Принцип роботи дизельного двигуна

1. Принцип роботи двигуна Дизеля
2. Як влаштований дизельний двигун
3. Плюси і мінуси дизельного мотора
4. Дизельний двигун з турбонаддувом
5. турбояма
6. интеркуллер

Наши партнеры ArtmMisto

Дизельний двигун - двигун внутрішнього згоряння, винайдений Рудольфом Дизелем в 1897 році. Пристрій дизельного двигуна тих років дозволяло використовувати в якості палива нафту, рапсове масло, і тверді види горючих речовин. Наприклад, кам'яновугільну пил.

Принцип роботи дизельного двигуна сучасності не змінився. Однак мотори стали більш технологічними і вимогливими до якості палива. Сьогодні в дизелях використовується тільки високоякісне ДТ.

Мотори дизельного типу відрізняються паливною економічністю і гарною тягою при низьких оборотах коленвала, тому набули широкого поширення на вантажних автомобілях, кораблях і поїздах.

З моменту вирішення проблеми високих швидкостей (старі дизелі при частому використанні на високих швидкостях швидко виходили з ладу) розглядаються мотори стали часто встановлюватися на легкові авто. Дизелі, призначені для швидкісної їзди, отримали систему турбонаддува.

Принцип роботи двигуна Дизеля

Принцип дії мотора дизельного типу відрізняється від бензинових моторів. Тут відсутні свічки запалювання, а паливо подається в циліндри окремо від повітря.

Цикл роботи такого силового агрегату можна представити в наступному вигляді:

• в камеру згоряння дизеля подається порція повітря;
• поршень піднімається, стискаючи повітря;
• від стиснення повітря нагрівається до температури близько 800˚C;
• в циліндр впорскується паливо;
• ДТ запалюється, що призводить до опускання поршня і виконання робочого ходу;
• продукти горіння видаляються за допомогою продувки через випускні вікна.

Від того, як працює дизельний двигун, залежить його економічність. У справному агрегаті використовується бідна суміш, що дозволяє заощадити кількість палива в баку.

Як влаштований дизельний двигун

Основною відмінністю конструкції дизеля від бензинових моторів є наявність паливного насоса високого тиску , Дизельних форсунок і відсутність свічок запалювання.

Загальний пристрій цих двох різновидів силового агрегату не відрізняється. І в тому, і в іншому є колінчастий вал, шатуни, поршні. При цьому у дизельного мотора все елементи посилені, так як навантаження на них вищі.

На замітку: деякі движки дизельного типу мають свічки розжарювання, які помилково приймаються автолюбителями за аналог свічок запалювання. Насправді, це не так. Свічки розжарювання використовуються для нагріву повітря в циліндрах в мороз.

обов'язково почитайте

При цьому дизель легше заводиться. Свічки запалювання в бензинових моторах застосовуються для займання паливо-повітряної суміші в процесі роботи двигуна.
Систему уприскування на дизелях роблять прямий, коли паливо надходить безпосередньо в камеру, або непрямий, коли займання відбувається в передкамері (вихрова камера, фор-камера). Це невелика порожнина над камерою згоряння, з одним або декількома отворами, через які туди надходить повітря.

Така система сприяє кращому сумішоутворенню, рівномірному наростанню тиску в циліндрах. Часто саме в вихрових камерах застосовуються гартівні свічки, покликані полегшити холодний пуск. При повороті замку запалювання, автоматично запускається процес нагріву свічок.

Плюси і мінуси дизельного мотора

Як і будь-який інший тип силового агрегату, дизельний мотор має позитивні і негативні риси. До «плюсів» сучасного дизеля відносять:

• економічність;
• хорошу тягу в широкому діапазоні оборотів;
• більший, ніж у бензинового аналога, ресурс;
• меншу кількість шкідливих викидів.

