. Отсюда — низкая эффективность сгорания и последующего расширения, а значит, и большой расход топлива.Таким образом, если при номинальных мощностях эффективный КПД бензинового двигателя на 20% ниже, чем у дизеля, то на частичных режимах разрыв увеличивается до 40% и более. Это подтверждается многочисленными сравнительными эксплуатационными испытаниями автомобилей с дизельными и бензиновыми двигателями одинаковой мощности. Снижение расхода топлива на 100 км пути в зависимости от условий движения (в городе или на магистралях) составляет 25—50%.Что касается токсичности отработанных газов, то проведенное за последнее десятилетие усовершенствование бензиновых двигателей, включая управляемый поршневым процессором прямой впрыск форсунками, значительно улучшило этот показатель. Однако многие специалисты ведущих автомобильных компаний, например фирмы Volkswagen, считают, что в условиях повышенных требований к защите окружающей среды и расходу топлива дизели остаются наиболее перспективными двигателями.

В настоящее время в ФРГ на 14 % автомобилей установлены дизели, во Франции — на каждом третьем автомобиле, а в Австрии — на каждом втором.

 

Сравнительная таблица преимуществ и недостатков бензиновых и дизельных двигателей

Преимущества дизельных ДВС

Преимущества бензиновых ДВС

- экономичность, расход топлива при том же объеме и мощности меньше на 15-25%;

- меньшая стоимость топлива;

- хорошая тяга на низких оборотах, дизельный двигатель удобен для джипов и грузовиков особенно на бездорожье;

- отсутствие свечей зажигания, проводов, трамблёров.

- низкий уровень шума и вибраций;

- большая литровая мощность;

- способен работать на высоких оборотах, без последствий для двигателя.

Недостатки дизельных ДВС

Недостатки бензиновых ДВС

- хуже динамика разгона больший шум и вибрация;

- чувствительная топливная система, особенно к нашему топливу,

- может не завестись при сильном морозе;

- не терпит высоких оборотов, и как следствие высоких скоростей;

- большая масса, меньшая литровая мощность;

- чаще замена масла и фильтров, масло необходимо более высокого качества;

- для запуска дизельного двигателя необходим аккумулятор большей емкости, следовательно, больше и стоимость.

- больший чем у дизеля расход топлива;

- наличие системы зажигания;

- наибольшая мощность достигается в небольшом диапазоне оборотов  например с 3500 до 4000, правда у новых бензиновых двигателей диапазон более широкий и ровный, за счет изменения фаз газораспределения, применения непосредственного впрыска и т.п.

 

Вернуться к списку всех статей

← предыдущая статья  |  следующая статья →

autoexpres.ru

Всё об автомобилях - Что лучше бензиновые двигатели или дизельные

Однозначно ответить на этот вопрос невозможно. Попытаемся рассмотреть факторы, от которых зависит принятие правильного решения.

Если автомобиль оборудован дизельным двигателем, то в процессе эксплуатации будут значительно сэкономлены средства за счет более низкой стоимости топлива и его меньшего расхода.

Чем объясняется меньший расход топлива?

