Popis činnosti vznětového motoru. Vznětový motor: konstrukce, princip činnosti, výhody. Co je to dieselové auto

Každý řidič má své vlastní myšlenky o tom, která pohonná jednotka je vlastně lepší. Někteří věří, že malý objem přináší velké výhody a úspory paliva. Jiní se domnívají, že se vyplatí koupit pouze benzínový motor kvůli jeho jednoduchosti a univerzálnímu provozu. Jiní volí pouze velké vznětové motory s turbínou, aby měli velkou radost z vynikající trakce. Pojďme zjistit, jak provozovat dieselovou pohonnou jednotku, která má řadu funkcí. Správný provoz může výrazně prodloužit životnost jednotky a poskytnout mnoho důležitých výhod. Pokud beze změny návyků přesednete z benzínového SUV do naftového, pak to bude mít vaše pohonná jednotka těžké.

Použití motorů je téma, o kterém lze diskutovat donekonečna. Na základě toho, jaké vlastnosti cesty majitelé zařízení porušují ve srovnání s továrními doporučeními, můžete velmi snadno najít celou řadu důležitých doporučení. Tato otázka se týká tankování některých paliv a doplňování oleje, servisní údržby a oprav. Pro snížení spotřeby a opotřebení vznětového motoru existují určité rady pro praktický provoz. Vzpomenout si můžete i na zimní použití vznětového motoru, na který se musí dávat velký pozor. Vzhledem ke všem uvedeným kategoriím můžeme formulovat několik důležitých tipů pro majitele dieselových pohonných jednotek. Nezbývá než konstatovat, že vše níže uvedené platí pro moderní přeplňované vznětové motory, které se montují do sériově vyráběných osobních automobilů.

Tankování a údržba jsou dva nejdůležitější body použití

Za prvé, při nákupu dieselové pohonné jednotky je třeba zvolit normální místo pro tankování. Mluvíme nejen o značce kvality čerpací stanice, ale také o kvalitě motorové nafty, která se nemusí vždy shodovat. Využijte doporučení odborníků a ověřte si kvalitu motorové nafty pomocí jednoduchých testů. Palivo by nemělo zmrznout ani se zakalit a mělo by být za všech podmínek čisté. Vyplatí se také dodržovat doporučení pro údržbu:

  • U vznětové pohonné jednotky mnoho výrobců nastavuje o něco kratší servisní interval než u benzínových motorů, ale ne vždy tomu tak je;
  • Musíte stoprocentně dodržovat všechny servisní podmínky stanovené výrobcem vozu, při servisu používat pouze originální materiály;
  • při nákupu neznámého oleje se můžete s motorem rozloučit po 10–20 tisících kilometrech, filtry se také vyplatí koupit originální a velmi kvalitní;
  • zvláštní pozornost by měla být věnována diagnostice zařízení během servisu - to pomůže vyhnout se nejnepříjemnějším problémům spojeným se vstřikovacím čerpadlem a hlavou válců;
  • Opravy vznětových motorů by měly být prováděny ihned poté, co se na voze objeví problém, pomůže to zachovat určitou kvalitu a požadované vlastnosti instalace.

Pokud je někdy benzinový motor provozován úspěšně a s problémy, pak tato myšlenka nebude fungovat v dieselových pohonných jednotkách. Pro servis Common Rail, turbíny, vstřikovacího čerpadla a hlavy válců je nutné využít služeb odborného servisu. Právě tyto části nejčastěji selhávají a způsobují určité potíže během provozu. Porucha může jednotku zcela deaktivovat.

Jak řídit dieselový motor s moderní turbínou?

Současné těžké palivové pohonné jednotky se příliš neliší od benzínových motorů. Otázka kvality jízdy může být velmi vážná, protože nesprávná obsluha vede k řadě problémů. Musíte si zapamatovat základní doporučení a také si přečíst vlastnosti a jednotlivé tipy v návodu k obsluze vašeho vozu. Základní doporučení pro takové motory jsou následující:

  • používejte vysoký točivý moment při nízkých otáčkách - nevytáčejte vznětový motor na vysoké otáčky motoru;
  • využijte pohodlného včasného řazení a vynikajících trakčních vlastností vozu s naftovým motorem, to vám pomůže získat pohodlí;
  • nepřehřívejte agregát, dlouhodobý provoz ve vysokých rychlostech nebo terénní provoz ve středním režimu deaktivuje vstřikovací čerpadlo paliva a další důležité moduly;
  • Neměli byste řídit dieselové auto - kupujete auto pro pohodlí a nízkou spotřebu, takže využijte všech důležitých výhod vozidla s takovými vlastnostmi;
  • ve městě je docela možné jet rychlostí 60-70 kilometrů za hodinu na poslední rychlostní stupeň - to je jeden z oblíbených provozních režimů dieselové jednotky.

Musíte pochopit, že diesel má úplně jinou strukturu než benzínový motor, na který jsme zvyklí. Existuje řada výhod, ale existují i ​​​​nevýhody. Proto byste si vždy měli prostudovat doporučení výrobce pro používání vozu, jinak se můžete dostat do nepříjemné situace. Používejte nejkvalitnější cestovní řešení a vždy se snažte dodržovat doporučení výrobce. To pomůže udržet váš stroj v chodu.

Jaké jsou důležité výhody dieselového motoru?

Pohonná jednotka dieselového typu je známá tím, že spotřebuje méně paliva než benzínový protějšek s podobnými energetickými charakteristikami. To je pravda, ale pohonná jednotka vznětového typu je jedním z těch, kdo hýří rozpočtem na servis, vyžaduje více peněz na dokončení všech přidělených úkolů. Proto stojí za to zdůraznit následující čisté a nepopiratelné výhody pohonné jednotky na těžké palivo:

  • možnost brzkého řazení, velmi dobrý točivý moment, který sbírá převodovku v jakémkoli režimu a jede perfektně i v neúspěšně zvolené poloze;
  • velmi vysoké trakční poměry přímo při akceleraci, to znamená, že při nízkých rychlostech dochází k nejvyšší míře optimálního čistého výkonu agregátu;
  • snížená spotřeba paliva ve srovnání s benzínem vyrovnává náklady na provoz pohonné jednotky využívající těžké palivo, takže vás to nebude stát mnohem víc;
  • životnost dieselového motoru, pokud budou dodržena všechna důležitá doporučení, bude poměrně dlouhá, se zařízením nejsou žádné problémy, mnohé dosahují až 500 000 km;
  • ekologická čistota emisí je mnohem lepší než u benzínových variant, není zde žádný oxid uhelnatý, ale jsou zde částice, které často překračují normu pro vůz této třídy.

