мотор

Устройство и особенности работы дизельного двигателя

Устройство и особенности работы дизельного двигателя мотор

В последние десять лет дизельные технологии развиваются огромными темпами. Модификации легковых автомобилей с дизельными двигателями составляют половину новых машин, которые продаются в Европе. Неприятный запах, громкое тарахтение и густой черный дым из выхлопной трубы остались в далеком прошлом.

Дизельные двигатели сегодня – не только экономичные, они также имеют достойные динамические характеристики и высокую мощность. Современный дизельный мотор стал экологически чистым и тихим. Как же удалось этому типу двигателей внутреннего сгорания постоянно соответствовать ужесточающимся нормам загрязняемости и при этом не только не проигрывать в экономичности и тяговитости, но и улучшать данные показатели? Сейчас мы рассмотрим устройство и особенности работы дизельного двигателя.

Основные принципы работы.

На первый взгляд дизельный мотор почти не отличается от обыкновенного бензинового - те же шатуны, поршни, цилиндры. Главным и принципиальным отличием является способ воспламенения и образования топливо-воздушной смеси. В обычных инжекторных и карбюраторных моторах приготовление смеси происходит во впускном тракте, а не в цилиндре. В бензиновых моторах с непосредственным впрыском смесь смешивается так же как и в дизелях - прямо в цилиндре. В бензиновом двигателе топливо-воздушная смесь в цилиндре в нужный момент воспламеняется от искрового разряда. В дизеле же горючее воспламеняется не от искры, а из-за высокой температуры воздуха в самом цилиндре.

В дизеле рабочий процесс происходит таким образом: в цилиндр сначала попадает чистый воздух, который из-за сильной степени сжатия (16-24:1) подогревается до 800-920°С. Дизельное топливо под высоким давлением впрыскивается в камеру сгорания, когда поршень подходит к верхней мертвой точке. А в результате того, что воздух уже сильно разогрет, сразу после смешивания происходит воспламенение горючего. Самовоспламенение в цилиндре сопровождено резким нарастанием давления - отсюда жесткость работы дизеля и повышенная шумность. Подобная организация рабочего процесса позволяет работать на очень бедных смесях и использовать более дешевое топливо, а это и является основным фактором более высокой экономичности. Дизель имеет больший коэффициент полезного действия (у бензинового – 25–35%, у дизеля – 35–45%) и крутящий момент. К отрицательным сторонам дизельных моторов обычно относят вибрацию и повышенную шумность, трудности холодного пуска и меньшую литровую мощность. Однако описанные недостатки приемлемы в основном старым конструкциям, а в наше время эти проблемы уже не являются такими очевидными.

Особенности конструкции дизельных двигателей.

Как уже было сказано, конструкция дизельного мотора подобна конструкции бензинового мотора. Но аналогичные механизмы у дизеля заметно усилены, для восприятия более высоких нагрузок - ведь у него намного выше степень сжатия (16-24, в отличие от бензинового 9-11). Характерной деталью в конструкции дизельных двигателей является поршень. У дизелей типом камеры сгорания определяется форма днища поршней, в результате, по форме без труда определить, какому мотору принадлежит определенный поршень. Не редко днище поршня в себе содержит камеру сгорания. Выше верхней плоскости блока цилиндров находятся и сами днища поршней. Так как возгорание рабочей смеси осуществляется от повышения давления, в дизельных моторах отсутствует система зажигания, однако на дизеле также могут применяться свечи. Однако это не свечи зажигания, а свечи накаливания, которые при холодном пуске двигателя предназначены для подогрева в камере сгорания воздуха.

Экологические и технические показатели машинного дизельного мотора в первую очередь зависят от системы впрыскивания топлива и типа камеры сгорания.

Виды камер сгорания.

То, какой формы установленная камера сгорания, значительно влияет на качество процесса образования смеси, а, следовательно, и на шумность и мощность работы двигателя. Камеры сгорания дизельных моторов разделяются на два основных типа: разделенные и неразделенные.

Пару лет назад на рынке машиностроения легковых машин доминировали дизельные моторы с разделенными камерами сгорания. В этом случае впрыск топлива осуществлялся не в надпоршневое пространство, а сразу в специальную камеру сгорания, которая была выполнена в головке блока цилиндров. При этом различали два процесса образования смеси: вихрекамерный и предкамерный (форкамерным).

Устройство и особенности работы дизельного двигателя сгорание

Если процесс форкамерный, топливо впрыскивается в предварительную специальную камеру, которая связанна с цилиндром несколькими небольшими отверстиями или каналами, ударяется об стенки, и этим перемешиваясь с воздухом. После воспламенения, смесь поступает в основную камеру, где и догорает полностью. Сечение каналов в этом случае подбирается таким образом, чтобы при сжатия (ходе поршня вверх) и расширения (вниз) между форкамерой и цилиндром возникал большой перепад давления, который вызывал течение газов с большой скоростью через отверстия.

