Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Какое давление в цилиндрах дизельного двигателя


Почему нужно знать, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе

Компрессия дизельного двигателя является основным показателем его исправности. Компрессией называют максимальное значение давления, создаваемого в цилиндре, при нахождении поршня в ВМТ (верхней мертвой точке). Конструктивные особенности дизельных движков таковы, что малейшее отклонение компрессии от нормы приводит к сбоям в работе силового агрегата.

Заниженный показатель давления влечет за собой полный отказ в работе цилиндра. При возникновении сбоев или запуске дизеля и в работающем моторе необходимо производить тщательную проверку компрессии. Диагностика давления производится согласно инструкции, приложенной к прибору.

Технические характеристики двигателей внутреннего сгорания содержат информацию о конструктивном параметре — степени сжатия, который является постоянной величиной. Степень сжатия дизельного двигателя представлена в виде соотношения объемов цилиндра при расположении поршня в НМТ (нижней мертвой точке) и в ВМТ соответственно.

Определить степень сжатия можно путем деления величины объема цилиндра на объем камеры сгорания. Результат, полученный после деления, указывает во сколько раз уменьшается объем топливовоздушной смеси при перемещении поршня из нижней точки в ВМТ.

Основной характеристикой работы дизеля является именно компрессия в цилиндрах, потому что только при достижении рабочего давления определенного значения температура сжатого воздуха повышается и происходит воспламенение топливовоздушной смеси.

Описание признаков снижения компрессии

В процессе эксплуатации дизеля компрессия склонна к снижению вследствие постепенного износа его деталей и узлов. Величина давления отображает состояние элементов, входящих в состав дизельного мотора.

Проблемы, возникающие по причине пониженной компрессии, имеют следующие признаки:

  1. Возникновение трудностей при запуске двигателя.
  2. Плохое зажигание.
  3. Скачки в работе движка, плавают обороты.
  4. Троение дизеля, вызванное отказом одного или нескольких цилиндров.
  5. Шумная работа мотора вследствие формирования и последующих микровзрывов избыточных топливных испарений в силовом агрегате.
  6. Снижение мощности дизеля.
  7. Возрастание давления в системе охлаждения.
  8. Появление потоков масла снаружи двигателя.
  9. Увеличение расхода дизтоплива почти в два раза.
  10. Нагрев силового агрегата.
  11. Появление синего дыма, выходящего из выхлопной трубы при запуске мотора.

Возникновение хотя бы одного из перечисленных признаков вызывает необходимость проверки давления сжатого воздуха в цилиндрах.

Уровень проверяемого показателя давления опосредованно информирует о высоте температуры сжатого воздуха, вследствие чего становится понятно, возможно ли запустить двигатель. Повышение температуры сжатого воздуха до необходимого уровня возможно только при обеспечении достаточного давления в цилиндрах.

Определение нормы компрессии дизеля

Автовладельцы часто задаются вопросом, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе. Норма давления сжатого воздуха в цилиндрах дизеля более высокая в сравнении с бензиновыми моторами. Запуск дизельного движка происходит при достижении давления более 22 кг/см3.

Сжатие воздушно-топливной смеси приводит к интенсивному нагреву воздуха свыше 300 ˚С и вспышке впрыснутого дизельного топлива. Наиболее предпочтительным для успешного воспламенения топлива является значение компрессии 20-32 кг/см3.

Уменьшение поршневого давления приводит к снижению температуры сжатого воздуха в камерах сгорания, что является помехой для воспламенения дизтоплива и запуска двигателя особенно в зимнее время.

Владельцам современных автомобилей с дизельным двигателем необходимо обладать информацией о величине давления, при котором холодный мотор заведется при низкой температуре в окружающей среде:

  • меньше 28 кг/см3 — дизель заведется только при морозе, слабее чем минус 15˚С;
  • от 20 до 30 кг/см3 — до минус 20˚С;
  • более 32 кг/см3 — минус 25˚С;
  • 36 кг/см3 — до минус 30˚С;
  • 37–40 кг/см3 — минус 35˚С.

