1. Общее устройство двигателя автомобиля (дизельного и карбюраторного)
Сначала дизельные двигатели устанавливались только на грузовые авто, суда и армейскую технику — то есть туда, в каком месте необходима надежность и экономичность, а габариты, вес и удобство позволительно принести в жертву.
Улучшение технологий в моторостроении привело к выходу в свет двигателей, которые стало возможно использовать и в легковых автомобилях. 1-ое такое серийное авто создали издавна — в 1935 году. Это было такси mercedes-benz 260 (w170).
Быстрый подъем популярности дизельных двигателей пришелся на бензинный кризис 70-х годов, с данного периода дизель крепко захватил себе местечко под капотом легковых автомаши н и джипов — от самых массовых до представительского класса.
Эталон для джипа
Эти особенности дизеля, как экономичность, высочайший крутящий момент во всем диапазоне оборотов, и в особенности на невысоких частотах вращения, а еще легкодоступное горючее, делают его желаемым вариантом для джипа, уготованного для работы в тяжких условиях. Потому в программе какой-либо компании, производящей внедорожники, находится дизельная модификация, и чаще всего всегда более 1.
С конца 90-х годов стартовал свежий подъем репутации дизельных двигателей, соединенный с совершенствованием их системы, введением электроники в системы топливопередачи и управления движком. Инновационные дизели последних поколений впритык приблизились к бензиновым моторам, что касается шума и удельных черт (вес, мощность на единицу объема), храня при данных достоинства в экономичности и прочности.
Согласно прогнозам экспертов и технологов, в XXI веке старая хорошая «бензиновая зажигалка» начнет покидать наше время, постепенно отдавая первенство дизелю. Какие ведь индивидуальности дизельного мотора разрешают ему вести настолько удачную борьбу за пространство под капотом?
Конструктивные особенности
По строению дизельные двигатели никак не отличаются от простого бензинового — те самые цилиндры, поршни, шатуны. Однако клапанные детали значительно усилены, чтоб наиболее высочайшие нагрузки воспринимались без проблем — так как степень сжатия у него гораздо больше (19-24 единиц против 9-11 у бензинового).
Конкретно этим разъясняется большой вес и размеры дизельного мотора в сопоставлении с бензиновым.
Принципиально различие содержится в методах формирования топливно-воздушной смеси, ее воспламенения и сгорания. У бензинового двигателя смесь появляется во впускной системе, а в цилиндре загорается искрой свечки зажигания. В дизельном движке подача горючего и воздуха протекает отдельно. Сначала в цилиндры поступает чистый воздух. В конце сжатия, в то время когда он разогревается до температуры 700-800 град. С, в камеру сгорания форсунками, под огромным давлением (10-30 мпа) впрыскивается горючее, которое практически моментально самовоспламеняется.
Сравнение дизельного и бензинового двигателей
... двигателей внутреннего сгорания. 1. ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Дизельный двигатель - поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии ... 2. Бензиновый двигатель Бензиновые двигатели - это класс двигателей ... экономичности, последние два десятилетия идёт активное вытеснение таких дизелей двигателями ... в сравнении с ...
Самовозгорание сопровождается внезапным поднятием давления в цилиндре — откуда появляются завышенная шумность и твердость работы дизеля. Таковая организация рабочего процесса разрешает применять наиболее доступное горючее и действовать на совсем скудных смесях, что определяет наиболее высшую экономичность.
Экологические свойства данного мотора также лучше — при работе на скудных смесях выбросы вредоносных веществ, в особенности оксида углерода, видно не в такой мере, нежели у бензиновых двигателей.
К своеобразным недочетам дизельных движков традиционно относят завышенную шумность и вибрацию, меньшую литровую мощность и проблемы холодного пуска. Стоит подметить, что это относится в большей ступени к старым системам, а в новых данные трудности уже никак не считаются настолько очевидными.
Особенные дизельные двигатели
Вихрекамерные двигатели
Более часто встречающимся на легковых авто считается иной вид дизельного двигателя — с отдельной камерой сгорания. В них впрыск горючего исполняется не в цилиндр, а в дополнительную камеру. Традиционно используется вихревая камера, произведенная в головке блока цилиндров и объединенная с цилиндром особым каналом так, чтоб при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что существенно делает лучше процесс самовоспламенения и смесеобразования. Самовозгорание в данном случае наступает в вихревой камере, а потом длится в основной камере сгорания. При раздельной камере сгорания снижается темп нарастания давления в цилиндре, что содействует понижению шумности и повышению максимальных оборотов. Вихрекамерные двигатели составляют подавляющее большинство среди устанавливаемых на легковые авто и джипы (возле 90 %).
