คำอธิบายของการออกแบบ

เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์ลูกสูบลูกสูบที่มีการออกแบบพื้นฐานและรอบการทำงานเหมือนกับเครื่องยนต์เบนซิน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องยนต์เบนซินคือเชื้อเพลิงที่ใช้และวิธีการจุดระเบิดเชื้อเพลิงเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเผาไหม้

งาน

ในเครื่องยนต์ดีเซลเพื่อการจุดระเบิด ส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงห้องเผาไหม้ใช้ความร้อนจากการอัด การจุดระเบิดนี้ดำเนินการโดยใช้แรงดันอัดสูงและ น้ำมันดีเซล,ฉีดเข้าห้องเผาไหม้ด้านล่างมาก แรงดันสูง- การผสมผสานระหว่างน้ำมันดีเซลและความดันการอัดสูงช่วยให้เกิดการจุดระเบิดอัตโนมัติ และทำให้วงจรการเผาไหม้เริ่มต้นขึ้น

บล็อกกระบอกสูบ

ดีเซลและ เครื่องยนต์เบนซินมีความคล้ายคลึงกัน แต่มีความแตกต่างในการออกแบบ เครื่องยนต์ดีเซลส่วนใหญ่ใช้ปลอกสูบแทนที่จะสร้างกระบอกสูบให้เป็นส่วนหนึ่งของบล็อก การใช้ปลอกสูบทำให้สามารถซ่อมแซมเพื่อให้เครื่องยนต์ใช้งานได้ยาวนาน สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลที่ไม่ใช้ปลอกสูบ ผนังกระบอกสูบจะหนากว่าผนังกระบอกสูบที่มีความจุเท่ากัน เพื่อเพิ่มพื้นผิวรองรับ เพลาข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์ดีเซลมีคานหลักที่หนักกว่าและหนากว่า

ปลอกสูบเปียก

ปลอกสูบเปียกที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลมีลักษณะคล้ายกับที่ใช้ในเครื่องยนต์เบนซิน ขนาดทางกายภาพของไลเนอร์อาจแตกต่างกันไปตามสภาพการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล

เพลาข้อเหวี่ยง

เพลาข้อเหวี่ยงที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลมีการออกแบบคล้ายกับเพลาข้อเหวี่ยงที่ใช้ในเครื่องยนต์เบนซิน แต่มีข้อแตกต่างสองประการ:

เพลาข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์ดีเซลมักจะถูกปลอมแปลงมากกว่าการหล่อ การตีขึ้นรูปทำ เพลาข้อเหวี่ยงทนทานมากขึ้น
- โดยทั่วไปวารสารเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ดีเซลจะมีขนาดใหญ่กว่าวารสารเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์เบนซิน
วารสารที่ขยายใหญ่ขึ้นช่วยให้เพลาข้อเหวี่ยงสามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้น

ก้านเชื่อมต่อ

ก้านสูบที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลมักทำจากเหล็กหลอม ก้านสูบเครื่องยนต์ดีเซลแตกต่างจากก้านสูบเครื่องยนต์เบนซินตรงที่แคปจะเยื้องและมีฟันเล็กๆ บนพื้นผิวผสมพันธุ์กับก้านสูบ การออกแบบออฟเซ็ตที่มีซี่ฟันละเอียดช่วยยึดฝาครอบให้เข้าที่ และลดความเครียดบนสลักเกลียวของก้านสูบ

ลูกสูบและแหวนลูกสูบ

ลูกสูบที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลงานเบามีลักษณะคล้ายกับลูกสูบที่ใช้ในเครื่องยนต์เบนซิน ลูกสูบดีเซลจะหนักกว่าลูกสูบเครื่องยนต์เบนซินเพราะว่า ลูกสูบดีเซลมักทำจากเหล็กหลอมมากกว่าอลูมิเนียม และความหนาภายในของวัสดุจะมากกว่า

วงแหวนอัดที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลมักทำจากเหล็กหล่อและมักเคลือบด้วยโครเมียมและโมลิบดีนัมเพื่อลดแรงเสียดทาน

ฝาสูบ

ภายนอกฝาสูบของเครื่องยนต์ดีเซลมีลักษณะคล้ายกับฝาสูบของเครื่องยนต์เบนซินมาก แต่มีความแตกต่างในการออกแบบภายในมากมายที่ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลแตกต่างและเป็นต้นฉบับ

สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล ฝาสูบจะต้องมีความแข็งแกร่งและหนักกว่ามากจึงจะสามารถทนต่อความร้อนและแรงดันได้มากขึ้น การออกแบบห้องเผาไหม้และช่องอากาศของเครื่องยนต์ดีเซลอาจซับซ้อนกว่าเครื่องยนต์เบนซิน

เครื่องยนต์ดีเซลใช้การออกแบบห้องเผาไหม้หลายแบบ แต่มีสองแบบที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ ห้องเผาไหม้ที่ไม่มีการแบ่งแยก และห้องหมุนวน

การออกแบบห้องเผาไหม้แบบไม่แบ่งแยก

ห้องเผาไหม้ประเภทที่พบบ่อยที่สุดสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลคือห้องไม่แยกหรือที่เรียกว่าห้องเผาไหม้แบบฉีดตรง ในการออกแบบที่ไม่มีการแบ่งแยก จะรับประกันความปั่นป่วน (หมุนวน) ของอากาศที่เข้ามาเนื่องจากรูปร่างของช่องอากาศเข้า เชื้อเพลิงถูกฉีดเข้าห้องเผาไหม้โดยตรง

การออกแบบห้องวอร์เท็กซ์

การออกแบบห้องหมุนวนใช้ห้องเผาไหม้สองห้องสำหรับแต่ละกระบอกสูบ ห้องหลักเชื่อมต่อกันด้วยช่องแคบกับห้องวอร์เท็กซ์ที่มีขนาดเล็กกว่า ห้องหมุนวนประกอบด้วยหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ห้องวอร์เท็กซ์ได้รับการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการเผาไหม้เริ่มต้นขึ้น อากาศที่ไหลเข้าจะถูกนำเข้าไปในห้องวอร์เท็กซ์ผ่านช่องทางแคบ จากนั้นเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในห้องวอร์เท็กซ์และส่วนผสมที่เกิดจะติดไฟ หลังจากนั้นส่วนผสมที่เผาไหม้จะเข้ามา กล้องหลักการเผาไหม้ซึ่งสิ้นสุดการเผาไหม้ทำให้ลูกสูบเคลื่อนตัวลง

วาล์วและบ่าวาล์ว

วาล์วเครื่องยนต์ดีเซลผลิตจากโลหะผสมชนิดพิเศษที่สามารถทำงานได้ดีภายใต้ความร้อนและแรงดันสูงซึ่งเป็นปกติของเครื่องยนต์ดีเซล วาล์วบางตัวจะเต็มไปด้วยโซเดียมบางส่วนซึ่งช่วยกระจายความร้อน เปอร์เซ็นต์ใหญ่ความร้อนจะถูกถ่ายเทจากหัววาล์วไปยังบ่าวาล์ว เพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายเทความร้อนเพียงพอ ความสนใจเป็นพิเศษควรกำหนดความกว้างของบ่าวาล์ว

บ่าวาล์วกว้างมีข้อดีคือสามารถถ่ายเทความร้อนได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม บ่าวาล์วที่กว้างยังมีโอกาสเกิดการสะสมของคราบคาร์บอนได้มากกว่า ซึ่งอาจทำให้เกิดการรั่วไหลในวาล์วได้ บ่าวาล์วแบบแคบให้การซีลที่ดีกว่าบ่าวาล์วแบบกว้าง แต่ไม่สามารถถ่ายเทความร้อนได้เท่ากัน ในเครื่องยนต์ดีเซล จำเป็นต้องมีการประนีประนอมระหว่างบ่าวาล์วกว้างและแคบ

