Принцип роботи дизельного двигуна: робоча температура, схема мотора

1. трошки передісторії
2. особливості конструкції
3. Принцип роботи
4. Додаткове обладнання
5. Паливна система
6. Наддувши
7. Форсунки і інтеркулер
8. Робоча температура дизеля

Наши партнеры ArtmMisto

Вітаю вас друзі! Дизельний силовий агрегат вже давно завоював любов і повагу в колі автолюбителів! Він економічніше, надійніше, та й загальне ККД на порядок вище ніж у бензинового побратима. Однак, більш складний пристрій і принцип роботи дизельного двигуна не дають багатьом вітчизняним водіям зважитися на покупку автомобіля такого типу. Воно й не дивно, вибір автомобіля змушує звернути увагу на вартість обслуговування автотехніки і це правильно! Але все ж, щоб розвіяти побоювання колег, сьогодні я спробую у зрозумілій формі описати вам все особливості такого агрегату. Але про все, як завжди по порядку ...

зміст

трошки передісторії

Перший мотор такого типу був створений французьким інженером Рудольфом Дизелем, який жив в епоху XIX століття. Як ви самі розумієте, майстер не довго думав над назвою свого винаходу і пішов по стопах великих винахідників, прозвавши його своїм прізвищем. Функціонував двигун на гасі, а використовувався виключно серед кораблів і стаціонарних верстатів. Чому? Все дуже просто, величезну вагу і підвищений шум движка, не дозволяв збільшити спектр його застосування.

І так було аж до 1920 року, коли перші екземпляри вже істотно модернізованого дизеля, почали застосовувати в громадському і вантажному транспорті. Правда тільки через 15 років, з'явилися перші моделі легкових автомобілів, що працюють на солярці, але наявність все тих же мінусів не дозволяли використовувати силовий агрегат повсюдно. Лише в 70-х роках, світ побачили дійсно компактні дизелі, до слова кажучи, багато експертів прив'язують цю подію до різкого стрибка цін на нафту. Як би там не було, дизельний силовий агрегат за час свого становлення на чому тільки не працював. Експериментатори лили в нього все що під руку попадеться: рапсове масло, сира нафта, мазут, гас і нарешті солярка. У наші дні, ми все бачимо до чого це призвело - на тлі дорогого бензину, дизель підкорює не тільки Європу, але і весь світ!

особливості конструкції

Пристрій дизельного двигуна, за великим рахунком має не так вже й багато відмінностей в порівнянні з бензиновим аналогом. Це все той же поршневий мотор внутрішнього згоряння, в якому займання палива здійснюється не за допомогою іскри, а за рахунок стиснення або нагрівання. У його конструкції можна виділити кілька основних елементів:

• поршні;
• циліндри;
• Паливні форсунки;
• Свічки розжарювання;
• Клапан впускний і випускний;
• турбіна;
• Интеркулер.

Для порівняння: ККД бензинового мотора в середньому становить близько 30%, у випадку з дизельним варіантом цей показник збільшується до 40%, а з турбонаддувом і в усі до 50%!

Більш того, схеми функціонування також дуже схожі між собою. Відрізняються лише процеси створення паливо-повітряної суміші і її згоряння. Ну і ще одне глобальне відмінність - це міцність деталей. Обумовлюється такий момент значно більшим рівнем ступеня стиснення, адже якщо в «запальничках» допускається невеликий люфт між деталями, то в дизелі все повинно бути максимально щільно.

Принцип роботи

Давайте нарешті розберемося, як працює дизельний двигун. Якщо говорити про чотиритактному варіанті, то тут можна спостерігати окрему від циліндра камеру згоряння, яка тим не менш пов'язана з ним спеціальним каналом. Даний тип моторів, просунули в маси набагато раніше ніж модифікацію з двома тактами, в зв'язку з тим, що вони були тихіше і мали підвищений діапазон оборотів. Якщо слідувати логіці, то стає зрозуміло, якщо 4 такту, то відповідно робочий цикл складається з 4 фаз, розглянемо їх.

1. Впуск - при повороті колінчастого вала в районі 0-180 градусів, повітря потрапляє в циліндр крізь впускний клапан, який відкривається на 345-355 градусів. Одночасно з впускним відкривається і випускний клапан, при повороті коленвала на 10-15 градусів.
2. Стиснення - рухаючись вгору при 180-360 градусах, поршень стискає повітря в 16-25 разів, в свою чергу на початку такту при 190-210 градусах, закривається впускний клапан.
3. Робочий хід - коли такт тільки починається, паливо змішується з гарячим повітрям і запалюється, природно відбувається це все до досягнення поршнем мертвої точки. При цьому виділяються продукти згорання, які чинять тиск на поршень і той рухається вниз. Зверніть увагу, що тиск газів постійно, так згоряння палива триває рівно стільки ж, скільки форсунка дизельного двигуна подає рідину. Саме завдяки цьому, розвивається більший крутний момент в порівнянні з бензиновими агрегатами. Здійснюється все це дія при 360-540 градусах.
4. Випуск - коли колінчастий вал повертається на 540-720 градусів, поршень рухаючись вгору видавлює вихлопні гази через відкритий випускний клапан.

