Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как топливо воспламеняется в дизельном двигателе


ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — ПРИНЦИП РАБОТЫ. — DRIVE2

На первый взгляд дизельный двигатель почти не отличается от обычного бензинового — те же цилиндры, поршни, шатуны. Главные и принципиальные отличия заключаются в способе образования и воспламенения топливо-воздушной смеси. В карбюраторных и обычных инжекторных двигателях приготовление смеси происходит не в цилиндре, а во впускном тракте. В бензиновых двигателях с непосредственным впрыском смесь образуется так же как и в дизелях- непосредственно в цилиндре. В бензиновом моторе топливо-воздушная смесь в цилиндре воспламеняется в нужный момент от искрового разряда. В дизеле же топливо воспламеняется не от искры, а вследствие высокой температуры воздуха в цилиндре.
Рабочий процесс в дизеле происходит следущим образом: вначале в цилиндр попадает чистый воздух, который за счет большой степени сжатия (16-24:1) разогревается до 700-900°С. Дизтопливо впрыскивается под высоким давлением в камеру сгорания при подходе поршня к верхней мертвой точке. А так как воздух уже сильно разогрет, после смешивания с ним происходит воспламенение топлива. Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления в цилиндре — отсюда повышенная шумность и жесткость работы дизеля. Такая организация рабочего процесса позволяет использовать более дешевое топливо и работать на очень бедных смесях, что определяет более высокую экономичность. Дизель имеет больший КПД (у дизеля – 35–45%, у бензинового – 25–35%) и крутящий момент. К недостаткам дизельных двигателей обычно относят повышенную шумность и вибрацию, меньшую литровую мощность и трудности холодного пуска. Но описанные недостатки относятся в основном к старым конструкциям, а в современных эти проблемы уже не являются столь очевидными.
КОНСТРУКЦИЯ.

ОСОБЕННОСТИ.

Как уже отмечалось, конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя. Однако аналогичные детали у дизеля существенно усилены, чтобы воспринимать более высокие нагрузки — ведь степень сжатия у него намного выше (16-24 единиц против 9-11 у бензинового). Характерная деталь в конструкции дизелей — это поршень. Форма днища поршней у дизелей определяется типом камеры сгорания, поэтому по форме легко определить, какому двигателю принадлежит данный поршень. Во многих случаях днище поршня содержит в себе камеру сгорания. Днища поршней находятся выше верхней плоскости блока цилиндров, когда поршень находится в верхней точке своего хода. Так как воспламенение рабочей смеси осуществляется от сжатия, в дизелях отсутствует система зажигания, хотя свечи могут применяться и на дизеле. Но это не свечи зажигания, а свечи накаливания, которые предназначены для подогрева воздуха в камере сгорания при холодном пуске двигателя.
Поршни и свечи дизеля
Технические и экологические показатели автомобильного дизельного двигателя в первую очередь зависят от типа камеры сгорания и системы впрыскивания топлива.

ТИПЫ КАМЕР СГОРАНИЯ.

Форма камеры сгорания значительно влияет на качество процесса смесеобразования, а значит и на мощность и шумность работы двигателя. Камеры сгорания дизельных двигателей разделяются на два основных типа: неразделенные и разделенные.
Несколько лет назад на рынке легкового машиностроения доминировали дизели с разделенными камерами сгорания. Впрыск топлива в этом случае осуществляется не в надпоршневое пространство, а в специальную камеру сгорания, выполненную в головке блока цилиндров. При этом различают два процесса смесеобразования: предкамерный (его еще называют форкамерным) и вихрекамерный.
Камеры сгорания дизелей
При форкамерном процессе топливо впрыскивается в специальную предварительную камеру, связанную с цилиндром несколькими небольшими каналами или отверстиями, ударяется об ее стенки и перемешивается с воздухом. Воспламенившись, смесь поступает в основную камеру сгорания, где и сгорает полностью. Сечение каналов подбирается так, чтобы при ходе поршня вверх (сжатие) и вниз (расширение) между цилиндром и форкамерой возникал большой перепад давления, вызывающий течение газов через отверстия с большой скоростью.
Во время вихрекамерного процесса сгорание также начинается в специальной отдельной камере, только выполненной в виде полого шара. В период такта сжатия воздух по соединительному каналу поступает в предкамеру и интенсивно закручивается (образует вихрь) в ней. Впрыснутое в определенный момент топливо хорошо перемешивается с воздухом.
Таким образом, при разделенной камере сгорания происходит как бы двухступенчатое сгорание топлива. Это снижает нагрузку на поршневую группу, а также делает звук работы двигателя более мягким. Недостатком дизельных двигателей с разделенной камерой сгорания являются: увеличение расхода топлива вследствие потерь из-за увеличенной поверхности камеры сгорания, больших потерь на перетекание воздушного заряда в дополнительную камеру и горящей смеси обратно в цилиндр. Кроме того, ухудшаются пусковые качества.
Дизельные двигатели с неразделенной камерой называют также дизелями с непосредственным впрыском. Топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, камера сгорания выполнена в днище поршня. До недавнего времени непосредственный впрыск использовался на низкооборотистых дизелях большого объема (проще говоря, на грузовиках). Хотя такие двигатели экономичнее моторов с разделенными камерами сгорания, их применение на небольших дизелях сдерживалось трудностями организации процесса сгорания, а также повышенными шумом и вибрацией, особенно в режиме разгона.
Сейчас благодаря повсеместному внедрению электронного управления процессом дозирования топлива удалось оптимизировать процесс сгорания топливной смеси в дизеле с неразделенной камерой сгорания и существенно снизить шумность. Новые дизельные двигатели разрабатываются только с непосредственным впрыском.

СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ.

Важнейшим звеном дизельного двигателя является система топливоподачи, обеспечивающая поступление необходимого количества топлива в нужный момент времени и с заданным давлением в камеру сгорания.

Система питания дизеля.

Топливный насос высокого давления (ТНВД), принимая горючее из бака от подкачивающего насоса (низкого давления), в требуемой последовательности поочередно нагнетает нужные порции солярки в индивидуальную магистраль гидромеханической форсунки каждого цилиндра. Такие форсунки открываются исключительно под воздействием высокого давления в топливной магистрали и закрываются при его снижении.
Существует два типа ТНВД: рядные многоплунжерные и распределительного типа. Рядный ТНВД состоит из отдельных секций по числу цилиндров дизеля, каждая из которых имеет гильзу и входящий в нее плунжер, который приводится в движение кулачковым валом, получающим вращение от двигателя. Секции таких механизмов расположены, как правило, в ряд, отсюда и название — рядные ТНВД. Рядные насосы в настоящее время практически не применяются ввиду того, что они не могут обеспечить выполнение современных требований по экологии и шумности. Кроме того, давление впрыска таких насосов зависит от оборотов коленвала.
Распределительные ТНВД создают значительно более высокое давление впрыска топлива, нежели насосы рядные, и обеспечивают выполнение действующих нормативов, регламентирующих токсичность выхлопа. Этот механизм поддерживает нужное давление в системе в зависимости от режима работы двигателя. В распределительных ТНВД система нагнетания имеет один плунжер-распределитель, совершающий поступательное движение для нагнетания топлива и вращательное для распределения топлива по форсункам.

Эти насосы компактны, отличаются высокой равномерностью подачи топлива по цилиндрам и отличной работой на высоких оборотах. В то же время они предъявляют очень высокие требования к чистоте и качеству дизтоплива: ведь все их детали смазываются топливом, а зазоры в прецизионных элементах очень малы.
Ужесточение в начале 90-х законодательных экологических требований, предъявляемых к дизелям, заставило моторостроителей интенсивно совершенствовать топливоподачу. Сразу же стало ясно, что с устаревшей механической системой питания эту задачу не решить. Традиционные механические системы впрыска топлива имеют существенный недостаток: давление впрыска зависит от частоты вращения двигателя и нагрузочного режима. Это значит, что при низкой нагрузке давление впрыска падает, в результате топливо при впрыске плохо распыляется, попадая в камеру сгорания слишком крупными каплями, которые оседают на ее внутренних поверхностях. Из-за этого уменьшается КПД сгорания топлива и повышается уровень токсичности отработанных газов.
Кардинально изменить ситуацию могла только оптимизация процесса горения топливо — воздушной смеси. Для чего надо заставить весь её объём воспламениться в максимально короткое время. А здесь необходима высокая точность дозы и точность момента впрыскивания. Сделать это можно, только подняв давление впрыска топлива и применив электронное управление процессом топливоподачи. Дело в том, что чем выше давление впрыска, тем лучше качество его распыления, а соответственно – и смешивания с воздухом. В конечном итоге это способствует более полному сгоранию топливо-воздушной смеси, а значит и уменьшению вредных веществ в выхлопе. Хорошо, спросите вы, а почему бы не сделать такое же повышенное давление в обычном ТНВД и всей этой системе? Увы, не получится. Потому что есть такое понятие, как "волновое гидравлическое давление". При любом изменении расхода топлива в трубопроводах от ТНВД к форсункам возникают волны давления, "бегающие" по топливопроводу. И чем сильнее давление, тем сильнее эти волны. И если далее повышать давление, то в какой-то момент может произойти обыкновенное разрушение трубопроводов. Ну, а о точности дозирования механической системы впрыска даже и говорить не приходится.
Насос-форсунка
В результате были разработаны два новых типа систем питания – в первом форсунку и плунжерный насос объединили в один узел (насос-форсунка), а в другом ТНВД начал работать на общую топливную магистраль (Common Rail), из которой топливо поступает на электромагнитные (или пьезоэлектрические) форсунки и впрыскивается по команде электронного блока управления. Но с принятием Евро 3 и 4 и этого оказалось мало, и в выхлопные системы дизелей внедрили сажевые фильтры и катализаторы.
Насос-форсунка устанавливается в головку блока двигателя для каждого цилиндра. Она приводится в действие от кулачка распределительного вала с помощью толкателя. Магистрали подачи и слива топлива выполнены в виде каналов в головке блока. За счет этого насос-форсунка может развить давление до 2200 бар. Дозированием топлива, сжатого до такой степени и управлением угла опережения впрыска занимается электронный блок управления, выдавая сигналы на запорные электромагнитные или пьезоэлектрические клапаны насос-форсунок. Насос-форсунки могут работать в многоимпульсном режиме (2-4 впрыска за цикл). Это позволяет произвести предварительный впрыск перед основным, подавая в цилиндр сначала небольшую порцию топлива, что смягчает работу мотора и снижает токсичность выхлопа. Недостаток насос-форсунок – зависимость давления впрыска от оборотов двигателя и высокая стоимость данной технологии.