Наименее распространены предкамерные дизели, имеющие особую вставную форкамеру, соединенную с цилиндром несколькими маленькими каналами. Их форма и сечение подбирают так, чтобы между цилиндром и форкамерой появлялся перепад давления, который вызывает движение газов с немалой скоростью. Таковая система позволяет обеспечить большой ресурс, низкую степень шума и токсичности, а еще пологую характеристику вращающего момента.
Главные узлы
Важной системой дизеля, характеризующей надежность и эффективность его работы, считается система топливоподачи. Главная ее функция — подача строго определенного количества горючего в данный момент и с данным давлением. Высокое давление горючего и запросы к точности делают топливную систему дизеля трудной и недешевой. Основными ее составляющими являются: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр. ТНВД нужен для подачи горючего к форсункам по строго определенной системе, в зависимости от режима работы мотора и управляющих действий водителя.
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания принцип работы
... большой скоростью. Комбинированный двигатель представляет собой гибрид поршневого и газотурбинного двигателей. Термин «двигатель внутреннего сгорания» получил распространение применительно к поршневым двигателям. Принцип работы ДВС. Принцип действия ДВС ... горючая смесь (кривая О—Г). Прямая а—а' соответствует давлению окружающей среды. При впуске не происходит изменение параметров состояния смеси ...
Топливные насосы
По сути дела современный всережимный ТНВД имеет в себе функции сложной системы автоматического управления двигателем и главного исполнительного приспособления, отрабатывающего команды водителя. Оказывая давление на педаль газа, водитель не увеличивает конкретно подачу горючего, а только заменяет программу работы регуляторов, которые уже сами изменяют подачу по строго определенным зависимостям от количества оборотов, давления наддува, расположения рычага регулятора и т.п. на джипах нашего времени традиционно используются ТНВД 2-ух типов: рядные многоплунжерные и распределительного вида. Рядные насосы в данное время используются изредка, хотя по своей системе являются более надежными. Более распространены ТНВД распределительного типа. В данных ТНВД система нагнетания включает в себя один плунжер-распределитель, совершающий поступательное движение для нагнетания горючего и вращательное для распределения горючего по форсункам. Насосы данного вида нашли широкое применение на легковых дизелях. Они компактны, различаются высокой равномерностью подачи горючего по цилиндрам и хорошей работой на больших оборотах, благодаря быстродействию регуляторов. В то же время данные насосы предъявляют довольно высокие требования к чистоте и качеству дизтоплива: так как все их составляющие смазываются топливом, а зазоры в прецизионных деталях совсем малы. С начала 90-х годов стала внедряться электронная система управления дизельным двигателем, которая позволила улучшить подачу горючего на всех режимах и за счет этого улучшить экономичность, понизить численность вредоносных выбросов и шумность работы двигателей. Электроника позволяет сменить на всех перечисленных типах насосов сложные механические регуляторы наиболее простыми и точными. Нагнетательная часть ТНВД при этом остается неизменной.
Форсунки
Другой значительной составляющей топливной системы считается форсунка. Она совместно с ТНВД обеспечивает подачу строго дозированного количества горючего в камеру сгорания. Регулирование давления открытия форсунки определяет рабочее давление в топливной системе, а вид распылителя определяет форму факела горючего, которая имеет важный смысл для самого процесса.
Фильтры
Топливный фильтр, невзирая на его простоту, считается важной составляющей дизельного двигателя. Его характеристики, такие, как тонкость фильтрации, пропускная способность, должны строго соответствовать конкретному типу мотора. Одной из его функций считается отделение и устранение воды, для чего имеется нижняя сливная пробка. На верху корпуса фильтра нередко установлен насос ручной подкачки для удаления воздуха из топливной системы. Иногда устанавливают систему электроподогрева топливного фильтра, которая позволяет несколько упростить запуск двигателя, и предотвращает забивание фильтра парафинами, возникающими при кристаллизации дизтоплива в зимних условиях.