เครื่องยนต์ดีเซลมักใช้บ่าวาล์วแบบกดเข้า เม็ดมีดมีข้อดีคือสามารถเปลี่ยนได้ บ่าวาล์วแบบแทรกทำจากโลหะผสมพิเศษที่สามารถทนความร้อนและแรงดันของเครื่องยนต์ดีเซลได้

ระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง

การออกแบบแบบดั้งเดิม

ในระบบจ่ายเชื้อเพลิงดีเซลแบบธรรมดา เชื้อเพลิงจะถูกดึงมาจาก ถังน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกกรองและจ่ายให้กับปั๊มแรงดันสูง เชื้อเพลิงแรงดันสูงจะถูกส่งไปยังแรงดันที่ต้องการและจ่ายให้กับท่อร่วมเชื้อเพลิงซึ่งป้อนเข้าไป หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง- ระบบควบคุมการฉีดในเวลาที่เหมาะสมจะเปิดใช้งานหัวฉีดซึ่งในระหว่างการบีบอัดลูกสูบจะฉีดเชื้อเพลิงเพื่อการเผาไหม้ในภายหลัง

การออกแบบคอมมอนเรล

เครื่องยนต์ดีเซลคอมมอนเรลใช้แรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงอิสระและระบบหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูงจะดึงเชื้อเพลิงออกจากถังและส่งผ่านตัวควบคุมแรงดันไปยังท่อร่วมเชื้อเพลิงทั่วไป ปั๊มแรงดันสูงประกอบด้วยปั๊มถ่ายโอน ความดันต่ำและห้องแรงดันสูง การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงถูกควบคุมโดยโมดูลควบคุมระบบส่งกำลัง (PCM) และโมดูลควบคุมหัวฉีด (IDM) ซึ่งควบคุมเวลา สถานะเปิดหัวฉีดขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานของเครื่องยนต์

ในการออกแบบที่มีท่อร่วมเชื้อเพลิงทั่วไป ระดับความเป็นพิษของก๊าซไอเสียจะลดลงอย่างมาก และลดเสียงรบกวนระหว่างการทำงานให้เหลือน้อยที่สุด ทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากการควบคุมกระบวนการเผาไหม้ที่มากขึ้น การปรับแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงและระยะการทำงานของหัวฉีดจะถูกควบคุมโดย YUM และ RSM การออกแบบหัวฉีดยังได้รับการออกแบบใหม่เพื่อให้สามารถฉีดเชื้อเพลิงก่อนฉีดและหลังฉีดได้ในขั้นตอนต่างๆ ของจังหวะการอัดและกำลัง

การจัดการเชื้อเพลิงที่ได้รับการปรับปรุงช่วยให้การเผาไหม้สะอาดขึ้น สม่ำเสมอยิ่งขึ้น และแรงดันกระบอกสูบที่เหมาะสม ซึ่งมีผลในการลดความเป็นพิษของไอเสียและเสียงระหว่างการทำงาน

ระบบหล่อลื่น

ระบบหล่อลื่นที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลมีหลักการคล้ายคลึงกับระบบของเครื่องยนต์เบนซิน เครื่องยนต์ดีเซลส่วนใหญ่มีออยคูลเลอร์บางชนิดเพื่อช่วยระบายความร้อนออกจากน้ำมัน น้ำมันจะไหลภายใต้แรงกดดันผ่านทางเดินของเครื่องยนต์และกลับสู่ห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์

น้ำมันหล่อลื่นที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลแตกต่างจากน้ำมันที่ใช้ในเครื่องยนต์เบนซิน น้ำมันชนิดพิเศษนี่เป็นสิ่งจำเป็นเพราะในขณะที่เครื่องยนต์ดีเซลทำงาน น้ำมันจะเกิดการปนเปื้อนมากกว่าในเครื่องยนต์เบนซิน ปริมาณคาร์บอนสูงในน้ำมันดีเซลทำให้น้ำมันที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลเปลี่ยนสีทันทีหลังจากใช้งาน ควรใช้แค่นี้เท่านั้น น้ำมันเครื่องซึ่งออกแบบมาเฉพาะสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล

ระบบทำความเย็น

ระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ดีเซลมักจะมีปริมาณการเติมมากกว่าระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์เบนซิน อุณหภูมิภายในเครื่องยนต์ดีเซลจะต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง เนื่องจากความร้อนจะถูกนำมาใช้ในการจุดระเบิดเชื้อเพลิงโดยอัตโนมัติ

หากอุณหภูมิเครื่องยนต์ต่ำเกินไป อาจเกิดปัญหาต่อไปนี้:

การสึกหรอเพิ่มขึ้น
- การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงไม่ดี
- การสะสมของน้ำและตะกอนในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์
- การสูญเสียพลังงาน

หากอุณหภูมิเครื่องยนต์สูงเกินไป อาจเกิดปัญหาต่อไปนี้:

การสึกหรอเพิ่มขึ้น
- ไอ้เหี้ย
- ระเบิด
- ความเหนื่อยหน่ายของลูกสูบและวาล์ว
- ปัญหาการหล่อลื่น
- การติดขัดของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
- การสูญเสียพลังงาน

ระบบหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง

เครื่องยนต์ดีเซลทำงานบนหลักการจุดระเบิดในตัว อากาศและเชื้อเพลิงที่เข้ามาถูกบีบอัดในห้องเผาไหม้มากจนโมเลกุลร้อนขึ้นและติดไฟโดยไม่ต้องใช้ประกายไฟจากภายนอกช่วย อัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์ดีเซลนั้นสูงกว่าอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์เบนซินมาก อัตราส่วนกำลังอัดในเครื่องยนต์ดีเซลที่มีปริมาณอากาศเข้าโดยตรงอยู่ที่ประมาณ 22:1 เครื่องยนต์เทอร์โบดีเซลมีอัตราส่วนกำลังอัดอยู่ในช่วง 16.5-18.5:1 แรงอัดจะถูกสร้างขึ้นและอุณหภูมิของอากาศจะเพิ่มขึ้นจากประมาณ 500 °C ถึง 800 °C (932 °F ถึง 1,472 °F)

เครื่องยนต์ดีเซลสามารถใช้งานได้กับระบบหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเท่านั้น การก่อตัวของสารผสมเกิดขึ้นเฉพาะในขั้นตอนของการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและการเผาไหม้เท่านั้น

เมื่อสิ้นสุดจังหวะการอัด เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ ซึ่งจะผสมกับอากาศร้อนและติดไฟ คุณภาพของกระบวนการเผาไหม้นี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการก่อตัวของส่วนผสม เพราะ เชื้อเพลิงฉีดช้าจนไม่มีเวลาผสมกับอากาศมากนัก ในเครื่องยนต์ดีเซล อัตราอากาศต่อเชื้อเพลิงจะคงอยู่ที่ระดับมากกว่า 17:1 อย่างต่อเนื่อง จึงมั่นใจได้ว่าเชื้อเพลิงทั้งหมดจะถูกเผาไหม้ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ข้อมูลรายละเอียดอ้างถึงสิ่งพิมพ์ "การทำงานของเครื่องยนต์และระบบ"

คุณสมบัติของเครื่องยนต์ดีเซลเช่นประสิทธิภาพและแรงบิดสูงทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการ เครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่มีความใกล้เคียงกับเครื่องยนต์เบนซินในแง่ของเสียงรบกวน ในขณะที่ยังคงรักษาความได้เปรียบในด้านประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ

การออกแบบและโครงสร้าง

การออกแบบเครื่องยนต์ดีเซลไม่แตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซิน - กระบอกสูบลูกสูบก้านสูบแบบเดียวกัน จริงอยู่ชิ้นส่วนวาล์วได้รับการเสริมให้ยอมรับ โหลดสูง- ท้ายที่สุดแล้วอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์ดีเซลนั้นสูงกว่ามาก (19-24 หน่วยเทียบกับ 9-11 สำหรับ เครื่องยนต์เบนซิน- สิ่งนี้จะอธิบายน้ำหนักและขนาดที่ใหญ่ เครื่องยนต์ดีเซลเมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซิน

ความแตกต่างพื้นฐานอยู่ที่วิธีการสร้างส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ การจุดระเบิดและการเผาไหม้ ในเครื่องยนต์เบนซินจะเกิดส่วนผสมระหว่าง ระบบไอดีและจุดไฟในกระบอกสูบด้วยหัวเทียน ในเครื่องยนต์ดีเซล จ่ายเชื้อเพลิงและอากาศแยกกัน- ขั้นแรกให้อากาศเข้าสู่กระบอกสูบ ในตอนท้ายของจังหวะการอัดเมื่อได้รับความร้อนที่อุณหภูมิ 700-800 o C น้ำมันดีเซลจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้โดยหัวฉีดภายใต้แรงดันสูงซึ่งจะติดไฟได้เองเกือบจะในทันที

การก่อตัวของสารผสมในเครื่องยนต์ดีเซลเกิดขึ้นในช่วงเวลาอันสั้นมาก เพื่อให้ได้ส่วนผสมที่ติดไฟได้ซึ่งสามารถเผาไหม้ได้อย่างรวดเร็วและสมบูรณ์ จำเป็นต้องทำให้เชื้อเพลิงถูกทำให้เป็นอะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และแต่ละอนุภาคจะต้องมีปริมาณอากาศเพียงพอสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ เพื่อจุดประสงค์นี้ เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบด้วยหัวฉีดที่แรงดันสูงกว่าความดันอากาศหลายเท่าในระหว่างจังหวะการอัดในห้องเผาไหม้

เครื่องยนต์ดีเซลใช้ห้องเผาไหม้แบบไม่มีการแบ่งแยก เป็นตัวแทนของเล่มเดียวที่ถูกจำกัดโดยด้านล่าง ลูกสูบ 3และพื้นผิวของฝาสูบและผนัง เพื่อการผสมเชื้อเพลิงกับอากาศได้ดีขึ้น รูปทรงของห้องเผาไหม้ที่ไม่มีการแบ่งแยกจะถูกปรับให้เข้ากับรูปทรงของคบเพลิงเชื้อเพลิง ย่อมุม 1ซึ่งทำขึ้นที่ด้านล่างของลูกสูบมีส่วนทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอากาศแบบวอร์เท็กซ์

เชื้อเพลิงที่ถูกทำให้เป็นละอองละเอียดถูกฉีดออกมาจาก หัวฉีด2ผ่านหลายรูที่มุ่งตรงไปยังตำแหน่งช่องบางแห่ง เพื่อให้เชื้อเพลิงเผาไหม้หมดและดีเซลก็มี ความสามารถที่ดีที่สุดและตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจต้องฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้ากระบอกสูบก่อนที่ลูกสูบจะถึง TDC

การจุดระเบิดในตัวเองนั้นมาพร้อมกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว - ดังนั้นเสียงรบกวนและความรุนแรงในการทำงานจึงเพิ่มขึ้น การจัดกระบวนการทำงานนี้ช่วยให้คุณสามารถทำงานกับส่วนผสมแบบลีนซึ่งกำหนดประสิทธิภาพสูง ลักษณะทางสิ่งแวดล้อมก็ดีขึ้นเช่นกัน - การปล่อยมลพิษเมื่อทำงานบนส่วนผสมแบบลีน สารอันตรายน้อยกว่าเครื่องยนต์เบนซิน

ข้อเสีย ได้แก่ เสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น พลังงานน้อยลง, ปัญหาในการสตาร์ทขณะเย็น, ปัญหาเกี่ยวกับน้ำมันดีเซลในฤดูหนาว คุณ ดีเซลสมัยใหม่ปัญหาเหล่านี้ไม่ได้ชัดเจนนัก

น้ำมันดีเซลต้องเป็นไปตามข้อกำหนดบางประการ ตัวชี้วัดหลักด้านคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิง ได้แก่ ความบริสุทธิ์ ความหนืดต่ำ อุณหภูมิต่ำลุกติดไฟได้เองสูง หมายเลขซีเทน(ไม่ต่ำกว่า 40) ยิ่งค่าซีเทนสูง ระยะเวลาหน่วงการจุดระเบิดอัตโนมัติจะสั้นลงหลังจากฉีดเข้าไปในกระบอกสูบและเครื่องยนต์ทำงานได้อย่างราบรื่นมากขึ้น (โดยไม่กระแทก)

ประเภทของเครื่องยนต์ดีเซล

เครื่องยนต์ดีเซลมีหลายประเภท ความแตกต่างอยู่ที่การออกแบบห้องเผาไหม้ ในเครื่องยนต์ดีเซลที่มีห้องเผาไหม้แบบไม่มีการแบ่งแยก- ผมเรียกมันว่าดีเซลด้วย ฉีดตรง- เชื้อเพลิงถูกฉีดเข้าไปในช่องว่างเหนือลูกสูบ และห้องเผาไหม้ถูกสร้างขึ้นในลูกสูบ ระบบไดเร็กอินเจคชันใช้กับเครื่องยนต์ที่มีความเร็วต่ำและมีปริมาตรกระบอกสูบขนาดใหญ่ เนื่องจากความยากลำบากในกระบวนการเผาไหม้รวมถึงเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น

ต้องขอบคุณการนำปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูง (HPFP) มาใช้ด้วย ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์การฉีดเชื้อเพลิงแบบสองขั้นตอนและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเผาไหม้ ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลมีห้องเผาไหม้ที่ไม่มีการแบ่งแยกที่ความเร็วสูงสุด 4,500 รอบต่อนาที ปรับปรุงประสิทธิภาพ ลดเสียงรบกวน และการสั่นสะเทือนได้

ที่พบมากที่สุดคือดีเซลประเภทอื่น - พร้อมห้องเผาไหม้แยกส่วน- การฉีดเชื้อเพลิงไม่ได้ดำเนินการในกระบอกสูบ แต่เข้าไปในห้องเพิ่มเติม โดยทั่วไปแล้ว ห้องวอร์เท็กซ์จะถูกใช้ ซึ่งสร้างในฝาสูบและเชื่อมต่อกับกระบอกสูบด้วยช่องทางพิเศษ ดังนั้นเมื่อถูกบีบอัด อากาศที่เข้าสู่ห้องวอร์เท็กซ์จะถูกหมุนวนอย่างเข้มข้น ซึ่งช่วยปรับปรุงกระบวนการจุดติดไฟได้เองและการก่อตัวของส่วนผสม การจุดระเบิดอัตโนมัติจะเริ่มขึ้นในห้องวอร์เท็กซ์และจากนั้นจะดำเนินต่อไปในห้องเผาไหม้หลัก

ด้วยห้องเผาไหม้ที่แยกจากกันทำให้อัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันในกระบอกสูบลดลงซึ่งช่วยลดเสียงรบกวนและเพิ่มขึ้น ความเร็วสูงสุด- เครื่องยนต์ดังกล่าวประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ที่ติดตั้งในรถยนต์สมัยใหม่

การออกแบบระบบเชื้อเพลิง

ระบบที่สำคัญที่สุดคือระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง หน้าที่ของมันคือการจัดหาเชื้อเพลิงตามจำนวนที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในช่วงเวลาที่กำหนดและด้วยแรงดันที่กำหนด ข้อกำหนดด้านแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงและความแม่นยำที่สูงทำให้ระบบเชื้อเพลิงซับซ้อนและมีราคาแพง

องค์ประกอบหลัก ได้แก่ ปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูง (HPF) หัวฉีด และไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิง

ปั๊มฉีด

ปั๊มฉีดได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงให้กับหัวฉีดตามโปรแกรมที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของเครื่องยนต์และการทำงานของผู้ขับขี่ ปั๊มฉีดที่ทันสมัยผสมผสานการทำงานของระบบที่ซับซ้อนไว้ที่แกนหลัก ควบคุมอัตโนมัติเครื่องยนต์และหลัก ตัวกระตุ้น, ปฏิบัติตามคำสั่งของผู้ขับขี่