Система Common Rail.

Система питания Common Rail используется в дизелях серийных моделей с 1997 года. Common Rail – это метод впрыска топлива в камеру сгорания под высоким давлением, не зависящим от частоты вращения двигателя или нагрузки. Главное отличие системы Common Rail от классической дизельной системы заключается в том, что ТНВД предназначен только для создания высокого давления в топливной магистрали. Он не выполняет функций дозировки цикловой подачи топлива и регулировки момента впрыска. Система Common Rail состоит из резервуара – аккумулятора высокого давления (иногда его называют рампой), топливного насоса, электронно

дизельных двигателей против бензиновых двигателей

Теоретически дизельные и бензиновые двигатели очень похожи. Оба двигателя внутреннего сгорания предназначены для преобразования химической энергии, имеющейся в топливе, в механическую энергию. Эта механическая энергия перемещает поршни вверх и вниз внутри цилиндров. Поршни соединены с коленчатым валом, и движение поршней вверх и вниз, известное как линейное движение, создает вращательное движение, необходимое для вращения колес автомобиля вперед.

Как дизельные, так и бензиновые двигатели преобразуют топливо в энергию посредством серии небольших взрывов или возгораний. Основное различие между дизелем и бензином заключается в том, как происходят эти взрывы. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, сжимается поршнями и зажигается искрами от свечей зажигания. Однако в дизельном двигателе сначала сжимается воздух, а затем впрыскивается топливо. Поскольку воздух нагревается при сжатии, топливо воспламеняется.

Следующая анимация показывает цикл дизеля в действии.Вы можете сравнить его с анимацией бензинового двигателя, чтобы увидеть различия.

Дизельный двигатель использует четырехтактный цикл сгорания точно так же, как бензиновый двигатель. Четыре удара:

  1. Ход впуска - Впускной клапан открывается, впуская воздух и опуская поршень.
  2. Ход сжатия - поршень движется вверх и сжимает воздух.
  3. Ход сгорания - Когда поршень достигает вершины, топливо впрыскивается в нужный момент и зажигается, заставляя поршень снова опуститься.
  4. Ход выхлопа - поршень движется назад к вершине, выталкивая выхлоп, созданный в результате сгорания, из выпускного клапана.

Помните, что дизельный двигатель не имеет свечи зажигания, что он всасывает воздух и сжимает его, а затем впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания (прямой впрыск). Именно тепло сжатого воздуха зажигает топливо в дизельном двигателе. В следующем разделе мы рассмотрим процесс впрыска дизеля.

,

Разбавление топлива в дизельных двигателях

Что такое разбавление топлива?

Разбавление топлива, или реже «разбавление картера», относится к разбавлению моторного масла дизельным топливом. Разбавление топлива - совершенно нормальное явление, которое происходит естественным образом при каждом внутреннем сгорании. Это имеет особое значение в дизельных двигателях, поскольку они основаны на цикле воспламенения от сжатия и, следовательно, эффективность сгорания полностью зависит от температуры двигателя, в частности, от температуры камеры сгорания.Теоретически, с очевидной точкой уменьшения отдачи, чем холоднее камера сгорания, тем выше степень разбавления топлива. Основной проблемой разбавления топлива в дизельных двигателях является снижение вязкости моторного масла, что может оказать существенное влияние на роль масла в качестве смазки между различными движущимися частями двигателя в условиях высокой нагрузки.

Что вызывает разжижение топлива?

Нормальная причина разбавления топлива - обдув; утечка газов между поршневыми кольцами и отверстием цилиндра.В идеальном мире поршень идеально прилегает к стенке цилиндра. Однако ни один цилиндр не является идеально круглым, ни одно отверстие не является идеально гладким, и нет идеального уплотнения. Фактически, ваш двигатель имеет штриховку микроскопических канавок, специально врезанных в каждый цилиндр; это помогает со смазкой, давая моторному маслу кое-что, чтобы цепляться за. В данном случае определенное количество топлива и выхлопных газов будет проходить через уплотнение между поршневыми кольцами и цилиндром. Поскольку разбавление топлива является нормальным явлением, вызывает беспокойство чрезмерное количество топлива в моторном масле.Существует ряд мероприятий и мероприятий, которые способствуют чрезмерному разбавлению топлива, а также способам его предотвращения.

Влажная укладка

Влажная укладка - это явление, возникающее в двигателях с воспламенением от сжатия. В то время как бензиновый двигатель, например, зажигает свою воздушно-топливную смесь искрой в соответствующее время, чтобы инициировать сгорание, двигатель с воспламенением от сжатия целиком и полностью полагается на тепло воздушного заряда в цилиндре во время впрыска, чтобы инициировать сгорание. миллисекунды после впрыска топлива.«Холодный» двигатель (относится к двигателю, который не достиг рабочей температуры и не обязательно связан с условиями окружающей среды) будет иметь более низкую эффективность сгорания, чем «горячий» двигатель. Это связано с характером процесса горения; Заряд сжатого воздуха в двигателе при (или близкой к нему) рабочей температуре содержит больше тепла, чем заряд сжатого воздуха двигателя, который значительно ниже рабочей температуры, несмотря на тот факт, что в обоих условиях температура воздуха будет достаточно высокой, чтобы инициировать сгорание.