На старт!
Прохладный пуск дизеля обеспечивает система предпускового подогрева. Для этого в камеры сгорания вставляют электрические нагревательные элементы — свечи накаливания. При включении зажигания свечки за несколько секунд нагреваются до 800-900 град. С, обеспечивая тем самым повышение температуры воздуха в камере сгорания и делая легче процесс самовозгорание горючего. О работе системы водителя в кабине информирует контрольная лампочка. Погасание контрольной лампы говорит о готовности к запуску. Электропитание со свечи снимается автоматом, однако через 15-25 секунд после пуска, чтоб стабилизировать работу непрогретого мотора. Инновационные системы предпускового подогрева гарантируют легкий пуск рабочего дизеля до температуры 25-30 град С, очевидно, при условии соответствия сезону масла и дизтоплива.
Механизмы и системы двигателя
... Газораспределительный механизм предназначен для впуска в цилиндр горючей смеси ( карбюраторные и газовые двигатели ) или воздуха ( дизели ) и выпуска отработавших газов. Система охлаждения ... долить или сменить смазку Проверить и отрегулировать работу двигателя. Проверить герметичность соединений; отсутствие подтекания горючего, масла, охлаждающей жидкости; герметичность соединений и состояние ...
Наддув
Действенным средством увеличения силы и гибкости работы дизеля считается, Новейшее слово в автомобилестроении. Система common-rail
В обыкновенном дизельном двигателе любая секция насоса высокого давления нагнетает солярку в «индивидуальный» топливопровод (ведущий к конкретной форсунке).
Внутренний его диаметр чаще всего составляет 1,6—2 мм, а наружный — 6—7 мм, то есть стенки довольно толстые. Однако когда под высочайшим давлением в 1300—2000 атмосфер по нему «прогоняется» доля горючего, трубка раздувается. И сразу когда эта солярка уходит в форсунку, топливопровод опять сдавливается. Поэтому вслед заданной порции горючего к форсунке обязательно «подкачивается» крошечная излишняя величина. Эта капля, сгорая, усиливает расход горючего, увеличивает дымность двигателя, правда и процесс ее сжигания далеко не полноценный. Кроме того сами пульсации отдельных трубопроводов увеличивают шумность работы мотора. С ростом оборотистости передовых дизелей (по 4000—5000 о/мин) это стало привозить заметные неудобства.
Мыслящая рампа
Некоторое количество компаний со временем отыскали успешное инженерное решение задачи. По разработанной ими схеме, топливный насос высокого давления подает горючее в общий трубопровод — топливную рампу, которая выполняет роль ресивера. В данном промежуточном звене вмещается неизменный размер солярки, которая располагается не перед пульсирующим давлением, а перед постоянным — около 1300 атмосфер. Что же касается форсунок, то сегодня они раскрываются не гидромеханическим методом (от увеличения давления в трубопроводе), а электронным — от сигнала, подаваемого на соленоид форсунки. Датчики докладывают компьютеру, управляющему работой форсунок, информацию о положении педали акселератора, давлении в рампе, температурном режиме мотора, его перегрузке и т.д. на ее основе компьютер назначает необходимую для работы двигателя численность горючего и момент его подачи. Таковым образом «змея» не лихорадочно проталкивает по пищевому тракту «пищу», а действует в строгом согласовании с решениями, принимаемыми ее электронным мозгом.
Новые возможности, Дизельные двигатели так же перешли на новое поколение устройств., История дизельного двигателя
В 1890 году Рудольф Дизель развил теорию «экономичного термического двигателя», который благодаря сильному сжатию в цилиндрах значительно улучшает свою эффективность. Он получил патент на свой двигатель 23 февраля 1893. Первый функционирующий образец, названный «дизель-мотором», был построен дизелем к началу 1897 года, и 28 января того же года он был успешно испытан.
Интересно, Экройд Стюарт
В 1898 году на Путиловском заводе в Петербурге инженером Густавом Тринклером был построен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», т.е. дизельный двигатель в его современном виде с форкамерой, который назвали «тринклер-мотором». При сопоставлении двигателей постройки «дизель-мотора» и «тринклер-мотора», русская конструкция, появившаяся на полтора года позднее немецкой и испытанная на год позднее, была гораздо более совершенной и перспективной. «Тринклер-моторы» не имели воздушного компрессора, а подвод тепла в них был более постепенным и растянутым по времени по сравнению с двигателем дизеля. Российская конструкция оказалось проще, надежнее и перспективнее немецкой.