У дизельного двигателя легкового автомобиля степень сжатия находится в пределах 20—22 единицы по сравнению с 9 -10 у бензиновых двигателей, что обеспечивает более высокий КПД. Кроме того, у дизеля регулирование рабочей смеси в основном качественное, т.е. вне зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки в цилиндры подается практически одинаковое количество воздуха, а количество используемого топлива увеличивается с нагрузкой. Но даже при полной мощности масса впрыскиваемого топлива в 1,5— 1,7 раза меньше, чем у бензинового двигателя такого же рабочего объема. Это означает, что действительная степень сжатия, т. е. давление и температура конца сжатия, не зависит от нагрузки, а рабочая смесь по сравнению с бензиновым двигателем всегда очень бедная. Эти факторы обеспечивают дизелю высокую эффективность сгорания и последующего расширения и на частичных нагрузочных режимах. В условиях эксплуатации стабильность мощностных показателей и расхода топлива зависит в первую очередь от сопротивления воздухоочистителя, которое влияет на наполнение цилиндров воздухом (в том числе и двигателей с турбонаддувом), угла опережения впрыска топлива, давления начала подъема иглы форсунки (давления начала впрыска), качества распыла топлива фор­сунками, а также от характера (закона) подачи топлива топливным насосом высокого давления. Следует отметить, что стабильность регулировочных параметров системы подачи топлива у дизельных двигателей выше, чем у бензиновых. Однако в процессе эксплуатации нужно строго контролировать качество очистки воздуха и топлива, а также исключить возможность перегрева двигателя, что незамедлительно повлияет на работу форсунок и поршневой группы. Дизельные двигатели более долговечны, чем бензиновые, что объясняется более прочным и жестким выполнением блока цилиндров, коленчатого вала, деталей цилиндро-поршневой группы, головки блока цилиндров и применением дизельного топлива, которое в отличие от бензина в известной степени также является смазочным материалом. К недостаткам дизельных Двигателей следует отнести большую массу, меньшую литровую мощность, повышенный шум из-за высокого давления сгорания и затрудненный пуск при отрицательных температурах окружающего воздуха, особенно у автомобилей прошедших 100 000 км и более. В процессе эксплуатации изнашиваются плунжерные пары топливного насоса высокого давления, нарушается герметичность посадки иглы форсунки, что приводит на низких оборотах при пуске (70—90 оборотов в минуту) к плохому распылению шва. В то же время в резуль­тате появившегося износа цилиндро-поршневой группы на такой частоте вращения заметно увеличивается про­рыв сжимаемого воздуха в картер, а значит, давление и температура не достигают значений, необходимых для воспламенения распыленного топлива.

Тем не менее существуют достаточно простые уст­ройства, которые резко улучшат запуск дизелей при низких температурах, в том числе теплообменное устрой­ство, устанавливаемое на период зимней эксплуатации во впускной коллектор. Опыт эксплуатации дизельных двигателей позволяет сделать вывод, что рассмотренные выше изменения, которые происходят в топливной аппаратуре и цилиндро-поршневой группе, почти не вызывают снижения мощности и увеличения расхода топлива. Двигатели подвергаются ремонту, главным образом, из-за повышения расхода смазочного масла, что можно легко определить по доливу и появлению голубого дыма, который образуется из-за сгорания масла.

 

Бензиновые двигатели имеют более высокую частоту вращения, большую литровую мощность, шум и вибрации более низкие. Регулирование горючей смеси в них, главным образом, количественное. Поэтому на малой и средней мощностях (двигатели легковых автомобилей работают в основном в этих режимах), действительная степень сжатия — низкая, т. е. в результате дросселирования на впуске и частичного наполнения цилиндра вместо давления сжатия, например 2,5 МПа на полной мощности, смесь сжимается до 1,0 МПа. Отсюда — низкая эффективность сгорания и последующего расширения, а значит, и большой расход топлива. Таким образом, если при номинальных мощностях эффективный КПД бензинового двигателя на 20% ниже, чем у дизеля, то на частичных режимах разрыв увеличивается до 40% и более. Это подтверждается многочисленными сравнительными эксплуатационными испытаниями автомобилей с дизельными и бензиновыми двигателями одинаковой мощности. Снижение расхода топлива на 100 км пути в зависимости от условий движения (в городе или на магистралях) составляет 25—50%. Что касается токсичности отработанных газов, то проведенное за последнее десятилетие усовершенствование бензиновых двигателей, включая управляемый поршневым процессором прямой впрыск форсунками, значительно улучшило этот показатель. Однако многие специалисты ведущих автомобильных компаний, например фирмы Volkswagen, считают, что в условиях повышенных требований к защите окружающей среды и расходу топлива дизели остаются наиболее перспективными двигателями.

В настоящее время в ФРГ на 14 % автомобилей установлены дизели, во Франции — на каждом третьем автомобиле, а в Австрии — на каждом втором.

 

Сравнительная таблица преимуществ и недостатков бензиновых и дизельных двигателей

Преимущества дизельных ДВС

Преимущества бензиновых ДВС

- экономичность, расход топлива при том же объеме и мощности меньше на 15-25%;

- меньшая стоимость топлива;

- хорошая тяга на низких оборотах, дизельный двигатель удобен для джипов и грузовиков особенно на бездорожье;

- отсутствие свечей зажигания, проводов, трамблёров.