Дизель не позбавлений і недоліків:

• мотори, не оснащені свічками розжарювання, погано заводяться в мороз;
• дизель дорожче і складніше в обслуговуванні;
• високі вимоги до якості і своєчасності обслуговування;
• високі вимоги до якості витратних матеріалів;
• більша, ніж у бензинових двигунів, гучність роботи.

Дизельний двигун з турбонаддувом

Принцип роботи турбіни на дизельному двигуні практично не відрізняється від такого на бензинових моторах. Суть полягає в нагнітанні в циліндри додаткового повітря, що закономірно збільшує кількість палива. За рахунок цього відзначається серйозний приріст потужності двигуна.

Пристрій турбіни дизельного двигуна також не має істотних відмінностей від бензинового аналога. Пристрій складається з двох крильчаток, жорстко пов'язаних між собою, і корпусу, що зовні нагадує равлика. На корпусі турбокомпресорів є 2 вхідних і 2 вихідних отвори. Одна частина механізму вбудовується в випускний колектор, друга у впускний.

Схема роботи проста: гази, що виходять з працюючого мотора, розкручують першу крильчатку, яка обертає другу. Друга крильчатка, вмонтована у впускний колектор, нагнітає атмосферне повітря в циліндри. Збільшення подачі повітря призводить до збільшення подачі палива і зростання потужності. Це дозволяє мотору швидше набирати швидкість навіть на низьких оборотах.

турбояма

В процесі роботи турбіна може здійснювати до 200 тисяч обертів на хвилину. Розкрутити її до необхідної швидкості обертання моментально неможливо. Це призводить до появи т.зв. турбоями, коли з моменту натискання на педаль газу до початку інтенсивного розгону проходить деякий час (1-2 секунди).

Проблема вирішується доопрацюванням турбінного механізму і установкою декількох крильчаток різного розміру. При цьому маленькі крильчатки розкручуються моментально, після чого їх наздоганяють елементи великого розміру. Такий підхід дозволяє практично повністю ліквідувати турбояму .

Також виробляються турбіни із змінною геометрією, VNT (Variable Nozzle Turbine), покликані вирішувати ті ж проблеми. На даний момент існує велика кількість модифікацій подібного типу турбін. Корекція геометрії успішно справляється і зі зворотним ситуацією, коли оборотів і повітря стає занадто багато і необхідно пригальмувати обертів крильчатки.

интеркуллер

Було відмічено, що якщо при сумішоутворення використовується холодне повітря, ККД двигуна збільшується до 20%. Це відкриття привело до появи интеркуллера - додатковий елемент турбін, що підвищує ефективність роботи.

Після всмоктування повітря він проходить через радіатор, і в охолодженому стані потрапляє у впускний колектор. Ми вже публікували статтю, в якій можна детально ознайомитися зі схемою роботи интеркуллера .

За турбіною сучасного автомобіля необхідно належним чином доглядати. Механізм вкрай чутливий до якості моторного масла і перегріву. Тому мастильний матеріал рекомендується міняти не рідше, ніж через 5-7 тисяч кілометрів пробігу.

Крім того, після зупинки машини слід залишати ДВС включеним на 1-2 хвилини. Це дозволяє турбіні охолонути (при різкому припиненні циркуляції масла вона перегрівається). На жаль, навіть при грамотній експлуатації ресурс компресора рідко перевищує 150 тисяч кілометрів.

На замітку: оптимальним рішенням проблеми перегріву турбіни на дизельних моторах є установка турботаймера. Пристрій залишає двигун запущеним протягом необхідного часу після виключення запалення. Після закінчення необхідного періоду електроніка сама вимикає силовий агрегат.

Будова і принцип дії дизельного двигуна роблять його незамінним агрегатом на важкому транспорті, яким необхідна хороша тяга «на низах». Сучасні дизелі з рівним успіхом працюють і в легкових автомобілях, головна вимога до яких: прийомистість і час набору швидкості.

Складний догляд за дизелем компенсується довговічністю, економічністю і надійністю в будь-яких ситуаціях.