ด้วยการกดคันเร่งคนขับจะไม่เพิ่มการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงโดยตรง แต่เพียงเปลี่ยนโปรแกรมการทำงานของหน่วยงานกำกับดูแลซึ่งเปลี่ยนการจ่ายเองตามการพึ่งพาความเร็วที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดเพิ่มแรงดันตำแหน่งของคันควบคุม ฯลฯ

บน รถยนต์สมัยใหม่ ใช้ปั๊มฉีดเชื้อเพลิงแบบกระจายปั๊มประเภทนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย มีขนาดกะทัดรัดโดดเด่นด้วยการจ่ายเชื้อเพลิงที่สม่ำเสมอไปยังกระบอกสูบสูงและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ความเร็วสูงขอบคุณความเร็วของหน่วยงานกำกับดูแล ในเวลาเดียวกัน พวกเขาให้ความสำคัญกับความบริสุทธิ์และคุณภาพของน้ำมันดีเซล เนื่องจากชิ้นส่วนทั้งหมดได้รับการหล่อลื่นด้วยเชื้อเพลิง และช่องว่างในองค์ประกอบที่มีความแม่นยำมีขนาดเล็ก

หัวฉีด

องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ระบบเชื้อเพลิงคือหัวฉีด เมื่อใช้ร่วมกับปั๊มฉีดแล้ว ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจ่ายเชื้อเพลิงในปริมาณที่กำหนดเข้าห้องเผาไหม้อย่างเคร่งครัด การปรับความดันในการเปิดหัวฉีดจะเป็นตัวกำหนด ความกดดันในการทำงานในระบบเชื้อเพลิงและชนิดของอะตอมไมเซอร์จะกำหนดรูปทรงของสเปรย์เชื้อเพลิงซึ่งมี สำคัญสำหรับกระบวนการลุกติดไฟและการเผาไหม้ได้เอง โดยทั่วไปจะใช้หัวฉีดสองประเภท: พร้อมแบบอักษรหรือตัวจ่ายแบบหลายรู

หัวฉีดของเครื่องยนต์ทำงานค่ะ สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย: เข็มหัวฉีดจะหมุนกลับที่ความเร็วเครื่องยนต์ครึ่งหนึ่ง และหัวฉีดจะสัมผัสโดยตรงกับห้องเผาไหม้ ดังนั้นหัวฉีดจึงทำจากวัสดุทนความร้อนซึ่งมีความแม่นยำสูงและเป็นองค์ประกอบที่มีความแม่นยำ

ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิง

ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงแม้จะเรียบง่ายก็ตาม องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดเครื่องยนต์ดีเซล พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความละเอียดของการกรอง ปริมาณงานจะต้องสอดคล้องกับประเภทเครื่องยนต์เฉพาะอย่างเคร่งครัด หน้าที่ประการหนึ่งคือการแยกและเอาน้ำออกซึ่งปกติจะใช้อันล่าง ปลั๊กท่อระบายน้ำ- ปั๊มรองพื้นแบบแมนนวลมักจะติดตั้งที่ด้านบนของตัวกรองเพื่อไล่อากาศออกจากระบบเชื้อเพลิง

บางครั้งมีการติดตั้งระบบทำความร้อนไฟฟ้า กรองน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งทำให้สตาร์ทเครื่องยนต์ได้ง่ายขึ้นและป้องกันไม่ให้ไส้กรองอุดตันด้วยพาราฟินที่เกิดขึ้นระหว่างการตกผลึกของเชื้อเพลิงดีเซลในฤดูหนาว

การเปิดตัวเกิดขึ้นได้อย่างไร?

มั่นใจในการสตาร์ทเครื่องยนต์ดีเซลขณะเย็นด้วยระบบ อุ่นเครื่อง. เพื่อจุดประสงค์นี้ องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า - หัวเผา - จะถูกแทรกเข้าไปในห้องเผาไหม้ เมื่อเปิดสวิตช์กุญแจ หัวเทียนจะอุ่นขึ้นถึง 800-900 o C ในเวลาไม่กี่วินาที จึงทำให้อากาศในห้องเผาไหม้ร้อนขึ้นและอำนวยความสะดวกในการจุดระเบิดเชื้อเพลิงเอง ไฟควบคุมแสดงการทำงานของระบบแก่ผู้ขับขี่ในห้องโดยสาร

การสูญพันธุ์ ไฟเตือนบ่งบอกถึงความพร้อมในการเปิดตัว แหล่งจ่ายไฟจากหัวเทียนจะถูกถอดออกโดยอัตโนมัติ แต่ไม่ทันที แต่หลังจากสตาร์ท 15-25 วินาทีเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์เย็นทำงานได้อย่างเสถียร ระบบที่ทันสมัยการทำความร้อนล่วงหน้าช่วยให้สตาร์ทเครื่องยนต์ดีเซลได้ง่ายที่อุณหภูมิ 25-30 o C ขึ้นอยู่กับฤดูกาลน้ำมันและเชื้อเพลิงดีเซล

เทอร์โบชาร์จเจอร์และคอมมอนเรล

วิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มกำลังคือเทอร์โบชาร์จเจอร์ช่วยให้สามารถจ่ายอากาศเพิ่มเติมให้กับกระบอกสูบ ส่งผลให้มีกำลังเพิ่มขึ้น ความดัน ก๊าซไอเสียเครื่องยนต์ดีเซลสูงกว่าเครื่องยนต์เบนซินถึง 1.5-2 เท่า ซึ่งช่วยให้เทอร์โบชาร์จเจอร์สามารถส่งกำลังได้อย่างมีประสิทธิภาพตั้งแต่ รอบต่ำหลีกเลี่ยงลักษณะความล้มเหลวของเครื่องยนต์เบนซินเทอร์โบ - "ความล่าช้าของเทอร์โบ"

การควบคุมการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยคอมพิวเตอร์ทำให้สามารถฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ของกระบอกสูบในสองส่วนที่จ่ายได้อย่างแม่นยำ ขั้นแรกให้ปริมาณเล็กน้อยมาถึงเพียงประมาณหนึ่งมิลลิกรัมซึ่งเมื่อถูกเผาจะทำให้อุณหภูมิในห้องเพิ่มขึ้นและจากนั้นก็มาถึง "ประจุ" หลัก สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล - เครื่องยนต์ที่มีการจุดระเบิดด้วยเชื้อเพลิงโดยการบีบอัด - สิ่งนี้สำคัญมากเนื่องจากในกรณีนี้ความดันในห้องเผาไหม้จะเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นยิ่งขึ้นโดยไม่ต้อง "กระตุก" ส่งผลให้มอเตอร์ทำงานได้นุ่มนวลขึ้นและมีเสียงรบกวนน้อยลง

ส่งผลให้เครื่องยนต์ดีเซลมี ระบบคอมมอนเรลปริมาณการใช้เชื้อเพลิงลดลง 20% และแรงบิดที่ความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงต่ำเพิ่มขึ้น 25% ปริมาณเขม่าในไอเสียก็ลดลงเช่นกัน และเสียงเครื่องยนต์ก็ลดลงด้วย

ตลอดสิบกว่าปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีดีเซลพัฒนาอย่างรวดเร็ว ที่สุด รถยนต์สมัยใหม่ซึ่งผลิตในยุโรปก็ผลิตด้วยเครื่องยนต์ดีเซล แน่นอนว่าหลักการทำงาน ของอุปกรณ์นี้ยังไม่เปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตามเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่นั้นเงียบกว่ามาก เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ในอดีตอันไกลโพ้นยังคงมีเสียงดังก้องกังวานควันดำหนาและ กลิ่นเหม็นระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ แล้วหลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลคืออะไร?

เครื่องยนต์ดีเซลทำงานอย่างไร?