- низкий уровень шума и вибраций;

- большая литровая мощность;

- способен работать на высоких оборотах, без последствий для двигателя.

Недостатки дизельных ДВС

Недостатки бензиновых ДВС

- хуже динамика разгона больший шум и вибрация;

- чувствительная топливная система, особенно к нашему топливу,

- может не завестись при сильном морозе;

- не терпит высоких оборотов, и как следствие высоких скоростей;

- большая масса, меньшая литровая мощность;

- чаще замена масла и фильтров, масло необходимо более высокого качества;

- для запуска дизельного двигателя необходим аккумулятор большей емкости, следовательно, больше и стоимость.

- больший чем у дизеля расход топлива;

- наличие системы зажигания;

- наибольшая мощность достигается в небольшом диапазоне оборотов  например с 3500 до 4000, правда у новых бензиновых двигателей диапазон более широкий и ровный, за счет изменения фаз газораспределения, применения непосредственного впрыска и т.п.

bestcar.3dn.ru

Области применения дизельных двигателей

Подробности Просмотров: 11621

Никакие другие двигатели внутреннего сгорания не применяются так широко, как дизели'. Такая популярность объясняется, прежде всего, их высокой эффективностью и связанной с этим экономичностью. Наиболее важны следующие области применения дизелей:• стационарные силовые агрегаты;• легковые и легкие грузовые автомобили;• тяжелые грузовые автомобили;• строительная и сельскохозяйственная техника;• тепловозы;• суда.Дизели имеют рядную или V-образную компоновку. Они очень хорошо сочетаются с системами наддува воздуха, так как, в отличие от бензинового двигателя, здесь не возникает детонации (см. главу «Система подачи воздуха»).

Основные параметры

При использовании дизеля имеют значение следующие основные параметры:• мощность двигателя;• удельная мощность;• безопасность и надежность эксплуатации;• эксплуатационные расходы;• экономичность в эксплуатации;• совместимость с окружающей средой;• комфорт;• удобство компоновки в силовом отсеке.Конструкции дизелей меняются в зависимости от области их применения. 

Применение

Стационарные силовые агрегатыСтационарные силовые агрегаты (например, для дизель-генераторов) в основном работают с фиксированной частотой вращения коленчатого вала. Двигатель и система питания в этом случае должны быть он шмальни согласованы дли работы в постоянном режиме.

 

Регулятор частоты вращения коленчатого вала изменяет величину подачи топлива в зависимости от требуемой нагрузки. Чаще всего на стационарных агрегатах используется аппаратура впрыска топлива с механическим регулятором. В качества стационарных могут также применяться двигатели легковых и грузовых автомобилей. В этом случае регулятор должен быть настроен соответствующим образом.

Легковые автомобили и легкие грузовики

Двигателю легкового автомобиля особенно необходимы плавность работы и хорошая «эластичность», т. е. способность развивать высокий крутящий момент в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала (рис. 1). В этой области больших успехов разработчики дизелей достигли как модернизацией самих двигателей, так и применением новых систем впрыска с электронным управлением. Таким образом, зависимости кривых мощности и крутящего момента в начале 90-х годов существенно изменились. Благодаря этому на легковых автомобилях используются быстроходные дизели с частотой вращения коленчатого вала до 5500 мин ', гамма которых простирается от 10-цилиндрового двигателя рабочим объемом 5000 см* для автомобилей высшего класса до 3-цилиндрового рабочим объемом 800 см* для малолитражных автомобилей. Сегодня дизели легковых автомобилей в Европе оснащаются только системами непосредственного впрыска топлива, так как расход горючего у них примерно на 15...20% меньше, чем у дизелей с разделенными камерами сгорания. Эти агрегаты, почти повсеместно снабженные турбонагнетателями, развивают более высокий крутящий момент, чем аналогичные по рабочему объему бензиновые двигатели. Максимально возможная величина крутящего момента зависит в большинстве случаев от трансмиссии автомобиля и не определяется параметрами двигателя.

Названы по имени Рудольфа Дизепя (1858-1913). который в 1892 т. получил свой первый патент на -новый рациональный тепловой двигатель-. Тем не менее потребовалось провести много эксперимент!), прежде чем в 1897 г. в Аугсбурге устойчиво заработал первый дизель.

