Різне

Про дизельному двигуні, принцип роботи.

29.11.2015

Правда і вигадка про дизельному двигуні
Дизельний двигун

Принципи згоряння в дизельному двигуні

Дизельний двигун є двигуном внутрішнього згоряння із запалюванням від стиснення. Оскільки такі двигуни втягують повітря, то він стискається в двигуні до рівня, який істотно вище, ніж у двигунах із запаленням від іскри, в яких використовується топливовоздушная суміш. Додатково до всього, двигуни з запалюванням від іскри дуже чутливі до детонації. З точки зору коефіцієнта корисної дії (ККД) дизельний двигун є найбільш ефективним двигуном внутрішнього згоряння. Низькообертові двигуни більшого робочого об’єму можуть мати ККД до 50% і вище. В результаті цього дизельні автомобілі мають низький витрата палива і низький рівень шкідливих викидів у вихлопних газах, що можна віднести до переваги дизельних двигунів в порівнянні з бензиновими. В дизельному двигуні може використовуватися чотирьох — або двотактний цикл. В автомобільних двигунах практично завжди використовується чотиритактний цикл.

При першому такті руху поршня вниз втягує повітря через відкритий впускний клапан. При другому такті, так званому стисненні, повітря, втягнутий в циліндр, стискається поршнем, який рухається вгору. Ступінь стиснення складає від 14:1 до 24:1. При цьому повітря розігрівається до температури 8000С. В кінці такту стиснення форсунка впорскує паливо в нагріте повітря при тиску до 1500 кгс/см2. До початку третього такту (робочого ходу) дрібно палива самозаймається і протягом усього такту згорає в циліндрі майже повністю. Вивільнена при цьому енергія тисне на поршень. Поршень знову рухається вниз, перетворюючи хімічну енергію в механічну роботу. Під час четвертого такту (випуску) відпрацьовані гази витісняються рухається вгору поршнем через відкритий випускний клапан. Після цього двигун знову починає всмоктувати повітря для нового робочого циклу.

Камери згоряння і турбонаддув

В дизельних двигунах використовуються розділені і нерозділені камери згоряння (двигуни з передкамерою і безпосереднім уприскуванням).

Двигуни з безпосереднім уприскуванням є більш ефективним, більш економічним, ніж їх аналоги з передкамерою. Виходячи з цих міркувань двигуни з безпосереднім уприскуванням використовуються в вантажопасажирських і вантажних автомобілях. З іншого боку, з-за більш низького рівня шуму двигуни з передкамерою встановлюються на легкових автомобілях. Додатково до цього, двигун з передкамерою має більш низький рівень шкідливих викидів вихлопних газах (НС і NOх) і більш дешевий у виробництві. Порівняно з двигуном з запалюванням від електричної іскри (бензиновим двигуном), обидва типи дизельних двигунів є більш економічними, особливо в діапазоні часткових навантажень. Дизельні двигуни є придатними для використання турбонагнітачів з приводом від вихлопних газів або механічного наддуву. Використання турбонагнітача (турбокомпресора) на дизельних двигунах збільшує не тільки віддачу потужності і ККД двигуна, але так само зменшують вміст шкідливих домішок у вихлопних газах.

В цілому камери згорання дизельного двигуна можна розділити на кілька типів:

Системи з передкамерою: В системі, з передкамерою використовуваної для легкових автомобілів, паливо впорскується в гарячу передкамеру (додаткову камеру). Тут починається додаткове займання, щоб досягти якісної освіти суміші і зменшення затримки займання основного процесу згоряння.

Система з вихровою передкамерою: У цій системі використовується в дизельних двигунах легкових автомобілів, згорання також починається в додатковій камері. У процесі згоряння використовується додаткова камера згорання у формі кулі або диска ( вихрова камера ) з поверхнею горловини (вирізу), розташованої тангенціально в основній камері згоряння.

Система з безпосереднім уприскуванням: У системах з безпосереднім уприскуванням, що використовуються головним чином у вантажних автомобілях і стаціонарних дизельних двигунах всіх розмірів, освіта суміші обходиться без додаткової вихрової камери. Паливо впорскується безпосередньо в камеру згорання над поршнем.

Система безпосереднього змішування палива з розпиленням по стінках (М-система): В цій системі упорскування для стаціонарних дизельних двигунів тепловміст (теплоємність) стінок поглиблення в поршні використовується для випаровування палива, і топливовоздушная суміш утворюється з допомогою управління повітрям для стиснення.

Вихлопні гази дизельних двигунів

При згорянні дизельного палива утворюються різні речовини. Їх склад залежить від конструкції двигуна, його потужності і навантаження. Повне згоряння палива призводить до істотного зменшення концентрації шкідливих речовин. Повне згоряння забезпечується точним підтриманням складу паливоповітряної суміші, абсолютною точністю процесу уприскування і оптимальним завихренням паливоповітряної суміші. Головним чином утворюється вода (Н2О), нешкідлива двоокис вуглецю (СО2) і у відносно низькій концентрації наступні сполуки: окис вуглецю (СО), незгорілі вуглеводні (НС або СН), оксиди азоту (NOx), оксид сірки (SO2) і сірчана кислота ( Н2SО4 ), частинки сажі. Коли двигун холодний, то склад вихлопних газів включає в себе не окислені або окислені лише частково вуглеводні, які видно як білий або блакитний дим з характерним запахом.

На зменшення витрати пального та скорочення шкідливих викидів впливають наступні параметри:

Точне встановлення моменту (початку) уприскування

— Точність при виготовленні форсунок

— Паливний насос високого тиску (ТНВД) з точним дозуванням палива

— Модифіковані камери згоряння

— Точна геометрія факела палива і збільшення тиску уприскування

Можливі несправності роботи дизельного двигуна

Найчастіше власник автомобіля звертається з несправністю, що стосується незадовільної роботи двигуна, викликаної поганим технічним станом (недостатня компресія, втрата герметичності циліндрів), несправності в електричних колах (датчиках і виконавчих механізмах) або неправильної регулюванням початку вприскування палива, поганою роботою ТНВД і форсунок. Першою дією для оцінки роботи двигуна необхідна непряма інформація про умови, в яких виявляється несправність:

— Несправність з’являється завжди або періодично

— В яких умовах експлуатації виявляється несправність: при запуску двигуна, при прискоренні або гальмуванні двигуном, при русі з постійною швидкістю, при певних обертах двигуна, на холостому ходу, на холодному або гарячому двигуні.

— Який витрата палива

— Видає двигун необхідну потужність

— Димить двигун

Наступна дія це детальний огляд двигуна та проведення діагностики. Розглянемо деякі ознаки несправності двигуна, ознаки несправності двигуна.

Двигун не запускається:

— Підкачуючий насос не подає паливо

— Занадто ранній або пізній впорскування

— Несправності форсунки

— Несправні свічки розжарювання

— Занадто пізній впорскування палива

— Занадто низький тиск відкриття форсунок

— Заклинювання голки в розпилювачі

— Нагнітальний клапан ТНВД не закривається

— Занадто низька компресія

Нерівномірна робота двигуна:

— повітря в системі паливної системи «льющий» розпилювач

Короткий опис статті: дизельні двигуни Принцип роботи дизельного двигуна дизельний двигун, діагностика, ремонт двигуна, турбонаддув

Джерело: Про дизельному двигуні, принцип роботи.

Також ви можете прочитати