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลมีดังนี้: เข้าไปในกระบอกสูบ

อากาศบริสุทธิ์จะถูกดูดเข้าไปในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนตัวลง และเมื่อวาล์วขยับขึ้นก็จะร้อนขึ้น เป็นที่น่าสังเกตว่าอุณหภูมิระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลอาจอยู่ระหว่าง 700 ถึง 900° สามารถทำได้ด้วยการบีบอัดที่แข็งแกร่ง เมื่อลูกสูบเคลื่อนไปยังจุดสูงสุด น้ำมันดีเซลจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ภายใต้แรงดันสูงเพียงพอ เมื่อสัมผัสกับอากาศร้อนเชื้อเพลิงจะติดไฟ เป็นผลให้ความดันในกระบอกสูบเพิ่มขึ้นเมื่อเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้เองขยายตัว นี่คือสาเหตุ เสียงดังระหว่างการทำงานของเครื่อง

ข้อดีและข้อเสีย

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลนี้ช่วยให้สามารถใช้งานได้ ส่วนผสมแบบลีน- เชื้อเพลิงสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวมีราคาไม่แพงนัก ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลไม่โอ้อวดและประหยัด เป็นที่น่าสังเกตว่าหน่วยดังกล่าวมีแรงบิดมากกว่าและมีประสิทธิภาพสูงกว่า 10% ซึ่งแตกต่างจากหน่วยน้ำมันเบนซิน ไปที่ข้อเสีย

เครื่องยนต์ดีเซลควรนำมาประกอบ ระดับที่เพิ่มขึ้นเสียงรบกวน, การสั่นสะเทือน, กำลังต่ำต่อหน่วยปริมาตร, ความยากในการสตาร์ทขณะเย็น มากกว่า โมเดลที่ทันสมัยแทบไม่มีข้อบกพร่องดังกล่าวเลย

การออกแบบและคุณสมบัติของส่วนประกอบบางอย่าง

โดยคำนึงถึงหลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล ชิ้นส่วนของหน่วยดังกล่าวได้รับการเสริมความแข็งแกร่งอย่างมาก เนื่องจากต้องทนต่อการรับน้ำหนักสูง ในส่วนหลักของตัวเครื่องนั้นควรค่าแก่การเน้นลูกสูบ รูปร่างของก้นวาล์วขึ้นอยู่กับประเภทของห้องเผาไหม้ที่อาจติดตั้งไว้ที่ก้นวาล์ว ในลูกสูบเครื่องยนต์ดีเซล ก้นมักจะยื่นออกไปเลยด้านบนของเสื้อสูบ ไม่มีระบบจุดระเบิดแบบธรรมดาในยูนิตประเภทนี้ แม้ว่าพวกเขาจะใช้เทียนด้วยก็ตาม

กังหัน

กำลังที่มอเตอร์สามารถพัฒนาได้ขึ้นอยู่กับปริมาณเชื้อเพลิงและอากาศที่เข้าสู่มอเตอร์ เพื่อเพิ่มความสามารถของเครื่องจำเป็นต้องเพิ่มเนื้อหาของส่วนประกอบที่ระบุไว้ เพื่อให้น้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ได้มากขึ้น จะต้องเพิ่มระดับอากาศซึ่ง

เข้าไปในกระบอกสูบ เพื่อจุดประสงค์นี้จึงถูกนำมาใช้ อุปกรณ์เพิ่มเติม- หลักการทำงานของกังหันเครื่องยนต์ดีเซลนั้นค่อนข้างง่าย ส่วนช่วยให้คุณสูบลมได้มากขึ้น ด้วยเหตุนี้ปริมาณการเผาไหม้เชื้อเพลิงจึงเพิ่มขึ้นซึ่งจะเพิ่มปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาอย่างมาก

ห้องเผาไหม้

เครื่องยนต์ดีเซลสามารถใช้ห้องเผาไหม้ได้หลายประเภท: แบบแยกส่วนและไม่แยกส่วน ประเภทแรกใช้ในวิศวกรรมผู้โดยสาร แต่เพิ่งถูกแทนที่ด้วยประเภทที่ง่ายกว่า ที่จริงแล้วเมื่อใช้ช่องแบ่งแยก เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ซึ่งอยู่ในหัวสูบ ไม่ใช่เข้าไปในช่องลูกสูบ ชิ้นส่วนที่คล้ายกันยังถูกผลิตขึ้นด้วยวิธีที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งขึ้นอยู่กับกระบวนการก่อตัวของส่วนผสม: ห้องวอร์เท็กซ์หรือห้องเตรียมล่วงหน้า

ในกรณีหลังนี้จะมีการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในช่องเบื้องต้นซึ่ง

สื่อสารกับกระบอกสูบด้วยวาล์วหรือรูเล็กๆ ในกรณีนี้เชื้อเพลิงจะผสมกับอากาศและชนผนัง เชื้อเพลิงที่ติดไฟได้เองจะเข้าสู่ห้องหลักซึ่งจะเผาไหม้จนหมด สำหรับกระบวนการเผาไหม้ในห้องวอร์เท็กซ์นั้น ในกรณีแรกนั้นเริ่มต้นในช่องที่แยกจากกันซึ่งเป็นทรงกลมกลวง ผ่านช่องเชื่อมต่อ อากาศจะเข้าสู่ห้องในระหว่างจังหวะการอัด มันหมุนวนและก่อตัวเป็นกระแสน้ำวน ส่งผลให้ส่วนผสมที่ติดไฟได้ที่ถูกฉีดเข้าไปในช่องผสมกับอากาศได้ดี โครงสร้างของห้องเผาไหม้นี้มีข้อเสียหลายประการ ประการแรก มีการใช้เชื้อเพลิงมากขึ้น เนื่องจากมีการสูญเสียจำนวนมากเกิดขึ้นเนื่องจากปริมาตรของช่องต่างๆ ประการที่สอง การสูญเสียที่สำคัญเมื่ออากาศไหลเข้าไปในห้องเพิ่มเติมจากถังอากาศเช่นกัน กระบวนการย้อนกลับ: การเคลื่อนตัวของเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบ เป็นที่น่าสังเกตว่าหลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลนี้ไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากลักษณะการเริ่มต้นของตัวเครื่องแย่ลง

ห้องเผาไหม้ที่ไม่มีการแบ่งแยก

ในเครื่องยนต์ไดเร็กอินเจคชั่น ห้องเผาไหม้จะมีรูปทรงและเป็นโพรง ห้องเผาไหม้ดังกล่าวถูกสร้างขึ้นที่ด้านล่างโดยตรง

ลูกสูบ ในกรณีนี้ เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบโดยตรง แม้จะมีการออกแบบที่เรียบง่าย แต่ระบบนี้ก็มีข้อเสียเช่นกัน เครื่องยนต์ดีเซลประเภทนี้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยหากรถมีปริมาตรกระบอกสูบน้อย เมื่อเร่งความเร็วเท่านี้ ยานพาหนะมีระดับเสียงเพิ่มขึ้นและการสั่นสะเทือนก็เพิ่มขึ้นด้วย

การพัฒนาใหม่

วันนี้มีการใช้บ่อยขึ้น ระบบอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งควบคุมปริมาณเชื้อเพลิงที่เข้าสู่ห้องเผาไหม้ ทำให้สามารถลดระดับเสียงรวมถึงการสั่นสะเทือนของเครื่องระหว่างการทำงานได้ ปัจจุบันมีการพัฒนาเครื่องยนต์ดีเซลใหม่ทั้งหมดซึ่งการออกแบบใช้การฉีดโดยตรงของส่วนผสมที่ติดไฟได้

ในศตวรรษที่ผ่านมา การทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลเกี่ยวข้องกับกลิ่นอันไม่พึงประสงค์ เสียง และควันดำหนาที่ไหลออกมาจากปล่องไฟ แต่ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เทคโนโลยีดีเซลได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด

เครื่องยนต์เงียบขึ้น กลิ่นไอเสียหายไปเกือบหมด และอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมก็เริ่มลดลงจนเหลือศูนย์ อย่างไรก็ตามหลักการดำเนินงานไม่มีการเปลี่ยนแปลง

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล

ความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องยนต์เบนซินเกิดจากการผสมเชื้อเพลิงกับอากาศไม่ได้เกิดขึ้นภายนอก แต่อยู่ภายในกระบอกสูบ

นอกจากนี้ส่วนผสมจะติดไฟได้เองโดยไม่ต้องใช้หัวเทียน การออกแบบเครื่องยนต์ประกอบด้วย:

1. กระบอก.
2. วาล์วทางเข้าและทางออก
3. ลูกสูบ.
4. หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง

จากวิดีโอนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าเครื่องยนต์ดีเซลทำงานอย่างไร มาดูและรับทราบกัน!

