Виды и характеристика дизельных двигателей

Классы дизельных двигателей

Двигатель автомобиля не зря называют его сердцем. Именно от этого агрегата зависит абсолютное большинство характеристик машины, ее долговечность и способность работать в тех или иных климатических условиях. Одним из вариантов конструкции двигателя является дизель. От бензиновых собратьев он отличается не только типом применяемого топлива, но и некоторыми конструктивными отличиями. Сегодня мы затронем вопрос о разновидностях дизельных моторов и тех особенностях, которые таят в себе подобные силовые агрегаты.

Основные параметры дизельных двигателей

При использовании дизеля имеют значе­ние следующие основные параметры:

• Мощность двигателя;
• Удельная мощность;
• Безопасность и надежность эксплу­атации;
• Эксплуатационные расходы;
• Экономичность в эксплуатации;
• Совместимость с окружающей сре­дой;
• Комфорт;
• Удобство компоновки в силовом отсеке.

Конструкции дизелей меняются в за­висимости от области их применения.

Конструктивные особенности дизельных двигателей

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

• полная информация о работе

• весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Конструктивные особенности дизельных двигателей

По конструкции дизельный двигатель не отличается от обычного бензинового — те же цилиндры, поршни, шатуны. Правда, клапанные детали существенно усилены, чтобы воспринимать более высокие нагрузки — ведь степень сжатия у него намного выше (19-24 единиц против 9-11 у бензинового двигателя). Именно этим объясняется большой вес и габариты дизельного двигателя в сравнении с бензиновым.

Принципиально отличие заключается в способах формирования топливно-воздушной смеси, ее воспламенения и сгорания. У бензинового мотора смесь образуется во впускной системе, а в цилиндре воспламеняется искрой свечи зажигания. В дизельном двигателе подача топлива и воздуха происходит раздельно. Вначале в цилиндры поступает чистый воздух. В конце сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800 о С, в камеру сгорания форсунками, под большим давлением (10-30 МПа) впрыскивается топливо, которое почти мгновенно самовоспламеняется.

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. Экологические характеристики такого двигателя тоже лучше — при работе на бедных смесях выбросы вредных веществ заметно меньше, чем у бензиновых моторов.

К недостаткам дизельных двигателей обычно относят повышенную шумность и вибрацию, меньшую литровую мощность и трудности холодного пуска. Стоит отметить, что это относится в большей степени к старым конструкциям, а в современных эти проблемы уже не являются столь очевидными. дизельный двигатель топливный запуск

Дизельные двигатели с непосредственным впрыском

Существует несколько типов дизельных двигателей, различие между которыми заключено в конструкции камеры сгорания. В дизелях с неразделенной камерой сгорания — их называю дизелями с непосредственным впрыском — топливо впрыскивается в надпоршневое пространство, а камера сгорания выполнена в поршне.

До недавнего времени непосредственный впрыск применялся в основном на низкооборотных двигателях большого рабочего объема. Это было связано с трудностями организации процесса сгорания, а также повышенными шумом и вибрацией.

В последние годы благодаря внедрению топливных насосов высокого давления (ТНВД) с электронным управлением, двухступенчатого впрыска топлива и оптимизации процесса сгорания удалось добиться устойчивой работы дизеля с неразделенной камерой сгорания на оборотах до 4500 об/мин, улучшить его экономичность, снизить шум и вибрацию.

Дизельные двигатели с раздельной камерой сгорания

Наиболее распространенным на легковых автомобилях пока является другой тип дизельного мотора — с раздельной камерой сгорания. В них впрыск топлива осуществляется не в цилиндр, а в дополнительную камеру. Обычно применяется вихревая камера, выполненная в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что значительно улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования. Самовоспламенение в этом случае начинается в вихревой камере, а затем продолжается в основной камере сгорания.

При раздельной камере сгорания снижается темп нарастания давления в цилиндре, что способствует снижению шумности и повышению максимальных оборотов. Вихрекамерные двигатели составляют подавляющее большинство среди устанавливаемых на легковые автомобили и джипы (около 90 %).

Устройство топливной системы дизельного двигателя

Важнейшей системой дизеля, определяющей надежность и эффективность его работы, является система топливоподачи. Основная ее функция — подача строго определенного количества топлива в заданный момент и с заданным давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему сложной и дорогой.