Рис.11. Привод клапанов2. Насос форсунка3. Поршень с пальцем и шатуном4. Охладитель наддувочного воздуха5. Насос системыохлаждения6. Цилиндр

Все более жесткие ограничения по нормам токсичности отработавших газов (ОГ) и постоянный рост мощности обусловили применение систем впрыска топлива с очень высоким рабочим давлением. Растущие ограничения содержания вредных веществ в ОГ требуют от разработчиков дизелей дальнейшего совершенствования конструкции, поэтому в будущем, особенно в области нейтрализации ОГ, следует ожидать новых изменений.

Тяжелые грузовые автомобили

Для тяжелых грузовых автомобилей прежде всего важна экономичность, поэтому здесь необходимо применять только дизели с системой непосредственного впрыска топлива (рис. 2). Частота вращения коленчатого вала этих двигателей достигает величины 3500 мин Ограничения норм токсичности ОГ для грузовых автомобилей также становятся все более жесткими. Это означает как высокие требования к существующим системам впрыска, так и необходимость разработки новых систем очистки и нейтрализации ОГ.

Рис.21. Генератор2. Форсунка3. Аккумулятор топлива4. ТНВД

Строительная и сельскохозяйственная техника

В области строительных и сельскохозяйственных машин дизель давно нашел многообразное применение. При определении параметров этих моторов, кроме особенно высокого значения экономичности, разработчики обращают внимание на прочность, надежность и удобство обслуживания. Максимальная мощность и оптимизация шума здесь имеют меньшее значение, чем, например, на легковых автомобилях. На строительной и сельскохозяйственной технике используются дизели самой разнообразной мощности — от 3 кВт до величин, превышающих значения, характерные для тяжелых грузовых автомобилей. В строительных и сельскохозяйственных во многих случаях ещеприменяются системы впрыска с механическим регулятором. В отличие от других областей, где используются преимущественно двигатели жидкостного охлаждения, здесь широко распространена надежная и простая в эксплуатации система воздушного охлаждения.

Тепловозы

Двигатели тепловозов конструктивно похожи на более крупные корабельные дизели, что обусловлено, в частности, длительным сроком их эксплуатации. Кроме того, они должны в крайнем случае работать на дизельном топливе худшего качества. Их типоразмеры охватывают область от больших дизелей грузовых автомобилей до средних судовых силовых агрегатов.

Суда

Требования к судовым дизелям сильно различаются в зависимости от области применения. Имеются агрегаты высокой мощности, например для морских или спортивных катеров. В этом случае применяются четырехтактные среднеоборотные двигатели с частотой вращения коленчатого вала до 1500 мин имеющие до 24 цилиндров (рис. 3). С другой стороны, большие двухтактные двигатели, имеющие высокую экономичность , находят применение в условиях длительной эксплуатации.

Рис.31. Нагнетатель воздуха2. Маховика - мощность двигателяb - кривая сопротивления движению¥ - граница полной нагрузки

 

 

История дизеля

В 1892 г. Рудольф Дизель (1858-1913) начал в Аугсбурге исследовательские работы, в основе которых лежала идея создания совершенно нового двигателя с воспламенением горючей смеси от сжатия. Через пять лет упорного труда, в 1897 г.. был создан первый в мире действующий мотор такого типа, развивавший мощность 20 л. с. при 175 мин-1. Этот агрегат имел ряд преимуществ по сравнению с уже нашедшими распространение паровыми машинами и поршневыми двигателями с воспламенением смеси от искры. Он расходовал заметно меньше относительно дешевого топлива и мог развивать значительно более высокую мощность. Изобретение Дизеля было быстро внедрено на судах и стационарных силовых агрегатах. Однако чем большее распространение находил дизель, тем более высокие требования предъявлялись к небольшим быстроходным двигателям с воспламенением топлива от сжатия. Самую большую проблему в создании высокооборотного дизеля представлял применявшийся в то время процесс подачи топлива, при котором оно вдувалось в камеру сгорания сжатым воздухом. Это ограничивало требуемое повышение частоты вращения коленчатого вала. Кроме того, был необходим очень дорогой дополнительный компрессор, который не позволял уменьшить габариты и массу силового агрегата. В конце 1922 г. Роберт Бош решил заняться разработкой новой системы впрыска дизельного топлива. Уже в начале 1923 г. появилось более десяти различных проектов топливных насосов высокого давления (ТНВД). С середины 1923 г. проводились первые моторные испытания. Летом 1925 г. был наконец принят окончательный проект топливного насоса. В 1927 г. первые серийные ТНВД покинули завод в Штутгарте. Разработанная Бошем топливная аппара тура открыла перспективы широкого внедрения дизелей и позволила освоить новые области применения. В Германии, азатем и во всем мире стали очень популярными дизельные грузовики. Первым серийным легковым автомобилем с дизелем стал Mercedesenz 260D1936 г. (2580 см1, 50 л. е.). Предвидение Рудольфа Дизеля сбылось.