หลักการทำงานของมอเตอร์สามารถอธิบายได้โดยการพิจารณาการทำงานของลูกสูบ วาล์ว และหัวฉีดในแต่ละจังหวะ โดยปกติจะมีสี่คน

จังหวะ - ปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิง

ลูกสูบมีจุดตายสองจุด: ด้านบน (TDC) และด้านล่าง (BDC) ในช่วงจังหวะแรก วาล์วไอดีจะเปิดและวาล์วไอเสียจะปิด สุญญากาศจะถูกสร้างขึ้นในกระบอกสูบ อากาศพุ่งเข้ามา

จังหวะ - การบีบอัด

วาล์วทั้งหมดปิดอยู่ ลูกสูบเคลื่อนที่จาก BDC ไปยัง TDC โดยบีบอัดอากาศที่เข้ามาระหว่างจังหวะ 1 ถึง 5 MPa อุณหภูมิของมันเพิ่มขึ้นเป็น 700 C o

ชั้นเชิง – จังหวะกำลัง (ขยาย)

ลูกสูบอยู่ที่ TDC ปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูงส่งเชื้อเพลิงเข้ากระบอกสูบผ่านหัวฉีด เมื่อฉีดพ่นจะผสมกับอากาศร้อนและติดไฟได้เอง

ในระหว่างการเผาไหม้อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเป็น 1800 C o และความดันเป็น 11 MPa ลูกสูบเริ่มเคลื่อนที่จาก TDC สู่ BDC ทำให้ งานที่มีประโยชน์- เมื่อสิ้นสุดจังหวะการทำงาน อุณหภูมิภายในกระบอกสูบจะลดลงเหลือ 700-800 C o และความดันลดลงเหลือ 300-500 kPa

จังหวะ - ปล่อยก๊าซ

วาล์วทางเข้าปิดอยู่ วาล์วทางออกเปิดอยู่ ลูกสูบดันก๊าซไอเสียผ่านเข้าไป อุณหภูมิภายในลดลงเหลือ 500 C และความดันเหลือ 100 kPa

ข้อดีของเครื่องยนต์ดีเซล

ในวิดีโอนี้ พวกเขาจะบอกคุณถึงความแตกต่างและข้อดีของเครื่องยนต์ดีเซลจากน้ำมันเบนซิน

มอเตอร์ที่ทำงานที่เป็นประโยชน์โดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงดีเซลมีข้อดีมากกว่าอุปกรณ์น้ำมันเบนซินหลายประการ:

1. ลดการใช้เชื้อเพลิงลงหนึ่งในสาม
2. ขาดระบบจุดระเบิด
3. เพิ่มอายุการใช้งานของมอเตอร์หนึ่งเท่าครึ่ง
4. ความเสถียรของพารามิเตอร์การปรับ
5. ประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยคือ 40% สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จนั้นสูงกว่า 50%
6. แรงบิดสูง.
7. ความอิ่มตัวของก๊าซไอเสียที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ (เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า)
8. ความปลอดภัยจากอัคคีภัยเนื่องจากเชื้อเพลิงดีเซลไม่สามารถติดไฟได้เอง

ข้อเสียของเครื่องยนต์ดีเซลคือความยากในการสตาร์ทขณะเย็นเป็นที่น่าสังเกต มอเตอร์เป็นแหล่งกำเนิด การสั่นสะเทือนที่แข็งแกร่งและเสียงดัง อย่างไรก็ตามโมเดลสมัยใหม่ไม่มีข้อเสียเหล่านี้

แผนการทำงานของแต่ละโหนด

การออกแบบเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ประกอบด้วยส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

1. เทอร์โบชาร์จเจอร์ (เทอร์โบชาร์จเจอร์, กังหัน)
2. อินเตอร์คูลเลอร์
3. หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง

มาดูแผนผังการทำงานของหน่วยส่วนประกอบกัน

เทอร์โบชาร์จเจอร์

มุมมองภาคตัดขวางของเทอร์โบชาร์จเจอร์

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าเชื้อเพลิงไม่มีเวลาเผาไหม้ในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ไปที่จุดศูนย์กลางตาย ดังนั้นหากบังคับให้เผาไหม้จนหมด กำลังของเครื่องยนต์ก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

เพื่อจุดประสงค์นี้เทอร์โบชาร์จเจอร์ถูกสร้างขึ้นเพื่อจ่ายเชื้อเพลิงภายใต้ แรงดันเกินและอำนวยความสะดวก การเผาไหม้ที่สมบูรณ์. การออกแบบเทอร์โบชาร์จเจอร์ประกอบด้วย:

• เคสสองอัน (อันหนึ่งสำหรับกังหัน อีกอันสำหรับคอมเพรสเซอร์)
• ตัวเรือนแบริ่งพร้อมเพลาที่เชื่อมต่อโรเตอร์กังหันและล้อคอมเพรสเซอร์
• ตลับลูกปืน - รองรับตัวเครื่อง;
• ตาข่ายป้องกันเหล็ก

โครงร่างการทำงานมีดังนี้:

1. คอมเพรสเซอร์ดึงอากาศจากบรรยากาศภายนอก
2. โรเตอร์คอมเพรสเซอร์ซึ่งขับเคลื่อนโดยโรเตอร์กังหันจะบีบอัดมัน
3. อากาศอัดถูกระบายความร้อนด้วยอินเตอร์คูลเลอร์
4. อากาศจะถูกทำให้บริสุทธิ์ด้วยตัวกรองและจ่ายผ่าน ท่อร่วมไอดีมอเตอร์หลังจากนั้นวาล์วไอเสียจะปิด จะเปิดขึ้นหลังจากจังหวะการทำงานเสร็จสิ้น
5. ก๊าซไอเสียไหลผ่าน ท่อร่วมไอเสียเมื่อผ่านช่องทางเรียวของตัวเรือนกังหัน ความเร็วจะเพิ่มขึ้นและส่งผลต่อโรเตอร์
6. ความเร็วในการหมุนของกังหันเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 1,500 รอบต่อนาทีซึ่งเป็นผลมาจากการหมุนโรเตอร์ของคอมเพรสเซอร์ (เชื่อมต่อด้วยเพลา)
7. วงจรซ้ำแล้วซ้ำเล่า

เมื่ออากาศเย็นลง ความหนาแน่นของมันจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงมีการจ่ายให้กับกระบอกสูบของเครื่องยนต์มากขึ้น อากาศปริมาณมากส่งเสริมการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยสมบูรณ์ ซึ่งจะเพิ่มพลังของเครื่องยนต์ดีเซล ในขณะเดียวกัน ผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมก็ลดลงด้วย

ประเภทของเครื่องยนต์ดีเซลอินเตอร์คูลเลอร์

อินเตอร์คูลเลอร์

เมื่ออากาศถูกอัด ความหนาแน่นไม่เพียงเพิ่มขึ้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิด้วย ในด้านหนึ่ง การไหลของออกซิเจนจำนวนมากเข้าสู่กระบอกสูบมีผลดีต่อการเผาไหม้เชื้อเพลิง แต่ในทางกลับกันการรับอากาศร้อนเข้าไปมีส่วนทำให้โครงสร้างถูกทำลายอย่างรวดเร็ว