Главными элементами топливной системы дизеля являются: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр.

ТНВД — топливный насос высокого давления

ТНВД предназначен для подачи топлива к форсункам по строго определенной программе, в зависимости от режима работы двигателя и управляющих действий водителя. По своей сути современный всережимный ТНВД совмещает в себе функции сложной системы автоматического управления двигателем и главного исполнительного механизма, отрабатывающего команды шофера.

Нажимая педаль газа, водитель не увеличивает непосредственно подачу топлива, а лишь меняет программу работы регуляторов, которые уже сами изменяют подачу по строго определенным зависимостям от числа оборотов, давления наддува, положения рычага регулятора и т.п. На современных внедорожниках обычно применяются ТНВД распределительного типа.

ТНВД распределительного типа. Насосы этого типа получили широкое распространение на легковых дизелях. Они компактны, отличаются высокой равномерностью подачи топлива по цилиндрам и отличной работой на высоких оборотах благодаря быстродействию регуляторов. В то же время эти насосы предъявляют очень высокие требования к чистоте и качеству дизтоплива: ведь все их детали смазываются топливом, а зазоры в прецизионных элементах очень малы.

Форсунки дизеля

Другим важным элементом топливной системы является форсунка. Она вместе с ТНВД обеспечивает подачу строго дозированного количества топлива в камеру сгорания. Регулировка давления открытия форсунки определяет рабочее давление в топливной системе, а тип распылителя определяет форму факела топлива, которая имеет важное значение для процесса самовоспламенения и сгорания. Применяются обычно форсунки двух типов: со шрифтовым или многодырчатым распределителем.

Форсунка на двигателе работает в очень тяжелых условиях: игла распылителя совершает возвратно-поступательные движения с частотой в половину меньшей, чем обороты двигателя, и при этом распылитель непосредственно контактирует с камерой сгорания. Поэтому распылитель форсунки изготавливается из жаропрочных материалов с особой точностью и является прецизионным элементом.

Топливные фильтры дизеля

Топливный фильтр, несмотря на его простоту, является важнейшим элементом дизельного мотора. Его параметры, такие, как тонкость фильтрации, пропускная способность, должны строго соответствовать определенному типу двигателя. Одной из его функций является отделение и удаление воды, для чего обычно служит нижняя сливная пробка. На верхней части корпуса фильтра часто установлен насос ручной подкачки для удаления воздуха из топливной системы.

Иногда устанавливается система электроподогрева топливного фильтра, позволяющая несколько облегчить запуск двигателя, предотвращающая забивание фильтра парафинами, образующимися при кристаллизации дизтоплива в зимних условиях.

Как происходит запуск дизельного двигателя?

Холодный пуск дизеля обеспечивает система предпускового подогрева. Для этого в камеры сгорания вставлены электрические нагревательные элементы — свечи накаливания. При включении зажигания свечи за несколько секунд разогреваются до 800-900 о С, обеспечивая тем самым подогрев воздуха в камере сгорания и облегчая самовоспламенение топлива. О работе системы водителю в кабине сигнализирует контрольная лампа.

Погасание контрольной лампы свидетельствует о готовности к запуску. Электропитание со свечи снимается автоматически, но не сразу, а через 15-25 секунд после запуска, чтобы обеспечить устойчивую работу непрогретого двигателя. Современные системы предпускового подогрева обеспечивают легкий пуск исправного дизеля до температуры 25-30 о С, разумеется, при условии соответствия сезону масла и дизтоплива.

Турбонадув дизельного двигателя

Эффективным средством повышения мощности и гибкости работы дизеля является турбонаддув. Он позволяет подать в цилиндры дополнительное количество воздуха и соответственно увеличить подачу топлива на рабочем цикле, в результате чего увеличивается мощность двигателя. Давление выхлопных газов дизеля в 1,5-2 раза выше, чем у бензинового мотора, что позволяет турбокомпрессору обеспечить эффективный наддув с самых низких оборотов, избежав свойственного бензиновым турбомоторам провала — «турбоямы».