Рис. 1Этот ТНВД был создам в 1927 г. для опытной эксплуатации легкового автомобили Stoewei. Двигатель рабочим объемом 2580 см3 развивал мощность 27 л. с. почти 20 кВт)

 

 

Эти большие низкооборотные дизели (п < 300 мин ') имеют наивысший среди поршневых двигателей эффективный коэффициент полезного действия (КПД) до 55%. В большинстве случаев они могут работать на недорогом мазуте, для чего, однако, ня борту судна требуется специальная подготовка топлива. В зависимости от качества его следует подогревать до высокой температуры (порядка 160СС). Только при таких условиях вязкость мазута уменьшается до значений, которые обеспечивают необходимую работу фильтров и насосов. На судах среднего водоизмещения часто применяются двигатели, которые, собственно, создавались для тяжелых грузовых автомобилей. В результате получается экономичный силовой агрегат, не требующий дополнительных затрат на разработку. При этом регулировки и настройки топливного оборудования должны быть изменены в соответствии с новыми условиями эксплуатации.

Многотопливные дизели

Для специального применения (например, использования на местности с нестабильной поставкой топлива или в военных целях) разрабатывались дизели, способные работать как на дизельном топливе, так и на бензине либо других альтернативных заменителях. К настоящему времени такие дизели утратили свою яктуяпьногть, поскольку они совершенно не укладываются в сегодняшние требования кэмиссии ОГ, а также не отличаются совершенными мощностными характеристиками.

Сравнительные параметры

Таблица 1 позволяет сравнить важнейшие параметры различных дизелей и бензиновых двигателей. У последних, оснащенных системаминепосредственного впрыска топлива, среднее эффективное давление примерно на 10% больше, чем у приведенных в таблице двигателей со впрыском топлива во впускной трубопровод. При этом удельный расход горючего уменьшается на 25%. Степень сжатия у этих двигателейдоходит до е=13.

 

 

Авиационные дизельные двигатели 20 х - 30 х годов

В 20-е — 30-е годы прошлого вена предпринималось множество попыток адаптировать двух- и четырехтактные дизели для применения в авиации. Преимуществами дизелей наряду со сравнительно небольшим расходом топлива и низкой его стоимостью считались также меньшая пожароопасность и упрощенное обслуживание, связанное с отсутствием карбюраторов и системы зажигания. Применение воспламенения топлива от сжатия позволяло ожидать меньшую потерю мощности двигателя на больших высотах. При использовании бензиновых двигателей существовала опасность возникновения перебоев в искрообразовании. Основные проблемы при разработке авиационного дизеля заключались в его высокой механической и тепловой нагруженности, а также в сложности достижения стабильного качества горючейсмеси на разных высотах. Самым удачным оказался авиационный двухтактный шестицилиндровый дизель Junkers Jumo 205 с противоположно движущимися поршнями (см. рис.). После своего первого появления в 1933 г. он устанавливался на многих самолетах. Этот дизель, развивая взлетную мощность 645 кВт (880 л. е.), чаще всего применялся для перелетов на большие расстояния, например в Трансатлантической почтовой службе. Всего было изготовлено около 900 экземпляров этого надежного двигателя. Система впрыска Jumo 205 для каждого цилиндра состояла из 2 секций топнового мотора с непосредственным впрыском топлива. На основе Jumo 205 в 1939 г. был создан двигатель Jumo 207 той же взлетной мощности, предназначенный для полетов на больших высотах. Благодаря турбонаддуву  самолеты с этими моторами достигали высот до 14 ООО м. Вершиной технического развития авиационных дизелей стал созданный в начале40-х годов экспериментальный 24-цилиндровый двигатель Jumo 224 с противоположно движущимися поршнями, развивавший взлетную мощность 3330 кВт (4400 л. е.). В этом Х-образном двигателе блоки цилиндров были расположены в форме креста, а поршни действовали начетыре коленчатых вала. Другие производители также создали ряд авиационных дизелей, которые, однако, так и не вышли из экспериментальной стадии. Позже интерес к авиационным дизелям уменьшился из-за совершенствования бензиновых двигателей высокой мощности с системами впрыска бензина.

