A tervezés leírása

Dízel motor egy dugattyús motor, amelynek alapvető felépítése és munkaciklusa megegyezik a benzinmotorokéval. A fő különbség a dízelmotorok és a benzinmotorok között a felhasznált tüzelőanyag és az égés biztosítása érdekében az üzemanyag meggyújtásának módja.

Munka

Dízelmotorokban gyújtáshoz levegő-üzemanyag keverék Az égéstér a kompressziós hőt használja fel. Ezt a gyújtást nagy kompressziós nyomás és gázolaj, befecskendezve az égéstérbe alatt nagyon magas nyomású. A dízel üzemanyag és a nagy kompressziós nyomás kombinációja biztosítja az öngyulladást, lehetővé téve az égési ciklus megkezdését.

Hengerblokk

Dízel és benzinmotor hasonlóak egymáshoz, de van némi különbség a kialakításukban. A legtöbb dízelmotor hengerbetétet használ, nem pedig blokk részeként készült hengereket. A hengerbetétek használatával olyan javítások végezhetők, amelyek lehetővé teszik a motor hosszú távú használatát. Azokon a dízelmotorokon, amelyek nem használnak hengerbetétet, a hengerfalak vastagabbak, mint a hasonló lökettérfogatú benzinmotoroké. A támasztófelület növelésére főtengely A dízelmotorok fő rudak nehezebbek és vastagabbak.

Nedves hengerbetétek

A dízelmotorokban használt nedves hengerbetétek hasonlóak a benzinmotorokban használtakhoz. A betétek fizikai méretei a dízelmotor működési feltételeitől függően változhatnak.

Főtengely

A dízelmotorokban használt főtengely felépítése hasonló a benzinmotorokban használt főtengelyhez, de két különbséggel:

A dízelmotorok főtengelyei általában kovácsoltak, nem pedig öntöttek. A kovácsolás igen főtengely tartósabb.
. A dízelmotorok főtengelycsapjai általában nagyobbak, mint a benzinmotorok főtengelycsapjai.
A megnövelt csapok lehetővé teszik, hogy a főtengely nagyobb terhelésnek is ellenálljon.

Kapcsolódó rudak

A dízelmotorokban használt hajtórudak általában kovácsolt acélból készülnek. A dízelmotorok hajtórudai abban különböznek a benzinmotorok hajtórudaitól, hogy a sapkák eltolva vannak, és kis fogak vannak a hajtórúd illeszkedő felületén. Az eltolt, finom fogazatú kialakítás segít a helyén tartani a sapkát, és csökkenti a hajtórúd csavarjaira nehezedő feszültséget.

Dugattyúk és dugattyúgyűrűk

A könnyű teherbírású dízelmotorokban használt dugattyúk hasonlóak a benzinmotorokban használt dugattyúkhoz. A dízeldugattyúk nehezebbek, mint a benzinmotorok dugattyúi, mert dízel dugattyúkáltalában kovácsolt acélból készülnek, nem pedig alumíniumból, és az anyag belső vastagsága nagyobb.

A dízelmotorokban használt kompressziós gyűrűk általában öntöttvasból készülnek, és gyakran krómmal és molibdénnel vonják be a súrlódás csökkentése érdekében.

Hengerfej

Külsőleg a dízelmotor hengerfeje nagyon hasonlít a benzinmotorok hengerfejére. De számos belső tervezési különbség van, amelyek a dízelmotorokat különbözővé és eredetivé teszik.

Dízelmotoroknál magának a hengerfejnek sokkal erősebbnek és nehezebbnek kell lennie, hogy ellenálljon a nagyobb hő- és nyomásterhelésnek. A dízelmotorok égésterének és légcsatornáinak kialakítása bonyolultabb lehet, mint a benzinmotoroké.

A dízelmotorok többféle égésterű kialakítást alkalmaznak, de kétféle kivitel a legelterjedtebb: az osztatlan égéstér és az örvénykamra.

Osztatlan égéstér kialakítás

A dízelmotorok égésterének legelterjedtebb típusa az osztatlan égéstér, más néven közvetlen befecskendezésű égéstér. Osztatlan kivitelben a beáramló levegő turbulenciája (örvénylése) a légbevezető csatorna alakja miatt biztosított. Az üzemanyagot közvetlenül az égéstérbe fecskendezik be.

Vortex kamra kialakítás

Az örvénykamra kialakítás minden hengerhez két égésteret használ. A főkamrát egy keskeny csatorna köti össze egy kisebb örvénykamrával. Az örvénykamra üzemanyag-befecskendezőt tartalmaz. Az örvénykamra úgy van kialakítva, hogy biztosítsa az égési folyamat beindulását. A belépő levegőt egy keskeny csatornán keresztül vezetik be az örvénykamrába. Ezután üzemanyagot fecskendeznek be az örvénykamrába, és a kapott keverék meggyullad. Ezt követően az égő keverék belép fő kameraégés, ahol az égést befejezi, aminek következtében a dugattyú lefelé mozog.

Szelepek és szelepülések

A dízelmotorok szelepei speciális ötvözetekből készülnek, amelyek jól teljesítenek a dízelmotorokra jellemző magas hő és nyomás alatt. Egyes szelepek részben nátriummal vannak feltöltve, ami segít a hő elvezetésében. Nagy százalék a hő a szelepfejről a szelepülékre kerül. A megfelelő hőátadás biztosítására Speciális figyelem a szelepülék szélességéhez kell adni.

A széles szelepülés előnye, hogy több hőt képes átadni. A széles szelepülék azonban nagyobb szénlerakódások felhalmozódására is képes, ami szivárgást okozhat a szelepben. A keskeny szelepülék jobb tömítést biztosít, mint a széles szelepülék, de nem ad át ugyanannyi hőt. A dízelmotoroknál kompromisszumra van szükség a széles és keskeny szelepülések között.

