Двигатель дизельный из чего состоит: Дизельные двигатели: виды, принцип работы, преимущества дизельных двигателей

Дизельный двигатель — принцип работы

                                                                                                          Дизельный двигатель, наряду с бензиновым, является одним из двух самых распространенных типов поршневых двигателей внутреннего сгорания. Принцип его работы базируется на самовоспламенении воздушно-топливной смеси, которая подается в камеры сжигания под давлением.

Благодаря этому горючее нагревается и самовоспламеняется, что является главным отличием дизельного двигателя от бензинового и выступает основной причиной всех конструктивных и эксплуатационных изменений в силовом агрегате этого типа, а также напрямую влияет на сферу применения и частоту его использования. В статье подробно рассматривается история создания и совершенствования дизельного двигателя, устройство и принцип работы подобного оборудования, а также его основные отличия и преимущества по сравнению с бензиновой силовой установкой.

 

 

История создания и совершенствования

Первые научные разработки, касающиеся возможности использовать для воспламенения горючего в тепловой машине сжатого до высокого давления топлива, были осуществлены в 20-30-х годах 19-го века.

На практике этот принцип был реализован выдающимся немецким изобретателем и инженером Рудольфом Дизелем, который в 1892 году оформил патент на изобретение двигателя оригинальной конструкции, получивший название дизель-мотор в честь его создателя. Через 3 года документ был признан США. В течение нескольких лет Дизель зарегистрировал еще несколько патентов на различные модификации дизельного двигателя.

Первый работающий агрегат был изготовлен в конце 1896 года, а его испытания прошли практически сразу – 28 января следующего года. В качестве горючего первые дизельные двигатели использовали растительные масла и легкие нефтепродукты. Силовая установка практически сразу же стала показывать высокий КПД, будучи еще и очень удобной в эксплуатации. Но в первые годы после изобретения дизельные двигатели применялись, главным образом, в тяжелых паровых машинах.

Существенно расширить сферу практического использования дизельных агрегатов позволили два ключевых усовершенствования. Первое заключалось в применении в качестве топлива керосина, что первым использовал в 1898 году другой великий инженер того времени – родившийся в России швед Рудольф Нобель. Вторым серьезным рационализаторским решением стало изобретение топливного насоса высокого давления (ТНВД), который заменил используемый ранее для сжатия горючего компрессор.

Серьезный вклад в усовершенствования ТНВД внес в 20-е годы 20-го века Роберт Бош. Он изобрел и внедрил модель встроенного насоса и бескомпрессорной форсунки, применение которых привело к существенному уменьшению габаритов дизельного двигателя, что, в свою очередь, позволило устанавливать его сначала на общественный и грузовой транспорт, а во второй половине 30-х годов – впервые использовать на легковых машинах. Дальнейшие улучшения рассматриваемого агрегата, в частности использование специального дизельного топлива, позволили силовой установке на этом типе горючего успешно конкурировать с бензиновыми двигателями, постоянно увеличивая занимаемую долю рынка.

Отличие от бензинового двигателя

Главное отличие дизельного двигателя от бензинового было упомянуто выше. Оно состоит в отсутствии системы зажигания, что объясняется использованием принципа самовоспламенения топливно-воздушной смеси в результате нагнетания давления и вызванного этим нагрева горючего. Необходимо отметить несколько ключевых следствий разницы между рассматриваемыми типами силовых установок.

Главные положительные для дизельного двигателя моменты состоят в следующем. Во-первых, отсутствие системы зажигания делает конструкцию агрегата заметно проще, повышая надежность и долговечность. Во-вторых, компрессионное воспламенение топлива обеспечивает более полное и эффективное сгорание, в результате чего повышается КПД силовой установки и снижается количество вредных выбросов.

Основным негативным следствием указанного выше отличия между двигателями внутреннего сгорания выступают более существенные требования к прочности и качеству изготовления клапанов и других деталей дизельных агрегатов. Это связано с тем, что они эксплуатируются под серьезной нагрузкой, связанной с повышенным давлением топливно-воздушной смеси.

Устройство

И дизельный, и бензиновый агрегаты относятся к поршневым двигателям внутреннего сгорания, а потому имеют сходное устройство. Основными конструктивными частями силовой установки на дизельном топливе являются такие:

1. Блок цилиндров

. Основа любого двигателя. Используется для размещения всех систем и узлов силового агрегата. Различаются по трем основным параметрам – числу цилиндров, схеме их расположения и способу охлаждения. Как правило, количество цилиндров является четным, максимальное их число составляет 16. Чаще всего встречаются двигатели с 2-я, 4-я, 6-ю или 8-ю цилиндрами.

Важным элементом рассматриваемого узла является так называемая ГБЦ или головка блока цилиндров. Она создает закрытое пространство, в котором происходит непосредственное сжигание топливной смеси.

2. Кривошипно-шатунный механизм. Основное назначение этого узла двигателя – преобразование перемещения поршня внутри гильзы, являющегося возвратно-поступательным, в движение коленвала, которое относится к вращательным. Главной деталью механизма считается коленвал, подвижно соединенный с блоком цилиндров, что обеспечивает вращение вала.

Другая важная деталь – маховик, который крепится к одному из концов коленвала. Его задача – передать крутящий момент к другим узлам транспортного средства. Ко второму концу коленвала крепится шкив и приводная шестерня топливно-распределительной системы.

3. Цилиндропоршневая группа. Включает в себя цилиндры или гильзы, поршни или плунжеры, шатуны и поршневые пальцы. Отвечает за процесс сжигания топлива с последующей передачей образовавшейся энергии для дальнейших преобразований. Камера сжигания представляет собой пространство внутри гильзы, которое с одной стороны ограничивается ГБЦ, а с другой — поршнем. Главное требование к цилиндропоршневой группе дизельного двигателя – герметичность, прочность и долговечность.

4. Топливно-распределительная система. Функциональное назначение – своевременная подача горючего в камеры сгорания и отвод из двигателя продуктов сжигания топливно-воздушной смеси. В дизельном агрегате основу системы составляют два насоса.

Первый из них – низкого давления – отвечает за перемещение горючего из бака к двигателю.

Назначение второго – ТНВД – несколько шире и заключается в определении нужного количества и времени впрыска топлива, а также в обеспечении необходимого уровня давления в камере сгорания. Именно топливный насос высокого давления и соединенные с ним форсунки являются ключевыми элементами дизельного двигателя, обеспечивающими его впечатляющие эксплуатационные и технические параметры.

5. Система смазки. Предназначается для уменьшения показателей трения между отдельными узлами и деталями силовой установки. В качестве смазочного материала используются как различные масла, так и, что характерно для отдельных механизмов, непосредственно дизельное топливо. Устройство системы смазки предусматривает наличие масляного насоса, различных емкостей и соединяющих трубопроводов.

6. Система охлаждения. Основное функциональное назначение данного элемента дизельного двигателя очевидно и состоит в поддержании такого уровня температуры, который является оптимальным для работающего агрегата. Для этого используются два метода – принудительный отвод тепла от узлов двигателя и охлаждение их при помощи воздуха или жидкости. В качестве последней обычно используется вода или антифриз.

7. Дополнительные узлы – турбина и интеркулер. Турбонаддув или турбонагнетатель позволяет увеличить давление в камере сгорания, что ведет к росту производительности двигателя. Интеркулер предназначен для дополнительного и более эффективного охлаждения горячего воздушного потока, который создается в процессе эксплуатации дизельного агрегата.

Отдельного упоминания заслуживает еще одна важная часть любого современного дизельного двигателя – электрооборудование и автоматика. Именно различные приборы управления и контроля над работой агрегата позволяют добиться главного преимущества, характерного для подобных силовых установок – высокого КПД.

Принцип работы

Дизельные двигатели делятся на двух- и четырехтактные. Первый вариант в сегодняшних условиях используется крайне редко, а потому детально рассматривать его попросту не имеет смысла. Стандартный принцип работы обычного четырехтактного двигателя предполагает, что вполне логично, 4 основных этапа:

1. Впуск. Коленвал поворачивается в диапазоне между 0 и 180 градусами. На этой стадии воздух подается в цилиндр.

2. Сжатие. Положение коленвала изменяется со 180 до 360 градусов. Это обеспечивает движение поршня к так называемой верхней мертвой точке (ВМТ), что приводит к сжатию воздуха в цилиндре в 16-25 раз.

3. Рабочий ход с последующим расширением. Коленвал осуществляет перемещение между 360 и 540 градусами. В камеру сжигания через форсунки впрыскивается топливо, которое при смешивании с воздухом воспламеняется. Это происходит чуть раньше, чем поршень достигает ВМТ.

4. Выпуск. Коленвал завершает оборот, перемещаясь между 540 и 720 градусами. В результате очередного перемещения поршня в верхнюю часть цилиндра из камеры сгорания удаляются отработанные газы. После этого цикл начинается заново.

Основные разновидности

Основным параметром, который используется для классификации дизельных двигателей, выступает конструкция камеры сжигания. По этому параметру различают два основных типа рассматриваемых силовых установок, на которых используется

· разделенная камера сгорания. Подача горючего производится в специальную камеру, которая называется вихревой и размещается в головке блока, соединяясь с цилиндром при помощи канала. Наличие такого дополнительного элемента позволяет добиться увеличения уровня нагнетания, что положительно сказывается на способности смеси к самовоспламенению;

· неразделенная камера сгорания. Более простая, а потому надежная конструкция, при использовании которой топливо подается непосредственно в пространство над поршнем, которое и выступает камерой сгорания. Это позволяет заметно снизить расход топлива, что, наряду с надежностью механизма, стало ключевой причиной широко распространения именно такого типа дизельных двигателей.

Особенно популярными дизельные агрегаты с неразделенной камерой сгорания стали после появления ТНВД системы Common Rail. Ее использование позволяет обеспечить оптимальный уровень давления, количества и времени впрыскивания топлива для последующего сжигания. Таким образом, достигаются все основные преимущества двигателей с разделенной камерой сгорания без присущих им недостатков.

Основные достоинства и недостатки

Широкое распространение и успешная конкуренция дизельных двигателей с бензиновыми объясняется рядом впечатляющих преимуществ. Главными из них выступают:

· КПД, достигающий 40% на обычных установках и 50% на дизельных двигателях с турбонаддувом. Такие показатели являются попросту недосягаемыми для агрегатов, использующих в качестве топлива бензин;

· мощность. Крутящий момент дизельного двигателя обеспечивается даже на малых оборотах, что гарантирует автомобилю уверенный и быстрый разгон;

· экологичность. Сгорание топлива под высоким давлением приводит к уменьшению количества образующихся в процессе эксплуатации двигателя выхлопных газов. В сегодняшних условиях этому плюсы дизелей придается все большее значение;

· надежность. Как правило, моторесурс дизельного агрегата примерно в полтора-два раза превосходит аналогичный показатель бензинового конкурента. Кроме того, отсутствие системы зажигания позволяет избавиться от многих традиционных проблем двигателей на бензине, например, слабой искры на свечах или их залива.

В числе недостатков, присущих дизельному двигателю, прежде всего, необходимо выделить два. Первый – это несколько более высокая стоимость транспортных средств, оборудованных этим типом силовой установки. Разница в цене обычно варьируется от 10 до 20%.

Второй минус – необходимость существенных эксплуатационных расходов. Это объясняется серьезными требованиями к качеству изготовления и уровню технического обслуживания автомобилей с дизельными двигателями. Однако, обращение в солидную компанию за приобретением, а также последующим обслуживанием, комплектованием и ремонтом сведет к минимуму недостатки агрегата, оставив в полной сохранности его впечатляющие достоинства.

Дизельные двигатели: устройство и принцип работы

Раньше дизельный двигатель отличался дымностью, шумностью, неприятными запахами и тихоходностью. Сегодня у него высокая топливная экономичность и завидная эластичность. Его динамика порой недоступна даже машинам на бензине.

Однако для них требуется качественное дизтопливо, а ремонтировать их совсем недешево. В чем принцип работы и устройство дизельного двигателя? Какими он обладает преимуществами? 

О типах дизелей

Получили распространение силовые установки, имеющие раздельную камеру сгорания, в которые горючее подается в объем особой камеры в головке блока сверху цилиндра.Эти объемы соединяет канал. 

Форма вихревой камеры энергично закручивает воздушный поток, обеспечивая лучшее смешение и воспламенение без внешних источников. Эти процессы продолжаются также в основной камере сгорания.

Дизели с раздельной камерой сгорания имеют меньшую шумность, поскольку вихревая камера гасит скорость роста давления в начале самовоспламенения. В дизелях без такого элемента самовоспламенение протекает прямо в объеме надпоршневого пространства. Поэтому они отличаются шумностью.

О работе дизельных моторов

Дизельный двигатель не нуждается в искровых свечах. Все начинается с заполнения цилиндров воздушной средой. При приходе поршня в верхнее положение(ВМТ) воздушная порция над цилиндром разогревается до 750 ± 50^оС и туда производится впрыск горючего, самовоспламеняющееся в отсутствии искрового разряда.