 

 

  • < Назад
  • Вперёд >

www.boschdiagnost.ru

Дизельные двигатели внутреннего сгорания

Основное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в способе подачи топливовоздушной смеси в цилиндр и способе ее воспламенения. В дизеле воздух подается в цилиндр отдельно от топлива и затем сжимается. Когда поршень поднимается в верхнюю мертвую точку (конец такта сжатия), топливо под очень высоким давлением впрыскивается в камеру сгорания в распыленном до мельчайших частиц состоянии. Топливо смешивается с воздухом, и, так как температура воздуха очень высокая, происходит сгорание топливовоздушной смеси. При сгорании смесь выделяет энергию, которая движет поршень вниз (рабочий ход). Самое большое из них состоит в том, что из-за сжатия поступающего воздуха в гораздо большей степени, чем в бензиновом двигателе (типичная степень сжатия составляет около 14:1 на больших двигателях и около 24:1 на небольших современных двигателях) дизель является более термически эффективным двигателем. Это значит, что он выдает большую мощность от заданного количества топлива. Результатом является следующее: автомобиль с дизельным двигателем пройдет на данном количестве топлива большее расстояние, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем того же рабочего объема.

Преимущества дизельных двигателей

- Дизельный двигатель, имеет топливную эффективность (КПД) в 36%.

- Дизельное топливо, как правило, дешевле.

- Дизельный двигатель также выдает высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что делает автомобиль с дизельным двигателем более "гибким" в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем.

- Выхлопные газы дизельного двигателя являются относительно "чистыми" по сравнению с выхлопными газами бензинового двигателя.

- Дизельное топливо нелетучее (т.е. легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более что в них не используется система зажигания.

Недостатки дизельных двигателей

- Цена. (Автомобиль с дизельным двигателем изначально дороже своего бензинового аналога).

- Небольшой рабочий диапазон. (При езде на автомобиле с дизельным двигателем приходится чаще переключать передачи).

- Медленный прогрев двигателя.

- Дороговизна обслуживания и ремонта.

- Высокие требования современных дизелей к качеству топлива.

- Шумы и вибрации. (В новых автомобилях этот вопрос уже практически решен, но в машинах пятилетней давности шумы и вибрации постоянно напоминают о том, что автомобиль дизельный).-

Большой вес. Дизельный двигатель тяжелее бензинового.

- Низкая температура. (При снижение температуры воздуха текучесть дизельного топлива ухудшается из-за образования парафина. Из-за этого дизельное топливо становится густым и забивает топливный фильтр. По этой причине фирмы-производители дизельного топлива добавляют в него зимой специальные присадки, которые повышают текучесть топлива и гарантируют надежный запуск до температуры минус 22°С Если при неожиданном похолодании (ниже -10°С) в баке находится летнее топливо, то нужно добавить в бак специальную разжижающую присадку, следуя инструкциям ее производителя. При запуске двигателя в холодную погоду температура сжатого воздуха в цилиндре может оказаться недостаточной для воспламенения топлива. Решить эту проблему помогает система предварительного накала (подогрева)).

Сравнительная таблица преимуществ и недостатков бензиновых и дизельных двигателей:

Преимущества бензиновых ДВС

- экономичность, расход топлива при том же объеме и мощности меньше на 15-25%;

- меньшая стоимость топлива;

- хорошая тяга на низких оборотах, дизельный двигатель удобен для джипов и грузовиков особенно на бездорожье;

- отсутствие свечей зажигания, проводов, трамблёров.