Moderní vývoj pohonných jednotek je stále sofistikovanější a náročnější. Proto byste měli pečlivě sledovat každou aktualizaci a před nákupem si motor, informace a recenze o něm prostudovat. Stejný agregát v různých generacích vozů od výrobce může mít zcela odlišné možnosti provozu. A v tomto případě můžete být nákupem opravdu zklamáni.

Jak provozovat dieselový motor v zimě?

Zimní provoz pohonné jednotky s motorovou naftou je poněkud složitější. Pokud benzín vůbec neztuhne, je bod zákalu motorové nafty -25 stupňů Celsia. Mrazivá teplota i při -35 stupních vylučuje provoz vozu v takových podmínkách. Dnes však existuje motorová nafta s aditivy, kterou lze bez problémů použít v jakýchkoli podmínkách. Existuje několik varovných bodů:

  • V zimě by bylo fajn nainstalovat do naftového motoru turbočasovač, který by i nadále pomalu snižoval teplotu motoru po cestě, kdy už auto opustíte;
  • měli byste také zvolit zimní palivo na čerpací stanici, zpočátku zvolit normální čerpací stanici, kde nebudete plnit nádrž nekvalitní kapalinou;
  • můžete použít i řadu aditiv pro snížení teploty krystalizace paliva, kdy se palivo nalité do nádrže změní v gelovitou hmotu;
  • po přeměně motorové nafty na gel budete muset auto odvézt na čerpací stanici a na odtahovém voze vyčistit palivové články a hadice pro další použití.

Z těchto důvodů nejsou dieselová auta v severských podmínkách tou nejlepší volbou. Ve středním Rusku jsou taková auta docela přijatelná a mohou dokonale plnit své funkce. Na jihu nejsou s jejich provozem vůbec žádné problémy. Musíte však vzít v úvahu řadu vlastností týkajících se spotřeby paliva a kvality servisu vašeho vozu. Zveme vás ke shlédnutí krátkého videa o vlastnostech dieselového vozu:

Pojďme si to shrnout

Má smysl kupovat naftové auto? Z ekonomického hlediska to nedává prakticky žádný smysl. Ale co se týče cestování, vaše podmínky se opravdu výrazně změní. Seznámíte se s novou technologií, která zcela otevírá nové vnímání silniční dopravy. Při využívání takové dopravy existuje řada pozitivních i řada negativních faktorů. Milovníci nafty ale často tvrdí, že klady výrazně převažují. To vše je samozřejmě velmi podmíněné. Můžete si koupit dieselový motor a zůstat extrémně nespokojeni se situací, kdy se poprvé porouchá v zimě. Pamatujte však, že kvalita provozu přímo závisí na vás.

Měli byste také pamatovat na tankování, které může být normální a hrozné. Pokud benzínová jednotka jednoduše zvýší spotřebu kvůli špatnému tankování, pak nafta může zničit řadu drahých prvků v autě. Proto například v Evropě není provozování dieselových jednotek problematické. Na druhou stranu je s vlastnictvím vozu s takovým agregátem vždy řada potíží. Pokud se tedy těchto obtíží bojíte, je lepší zvolit auto na benzín. Pokud chcete vyzkoušet něco nového, klidně si kupte turbodiesel. Jaký motor byste preferovali pro osobní použití?

4-taktní vznětový spalovací motor. Toto je „dvojče“ jiného motoru - benzínového. Strukturálně se „diesel“ příliš neliší od svého benzínového protějšku, ale provozní principy těchto motorů jsou odlišné, a proto spalovací motory prošly 3 různými vývojovými cestami.

Dieselové motory jsou nejoblíbenější pohonné jednotky používané v celé řadě průmyslových odvětví. Jsou vybaveny osobními a nákladními automobily, stacionárními elektrárnami, speciální technikou, loděmi a dieselovými lokomotivami. Jsou to originální „pracanti“, kterým lze svěřit i tu nejtěžší práci. Od svého vzniku v roce 1897 dieselové motory prakticky nezměnily princip činnosti a obecný design konstrukce, ale každý rok jsou vylepšovány, aby se snížila jejich hmotnost a rozměry, snížila spotřeba paliva a zvýšil jejich výkon. Modernizace v zásadě spočívá ve vývoji elektronických systémů, které monitorují provoz hlavních systémů a mechanismů motoru s cílem určit optimální režim jeho provozu.

Hlavním rozlišovacím znakem vznětového motoru od jeho hlavního benzinového konkurenta je způsob vznícení paliva ve válcích, které se při kontaktu se stlačeným vzduchem vznítí během zdvihu, což eliminuje detonaci uvnitř válců a umožňuje zvýšit kompresní poměr, stejně jako použití různých tlakovacích systémů, které zvyšují výkon.

Účinnost každého motoru, tedy i vznětového, závisí na množství energie vzniklé při spalování paliva ve válcích. V tomto ohledu je dieselový motor mnohem účinnější než jeho benzínový protějšek, čehož je dosaženo díky vyššímu kompresnímu poměru dosahujícímu 20–24 jednotek a racionálnější spotřebě paliva, která přímo závisí na zatížení. Pokud porovnáte dieselový a benzínový motor stejného objemu, první spotřebuje 1,5krát méně paliva. Účinnost vznětového motoru je asi 40% a při použití přídavného systému přeplňování - všech 50%, což je 1,5-2krát vyšší než u benzínového motoru. Vznětové motory mají ve své konstrukci pevnější a spolehlivější prvky navržené pro provoz za podmínek vysokého tlaku, takže jsou odolnější. Nevýhodou těchto motorů je však jejich velká hmotnost, hlučnost při provozu a obtížné startování při teplotách pod nulou. Během provozu musíte pečlivě sledovat provozuschopnost dvojice plunžrů, na které přímo závisí kvalita provozu motoru. Vzhledem k tomu, že dieselové motory jsou ekonomicky a efektivně odůvodněné a se zvyšující se velikostí se jejich výhody pouze zvyšují, používají se v oceánských a námořních flotilách, ve všech typech civilních povrchových lodí.