Дизельная силовая установка все же обладает свечами накала, чтобы разогревать к/с, чтобы облегчить пуск мотора в морозы. Они выглядят как спирали из металла, возможно, керамики, помещаемые в вихревую камеру (форкамеру) при наличии раздельной к/с,а также прямо в объем нераздельной к/с.

При запуске двигателя свечи накаливания сразу же разогреваются до 1000^оС и прогревают к/с для облегчения самовозгорания микста, образованного из топлива и воздуха.

Конструктивные отличия

По основному устройству дизели подобны бензиновым инжекторным моторам. Но вес подобных деталей дизеля по сравнению, с работающими на бензине, больше и лучше переносят высокое давление.

Дизели отличаются своими поршнями. Их форма диктуется разновидностью к/с и по ней просто выявить для какого двигателя предназначен этот поршень.К/с обычно располагается в поршне, верх которого, достигая ВМТ, выступает выше плоскости блока цилиндров.

Дизели характеризуется сжатием в 21±3 единицы, бензиновый – 10±1 единица. Он имеет принципиальную разницу над двигателем на бензине в формировании, воспламенении и сгорании горючей смеси.

Воздух и топливо в дизелях подается раздельно. Почти у всех современных дизелей имеется система наддува, повышающая его возможности. Чтобы оптимизировать наддув при любых оборотах, геометрия турбонагнетателей делается изменяемой. КПД, крутящий момент и вес агрегатов дизеля больше бензиновых.

Топливоподача в дизельном агрегате

В ДВС, включая дизели, очень важна подача топлива. Она обеспечивает подачу требуемой дозы горючего в нужное время и при необходимом значении давления в объем над цилиндром.

В прошлом был распространен механический впрыск горючего, затем появилась система на основе насоса-форсунки. Теперь более известен проект Common Rail.

ТНВД

Посредством топливного насоса высокого давления (ТНВД) в необходимом порядке нагнетается заданная доза горючего посредством гидромеханических форсунок, смонтированных в цилиндрах. Открытие таких форсунок происходит только тогда, когда давление достигнет наивысшего значения, а закрытие – после падения.

ТНВД делятся на рядные многоплунжерные и распределительные. Первый тип выглядит в виде отдельных секций. Причем одна секция приходится на один цилиндр. Она состоит из пары гильза-плунжер, а приводом для них служит кулачковый вал.Располагаются секции в таких узлах в ряд, поэтому они так и названы.

Рядные насосы сегодня устарели, поскольку не обеспечивают нормативов экологического и шумового характера. Стоит отметить следующее: величина давления впрыска связано с оборотами двигателя. 

Второй тип ТНВД в состоянии обеспечить большое давление впрыска по сравнению с первыми и после них токсичность выхлопа отвечает экологическим нормам. Создаваемый ими напор также связан с режимом работы дизельной силовой установки.

В данных ТНВД процесс нагнетания топлива выполняет всего единственный плунжерный распределитель, который при поступательном перемещении подает дизтопливо, а при вращательном распределяет по цилиндрам, используя форсунки.Этот компактный насос обеспечивает завидную равномерность дозирования горючего до форсунок и надежность работы при высоких оборотах. 

Но для них требуется совершенно чистое и качественное дизтопливо еще и потому, что оно является смазкой для всех трущихся частей, которые имеют очень малые зазоры.

Строгие экологические требования, введенные 30 лет назад для дизельных двигателей, заставили заводы улучшать технологию топливоподачи. Было понятно, что с устаревшей механической системой питания с этой задачей не справится.   

Кардинального изменения ситуации можно было ожидать лишь, оптимизировав процесс горения микста топливо-воздух, обеспечив воспламенение всего его объема почти мгновенно, но, чтобы такое произошло нужна высокая точность дозировки и периода впрыска.

А получить такое можно лишь увеличением давления впрыска горючего и наличием электронного управления ходом топливоподачи. С увеличением давления впрыска вместе с улучшением распыла становится лучше смешение дизтоплива с воздухом.

Такое позволяет добиться практически полного сгорания горючего и снижает загрязненность выхлопных газов. Обычная система с ТНВД с таким повышением давления не справится из-за волнового гидравлического давления. Дальнейшее его повышение приведет к поломке топливопроводов.

Топливоподача в насосах-форсунках и Common Rail

Понадобились новые системы топливоподачи. И их удалось создать: объединив форсунки с плунжерным насосом для получения системы насос-форсунка, а заставив ТНВД нагнетать напор в рампе, была создана топливоподача Common Rail, откуда форсунки получают горючее и производится впрыск, которым руководит электронный блок управления (ЭБУ).

Монтируется насосно-форсуночный симбиоз в головке блока цилиндров и действуют от толкателя с кулачковым распредвалом. Подающими и сливными магистралями являются сверления в головке блока. Поэтому величина напора, развиваемая ими, достигает 2200 бар.

Дозируется высоконапорное горючее и управляется угол опережения впрыска ЭБУ, подачей команд на запорные электромагнитные или пьезоэлектрические клапаны насоса-форсунок.

Им доступна многоимпульсная работа. Вначале подается малая доза, а затем основная, что способствует смягчению функционирования мотора и снижению токсичности выхлопа. Но показатель давления впрыска в насос-форсунках изменяется с оборотами мотора, и они довольно дороги.   

Систему топливоподачи Common Rail стали устанавливать на машины, выпускаемые серийно, 23 года назад. Система подает топливо под высоким напором в к/с независимо от изменения скорости вращения коленвала и не связано с нагрузкой. 

ТВНД в Common Rail применяется для накачки рампы горючим высокого давления и не занято функцией дозирования горючего и изменения начала впрыска. В состав Common Rail входит аккумулятор высокого давления (рампа), топливный насос, ЭБУ и набор форсунок, завязанных на аккумулирующую емкость.

Горючее в рампе всегда находится под постоянным давлением величиной 1,8±2 тыс. бар, которое поддерживается ЭБУ изменением производительности ТНВД, и на это не могут повлиять ни обороты, ни нагрузка на мотор, ни последовательность, по которой работают цилиндры.

Управление форсунками осуществляет ЭБУ путем расчета оптимума времени и периода впрыска, получая сигналы, которые посылают датчики о позиции педали газа, давлении в рампе, температуре мотора, нагрузке и др.

Форсунки делятся на электромагнитные и пьезоэлектрические. Последние отличаются быстротой функционирования и прецизионностью дозировки. Также они рассчитаны на многоимпульсный режим работы. Предварительно подается несколько капель, которые, сгорая, повышают температуру над цилиндром. А затем подается основная доза. 

Дизельному агрегату – мотору с самовоспламенением горючего при сжатии – такая ступенчатая подача топлива очень полезна, поскольку способствует плавному увеличению давления в цилиндрах. В результате наблюдается мягкое, тихое и экологичное функционирование.

Способ многократной подачи горючего также снижает температуру в цилиндрах и уменьшает образование NО в выхлопе дизельного двигателя.

Возможности агрегата с Common Rail определяет давление впрыска.У третьего поколения этой системы характерное давление составляет 2,0 тыс. бар. Четвертое поколение, готовое к серийному выпуску, будет выдавать давление 2,5 тыс. бар.

Дизельные двигатели: ремонт

Эти моторы чаще всего ломаются из-за следующих причин:

• низкого качества солярки;
• заводского брака или частностей мотора;
• непрофессионального техобслуживания и недостаточно грамотного использования;
• естественного износа мотора и системы питания;
• низкого качества ремонта и запчастей.

В автосервисе Дизель-Моторс можно сделать ремонт дизельного двигателя любого типа. Причем мы гарантируем высокое качество ремонта, квалифицированное обслуживание и доступные цены.  

Дизель или бензин — плюсы и минусы

Каждый автолюбитель, который планирует приобрести автомобиль, задается вопросом: «Какой двигатель лучше: дизельный или бензиновый?». Однозначный ответ найти сложно, поскольку выбор конкретного силового агрегата зависит от многих факторов: типа кузова авто, его назначения, особенностей местности, где машина будет эксплуатироваться, и др.

У моторов любого типа есть свои преимущества и недостатки, поэтому отнеситесь к выбору серьезно, ведь именно от двигателя зависит расход топлива транспортного средства, время его разгона до 100 км/ч, максимальная скорость и другие важные характеристики.

Принцип работы моторов

И дизельные, и бензиновые силовые агрегаты относятся к двигателям внутреннего сгорания.

В бензиновом двигателе топливовоздушная смесь формируется во впускном коллекторе, то есть за пределами цилиндра. В конце такта сжатия происходит перемешивание паров бензина и воздуха. Эта гомогенная смесь равномерно распределяется по объему. Результатом сжатия становится повышение температуры смеси до 500˚С – этот показатель ниже, чем температура воспламенения бензина. Искру дают свечи зажигания – смесь загорается.

В цилиндре дизельного мотора сжимается только воздух под давлением 30–50 бар. В результате сжатия температура воздуха повышается до 900˚С. В это же время в камере сгорания перед верхней мертвой точкой поршня распыляется дизельное топливо. Мелкие капли жидкости испаряются, образуется топливовоздушная смесь, которую называют гетерогенной – она самовоспламеняется и сгорает.

КПД двигателя и мощность

Сгорание рабочей смеси в дизельном моторе более эффективно. Это возможно за счет высокой степени сжатия: 20 единиц у дизеля против 10 единиц у бензина. КПД дизельного мотора на 40% выше, а расход топлива на 20% меньше. Бензиновый агрегат характеризуется большей мощностью.

Шум

Из-за высокого давления при сгорании топлива дизельные моторы создают больше шума и вибраций, но ситуацию спасает качественная шумоизоляция авто.

Выхлопы

Более экологичными считаются дизельные версии ДВС. Современные агрегаты полностью соответствуют стандартам «Евро-4» и оснащаются сажевым фильтром, что минимизирует воздействие на окружающую среду.

Безопасность

Разница между дизельным и бензиновым топливом состоит в следующем: дизель испаряется медленнее, что снижает вероятность возгорания. Кроме того, в дизельных агрегатах система зажигания не используется.

Эксплуатация

Теоретически дизельный двигатель более долговечен за счет жесткого и прочного блока цилиндров, коленчатого вала, элементов цилиндропоршневой группы, головки блока цилиндров. Однако эта характеристика напрямую зависит от качества дизельного топлива. С этой точки зрения бензиновый агрегат менее прихотлив и более устойчив к топливу низкого качества.

Дизельный двигатель, в отличие от своего бензинового аналога, не приемлет низкие температуры. Уже при –15˚С летняя солярка густеет и перестает проходить через топливный фильтр, в результате чего авто отказывается заводиться. Однако проблема имеет простое решение – использование специальных сортов топлива или установка современных отопительных систем. Кроме того, дизельные двигатели долго прогреваются, поэтому тепло в салоне станет лишь спустя 10–15 минут интенсивного движения. Если Вы живете в местности, где сильные морозы не редки, отдайте предпочтение бензиновой установке.

Кроме того, дизель не боится воды, поскольку электричество в таких моторах используется только для запуска. Именно поэтому дизельными агрегатами оснащают внедорожники и кроссоверы.

Обслуживание

Владельцам машин с дизельными моторами приходится чаще менять фильтры и масла и проверять компрессию в цилиндрах. Подобные агрегаты отличаются сложной конструкцией, поэтому специалисты автосервиса смогут устранить не каждую поломку. Ремонт дизельного двигателя, как правило, обходится дороже.

Дизель требует больших капиталовложений, но только если говорить о краткосрочной перспективе. Если Вы покупаете авто надолго (от 5 лет) и планируете проезжать минимум 20 тысяч километров в год, то благодаря низкому расходу топлива дизель сэкономит Вам деньги.

Стоимость

Дизель обходится дороже бензина, однако учтите, что и обслуживание такого мотора потребует больших капиталовложений.

Дизель или бензин: плюсы и минусы

Бензиновые двигатели
Плюсы	Минусы
☑ Низкий уровень шума ☑ Высокая мощность ☑ Возможность работать на высоких оборотах без последствий для мотора ☑ «Устойчивость» к некачественному топливу ☑ Доступность запасных частей ☑ Дешевизна обслуживания ☑ Способность хорошо переносить низкие температуры	☒ Больший расход топлива ☒ Меньшая долговечность ☒ Возможность достичь максимальной мощности в небольшом диапазоне оборотов

Дизельные двигатели
Плюсы	Минусы
☑ Экономичность ☑ Невысокая стоимость топлива ☑ Отсутствие системы зажигания ☑ Высокий крутящий момент ☑ Долговечность ☑ Экологичность ☑ Возможность контакта с водой	☒ Большая масса ☒ Меньшая мощность ☒ Чувствительность к некачественному топливу ☒ Низкая морозоустойчивость ☒ Дороговизна обслуживания ☒ Невозможность ремонта в большинстве случаев

Что же лучше? Какой двигатель более надежный? Каждый автолюбитель ответит на эти вопросы самостоятельно исходя из своих приоритетов – мощность или экономичность, низкая или высокая морозоустойчивость и др. Идеальный мотор – это агрегат, объединяющий преимущества дизельного и бензинового двигателей.

ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ :: Avto.Tatar

  Непрекращающееся распространение дизельных двигателей связано с экономичным расходом горючего, которое дешевле бензина, более высоким, чем у бензиновых моторов, вращающим моментом. При этом шумность дизельного и бензинового двигателя уже практически одинакова.