В условиях, когда температура в камере сгорания является низкой (условно говоря), впрыскиваемое топливо имеет тенденцию воспламеняться позже в такте сжатия, чем когда температура в камере сгорания выше. В таких случаях распыление топлива из инжектора будет иметь тенденцию прилипать к стенкам цилиндра, «промывая» моторное масло и, в конечном итоге, скользя через поршневое кольцо и попадая в картер двигателя. В нормальных условиях объем топлива, поступающего в картер двигателя, невелик и мало влияет на смазку маслом.

Влажное штабелирование и, следовательно, разбавление топлива, как правило, наиболее заметно в условиях, когда температура сгорания низкая. Эти события обычно можно разделить на два случая; чрезмерный холостой ход и период, в течение которого работающий двигатель еще не достиг рабочей температуры. Что касается чрезмерного холостого хода, напомним, что дизельный цикл противоположен бензиновому циклу в отношении воздушно-топливного отношения. Дизельный двигатель, который работает на богатых, будет демонстрировать относительно высокие температуры сгорания, в то время как двигатель, который работает на бедных, будет демонстрировать гораздо более низкие температуры сгорания.На холостом ходу дизельному двигателю не требуется много топлива для работы, и он будет иметь тенденцию к обеднению, поэтому температура сгорания может значительно снизиться в течение определенного периода времени. В этих условиях скорость разбавления топлива увеличивается по сравнению с тем, который имеет двигатель, работающий под нагрузкой при рабочей температуре. Влажная укладка - единственная причина, по которой каждый производитель требует более строгого графика технического обслуживания дизельных автомобилей, которые чрезмерно работают на холостом ходу.

Первоначальный запуск дизельного двигателя, особенно в холодную погоду, также представляет условия, при которых разбавление топлива происходит с большей скоростью.Хотя выделяется достаточное количество тепла, чтобы обеспечить сгорание, стенки цилиндров и общие температуры цилиндров относительно низкие. По этой причине обычно не рекомендуется запускать дизельный двигатель на холостом ходу, чтобы довести его до полной рабочей температуры. Фактически, дизельный двигатель редко достигает рабочей температуры в любое разумное количество времени без привода; двигатель нагреется за гораздо меньшее время, если приложить нагрузку. Это не означает, что дизельный двигатель следует приводить в действие сразу после запуска, однако его нельзя допускать на холостом ходу в течение продолжительных периодов времени; Обычно от 3 до 5 минут (в зависимости от температуры окружающей среды) на холостом ходу достаточно, чтобы давление масла стабилизировалось и температура двигателя достигла подходящего диапазона перед началом движения в холодных условиях.В теплую погоду 1–2 минуты простоя перед поездкой вполне достаточно.

Плохое и / или забытое обслуживание

В нормально работающем двигателе, находящемся в «хорошем» состоянии, разбавление топлива становится значительным, если замена масла не производится через надлежащие интервалы. Производители публикуют интервалы замены масла в двух категориях; «нормальные» и «тяжелые» или «тяжелые» условия. Эти интервалы должны строго соблюдаться, так как инженеры, которые проектировали ваш двигатель, учитывали разбавление топлива при составлении своего графика обслуживания.Напомним, что разжижение топлива совершенно нормально и неизбежно. Если масло заменяется в соответствии с рекомендациями, концентрация топлива в моторном масле должна находиться в допустимых пределах, указанных изготовителем двигателя.

Помимо регулярных плановых замен масла, техническое обслуживание топливной системы может влиять на степень разбавления топлива. Грязные, грязные или иным образом неудовлетворительные форсунки могут иметь нарушенную форму распыления, что ухудшает эффект распыления топлива при выходе из форсунки форсунки.Это плохое распыление способствует низкой эффективности сгорания и большей степени разбавления топлива. Инжекторы являются обычной заменой и не рассчитаны на длительный срок службы вашего двигателя. Пониженное давление впрыска, вызванное изношенным впрыскивающим насосом, также влияет. Избыточный дым, грубые холостые обороты и условия с низким энергопотреблением могут указывать на проблему, связанную с системой впрыска. Такие проблемы должны быть решены в кратчайшие сроки.

Aftermarket Performance Устройства и модификации

Как правило, большее количество дыма приводит к большей степени разбавления топлива в дополнение к другим формам загрязнения маслами.Часть всего, что выходит из выхлопной трубы, проходит в ваш картер - точка. Хотя выхлопная сажа технически изменяет вязкость масла по-разному, ее воздействие одинаково, если не более существенно вредно с точки зрения загрязнения масла. Если ваш автомобиль оборудован каким-либо устройством, которое изменяет систему впрыска топлива таким образом, что оно производит видимый дым, рассмотрите возможность более частой замены масла (как минимум).

циклов впрыска после регенерации

Разбавление топлива стало еще более серьезной проблемой с введением дизельного сажевого фильтра (DPF), который требует регенерации или цикла «регенерации» для периодической очистки твердых частиц от фильтра.Во время цикла регенерации в выхлопной системе требуется значительное количество тепла, чтобы эти частицы могли сгореть. Следовательно, топливо необходимо впрыскивать в поток выхлопных газов, повышая температуру и создавая условия, при которых эти частицы могут полностью сжигаться и выбрасываться из выхлопной трубы. Одним из ответов на эту дилемму является цикл после инъекции; впрыскивание топлива в цилиндр в конце такта выпуска.