Zařízení motoru

Dieselový motor se skládá z následujících hlavních systémů a mechanismů:
- klikový mechanismus;
- mechanismus distribuce plynu;
— startovací systém;
- zásobovací systém;
- chladící systém;
- mazací systém.

Princip činnosti takového motoru je následující: palivo hoří ve válcích a uvolňuje energii, která pohání píst spojený ojnicí s klikovým hřídelem. Pod tlakem pístu se hřídel otáčí a přenáší točivý moment dále přes převodovku na hnací kola. Systémy motoru jsou odpovědné za startování motoru, dodávku paliva, chlazení a mazání pracovních ploch.

Dieselové motory mohou být 2-taktní nebo 4-taktní. První i druhý se úspěšně používají v určitých oblastech a mají svá pro a proti. Výhody čtyřdobých motorů jsou:
- účinnost;
— spolehlivost;
— snadná údržba;
— relativně nízká hladina hluku během provozu.

Nevýhody čtyřdobých motorů:
— 3 ze 4 cyklů se provádějí setrvačností a funguje pouze jeden z nich;
— prudké zvýšení zatížení během zdvihu vyžaduje spolehlivější a odolnější prvky: ojnici, vložku válce, píst atd.;
— potřeba upravit tepelné vzdálenosti;
- spuštění trvá déle než u 2-taktu.

Provozní proces vznětového spalovacího motoru

Jak název napovídá, pracovní cyklus čtyřdobého spalovacího motoru se skládá ze 4 zdvihů: sání, komprese, expanze a výfuku. Čtyři zdvihy odpovídají dvěma otáčkám klikového hřídele a čtyřem zdvihům pístu. Zdvih pístu je jeho pohyb z horní úvratě (TDC) do dolní úvratě (BDC) nebo naopak. Jedná se o jednu z nejdůležitějších charakteristik motoru, která určuje míru stlačení palivové směsi, potažmo výkon motoru.

První zdvih - sací zdvih - u dieselového motoru je nasávání vzduchu přes otevírací sací ventil. Píst se pohybuje z TDC do BDC a vytváří podtlak ve spalovací komoře, který pomáhá nasávat vzduch do válce.

Kompresní zdvih je proces stlačování vzduchu, když se píst pohybuje z BDC do TDC se zavřenými ventily. Současně se zmenšuje objem ve spalovací komoře, zvyšuje se tlak a stoupá teplota. O něco dříve, než píst dosáhne své horní polohy, je tryskou vstřikována motorová nafta. Při vystavení horkému vzduchu se vznítí.

Expanzní zdvih (výkonový zdvih) je charakterizován prudkým nárůstem teploty a tlaku v důsledku spalování paliva. Plyny vyvíjejí tlak na píst a pohybují jej z TDC do BDC, což je hlavní hnací síla motoru.

Výfukový zdvih – odvod výfukových plynů ze spalovacího prostoru přes výfukový ventil. Píst se zvedne do TDC a vytlačí produkty spalování ven.

Po výfukovém zdvihu přichází opět sací zdvih a tak dále v kruhu.

Činnost všech 4-taktních motorů je stejná, ať už se jedná o vznětový nebo benzínový motor.

Spalovací komora palivové směsi

Různé modely dieselových motorů se liší strukturou. Jednou z důležitých vlastností je konstrukce spalovací komory. Spalovací komora je prostor, kde dochází k přímému spalování paliva.

V samotné konstrukci pístu nebo nad ní je umístěna nedělená komora, do které se palivo dostává při sacím zdvihu, kde se při kontaktu s horkým vzduchem vznítí. Jedná se o nejjednodušší možnost, která také snižuje spotřebu paliva, ale samotný motor je velmi hlasitý.

Další možností je dělená komora, to znamená komora, která není umístěna ve válci, ale u vstupu do něj a je s nimi spojena kanálem. Palivo je přiváděno do komory, kde se mísí s vířivým proudem vzduchu, který lépe rozvádí jeho kapky po celém objemu spalovací komory a podporuje jeho úplné spálení. Tato možnost je vhodná pro malé instalace a osobní automobily, ale výrazně zvyšuje spotřebu paliva.

Na základě konstrukce pístu a spalovací komory existují různé způsoby tvorby směsi u dieselových spalovacích motorů:

— objemové míchání je nejjednodušší možností. Spalovací prostor je prostor mezi pístem, stěnami a hlavou válce. Palivo je vstřikováno pod tlakem přes vstřikovací trysky. Zde je důležité, aby kapičky paliva byly rovnoměrně rozmístěny po celém objemu a důkladně promíchány s horkým vzduchem, proto musí být ve spalovací komoře organizováno vířivé proudění palivové náplně a samotné palivo musí být přiváděno pod vysokou tlak;

— objemová tvorba filmové směsi se používá u vysokootáčkových motorů s malým průměrem válce. To je přesně ten případ, kdy je spalovací prostor částečně umístěn v konstrukci pístu. V motorech domácí výroby mají takové komory tvar komolého kužele. Při vstřikování náplně palivo narazí na povrch spalovací komory a vytvoří „film“, po kterém se téměř okamžitě odpaří. Vírivé proudy vzniklé pod vlivem pohybu pístu umožňují rovnoměrné rozložení kapiček paliva po celém objemu;

— tvorba směsi předkomůrky zahrnuje přítomnost předkomory umístěné ve víku válce. S hlavní spalovací komorou je spojen malými kanály o průměru maximálně 1 % průměru pístu. Objem předkomory je do 30 % celkového objemu komor. Může mít oválný, válcový nebo kulovitý tvar;

— ke vzniku směsi vírové komory dochází v důsledku vírových proudů vzduchu, což umožňuje maximálně promísit náplň paliva se vzduchem i při nízkém tlaku jeho přívodu do spalovací komory. Pro tvorbu takové směsi je zapotřebí samostatná komora, sestávající ze dvou částí: vírové a hlavní. Během kompresního zdvihu je vzduch vytlačován z hlavní komory do vírové komory, která má kulový nebo válcový tvar. Proud vzduchu vytváří vírové pohyby, pohybující se v kruhu a v této době je z trysky přiváděna palivová náplň pod tlakem až 12 MPa. Vzhledem k tomu, že se vzduchová vlna pohybuje, jsou kapičky rovnoměrně rozmístěny po celém jejím objemu.