- низкий уровень шума и вибраций;

- большая литровая мощность;

- способен работать на высоких оборотах, без последствий для двигателя.

Недостатки дизельных ДВС

- хуже динамика разгона больший шум и вибрация;

- чувствительная топливная система, особенно к нашему топливу,

- может не завестись при сильном морозе;

- не терпит высоких оборотов, и как следствие высоких скоростей;

- большая масса, меньшая литровая мощность;

- чаще замена масла и фильтров, масло необходимо более высокого качества;

- для запуска дизельного двигателя необходим аккумулятор большей емкости, следовательно, больше и стоимость.

- больший чем у дизеля расход топлива;

- наличие системы зажигания;

- наибольшая мощность достигается в небольшом диапазоне оборотов например с 3500 до 4000, правда у новых бензиновых двигателей диапазон более широкий и ровный, за счет изменения фаз газораспределения, применения непосредственного впрыска и т.п.

Можно сделать вывод, что у дизельных ДВС преимуществ больше, но так же и недостатков у него тоже больше. В России предпочтение отдают бензиновым двигателям внутреннего сгорания.

 

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания

класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило, регулированием потока воздуха, посредством дроссельной заслонки.

Одним из видов дросселя является карбюраторная дроссельная заслонка, регулирующая поступление горючей смеси в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Рабочий орган представляет собой пластину, закрепленную на вращающейся оси, помещённую в трубу, в которой протекает регулируемая среда. В автомобилях управление дросселем производится с места водителя от ноги педалью (на автомобилях старше 10-ти лет). В современных автомобилях нет прямой механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Заслонка поворачивается с помощью электродвигателя, управляемого электронным блоком управления (ЭБУ, по-народному "Мозгами"). В педальном блоке находится потенциометр, изменяющий свое сопротивление в зависимости от положения педали.

 

 

Вывод

В ходе исследовательской работы по изучению двигателей внутреннего сгорания, были выявлены их преимущества и недостатки. На современном этапе технического развития страны, самые популярные являются ДВС.В работе проводятся расчеты о влиянии двигателей внутреннего сгорания на окружающую среду. Из вывода следует, что загрязнение окружающей среды вредными веществами является актуальной проблемой. При изучение альтернативных двигателей выяснили, самыми безвредными являются электромобили, но пока проблема остается, так как автомобили такого типа очень дорогие. Двигатели внутреннего сгорания на водородном топливе - единственное продуктивное решение проблемы, но его дороговизна и несовершенные технологии хранения, замедляют процесс перехода на выпуск водородного автомобиля на неопределенный срок. Сравнили двигатели внутреннего сгорания на дизельном и бензиновом топливе. Можно отметить, что дизельные двигатели выделяют меньше выхлопных газов. Так же у них экономически дешевое топливо, но из-за дороговизны самого автомобиля и текучести дизельного топлива, (а для стран с холодным климатом это не выгодно).

Один из путей решения является переход на альтернативные двигатели. ДВС на дизельном топливе, электромобили на солнечных батареях не эффективны, потому что климат нашей страны очень суровый. Двигатели на водородном топливе, ё-мобили не подходят из-за своей дороговизны. Поэтому в нашей стране преобладают двигатели внутреннего сгорания на бензиновом топливе.

 

 

Источники литературы:

1. Алексеев В.П., Воронин В.Ф., Греков Л.В. Двигатели внутреннего сгорания. Машиностроение,1990г. 284 стр.

2. Голуб А.А., Струкова Е. Б. Экономика природных ресурсов. М.: Аспект-пресс, 1998г. 319 стр.

3. Кондрашов В.М., Григорьев Ю.С., Тупов В.В. Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания. Машиностроение, 1990г. 272 стр.

4. Маслов Г.С., Ховах М.С. Автомобильные двигатели. Машиностроение, 1971г. 456стр.

5. http://dvs.moy.su/index/0-6

6. http://ru.wikipedia.jrg

7. http://el-mobile.ru/page/6

8. http://www.electro-machines.ru/

9. http://www.genon.ru/GetAnswer.aspx?qid=ab1a0d39-1373-4e8f-9df5-a02f2661ad11

 

stydopedia.ru