A dízelmotorok gyakran használnak benyomható szelepüléseket. A betétek előnye, hogy cserélhetők. A betétszelepülések speciális fémötvözetekből készülnek, amelyek ellenállnak a dízelmotorok hőjének és nyomásának.

Üzemanyag-ellátó rendszer

Hagyományos kialakítás

A hagyományos dízel üzemanyag-ellátó rendszerben az üzemanyagot abból nyerik üzemanyag tartály, szűrjük és a nagynyomású szivattyúhoz szállítjuk. A nagynyomású tüzelőanyagot a kívánt nyomásra vezetik, és az üzemanyag-elosztóhoz vezetik, amely táplálja üzemanyag befecskendezők. A befecskendezést vezérlő rendszer megfelelő időpontokban aktiválja a befecskendezőket, amelyek a dugattyú összenyomása során üzemanyagot fecskendeznek be a későbbi égéshez.

Common rail kialakítás

A közös nyomócsöves dízelmotorok független üzemanyag-nyomás- és üzemanyag-befecskendező rendszereket használnak. A nagynyomású üzemanyag-szivattyú kiszívja az üzemanyagot a tartályból, és a nyomásszabályozón keresztül a közös üzemanyag-elosztóba juttatja. A nagynyomású szivattyú egy transzfer szivattyúból áll alacsony nyomásés nagynyomású kamrák. Az üzemanyag-befecskendezést a hajtáslánc-vezérlő modul (PCM) és az időzítést szabályozó befecskendező vezérlőmodul (IDM) vezérli. nyitott állapot befecskendezők a motor működési körülményeitől függően.

A közös tüzelőanyag-elosztóval rendelkező kialakításnál a kipufogógázok toxicitási szintje jelentősen csökken, és a működés közbeni zaj minimális. Mindez az égési folyamat fokozott ellenőrzésének a következménye. Az üzemanyagnyomás és az injektor működési fázisainak beállítását a YUM és az RSM szabályozza. A befecskendező szelep kialakítását is áttervezték, hogy lehetővé tegye a befecskendezés előtti és utáni üzemanyag-befecskendezést a kompressziós és a teljesítménylöketek különböző szakaszaiban.

A továbbfejlesztett üzemanyag-gazdálkodás tisztább, egyenletesebb égést és megfelelő hengernyomást tesz lehetővé. Ez csökkenti a kipufogógáz toxicitását és a zajt működés közben.

Kenőrendszer

A dízelmotorok kenési rendszere elvileg hasonló a benzinmotorokéhoz. A legtöbb dízelmotorban van valamilyen olajhűtő, amely segít eltávolítani a hőt az olajból. Az olaj nyomás alatt áramlik át a motor járatain, és visszatér a motor forgattyúházába.

A dízelmotorokban használt kenőolaj eltér a benzinmotorokban használt olajtól. Speciális olaj Erre azért van szükség, mert amikor egy dízelmotor jár, az olaj jobban szennyeződik, mint egy benzinmotorban. A dízel üzemanyag magas széntartalma miatt a dízelmotorokban használt olaj színe hamarosan használat után megváltozik. Csak ezt szabad használni motorolaj, amelyet kifejezetten dízelmotorokhoz terveztek.

Hűtőrendszer

A dízelmotorok hűtőrendszere általában nagyobb töltési térfogattal rendelkezik, mint a benzinmotoroké. A dízelmotor belsejében a hőmérsékletet gondosan ellenőrizni kell, mert hőt használnak fel az üzemanyag öngyulladására.

Ha a motor hőmérséklete túl alacsony, a következő problémák léphetnek fel:

Fokozott kopás
. Rossz üzemanyag-fogyasztás
. Víz és iszap felhalmozódása a motor forgattyúsházában
. Energia veszteség

Ha a motor hőmérséklete túl magas, a következő problémák léphetnek fel:

Fokozott kopás
. Rosszulok
. Robbanás
. Dugattyúk és szelepek kiégése
. Kenési problémák
. Mozgó alkatrészek beszorulása
. Energia veszteség

Üzemanyag-befecskendező rendszer

A dízelmotor az öngyulladás elvén működik. A beáramló levegő és az üzemanyag az égéstérben annyira összenyomódik, hogy a molekulák külső gyújtószikra nélkül felmelegszenek és meggyulladnak. A dízelmotor kompressziós aránya sokkal magasabb, mint a benzinmotoroké. A közvetlen levegőbeszívással rendelkező dízelmotorok kompressziós aránya körülbelül 22:1. Turbódízel motorok a tömörítési arány 16,5-18,5:1 tartományba esik. Kompressziós nyomás jön létre, és a levegő hőmérséklete körülbelül 500 °C-ról 800 °C-ra (932 °F-ról 1472 °F-ra) emelkedik.

A dízelmotorok csak üzemanyag-befecskendező rendszerrel üzemeltethetők. A keverékképződés csak az üzemanyag-befecskendezés és az égés fázisában megy végbe.

A kompressziós ütem végén az üzemanyagot befecskendezik az égéstérbe, ahol keveredik a forró levegővel és meggyullad. Ennek az égési folyamatnak a minősége a keverékképződés minőségétől függ. Mert Az üzemanyagot olyan későn fecskendezik be, hogy nincs sok ideje keveredni a levegővel. A dízelmotorban a levegő-üzemanyag arányt folyamatosan 17:1-nél nagyobb szinten tartják, így biztosítva az összes üzemanyag elégetését. Többért részletes információk lásd "A motor és rendszerei működése" című kiadványt.

A dízelmotor olyan jellemzői, mint a hatékonyság és a nagy nyomaték, előnyös választássá teszik. A modern dízelmotorok zaj tekintetében közel állnak a benzinmotorokhoz, miközben megőrzik előnyüket a hatékonyság és a megbízhatóság terén.

Tervezés és szerkezet

A dízelmotor kialakítása nem különbözik a benzinmotortól - ugyanazok a hengerek, dugattyúk, összekötő rudak. Igaz, a szelep részei meg vannak erősítve, hogy elfogadják nagy terhelések- végül is a dízelmotorok sűrítési aránya sokkal magasabb (19-24 egység a 9-11-hez képest benzinmotor). Ez magyarázza a nagy súlyt és méreteket dízel motor benzinhez képest.