Uspořádání motoru

4-taktní vznětové motory se liší nejen konstrukcí spalovacího prostoru, ale také počtem válců a jejich vzájemným uspořádáním. Je jasné, že čím více válců, tím je motor výkonnější a rozměrově větší. Různé možnosti rozložení umožňují zmenšit jeho rozměry. V závislosti na uspořádání válců mohou být motory:

1. Řádek.

Všechny válce jsou uspořádány v řadě. Tato konstrukce motoru je nejjednodušší, díly pro ně mají jednoduchou výrobní technologii.

2. V-motor.
Válce v takovém motoru jsou uspořádány ve tvaru písmene V, ve dvou rovinách, ve dvou řadách pod úhlem 60 0 nebo 90 0. Úhel mezi nimi je úhel odklonu. Výhodou takového motoru je výkon. Jeho rozměry lze zmenšit přemístěním dalších důležitých komponent do camberu. Jeho délka je menší a šířka je větší. Ale kvůli složitosti takových struktur může být obtížné určit jejich těžiště.

3. Boxer motory (označení B) .
Jsou relativně vyvážené, pro snížení vibrací jsou všechny prvky uspořádány symetricky. Jejich konstrukčním znakem je středové uložení hřídele na tuhém bloku. To také ovlivňuje míru vibrací. Úhel odklonu je 1800.

4. Řádkově zaujaté jednotky (značky VR) .
Toto uspořádání se vyznačuje malým úhlem odklonu (15°) V-twin motoru ve spojení s jeho řadovým protějškem. To umožňuje zmenšit rozměry podélných a příčných jednotek. Označení VR znamená V - shaped, R - in-line.

5. W (nebo dvojité V) - tvar .
Nejsložitější motor. Známý pro dva typy rozložení.
1) Tři řady, velký úhel odklonu.
2) Dvě rozvržení VR. Jsou kompaktní i přes velký počet válců.

6. Radiální (hvězdicový) pístový motor.
Má malou délku s hustým uložením několika válců. Jsou umístěny kolem klikového hřídele v radiálních paprscích se stejnými úhly. Od ostatních se odlišuje přítomností klikového mechanismu. V tomto provedení jeden válec funguje jako hlavní, zbytek - tažený - je připojen k prvnímu po obvodu. Nevýhoda: V klidu mohou spodní válce trpět únikem oleje. Před nastartováním motoru se doporučuje zkontrolovat, zda ve spodních válcích není olej. V opačném případě může dojít k vodním rázům a poškození. Pro zvětšení velikosti a výkonu motoru stačí prodloužit klikový hřídel vytvořením několika řad - hvězd.

Elektronické ladění motoru

Moderní vznětové motory jsou stále častěji vybaveny elektronikou. Senzory, které monitorují zatížení, kontrolují množství dodávaného paliva a složení palivové náplně, vysílají signály do centrální řídicí jednotky, která volí nejefektivnější a nejekonomičtější provozní režim. Pečlivým ovlivněním tohoto systému pomocí přídavného zařízení můžete zvýšit výkon motoru v určitých mezích - tomu se říká chiptuning. Ihned je třeba poznamenat, že chiptuning není všemocný, dokáže zlepšit výkon motoru v rámci specifikované bezpečnostní meze a často vede k předčasnému opotřebení systémů.

Pro zvýšení výkonu dieselového motoru lze použít speciální moduly nebo bloky:
— blok, který mění řídicí impulsy vstřikovače;
— jednotka pro výměnu režimů vysokotlakého palivového čerpadla (HPF);
— blok, který mění hodnoty snímače tlaku v zásobníku paliva;
— modul optimalizace režimu.

První možnost je mezi nadšenci do tuningu aut nejznámější. Princip činnosti takového bloku spočívá v tom, že blokuje krátkodobé impulsy předběžného a následného otevření jehly vstřikovače, což snižuje spotřebu paliva. Jednotku lze instalovat téměř na jakýkoli model, ale její provoz snižuje životnost motoru a ovlivňuje kvalitu spalování palivové náplně.

Druhou možnost lze použít pouze u určitých modelů motorů. Princip fungování tohoto bloku spočívá v tom, že vysílá signál s podhodnoceným tlakem v systému, což vede k jeho zvýšení. V tomto případě vstřikovací čerpadlo a vstřikovače „trpí“, ale výkon motoru se ve skutečnosti zvyšuje a spotřeba paliva klesá.

Třetí možností je připojení jednotky, která vysílá do počítače signál o přijatelné nízké hodnotě tlaku v zásobníku paliva. V důsledku toho se automaticky zvyšuje tlak a novým způsobem se určuje časování a intenzita vstřikování paliva. Současně se zvyšuje výkon a šetří palivo, ale snižuje se životnost palivového vstřikovacího čerpadla a filtru pevných částic, na stěnách válců se tvoří karbonové usazeniny a motor začíná „kouřit“.

Nejbezpečnější a nejúčinnější je čtvrtá možnost. Modul připojený k napájecímu systému nenahrazuje skutečné hodnoty provozních parametrů potřebnými čísly, ale vysílá signál do počítače o nutnosti změnit dobu vstřiku paliva. Na rozdíl od předchozích jednotek tento modul nezpůsobuje žádné poškození motoru ani vstřikovacího čerpadla paliva, takže životnost systémů a mechanismů se nesníží. Nevýhodou tohoto způsobu zvyšování výkonu je jeho vysoká cena, omezené použití a složitost návrhu. Nedává okamžitý účinek - jeho účinek lze pocítit až po určité době.