Поскольку топливо впрыскивается в цилиндр во время такта выпуска, оно следует по пути выходящего потока выхлопных газов и поступает в выпускной коллектор как, по сути, распыленное сырое топливо.Поскольку при впрыскивании этого топлива сгорание не происходит, возникает тенденция прилипания к стенкам цилиндра и вступает в действие условие «мокрого штабелирования», описанное ранее. Ответом на проблемы, с которыми сталкиваются циклы после впрыска, было введение 9-го или 7-го инжектора, чтобы топливо могло впрыскиваться в поток выхлопных газов для целей регенерации, не способствуя разбавлению топлива. В некоторых моделях грузовиков, оборудованных DPF модельного года, наблюдается чрезмерное разбавление топлива в результате процесса после впрыска.

Влияние разбавления топлива

Наиболее серьезными проблемами при разбавлении топлива являются снижение вязкости и разложение масла. Дизельное топливо в системе подачи масла увеличивает скорость, с которой моторное масло разлагается, а также снижает его вязкость. Поскольку вязкость уменьшается, а масло становится более жидким, оно обеспечивает более низкую степень смазки. Моторное масло - это единственный слой защиты между движущимися частями вашего двигателя. Тонкая пленка моторного масла подвергается воздействию экстремальных давлений и сил, поскольку она создает барьер между двумя движущимися / вращающимися поверхностями.Когда масло разжижается, этот барьер может быть скомпрометирован, увеличивая скорость износа. По мере износа компонентов физические допуски между двумя поверхностями увеличиваются, и проблема медленно усугубляется.

закрытых систем вентиляции картера

Закрытая вентиляция картера (CCV) встроена в ваш двигатель, чтобы втягивать пары картера во впускной канал двигателя. Топливо попадает в картер в распылённом состоянии, что можно описать как нечто среднее между газообразным и жидким состояниями.Система вентиляции картера гарантирует, что, по крайней мере, некоторая часть продуктов с обдувом возвращается в двигатель. На некоторых дизельных двигателях популярно удалять или модифицировать систему вентиляции картера. В то время как CCV служит нескольким целям, его роль в уменьшении последствий разбавления топлива особенно важна.

Снижение и защита от разжижения топлива

Разбавление топлива, безусловно, является неизбежным условием, однако есть некоторые меры, которые вы можете сделать, чтобы уменьшить разбавление топлива и защитить его от негативных последствий.

Акция

Подробнее

Избегать чрезмерного холостого хода

Температура сгорания может значительно упасть при работе двигателя на холостом ходу, что увеличивает величину мокрого штабелирования.

Избегайте чрезмерных периодов прогрева

Важно дать двигателю поработать на холостом ходу после первого запуска, особенно в холодную погоду.Тем не менее, двигатель будет достигать рабочей температуры гораздо быстрее и эффективнее, если он приводится в движение. Разогрев от 3 до 5 минут вполне приемлем в холодных условиях; до 7 минут в арктических условиях. Используйте нагреватель блока, чтобы уменьшить время прогрева и помочь при запуске. Ведите автомобиль осторожно, пока двигатель не достигнет рабочей температуры.

Избегайте остановок и условий вождения

Остановка и движение может оказать существенное влияние на разжижение топлива, в первую очередь, на интенсивный холостой ход, с которым он связан.Хотя мы ничего не можем сделать с движением в час пик, рассмотрим альтернативный маршрут с менее частыми остановками.

Придерживайтесь строгого графика технического обслуживания

Как правило, разбавление топлива становится серьезной проблемой только тогда, когда интервалы замены масла увеличены (или игнорируются). Нет причин, по которым следует пропустить обычную замену масла, если только анализ масла не показывает, что качество моторного масла приемлемо (этот метод обычно применяется для промышленного / сельскохозяйственного применения).Кроме того, придерживайтесь графика обслуживания «для тяжелых условий эксплуатации» или «для тяжелых условий эксплуатации», если вы занимаетесь за рулем, в том числе интенсивным холостым ходом, буксировкой и т.д.

Вспомогательные средства для холодного запуска при необходимости

Двигатель может запуститься с одной или несколькими неисправными свечами накаливания, но это не помогает вашему двигателю. Если при запуске или при запуске двигателя присутствует белый дым, проблема должна быть устранена как можно скорее. Белый / светло-серый дым при запуске - это сырое распыленное топливо.С топливом, входящим и выходящим из цилиндра без воспламенения, скорость разбавления топлива высока. На протяжении нескольких тысяч миль это может оказать существенное влияние на состояние масла.

Использовать синтетическое моторное масло

Синтетическое моторное масло обеспечивает превосходную устойчивость и защиту от разбавления топлива и других форм загрязнения масла. Обычные моторные масла становятся пережитком прошлого, и даже OEs начинают использовать синтетические масла с завода.

Незамедлительно устранить изношенные компоненты топливной системы

Плохие форсунки, топливные насосы и т. Д. Плохое распыление = низкая эффективность сгорания = вероятность большего загрязнения.

Избегать чрезмерного курения

Дым - это не что иное, как неправильное соотношение воздух-топливо. Хотя кратковременный выброс черного дыма совершенно нормален для большинства дизельных двигателей, модификации, вызывающие чрезмерный дым, будут в значительной степени способствовать загрязнению моторного масла.