Данные приведены в расчете на то, что все системы автомобиля, участвующие в запуске мотора, находятся в отличном состоянии.

Причины, вызывающие понижение давления в цилиндрах

Если в результате проверки выяснилось, что компрессия в дизельном двигателе занижена, то чтобы ее повысить, необходимо произвести комплексную проверку и выяснить причины, вызвавшие этот дефект. Причинами низкого давления в цилиндрах дизельного мотора являются следующие факторы:

  • неисправности поршня;
  • залегание компрессионных колец;
  • задиры и сколы на стенках цилиндров;
  • трещины в блоке цилиндров;
  • отказ прокладки блока цилиндров, появление неровностей на прилегающей поверхности;
  • нарушение герметичности корпуса двигателя, образование трещин;
  • возникновение слоев нагара внутри силового агрегата вследствие использования топлива плохого качества;
  • отказ клапанов в следствие прогорания или неправильной настройки.

Показатель компрессии находится в прямой зависимости от степени изношенности деталей, входящих в поршневую группу, от клапанов и зазоров, отвечающих за температуру сжатого воздуха, установленных при их регулировке.

При выявленных дефектах в поршне или компрессионных кольцах нужно ремонтировать всю поршневую группу. Чтобы увеличить давление при выявлении задиров на цилиндрах, необходимо произвести шлифовку стенок или замену всего блока цилиндров.

Изношенные и прогоревшие клапаны нуждаются в замене и последующей настройке. Неверная регулировка клапанов является причиной неравномерной компрессии в цилиндрах.

Проведение комплексной проверки дизельных моторов является обязательным мероприятием для предупреждения окончательного отказа мотора.

Состояние всех элементов двигателя влияет на уровень компрессии. Снижение этого показателя говорит о сильном износе механизмов силового агрегата. При проведении комплексной диагностики всегда измеряется уровень давления сжатого воздуха в цилиндрах дизельных моторов.

Алгоритм замера давления в цилиндрах

Проверять компрессию необходимо после тщательного прогрева движка. При проведении замеров давления в поршнях используется прибор под названием компрессометр, имеющий специальную шкалу манометра для вывода информации и резьбу, рассчитанную на вкручивание вместо свечей накаливания или форсунок.

Последовательность действий состоит в выполнении следующих операций:

  1. Снятие свечи накаливания или форсунки с одного из цилиндров.
  2. Установка измерительного прибора на место снятой свечи или форсунки.
  3. Проворачивание коленчатого вала при помощи стартера.
  4. Фиксирование полученного результата.
  5. Замер давления в остальных цилиндрах производится подобными действиями.
  6. Сверка полученных результатов.
  7. Добавление 50 мл масла в каждый поршень при помощи медицинского шприца.
  8. Прокручивание мотора при снятых свечах при помощи стартера.
  9. Новый замер компрессии.
  10. Возрастание данного показателя свидетельствует о проблемах, возникших в поршневой группе.
  11. Если давление осталось неизменным, то необходимо производить ремонт и регулировку в клапанном механизме.

Для получения реальных результатов при проведении контрольных замеров необходимо обеспечить необходимое количество оборотов коленчатого вала, равное 200–250 оборотов в минуту.

Что делать при усиленном снижении компрессии дизельного двигателя?

При выявлении сниженной компрессии необходимо обратиться к специалистам с целью проведения тщательной диагностики силового агрегата. Серьезное снижение данного показателя при большом пробеге свидетельствует об износе элементов и необходимости их замены с последующими профессиональными регулировками на специальных стендах.

Если в одном из цилиндров давление занижено в сравнении с остальными, то придется производить переборку всего двигателя. Разное значение компрессии исчезнет только после замены всей поршневой группы.