Existují i ​​jiné metody, včetně použití zařízení, které mění skutečnou hodnotu stechiometrických hodnot, ale jejich použití může vést k vážným problémům s motorem.

Jedním z vážných problémů, které vznikají u vznětových motorů, je takzvaný „útěk motoru“. Jedná se o abnormální režim provozu vznětového motoru, při kterém dochází k nekontrolovanému zvýšení otáček hřídele motoru. Tento režim je obvykle pozorován po spuštění nebo během náhlého snížení zátěže. Hlavní důvody šíření jsou dva: porucha vysokotlakého palivového čerpadla a vniknutí velkého množství motorového oleje do spalovacího prostoru.

Popis designu

Dieselový motor je motor s vratným pístem, který má stejnou základní konstrukci a pracovní cyklus jako benzínový motor. Hlavním rozdílem mezi dieselovým motorem a benzínovým motorem je použité palivo a způsob zapálení paliva pro zajištění spalování.

Práce

Dieselové motory využívají kompresní teplo k zapálení směsi vzduchu a paliva ve spalovací komoře. Toto zapálení se provádí pomocí vysokého kompresního tlaku a motorové nafty vstřikované do spalovací komory pod velmi vysokým tlakem. Kombinace motorové nafty a vysokého kompresního tlaku zajišťuje samovznícení a umožňuje zahájení spalovacího cyklu.

Blok válců

Bloky válců naftových a benzínových motorů jsou si navzájem podobné, existují však určité rozdíly v jejich konstrukci. Většina dieselových motorů používá spíše vložky válců než válce vyrobené jako součást bloku. Použitím vložek válců lze provádět opravy, které umožňují dlouhodobé používání motoru. U dieselových motorů, které nepoužívají vložky válců, jsou stěny válců silnější než u benzinových motorů podobného objemu. Pro zvětšení dosedací plochy klikového hřídele mají dieselové motory těžší a tlustší hlavní můstky.

Mokré vložky válců

Mokré vložky válců používané u dieselových motorů jsou podobné těm, které se používají u benzínových motorů. Fyzické rozměry vložek se mohou lišit podle provozních podmínek vznětového motoru.

Klikový hřídel

Klikový hřídel používaný u dieselových motorů má konstrukci podobnou klikovému hřídeli používanému u benzínových motorů, ale se dvěma rozdíly:

Klikové hřídele vznětových motorů jsou obvykle spíše kované než lité. Kováním je klikový hřídel odolnější.
. Čepy klikového hřídele dieselového motoru jsou obvykle větší než čepy klikového hřídele benzínového motoru.
Zvětšené čepy umožňují klikovému hřídeli vydržet větší zatížení.

Spojovací tyče

Ojnice používané v dieselových motorech jsou obvykle vyrobeny z kované oceli. Ojnice vznětových motorů se liší od ojnic zážehových motorů tím, že víčka jsou odsazená a mají malé zuby na dosedací ploše s ojnicí. Odsazený design s jemnými zuby pomáhá držet víčko na místě a snižuje namáhání šroubů ojnice.

Písty a pístní kroužky

Písty používané v lehkých vznětových motorech vypadají podobně jako písty používané v benzínových motorech. Naftové písty jsou těžší než písty benzínových motorů, protože naftové písty jsou obvykle vyrobeny z kované oceli spíše než z hliníku a vnitřní tloušťka materiálu je větší.

Kompresní kroužky používané v dieselových motorech jsou obvykle vyrobeny z litiny a jsou často potaženy chromem a molybdenem, aby se snížilo tření.

Hlava válce

Navenek vypadá hlava válců dieselového motoru podobně jako hlava válců benzínového motoru. Existuje ale mnoho vnitřních konstrukčních rozdílů, díky kterým jsou vznětové motory jiné a originální.

U vznětového motoru musí být samotná hlava válců mnohem pevnější a těžší, aby odolala většímu tepelnému a tlakovému zatížení. Konstrukce spalovací komory a vzduchových kanálů u dieselových motorů může být složitější než u benzínového motoru.

Dieselové motory používají několik konstrukcí spalovací komory, ale nejběžnější jsou dvě konstrukce: nedělená spalovací komora a vířivá komora.

Konstrukce nedělené spalovací komory

Nejběžnějším typem spalovací komory pro dieselový motor je nedělená komora, známá také jako spalovací komora s přímým vstřikováním. V neděleném provedení je zajištěna turbulence (víření) nasávaného vzduchu díky tvaru vstupního vzduchového kanálu. Palivo je vstřikováno přímo do spalovací komory.

Konstrukce vírové komory

Konstrukce vířivé komory využívá dvě spalovací komory pro každý válec. Hlavní komora je propojena úzkým kanálem s menší vírovou komorou. Vířivá komora obsahuje vstřikovač paliva. Vířivá komora je navržena tak, aby zajistila zahájení procesu spalování. Vstupní vzduch je přiváděn do vírové komory úzkým kanálem. Palivo je pak vstřikováno do vířivé komory a výsledná směs se vznítí. Poté hořící směs vstupuje do hlavní spalovací komory, kde dokončí své spalování, což způsobí pohyb pístu směrem dolů.

Ventily a ventilová sedla

Ventily vznětových motorů jsou vyrobeny ze speciálních slitin, které jsou schopny dobře fungovat za vysokého tepla a tlaku, které jsou typické pro dieselové motory. Některé ventily jsou částečně naplněny sodíkem, který pomáhá odvádět teplo. Velké procento tepla se přenáší z hlavy ventilu do sedla ventilu. Aby byl zajištěn dostatečný přenos tepla, je třeba věnovat zvláštní pozornost šířce sedla ventilu.

Široké sedlo ventilu má tu výhodu, že dokáže přenést více tepla. Široké sedlo ventilu má však také větší potenciál pro hromadění karbonových usazenin, které mohou způsobit netěsnosti ventilu. Úzké sedlo ventilu poskytuje lepší utěsnění než široké sedlo ventilu, ale nepřenáší stejné množství tepla. U vznětového motoru je nutný kompromis mezi širokými a úzkými sedlem ventilů.