---

Особенности конструкции дизеля

Устройство дизельного двигателя во многом сходна с бензиновым. В нем также имеются цилиндры, поршни, коленвал и шатуны, вот только все клапаны требуют значительного усиления, так как в дизельных двигателях степень сжатия горючей смеси в два раза сильнее, чем в бензиновых. Это влечет больший вес и габариты дизеля при одинаковом рабочем объеме.

Принципиальное различие между бензиновыми и дизельными ДВС состоит в способе образования и воспламенения горючей смеси. В дизельном ДВС в камеру сгорания сначала подается воздух, который сжимается, при этом его температура возрастает до 700 °С. Лишь затем через форсунки распыляется под высоким давлением дизельное топливо, которое сразу же воспламеняется из-за высокой температуры воздуха. Таким образом, в процессе воспламенения топливно-воздушной смеси свечи не участвуют.

Из-за такого самостоятельного возгорания горючего давление в рабочей камере мгновенно возрастает, что приводит к большей жесткости работы дизельного мотора и его повышенной шумности.

Зато при таком способе воспламенения можно использовать более бедное, а следовательно, более дешевое горючее, что и определяет экономичность дизельных двигателей. Применение бедных смесей приводит также и к образованию меньшего количества выхлопных газов.

Характерные недостатки дизельных ДВС — шум, жесткость работы, сложности с холодным запуском практически устранены в современных вариантах моторов.

---

Топливная система

Основным узлом дизельного ДВС выступает топливная система, в задачи которой входит подача строго рассчитанного количества горючего в камеры в определенные моменты. Такие задачи делают топливную систему дизеля дорогостоящей, а от ее работы напрямую зависит надежность и эффективность всего двигателя в целом. Состоит система подачи топлива дизеля из фильтров, форсунок и топливного насоса с высоким давлением (ТНВД).

Насос осуществляет доставку топлива к форсункам по установленным программам, выбор которых зависит от режима функционирования двигателя и нажатий на педаль газа. Таким образом, водитель нажатием на педаль не увеличивает поступление топлива в цилиндры, а лишь изменяет программу, по которой поступление топлива будет регулировать сам ТНВД.

В легковых современных автомобилях с дизельными двигателями основное применение получили ТНВД распределительного типа. Среди их положительных качеств можно отметить компактность, равномерность и точность в подаче топлива в цилиндры, отменное быстродействие регулирующих элементов, благодаря чему эффективность работы двигателя на больших оборотах не снижается.

Среди недостатков дизельных ДВС следует выделить высокие запросы к качеству топлива, так как смазка трущихся деталей происходит самим дизтопливом, без участия масла.  

Подобрать организацию со специализацией «Ремонт дизельного двигателя» можно на нашем сайте. Один из ориентиров — отзывы автовладельцев. Также вы можете оставить свой отзыв и помочь в выборе другим автовладельцам.

BMW Group представляет самый мощный 6-цилиндровый дизельный двигатель

Впечатляющие инновации BMW 7 серии ярко выделяют его среди остальных седанов представительского класса. Наиболее передовые технологии нашли свое отражение в новом флагмане баварского бренда – это кузов, выполненный по принципу Carbon Core с использованием элементов из углепластика, технология комбинированного привода BMW eDrive, управление жестами, дистанционное управление парковкой с помощью интерактивного ключа BMW Display Key и многое другое. Сегодня к этому списку добавился и самый мощный 6-цилиндровый дизельный двигатель в мире, который будет устанавливаться на две модификации – BMW 750d xDrive и BMW 750Ld xDrive. Расход топлива BMW 7 серии с инновационным силовым агрегатом составляет всего 5,7 л/100км (5,9 л/100 км в случае удлиненной версии), при этом новый мотор развивает впечатляющие 400 л. с. максимальной мощности и крутящий момент 760 Нм.

Новый рядный 6-цилиндровый двигатель объемом 3 литра создан на базе последнего поколения силовых агрегатов BMW Group. Он оснащается обновленной технологией BMW TwinPower Turbo, включающей многоступенчатый турбонаддув за счет 4 турбонагнетателей и усовершенствованную систему непосредственного впрыска Сommon Rail, подающую топливо в цилиндры под давлением свыше 2500 бар. Все эти изменения позволили добиться исключительной производительности, отличной тяги на любых оборотах двигателя и непревзойденной динамики. Новый BMW 750d xDrive улучшил динамические показатели своего предшественника на 0,3 с и теперь разгоняется до 100 км/ч за 4,6 с (BMW 750Ld xDrive – за 4,7 с).

Эффективность на высшем уровне: мощность двигателя улучшена на 5 %, средний расход топлива снижен на 11%.

Выдающийся 6-цилиндровый дизельный двигатель нового поколения развивает мощность 400 л.с. при 4400 об/мин. Его оптимизированные показатели ярче всего отражены в характере нарастания крутящего момента. Минимальные 450 Нм обеспечиваются уже при 1000 об/мин, а максимальные 760 Нм силовой агрегат развивает в диапазоне от 2000 до 3000 об/мин. В сочетании с 8-ступенчатой автоматической трансмиссией Steptronic, новый мотор позволяет флагманскому седану не только быстро разгоняться с места, но и интенсивно ускоряться даже на высокой скорости.

Самый мощный 6-цилиндровый дизельный двигатель от компании BMW не имеет равных по соотношению скоростных характеристик и экономичности. По сравнению с предшественником мощность двигателя возросла на 19л.с., а крутящий момент – на 20 Нм, при этом на 11% снижено потребление топлива и количество выбросов вредных веществ.

Максимальная эффективность при повышенном давлении наддува.

Лучший в своем классе дизельный двигатель от компании BMW является вершиной инженерной мысли немецкого концерна. Уникальные решения, применяемые при изготовлении отдельных деталей, позволили добиться отличной мощностной характеристики и эффективности двигателя. Все узлы двигателя имеют повышенный запас прочности и способны выдерживать одновременно повышенную термическую и механическую нагрузку. К примеру, максимальное давление в камере сгорания увеличено с 200 до 210 бар.

Головка и блок цилиндров производятся методом горячего изостатического прессования, который позволяет добиться максимальной прочности алюминиевых отливок. Процесс сборки коренных подшипников и головки блока цилиндров осуществляется с помощью стягивающих шпилек, прокладка головки блока цилиндров теперь состоит из пяти слоев, а сами цилиндры покрыты износостойким составом по методу дуговой наплавки двужильного электрода. Поршни изготовлены из алюминиевого сплава, имеют бронзовые поршневые пальцы и централизованно охлаждаются маслом.

Система очистки отработавших газов, установленная на моделях BMW 750d xDrive и BMW 750Ld xDrive, включает не только сажевый фильтр и каталитический нейтрализатор-накопитель оксидов азота, но и систему снижения токсичности выхлопа SCR с впрыском мочевины.

Последнее слово в разработке турбонагнеталей от компании BMW : еще больше удовольствия от вождения.

Благодаря многоступенчатому турбонаддуву и слаженной работе всех компонентов системы новый двигатель стал еще более эффективным и производительным. Новая система наддува состоит из двух компактных турбокомпрессоров высокого давления, интегрированных в единый корпус с изменяемой геометрией, при этом крупный турбонагнетатель, отвечавший за наддув на низких оборотах, заменен двумя более отзывчивыми турбокомпрессорами меньшего размера. Электронная система управления последнего поколения, контролирующая все параметры двигателя, четко и слаженно координирует работу каждого турбонагнетателя.

Другими словами, постоянно работает один турбонагнетатель высокого давления и два низкого. И лишь при резком ускорении с оборотов холостого хода система отключает оба турбонагнетателя низкого давления, что способствует еще более быстрому увеличению давления наддува. Второй турбонагнетатель высокого давления активируется при достижении двигателем скорости вращения в 2500 об/мин.

Еще одна уникальная особенность нового двигателя – система рециркуляции отработавших газов, активная как при низком, так и при высоком давлении наддува. Подобный принцип работы позволяет существенно снизить уровень выбросов вредных веществ в атмосферу.

Модели BMW 750d xDrive и BMW 750Ld xDrive поступят в продажу с июля 2016 года.

Как работает двигатель?

Важно ли понимать устройство двигателя для обычного пользователя автомобиля? Это как минимум необходимо для правильной эксплуатации мотора. Например, знаете ли вы про 9-цилиндровый мотор БМВ или что такое объем двигателя? За пять минут расскажем просто обо всем важном.

Виды моторов

Двигатель внутреннего сгорания представляет собой достаточно сложную конструкцию. Существуют двух- и четырехтактные двигатели. Наиболее распространены 4-тактные моторы в автомобилях и мотоциклах. Двухтактники также могут применяться в транспорте, но чаще их используют для некоторых видов водных и даже воздушных судов. Двухтактные моторы устанавливают в мотокосах, бензопилах и прочем строительном бензоинструменте.

Конструкторы успели придумать такое множество агрегатов, попадающих под определение ДВС. Мы будем рассматривать наиболее привычные варианты. Рассмотрим 4-тактный мотор. Чтобы понять порядок и принципы его работы, разберемся, из чего он состоит:

• цилиндры, в которых располагаются поршни;
• коленчатый вал;
• газораспределительный механизм.

К этому добавим системы зажигания, подачи топлива и отвода отработанных газов, а также смазки и охлаждения двигателя.

Основные подходы к классификации силовых установок:

1. По количеству цилиндров.
2. По расположению цилиндров.
3. По виду топлива.

1. Цилиндров чаще всего бывает от одного до шести. Более мощные автомобили могут использовать, например, 8, 12 или 16 цилиндров.

2. В рядном двигателе цилиндры на коленчатом валу располагаются один за другим в ряд. Увеличить мощность двигателя без существенного изменения размеров можно путем удвоения количества цилиндров. При этом один ряд поршней располагается относительно второго ряда под углом 90 градусов. Такой тип двигателя называется V-образным. Существует еще и оппозитный тип мотора, когда два ряда поршней располагаются под углом 180 градусов. Такие двигатели, например, применяются в автомобилях Subaru. За счет особенностей расположения цилиндров автомобиль получает более низкий центр тяжести и вибрацию при работе, а также минимальную высоту капота.

3. ДВС может работать на бензине и дизтопливе. Отличие заключается в том, что в бензиновом моторе топливо подается смешанное с воздухом и зажигается с помощью искры от свечи. У дизельного мотора топливо и воздух подаются раздельно, воспламенение происходит от высокой температуры сжатого газа. Вместо бензина в двигателе со смешанным топливом может использоваться газ, например, метан.

В одной модели автомобиля часто используется целая линейка двигателей с разными характеристиками на выбор покупателя. Например, в популярной BMW 5-й серии (Е60) может использоваться рядный 4-цилиндровый дизельный двигатель (M47), рядный 6-цилиндровый турбодизель (М57) или мощный 10-цилиндровый бензиновый V-образник (S85).

А вот 9-цилиндровый двигатель БМВ ставили на самолеты, и располагались цилиндры относительно друг друга в виде звезды.

Порядок работы двигателя

Вернемся к двух- и четырехтактным двигателям. Конструкции двухтактных моторов могут сильно различаться и быть как проще, так и намного сложнее четырехтактных собратьев. За счет меньшего количества оборотов мощность двухтактников выше, но экономичность хуже. Маленькие по размерам и мощности моторы не требуют сложной системы охлаждения, масло для смазки добавляется непосредственно с топливом в камеру сгорания.

Один такт – это движение поршня внутри цилиндра вверх или вниз. Работа 4-тактного мотора состоит из:

• впуска;
• сжатия;
• рабочего хода;
• выпуска.

У двухтактной силовой установки впуск происходит во время сжатия (первый такт), а рабочий ход совмещен с выпуском отработанных газов (второй такт).

Теперь подробнее о четырехтактном процессе.

В цилиндре находится поршень, который с помощью шатуна крепится к коленвалу. Сверху цилиндра находятся впускные и выпускные клапаны, а также свеча. Внутренний объем всех цилиндров составляет так называемый объем двигателя.

Поршень может находиться в верхней точке цилиндра (верхняя мертвая точка), нижней (нижняя мертвая точка) или перемещаться между ними.

В первом такте открывается впускной клапан и поршень опускается. Таким образом, цилиндр наполняется либо смесью топлива и воздуха, либо только воздухом (для дизельного мотора).

Во втором такте поршень идет вверх, сжимая содержимое и параллельно увеличивая его давление и температуру. В конце такта свеча зажигания создает искру, в результате чего происходит детонация топливной смеси в бензиновом двигателе. В дизельном же свеча не используется, а топливо подается в последний момент такта, которое возгорается за счет высокого давления и температуры воздуха.

В третьем и основном такте работы мотора высвобождаемая от взрыва энергия двигает поршень вниз. Именно в этот момент создается сила, которая заставляет коленчатый вал вращаться, а от него вращается и маховик двигателя.

На четвертом такте поршень поднимается к верхней мертвой точке при открытом выпускном клапане. При этом удаляются отработанные газы. Далее цикл из четырех тактов повторяется.