В то же время турбодизель имеет и некоторые недостатки, связанные в основном с надежностью работы турбокомпрессора. Так, ресурс турбокомпрессора существенно меньше ресурса двигателя и не превышает обычно 150 тыс. км. Турбокомпрессор предъявляет жесткие требования к качеству моторного масла.

Система Common-Rail для дизельного двигателя

Компьютерное управление подачей топлива позволило впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями. Сначала поступает крохотная, всего около миллиграмма, доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля — двигателя с воспламенением топлива от сжатия — это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Изучение топлива и химических реакций при его сгорании. Рассмотрение конструкции системы питания дизельного двигателя. Предложение мероприятий, способных повысить эффективность диагностики системы питания дизельных двигателей и снизить их себестоимость.

дипломная работа [1,2 M], добавлен 16.06.2015

Общее устройство силового агрегата, внешние характеристики карбюраторных и дизельных двигателей. Устройство механизмов и систем двигателя, параметры его работы. Рабочий процесс четырехтактных карбюраторных двигателей, дизеля, двухтактного двигателя.

контрольная работа [2,0 M], добавлен 07.07.2014

Общие сведения о наддуве в дизельных двигателях. Контроль и диагностика процессов воздухоснабжения. Характеристика газотурбинного наддува четырехтактного дизеля. Регулировки, неисправности дизельных двигателей с турбонаддувом и способы их устранения.

курсовая работа [1,4 M], добавлен 01.09.2012

Назначение системы питания дизельного двигателя. Методы, средства и оборудование для диагностирования системы питания дизельного двигателя грузовых автомобилей. Принцип работы турбокомпрессора. Техническое обслуживание и ремонт грузовых автомобилей.

курсовая работа [812,2 K], добавлен 11.04.2015

Сущность и процесс запуска двигателя внутреннего сгорания, причины его широкого использования в транспорте. Принципы работы бензинового, дизельного, газового, роторно-поршневого двигателей. Функции стартера, трансмиссии, топливной и выхлопной систем.

презентация [990,4 K], добавлен 18.01.2012

Требования к дизелю

Ну что же, выше мы рассмотрели распространенные маркировки дизелей по ГОСТу и их основные понятия.

Далее, кратко обозначим ключевые требования к дизелю, в обязательном порядке указываемые в паспортах качества каждой марки:

• Температурные условия применения;
• Цетановое число;
• Содержание серы в мг/кг (экологический класс);
• Смазывающая способность;
• Предельная t фильтруемости;
• Температура вспышки;
• Содержание водорастворимых кислот и щелочей, йода, воды, зол;
• Плотность субстанции;
• И др. параметры.

Теперь вы разбираетесь в марках и видах дизельного топлива, не хуже технических мастеров на производстве. Отдельно упомянем про, так называемое, городское дизтопливо. В него добавляют специальные антидымные присадки, сокращающие токсичность выхлопов, минимум, на 30%. Также выделяют биодизель, близкий по свойствам к углеводородной смеси, но являющийся комплексом метиловых эфиров жирных кислот.

Надеемся, материал оказался для вас полезным!

Эксплуатационные качества

К тому же многим не по душе такие качества дизельных моторов, как меньшие мощность и диапазон рабочих оборотов, более высокий уровень шума и вибраций.

Бензиновый двигатель действительно обычно превосходит в производительности, в том числе и литровой мощности, аналогичный дизель. Мотор рассматриваемого типа при этом имеет более высокий и ровный график крутящего момента. Повышенная степень сжатия, обеспечивающая больший крутящий момент, вынуждает применять более прочные детали. Так как они тяжелее, снижается мощность. К тому же это сказывается на массе двигателя, а следовательно, и автомобиля.

Небольшой диапазон рабочих оборотов объясняется более длительным возгоранием топлива, вследствие чего на высоких оборотах оно не успевает догореть.

Повышенный уровень шума и вибраций вызывает резкое нарастание давления в цилиндре при воспламенении.

Основными достоинствами дизелей считают более высокую тяговитость, экономичность и экологичность.

Тяговитость, то есть высокий крутящий момент на малых оборотах, объясняется сгоранием топлива по мере впрыска. Это обеспечивает большую отзывчивость и облегчает эффективное использование мощности.