Принцип роботи двотактного дизельного двигуна відрізняється більш швидкими фазами, єдиним процесом газообміну і безпосереднім уприскуванням. Для тих, хто не в темі нагадаю: в таких конструкціях камера згоряння знаходиться безпосередньо в поршні, а паливо надходить в простір над ним. Коли поршень рухається вниз, продукти горіння залишають циліндр через випускні клапана. Далі, відчиняються впускні клапана і поступає свіже повітря. При русі поршня вгору, все клапана закриті, в цей час відбувається стиснення. Паливо впорскується розпилювачами і починається його займання до досягнення поршнем верхньої мертвої точки.

Додаткове обладнання

Якщо відкинути сам ДВС в сторону, на загальний план виходить цілий ряд цілком собі підготовлених помічників. Розглянемо головних професіоналів!

Паливна система

Пристрій паливної системи дизельного двигуна набагато складніше ніж в бензинових модифікаціях. Пояснюється даний нюанс легко і просто - вимоги до тиску подаваного палива, кількості і точності - дуже високі, самі розумієте чому. ТНВД дизельного двигуна, паливний фільтр, форсунки їх розпилювачі - все це основні елементи системи. Окремої статті заслуговує не тільки апаратура, а й пристрій паливного фільтра. Можливо, незабаром розберемо під мікроскопом і їх.

Наддувши

Турбіна на дизельному двигуні істотно збільшує його продуктивність за рахунок того, що паливо подається під високим тиском і відповідно повністю вигорає. Конструкція даного агрегату в принципі не така вже складна, складається вона всього з двох кожухів, підшипників і захисної сітки з металу. Принцип роботи турбіни дизельного двигуна виглядає наступним чином:

• Компресор, до якого приєднаний один кожух всмоктує повітря всередину турбонагнетателя.
• Далі, активується ротор.
• Після, настає час охолодити повітря, з цим завданням справляється інтеркулер.
• Пройшовши кілька фільтрів на своєму шляху, повітря через впускний колектор потрапляє в двигун, після чого клапан закривається, а подальше його відкриття відбувається на завершальній стадії робочого ходу.
• Якраз тоді через турбіну, мотор залишають відпрацьовані гази, які ще й мають певний тиск на ротор.
• У цей момент швидкість обертання турбіни може досягати 1500 оборотів в секунду, а за допомогою вала обертається і ротор.

Цикл турбіни працює силового агрегату повторюється раз за разом і саме завдяки ось такої стабільності, потужність мотора зростає!

Форсунки і інтеркулер

Принцип роботи інтеркулера, а також форсунки, та й взагалі їх призначення, зрозуміло кардинально відрізняються. Перший, шляхом теплообміну знижує температуру повітря, який в гарячому стані сильно впливає на довговічність двигуна. На форсунку ж, лягати завдання в дозуванні і розпиленні палива.

Функціонує вона в імпульсному режимі за рахунок кулачка, що відходить від распредвала і власне розпилювачів.

Робоча температура дизеля

Не варто лякатися якщо на панелі приладів відсутні звичні 90 градусів. Справа в тому, що робоча температура дизельного двигуна досить специфічна і залежить від конкретної марки автомобіля, власне самого мотора і термостата. Так, якщо для «Фольксвагена» нормальним значенням буде відмітка в межах 90-100 градусів, то рядовий «Мерседес» функціонує при 80-100, а «Опель» взагалі в районі 104-111 градусів. Вітчизняний вантажівка «КАМАЗ», наприклад, працює при 95-98 градусах.

Яка б робоча температура, що не була у вашого силового агрегату, одне очевидно - мотори на солярці сьогодні актуальні, як ніколи. Не вірите мені? Озирніться довкола, сьогодні можна зустріти навіть дизельний двигун на «Ниву» і це я вам скажу, випадок не поодинокий. Вже з цього можна зробити висновок - такий мотор у багато краще бензинового.

Так в швидкісних якостях зрівнятися з бензиновими йому навряд чи вдасться, хоча сучасні моделі з турбінами виразно створити конкуренцію можуть.

Якщо ж міняти машину, а тим більше двигун бажання немає, рекомендую власними руками помити мотор, адже ми робимо це не так вже й часто, як виглядає процедура я описав тут . Загалом свою думку я висловив, чекаю ваше в коментарях! Всього найкращого!