Принцип на работа на дизела: характеристики, предимства и недостатъци

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Дизеловите автомобили по нашите пътища в никакъв случай не са необичайни. В страните от Западна Европа те са мнозинство. Дизеловите двигатели имат редица предимства пред бензиновите. Но в същото време има някои недостатъци. Какъв е този двигател, какво е дизеловото устройство и принципа на работа? Разгледайте в днешната ни статия.

Споделено устройство

Този двигател има същата структура като бензиновия двигател. И така, ето:

• Цилиндров блок.
• Глава.
• Маниловия механизъм.

Основната разлика между дизела и бензина е горивната система. Ако при последното подаването на гориво се извършва благодарение на механична или потопяема помпа, тогава в дизеловия двигател се използва горивна помпа с високо налягане. Има и инжектори, но няма запалителни свещи.

Трябва да се каже също, че натоварването на работните елементи на дизеловия двигател е по-високо. Следователно всички негови компоненти са подсилени.

Моля, имайте предвид, че съвременните дизелови двигатели могатоборудвани с подгревни свещи. Някои ги бъркат със свещи, но това са съвсем различни неща. При дизеловите превозни средства те се използват за загряване на студен въздух в цилиндрите. Така че е по-лесно да стартирате двигателя с вътрешно горене през зимата.

Самата система за впръскване на съвременните дизелови двигатели е директна. При по-старите двигатели запалването става в специална предкамера. Последният представлява малка кухина над основната горивна камера с няколко отвора, през които влиза кислород.

Функции

Сред характеристиките на този захранващ блок си струва да се отбележи степента на компресия. Те са два пъти по-високи от тези на бензинов двигател. С оглед на това дизеловият двигател има специална конструкция на буталото. Дъното им се определя от вида на горивната камера. Самата корона на буталото е по-висока спрямо горната равнина на цилиндровия блок при ВМТ.

Още нещо е методът на запалване. Както казахме по-рано, тук няма обичайни свещи. Но как се запалва горивото? Работната смес се запалва от високата температура в камерата, която се достига след компресиране на въздуха от буталото.

Принципът на работа на дизеловата инжекционна помпа

Помпата за високо налягане получава гориво, което се изпомпва от захранващата помпа с ниско налягане от резервоара. В определена последователност инжекционната помпа изпомпва част от горивото в инжекторната линия за всеки цилиндър. Тези дюзи могат да се отварят само когато са изложени на високо налягане в линията. Когато падне, дюзите се затварят.

Как работи самият дизелов двигател?

Разгледайте принципа на дизеладвигател. Същността му на работа се крие в компресионното запалване на горивото в камерата, когато се смесва с нагрят въздух.

Самата смес се доставя отделно. И така, първият въздух се вкарва в цилиндъра. Освен това буталото започва да се движи нагоре и в положение TDC горивото се впръсква през дюзата. В процеса на компресия въздухът се нагрява до високи температури (около 800 градуса по Целзий). И горивото се подава под налягане от 30 MPa.

След това сместа се запалва спонтанно. Това кара буталото да се движи надолу. Така се прави работен ход - енергията се прехвърля към коляновия вал, както и маховика. След работния ход продуктите от горенето излизат през изходните прозорци с помощта на продухване. След това газовете навлизат в атмосферата през ауспуха. Но при съвременните двигатели газовете могат да се рециркулират. Ще разгледаме принципа на работа на EGR на дизелов двигател малко по-късно.

По този начин работният цикъл включва четири цикъла. Това са всмукване, компресия, ход и изпускане. Точно това е принципът на работа на четиритактов дизелов двигател. Трябва да кажа, че разходът на гориво зависи от правилността на неговото действие. Така че в нормално състояние се използва постна смес, която може значително да спести консумация.

Разновидности на помпи

Има два вида инжекционни помпи:

• Inline.
• Разпространение.

Първият тип включва отделни секции. Има толкова много от тяхцилиндри на двигателя. Всяка секция има втулка с входящо бутало. Последният работи благодарение на разпределителния вал, който се върти от коляновия вал на двигателя. Секциите са подредени в един ред. Но сега този тип инжекционна помпа не се използва от производителите, тъй като такава горивна система не отговаря на изискванията за шум и екологичност.

Сега за разпределението. Такива помпи произвеждат много повече налягане и отговарят на всички съвременни изисквания. Необходимото налягане се поддържа в зависимост от текущия режим на работа на двигателя с вътрешно горене. В конструкцията на такава помпа има едно бутало-разпределител. Той извършва транслационни движения за подаване на гориво и ротационни движения, за да го разпредели към инжекторите на всеки от цилиндрите.

Сред предимствата на такива помпи си струва да се подчертаят малки габаритни размери, ниско ниво на шум, както и стабилна работа при високи обороти на двигателя. В същото време такъв дизелов двигател е придирчив към качеството на горивото. Всички части в помпата се смазват с гориво, а пролуките са критично малки. Най-малкото замърсяване провокира нестабилна работа на двигателя и може да доведе до ремонт на горивната апаратура.