Экономичность обусловлена как низким расходом, так и тем, что топливо для дизеля дешевле. К тому же возможно использовать в качестве него низкосортные тяжелые масла благодаря отсутствию строгих требований к испаряемости. А чем топливо тяжелее, тем выше эффективность мотора. Наконец, дизели работают на бедных смесях в сравнении с бензиновыми моторами и при высокой степени сжатия. Последнее обеспечивает меньшие потери тепла с отработанными газами, то есть большую эффективность. Все данные меры снижают расход топлива. Дизель, благодаря этому, тратит его на 30-40% меньше.

Экологичность дизелей объясняется тем, что в их выхлопных газах ниже содержание окиси углерода. Это достигается применением сложных систем очистки, благодаря чему сейчас бензиновый двигатель соответствует тем же экологическим нормам, что и дизель. Мотор такого типа ранее значительно уступал бензиновому в данном отношении.

Чёрта ДТ

По собственной структуре горючее для дизельных двигателей отличается от привычного бензина. В народе таковой состав именуется «соляркой». По сути, это смесь углеводородов, каковые формируются методом выбора и перегонки нефтепродуктов из них нужных фракций.

В базе ДТ углеводороды, каковые отличаются большой температурой кипения – около 300-350 градусов Цельсия.
Столь различные составы дизеля и бензина растолковывают и различность подходов в работе двигателей. К примеру, в бензиновом моторе воспламенение горючего происходит от искры (источник последней – свеча зажигания). Для бензина главное значение имеет устойчивость к детонации, другими словами октановое число.

Со своей стороны, дизельный двигатель трудится за счет создания более замечательной степени сжатия.

Главный параметр, характеризующий уровень качества смеси – цетановое число. Как раз по нему возможно делать выводы, как скоро воспламеняется дизтопливо в цилиндре силового узла. Чем больше цетановое число, тем меньше затрат времени на воспламенение горючей смеси и тем действеннее работа двигателя.

Фактически, цетановое число отображает временную задержку между впрыском топливной смеси в камеру сгорания цилиндров и ее воспламенением.

В случае в случае если цетановое число ниже 40, то работа двигателя будет неудовлетворительной. Появляются сильные задержки при воспламенении, падает мощность, появляется детонация, понижается неспециализированный ресурс мотора. У топлива обычного качества цетановое число должно пребывать на уровне 48-52.

Что касается солярки более большого качества, то ее цетановое число и вовсе может быть около 53-55.
Российские стандарты в отношении дизтоплива считаются одними из самых «мягких». Тут допускается использование ДТ с цетановым числом от 48 единиц и выше (для зимнего горючего). Но имеется исключения.

К примеру, для некоторых зимних видов солярки, имеющих депрессорные присадки в составе, разрешается продажа и выпуск дизтоплива с обрисовываемым нами параметром от 40 и более.
Хотелось бы подчернуть, что через чур большое цетановое число – кроме этого не отлично. К примеру, в случае если показатель будет быть больше отметку «60», то горючее просто не будет успевать сгорать, увеличивается дымность выброса, возрастает «прожорливость» транспортного средства и без того потом.

Выбор марки масел для дизельных двигателей – имеет ли смысл привязываться к брендам?

Ответ на вопрос: «какое масло лучше заливать в дизельный двигатель?» однозначен. То, которое предписано производителем вашего автомобиля. Иных критериев не существует. Выбирать между разнообразными логотипами бессмысленно, тем более что в мире существует всего 3-5 нефтяных концерна, владеющих остальными торговыми марками.

При покупке масла для дизельного двигателя следует внимательно изучить спецификации. Если ваш автомобиль выпущен много лет назад, и авто концерн давно сменил допуск, уточните на сайте у производителя (или в ближайшем дилерском центре), какие устаревшие спецификации совместимы с новыми стандартами. И тогда при выборе смазочного материала вы не ошибетесь.

Итог:
Наилучшим при замене масел в дизельном ДВС является то, которое показало себя хотя бы при пробеге 50 тыс. км. Если смазочная система двигателя работает без сбоев – нет смысла экспериментировать и попадаться на рекламные уловки продавцов.

Главное условие – не нарваться на подделку. Поэтому покупать расходные материалы надо в проверенных торговых точках, и при необходимости не стесняться просить документы, подтверждающие подлинность.