Периодически ездить на оборудованных DPF грузовиках по шоссе

Некоторые автомобили, оборудованные DPF, будут страдать от большего разбавления топлива во время активной регенерации. Кроме того, чтобы избежать остановки и повторного движения, частота активных циклов регенерации может быть уменьшена, если транспортное средство движется с постоянной скоростью автострады. Кроме того, вместо того, чтобы дать двигателю поработать на холостом ходу, чтобы завершить активный цикл регенерации, возьмите его для езды по автостраде; цикл регенерации будет короче, а скорость разбавления топлива может быть уменьшена.

,

Как работают дизельные двигатели?

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 29 января 2020 г.

Вы когда-нибудь смотрели в изумлении, когда гигантский грузовик медленно ползет вверх по холму? Возможно нет! Такие вещи случаются каждый день. Но остановись и подумай момент о том, что происходит - как огромная, тяжелая нагрузка систематически поднял против подавляющей силы гравитации, используя не более чем несколько чашек грязной жидкости (другими словами, топлива) - и вы можете согласиться То, что ты видишь, довольно примечательно.Дизельные двигатели - это сила наших самых больших машин - грузовиков, поезда, корабли и подводные лодки. На первый взгляд, они похожи на обычные бензиновые (бензиновые) двигатели, но они генерируют больше энергии, более эффективно, работая немного по-другому. Давайте возьмем пристальный взгляд!

Фото: дизельные двигатели (как в этом железнодорожном локомотиве) идеально подходят для тяги тяжелых поездов. Это великолепно сохранившийся (и отлично отполированный!) Британский железнодорожный класс 55 («Deltic»), номер 55022, названный Royal Scots Grey 1960 года.Вот картинка из Дизельный двигатель Napier Deltic, который приводит его в действие.

Что такое дизельный двигатель?

Фото: типичный дизельный двигатель (из пожарной машины) производства Detroit Diesel Corporation (DDC). Фото Хуана Антуана Кинга любезно предоставлено ВМС США.

Как и бензиновый двигатель, дизельный двигатель - это тип внутреннего сгорания. двигатель. Горение это еще одно слово для горения, и внутреннее значит внутри, поэтому двигатель внутреннего сгорания просто тот, где топливо сгорает внутри главной части двигателя (цилиндры) где производится энергия.Это очень отличается от внешнего двигатель внутреннего сгорания, такой как те, которые используются старомодным паром локомотивы. В паровом двигателе есть большой пожар на одном конце котел, который нагревает воду для приготовления пара. Пар стекает долго трубы к цилиндру на противоположном конце котла, где он толкает поршень назад и вперед для перемещения колес. Это внешний сгорание, потому что огонь находится за пределами цилиндра (действительно, обычно 6-7 метров или 20-30 футов). В бензиновом или дизельном двигателе топливо горит внутри самих цилиндров.Отходы внутреннего сгорания гораздо меньше энергии, потому что тепло не должно течь откуда он производится в цилиндр: все происходит одинаково место. Вот почему двигатели внутреннего сгорания более эффективны чем двигатели внешнего сгорания (они производят больше энергии из тот же объем топлива).

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

Бензиновые и дизельные двигатели работают как от внутреннего сгорания, но в немного по-другому.В бензиновом двигателе топливо и воздух впрыскивается в небольшие металлические цилиндры. Поршень сжимает (сжимает) смесь, что делает его взрывоопасным, и небольшая электрическая искра от свеча зажигания поджигает его. Это заставляет смесь взорваться, генерируя энергию, которая толкает поршень вниз по цилиндру и (через коленвал и шестерни) крутит колеса. Ты можешь читать подробнее об этом и посмотрите простую анимацию того, как это работает в нашем статья о автомобильных двигателях.

Дизельные двигатели

похожи, но проще.Во-первых, воздух допускается в цилиндр и поршень сжимает его, но гораздо больше, чем в бензиновый двигатель. В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь сжатый примерно до десятой части своего первоначального объема. Но в дизеле двигатель, воздух сжимается на что-нибудь от 14 до 25 раз. Если вы когда-нибудь накачивали велосипедную шину, вы почувствовали чем горячее в ваших руках, тем дольше вы его используете. Это потому что сжатие газа генерирует тепло. Представьте себе, сколько тепла генерируется путем нагнетания воздуха в 14–25 раз меньше пространства, чем обычно занимает.Так много тепла, как это бывает, что воздух становится действительно горячий - обычно не менее 500 ° C (1000 ° F), а иногда и очень горячее. Как только воздух сжат, туман топлива распыляется в цилиндр обычно (в современном двигателе) электронным система впрыска топлива, которая работает немного как сложный аэрозоль жестяная банка. (Количество впрыскиваемого топлива варьируется в зависимости от того, сколько энергии водитель хочет, чтобы двигатель работал.) Воздух настолько горячий, что топливо мгновенно воспламеняется и взрывается без искры подключи.Этот контролируемый взрыв заставляет поршень вытолкнуть цилиндр, производящий мощность, которая приводит в движение автомобиль или который двигатель установлен. Когда поршень возвращается в цилиндр, выхлопные газы выталкиваются через выпускной клапан и процесс повторяется сотни или тысячи раз минут!

Что делает дизельный двигатель более эффективным?