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่ช่วยลดอุณหภูมิของอากาศอัด นี่คือสิ่งที่อินเตอร์คูลเลอร์เป็น หลักการทำงานของอินเตอร์คูลเลอร์คือการทำให้สารร้อนเย็นลงด้วยการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างกัน

สามารถใช้อินเตอร์คูลเลอร์ได้สองประเภท:

• อากาศสู่อากาศ- หม้อน้ำของอุปกรณ์จะถ่ายเทความร้อนจากอากาศร้อนสู่ชั้นบรรยากาศ การออกแบบนั้นเรียบง่ายมากดังนั้นจึงแพร่หลาย
• อากาศ-น้ำ- ขั้นแรกก๊าซไอเสียจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์จากนั้นจะผ่านหม้อน้ำอินเตอร์คูลเลอร์ซึ่งถูกล้างด้วยน้ำ อุปกรณ์เหล่านี้มีประสิทธิภาพสูงและมีขนาดกะทัดรัด นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องมีหม้อน้ำเพื่อทำให้น้ำเย็นลง ปั๊มหมุนเวียน และชุดควบคุม

ไม่สำคัญว่าอินเตอร์คูลเลอร์จะเป็นอุปกรณ์ประเภทใด

ผลลัพธ์ของการทำงานไม่เปลี่ยนแปลง: อุณหภูมิของอากาศที่ถูกบีบอัดด้วยคอมเพรสเซอร์จะลดลงด้วยหม้อน้ำ

อินเตอร์คูลเลอร์นั้นสามารถเรียกได้ว่าเป็นหม้อน้ำทำความเย็นซึ่งประกอบด้วยท่อที่ทำจากวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนสูง

หัวฉีด

การออกแบบเครื่องยนต์ดีเซลต้องมีหัวฉีดตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป ชิ้นส่วนเหล่านี้ได้รับการออกแบบสำหรับการจ่ายและการทำให้เป็นละอองเชื้อเพลิง

แผนภาพการทำงานของหัวฉีดเครื่องยนต์ดีเซล

ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ห้องเผาไหม้จึงถูกปิดผนึก หัวฉีดสมัยใหม่ทำงานจากลูกเบี้ยว เพลาลูกเบี้ยวผ่านตัวเร่งเร้า เชื้อเพลิงถูกจ่ายและระบายผ่านช่องทางที่อยู่ในฝาสูบ

ปริมาณของมันมาจากชุดควบคุมซึ่งส่งสัญญาณ วาล์วปิดด้วยคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า หัวฉีดทำงานในโหมดพัลส์ ซึ่งหมายความว่าก่อนการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงหลัก จะมีการจัดเตรียมเชื้อเพลิงไว้ล่วงหน้า

ขณะเดียวกันการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลจะนุ่มนวลขึ้นและระดับการปล่อยสารพิษสู่ชั้นบรรยากาศก็ลดลง

ดังนั้นเครื่องยนต์ดีเซลจึงเป็นชุดของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อถึงกัน

อุปกรณ์เทอร์โบชาร์จเจอร์ อากาศอัดระบายความร้อนด้วยอินเตอร์คูลเลอร์เข้าสู่ห้องเผาไหม้ เชื้อเพลิงถูกส่งผ่านหัวฉีด หากส่วนประกอบอย่างน้อยหนึ่งชิ้นทำงานล้มเหลว มอเตอร์จะไม่สามารถทำงานได้

สวัสดีเพื่อน! หน่วยพลังงานดีเซลได้รับความรักและความเคารพจากผู้ที่ชื่นชอบรถมายาวนาน! ประหยัดกว่า เชื่อถือได้มากกว่า และประสิทธิภาพโดยรวมก็สูงกว่าน้ำมันเบนซินในระดับเดียวกัน อย่างไรก็ตาม การออกแบบและหลักการทำงานที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นของเครื่องยนต์ดีเซลทำให้ผู้ขับขี่ในประเทศจำนวนมากไม่สามารถตัดสินใจซื้อรถยนต์ประเภทนี้ได้ ไม่แปลกที่ทำให้คุณใส่ใจกับค่าบำรุงรักษารถ และถูกต้อง! แต่ถึงกระนั้น เพื่อขจัดความกลัวของเพื่อนร่วมงาน วันนี้ฉันจะพยายามอธิบายคุณลักษณะทั้งหมดของหน่วยดังกล่าวในรูปแบบที่เข้าใจได้ให้คุณฟัง แต่ก่อนอื่นเช่นเคย...

พื้นหลังเล็กน้อย

เครื่องยนต์ประเภทแรกนี้สร้างขึ้นโดยวิศวกรชาวฝรั่งเศสรูดอล์ฟดีเซลซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 19 ดังที่คุณเข้าใจ ปรมาจารย์ไม่ได้คิดนานเกี่ยวกับชื่อสิ่งประดิษฐ์ของเขาและเดินตามรอยของนักประดิษฐ์ผู้ยิ่งใหญ่โดยเรียกมันว่าชื่อของเขาเอง เครื่องยนต์ใช้น้ำมันก๊าดและใช้กับเรือและเครื่องจักรที่อยู่กับที่เท่านั้น ทำไม ทุกอย่างง่ายมาก น้ำหนักมหาศาลและเสียงรบกวนที่เพิ่มขึ้นของเครื่องยนต์ไม่อนุญาตให้เพิ่มขอบเขตการใช้งาน

จนถึงปี 1920 เมื่อสำเนาแรกของเครื่องยนต์ดีเซลที่ทันสมัยอยู่แล้วเริ่มถูกนำไปใช้ในที่สาธารณะและ การขนส่งสินค้า- จริงอยู่เพียง 15 ปีต่อมาโมเดลแรกก็ปรากฏตัวขึ้น รถยนต์นั่งส่วนบุคคลใช้น้ำมันดีเซล แต่การมีข้อเสียเหมือนกันทำให้ไม่สามารถใช้หน่วยกำลังได้ทุกที่ เฉพาะในยุค 70 เท่านั้นที่เครื่องยนต์ดีเซลขนาดกะทัดรัดเห็นแสงสว่างของวัน อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อมโยงเหตุการณ์นี้เข้ากับราคาน้ำมันที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว อาจเป็นไปได้ว่าหน่วยกำลังดีเซลไม่ได้ทำงานอะไรเลยระหว่างการก่อตัว ผู้ทดลองทุ่มเททุกอย่างที่หาได้ใส่ลงไปในนั้น เช่น น้ำมันเรพซีด น้ำมันดิบ น้ำมันเตา น้ำมันก๊าด และสุดท้ายคือน้ำมันดีเซล ทุกวันนี้เราทุกคนเห็นแล้วว่าสิ่งนี้นำไปสู่อะไร - ในเบื้องหลัง น้ำมันเบนซินราคาแพง, ดีเซลไม่เพียงแต่พิชิตยุโรปเท่านั้น แต่ยังครองโลกทั้งโลก!

คุณสมบัติการออกแบบ

การออกแบบเครื่องยนต์ดีเซลโดยรวมไม่มีความแตกต่างมากนักเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์เบนซิน ก็ยังเหมือนเดิม เครื่องยนต์ลูกสูบ การเผาไหม้ภายในซึ่งเชื้อเพลิงไม่ได้ถูกจุดด้วยประกายไฟ แต่เกิดจากการอัดหรือการให้ความร้อน มีองค์ประกอบหลักหลายประการในการออกแบบ:

• ลูกสูบ;
• กระบอกสูบ;
• หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง
• หัวเทียน;
• วาล์วทางเข้าและทางออก
• กังหัน;
• อินเตอร์คูลเลอร์

สำหรับการเปรียบเทียบ: ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เบนซินโดยเฉลี่ยประมาณ 30% ในกรณีของ รุ่นดีเซลตัวเลขนี้เพิ่มขึ้นเป็น 40% และด้วยเทอร์โบชาร์จสูงถึง 50%!