Az alapvető különbség az üzemanyag és a levegő keverékének kialakításában, a gyulladásban és az égésben rejlik. Benzinmotorban a keverék közben keletkezik szívórendszer, és a hengerben egy gyújtógyertya-szikra meggyújtja. Dízel motorban az üzemanyagot és a levegőt külön szállítják. Először a levegő jut be a hengerekbe. A kompressziós löket végén, 700-800 o C-ra melegítve a fúvókákon nagy nyomással gázolajat fecskendeznek be az égéstérbe, amely szinte azonnal magától meggyullad.

A dízelmotorokban a keverékképződés nagyon rövid idő alatt megy végbe. Gyorsan és teljesen éghető éghető keverék előállításához szükséges, hogy a tüzelőanyag a lehető legkisebb részecskékké legyen porlasztva, és minden részecske elegendő mennyiségű levegővel rendelkezzen a teljes égéshez. Ebből a célból egy fúvókán keresztül az égéstérben a kompressziós ütem során a légnyomásnál többszörösen nagyobb nyomású üzemanyagot fecskendeznek be a hengerbe.

A dízelmotorok osztatlan égésteret használnak. Egyetlen kötetet képviselnek, amelyet az alja korlátoz dugattyú 3 valamint a hengerfej és a falak felületei. A tüzelőanyag levegővel való jobb keveredése érdekében az osztatlan égéstér alakja a tüzelőanyag-fáklyák alakjához igazodik. 1. szünet, a dugattyú aljában készült, hozzájárul az örvénylégmozgás létrejöttéhez.

Finoman porlasztott üzemanyagot fecskendeznek be injektorok 2 több lyukon keresztül, amelyek bizonyos mélyedési helyekre vannak irányítva. Úgy, hogy az üzemanyag teljesen elég, a gázolaj pedig legjobb kapacitásokés a gazdasági mutatók szerint az üzemanyagot be kell fecskendezni a hengerbe, mielőtt a dugattyú elérné a TDC-t.

Az öngyulladást a nyomás meredek növekedése kíséri - ebből ered a megnövekedett zaj és a működés keménysége. A munkafolyamat ilyen szervezése lehetővé teszi, hogy nagyon sovány keverékeken dolgozzon, ami meghatározza a nagy hatékonyságot. A környezeti jellemzők is jobbak – a károsanyag-kibocsátás szegény keverékeken történő üzemeltetéskor káros anyagok kevesebb, mint a benzinmotoroknál.

A hátrányok közé tartozik a megnövekedett zaj és vibráció, kisebb teljesítmény, hidegindítási nehézségek, téli gázolajjal kapcsolatos problémák. U modern dízelek ezek a problémák nem olyan nyilvánvalóak.

A dízel üzemanyagnak meg kell felelnie bizonyos követelményeknek. Az üzemanyag minőségének fő mutatói a tisztaság, az alacsony viszkozitás, alacsony hőmérsékletöngyulladás, magas cetánszám(nem alacsonyabb, mint 40). Minél magasabb a cetánszám, annál rövidebb az öngyújtás késleltetési ideje, miután befecskendezték a hengerbe, és a motor egyenletesebben jár (kopogás nélkül).

A dízelmotorok típusai

Többféle dízelmotor létezik, amelyek közötti különbség az égéstér kialakításában rejlik. Osztatlan égésterű dízelmotorokban- Dízelnek hívom őket közvetlen befecskendezés- az üzemanyagot a dugattyú feletti térbe fecskendezik be, és a dugattyúban készítik el az égésteret. A közvetlen befecskendezést alacsony fordulatszámú, nagy lökettérfogatú motoroknál alkalmazzák. Ennek oka az égési folyamat nehézségei, valamint a megnövekedett zaj és vibráció.

A nagynyomású üzemanyag-szivattyúk (HPFP) bevezetésének köszönhetően elektronikusan vezérelhető, kétfokozatú üzemanyag-befecskendezés és az égési folyamat optimalizálása lehetővé tette az osztatlan égésterű dízelmotor stabil működését akár 4500 ford./perc sebességgel, javítja a hatékonyságot, csökkenti a zajt és a vibrációt.

A leggyakoribb egy másik típusú dízel - külön égéstérrel. Az üzemanyag-befecskendezés nem a hengerbe, hanem egy további kamrába történik. Jellemzően örvénykamrát használnak, amely a hengerfejben készül, és egy speciális csatornával kapcsolódik a hengerhez, így sűrítéskor az örvénykamrába belépő levegő intenzíven örvénylik, ami javítja az öngyulladás és a keverékképződés folyamatát. Az öngyulladás az örvénykamrában kezdődik, majd a fő égéskamrában folytatódik.

A különálló égéstérrel csökken a hengerben a nyomásnövekedés mértéke, ami segít csökkenteni a zajt és növelni maximális sebesség. Ilyen motorok teszik ki a modern autókra szerelt motorok többségét.

Üzemanyagrendszer kialakítása

A legfontosabb rendszer az üzemanyag-ellátó rendszer. Feladata, hogy egy adott pillanatban és adott nyomáson szigorúan meghatározott mennyiségű üzemanyagot szállítson. A magas üzemanyagnyomás és a precíziós követelmények bonyolulttá és költségessé teszik az üzemanyagrendszert.

A fő elemek a következők: nagynyomású üzemanyag-szivattyú (HPF), injektorok és üzemanyagszűrő.

befecskendező szivattyú

A befecskendező szivattyút úgy tervezték, hogy az üzemanyagot a befecskendezőkhöz egy szigorúan meghatározott program szerint szállítsa, a motor működési módjától és a vezető lépéseitől függően. A modern befecskendező szivattyú lényegében egy komplex rendszer funkcióit ötvözi automatikus vezérlés motor és fő működtető, teljesítve a sofőr parancsait.