Сборка и ремонт дизельных двигателей обходятся намного дороже вследствие технологических особенностей. Требования к величине компрессии объясняются тем, что воспламенение дизельного топлива при холодном запуске происходит только при заданной величине этого показателя.

дизельных двигателей

дизельных двигателей

Ханну Яяскляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым начальным содержанием. Полный доступ требует подписки DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Аннотация : Дизельный двигатель, изобретенный в конце 19 -го века доктором Рудольфом Дизелем, является наиболее энергоэффективной силовой установкой среди всех типов двигателей внутреннего сгорания, известных сегодня.Эта высокая эффективность означает хорошую экономию топлива и низкие выбросы парниковых газов. Другие характеристики дизеля, которым не соответствуют конкурирующие машины для преобразования энергии, включают долговечность, надежность и топливную безопасность. Недостатками дизелей являются шум, низкая удельная выходная мощность, выбросы NOx и PM и высокая стоимость.

Что такое дизельный двигатель?

В большинстве современных дизельных двигателей используются обычные цилиндро-поршневые механизмы, управляемые с помощью ползункового кривошипно-шатунного механизма, обычного для других двигателей внутреннего сгорания, таких как бензиновый двигатель.Учитывая этот базовый механизм, разница между базовой конструкцией дизельных и бензиновых двигателей очень мала.

Концептуально дизельные двигатели работают, сжимая воздух до высокого давления / температуры, а затем впрыскивая небольшое количество топлива в этот горячий сжатый воздух. Высокая температура вызывает испарение небольшого количества впрыскиваемого топлива с высокой степенью распыления. Смешиваясь с горячим окружающим воздухом в камере сгорания, испаренное топливо достигает своей температуры самовоспламенения и сгорает, высвобождая энергию, которая хранится в этом топливе [391] .

Определение дизельного двигателя развивалось годами. Например, в начале 20 -го века было проведено различие между «настоящим дизельным двигателем» и двигателем, который разделял некоторые аспекты дизельного цикла, но не охватывал все аспекты, которые считались частью дизельного цикла, как тогда предполагалось , Одним из ранних определений «настоящего дизельного двигателя» является определение, имеющее следующие характеристики [2959] :

  1. Сжатие, достаточное для получения температуры, необходимой для самовозгорания топлива.
  2. Впрыск топлива струей сжатого воздуха.
  3. Максимальное давление цикла (достигается при сгорании), не намного превышающее давление сжатия, то есть отсутствие выраженного взрывного эффекта.

Хотя первая точка вышеупомянутых характеристик соответствует современному дизельному двигателю, последние две - нет. В течение 20-30-х годов две другие характеристики утратили свое значение.

Впрыск твердого топлива начал появляться примерно в 1910 году, но только в конце 1920-х годов он начал быстро получать признание.Интересно отметить, что сам Дизель выбрал инжекцию воздуха больше по необходимости, чем по выбору. Дизель предполагал топливную систему типа твердого впрыска, а не систему воздушного взрыва.

Дизель был довольно строг в отношении соблюдения режима сгорания с постоянным давлением, пункт 3. Это, однако, было возможно только в больших относительно медленных дизельных двигателях, которые были распространены до 1920-х годов. В небольших высокоскоростных двигателях, появившихся в 1920-х годах, практические соображения означали, что сгорание было ближе к процессу с постоянным объемом, как в цикле Отто, а не к постоянному давлению, как в цикле дизеля.

Краткий обзор ранней истории дизельного двигателя обсуждается в другом месте.

###

,Горение

в дизельных двигателях Горение

в дизельных двигателях

Ханну Яяскляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым начальным содержанием. Полный доступ требует подписки DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Аннотация : В дизельных двигателях топливо впрыскивается в цилиндр двигателя в конце такта сжатия. Во время фазы, известной как задержка воспламенения, топливный баллончик распыляется на маленькие капли, испаряется и смешивается с воздухом.Поскольку поршень продолжает двигаться ближе к верхней мертвой точке, температура смеси достигает температуры воспламенения топлива, вызывая воспламенение некоторого предварительно смешанного количества топлива и воздуха. Остаток топлива, который не участвовал в предварительно смешанном сгорании, расходуется в фазе сгорания с регулируемой скоростью.