Если в двигателе используется несколько цилиндров, движение их поршней управляется газораспределительным механизмом таким образом, чтобы цилиндры одновременно находились на разных тактах. Систем управления газораспределением существует несколько − от механических распредвалов до электронных процессоров.

Все движимые детали обязательно должны охлаждаться и смазываться. Температура в момент детонации достигает нескольких тысяч градусов. Охлаждение, как правило, производится с помощью жидкости, которая отбирает тепло у деталей двигателя. Далее жидкость сама должна охладиться и снова вернуться в мотор. Превышение допустимых температур может привести к практически моментальному разрушению силовой установки.

В легковых автомобилях количество оборотов коленвала может достигать восьми тысяч в минуту. Для минимизации механического износа система смазки должна работать идеально. Поэтому важно следить за уровнем моторного масла и работоспособностью масляного насоса. Системы смазки и охлаждения могут страдать из-за загрязнения, что ведет к сужению или перекрытию каналов движения жидкостей.

Устройство дизель-генератора

 

Современный дизельный генератор может дополнительно оснащаться устройствами стабилизации напряжения, устройствами защиты от перегрузок и проверки уровня масла, а также различными электрическими системами запуска двигателя. Выпускаемые современными производителями генераторы на дизельном топливе, — это надежные, мощные, экономичные и долговременные поставщики электроэнергии.

Дизель-генераторная станция / установка состоит из силовой установки (дизельный двигатель, генератор), блока управления различных модификаций, жесткой рамы и бака с топливом.

Понятия-аналоги:

дизельная электростанция,

электрогенераторная установка,

дизельный электроагрегат,

дизель-генератор,

дизельгенераторная установка (ДГУ),

Обычно для обозначения менее мощных автономных дизельных источников электроснабжения используют термин «дизель генератор» (ДГ), для более мощных – «дизельная электростанция» (ДЭС). Также используются названия «дизель генераторная установка» (ДГУ) и «дизель электрическая установка» (ДЭУ).

Классификация

Автономные электростанции классифицируются по:

1. виду топлива (дизельные, бензиновые, газовые).

2. назначению (переносные, стационарные)

3. вырабатываемой мощности

4. роду электрического тока, вырабатываемого генератором (переменный, постоянный)

5. продолжительности работы

6. виду пуска (ручной, стартер, автозапуск),

7. способу защиты от атмосферных явлений и вандализма (капот, кожух)

8. виду исполнения (например, на автомобильных и тракторных прицепах)

 

Устройство дизель-генератора

Двигатель

Ключевой узел любой дизельной электростанции – конечно же, двигатель. На дизель-генераторах используются специальные двигатели высокой надежности промышленного типа, которые предназначены для работы на постоянной частоте. Как правило, это 4-тактные дизельные двигатели. Такой дизель снабжается всеми принадлежностями для постоянного или резервного применения на электростанциях, комплектуются сухим воздушным фильтром, механическим или электронным регулятором оборотов, масляным и топливным фильтрами, датчиками давления и температуры.

Возможно применение двигателей с рядным и V-образным расположением цилиндров. Обычно дизель-генераторы с двигателями с рядным расположением цилиндров имеют более узкую и иногда – более длинную раму по сравнению с дизель-генераторами с V-образными дизелями. Устройство и обслуживание рядных двигателей проще. Редко встречаются рядные двигатели с количеством цилиндров больше 6, таким образом, конструкция и устройство дизель генераторов большой мощности предполагает, как правило, использование V-образного двигателя.

На дизель-генераторах мощностью более 15 кВт используются двигатели с жидкостным (радиаторным) охлаждением. Они имеют более простое устройство, более надежны и легче агрегатов с воздушным охлаждением. Сама конструкция двигателей с радиаторным охлаждением подразумевает такие преимущества, как больший ресурс из-за более равномерного охлаждения, более низкий уровень шума, возможность использования в более широком диапазоне температур.

Генератор

В большинстве современных широко применяемых дизельных установок используются синхронные генераторы переменного тока. Это, как правило, промышленные генераторы с горизонтальной осью синхронного типа, бесщеточные, трехфазные (или однофазные на станциях небольшой мощности) на роликовых подшипниках с самовентиляцией внутри кожуха. Устройство бесщеточных генераторов предполагает наличие системы самовозбуждения с саморегуляцией выходного напряжения. Обмотка выполняется, как правило, из электролитической меди и выдерживает высокие температуры нагрева.

Соединительная муфта

Для обеспечения требуемой соосности двигатель и генератор соединяются вместе при помощи конусной муфты. В случае применения одноопорного генератора (генератора с одним опорным подшипником) роль муфты выполняет специальный гибкий диск.

Компоненты дизельного двигателя

и их функциональное применение: Школа PE

Введение

В общем, двигатели преобразуют тепловую энергию в механическую, используя газ на поршне и коленчатом валу в сборе. Количество энергии зависит от частоты вращения коленчатых валов согласно техническим условиям. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) более эффективен, чем паровой двигатель, потому что ДВС легко запускать и отключать. ДВС широко используется в сфере транспорта.Важные компоненты двигателей внутреннего сгорания: 1) Топливные системы
2) Системы смазки
3) Системы впуска воздуха
4) Выхлопные системы
5) Системы охлаждения
6) Электрические системы

Топливная система

В двигателе топливо попадает в отверстие цилиндра по следующему пути:

Топливный бак → Водоотделитель → Подающий насос → Фильтр → ТНВД → Форсунка → Цилиндр

· Топливный бак предназначен для хранения топлива.Обычно он изготавливается из листового металла. В большинстве топливных баков есть указатель уровня топлива для проверки уровня топлива и сливная пробка для слива топлива.

· Водоотделитель используется для отделения грязи и воды от топлива.

· Подающий насос используется для подачи топлива к фильтру и ТНВД.

· Топливная система должна создавать давление топлива, чтобы открыть форсунку. Давление, необходимое для впрыска топлива в камеру сгорания для компенсации давления сжатия, обычно составляет от 350 до 450 фунтов на квадратный дюйм.Эту работу в основном выполняет ТНВД.

· Форсунка впрыскивает топливо в камеру сгорания. Сопло форсунки распыляет топливо, которое представляет собой дробление топлива на мелкие частицы. Топливо необходимо распылить, когда оно попадает в камеру сгорания. Распыление происходит при давлении от 1500 до 4000 фунтов на квадратный дюйм.

Система смазки

Различные цели смазки включают:

1) Уменьшает износ и предотвращает заедание трущихся поверхностей

2) Уменьшает мощность, необходимую для преодоления сопротивления трения

3) Отводит тепло от поршня и др. детали

4) Разделяет поршневые кольца и цилиндры

5) Удаляет инородные материалы из двигателя

В этой системе детали двигателя смазываются под давлением.Масло хранится в масляном поддоне, откуда масляный насос пропускает масло через сетчатый фильтр и доставляет его через фильтр в главный канал. Из основной галереи масло поступает к коренным подшипникам. После смазки коренных подшипников часть масла возвращается в поддон, часть разбрызгивается на стенки цилиндра, а оставшееся масло проходит через отверстие к шатунной шейке. От шатунной шейки масло поступает к поршневому пальцу через отверстие в перемычке шатуна, где оно смазывает поршневые кольца.Для смазки распределительного вала и зубчатых колес масло подается через отдельный маслопровод из масляного канала. Смазка толкателей клапанов осуществляется путем соединения основного масляного канала с направляющими поверхностями толкателей через просверленные отверстия. Наш обзорный курс по механическому экзамену FE подробно объясняет фундаментальные концепции и функциональные применения деталей машиностроительного оборудования.

Маслоохладитель

Маслоохладитель используется для охлаждения смазочного масла. Более высокие температуры уменьшают вязкость масла, что вызывает образование вредной масляной пленки между движущимися частями.Для устранения этого используется маслоохладитель двигателя.

Система впуска

Воздух поступает в отверстие цилиндра по следующему пути:

Воздухоочиститель → Турбонагнетатель → Впускной коллектор → Впускной канал → Впускной клапан → Отверстие цилиндра

· Воздухоочиститель представляет собой фильтр, который предотвращает попадание пыли в отверстие цилиндра. Фильтры обычно имеют поры на поверхности, размер которых измеряется микронами. Самое низкое значение в микронах обычно обеспечивает лучшую фильтрацию.Набор фильтров содержит наружные и предохранительные фильтры в тяжелых дизельных двигателях для лучшей фильтрации.

· Зарядное устройство для клубней — очень важная часть двигателя, которая сжимает воздух из воздушного фильтра. Турбонагнетатели имеют две крыльчатки, закрепленные на одном валу. Эти рабочие колеса приводятся в движение отработанным воздухом. Обычно воздух, всасываемый воздушным фильтром, сжимается перед попаданием в канал цилиндра, что обеспечивает высокую эффективность. Вал будет вращаться со скоростью примерно 100 000 об / мин, что продлит срок службы двигателя.

· Впускной коллектор представляет собой трубу, по которой воздух от турбонагнетателя поступает к впускному отверстию.

· Впускной клапан — это клапан, который пропускает воздух в отверстие цилиндра. Открытие и закрытие клапана контролируется распределительным валом.

Выхлопная система

Выхлопные газы проходят по следующему пути в двигателе:

Отверстие цилиндра → Выпускной клапан → Выпускной канал → Выпускной коллектор → Турбокомпрессор → Глушитель

· Для снижения шума двигателя выхлоп пропускается через глушитель.Выхлопные газы имеют более высокое давление, чем атмосферное; если бы эти газы выбрасывались прямо в атмосферу, раздался бы громкий неприятный шум, похожий на звук выстрела из ружья. Глушитель используется для охлаждения выхлопных газов.

Система охлаждения

Охлаждение двигателя преследует множество целей, в том числе:

1) Поддержание оптимальной температуры для эффективной работы в любых условиях.

2) Чтобы избежать перегрева и защитить компоненты двигателя, включая цилиндры, головку цилиндров, поршни и клапаны.

3) Для сохранения смазывающих свойств масла.

Есть два типа охлаждения:

1) Воздушное охлаждение

2) Водяное охлаждение

Каждый цилиндр в двигателе окружен водяными рубашками. Вода в рубашках поглощает тепло цилиндров. Нагретая вода, проходящая через радиатор, помогает охлаждать воду.

Существует три типа методов водяного охлаждения:

1) Прямой или непрямой метод

2) Термосифонный метод

3) Метод принудительной циркуляции

Инженерам-механикам, готовящимся к экзамену FE, настоятельно рекомендуется изучить нагрев и системы охлаждения перед сдачей экзамена по механике FE.

Электрическая система

Электрическая система двигателя состоит из следующих частей:

1) Стартер
2) Генератор
3) Аккумулятор

· Стартер используется для вращения маховика. Стартер получает питание от аккумулятора. Шестерня стартера входит в зацепление с зубьями кольца маховика и вращается, а затем вращает коленчатый вал. Это вращение коленчатого вала приводит к перемещению поршней в цилиндрах.Поршень всасывает воздух и топливо в камеру сгорания, что приводит к запуску двигателя. После достижения определенных оборотов стартер снимает шестерню с маховика.

· Генератор закреплен на двигателе и имеет шкив. Ремень используется для привода вала генератора. Основная задача генератора — заряжать аккумуляторы.

· Обычно используются две батареи, каждая на 12 Вольт.

Дизельный двигатель — обзор

V Дизельный двигатель

Дизельный двигатель, также известный как двигатель с воспламенением от сжатия, отличается от четырехтактного двигателя SI технологией подачи топлива и, как следствие, сгоранием процесс. Общий цикл четырехтактный (т.е. впуск, сжатие, расширение и выпуск), но в отличие от искрового зажигания, при котором воздушно-топливная смесь втягивается в цилиндр во время такта впуска, только воздух подается в цилиндр во время такт впуска дизельного двигателя.Во время такта сжатия давление и температура воздуха повышаются за счет процесса сжатия. Конструктивно температура воздуха в процессе сжатия выше, чем температура самовоспламенения топлива, предназначенного для использования. Жидкое топливо вводится путем впрыска в цилиндр, когда поршень проходит около верхней мертвой точки. В этот момент цикла топливо самовоспламеняется при входе в цилиндр и горит как диффузионное пламя.

Этот метод подачи топлива дает два очень важных преимущества по сравнению с методами, используемыми в двигателе SI.Во-первых, поскольку во время сжатия в цилиндре находится только воздух, неконтролируемое зажигание не играет роли. Следовательно, можно использовать очень высокие степени сжатия для обеспечения высокой эффективности цикла. На практике необходимы высокие степени сжатия, чтобы обеспечить температуру сжатого воздуха выше, чем температура самовоспламенения используемого топлива. Во-вторых, топливо, впрыскиваемое в цилиндр, начинает гореть, когда попадает в горячие сжатые газы внутри цилиндра. Таким образом, дизельный двигатель не требует дискретного источника зажигания, такого как свеча зажигания.Это позволяет двигателю работать в очень широком диапазоне соотношений воздух-топливо независимо от требований к пределу воспламенения. Кроме того, впрыскивается только топливо, необходимое для выполнения работы, необходимой во время любого заданного цикла двигателя. Поскольку впрыск топлива контролирует работу, производимую двигателем, а не количество воздушно-топливной смеси, подаваемой в двигатель, как в двигателях SI, нет необходимости дросселировать воздух, поступающий в дизельный двигатель. Это почти исключает потери от дросселирования в дизельном двигателе.Таким образом, потери на дросселирование не снижают эффективность двигателя при частичной нагрузке, как это происходит с двигателем SI.