A gázpedál megnyomásával a vezető közvetlenül nem növeli az üzemanyag-ellátást, hanem csak a szabályozók működési programját változtatja meg, amelyek maguk változtatják az adagolást a sebességtől, a töltőnyomástól, a szabályozókar helyzetétől, a sebességtől, a töltőnyomástól és a szabályozókar helyzetétől, stb.

Tovább modern autók Elosztó típusú üzemanyag-befecskendező szivattyúkat használnak. Az ilyen típusú szivattyúkat széles körben használják. Kompaktak, a hengerek üzemanyag-ellátásának egyenletessége és kiváló teljesítmény jellemzi. Magassebesség a szabályozók sebességének köszönhetően. Ugyanakkor magas követelményeket támasztanak a dízel üzemanyag tisztaságával és minőségével szemben: végül is minden alkatrészük üzemanyaggal van kenve, a precíziós elemek hézagai kicsik.

Injektorok.

Egy másik fontos elem üzemanyagrendszer a fúvóka. A befecskendező szivattyúval együtt biztosítja a szigorúan adagolt mennyiségű üzemanyag bejutását az égéstérbe. Az injektor nyitási nyomásának beállítása határozza meg üzemi nyomás az üzemanyagrendszerben, és a porlasztó típusa határozza meg az üzemanyag-permet alakját, amely rendelkezik fontos az öngyulladás és az égés folyamatához. Általában kétféle fúvókát használnak: fonttal vagy többlyukú elosztóval.

A motor befecskendezője működik mostoha körülmények: A fúvókátű a motor fordulatszámának felénél oda-vissza mozog, és a fúvóka közvetlenül érintkezik az égéstérrel. Ezért a fúvóka fúvóka hőálló anyagokból készül, rendkívüli precizitással és precíziós elem.

Üzemanyagszűrők.

Az üzemanyagszűrő egyszerűsége ellenére az a legfontosabb elem dízel motor. Paraméterei, mint például a szűrési finomság, áteresztőképesség, szigorúan meg kell felelnie egy adott motortípusnak. Egyik funkciója a víz elválasztása és eltávolítása, amelyhez általában az alsót használják leeresztő dugó. A szűrőház tetejére gyakran kézi feltöltőszivattyút szerelnek fel, hogy eltávolítsák a levegőt az üzemanyagrendszerből.

Néha elektromos fűtési rendszert telepítenek üzemanyagszűrő, ami némileg megkönnyíti a motor indítását és megakadályozza, hogy a szűrő eltömődjön a dízel üzemanyag kristályosodása során képződő paraffinoktól téli körülmények között.

Hogyan történik az indulás?

A dízelmotor hidegindítását a rendszer biztosítja előmelegítés. Ebből a célból elektromos fűtőelemeket - izzítógyertyákat - helyeznek be az égésterekbe. A gyújtás bekapcsolásakor a gyújtógyertyák néhány másodperc alatt 800-900 o C-ra melegszenek fel, ezáltal felmelegítik az égéstér levegőjét és elősegítik az üzemanyag öngyulladását. A rendszer működését egy ellenőrző lámpa jelzi a vezetőnek az utastérben.

Kihalás figyelmeztető lámpa az indulásra készséget jelzi. A gyújtógyertya tápellátása automatikusan megszűnik, de nem azonnal, hanem 15-25 másodperccel az indítás után, hogy biztosítsa a hideg motor stabil működését. Modern rendszerek előfűtés biztosítja az üzemképes dízelmotor könnyű indítását 25-30 o C hőmérsékletre, természetesen az olaj- és gázolaj szezontól függően.

Turbófeltöltés és Common-Rail

A teljesítmény növelésének hatékony eszköze a turbófeltöltés. Lehetővé teszi további levegő bejuttatását a hengerekbe, ami növeli a teljesítményt. Nyomás kipufogógázok a dízelmotor 1,5-2-szer magasabb, mint a benzinmotoré, ami lehetővé teszi a turbófeltöltő hatékony feltöltését alacsony fordulatszám, elkerülve a benzines turbómotorokra jellemző meghibásodást - „turbó lag”.

Az üzemanyag-ellátás számítógépes vezérlése lehetővé tette a henger égésterébe való befecskendezését két pontosan adagolt részletben. Először egy pici, mindössze milligramm körüli adag érkezik, amit elégetve megnő a hőmérséklet a kamrában, majd jön a fő „töltés”. Dízelmotor esetén - kompressziós tüzelőanyag-gyújtással rendelkező motornál - ez nagyon fontos, mivel ebben az esetben az égéstérben a nyomás egyenletesebben, „rándulás” nélkül növekszik. Ennek eredményeként a motor egyenletesebben és kevésbé zajosan működik.

Ennek eredményeként a dízelmotorokban Common-Rail rendszer Az üzemanyag-fogyasztás 20%-kal csökken, a nyomaték alacsony főtengely-fordulatszámon pedig 25%-kal nő. A kipufogógáz koromtartalma is csökken, és a motorzaj is csökken.

Az elmúlt tíz év során dízel technológiák gyorsan fejlődött. A legtöbb modern autók, amelyeket Európában gyártanak, dízelmotorokkal gyártják. Természetesen a működési elv ennek a készüléknek nem változott. A modern dízelmotor azonban sokkal csendesebb. Környezetbarátabbá vált. A távoli múltban erős dübörgés, sűrű fekete füst és rossz szag a készülék működése közben. Tehát mi a dízelmotor működési elve?

Hogyan működik a dízelmotor?

A dízelmotor működési elve a következő: a hengerbe

Tiszta levegő szívódik be, amikor a dugattyú lefelé mozog. És amikor a szelep felfelé mozog, felmelegszik. Érdemes megjegyezni, hogy a dízelmotor működése közben a hőmérséklet 700 és 900 ° között lehet. Ezt erős tömörítéssel érik el. Amikor a dugattyú eléri a holtpontját, a dízel üzemanyagot kellően nagy nyomással fecskendezik be az égéstérbe. Amikor forró levegővel érintkezik, az üzemanyag meggyullad. Ennek eredményeként a hengerben lévő nyomás nő, ahogy az öngyulladó üzemanyag kitágul. Ez okozza hangos zaj az egység működése közben.