Дизельные двигатели в два раза эффективнее бензиновых двигателей - около 40 процентов эффективный, то есть.Проще говоря, это означает, что вы можете пойти гораздо дальше на том же количестве топлива (или получите больше миль за свои деньги). Есть несколько причин этот. Во-первых, они сжимают больше и работают при более высоких температурах. Фундаментальная теория о том, как работают тепловые двигатели, известный как правило Карно, говорит нам, что эффективность двигателя зависит на высоких и низких температурах, между которыми он работает. Дизельный двигатель с большим перепадом температур (более высокая температура или самая низкая температура) более эффективна.Во-вторых, отсутствие системы зажигания с зажиганием делает более простая конструкция, которая может легко сжать воздух намного больше - и это делает топливо более горячим и более полным, высвобождая больше энергии. Есть еще одна экономия эффективности слишком. В бензиновом двигателе, который не работает на полную мощность, вам нужно подавать больше топлива (или меньше воздуха) в цилиндр, чтобы он работал; дизельные двигатели не имеют этой проблемы, поэтому им нужно меньше топлива, когда они работают на меньшей мощности. Другим важным фактором является то, что дизельное топливо несет немного больше энергии на галлон, чем бензин потому что молекулы, из которых он сделан, имеют больше энергии, блокируя их атомы вместе (другими словами, дизель имеет более высокую плотность энергии, чем бензин).Дизель тоже лучше смазка, чем бензин, так дизельный двигатель будет естественно работать с меньшим трением.

Чем отличается дизельное топливо?

Дизель и бензин совсем разные. Вы будете знать это очень много, если вы когда-либо слышал страшные истории людей, которые заправили свою машину или грузовик с неправильным видом топлива! По сути, дизель является низкосортный, менее рафинированный продукт из нефти, полученный из более тяжелых углеводороды (молекулы построены из большего количества углерода и водорода атомов).Сырые дизельные двигатели, которым не хватает сложного впрыска топлива Теоретически, системы могут работать практически на любом углеводородном топливе, поэтому популярность биодизеля (вид биотоплива, сделанного, среди прочего, вещи, отработанные растительные масла). Изобретатель дизельного двигателя, Рудольф Дизель, успешно запустил свои ранние двигатели на арахисовом масле и думал, что его двигатель сделает людям одолжение, освободив их от зависимость от топлива, как уголь и бензин. Если бы он только знал!

Фото: смазка будет путешествовать: Джошуа и Кайя Тикелл, пара защитники окружающей среды, используйте этот трейлер (Green Grease Machine) для производства биодизельного топлива для своего фургона (прикрепленного к передней части) с использованием отработанного растительного масла, выбрасываемого ресторанами быстрого питания.Топливо стоит внушительные $ 0,80 за галлон. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Преимущества и недостатки дизельных двигателей

Дизели - самые универсальные двигатели, работающие на топливе, на сегодняшний день, нашел во всем, от поездов и кранов до бульдозеров и подводные лодки. По сравнению с бензиновыми двигателями они проще, более эффективный и более экономичный. Они также безопаснее, потому что дизельное топливо меньше летучий и его пары менее взрывоопасны, чем бензин.В отличие от бензиновых двигателей, они особенно хороши для перемещать большие грузы на низких скоростях, поэтому они идеально подходят для использования в грузовые суда, грузовики, автобусы и локомотивы. Более высокое сжатие означает, что части дизельного двигателя должны выдерживать гораздо больше напряжения и деформации, чем в бензиновом двигателе. Поэтому дизельные двигатели должны быть сильнее и тяжелее и почему долго В то время они использовались только для питания больших транспортных средств и машин. Пока это может показаться недостатком, это означает, что дизельные двигатели, как правило, более Прочный и прослужит намного дольше, чем бензиновые двигатели.

Фото: дизельные двигатели используются не только в транспортных средствах: эти огромные стационарные дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию на электростанции на Остров Сан-Клементе. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Загрязнение одно из самых больших недостатков дизельных двигателей: они шумят, и они производят много несгоревших частиц сажи, которые являются грязными и опасными для здоровья. В теории, дизели более эффективны, поэтому они следует использовать меньше топлива, производить меньше выбросов углекислого газа (CO2) и вносить меньший вклад в глобальное потепление.На практике есть спор о том, действительно ли это так. Некоторые лабораторные эксперименты показали средние выбросы дизельного топлива только немного ниже, чем у бензиновых двигателей, хотя производители настаивают на том, что если аналогичные дизельные и бензиновые автомобили по сравнению, дизели действительно выходят лучше. Другой Недавние исследования показывают, что даже новые дизельные автомобили очень загрязняющие. Как насчет выбросов CO2? По данным Британского общества автопроизводителей и трейдеры: «Дизельные автомобили внесли огромный вклад в сокращение выбросов CO2.С 2002 года покупатели, выбирающие дизельное топливо, сэкономили почти 3 миллиона тонн CO2 от попадания в атмосферу ". Дизельные двигатели, как правило, стоят дороже, чем бензиновые двигатели, хотя их более низкие эксплуатационные расходы и более длительный срок службы обычно компенсирует это. Несмотря на это, покупатели автомобилей больше не кажутся убежденными: с тех пор произошло значительное падение продаж скандал с выбросами Volkswagen в 2015 году, когда немецкий автопроизводитель исказил выбросы своих дизельных автомобилей, чтобы они казались меньше загрязняют окружающую среду.