Проблемы с выбросами выхлопных газов дизельных двигателей в первую очередь связаны с выбросами углеводородов, выбросами твердых частиц, выбросами оксидов азота и запахами. Окись углерода редко представляет собой проблему, поскольку общее соотношение воздух-топливо довольно велико, а частичное окисление несгоревшего топлива в выхлопе невелико.

Выбросы углеводородов и твердых частиц связаны с плохой конструкцией распылительной форсунки, подтеканием топливной форсунки и чрезмерным смачиванием стенок цилиндра топливом во время впрыска.Однако нет четкого понимания образования УВ и твердых частиц и их последующего выброса. Следовательно, в обозримом будущем дизельные двигатели будут страдать от этих выбросов.

Выбросы оксида азота являются серьезной проблемой для дизельных двигателей. Поскольку локальную температуру сгорания в дизельных двигателях практически невозможно контролировать, NOx по-прежнему будет проблемой выбросов в обычных дизельных двигателях.

Пахучие компоненты выхлопных газов дизельных двигателей обычно представляют собой высокомолекулярные частично окисленные углеводороды.К сожалению, общее знание того, что они собой представляют, не помогло предотвратить их образование в процессе сгорания дизельного двигателя. В результате попыток снизить выбросы углеводородов и твердых частиц были достигнуты определенные успехи в уменьшении запаха выхлопных газов дизельных двигателей; однако появление запаха выхлопных газов дизельного двигателя остается относительно необъяснимым.

Наддув используется как в двигателях SI, так и в дизельных двигателях для увеличения начального давления в цилиндре в начале такта сжатия.Это позволяет двигателю SI данного размера принимать больший объем топливовоздушного заряда, чем это было бы возможно при только атмосферном давлении, приводящем в действие систему. Дизельный двигатель также может развивать большую мощность при наддуве. Наддув может осуществляться компрессорами с приводом от выхлопных газов (турбонаддув) или непосредственно от коленчатого вала (наддув).

Как работают дизельные автомобили?

Автомобили с дизельным двигателем похожи на автомобили с бензиновым двигателем, поскольку оба используют двигатели внутреннего сгорания.Одно из отличий заключается в том, что дизельные двигатели имеют систему впрыска с воспламенением от сжатия, а не систему с искровым зажиганием, используемую в большинстве бензиновых автомобилей. В системе с воспламенением от сжатия дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания двигателя и воспламеняется за счет высоких температур, достигаемых при сжатии газа поршнем двигателя. В отличие от систем контроля выбросов на автомобилях с бензиновым двигателем, многие автомобили с дизельным двигателем имеют дополнительные компоненты доочистки, которые уменьшают выброс твердых частиц и разлагают выбросы опасного оксида азота (NO _x ) на безвредные азот и воду.Дизельное топливо является обычным транспортным топливом, и в некоторых других вариантах топлива используются аналогичные системы и компоненты двигателя. Узнайте об альтернативных вариантах топлива.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты легкового дизельного автомобиля

Система последующей обработки: Эта система состоит из нескольких компонентов, которые отвечают за фильтрацию выхлопных газов двигателя в соответствии с требованиями по выбросам выхлопных газов. После того, как выхлопные газы двигателя фильтруются через сажевый фильтр (DPF) и катализатор окисления дизельного топлива для уменьшения твердых частиц, жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) впрыскивается в смесь выхлопных газов, затем восстанавливается до азота и воды путем химического преобразования. в селективном каталитическом восстановителе (SCR) перед выбросом в атмосферу через выхлопную трубу автомобиля.

Батарея: Батарея обеспечивает электричество для запуска двигателя и электроники / аксессуаров силового транспортного средства.

Заливная горловина для выхлопных газов дизельного двигателя: Этот порт предназначен для заполнения бака для отработанных газов дизельного двигателя.

Бак с жидкостью для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF): В этом баке содержится жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя, водный раствор мочевины, который впрыскивается в поток выхлопных газов во время избирательного каталитического восстановления.

Электронный блок управления (ЕСМ): ЕСМ управляет топливной смесью, опережением зажигания и системой выбросов; следит за работой автомобиля; предохраняет двигатель от злоупотреблений; а также обнаруживает и устраняет проблемы.

Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки топливного бака.

Топливопровод: Металлическая трубка или гибкий шланг (или их комбинация) подает топливо из бака в систему впрыска топлива двигателя.

Топливный насос: Насос, перекачивающий топливо из бака в систему впрыска топлива двигателя по топливопроводу.

Топливный бак (дизель): Хранит топливо на борту транспортного средства до тех пор, пока оно не понадобится для работы двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания (с воспламенением от сжатия): В этой конфигурации топливо впрыскивается в камеру сгорания и воспламеняется за счет высокой температуры, достигаемой при сильном сжатии газа.

Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и / или электрического тягового двигателя для привода колес.

Что такое дизельный двигатель? Как это работает? — Welland Power

Что такое дизельный двигатель?

Дизельный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, в котором воспламенение от сжатия используется для преобразования энергии дизельного топлива в механическую энергию вращения.Дизельный двигатель был назван в честь его изобретателя Рудольфа Дизеля, который родился в Париже в 1958 году. Первый дизельный двигатель был создан в 1893 году и первоначально был разработан для работы на арахисовом масле.

Дизельное топливо было названо так потому, что оно использовалось для работы дизельных двигателей, дизельные двигатели не были названы в честь топлива, которое во времена первого дизельного двигателя было бесполезным побочным продуктом при извлечении парафина и керосина из сырой нефти. В 1894 году этот продукт отходов получил окончательное название «дизельное топливо».

Как работает дизельный двигатель?

В дизельном двигателе поршни сжимают смесь воздуха (содержащего кислород) с дизельным топливом.Когда этот воздух сжимается в соотношении примерно 15: 1, смесь взрывается, заставляя поршень подниматься и создавая возвратно-поступательное движение. Затем это движение преобразуется коленчатым валом двигателя во вращательное.

Какие основные компоненты в дизельном двигателе?

Топливная система двигателя

Топливная система включает топливный насос высокого давления, подъемный насос, форсунки и все топливопроводы. Также будут некоторые топливные фильтры и, возможно, водоотделитель, предотвращающий повреждение дизельного двигателя некачественным топливом.

Система смазки двигателя / масляная система

Система смазки обеспечивает бесперебойную работу двигателя, предотвращая износ движущихся частей за счет использования масла под давлением для смазки и уменьшения трения. Масляная система будет иметь масляный насос и масляные фильтры, чтобы масло было чистым от загрязнений.

Система охлаждения двигателя

Система охлаждения обрабатывает охлаждающую жидкость двигателя — обычно смесь дистиллированной воды и гликоля с некоторыми дополнительными присадками для предотвращения коррозии.На некоторых двигателях также может быть фильтр охлаждающей жидкости и «водяной насос», который на самом деле является насосом охлаждающей жидкости. Насос охлаждающей жидкости используется для проталкивания охлаждающей жидкости вокруг двигателя и любого устройства, используемого для охлаждения жидкости — обычно радиатора, но иногда и теплообменника.

Выхлопная система двигателя

Очень важно избавиться от отработавших газов сгорания — отвод отработанных газов из цилиндров двигателя через выпускной коллектор в основную систему глушителя, которая снижает шум.Глушитель обычно не является частью двигателя, а является дополнением для снижения шума в соответствии с требованиями клиентов. Выхлопные газы проходят через турбонагнетатель, заставляя его вращаться там, где он установлен.

Двигатели Турбонагнетатель

Большинство двигателей оснащено турбонаддувом. Это устройство сжимает воздух для горения, чтобы сделать двигатель более мощным.

Дизельный двигатель состоит из сотен компонентов, но каковы основные части дизельного двигателя?

1. Блок двигателя
2. Поршни
3. Вал коленчатый
4. ТНВД и система управления двигателем
5. Форсунки
6. Стартер
7. Головка
8. Клапаны
9. Часто Турбокомпрессор
10. Топливные фильтры
11. Масляные фильтры
12. Воздушные фильтры
13. Маховик

Что такое выбросы дизельного топлива

Что такое выбросы дизельного топлива

Вт.Адди Маевски

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Регулируемые выбросы от двигателей внутреннего сгорания включают NOx, PM, HC и CO. С момента принятия первых стандартов выбросов выбросы загрязняющих веществ от дизельных двигателей были сокращены на два порядка. Более поздние правила выбросов также вводят ограничения на выбросы CO ₂ и других парниковых газов.

Введение

Дизельный двигатель, как и другие двигатели внутреннего сгорания, преобразует химическую энергию, содержащуюся в топливе, в механическую энергию. Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов, которая во время идеального процесса сгорания будет производить только диоксид углерода (CO ₂ ) и водяной пар (H ₂ O). Действительно, выхлопные газы дизеля в основном состоят из CO ₂ , H ₂ O и неиспользованной части наддувочного воздуха двигателя. Объемные концентрации этих газов в выхлопных газах дизельных двигателей обычно находятся в следующих диапазонах:

• CO ₂ — 2… 12%
• H ₂ O — 2 … 12%
• O ₂ -3 … 17%
• N ₂ — баланс.

Концентрации зависят от нагрузки двигателя, при этом содержание CO ₂ и H ₂ O увеличивается, а содержание O ₂ уменьшается с увеличением нагрузки на двигатель. Ни один из этих основных выбросов дизельного топлива (за исключением CO ₂ из-за его свойств парникового газа) не оказывает вредного воздействия на здоровье или окружающую среду.

Выбросы дизельного топлива включают также загрязняющие вещества, которые могут иметь неблагоприятные последствия для здоровья и / или окружающей среды. Большинство этих загрязнителей возникает в результате различных неидеальных процессов при сгорании, таких как неполное сгорание топлива, реакции между компонентами смеси при высокой температуре и давлении, сгорание моторного смазочного масла и присадок к маслу, а также сгорание неуглеводородных компонентов дизельного топлива топливо, такое как соединения серы и присадки к топливу. Общие загрязнители включают несгоревшие углеводороды (HC), монооксид углерода (CO), оксиды азота (NOx) или твердые частицы (PM).Общая концентрация загрязняющих веществ в выхлопных газах дизельных двигателей обычно составляет около десятых долей процента — это схематично показано на Рисунке 1. Современные дизельные двигатели, оборудованные устройствами нейтрализации выбросов, такими как NOx, выбрасывают гораздо более низкие, «почти нулевые» уровни загрязняющих веществ. восстановительные катализаторы и сажевые фильтры.

Рисунок 1 . Относительная концентрация выбросов загрязняющих веществ в выхлопных газах дизельных двигателей

Представитель дизельных двигателей до внедрения усовершенствованной системы нейтрализации выхлопных газов

Существуют и другие источники, которые могут способствовать выбросам загрязняющих веществ из двигателей внутреннего сгорания — обычно в небольших концентрациях, но в некоторых случаях содержат материалы с высокой токсичностью.Эти дополнительные выбросы могут включать металлы и другие соединения в результате износа двигателя или соединения, выделяемые катализаторами контроля выбросов (в результате истирания катализатора или улетучивания твердых соединений при высоких температурах выхлопных газов). Катализаторы также могут способствовать образованию новых частиц, обычно не присутствующих в выхлопных газах двигателя. Это особенно актуально, когда катализаторы вводятся в камеру сгорания. Например, некоторые присадки к топливу — так называемые «топливные катализаторы» — используемые для поддержки регенерации сажевых фильтров, связаны с выбросами высокотоксичных диоксинов и фуранов [2532] .Возможность новых выбросов следует учитывать всякий раз, когда добавки (каталитические или нет) вводятся в топливо или смазочное масло, а также когда жидкости попадают в выхлопные газы. Хорошо известным примером является мочевина, используемая в качестве восстановителя NOx в каталитических системах SCR — выбросы от двигателей SCR могут включать аммиак, а также ряд продуктов неполного разложения мочевины. Еще одним источником выбросов может быть низкокачественное топливо — например, остаточное топливо, используемое в крупных судовых двигателях, содержит тяжелые металлы и другие соединения, известные своим неблагоприятным воздействием на здоровье и окружающую среду.

###

Инженерное обучение

---

ЛИСТ НАЗНАЧЕНИЯ

КОНСТРУКЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Номер ведомости задания 2.2

ВВЕДЕНИЕ

— Конструкция дизельного двигателя будет охватывать все компоненты двигателя и их взаимодействие как основа для глубокого понимания проектирование и эксплуатация аварийных дизель-генераторов. Через в уроке будет сделана ссылка на конкретный дизайн компоненты, найденные на Fairbanks Morse 38ND8-1 / 8 (CGN) и Дизели General Motors 16-645E5N LL (CVN).