Судовые двигатели внутреннего сгорания (2)
... по изохорному циклу, двигатели высокого сжатия (дизели) - по смешанному. Распространенность менее экономичных, чем дизели, двигателей низкого сжатия можно объяснить их надежностью, относительно простой конструкцией и меньшей шумностью в работе. По ... zz'). Существует цикл и со сгоранием топлива при постоянном объеме, когда все оно сгорает в момент нахождения поршня в в.м.т. На рис. 8 изображены ...
В 1947 г. состоялось расширенное заседание парижской академии наук, где постановили:
1. Закрепить приоритет за Россией в создании бескомпрессорного двигателя с воспламенением от сжатия (цикл тринклера).
2. Сохранить для всех двигателей, работающих с воспламенением от сжатия название «дизель-мотор», чтобы отметить научный и технический вклад Рудольфа Дизеля в энергетическое машиностроение.
В настоящее время используется термин «двигатель дизеля», «дизельный двигатель» или просто «дизель», т. к. теория Рудольфа Дизеля стала основой для создания современных двигателей с воспламенением от сжатия. В дальнейшем около 20—30 лет такие двигатели широко применялись в стационарных механизмах и силовых установках морских судов, однако существовавшие тогда системы впрыска топлива не позволяли применять дизели в высоко-оборотистых агрегатах. Небольшая скорость вращения, значительный вес воздушного компрессора, необходимого для работы системы впрыска топлива сделали невозможным применение первых дизелей на автотранспорте.
В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, устройство, которое широко применяется и в наше время. Использование гидравлической системы для нагнетания и впрыска топлива позволило отказаться от отдельного воздушного компрессора и сделало возможным дальнейшее увеличение скорости вращения. Востребованный в таком виде высокооборотный дизель стал пользоваться все большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта, однако доводы в пользу двигателей с электрическим зажиганием (традиционный принцип работы, лёгкость и небольшая цена производства) позволяли им пользоваться большим спросом для установки на пассажирских и небольших грузовых автомобилях, в 50 — 60-е годы дизель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоны, а в 70-е годы после резкого роста цен на топливо, на него обращают серьёзное внимание мировые производители недорогих.
В дальнейшие годы происходит рост популярности дизельных двигателей для легковых и грузовых автомобилях, не только из-за экономичности и долговечности дизеля, но также из-за меньшей токсичности выбросов в атмосферу. Все ведущие европейские производители автомобилей в настоящее время предлагают как минимум по одной модели с дизельным двигателем их пассажирских автомобилей.
Принцип работы.
Четырёхтактный цикл
1й такт. Впуск. Клапан впуска открывается, воздух поступает в цилиндр и клапан сразу закрывается.
Дизельный двигатель
... конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей: Дизель с неразделённой камерой («дизель с непосредственным впрыском»): камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное ...
2й такт. Сжатие. Поршень, дойдя до ВМТ (верхняя мертвая точка далее), сжимает воздух в 20 раз, после чего в горячей среде распыляется топливо через форсунку.
3й такт. Расширение. После распыления топлива в горячем воздухе, оно сгорает, двигая поршень вниз.
4й такт. Выпуск и продувка. Поршень идёт вверх, клапан выпуска открывается, происходит выпуск и продувка, дойдя до вмт, клапаны закрываются.
Далее повторяются все 4 такта.
В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:
Дизель с неразделённой камерой («дизель с непосредственным впрыском»): камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка.
Дизель с разделённой камерой: топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемых топлива и воздуха и самовоспламенению смеси. Такая схема считалась оптимальной и широко использовалась. Однако вследствие худшей экономичности последние два десятилетия идёт активное вытеснение таких дизелей двигателями с непосредственным впрыском топлива.
Двухтактный цикл
Кроме вышеописанного четырёхтактного цикла, возможно использование двухтактного цикла. поршень идёт вниз, открывая впускное и выпускное окно. воздух поступает в цилиндр и в это же время выходят отработавшие газы. когда поршень идёт вверх — все окна закрываются. происходит сжатие — это первый такт. через форсунки распыляется топливо и оно загорается. Происходит такт расширения — поршень идёт вниз и снова открывает все окна и т.д. и т.п.