Если процесс вихрекамерный сгорание тоже начинается в отдельной специальной камере, только она выполнена в виде шара. В период сжатия в предкамеру по соединительному каналу поступает воздух и там интенсивно закручивается – в ней образуется вихрь. Впрыснутое в нужный момент топливо прекрасно перемешивается с воздухом.

В результате чего, в разделенной камере сгорания происходит сгорание топлива как бы в две ступени. Все это понижает нагрузку на поршневую группу, а также делает звук работы мотора более мягким. Недостатком дизельных моторов с разделенной камерой сгорания являются: повышение расхода горючего вследствие потерь из-за расширенной поверхности камеры сгорания, сильных потерь на перетекание в дополнительную камеру воздушного заряда и обратно в цилиндр горящей смеси. Помимо этого ухудшаются и пусковые качества.

Дизельные моторы с неразделенной камерой называют также дизельными двигателями с непосредственным впрыском. В них непосредственно в цилиндр впрыскивается топливо, а камера сгорания встроена в днище поршня. Еще не так давно непосредственный впрыск использовался на низкооборотистых дизельных моторах большого объема, другими словами на фурах и тягачах. Хотя такие моторы экономичнее двигателей с разделенными камерами сгорания, на небольших дизелях их применение сдерживалось трудностями процесса сгорания, а также вибрацией и повышенными шумом, особенно при разгоне.

На данный момент благодаря повсеместному внедрению электронного управления процессом в устройстве и особенностях работы дизельного двигателя, а также дозировании в нем топлива, процесс сгорания топливной смеси удалось оптимизировать. Шумность таких моторов также в последнее время стала значительно меньше. Последние дизельные моторы разрабатываются только с прямым впрыском.

1-04-2011, 19:21 | Владимир Зинченко

Устройство дизельного двигателя

Audi a6

Audi a6 мотор

Длительный тест Audi A6 2.5 TDI

Как ни крути, хорош конь-огонь. Если б вот только не назойливое стрекотание дизельного мотора. Ну, да ладно, пора за руль. Немецкая жизнь нашей Audi уже закончилась, и нам предстоит довести ее общий пробег до значимой цифры в 150.000 км. Первое испытание на новом польском автобане оказалось быстрым. От Познани до Варшавы, при крейсерской скорости 180 км/ч, проехали почти на одном дыхании. Компьютер при этом выдал средний расход дизеля 8,3 л/100 км. Весьма неплохой результат, если учесть, что 2,5-литровый TDi приводит в действие полноприводную трансмиссию Quattro через не самую расторопную КПП-“автомат” с многообещающей функцией Tiptronic. Впрочем, этим набором технологий во время движения по автобану я остался доволен.

Даже когда прошел дождь, фирменный полный привод Audi вселил дополнительную уверенность в безопасность нашей поездки по мокрому шоссе. В то же время, казавшийся назойливым снаружи, дизельный “стрекот” во время движения в салоне малозаметен. Особенно если включить великолепную аудиосистему с акустикой BOSE. Другое дело, когда трогаешься с места. В этот момент ощущение такое, будто сдвигаешь с места целый крейсер, а не легковой автомобиль. Дизельного звука больше, чем самого движения. Здесь-то и выяснилось первое слабое место в работе пары мотор – КПП. Как оказалось, с “автоматом” в городских условиях дизельная А6 явно подтормаживает.

Далее...

Япония vs китай.

Япония vs китай. Honda

Поразительная вещь. Компания Honda спроектировала и произвела двигатель GY6 в 80-ых годах. 4-тактный 50-кубовый мотор с воздушным охлаждением был максимально прост и дешев в производстве. За время выпуска появились также 125 и 150-кубовые версии мотора.

Двигатель Honda GY6 (139QMB) 50cc:

Далее...

На этой фотографии — «пострестайлинговый» peugeot 406

На этой фотографии — «пострестайлинговый» peugeot 406 машина

На этой фотографии — «пострестайлинговый» Peugeot 406. Главное внешнее отличие от машин образца 1996 года (на заглавном снимке) — фары со стеклами без рассеивателей и «сетчатая» фальшрадиаторная решетка

Интерьер с возрастом теряет лоск, но все оборудование, как правило, работает исправно. Отметим мощный отопитель и эффективный кондиционер

Далее...

Из практики диагностики - mb

Из практики диагностики - mb неисправность

Мерседес 124. Моторы – 111, 104.

В заглавии нет никакой ошибки. Всё что будет написано ниже относится к обоим типам моторов. Эта проблема давно не давала покоя мне и моим клиентам. Возможно, что кто-то знал решение, но мне удалось его найти только недавно. Итак, всё по порядку.

Далее...