Vznětové motory často používají sedla ventilů. Vložky mají tu výhodu, že jsou vyměnitelné. Sedla ventilových vložek jsou vyrobena ze speciálních kovových slitin, které odolají teplu a tlaku vznětového motoru.

Systém přívodu paliva

Konvenční design

V konvenčním systému dodávky naftového paliva je palivo nasáváno z palivové nádrže, filtrováno a posíláno do vysokotlakého čerpadla. Vysokotlaké palivo je přivedeno na požadovaný tlak a přiváděno do palivového potrubí, které napájí vstřikovače paliva. Systém řízení vstřikování ve vhodných okamžicích aktivuje vstřikovače, které při stlačení pístu vstřikují palivo pro jeho následné spalování.

Design Common rail

Vznětové motory Common Rail používají nezávislé systémy tlaku paliva a vstřikování paliva. Vysokotlaké palivové čerpadlo čerpá palivo z nádrže a dodává je přes regulátor tlaku do společného palivového potrubí. Vysokotlaké čerpadlo se skládá z nízkotlakého dopravního čerpadla a vysokotlaké komory. Vstřikování paliva je řízeno řídicím modulem hnacího ústrojí (PCM) a řídicím modulem vstřikovačů (IDM), který upravuje dobu otevření vstřikovačů v závislosti na provozních podmínkách motoru.

V konstrukci se společným palivovým potrubím je výrazně snížena úroveň toxicity výfukových plynů a minimalizován hluk při provozu. To vše je důsledkem větší kontroly spalovacího procesu. Nastavení tlaku paliva a provozních fází vstřikovače je řízeno pomocí YUM a RSM. Konstrukce vstřikovače byla také přepracována tak, aby umožňovala vstřikování paliva před vstřikováním a po vstřikování v různých fázích komprese a silových zdvihů.

Vylepšené řízení paliva umožňuje čistší, konzistentnější spalování a správný tlak ve válci. To má za následek snížení toxicity výfukových plynů a hluku během provozu.

Mazací systém

Mazací systém používaný u dieselových motorů je v principu podobný systémům benzínových motorů. Většina dieselových motorů má nějaký typ chladiče oleje, který pomáhá odvádět teplo z oleje. Olej protéká pod tlakem průchody motoru a vrací se do klikové skříně motoru.

Mazací olej používaný v dieselových motorech se liší od oleje používaného v benzínových motorech. Speciální olej je nutný, protože při provozu naftového motoru se olej více kontaminuje než v benzínovém motoru. Vysoký obsah uhlíku v motorové naftě způsobuje, že olej používaný ve vznětových motorech brzy po použití změní barvu. Používejte pouze motorový olej, který je speciálně navržen pro dieselové motory.

Chladící systém

Chladicí systém vznětového motoru má obvykle větší plnicí objem než chladicí systém benzinového motoru. Teplota uvnitř dieselového motoru musí být pečlivě kontrolována, protože teplo se používá k samovznícení paliva.

Pokud je teplota motoru příliš nízká, mohou nastat následující problémy:

Zvýšené opotřebení
. Špatná spotřeba paliva
. Hromadění vody a kalu v klikové skříni motoru
. Ztráta moci

Pokud je teplota motoru příliš vysoká, mohou nastat následující problémy:

Zvýšené opotřebení
. Pachatelé
. Detonace
. Vyhoření pístů a ventilů
. Problémy s mazáním
. Zasekávání pohyblivých částí
. Ztráta moci

Systém vstřikování paliva

Dieselový motor pracuje na principu samovznícení. Přiváděný vzduch a palivo jsou ve spalovací komoře stlačeny natolik, že se molekuly zahřejí a vznítí bez pomoci vnější zapalovací jiskry. Kompresní poměr dieselového motoru je mnohem vyšší než u benzínového motoru. Kompresní poměr u vznětových motorů s přímým nasáváním vzduchu je přibližně 22:1. Turbodieselové motory mají kompresní poměr v rozmezí 16,5-18,5:1. Vytvoří se kompresní tlak a teplota vzduchu stoupne z přibližně 500 °C na 800 °C (932 °F až 1 472 °F).

Vznětové motory lze provozovat pouze se systémem vstřikování paliva. K tvorbě směsi dochází pouze ve fázi vstřikování paliva a spalování.

Na konci kompresního zdvihu je palivo vstřikováno do spalovací komory, kde se mísí s horkým vzduchem a vznítí. Kvalita tohoto spalovacího procesu závisí na kvalitě tvorby směsi. Protože Palivo je vstřikováno tak pozdě, že se nestihne promíchat se vzduchem. U vznětového motoru je poměr vzduch-palivo neustále udržován na úrovni větší než 17:1, čímž je zajištěno spálení veškerého paliva. Podrobnější informace naleznete v publikaci „Provoz motoru a motoru“.

Dieselové motory pro automobily se liší a nejde jen o objem a počet válců, takže se pokusme krátce zhodnotit moderní trh a zjistit, které motory jsou nejspolehlivější.

Koho hodnocení dalo prvenství?

Asociace se slovem „nafta“ pro obyvatele Ruska jsou vždy jasné: vůně nafty z osobního autobusu, černé výpary z projíždějícího kamionu, vintage džíny a hodinky stejnojmenné značky. Pro většinu Evropanů je však toto slovo, které pochází ze jména německého vynálezce, synonymem pro spolehlivé, levné a výkonné „srdce“ automobilu. U nás není její obliba tak vysoká, zřejmě kvůli povětrnostním podmínkám a vědomí, že motorová nafta mrazem houstne.

Hodnocení spolehlivosti a zvláště u aut je nevděčný úkol. Existuje tolik názorů, kolik je seznamů, ve kterých kompilátor jednoduše vyjadřuje svůj pohled na určité téma. Proto bychom rádi upozornili na to, že níže uvedené hodnocení nepředstírá, že se stává nezpochybnitelnou pravdou, ale je jen snahou o systematizaci dat, znalostí a (částečně) osobního pohledu zpracovatele.