Для осуществления продувки в нижней части цилиндра устраиваются продувочные окна. Когда поршень находится внизу, окна открыты. Когда поршень поднимается, он перекрывает окна.
Окна могут использоваться и для выпуска отработавших газов, и для впуска свежего воздуха; такая продувка называется щелевой. Существует также клапанно-щелевая продувка, когда отработавшие газы выпускаются через клапан в головке цилиндра, а окна используются только для впуска свежего воздуха. Есть ещё двигатели, где в каждом цилиндре находятся два встречно двигающихся поршня (оппозитная схема); каждый поршень управляет своими окнами — один впускными, другой выпускными (такая система использовалась на тепловозах ТЭ3 и ТЭ10, танковых двигателях 4тпд, 5тд(ф) (т-64), 6тд (т-80уд), 6тд-2 (т-84), в авиации — на бомбардировщиках Юнкерс).
Поскольку
В настоящее время двухтактные дизели широко применяются только на больших морских судах с непосредственным (безредукторным) приводом гребного винта. При невозможности повышения частоты вращения двухтактный цикл оказывается выгодным; такие тихоходные дизели имеют мощность до 100.000 л.с.
В связи с тем, что организовать продувку вихревой камеры (или предкамеры) при двухтактном цикле сложно, двухтактные дизели строят только с неразделёнными камерами сгорания.
Варианты конструкции, Двигатели, Крейцкопфные, Реверсивные двигатели, Большинство ДВС
Однако на судах с жёстким соединением двигателя с гребным винтом фиксированного шага приходится применять реверсивные двигатели, чтобы иметь возможность двигаться задним ходом. Для этого нужно изменять фазы открытия клапанов и впрыска топлива. Обычно распределительные валы снабжаются двойным количеством кулачков; при остановленном двигателе специальное устройство приподнимает толкатели клапанов, что даёт возможность передвинуть распредвалы в новое положение. Встречаются также конструкции с реверсивным приводом распределительного вала — здесь при изменении направления вращения коленчатого вала сохраняется направление вращения распределительного вала. Двухтактные двигатели с контурной продувкой, когда газораспределение осуществляется поршнем, не нуждаются в специальных реверсивных устройствах (однако в них всё же требуется корректировка момента впрыска топлива).
Техническое обслуживание дизельных двигателей
... (КШМ) двигателя. курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.01.2011 Устройство системы питания дизельного двигателя. Фильтр тонкой очистки топлива и питание дизеля КамАЗ-740 воздухом. Основные возможные неисправности в системе, способы их устранения. Перечень работ при техническом ...
Реверсивные, Преимущества и недостатки.
бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением свыше 50 % (например, man s80me-c7 тратит только 155 гр на квт*ч, достигая эффективности 54,4 %).[2] дизельный двигатель из-за использования впрыска высокого давления не предъявляет требований к летучести топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла.
Дизельный, Дизельный
По сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО), но теперь, в связи с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях, это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах — это углеводороды (НС или СН), оксиды (окислы) азота (Noх) и сажа (или её производные) в форме чёрного дыма. Они могут привести к астме и раку лёгких. Больше всего загрязняют атмосферу дизели грузовиков и автобусов, которые часто являются старыми и неотрегулированными.
Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более, что в них не используется система зажигания. Вместе с высокой топливной экономичностью это стало причиной широкого применения дизелей на танках, поскольку в повседневной небоевой эксплуатации уменьшался риск возникновения пожара в моторном отделении из-за утечек топлива. Меньшая пожароопасность дизельного двигателя в боевых условиях является мифом, поскольку при пробитии брони снаряд или его осколки имеют температуру, сильно превышающую температуру вспышки паров дизельного топлива и также способны достаточно легко поджечь вытекшее горючее. Детонация смеси паров дизельного топлива с воздухом в пробитом топливном баке по своим последствиям сравнима со взрывом боекомплекта, в частности, у танков т-34 она приводила к разрыву сварных швов и выбиванию верхней лобовой детали бронекорпуса. С другой стороны, дизельный двигатель в танкостроении уступает карбюраторному в плане удельной мощности (мощности, снимаемой с единицы массы мотора), а потому в ряде случаев (высокая мощность при малом объёме моторного отделения) более выигрышным может быть использование именно карбюраторного силового агрегата.