Előnyök és hátrányok

Ez a dízelmotor működési elve lehetővé teszi a használatát szegény keverék. Az ilyen eszközök üzemanyaga viszonylag olcsó. Ez a dízelmotorokat igénytelenné és gazdaságossá teszi. Érdemes megjegyezni, hogy a benzines egységekkel ellentétben az ilyen egységek nagyobb nyomatékkal és 10%-kal magasabb hatásfokkal rendelkeznek. Tovább a hátrányokra

dízelmotort kell tulajdonítani megnövekedett szint zaj, rezgés, alacsony egységnyi teljesítmény, hidegindítási nehézség. Több modern modellek gyakorlatilag mentesek az ilyen hiányosságoktól.

Egyes alkatrészek kialakítása és jellemzői

Figyelembe véve a dízelmotor működési elvét, az ilyen egységek alkatrészei jelentősen megerősödnek, mivel nagy terhelésnek kell ellenállniuk. Az egység fő részei közül érdemes kiemelni a dugattyút. A fenék alakja a szelepfenékbe beépíthető égéstér típusától függ. A dízelmotor dugattyújában az alja általában túlnyúlik a hengerblokk tetején. Az ilyen típusú egységekben nincs hagyományos gyújtásrendszer. Bár gyertyát is használnak.

Turbina

A motor teljesítménye a belépő üzemanyag és levegő mennyiségétől függ. Az egység képességeinek növelése érdekében növelni kell a felsorolt ​​​​komponensek tartalmát. Ahhoz, hogy több tüzelőanyag kerüljön az égéstérbe, meg kell emelni a levegő szintjét, ami

bekerül a hengerbe. Erre a célra használják opcionális felszerelés. A dízelmotoros turbina működési elve meglehetősen egyszerű. Az alkatrész több levegő szivattyúzását teszi lehetővé. Emiatt növekszik az elégetett üzemanyag mennyisége, ami jelentősen növeli a felszabaduló energia mennyiségét.

Égéskamrák

A dízelmotorok többféle égésteret használhatnak: osztott és nem osztott. Az első típust az utasgépészetben használták, de nemrég lecserélték egy egyszerűbbre. Valójában osztott rekeszek használatakor az üzemanyagot az égéstérbe fecskendezték be, amely a hengerfejben volt, és nem a dugattyúüregbe. Hasonló alkatrészeket is különböző módon készítettek, és ez a keverékképzés folyamatától függött: örvénykamra vagy előkamra.

Ez utóbbi esetben üzemanyagot fecskendeznek be az előtérbe, amely

kis szelepeken vagy lyukakon keresztül kommunikál a hengerrel. Ebben az esetben az üzemanyag levegővel keveredik, és a falakhoz ütközik. Az öngyulladó tüzelőanyag belép a főkamrába, ahol teljesen leég. Ami az örvénykamrás égési folyamatot illeti, az, mint az első esetben, egy külön rekeszben kezdődik, amely egy üreges gömb. Az összekötő csatornákon keresztül levegő jut a kamrába a kompressziós löket során. Kavarodik benne, és örvényt képez. Ennek eredményeként a rekeszbe fecskendezett éghető keverék jól elkeveredik a levegővel. Az égésterek ilyen szerkezetének számos hátránya van. Először is több üzemanyagot fogyasztanak, mivel nagy veszteségek keletkeznek a rekeszek térfogata miatt. Másodszor, jelentős veszteségek, amikor a levegő a léghengerből a kiegészítő kamrába áramlik, valamint fordított folyamat: üzemanyag mozgása a hengerbe. Érdemes megjegyezni, hogy ezt a dízelmotor működési elvét ritkán használják, mivel az egység indítási jellemzői romlanak.

Osztatlan égésterek

A közvetlen befecskendezéses motorban az égéstér alakú és egy üreg. Egy ilyen égéskamra közvetlenül az aljára van beépítve

dugattyú Ebben az esetben az üzemanyagot közvetlenül a hengerbe fecskendezik. A tervezés egyszerűsége ellenére ennek a rendszernek vannak hátrányai is. Az ilyen típusú dízelmotorokat szinte lehetetlen használni, ha az autó kis lökettérfogatú. Amikor erre gyorsul jármű Növekszik a zajszint és a vibráció is.

Új fejlesztések

Ma gyakrabban használják őket elektronikus rendszerek, amelyek szabályozzák az égéstérbe jutó üzemanyag mennyiségét. Ez lehetővé tette a zajszint, valamint az egység működés közbeni rezgésének csökkentését. Ma teljesen új dízelmotorokat fejlesztenek ki, amelyek kialakítása éghető keverék közvetlen befecskendezését alkalmazza.

A múlt században a dízelmotor működéséhez kellemetlen szag, zaj és a kéményből ömlő sűrű fekete füst társult. Ám az elmúlt évtizedben a dízeltechnológia ugrásszerűen fejlődött.

A motorok csendesebbek lettek, a kipufogógázok szaga szinte teljesen eltűnt, és a környezeti ártalmak nullára csökkentek. A működési elv azonban nem változott.

A dízelmotor működési elve

A dízelmotor és a benzinmotor közötti különbség abból adódik, hogy az üzemanyag és a levegő keveredése nem a hengeren kívül, hanem a hengeren belül történik.

Ezenkívül a keverék magától meggyullad, gyújtógyertya nélkül. A motor kialakítása a következőket tartalmazza:

1. Henger.
2. Bemeneti és kimeneti szelepek.
3. Dugattyú.
4. Üzemanyag befecskendező.

Ebből a videóból megtudhatja, hogyan működik a dízelmotor. Nézzük meg és vegyük tudomásul!