Нет сомнений, что дизельные двигатели будут продолжать работать на тяжелых транспортных средствах - грузовиках, автобусы, корабли и железнодорожные локомотивы зависят от них, но их будущее в автомобилях и легких транспортных средствах становится все более неопределенным. Стремление к электромобилям дало мощный импульс для того, чтобы сделать бензиновые двигатели более легкими, экономичными и менее загрязняющими, и эти усовершенствованные газовые двигатели подрывают некоторые из очевидных преимуществ использования дизелей в автомобилях. В условиях растущей конкуренции между доступными электромобилями и улучшенными бензиновые автомобили, дизели могут оказаться выдавленными вообще.Опять же сами дизели постоянно развиваются; в 2011 году министерство энергетики США предсказало, что будущие двигатели могут повысить эффективность с сегодняшних 40 процентов до 60 процентов и более. Если это произойдет, дизель может остаться претендент на меньшие транспортные средства в течение многих лет, особенно если их выбросы сажи может быть правильно решена.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Произведение: оригинальный двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, который он нарисовал в своем патенте 1895 года.Цилиндр (1) находится сверху. 2) «Плунжер» (как его называл дизель) крепится кривошипом и шатуном (3) к маховику (4). Шестерня, приводимая в движение маховиком (5), прикреплена к центробежному регулятору (6), который поддерживает постоянную частоту вращения двигателя (отключение подачи топлива, если двигатель работает слишком быстро, затем его включение, когда двигатель снова замедляется). Иллюстрации любезно предоставлены Управлением по патентам и товарным знакам США (цвета и нумерация добавлены нами для упрощения объяснения). Вы можете прочитать больше в Патент США № 542846: «Способ и устройство для преобразования тепла в работу» Рудольфа Дизеля.

Не удивительно, что это был немецкий инженер Рудольф Дизель (1858–1913). Вот вкратце история:

  • 1861: французский инженер Альфонс Бо де Рош (1815–1893) излагает основную теорию четырехтактного двигателя и подает патент на эту идею 16 февраля 1862 года, но ему не удается собрать работающую машину.
  • 1876: немецкий инженер Николаус Отто (1832–1891) создает первый успешный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
  • 1878: шотландец Дугальд Клерк (1854–1932) разрабатывает двухтактный двигатель.
  • 1880: в возрасте 22 лет, Рудольф Дизель переходит на работу к инженеру-холодильнику Карлу фону Линде (1842–1934), где он изучает термодинамику (науку о том, как движется тепло) и как работают двигатели.
  • 1890: Дизель выясняет, как сделать улучшенное внутреннее сгорание двигатель использует более высокое давление и температуру, для чего не требуется свеча зажигания.
  • 1892: Дизель начинает патентовать свои идеи, чтобы другие не могли ими воспользоваться.
  • 1893: Дизель строит огромный, стационарный двигатель, который работает целую минуту под своей собственной власть, 17 февраля 1894 г.
  • 1895: патент на дизельное топливо выдан в США 16 июля 1895 года.
  • 1898: с помощью Дизеля, первый коммерческий двигатель построен в завод в Сент-Луисе, штат Миссури, США, Адольф Буш (1839–1913), пивовар пива Budweiser.
  • 1899: На дизельном заводе в Аугсбурге начинается производство дизельных двигателей. Дизель начинает лицензировать свои идеи другим фирмам и вскоре становится очень богатый
  • 1903: Petit Pierre, один из первых дизельных кораблей, начинает работу над каналом Марн-Рейн во Франции.
  • 1912: MS Selandia, первый океанский дизельный корабль, совершает свой первый рейс.
  • 1913: Дизель умирает при загадочных обстоятельствах, по-видимому, падая за борт с корабля Дрезден во время путешествия из Лондона, Англия, в Германию. Ходят слухи, что он был убит или совершил самоубийство, но ничего не происходит доказана.
  • 1931: Clessie Cummins, основатель Cummins Engine Co., строящий один из первых успешных автомобилей с дизельным двигателем и демонстрирующий его эффективность, перевозя его из Индианаполиса в Нью-Йорк всего за 1 доллар.39 топлива.
  • 1931: Caterpillar совершил революцию в сельском хозяйстве, представив Diesel Sixty, первый дизельный гусеничный трактор на базе популярного Caterpillar Sixty.
  • 1936: Mercedes представляет 260D, один из первых серийных легковых автомобилей с дизельным двигателем, и это остается в производстве до 1940 года. В течение следующих четырех десятилетий Mercedes продает почти два миллиона автомобилей с дизельным двигателем.
  • 1939: General Motors представляет свой мощный дизель-электрический локомотив EMD FT и отправляет первый (номер 103) в путешествие на протяжении года, чтобы продемонстрировать свою ценность.Несомненно, это доказывает превосходство дизельного двигателя.
  • 1970-е годы: глобальный топливный кризис вызывает новый интерес к использованию небольших, эффективных дизельных двигателей в автомобилях.
  • 1987: Всемирно известный корабль Королевы Елизаветы 2 (QE2) оснащен девятью дизель-электрическими двигателями (каждый размером с двухэтажный автобус), что делает его самым мощным торговым судном с дизельным двигателем в то время.
  • 2000: Peugeot представляет первый в мире фильтр частиц (PF) для дизельных двигателей на своей модели 607, утверждая, что выброс сажи на 99 процентов ниже.
  • 2015: Volkswagen погрузился в огромный глобальный скандал после систематического обмана на тестах на выбросы дизельного двигателя. Продажи дизельных автомобилей резко упали впервые за многие годы.
  • 2017: Volvo становится первым крупным производителем автомобилей, который отказался от бензиновых и дизельных двигателей, объявив, что все новые автомобили будут гибридами или полностью электрическими с 2019 года.
.

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.