Дизельные двигатели с системой впрыска Common rail
... дизельным двигателем), которая использует датчик частоты вращения коленчатого вала и датчик положения распределительного вала для фазового определения рабочего цикла. 2 Устройство основных элементов системы Common rail 2.1Схема системы впрыска Топливная система Common Rail ...
Конечно , существуют и недостатки, среди которых характерный стук дизельного двигателя при его работе и маслянистость топлива. Однако, они замечаются в основном владельцами автомобилей с дизельными двигателями, а для стороннего человека практически незаметны.
Явными недостатками дизельных двигателей являются необходимость использования стартера большой мощности, помутнение и застывание летнего дизельного топлива при низких температурах, сложность в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Такие загрязнения очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя. Ремонт дизель-моторов, как правило, значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило, уступает аналогичным показателям бензиновых моторов, хотя дизель-моторы обладают более ровным крутящим моментом в своём рабочем диапазоне. Экологические показатели дизельных двигателей значительно уступали до последнего времени двигателям бензиновым. На классических дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов («катализатор» в просторечии), работающих при температуре отработавших газов свыше 300 °C, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO2) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей так называемой «common-rail» системы. В данном типе дизелей впрыск топлива осуществляется электрически управляемыми форсунками. Подачу управляющего электрического импульса осуществляет электронный блок управления, получающий сигналы от набора датчиков. Датчики же отслеживают различные параметры двигателя, влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Так что, по сложности современный — и экологически такой же чистый, как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату, а по ряду параметров сложности и значительно его превосходит. Так, например, если давление топлива в форсунках обычного дизеля с механическим впрыском составляет от 100 до 400 бар, то в новейших системах «common-rail» оно находится в диапазоне от 1000 до 2500 бар, что влечёт за собой немалые проблемы. Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов, так как катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра». «Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру, устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура, при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется, и остается в «сажевом фильтре», поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим очистки «сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции», то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно, очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи. Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизель-моторов стало наличие турбонагнетателя, а в последние годы — и так называемого «интеркулера» — то есть устройства, охлаждающего сжатый турбонагнетателем воздух. Нагнетатель позволил поднять удельные мощностные характеристики массовых дизель-моторов, так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры.
Система питания двигателей, работающих на дизельном и газовом топливе
... двигатель. Для повышения цетанового числа в дизельное топливо добавляют специальную присадку — изопропиленнитрат. Система питания дизеля состоит из трех следующих систем: питания топливом, питания воздухом и выпуска отработавших газов. 2. Конструкция и работа системы питания дизеля топливом Система питания топливом ...
В своей основе конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя. Однако, аналогичные детали у дизеля обычно тяжелее и более устойчивы к высокому давлениям сжатия, имеющим место у дизеля. Головки поршней, однако, специально разработаны под особенности сгорания в дизельных двигателях и часто (но не всегда) рассчитаны на повышенную степень сжатия. Кроме того, головки поршней в дизельном двигателе находятся выше верхней плоскости блока цилиндров, когда поршень находится в верхней точке своего хода. Во многих случаях головки поршней содержат в себе камеру сгорания.
Мифы о дизельных двигателях.
Дизельный двигатель слишком медленный
Современные, Дизельный двигатель слишком громко работает., Правильно, Дизельный двигатель гораздо экономичнее.
Времена , когда дизельное топливо стоило в три раза дешевле бензина, давно прошли. Сейчас разница составляет лишь порядка 10-30 % по цене топлива. Несмотря на то, что удельная теплота сгорания дизельного топлива (42,7 мдж/кг) меньше чем у бензина (44-47 мдж/кг)[3], основная экономичность обусловлена более высоким КПД дизельного двигателя. В среднем современный дизель расходует топлива до 30 % меньше[4].
Срок службы дизельного двигателя действительно гораздо больше бензинового и может достигать 400—600 тысяч километров. Запчасти для дизельных двигателей также несколько дороже, как и стоимость ремонта. Несмотря на все вышеперечисленные причины, затраты на эксплуатацию дизельного двигателя при правильной эксплуатации будут не намного меньше, чем у бензинового.
Дизельный двигатель плохо заводится в мороз.