A motor működési elve leírható, ha figyelembe vesszük a dugattyú, a szelepek és az injektorok működését minden egyes löket során. Általában négy van.

löket - üzemanyag-bevitel

A dugattyúnak két holtpontja van: felső (TDC) és alsó (BDC). Az első löket során a szívószelepek kinyílnak, a kipufogószelepek pedig bezáródnak. A hengerben vákuum keletkezik. A levegő beáramlik.

stroke - tömörítés

Minden szelep zárva van. A dugattyú a BDC-ről a TDC-re mozog, és a löket során belépő levegőt 1-5 MPa-ra sűríti. Hőmérséklete 700 C o-ra emelkedik.

Tapintat – erőlöket (tágulás)

A dugattyú a TDC-nél van. A nagynyomású üzemanyag-szivattyú a befecskendező szelepen keresztül szállítja az üzemanyagot a hengerbe. Permetezéskor a felmelegített levegővel keveredik és spontán meggyullad.

Égés közben a hőmérséklet 1800 C o-ra, a nyomás 11 MPa-ra emelkedik. A dugattyú elkezd mozogni a TDC-ről a BDC-re, ezáltal hasznos munka. A munkalöket végén a henger belsejében a hőmérséklet 700-800 C o-ra, a nyomás 300-500 kPa-ra csökken.

stroke - gázok felszabadulása

A bemeneti szelep zárva, a kimeneti szelep nyitva van. A dugattyú átnyomja rajta a kipufogógázokat. A belső hőmérséklet 500 C-ra, a nyomás 100 kPa-ra csökken.

A dízelmotorok előnyei

Ebben a videóban elmondják a dízelmotorok és a benzinmotorok különbségeit és előnyeit.

A dízel üzemanyag elégetésével hasznos munkát végző motorok számos előnnyel rendelkeznek a benzines készülékekkel szemben:

1. Harmadára csökkent az üzemanyag-fogyasztás.
2. Gyújtórendszer hiánya.
3. A motor élettartama másfélszeresére nőtt.
4. A beállítási paraméterek stabilitása.
5. Átlagos hatásfoka 40%, turbófeltöltős motoroknál 50% feletti.
6. Nagy nyomaték.
7. A kipufogógázok alacsony telítettsége szén-dioxiddal (kevésbé káros a környezetre).
8. Tűzbiztonság annak a ténynek köszönhető, hogy a gázolaj nem tud spontán meggyulladni.

A dízelmotor hátrányai közül kiemelendő a hidegindítás nehézsége. A motor a forrás erős vibrációés hangos zaj. A modern modelleknek azonban nincsenek ilyen hátrányai.

Az egyes csomópontok működési sémája

A modern dízelmotor kialakítása a következő összetevőket tartalmazza:

1. Turbófeltöltő (turbófeltöltő, turbina).
2. Intercooler.
3. Tüzelőanyag égő.

Nézzük meg az alkatrészegységek működési diagramjait.

Turbófeltöltő

Egy turbófeltöltő keresztmetszeti képe

A tapasztalat azt mutatja, hogy az üzemanyagnak nincs ideje elégetni abban a pillanatban, amikor a dugattyú a holtpontba kerül. Ezért, ha kényszeríti, hogy teljesen leégjen, a motor teljesítménye meredeken megnő.

Ebből a célból egy turbófeltöltőt hoztak létre az üzemanyag ellátására túlnyomásés annak elősegítése teljes égés. A turbófeltöltő kialakítása a következőket tartalmazza:

• Két ház (az egyik a turbinához, a másik a kompresszorhoz);
• Csapágyház a turbina forgórészét és a kompresszor kerekét összekötő tengellyel;
• Csapágyak - az egység támasztéka;
• Acél védőháló.

Munkájának sémája a következő:

1. A kompresszor levegőt szív be a külső légkörből;
2. A kompresszor forgórésze, amelyet a turbina rotor hajt, összenyomja azt;
3. A sűrített levegőt intercooler hűti;
4. A levegőt szűrő tisztítja és szállítja át szívócsonk motor, ami után a kipufogószelep bezárul. A munkalöket befejezése után kinyílik;
5. Kipufogógázok belépnek rajta egy kipufogócső, amikor áthalad a turbinaház kúpos csatornáján, a fordulatszám növekszik és hatással van a rotorra;
6. A turbina forgási sebessége körülbelül 1500 ford./percre nő, aminek következtében a kompresszor forgórésze elfordul (tengely köti össze őket);
7. A ciklus megismétlődik.

Ahogy a levegő lehűl, sűrűsége nő. Ezért ebből több kerül a motor hengerébe. A nagy mennyiségű levegő elősegíti az üzemanyag teljes égését, ami növeli a dízelmotor teljesítményét. Ugyanakkor csökken a környezetre gyakorolt ​​negatív hatás.

A dízelmotor intercooler típusa

Intercooler

A levegő összenyomásakor nemcsak a sűrűsége nő, hanem a hőmérséklete is. Egyrészt a nagy mennyiségű oxigén áramlása a hengerbe pozitív hatással van az üzemanyag égésére. De másrészt a forró levegő beszívása hozzájárul a szerkezet gyors pusztulásához.

Ezért olyan eszközre van szükség, amely csökkenti a sűrített levegő hőmérsékletét. Ez az intercooler. Az intercooler működési elve az, hogy a forró anyagot egy hideggel lehűtik a köztük lévő hőcserével.

Kétféle intercooler használható:

• Levegő-levegő. A készülék radiátora a felmelegített levegő hőjét továbbítja a légkörbe. A kialakítás rendkívül egyszerű, ezért széles körben elterjedt;
• Levegő-víz. Először a kipufogógázok belépnek a kompresszorba, majd áthaladnak az intercooler hűtőjén, amelyet vízzel mosnak. Az eszközök rendkívül hatékonyak és kompaktak. De emellett szükség van egy radiátorra a víz hűtéséhez, egy szivattyúra a keringetéshez és egy vezérlőegységre.