За системата Common Rail

Преди повече от десетилетие автомобилните производители започнаха да произвеждат автомобили със системата Common Rail. Какво е? Това е директно впръскване под високо налягане. Тази система осигурява увеличаване на въртящия момент и мощност, както и добра горивна ефективност.

Нека разгледаме принципа на систематаCommon Rail дизелов впръскване. Принципът се основава на подаването на гориво към дюзите от рампата. Налягането в него се поддържа независимо от скоростта на коляновия вал. Впръскването на горивото се извършва от инжектори по команда на контролера EDC. В него са вградени специални магнитни соленоиди. Контролерът работи благодарение на контролни сигнали от електронния контролен блок.

Сред характеристиките на инжекционната система си струва да се отбележи акумулаторният блок. Включва:

• Инжектори.
• Разпределителен тръбопровод.
• Горивопровод.

И така, управляващият блок предава сигнал към соленоидите според даден алгоритъм. И след това дюзата впръсква гориво в камерата. Такава схема позволява да се постигне висока точност при контролиране на процеса на горене. Що се отнася до налягането, то може да достигне до 2,5 атмосфери, което е много сериозно. Така горивото гори с максимална ефективност. Това ви позволява да увеличите въртящия момент на двигателя. А благодарение на точната дозировка разходът на гориво е намален и токсичността на газовете е намалена.

Рециркулационна система

Тази система се използва за всички дизелови превозни средства, които отговарят на изискванията на Евро 4. Нарича се още EGR. Така че, тази система премахва определено количество отработени газове от колектора пред турбината и ги прехвърля към канала пред всмукателния колектор.

Системата представлява специален клапан и няколко дюзи за изпускане на газове. Първият извършва байпас на отработените газове и се задвижва с електричество. При някои двигатели EGR клапанът имапневматичен задвижващ механизъм.

Помислете за принципа на работа на USR клапана на дизелов двигател. Тя се основава на вакуум, който се произвежда от специална вакуумна помпа. Нивото на вакуума се регулира от специален електромагнитен клапан.

Принципът на работа на дизеловата система за рециркулация е прост. И така, електронният блок за управление получава данни от сензори и оценява ситуацията относно работата на двигателя с вътрешно горене във всички режими. След това клапанът се отваря или затваря за подаване на отработени газове към колектора. Това води до намаляване на концентрацията на кислород и намаляване на скоростта на изгаряне на сместа в камерата. В резултат на това температурата на горене намалява и образуването на вредни оксиди намалява. Така системата позволява да се намали токсичността на газовете дори когато двигателят с вътрешно горене работи на бедна смес.

Предимства на дизела

Нека разгледаме предимствата на тези двигатели. Първото и най-важно предимство е икономичността. Тъй като дизеловият двигател има малко по-различен принцип на работа (работи на бедна смес), двигателът с вътрешно горене може да изразходва един и половина пъти по-малко гориво от бензина, при същия обем.

В същото време двигателят произвежда добър въртящ момент, което е важно по време на ускорение. Друг плюс е, че рафтът на въртящия момент е доста широк. Сцеплението е налично буквално от празен ход. Бензиновите понякога трябва да се въртят до пет хиляди.

Недостатъци на дизела

Тъй като принципът на работа на дизеловия двигател се основава на самозапалването на сместа, такива двигатели са трудни за стартиране в студено време. да,За това те измислиха специални подгревни свещи. Но отново, не всички двигатели ги имат и понякога има проблеми с тях.

Един от най-големите недостатъци са разходите за поддръжка. Най-скъпата част е оборудването за гориво. Ако стане неизползваем, си струва да се подготвите за сериозна инвестиция. Много е трудно самостоятелно да ремонтирате инжектори или горивна помпа. Това изисква умения и специализирано оборудване.

Наред с другите недостатъци, заслужава да се отбележи повишеният шум. Без значение колко технологично усъвършенстван е дизеловият двигател, той все пак ще работи по-силно от бензиновия. Това е една от основните причини производителите на автомобили да не са преминали към дизелови двигатели толкова дълго.

Друг недостатък са високите изисквания за гориво и консумативи. Ако говорим за съвременни дизелови двигатели, при които горивната помпа с високо налягане се смазва от самото гориво, нейното качество трябва да бъде на ниво. Същото важи и за маслата. Препоръчително е да се пълни само синтетика и да се сменя на всеки 10 хиляди километра.

Обобщаване

И така, разбрахме кой дизелов двигател има принципа на работа и какви са неговите характеристики. Както можете да видите, със своите предимства този мотор не е лишен от редица недостатъци. Но струва ли си да купувате дизелов автомобил вместо бензинов? Както показва практиката, покупката е оправдана, като се има предвид, че много разходи се компенсират от оскъдния разход на гориво.