ТЕМА УРОКА ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Терминал Цель:

—2.0 Контролировать работу и техническое обслуживание CVN и CGN аварийные дизель-генераторы. (JTI: B)

Обеспечивающие цели:

—2.3 Опишите конструкцию следующего дизельного двигателя компонентов:

а. Коленчатый вал в сборе

б. Блок цилиндров

г. Головка блока цилиндров в сборе

г.Поршень в сборе

2.4 Опишите функцию следующих Компоненты дизельного двигателя:

а. Коленчатый вал в сборе

б. Блок цилиндров

г. Головка блока цилиндров в сборе

г. Поршень в сборе

2.5 Опишите работу следующих Компоненты дизельного двигателя:

а. Коленчатый вал в сборе

б. Блок цилиндров

г.Головка блока цилиндров в сборе

г. Поршень в сборе

НАЗНАЧЕНИЕ НА ИЗУЧЕНИЕ

1. Прочтите информационный лист 2.2

2. Набросайте информационный лист 2.2 с помощью вспомогательные цели для урока 2.2 в качестве руководства.

3. Ответьте на учебные вопросы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ

1. Как масло охлаждает нижнюю часть поршень?

2. Какие два типа смазочного масла? отстойники?

3. Каковы три различных типа гильзы цилиндров?

4.Как устроены выпускной и впускной клапаны работать?

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ

КОНСТРУКЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Номер информационного листа 2.2

ВВЕДЕНИЕ

— — Конструкция дизельного двигателя будет охватывать все компоненты двигателя и их взаимодействие как основа для глубокого понимания проектирование и эксплуатация аварийных дизель-генераторов. Через в уроке будет сделана ссылка на конкретный дизайн компоненты, найденные на Fairbanks Morse 38ND8-1 / 8 (CGN) и Дизели General Motors 16-645E5N LL (CVN).

ССЫЛКИ

(a) NAVEDTRA 10539, инженер 3

(б) NAVEDTRA 12149, инженер 2

ИНФОРМАЦИЯ

. И CVN, и CGN используют дизельные двигатели. широко. Основное применение дизелей — для Аварийные дизельные генераторы (ЭДГ). Дизели также можно найти на всех небольших лодках на доска. Хотя маршевые дизели найденные в маленьких лодках намного меньше чем бегемоты, использованные в EDG, они по-прежнему действуют по тому же основному принципу и имеют много одинаковых частей.

. CVN — 4 двигателя General Motors 16-645E5N LL. питание 4 генераторов по 2000 кВт. Два двигателя находятся в носовая часть корабля и две находятся в корме. Все EDG работают на JP-5. Дизели эксплуатируются и обслуживается подразделением РА, состоящим из инженеров.

. CGN — Есть 2 двигателя Fairbanks Morse 38ND8-1 / 8 питание 2 генераторов по 1000 кВт. Один в передней части корабля, а другой находится в кормовой части. Оба EDG работают на JP-5. Дизели эксплуатируются и обслуживается подразделением, состоящим из инженеров.

. Рама двигателя — Дома все движущиеся части дизельного двигателя Двигатель рама обеспечивает монтажные поверхности для аксессуары, хранилище для смазочного масла, каналы для смазочного масла, воды рубашки охлаждения, воздуха и мазут, а также обеспечивает монтаж поверхность для топлива, воздуха, смазочного масла и рубашка водоводы.

. Блок цилиндров — Блок цилиндров является частью рама, которая поддерживает гильзы и головки цилиндров и иногда буду включать картер. Блок цилиндров поддерживает коленчатый вал, распределительный вал и каналы для смазки масло, топливо, воздух и водяное охлаждение рубашки, или эти каналы будет прикреплен к блоку.

-. Блочная конструкция — используется для большинства небольших высокоскоростных устройств. дизельные двигатели, где блоки представляют собой цельнолитую конструкцию для включить блок-картер. Вода в рубашке, смазочное масло и воздушные каналы отлиты за одно целое с блоком двигателя. Большинство двигателей En-bloc используйте масляный поддон для хранения смазочного масла. Эти типы будут встречается в небольших лодках.

-. Сварная конструкция из листовой стали (Фэрбенкс Морзе 38ND8-1 / 8 и GM 16-645E5N LL) — Используется для больших основных двигатели и дизель-генераторы как этот метод конструкция помогает снизить вес двигателя.Сварная стальная пластина конструкция состоит из стальных пластин, приваренных к литым поковкам в области напряжения, такие как коренные подшипники или шатунные подшипники. Каналы для смазочного масла, воды в рубашке, топлива и воздуха будут закрыты. прикрепленные линии и / или будут образованы стальными пластинами.

. Отстойники — отстойники используются как масляный резервуар для смазки. масло на большие дизельные двигатели. Они также являются базой для крепление блока цилиндров. В отстойниках обычно есть тип отверстия, называемый крышкой картера, для доступа к коленчатый вал и подшипники.Есть два типа отстойников:

-. Мокрый картер — (найден на Fairbanks Morse и GM) Масло Резервуар входит в состав картера и основания. Нефть вернется в поддон самотеком после того, как он смазал различные детали дизельного двигателя. В системах этого типа нагнетательный насос забирает масло прямо из поддона и рециркулирует масло через фильтрующее оборудование и дизельный двигатель.

-. Сухой картер — масло перекачивается из поддона-уловителя под картер насосом для удаления смазочного масла и хранится в отдельный резервуар, расположенный под плитами палубы.Отстойник также может включить сетчатый фильтр и фильтр. Промывочный насос сохранит поддон-уловитель (сухой картер) опорожняется при работающем двигателе. Масло забирается из отдельного отстойника / бака и циркулирует. через двигатель с помощью прикрепленного к нему нагнетательного насоса с шестеренчатым приводом. Затем масло под действием силы тяжести вернется в поддон.

. Торцевые пластины — используются на каждом конце блока для добавления прочность и жесткость блока. Торцевые пластины также могут быть используется для монтажных поверхностей для шестерен, используемых для привода распредвалы и аксессуары.(см. рис. 2.2-1)

. Крышки торцевой пластины — Эти крышки обеспечивают монтажная поверхность для шестеренчатых насосов.

. Система откачки картера — Самые большие дизельные двигатели используйте такую ​​выхлопную систему картера, которая сохранит картер под небольшим вакуумом. Основная цель вакуум предназначен для предотвращения утечки масла. Второстепенная цель заключается в удалении взрывоопасных паров, которые могут накапливаться в картер. Их четыре типа картера. систем эвакуации:

-.Система эдуктора воздуха — используется на КУАП, где эдуктор используется для создания вакуума в картере. Эжектор воздуха питание по воздуху от турбонагнетателя.

-. Система нагнетания (Фэрбенкс Морс) — Некоторые 2-х тактные циклов использования продувочного нагнетателя воздуха для создания вакуума на картер.

-. Система Turbo (16-645E5N LL) — 4-тактные двигатели используйте всасываемый воздух, чтобы создать разрежение в картере.

-. Вакуумный насос картера с приводом от двигателя — Используется на Colt- Pielstick и некоторые двигатели ALCO, в которые всасывает вакуумный насос. пар из картера через маслоотделитель.Это позволяет пригодное масло для возврата в поддон двигателя и чистый воздух для подачи атмосфера.

-. В большинстве систем используется какой-либо тип отделения масла. Система, предотвращающая вытягивание масла из картера.

. Крышки — крышки используются для закрытия отверстий и закрывать движущиеся части, такие как клапанные крышки, которые закрывают головка и клапаны, а также крышки воздушных коробок, закрывающие воздушные коробки.

-. Некоторые крышки на картере будут использованы для взрыва. доказательство крышки.В случае взрыва картера крышка откроется. откройте, чтобы сбросить давление, затем снова установите под пружину давление. Это предотвращает повторное попадание кислорода в картер. что может вызвать еще один взрыв или пожар.

) Ни одна крышка не может быть снята в течение как минимум 30 минут после любого типа подозрение на взрыв картера.

) Когда вы удаляете, необходимо уведомить CHENG или Reactor Officer. любая крышка после предполагаемого взрыва картера (включая масляный щуп, также).

) В соответствии с процедурой, противопожарное оборудование должно быть разбито и укомплектован на случай возгорания.

-. В ключевых точках инспекций предусмотрены смотровые крышки.

) Крышки воздушной коробки снимаются для осмотра воздушной коробки, поршневых колец, поршни, впускные каналы и гильзы цилиндров от грязи, масла, царапин и износа.

) Крышки картера снимаются для проверки коленчатый вал, шатуны и подшипники от царапин и износа.

) Крышки клапанов снимаются для проверки клапанов, форсунок, и перемычки мазута.

. Гильза цилиндра — гильза цилиндра является сменным отверстием. в котором едет поршень. Эти съемные вкладыши обеспечивают способ замены отверстия без расточки или замены блок. Есть два основных типа лайнеров:

-. Вкладыши сухого типа используются с блоками, имеющими встроенную воду. куртки (небольшие дизельные двигатели), куда никогда не поступает охлаждающая вода контакт с лайнером.Этот тип будет свободно подходить к блокировка двигателя.

-. Есть два типа мокрых лайнеров:

) Обычная мокрая футеровка — водяная рубашка или каналы для охлаждающей воды образуются блоком двигателя и самим гильзой. Резиновые уплотнительные кольца на оба конца лайнера будут обеспечивать уплотнение, необходимое для охлаждения водные ходы.

) Вкладыши мокрого типа с водяной рубашкой (Fairbanks Morse и 16-645E5N LL) — лайнеры данной конструкции имеют собственную рубашку охлаждающей воды. литой или запрессованной посадкой на лайнер.(см. рис. 2.2-2)

-. Проблемные зоны гильзы цилиндра

) Трещины, сломанные и деформированные гильзы вызваны перегревом, коррозия и неправильная установка. Это может вызвать повреждение поршень. На стенках лайнера часто образуются горячие точки из-за неэффективного рубашка водоочистки.

) Задиры, царапины и / или ускоренный износ вызваны плохим смазка, грязь в масле или всасываемом воздухе.

) Гребни в верхней части гильзы образуются из-за нормального износа и следует удалить.

. Головки цилиндров (GM 16-645E5N LL) — Крышка верхней части цилиндр, закрывающий пространство сгорания. Им скучно с проходками под топливные форсунки и клапаны. Крабовый болт гайки, контактирующие с головкой блока цилиндров, надежно удерживают ее фиксатор ГБЦ в картере. Голова крепится к гильзе цилиндра восемью равномерно расположенными шпильками и гайки, а узел прочно держится в картере, крабами.

-. Правильная установка головки блока цилиндров обеспечивается совмещение патрубка для слива воды и его ответного отверстия в картер.В блок-картер встроены сифонные трубки на второй цилиндр спереди на левом берегу, а второй цилиндр сзади на правом берегу для откачивания воды выпускной коллектор при сливах воды из двигателя. В Головка блока цилиндров изготовлена ​​из высокопрочного сплава чугуна, имеющего литые каналы специальной конструкции для воды и выхлопных газов. Пробурено отверстия для воды в нижней части головки блока цилиндров соответствуют воде сливные отверстия в лайнере. Выхлопные каналы в цилиндре Головка совпадает с ответными локтями в картере, которые проводят выхлопные газы через водяной коллектор к выхлопу многообразие.

-. В центре ГБЦ расположен колодец для применение насос-форсунки. Для обеспечения правильного позиционирования инжектор в головке, ответное отверстие для установочного штифта на инжектор расположен в головке. Коромысла, выпускные клапаны, клапанные перемычки, направляющие клапана, стопорная защелка, топливная форсунка и другие сопутствующие элементы составят полную головку блока цилиндров. сборка.

— Продувочные клапаны используются для:

) Предпусковой осмотр — Двигатель переворачивается топливной рамой. отключен.Ищите воду или смазочное масло, выходящее из продувки. клапаны. Возможно, это указывает на плохую гильзу или головку цилиндра.

) Показания анализа тенденций — это делается путем подключения Kiene индикатор к продувочному клапану при работающем двигателе, чтобы вы могли снимите показания компрессии.

-. Проблемные зоны ГБЦ

) Трещины в головках блока цилиндров могут появиться где угодно, но они будут обычно возникают на тонких участках головы (между клапанами и инжектор), где возникает большая нагрузка.Перегрев, добавление холодная вода к горячим двигателям и неправильная затяжка являются наиболее распространенными причина для взлома головы.

) Искажение — искажение может быть вызвано неправильным затягиванием головки блока цилиндров или перегретые двигатели.

) Горение или коррозия могут быть вызваны выдуванием прокладки головки блока цилиндров или неправильная установка головки.

. Подушки двигателя — Маленькие лодки и некоторые небольшие генераторы часто устанавливаются на виброопоры (обычно резиновые).Большинство крупных дизельных двигателей устанавливаются непосредственно на судах. корпус.

.Подвижные детали дизельного двигателя. Подвижные части дизельного двигателя обеспечить управление элементами необходим для горения и преобразование горения в механическое валовая энергия. Основные движущиеся компоненты коленчатый вал, поршневой узел, шатун, распредвал, клапаны, рабочие шестерня, маховик, гаситель колебаний и различные шестерни.