Nem mindegy, hogy milyen típusú készülék az intercooler.

A munka eredménye változatlan: a kompresszor által sűrített levegő hőmérsékletét a radiátor csökkenti.

Maga az intercooler hűtőradiátornak nevezhető, amely magas hővezetési együtthatóval rendelkező anyagokból készült csövekből áll.

Szórófej

A dízelmotor kialakítása egy vagy több befecskendező szelep jelenlétét biztosítja. Ezeket az alkatrészeket üzemanyag adagolására és porlasztására tervezték.

Dízelmotor befecskendező szelep működési diagramja

Segítségükkel az égésteret lezárják. A modern befecskendezők bütyökkel működnek vezérműtengely a tolón keresztül. Az üzemanyagot a hengerfejben található csatornákon keresztül táplálják be és engedik le.

Adagolásáról a vezérlőegység gondoskodik, amely jeleket küld elzáró szelepek elektromágneses tulajdonságokkal. Az injektorok impulzus üzemmódban működnek. Ez azt jelenti, hogy a fő tüzelőanyag-befecskendezés előtt elő van táplálva.

Ugyanakkor a dízelmotor működése lágyabbá válik, és csökken a légkörbe történő mérgező kibocsátás szintje.

Így a dízelmotor egymáshoz kapcsolódó alkatrészek halmaza.

A turbófeltöltő jár sűrített levegő intercooler hűti az égéstérbe. Az üzemanyagot egy befecskendező szelepen keresztül táplálják be. Ha legalább az egyik alkatrész meghibásodik, a motor működése lehetetlen.

Üdv barátok! A dízel erőforrás régóta elnyerte a szeretetet és a tiszteletet az autók szerelmesei között! Gazdaságosabb, megbízhatóbb, összhatásfoka pedig egy nagyságrenddel magasabb, mint benzines társaié. A dízelmotor összetettebb felépítése és működési elve azonban sok hazai vezetőt megakadályoz abban, hogy ilyen típusú autó vásárlása mellett döntsenek. Nem furcsa, odafigyel a jármű karbantartási költségeire, és joggal! De mégis, kollégáim félelmeinek eloszlatása érdekében ma megpróbálom érthető formában leírni Önnek egy ilyen egység összes jellemzőjét. De az első dolog, mint általában...

Egy kis háttér

Az első ilyen típusú motort Rudolf Diesel francia mérnök alkotta meg, aki a 19. században élt. Amint maga is érti, a mester nem sokat gondolkodott találmánya nevén, és a nagy feltalálók nyomdokaiba lépett, saját nevének nevezve. A motor kerozinnal működött, és kizárólag hajókon és álló gépeken használták. Miért? Minden nagyon egyszerű, a motor hatalmas súlya és megnövekedett zaja nem tette lehetővé az alkalmazási kör bővítését.

Így volt ez egészen 1920-ig, amikor a már jelentősen korszerűsített dízelmotor első példányait nyilvánosan, ill. áruszállítás. Igaz, csak 15 évvel később jelentek meg az első modellek személygépkocsik, dízel üzemanyaggal működik, de ugyanazon hátrányok jelenléte nem tette lehetővé a tápegység mindenhol használatát. Csak a 70-es években láttak napvilágot az igazán kompakt dízelmotorok, sok szakértő az olajárak meredek megugrásával hozza összefüggésbe ezt az eseményt. Bárhogy is legyen, a dízel erőforrás a megalakulása során semmit sem dolgozott. A kísérletezők mindent beleöntöttek, ami csak a kezükbe került: repceolajat, kőolajat, fűtőolajat, kerozint és végül gázolajat. Manapság mindannyian látjuk, mihez vezetett ez – a háttérben drága benzin, a gázolaj nemcsak Európát, hanem az egész világot meghódítja!

Tervezési jellemzők

A dízelmotor kialakítása általában nem sok különbséget mutat a benzines motorhoz képest. Még mindig ugyanaz dugattyús hajtómű belső égés, amelyben az üzemanyagot nem szikra, hanem kompresszió vagy melegítés gyújtja meg. Tervezésének több fő eleme van:

• Dugattyúk;
• Hengerek;
• Üzemanyag befecskendezők;
• Izzítógyertyák;
• Bemeneti és kimeneti szelep;
• Turbina;
• Intercooler.

Összehasonlításképpen: egy benzinmotor hatásfoka átlagosan 30% körüli az esetében dízel változat ez a szám 40%-ra, turbófeltöltéssel pedig akár 50%-ra nő!

Ráadásul a működési minták is nagyon hasonlóak egymáshoz. Csak a létrehozási folyamatok különböznek egymástól levegő-üzemanyag keverékés annak égése. Nos, egy másik globális különbség az alkatrészek erőssége. Ezt a pillanatot a lényegesen magasabb kompressziós arány határozza meg, mert ha az „öngyújtókban” kis hézag megengedett az alkatrészek között, akkor a dízelmotorban mindennek a lehető legszorosabbnak kell lennie.

Működés elve

Végre értsük meg a dízelmotor működését. Ha a négyütemű változatról beszélünk, akkor itt a hengertől különálló égéstér figyelhető meg, amely ennek ellenére egy speciális csatornával csatlakozik hozzá. Ez a típus A motorokat sokkal korábban népszerűsítették a tömegekkel, mint a kétütemű módosítást, köszönhetően annak, hogy csendesebbek és megnövelt fordulatszám-tartományuk volt. Ha követed a logikát, akkor világossá válik, hogy ha 4 óraciklus van, akkor a munkaciklus ennek megfelelően 4 fázisból áll, tekintsük ezeket.