Компоненты процесса сгорания

Сжигание в дизельных двигателях очень сложно, и до 1990-х годов его детальные механизмы не были хорошо поняты. В течение десятилетий его сложность, казалось, не поддалась попыткам исследователей раскрыть его многочисленные секреты, несмотря на наличие современных инструментов, таких как высокоскоростная фотография, используемая в «прозрачных» двигателях, вычислительная мощность современных компьютеров и многие математические модели, разработанные для имитации сгорания в дизеле. двигатели.Применение лазерной визуализации листа к обычному процессу сжигания дизельного топлива в 1990-х годах стало ключом к значительному углублению понимания этого процесса.

В этой статье мы рассмотрим наиболее устоявшуюся модель сгорания для обычного дизельного двигателя . Это «обычное» сгорание дизельного топлива в первую очередь контролируется смешиванием с, возможно, некоторым предварительным смешиванием, которое может происходить из-за смешивания топлива и воздуха перед воспламенением. Это отличается от стратегий сжигания, в которых предпринята попытка значительно увеличить долю происходящего предварительно смешанного горения, такого как различные вкусы низкотемпературного сжигания.

Основной предпосылкой сгорания дизельного топлива является его уникальный способ высвобождения химической энергии, запасенной в топливе. Чтобы выполнить этот процесс, кислород должен быть доступным для топлива особым образом, чтобы облегчить сгорание. Одним из наиболее важных аспектов этого процесса является смешивание топлива и воздуха, которое часто называют приготовления смеси .

В дизельных двигателях топливо часто впрыскивается в цилиндр двигателя в конце такта сжатия, всего за несколько градусов угла поворота коленчатого вала до верхней мертвой точки [391] .Жидкое топливо обычно впрыскивается с высокой скоростью в виде одной или нескольких струй через небольшие отверстия или форсунки в наконечнике инжектора. Распыляется на мелкие капельки и проникает в камеру сгорания. Распыленное топливо поглощает тепло от окружающего нагретого сжатого воздуха, испаряется и смешивается с окружающим высокотемпературным воздухом высокого давления. Поскольку поршень продолжает двигаться ближе к верхней мертвой точке (ВМТ), температура смеси (в основном воздуха) достигает температуры воспламенения топлива. Быстрое воспламенение некоторого предварительно смешанного топлива и воздуха происходит после периода задержки зажигания.Такое быстрое воспламенение считается началом сгорания (также концом периода задержки воспламенения) и характеризуется резким увеличением давления в цилиндре по мере сгорания топливовоздушной смеси. Повышенное давление, возникающее в результате предварительно смешанного сгорания, сжимает и нагревает несгоревшую часть заряда и сокращает задержку перед его воспламенением. Это также увеличивает скорость испарения оставшегося топлива. Распыление, испарение, смешивание паров топлива с воздухом и сгорание продолжаются до тех пор, пока все впрыскиваемое топливо не сгорит.

Дизельное сгорание характеризуется низким общим отношением A / F. Наименьшее среднее отношение A / F часто наблюдается в условиях пикового крутящего момента. Чтобы избежать чрезмерного образования дыма, отношение A / F при пиковом крутящем моменте обычно поддерживается выше 25: 1, что значительно выше стехиометрического (химически правильного) отношения эквивалентности около 14,4: 1. В дизельных двигателях с турбонаддувом отношение A / F на холостом ходу может превышать 160: 1. Следовательно, избыточный воздух, присутствующий в цилиндре после сгорания топлива, продолжает смешиваться с горящими и уже сгоревшими газами в течение процессов сгорания и расширения.При открытии выпускного клапана избыток воздуха вместе с продуктами сгорания истощается, что объясняет окислительный характер дизельного выхлопа. Хотя сгорание происходит после того, как испаренное топливо смешивается с воздухом, образует локально богатую, но горючую смесь, и достигается надлежащая температура воспламенения, общее отношение A / F невелико. Другими словами, большая часть воздуха, впускаемого в цилиндр дизельного двигателя, сжимается и нагревается, но никогда не участвует в процессе сгорания. Кислород в избытке воздуха помогает окислять газообразные углеводороды и окись углерода, снижая их до крайне малых концентраций в выхлопных газах.