. Коленчатый вал — самый большой и важный из всех движущиеся компоненты.Коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня и шатуна на вращательное движение, которое можно использовать для привода генераторов, редукторы и т. д. (см. рис. 2.2-3)

-. Фэрбенкс Морс — Верхний и нижний коленчатые валы предназначен для передачи энергии, производимой в цилиндрах, на шестерни вертикального привода и муфта коленчатого вала. Подшипники упорные рядом с вертикальными шестернями и коренными подшипниками скольжения. на каждом поперечном вертикальном элементе блока цилиндров.Опорные поверхности с прецизионной механической обработкой предназначены для основных и шатунные подшипники.

-. Звездочка коленчатого вала цепного привода ГРМ находится закреплен на верхнем коленчатом валу со стороны управления. Воздух распределительный вал пускового распределителя также прикреплен к управляющему концу верхний коленвал. На приводной стороне шестерня привода нагнетателя с ключом и также удерживается прижимной пластиной к верхнему коленчатый вал. Шестерня привода гибкого насоса для привода Губернатор и насосы прикреплены к нижнему коленчатому валу на контрольном конце.

-. На приводной стороне гибкая полумуфта коленчатого вала крепится установленными болтами к фланцу коленчатого вала. Этот гибкая муфта передает мощность, развиваемую двигателем, на генератор. Коленчатые валы просверлены для смазки (Фэрбенкс Морзе.) Они получают масло из главной галереи смазочного масла через линия перемычки. Масло проходит через коренной подшипник, затем попадает в шатунный подшипник, затем через просверленный проход в шатун для смазки поршневого пальца.Затем масло проходит вокруг поршневого пальца и распыляется на нижнюю часть поршня корона, чтобы помочь в охлаждении. Масло самотеком стекает обратно в поддон.

-. GM 16-645E5N LL — Коленвал капельной ковки материал из углеродистой стали с индукционной закалкой втулки и шатунной шейки журналы. В 16-цилиндровых двигателях коленчатый вал состоит из две секции, фланцы которых соединены болтами. Основной подшипник шейки имеют диаметр 7-1 / 2 дюйма и шатунные шейки 6-1 / 2 дюйма. Два Половинки коленчатого вала соединены фланцевым соединением.Предусмотрены противовесы, обеспечивающие стабильную работу и все коленчатые валы динамически сбалансированы.

. Шатуны — Шатуны (шатуны) служат как связующее звено между коленчатым валом и поршнем. Шатуны иметь глаз на одном конце, а другой конец расщеплен (соединяется с коленчатым валом). На каждом конце будет какой-то тип несущая поверхность. На шатунах используются два типа шатунов. большинство дизельных двигателей ВМФ. (см. рис. 2.2-4)

-. Обычный — используется на поршне с противоположным расположением (Фэрбенкс Морс), в линейные и V-образные двигатели (при смещении).Они будут пробурены для смазочное масло для прохождения.

. Поршневые пальцы (штифты) — используются для соединения поршень к шатуну. Обычно они полые, чтобы обеспечивают максимальную прочность при меньшем весе.

-. Три типа поршневых пальцев

) Полностью плавающий — Удерживается фиксаторами поршневого пальца в поршне

) Полуплавающие — Свободно подходят к выступу поршня и фиксируются у шатуна

) Стационарные пальцы — запрессовываются в бобышку поршня и поплавок или перемещение на шатуне

.Поршень в сборе — Поглощает давление от горения и передает его шатун. В большинстве дизельных двигателей используется Тип ствола поршневой.

. Ствол типа поршневой конструкции

-. Заводная головка — это головка или верхняя часть поршня, которая получит все тепло сгорания. Коронка слегка сужается к учитывайте расширение, вызванное теплом сгорания. В нижняя сторона короны часто ребристая, чтобы обеспечить дополнительную прочность и увеличить площадь охлаждения. Верх может иметь разные конструкции для турбулентности или чтобы учесть выступы в камера сгорания.

-. Ствол (юбка) получает боковую тягу от коленчатого вала и удерживает поршень в правильном положении в цилиндр. Юбка также имеет канавки для всех поршневые кольца.

-. Кольцевые канавки и пазы будут удерживать и правильно размещать поршневые кольца по юбке поршня. Некоторые земли для маслосъемные кольца имеют сливные отверстия внутри поршня.

-. Бобышка поршня — это усиленная область, в которой поршень штифт подходит для соединения шатуна и поршня все вместе.

-. Фэрбенкс Морс имеет поршневой тип ствола.

. Нетрадиционный поршень — какой-то дизельный двигатель производители разработали поршни с разными методы охлаждения, помогающие снизить вес поршня.

-. Камеры охлаждения — некоторые поршни могут иметь систему охлаждения. камера, которая удерживает масло под днищем поршня или циркулирует масло под днищем поршня или циркулирует масло за поршневыми кольцами. Некоторые охлаждающие камеры имеют ребра для облегчения охлаждения.

-.Состав — Для снижения веса и сохранения прочности, В поршнях ALCO используется чугунная головка, прикрепленная болтами к алюминиевому стволу.

. Поршень цапфы (16-645E5N LL) — Корона и юбка ездить на носителе, поэтому поршень может вращаться на носителе упорная шайба и удерживается стопорным кольцом. Большинство Поршни цапфового типа охлаждаются насосами охлаждения поршней.

. Поршневые кольца — Поршневые кольца в дизельных двигателях очень важно для эффективности двигателя. Они обслуживают трех функции: уплотнение камеры сгорания, контроль смазки стенок цилиндра и передачи тепла.Есть два типы поршневых колец, классифицируемые по назначению, которое они служат: компрессия и контроль масла.

-. Компрессионные кольца — служат двум целям: они герметизируют пространство сгорания и передают тепло от поршня к втулка цилиндра.

) Большинство из них изготовлено из чугуна, а некоторые могут иметь специальную бронзу. вставка для облегчения уплотнения при износе колец.

) Концевые разрезы различаются, некоторые могут быть квадратными, внахлест или диагональным разрезом.

) Количество колец зависит от конструкции двигателя.

) Установка компрессионного кольца

-) Перед установкой всегда проверяйте зазор между торцами.

— ) Кольца должны быть смещены на 180 вне линии с выступом поршня.

-. Кольца контроля масла — служат двум целям. Они контролируют смазочные материалы, используемые для смазывания стенок гильз цилиндров и предотвращающие попадание избыточного масла в камеру сгорания.Они также будут передают тепло от поршня к гильзе цилиндра.

) Они будут изготовлены из того же материала, что и компрессионные кольца, но может быть целых три штуки.

) Количество колец и расположение колец будет варьироваться в зависимости от каждого конструкция двигателя.

) Важно, чтобы скошенная кромка маслосъемных колец была установлен правильно, краем вниз.

-.Общие проблемы с поршневыми кольцами

) Обрыв кольца чаще всего вызван неправильной установкой или неправильная посадка.

) Кольца заедания чаще всего возникают при работе вне параметр (без нагрузки).

) Чрезмерный износ поршневых колец вызван однотипными проблемы, возникающие из-за износа цилиндров, грязного масла или всасываемого воздуха, и неправильная рабочая температура.

. GM 16-645E5N LL описание

-.Состоит из поршня из чугунного сплава, четырех компрессионных колец, и два маслосъемных кольца. Используется поршневой держатель цапфового типа. с поршневым узлом, чтобы поршень мог вращаться или плавать во время работы двигателя. Перевозчик удерживается на позиции в поршень стопорным кольцом внутри поршня. Полированный поршневой палец установлен в держателе в контакте с подшипником вставьте, и узел прикручивается к верхнему концу шатун.

-. Внутренние части поршня смазываются и охлаждаются. масляным охлаждением поршня.Охлаждающее масло направляется через просверленное отверстие. проход в держателе поршня, циркулирует вокруг днища поршня области, а затем стекает через два отверстия в держателе, расположенном по адресу конус.

-. Поршни проходят фосфатную обработку, чтобы облегчить работу юбки. смазка при работе двигателя. Этот процесс вытравливает поверхность и образует неметаллическую, абсорбирующую масло, антифрикционную покрытие, которое способствует быстрому приработке и сокращает последующие носить.

-. Поршневой палец изготовлен из стального сплава, с внешняя поверхность науглерожена, отшлифована, притерта и отполирована до зеркальная отделка.Штифт устанавливается в верхней части соединительного шток и колеблется в подшипниковых вкладышах держателя. Два болты проходят через верхний конец шатуна и ввинтить в поршневой палец.

. Fairbanks Morse 38ND8-1 / 8 описание

-. Поршни имеют три компрессионных кольца, один маслосъемник и одно маслосливное кольцо. Поршневой палец поддерживается поршнем. вставлять. Смазочное масло течет через шток вокруг наружная канавка во втулке шатуна в поршень корона, откуда она разряжена.Втулка шатуна вдавливается в ушко шатуна. Нижняя соединительная стержни на четыре дюйма длиннее, чем верхние шатуны. В болты устанавливаются через стержень сначала на верхний коленчатый вал, и сначала через крышку на нижнем коленчатом валу.

-. Каждый шатун прикреплен к коленчатому валу с помощью вкладыши подшипников. Вкладыши подшипников изготовлены из литого алюминия. и скрепляются вместе как одно целое. Одна половина оболочки вставляется в крышку шатуна, а другая половина вставляется в шатун.

.Распределительный вал — вал с эксцентриком. выступы, приводимые коленчатым валом в контролировать работу форсунки и клапана через узел коромысла. (см. рис. 2.2-5)

. Распределительные валы обычно представляют собой цельнокованую конструкцию, кованые. низкоуглеродистый стальной сплав. Кулачки карбонизированы для твердость.

. Кулачки на распредвале состоят из бока и носка.

. Общие проблемы распредвалов

-. Основная проблема — износ кулачков из-за отсутствия смазочного масла. или неправильная смазка.

-. Распредвалы могут сломаться, но это не обычное явление. вхождение.

. Приводной механизм — Приводной механизм (клапан и инжектор) предназначены для преобразования вращательного движения распредвала на возвратно-поступательное движение, чтобы открывать и закрывать клапаны и управляют форсунками. Механизмы, которые будут управлять клапанами и форсунками состоят из толкателей, нажимать штоки, коромысла и мосты клапанов. (см. рис. 2.2-6)

-. Последователи кулачка — Большинство кулачковых подписчиков относятся к рокерскому типу и ездить на распределительном валу, где они передают действие кулачок к толкателю.

-. Толкатель — полая трубка, которая служит связующим звеном между ведомый и коромысло.

-. Коромысло — передает движение толкателя на клапаны и форсунки. Они из литой или штампованной стали. конструкция и ездить на втулке.

-. Клапанный мост — используется как связующее звено между двумя клапанами, поэтому что они могут управляться одновременно одним и тем же рокером рука.

. Клапаны — используются для регулирования потока выхлопных газов. и всасываемый воздух на 4-тактных дизелях и поток выхлопные газы двухтактных дизельных двигателей (двигатели простого действия).Они также герметизируют пространство сгорания. во время эволюции мощности и сжатия. Клапаны закрываются за счет натяжения пружины и открываются распредвалом и коромысла в сборе.

-. Конструкция — Впускные клапаны изготовлены из низкоуглеродистой стали, в то время как выпускные клапаны используют хромистую сталь или сталь с высоким никелевый сплав.

-. Клапаны обычно имеют угол от 35 до 45 лица.

. Направляющие клапана — сменные втулки в головке, в которой клапаны ездят.

.Седла клапанов — сменные вставки, усаженные до поместиться в головку блока цилиндров. Большинство седел клапанов отшлифованы 1/2 меньше клапана, чтобы учесть расширение.

. Пружины клапана — удерживают клапан плотно закрытым. Они должен быть достаточно прочным, чтобы быстро закрыть клапан и сохранить он закрыт.

Держатели клапана — Зафиксируйте шток клапана, чтобы клапан на месте. Хранители и клапаны должны быть заменен как единица.

. Маховики — изготовлены из чугуна с достаточным вес для ограничения колебаний скорости.Магазин маховика поднимает энергию во время энергетического события и возвращает ее во время остальные события. При этом маховик:

-. Сохраняет изменение скорости в желаемых пределах при всех нагрузках

-. Ограничивает увеличение и уменьшение скорости во время резкие изменения нагрузки

-. Помогает заставить поршень пройти сжатие событие при работе на малых оборотах или холостом ходу

-. Обеспечивает рычаги или механическое преимущество для пусковой двигатель через коронную шестерню для пуска двигателя

.Запирающая шестерня дизельного двигателя — Запорная шестерня установлена вручную переворачивать двигатель для осмотра, ремонта, синхронизации, и проверка дизельного двигателя на свободу движение до старта.

. Гасители колебаний — не всегда можно сделать коленчатый вал настолько жесткий, что резонирует с некоторыми из гармоники более высокого порядка собственной частоты не будут происходят в рабочем диапазоне. Поэтому коленчатые валы оснащены гасителями вибрации для предотвращения опасная вибрация.Обычно они прикреплены к коленчатому валу на конце, противоположном маховику. В гасители вибрации обычно имеют вязкий наполнитель или гидравлический лопаточный тип.

. Шестерни — используются для синхронизации двигателя между коленчатый вал, распределительный вал и для привода различных двигателей аксессуары (насосы, воздуходувки, балансирный вал и др.)

-. Большинство шестерен, используемых в дизельных двигателях, изготовлены из чугуна и бывают прямозубые или спиральные.