Při hledání odpovědi na otázku, který dieselový motor zaujímá vedoucí pozici v konfiguraci osobních automobilů, si všimnete, že některá hodnocení jmenují nejlepší produkty koncernů Mercedes a BMW. Situace ve světě automobilového průmyslu je však dnes poněkud odlišná, zkusme na to přijít.

Jak ukazují hodnocení velkých světových autosalonů, časy, kdy dieselové motory osobních automobilů byly menšími kopiemi jednotek instalovaných na těžkých nákladních automobilech, jsou minulostí. Ve výrobě takových motorů se dařilo především známému koncernu Volkswagen, který vyvinul motor 1.9 TDI. Dnes je na prvním místě a je považován za nejvyváženější z hlediska dynamiky a výkonu.

Díky nejnovějším technickým řešením, zejména aktualizované turbíně a zvýšenému tlaku ve spalovacích komorách, bylo možné nejen dosáhnout jedinečných ekologických vlastností, ale také snížit. Navíc výkon zůstal na stejné úrovni (90–120 k). Nejnovější vozy řady Passat jsou nyní vybaveny motorem s maximálním výkonem (výbava BlueMotion). Spotřeba paliva je 3,3 litru na 100 km.

Diesel vítězové automobilového trhu

Druhé místo zaujímá úprava motoru se třemi turbínami, kterou vlastní německá společnost BMW. Tato jednotka byla poprvé představena před několika lety. Má 6 válců a o objemu 3,0 litru je schopen vyvinout výkon 381 koní. S. Těmito motory jsou vybaveny nejnovější vozy řady 5 a 7 a také těžké crossovery s indexy X5 a X6. Je vybaven modifikací kabrioletů s pořadovým číslem 6. Disponuje však dvěma turbínami, kvůli nimž je výkon snížen na 313 koní. S.

Před nedávnem byly potenciálním kupcům prezentovány vozy, jejichž motory mají čtyři turbíny a s točivým momentem 800 Nm se výkon bude pohybovat v rozmezí 390–406 koní. S.

Vůz se čtyřturbinovým motorem

Třetí místo v našem hodnocení obsadila americká společnost Cummins pro průmyslové vznětové motory, která vyrobila super-posilovaný motor na zakázku slavné společnosti Dodge. Abychom byli spravedliví, je třeba poznamenat, že zámořští výrobci nevěnovali naftovým motorům příliš velkou pozornost a raději vyvíjeli motory benzinové. Nedávná vzrůstající poptávka po vozech s agregáty spotřebovávajícími naftu je však přiměla obrátit pozornost k výrobě naftových motorů.

Model se ukázal jako poměrně výkonný (240–275 k), ale ve snaze obsadit „dieselové“ místo na trhu Američané lhali a vydávali italský koncern Fiat za svůj vývoj. Maserati Ghibli bylo vybaveno modelem takového motoru, ale kvůli krizi byla výroba převedena na americké průmyslníky.

Tento motor byl uznáván nejen jako nejekologičtější, ale také nejinovativnější: při jeho výrobě byly použity kovy používané v kosmickém průmyslu a filtry na čištění plazmového paliva. To, že motor obsadil až třetí místo, je dáno jeho úzkým zaměřením. Instaluje se pouze na sportovní vozy a snímače Dodge Ram. Pokud jde o účinnost, dokáže svým konkurentům poskytnout náskok: spotřeba je pouze 8,5 litru na 100 kilometrů.

Kdo není daleko za první trojicí?

Korejcům, kteří vtrhli na globální automobilový trh před 20 lety, se na něm nejen podařilo zaujmout důstojné místo, ale také se „posunout“ v žebříčku japonských gigantů. Po dlouhé cestě „od rychlovarných konvic k důlním sklápěčům“ si také nechtějí nechat ujít své výhody, které jim slibuje zvýšená poptávka po vozech vybavených dieselovými motory.

Jako vždy se asijští výrobci chovali velmi mazaně: protože nechtěli přepracovat výrobu a konkurovat Evropanům a Američanům v síle jednotek, dokázali vytvořit motor o objemu 1,7 litru, který může produkovat 110–136 koní. S. Nespěchejte, abyste opovržlivě krčili nos! S tak poměrně skromnými údaji (ve srovnání s produkty jiných výrobců) má dieselový motor Hyundai tak neuvěřitelný točivý moment, že v dynamice není horší než benzínové jednotky o výkonu 150–170 k. S.

Nutno říci, že Hyundai i40 dodávaný na evropský trh je takovou jednotkou vybaven. V Koreji dieselové motory jaksi nenašly široké uplatnění (nebo tam vlna „módy“ ještě nedorazila), a proto se zatím montují pouze na exportní vozy. Nedávno se stejná jednotka objevila na crossoveru s indexem ix35 a nyní je vybavena tak populárními vozy jako Grandeur a Sonata. Spotřeba paliva je ale vyšší než u konkurentů, ale Korejci se nesnaží nikoho překvapit. Jejich posláním je dodávat spolehlivé tahouny schopné průměrné spotřeby paliva, v tomto případě 5,5 litru na 100 km.

Japonský koncern Toyota, který z aut „vyždímal“ dostatečné množství výkonu a získal vlastní buňku na trhu, nemá nyní smysl nikomu nic dokazovat. Koncept, kterému výrobci věnovali veškeré své úsilí, je ekologie a hospodárnost při zachování dostatečného výkonu. A uspěli. Když vytvářeli motor pro svůj kompaktní vůz s názvem Urban Cruiser, mysleli na to, jak usnadnit obyvatelům velkoměst nejen pohyb po městě, ale také nemít v hlavě „kalkulačku“, která počítá náklady na palivo.

Jednou z nejmenších vznětových jednotek současnosti je motor o objemu 1,4 litru s výkonem pouhých 90 koní. S. To je páté místo v našem žebříčku. Takové parametry však nezasahují do vytváření točivého momentu, což usnadňuje „tahání“ vozidla s pohonem všech kol. Spotřeba nafty se v závislosti na cestovním režimu pohybuje od 4 do 6 litrů na 100 km.