При правильной эксплуатации и подготовке к зиме проблем с двигателем не возникнет. Например, дизельный двигатель VW-audi 1,9 TDI (77 квт/105 л.с.) оснащён системой быстрого запуска: нагрев свечей накаливания до 1000 градусов осуществляется за 2 с. Система позволяет заводить двигатель в любых климатических условиях без предпускового разогрева.
Дизельный двигатель нельзя переоборудовать под использование в качестве топлива более дешевого газа.
Первыми примерами работы дизельных двигателей на более дешевом топливе — газе порадовали ещё в 2005 году итальянские тюнинговые фирмы, которые использовали в качестве топлива метан. В настоящее время успешно зарекомендовали себя варианты применения газодизелей на пропане, а также — кардинальные решения по переоборудованию дизеля в газовый двигатель, который имеет преимущество перед аналогичным мотором, переоборудованным из бензинового, за счет изначально более высокой степени сжатия.
Сферы применения.
Дизельные двигатели применяются для привода стационарных силовых установок, на рельсовых (тепловозы, дизелевозы) и безрельсовых (автомобили, автобусы, грузовики) транспортных средствах, самоходных машинах и механизмах (тракторы, асфальтовые катки, скреперы и т. д.), а также в судостроении в качестве главных и вспомогательных двигателей.
2. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ДИЗЕЛЬНОГО И КАРБЮРАТОРНОГО) УСТРАНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В СИСТЕМЕ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
Когда в 1897 г. Рудольф Дизель создал первый работоспособный двигатель, он не мог предвидеть, какие изменения претерпит его идея. Особенно большие изменения в системе питания дизелей произошли в последние годы, что сделало эти двигатели более пригодными для применения не только на грузовых, но и на современных легковых автомобилях. Более дешевое топливо, высокая экономичность дизельных двигателей, по сравнению с бензиновыми, всегда привлекали автомобилистов, но широкое применение дизелей сдерживалось присущими им недостатками — шумностью при работе, повышенным дымлением и сложностью пуска холодного двигателя. Современные конструкции дизелей в большинстве не имеют этих недостатков.
Система питания дизеля обеспечивает подачу очищенного дизельного топлива к цилиндрам, сжимает его до высокого давления, подает его в мелкораспыленном виде в камеру сгорания и смешивает с горячим (700-900 °с) от сжатия в цилиндрах (3-5 мпа) воздухом так, чтобы оно самовоспламенилось. После завершения рабочего хода необходимо очистить цилиндры от продуктов сгорания.
Дизельное, Существует, Двигатели
Основной функциональной задачей систем питания двигателей обоих типов является подача точного количества топлива в соответствующий цилиндр и в точно определенное время. В высокооборотных дизелях легковых автомобилей процесс впрыска занимает всего тысячную долю секунды, и при этом впрыскивается только небольшая доза топлива.
В систему питания дизеля входят:
— топливный бак,
— топливные фильтры,
- подкачивающий насос,
— топливный насос высокого давления (ТНВД),
- трубопроводы,
— форсунки,
— воздушный фильтр и система выпуска отработавших газов.
Для облегчения пуска дизеля в холодное время часто применяются свечи накаливания, которые отличаются от искровых свечей зажигания тем, что они являются просто электрическими нагревателями и подогревают холодный воздух перед подачей его в цилиндры двигателя в процессе пуска. Топливный бак должен удовлетворять требованиям безопасности. Топливо из бака поступает в нагнетательный трубопровод, а затем к топливному фильтру, с помощью подкачивающего насоса. Топливный фильтр должен очистить топливо от возможных загрязнений, чтобы механические примеси не попали в ТНВД и далее. К топливному баку присоединяется также сливной трубопровод, по которому в бак сливаются излишки топлива из ТНВД и форсунок.
Самым сложным и дорогим устройством системы питания дизеля является топливный насос высокого давления (ТНВД).
При создании первых стационарных двигателей Рудольф Дизель выяснил, что для надежного самовоспламенения топлива оно должно подаваться в цилиндр под высоким давлением. В его конструкциях для этого использовался мощный и громоздкий компрессор. В 20-е годы Роберт Бош разработал компактный и надежный ТНВД. Первый серийный ТНВД для грузового автомобиля был выпущен фирмой BOSCH еще в 1927 году, а в 1936 был налажен выпуск ТНВД для легковых автомобилей.