-. Шестерни обычно смазываются либо распылительными форсунками, либо смазка разбрызгиванием, или в некоторых случаях смазочное масло возвращается в картер может смазывать шестерни.

. Подшипники дизельного двигателя

.

. Подшипник — это обработанная деталь, которая передает силы нагрузок от движущихся частей к неподвижным частям.

-. Два основных типа подшипников — это подшипники вращения. и подшипники возвратно-поступательного движения.

-. Подшипники и втулки вращательного движения могут быть опорный подшипник, упорный подшипник или их комбинация.

) Опорные подшипники обеспечивают опору перпендикулярно оси вращения.

) Упорные подшипники обеспечивают опору вдоль оси вращения.

) Некоторые подшипники выдерживают обе нагрузки.

-. Конструкция подшипника — подшипники дизельного двигателя работают в менее чем благоприятные условия, такие как колеблющаяся нагрузка, высокая смазка температура масла, загрязнение смазочного масла и изменение вязкости. Следовательно, подшипники должны быть сконструированы со следующими характеристики:

) Хорошая заделка

) Высокая усталостная прочность

) Хорошая совместимость

) Хорошая связь между слоями

.Втулки — обычно используются в дизельных двигателях для вращения движение, такое как коленчатые и распределительные валы, или возвратно-поступательное движение движение, такое как поршневые пальцы и втулки коромысел. Большинство втулки изготавливаются из бронзы или бронзы с баббитом оболочка.

-. Шатун и коренные подшипники

) Они собраны пополам для облегчения установки. Подшипники в современных дизелях используются подшипники прецизионного типа, которые не нуждаются в установлен на вал. Обычно они имеют канавки для смазки.

) Используемые в современных дизелях подшипниковые материалы обычно являются одним из четыре типа материала.

-) Задняя часть из бронзы или стали Satco — Задняя часть из стали или бронзы и Опорная поверхность — Satco (99% свинца и 1% олова).

—) Трехметаллический подшипник — будет иметь стальную заднюю часть, промежуточный слой из бронзы и лицевая сторона изготовлена ​​из баббита на основе свинца и олова

— ) Медный свинец — Если у них есть спинка, она обычно будет сделана из стали, олова или покрытие из индия для предотвращения коррозии.

— ) Алюминиевый сплав — Если у них есть задняя часть, они будут из стали с опорная поверхность с содержанием олова 6%.

) Установка подшипника — Важно, чтобы подшипники были установлены правильно (сверху и снизу). Также важно сохранить подшипники. чистым и хорошо смазанным перед установкой. Крышки подшипников должны быть затянут должным образом, чтобы обеспечить надлежащую затяжку.

) Проблемы с подшипниками — Подшипники, за которыми правильно ухаживают, прослужат долго. почти бесконечно.Самый большой враг любого подшипника двигателя — это грязь и некачественная смазка. Если дизельный двигатель имеет хорошее качество смазочного масла программа управления и работает в рамках заданных параметров двигателя (температуры и давления) подшипники прослужат бесконечно.

) Показания прогиба коленчатого вала — Показания прогиба отличный метод для определения двигателя, центровки и главного износ подшипников. Показания прогиба следует снимать согласно запланированному. система технического обслуживания, когда проводится дизельный осмотр, когда подозрение на проблему возникает при приземлении или столкновении, а также после периода постановки в сухой док.

Как работает дизельный двигатель

Традиционно, дизельные двигатели всегда считались шумными, вонючими и слабый двигатели мало пользы, кроме грузовиков, такси и фургонов. Но дизельные двигатели и их система впрыска стали более совершенными, В 80-е годы эта ситуация изменилась. В Великобритании в 1985 г. было почти Продано 65000 дизельных автомобилей (около 3,5% от общего количества проданных автомобилей), по сравнению с 5380 в 1980 году.

Двигатель воспламенения от сжатия

Многие автомобильные дизели основаны на существующих конструкциях бензиновых двигателей, но основные компоненты усилены, чтобы выдерживать повышенное давление.Топливо подается от ТНВД и дозатора, которые обычно устанавливаются сбоку от блока цилиндров. Никакой системы электрического зажигания не требуется.

Основным преимуществом дизельных двигателей перед бензиновыми двигателями является их более низкая эксплуатационные расходы. Отчасти это связано с большей эффективностью высоких степень сжатия дизельный двигатель и отчасти из-за более низкой цены на дизельное топливо топливо — хотя разница в цене варьируется, поэтому преимущество использования дизельный автомобиль будет немного дешевле, если вы живете в районе с высокими ценами. дизельное топливо Межсервисные интервалы также часто бывают длиннее, но многие дизельные модели требуют более частой замены масла, чем их бензиновые аналоги.

Повышение мощности

Главный недостаток дизельного автомобиля — его более низкая производительность по сравнению с бензиновые двигатели эквивалентной мощности. Один из способов решения проблемы — просто увеличить размер двигателя, но это часто приводит к значительному увеличению веса. Некоторые производители добавляют турбокомпрессоры к их двигателям, чтобы сделать их конкурентоспособные с точки зрения производительности; Среди них Rover, Mercedes, Audi и VW. производители турбодизелей.

Как работают дизельные двигатели

Индукционная

Когда поршень начинает двигаться вниз по каналу, впускной клапан открывается, и воздух всасывается.

Сжатие

Впускной клапан закрывается в конце хода. Поршень поднимается для сжатия воздуха.

Зажигание

Топливо впрыскивается в верхней части хода.Он воспламеняется и заставляет поршень опускаться.

Выхлоп

При движении поршня вверх выпускной клапан открывается, и сгоревший газ удаляется.

Дизельный двигатель работает иначе, чем бензиновый, даже если они общие основные компоненты, и оба работают на четырехтактном цикл . Главный различия заключаются в способе воспламенения топлива и в том, как регулируется.

В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь воспламеняется от Искра .В дизеле двигатель, зажигание достигается сжатие одного воздуха. Типичное сжатие соотношение для дизельного двигателя это 20: 1 по сравнению с 9: 1 для бензинового двигателя. При таком сильном сжатии воздух нагревается до температуры, достаточно высокой, чтобы зажигать топливо самопроизвольно, без искры и, следовательно, система зажигания.

Бензиновый двигатель всасывает переменное количество воздуха на одно всасывание. Инсульт , то точное количество в зависимости от открытия дроссельной заслонки. С другой стороны, дизельный двигатель. рука всегда втягивает одинаковое количество воздуха (при каждой частоте вращения двигателя) через нерегулируемый впускной тракт, который открывается и закрывается только впуском клапан (нет ни карбюратор ни дроссельной заслонки).

Когда поршень достигает эффективного конца своего индукция ход, вход клапан закрывается. Поршень, приводимый в движение силой других поршней и импульс маховик , перемещается на вершину цилиндр , сжимая воздух примерно в двадцатую часть своего первоначального объем .

Когда поршень достигает максимума своего хода, точно отмеренное количество дизельное топливо впрыскивается в камера сгорания . Тепло от сжатия немедленно воспламеняет топливно-воздушную смесь, вызывая ее возгорание и расширение.Этот силы поршень вниз, поворачивая коленчатый вал .

По мере продвижения поршня вверх цилиндр на выпускной ход , выпускной клапан открывается и позволяет сгоревшим и расширенным газам проходить вниз по выхлопная труба . В конце такта выпуска цилиндр готов к новому заряжать из воздуха.

Конструкция двигателя

Основные компоненты дизельного двигателя похожи на компоненты бензинового двигателя. и выполнять ту же работу. Однако деталей дизельного двигателя приходится производить много сильнее, чем их аналоги с бензиновым двигателем, из-за гораздо более высоких нагрузок вовлеченный.

Стены дизеля блокировка двигателя обычно намного толще блока разработаны для бензинового двигателя, и у них есть больше перемычек, чтобы обеспечить дополнительные прочность и способность поглощать стрессы. Помимо большей прочности, сверхмощный block также может более эффективно снижать шум.

Поршни, шатуны , коленчатые валы и несущий шапки должны быть сделаны сильнее, чем их аналоги с бензиновым двигателем. В крышка цилиндра дизайн должен сильно отличаться из-за топливные форсунки а также из-за формы своего горение и вихревые камеры.

Инъекция

Прямой впрыск

Прямой впрыск означает, что топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания в верхней части днища поршня. Форма камеры лучше, но труднее заставить топливо правильно смешиваться с воздухом и гореть без резкого, характерного дизельного «стука».

Для любого двигатель внутреннего сгорания для бесперебойной и эффективной работы топливо и воздух необходимо тщательно перемешать.Проблемы смешения топлива и воздуха являются особенно хорош в дизельном двигателе, где воздух и топливо вводятся на разное время в течение цикла и должны перемешиваться внутри цилиндров.

Существует два основных подхода: прямой впрыск и непрямой впрыск. Традиционно использовалась непрямая инъекция, потому что это самый простой способ введения турбулентность так что впрыскиваемый топливный спрей хорошо смешивается с сжатый воздух в камере сгорания.

В двигателе с непрямым впрыском имеется небольшая спиральная вихревая камера (также называется камерой предварительного сгорания), в которую инжектор впрыскивает топливо прежде, чем он достигнет самой основной камеры сгорания.Вихревая камера создает турбулентность в топливе, чтобы оно лучше смешивалось с воздухом при сгорании камера.

Недостатком этой системы является то, что вихревая камера эффективно становится часть камеры сгорания. Это означает, что камера сгорания как все имеет неправильную форму, что вызывает проблемы с горением и затрудняет эффективность.

Непосредственный впрыск

Непрямой впрыск

Непрямой впрыск означает, что топливо впрыскивается в небольшую камеру предварительного сгорания.Это ведет к основной камере сгорания. Такая конструкция нарушает идеальную форму камеры сгорания.

Двигатель с прямым впрыском не имеет вихревой камеры, в которую подается топливо. впрыскивается — топливо попадает прямо в камеру сгорания. Инженеры должны очень внимательно относиться к конструкции камеры сгорания. в головке поршня, чтобы обеспечить достаточную турбулентность.

Контроль скорости

Свечи накаливания

Для предварительного нагрева головки цилиндров и блока цилиндров перед холодным запуском в дизельном топливе используются свечи накаливания.Они выглядят как короткие короткие свечи зажигания и подключены к электрической системе автомобиля. Элементы внутри очень быстро нагреваются при подаче питания. Свечи накаливания активируются либо вспомогательным положением переключателя на рулевой колонке, либо отдельным переключателем. На последних моделях они автоматически отключаются, когда двигатель запускается и разгоняется до скорости выше холостого хода.

Дизельный двигатель не дросселируется, как бензиновый двигатель, поэтому количество воздуха всасывается при любой частоте вращения двигателя всегда одинаково.Обороты двигателя регулируется исключительно количеством топлива, впрыснутого в камеру сгорания — с большим количеством топлива в камере сгорание более ожесточенное и увеличивается мощность произведено.

ускоритель педаль соединена с дозатором двигателя система впрыска, а не дроссельная заслонка, как на бензине двигатель.

Остановка дизеля по-прежнему включает выключение ключа зажигания, но, скорее, чем отсечение искр, это закрывает электрический соленоид что отсекает подача топлива на форсунку насос узла учета и распределения топлива.В этом случае двигателю необходимо использовать лишь небольшое количество топлива, прежде чем он начнет работать. остановка. Фактически, дизельные двигатели останавливаются быстрее, чем бензиновые. потому что гораздо более сильное сжатие оказывает большее замедляющее действие на двигатель.

Запуск дизеля

Как и в случае с бензиновыми двигателями, дизельные двигатели запускаются поворотом электрический мотор , с которого начинается воспламенение от сжатия цикл. Когда холодно, однако дизельные двигатели сложно запустить просто потому, что.сжатие воздух не приводит к температуре, достаточно высокой для воспламенения топлива.

Чтобы обойти проблему, производители соответствовать свечи накаливания . Это маленькие электронагреватели, питаемые от автомобильной аккумулятор , которые включены несколько секунд до попытки запуска двигателя.

Дизельное топливо

Топливо, используемое в дизельных двигателях, сильно отличается от бензина. это немного менее рафинированный, в результате получается более тяжелый, более вязкий и менее летучий жидкость .Эти физические характеристики часто приводят к тому, что именуется «дизельное топливо» или «мазут». На дизельных насосах в гараже АЗС его часто называют «дерв», сокращенно от «дорога с дизельным двигателем». транспортных средств.

Дизельное топливо может немного затвердеть или даже затвердеть при очень низких температурах. Погода. Это усугубляется тем фактом, что он может поглощать очень маленькие количество воды, которая может замерзнуть. Все виды топлива поглощают крошечные количества вода из атмосферы и утечка в подземные резервуары для хранения довольно часто.Дизельное топливо может выдерживать содержание воды до 50 или 60 частей на миллион без проблем — чтобы представить это в перспективе, это примерно четверть кружки воды на каждые десять галлонов топлива.

Замерзание или восковая депиляция могут блокировать топливные магистрали и форсунки и предотвратить двигатель не работает. Вот почему в очень холодную погоду вы будете время от времени можно увидеть людей, играющих с паяльными лампами на топливных магистралях своих грузовиков.

.