Který je tedy nejspolehlivější?

Tato otázka je trochu naivní, protože tento parametr závisí na mnoha faktorech, včetně stylu jízdy. Pokud si ale z výše uvedeného seznamu vyberete to nejlepší, pak prvenství ve spolehlivosti dostane americký Cummins s motorem Dodge.

A nejde o výkon nebo spotřebu paliva na 100 km. S největší pravděpodobností hrají roli materiály použité při výrobě. Blok válců je vyroben z litiny s vysokým obsahem uhlíku, která je schopna odolat nejen vysokému tlaku, ale i výrazným teplotním podmínkám. A jeho písty jsou vyrobeny ze speciální hliníkové slitiny, která se používá na díly kosmických lodí. To znamená, že jsou schopny odolat jak dlouhodobému provozu v extrémních podmínkách, tak prudkému nárůstu zatížení při změně rychlosti.

Motor je dále vybaven systémem vstřikování paliva Common Rail, který i přes poněkud vrtošivý postoj ke kvalitě motorové nafty nejen výrazně šetří její spotřebu, ale také se rozhodujícím způsobem podílí na snižování hlučnosti motoru. Těmito motory jsou vybaveny sportovní vozy i terénní vozy. Tedy přesně ty příklady automobilového průmyslu, jejichž provoz probíhá v extrémních podmínkách, vyžadujících od motoru nejen nepřekonatelný výkon, ale také bezvadnou spolehlivost.

Pokud mluvíme o hodnocení automobilů, které jsou vhodné pro ruské silnice, je nejlepší věnovat pozornost japonským modelům. Nemusí to být nutně Toyota (mimochodem, ani jeden ruský automobilový nadšenec si na její motor nestěžuje).

Pro naše obrovské rozlohy se hodí Mazda, Honda, Nissan nebo nově oživený Datsun. Subaru se ukázalo v provozu jako velmi dobré.

Faktem je, že evropská auta vybavená dieselovým motorem jsou velmi citlivá na naši motorovou naftu, jejíž kvalita čištění ponechává mnoho přání. Jak ukazují četné recenze majitelů automobilů, japonská auta jsou méně náchylná k poruchám při používání motorové nafty, a to díky četným čisticím zařízením, elektronickým zařízením a vestavěným předehřívačům, které zabraňují zamrznutí nafty při nízkých teplotách.

Jak víte, naftové motory jsou dražší na údržbu a ještě více na opravy, protože jejich součásti a díly (vstřikovací čerpadlo paliva nebo vysokotlaké palivové čerpadlo, vstřikovací čerpadlo, turbodmychadlo, vstřikovač) jsou vyráběny nejvyšší možná přesnost. Zároveň jsou zpravidla hospodárnější než benzínové a mají vyšší účinnost (faktor účinnosti) - o 10-14 procent. Moderní naftové motory mají navíc větší výkon a výbornou odezvu na plyn. A pro další zvýšení výkonu a trakční charakteristiky jsou vznětové motory vybaveny přeplňováním turbodmychadlem a mezichladičem.

Princip činnosti vznětového motoru a jeho rozdíl od jeho benzínového protějšku.

Principy provozu dieselových a benzínových motorů, jak je uvedeno výše, jsou zcela odlišné.

U benzínových motorů s vnitřním spalováním (karburátor, vstřikování) probíhá příprava směsi zpravidla v sacím traktu: do válce se přivádí hotová směs, která se tam zapálí pomocí zapalovací svíčky na sání. moment komprese.

U dieselových motorů je vše jinak a k tvorbě směsi dochází přímo ve válci. Zapalovačem je vzduch, který se při stlačení ohřeje a zapálí motorovou naftu. Toto palivo samotné je přiváděno do spalovacího prostoru vstřikovačem a vysokotlakým palivovým čerpadlem (jednotka-vstřikovač) pod vysokým tlakem.

Nyní se s tímto procesem seznámíme podrobněji, krok za krokem. Mimochodem, počet posledně jmenovaných pro dieselové a benzínové motory je stejný (čtyři). Podívejme se na každé z opatření.

První zdvih dieselového motoru je sací zdvih.

Během prvního zdvihu se píst pohybuje z horní úvratě (TDC) do dolní úvratě (BDC). V této fázi je sací ventil otevřený, zatímco výfukový ventil je přirozeně uzavřen. Při pohybu pístu do BDC se vytvoří podtlak a válec motoru se naplní vzduchem, který se před vstupem do válce zbaví mechanických nečistot ve vzduchovém filtru.

Druhý zdvih bude kompresní zdvih.

V tomto okamžiku jsou ventily (vstup a sání) uzavřeny a píst se pohybuje z BDC do TDC. A jelikož jsou ventily zavřené, vzduch nemá kam jít, takže se stlačí, čímž vznikne vysoký tlak, a ohřeje se – až na 800 stupňů Celsia.

Třetí zdvih je expanzní zdvih (silový zdvih).

Při pohybu pístu v horní úvrati je motorová nafta přiváděna do válce pod vysokým tlakem (od 150 do 300 Bar) tryskou a tam je atomizována. V procesu rozprašování paliva dochází k jeho smíchání s horkým vzduchem a následně k jeho následnému zapálení. Když směs hoří, teplota ve válci rychle stoupá - až na 1750 -1800 stupňů Celsia. Současně se zvyšuje i tlak, který dosahuje 10-12 MPa. Vznikají plyny, které tlačí píst shora dolů. Při pohybu dolů píst vykonává svou přidělenou práci. Při LMW tlak klesá spolu s teplotou.

Čtvrtá doba je závěrečná, známá také jako uvolňovací doba.

Píst se pohybuje nahoru. Výfukový ventil se otevře a plyny mají tendenci opouštět spalovací komoru kanály v hlavě válce (hlavě válce) do výfukového potrubí. Dále se plyny dostávají do tlumiče výfuku, kde jsou vyčištěny (filtry pevných částic jsou instalovány v moderních vznětových motorech) a do okolního prostředí. V této době se teplota ve válci sníží na 450-540 stupňů a tlak klesne na 10-20 Bar.

Video.