ТНВД не только создает давление топлива, но и распределяет его по форсункам соответствующих цилиндров в соответствии с порядком работы двигателя. Форсунки соединяются с ТНВД трубопроводами высокого давления. Форсунки входят своей нижней частью — распылителями — в камеры сгорания. Распылители имеют очень маленькие отверстия, необходимые для того, чтобы топливо поступало в камеру сгорания в мелко распыленном виде и легко воспламенялось.
Воздушный
Система питания дизельного двигателя обеспечивает: подачу топлива под высоким давлением при равномерном распределении его по объему камеры сгорания и в равных пропорциях во все цилиндры; дозирование необходимого количества топлива в соответствии с нагрузкой; подачу топлива в камеру сгорания в строго определенный момент такта сжатия за определенный отрезок времени.
Топливная
В соответствии с этими требованиями сконструирована система питания дизельного двигателя раба-ман.
Система питания работает следующим образом.
Из топливного бака топливо засасывается топливоподкачивающим насосом и подается по нагнетательному топливопороводу к топливным фильтрам. часть примесей, находящихся в топливе, улавливается фильтром предварительной очистки, расположенным на топливоподкачивающем насосе. из фильтров топливо по топливопроводу поступает в топливный насос высокого давления. из насоса оно подается по нагнетательным топливопроводам к форсункам в соответствии с порядком работы цилиндров.
Излишки топлива от форсунки по трубопроводу сбрасываются в топливный бак.
С помощью ручного насоса и топливоподкачивающего насоса можно наполнить топливом топливный насос высокого давления и топливные фильтры и удалить из них воздух.
Топливопровод
На участках, находящихся под разряжением, и участках слива топлива трубопроводы представляют собой стальные трубки; на участке низкого давления трубопровод выполнен из пластмассовых прозрачных трубок.
Топливопроводы
Во избежание поломок от вибрации трубопроводы закреплены специальными скобами, кронштейнами и кляммерами.
Система питания карбюраторного двигателя.
Эта система служит для приготовления горючей смеси, подачи ее к цилиндрам двигателя и отвода от них продуктов сгорания. В систему питания входят устройства, обеспечивающие подачу и очистку топлива и воздуха, приготовления горючей смеси, отвод отработавших газов и глушение шума при выпуске, хранение запасов топлива и контроль его качества.
В системе питания карбюраторного двигателя бензин из бака через открытый кран, фильтр — отстойник и топливопроводы подается насосом к карбюратору. Одновременно из подкапотного пространства или канала через воздушный фильтр в карбюратор засасывается очищенный воздух, который, смешиваясь с паром и мелкораспыленными частицами бензина, образует горючую смесь, поступающую через выпускной газопровод в цилиндры двигателя. Из цилиндров отработанные газы через выпускной газопровод отводятся в приемные трубы, из них — к глушителю, который не только снижает шум, но и гасит пламя и искры от отработавших газов при выходе через выпускную трубу.
Глушитель, Система питания карбюраторных двигателей
Проверка давления нагнетания топливного насоса
Запустите, Остановите, Отсоедините, Установите
Измерьте манометром давление нагнетания топлива насосом, которое должно быть не менее 0,170-0,325 кг/см2.
Если оно превышает указанные пределы, поставьте дополнительные прокладки между насосом и теплоизолирующей проставкой.
Если давление нагнетания меньше нормы, то проверьте состояние трубопровода подвода топлива и топливного фильтра.
Дайте поработать двигателю, пока давление нагнетания не стабилизируется.
Пережмите, Проверьте
Если величина давления не изменилась, проверьте, выходит ли топливо из нагнетательного патрубка насоса, а также состояние трубки слива топлива, которая не должна иметь перегибов, следов сжатия и других повреждений.
Топливный
1 — топливный бак; 2 — хомут крепления бака; 3 — наливная труба; 4 — топливный насос; 5 — датчик уровня топлива в баке; 6 — прокладка; 7 — сепаратор; 8 — трубка подвода топлива; 9 — трубка слива топлива
Пусковое устройство карбюратора:
1 — сектор управления воздушной заслонкой; 2 — рычаг управления воздушной заслонкой; 3 — рычаг приоткрывания дроссельной заслонки 1-й камеры