1. Beszívás - a főtengely 0-180 fok közötti elforgatásakor a szívószelepen keresztül levegő jut a hengerbe, amely 345-355 fokban nyílik. A szívószeleppel egyidejűleg a kipufogószelep kinyílik, ha a főtengelyt 10-15 fokkal elfordítják.
2. Kompresszió - 180-360 fokban felfelé haladva a dugattyú 16-25-ször összenyomja a levegőt, viszont a löket elején 190-210 fokban a szívószelep bezárul.
3. Teljesítménylöket - amikor a löket éppen elkezdődik, az üzemanyag forró levegővel keveredik és meggyullad, természetesen mindez még azelőtt történik, hogy a dugattyú elérné holtpont. Ebben az esetben égéstermékek szabadulnak fel, amelyek nyomást gyakorolnak a dugattyúra és lefelé mozog. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a gáznyomás állandó, így az üzemanyag égése pontosan addig tart, amíg a dízelmotor befecskendezője folyadékot szolgáltat. Ennek köszönhető, hogy nagyobb nyomaték alakul ki, mint a benzines egységek. Mindezt a műveletet 360-540 fokban hajtják végre.
4. Kipufogó - amikor a főtengely 540-720 fokkal elfordul, a dugattyú felfelé mozog és kinyomja közlekedési füst nyitott kimeneti szelepen keresztül.

A kétütemű dízelmotor működési elvét gyorsabb fázisok, egyetlen gázcsere-folyamat és közvetlen befecskendezés jellemzi. Azok számára, akik nem értenek hozzá, hadd emlékeztessem Önöket: az ilyen kialakításokban az égéstér közvetlenül a dugattyúban található, és az üzemanyag a felette lévő térbe kerül. Amikor a dugattyú lefelé mozog, az égéstermékek a hengeren keresztül távoznak kipufogószelepek. Ezután kinyílnak szívószelepekés friss levegő jön be. Amikor a dugattyú felfelé mozog, minden szelep zárva van, és ekkor kompresszió következik be. Az üzemanyagot permetezők fecskendezik be, és a gyújtás megkezdődik, mielőtt a dugattyú elérné top halott pontokat.

Opcionális felszerelés

Ha magát a belső égésű motort félretesszük, akkor jön az általános terv egész sor teljesen képzett asszisztensek. Nézzük a legjobb szakembereket!

Üzemanyagrendszer

A dízelmotor üzemanyagrendszerének kialakítása sokkal összetettebb, mint a benn benzines módosítások. Ez az árnyalat könnyen és egyszerűen elmagyarázható - az üzemanyag-ellátási nyomásra, mennyiségre és pontosságra vonatkozó követelmények nagyon magasak, érti, miért. A dízelmotor üzemanyag-befecskendező szivattyúja, az üzemanyagszűrő, az injektorok és a permetezők mind a rendszer fő elemei. Nemcsak a felszereltség, hanem az üzemanyagszűrő kialakítása is külön cikket érdemel. Talán hamarosan mikroszkóp alatt is megvizsgáljuk őket.

Turbófeltöltés

A dízelmotor turbinája jelentősen növeli a teljesítményét, mivel az üzemanyagot nagy nyomás alatt szállítják, és ennek megfelelően teljesen kiég. Ennek az egységnek a kialakítása elvileg nem olyan bonyolult, mindössze két burkolatból, csapágyakból és védőháló fémből készült. A dízelmotoros turbina működési elve a következő:

• A kompresszor, amelyhez az egyik ház csatlakozik, levegőt szív be a turbófeltöltőbe.
• Ezután a rotor aktiválódik.
• Utána ideje lehűteni a levegőt, az intercooler megoldja ezt a feladatot.
• Miután több szűrőn áthaladt az út mentén, a levegő a szívócsonkon keresztül jut be a motorba, majd a szelep bezárul, és ezt követő kinyílása a teljesítménylöket utolsó szakaszában történik.
• Ekkor a kipufogógázok a turbinán keresztül hagyják el a motort, amelyek szintén bizonyos nyomást gyakorolnak a rotorra.
• Ebben a pillanatban a turbina forgási sebessége elérheti az 1500 fordulatot másodpercenként, és a forgórész a tengelyen keresztül forog.

A turbina működési ciklusa tápegységújra és újra megismétlődik, és ennek a stabilitásnak köszönhetően nő a motor teljesítménye!

Injektorok és intercooler

Az intercooler működési elve, valamint az injektorok, sőt, rendeltetésük is, természetesen gyökeresen különbözik. Az első a hőcserével csökkenti a levegő hőmérsékletét, ami melegen nagyban befolyásolja a motor tartósságát. A befecskendező szelep felelős az üzemanyag adagolásáért és porlasztásáért.

Impulzus üzemmódban működik a vezérműtengelyből és magukból a fúvókákból kinyúló bütyöknek köszönhetően.

Dízel üzemi hőmérséklet

Ne ijedjen meg, ha a szokásos 90 fok hiányzik a műszerfalról. A tény az, hogy üzemhőmérséklet A dízelmotor meglehetősen specifikus, és az autó konkrét márkájától, magától a motortól és a termosztáttól függ. Tehát, ha egy Volkswagen esetében a normál érték 90-100 fok között van, akkor egy közönséges Mercedes 80-100, az Opel pedig általában 104-111 fok között működik. Belföldi teherautó A KAMAZ például 95-98 fokban működik.

Bármi legyen is az erőforrása üzemi hőmérséklete, egy dolog nyilvánvaló: a dízelmotorok ma fontosabbak, mint valaha. Ne higgy nekem? Nézz körül, ma még dízelmotort is találhatsz egy Niván, és elárulom, ez nem egyedi eset. Csak ebből arra következtethetünk, hogy egy ilyen motor sokkal jobb, mint egy benzinmotor.

Igen, nem valószínű, hogy a sebesség tekintetében összehasonlítható a benzinmotorokkal, bár a modern turbinás modellek mindenképpen versenyt teremthetnek.

Ha nem akarsz autót cserélni, még kevésbé motort, akkor ajánlom saját kezemmel mossa le a motort, mert ezt nem csináljuk olyan gyakran, mint ahogy az általam leírt eljárás kinéz. Általában elmondtam a véleményemet, kommentben várom a tiédet! Minden jót!