Следующие факторы играют основную роль в процессе сгорания дизеля:

  • Индуцированный наддувочный воздух , его температура и кинетическая энергия в нескольких измерениях.
  • Впрыскиваемое топливо Распыление , распыляемость, температура и химические характеристики.

Хотя эти два фактора являются наиболее важными, существуют и другие параметры, которые могут существенно повлиять на них и, следовательно, играть вторичную, но все же важную роль в процессе сгорания.Например:

  • Конструкция впускного канала , которая оказывает сильное влияние на движение наддувочного воздуха (особенно когда он входит в цилиндр) и, в конечном счете, на скорость перемешивания в камере сгорания. Конструкция впускного отверстия также может влиять на температуру наддувочного воздуха. Это может быть достигнуто путем передачи тепла от водяной рубашки к наддувочному воздуху через площадь поверхности впускного отверстия.
  • Впускной клапан размером , который контролирует общую массу воздуха, впускаемого в цилиндр за конечное время.
  • Коэффициент сжатия , который влияет на испарение топлива и, следовательно, скорость перемешивания и качество сгорания.
  • Давление впрыска , которое контролирует продолжительность впрыска для заданного размера отверстия сопла.
  • Геометрия отверстия форсунки (длина / диаметр), которая контролирует как распыление, так и распыление.
  • Геометрия распылителя , которая напрямую влияет на качество сгорания за счет использования воздуха. Например, больший угол конуса разбрызгивания может поместить топливо сверху поршня и снаружи бака сгорания в дизельных двигателях DI с открытой камерой.Это условие может привести к чрезмерному курению (неполному сгоранию) из-за того, что топливо лишается доступа к воздуху, имеющемуся в камере сгорания (камере). Широкие углы конуса также могут привести к разбрызгиванию топлива на стенках цилиндра, а не внутри камеры сгорания, где это требуется. Топливо, распыленное на стенку цилиндра, в конечном итоге будет соскребено вниз в масляный поддон, где сократит срок службы смазочного масла. Поскольку угол разбрызгивания является одной из переменных, влияющих на скорость перемешивания воздуха в топливной струе вблизи выходного отверстия инжектора, он может оказать значительное влияние на общий процесс сгорания.
  • Конфигурация клапана , которая контролирует положение инжектора. Двухклапанные системы создают наклонное положение инжектора, что подразумевает неравномерное распыление, что приводит к нарушению смешивания топлива и воздуха. С другой стороны, конструкции с четырьмя клапанами допускают вертикальную установку инжектора, симметричное расположение распыления топлива и равный доступ к доступному воздуху для каждого из распределителей топлива.
  • Положение верхнего поршневого кольца , которое контролирует мертвое пространство между верхней площадкой поршня (область между канавкой верхнего поршневого кольца и верхней частью заводной головки поршня) и гильзой цилиндра.Это мертвое пространство / объем задерживает воздух, который сжимается во время такта сжатия и расширяется, даже не участвуя в процессе сгорания.

Поэтому важно понимать, что система сгорания дизельного двигателя не ограничивается камерой сгорания, распылителями форсунок и их непосредственным окружением. Скорее, он включает в себя любую часть, компонент или систему, которые могут повлиять на конечный результат процесса сгорания.

###

,

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.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020