นอกจากนี้รูปแบบการทำงานยังคล้ายกันมากอีกด้วย ต่างกันแค่กระบวนการสร้างเท่านั้น ส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงและการเผาไหม้ของมัน ความแตกต่างระดับโลกอีกประการหนึ่งคือความแข็งแกร่งของชิ้นส่วนต่างๆ ช่วงเวลานี้ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนการบีบอัดในระดับที่สูงขึ้นอย่างมากเพราะหากอนุญาตให้มีช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างชิ้นส่วนใน "ไฟแช็ก" ดังนั้นในเครื่องยนต์ดีเซลทุกอย่างควรจะแน่นที่สุด

หลักการทำงาน

ในที่สุดเรามาทำความเข้าใจว่าเครื่องยนต์ดีเซลทำงานอย่างไร หากเราพูดถึงรุ่นสี่จังหวะคุณสามารถสังเกตห้องเผาไหม้ที่แยกจากกระบอกสูบได้ที่นี่ซึ่งยังคงเชื่อมต่ออยู่ด้วยช่องพิเศษ ประเภทนี้เครื่องยนต์ได้รับการส่งเสริมสู่มวลชนเร็วกว่าการดัดแปลงแบบสองจังหวะมากเนื่องจากพวกมันเงียบกว่าและมีช่วงความเร็วที่เพิ่มขึ้น หากคุณปฏิบัติตามตรรกะจะเห็นได้ชัดว่าหากมี 4 รอบนาฬิกา ดังนั้นรอบการทำงานจะประกอบด้วย 4 เฟสตามลำดับ ลองพิจารณาดู

1. ไอดี - เมื่อเพลาข้อเหวี่ยงหมุนระหว่าง 0-180 องศา อากาศจะเข้าสู่กระบอกสูบผ่านวาล์วไอดีซึ่งเปิด 345-355 องศา วาล์วไอเสียจะเปิดพร้อมกับวาล์วไอดีเมื่อหมุนเพลาข้อเหวี่ยง 10-15 องศา
2. การบีบอัด - ขยับขึ้นไปที่ 180-360 องศา ลูกสูบจะอัดอากาศ 16-25 ครั้ง ในทางกลับกันเมื่อเริ่มจังหวะที่ 190-210 องศา วาล์วไอดีจะปิด
3. จังหวะกำลัง - เมื่อจังหวะเพิ่งเริ่มต้น เชื้อเพลิงจะผสมกับอากาศร้อนและติดไฟ ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วทั้งหมดนี้จะเกิดขึ้นก่อนที่ลูกสูบจะถึง ศูนย์ตาย- ในกรณีนี้จะมีการปล่อยผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ซึ่งสร้างแรงกดดันต่อลูกสูบและเคลื่อนตัวลง โปรดทราบว่าแรงดันแก๊สคงที่ ดังนั้นการเผาไหม้เชื้อเพลิงจะคงอยู่ตราบเท่าที่หัวฉีดเครื่องยนต์ดีเซลจ่ายของเหลว ด้วยเหตุนี้จึงมีการพัฒนาแรงบิดที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับ หน่วยน้ำมันเบนซิน- การกระทำทั้งหมดนี้ดำเนินการที่ 360-540 องศา
4. ท่อไอเสีย - เมื่อเพลาข้อเหวี่ยงหมุน 540-720 องศา ลูกสูบจะเลื่อนขึ้นและดันออก ก๊าซไอเสียผ่านวาล์วทางออกที่เปิดอยู่

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 2 จังหวะมีลักษณะเฉพาะคือเฟสที่เร็วขึ้น กระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซเดี่ยว และการฉีดโดยตรง สำหรับผู้ที่ไม่ทราบ ฉันขอเตือนคุณ: ในการออกแบบดังกล่าว ห้องเผาไหม้จะอยู่ในลูกสูบโดยตรง และเชื้อเพลิงจะเข้าสู่ช่องว่างด้านบน เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลง ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะออกจากกระบอกสูบไป วาล์วไอเสีย- ต่อไปพวกเขาจะเปิด วาล์วไอดีและอากาศบริสุทธิ์ก็เข้ามา เมื่อลูกสูบเคลื่อนขึ้น วาล์วทั้งหมดจะปิด และแรงอัดจะเกิดขึ้นในเวลานี้ เชื้อเพลิงถูกฉีดโดยเครื่องพ่นและการจุดระเบิดจะเริ่มขึ้นก่อนที่ลูกสูบจะถึง ตายแล้วคะแนน

อุปกรณ์เพิ่มเติม

หากเราวางเครื่องยนต์สันดาปภายในไว้ข้างๆ มันก็จะเข้าสู่แผนทั่วไป ทั้งซีรีย์ผู้ช่วยที่ผ่านการฝึกอบรมอย่างเต็มที่ มาดูผู้เชี่ยวชาญชั้นนำกันดีกว่า!

ระบบเชื้อเพลิง

การออกแบบระบบเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซลนั้นซับซ้อนกว่ามาก การปรับเปลี่ยนน้ำมันเบนซิน- ความแตกต่างนี้อธิบายได้ง่ายและเรียบง่าย - ข้อกำหนดสำหรับแรงดัน ปริมาณ และความแม่นยำในการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงนั้นสูงมาก คุณเข้าใจว่าทำไม ปั๊มฉีดเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซล ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิง หัวฉีด และเครื่องพ่นสารเคมี ล้วนเป็นองค์ประกอบหลักของระบบ ไม่เพียงแต่อุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการออกแบบไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงยังสมควรได้รับบทความแยกต่างหาก บางทีเราอาจจะตรวจดูพวกมันด้วยกล้องจุลทรรศน์ในไม่ช้า

เทอร์โบชาร์จเจอร์

กังหันของเครื่องยนต์ดีเซลเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมากเนื่องจากการจ่ายเชื้อเพลิงภายใต้แรงดันสูงและทำให้เผาไหม้หมดสิ้น โดยหลักการแล้วการออกแบบหน่วยนี้ไม่ซับซ้อนนัก ประกอบด้วยเพียงสองปลอกตลับลูกปืนและ ตาข่ายป้องกันทำจากโลหะ หลักการทำงานของกังหันเครื่องยนต์ดีเซลมีดังนี้:

• คอมเพรสเซอร์ซึ่งเชื่อมต่อกับปลอกตัวเดียวจะดูดอากาศเข้าไปในเทอร์โบชาร์จเจอร์
• จากนั้นโรเตอร์จะถูกเปิดใช้งาน
• หลังจากนั้นก็ถึงเวลาทำให้อากาศเย็นลง อินเตอร์คูลเลอร์จะจัดการงานนี้
• หลังจากผ่านตัวกรองหลายตัวไปพร้อมกันอากาศจะเข้าสู่เครื่องยนต์ผ่านทางท่อร่วมไอดีหลังจากนั้นวาล์วจะปิดและการเปิดในภายหลังจะเกิดขึ้นในขั้นตอนสุดท้ายของจังหวะกำลัง
• ในขณะนั้น ก๊าซไอเสียจะออกจากเครื่องยนต์ผ่านทางกังหัน ซึ่งจะสร้างแรงกดดันต่อโรเตอร์ด้วย
• ในขณะนี้ ความเร็วในการหมุนของกังหันสามารถเข้าถึง 1,500 รอบต่อวินาที และโรเตอร์จะหมุนผ่านเพลา

วงจรการทำงานของกังหัน หน่วยพลังงานเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก และต้องขอบคุณความเสถียรนี้ที่ทำให้กำลังของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น!

หัวฉีดและอินเตอร์คูลเลอร์

หลักการทำงานของอินเตอร์คูลเลอร์ตลอดจนหัวฉีดและจุดประสงค์ที่แท้จริงนั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ประการแรกโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนจะช่วยลดอุณหภูมิของอากาศซึ่งเมื่อร้อนจะส่งผลต่อความทนทานของเครื่องยนต์อย่างมาก หัวฉีดมีหน้าที่ในการจ่ายและละอองน้ำมันเชื้อเพลิง

มันทำงานในโหมดพัลส์เนื่องจากมีลูกเบี้ยวยื่นออกมาจากเพลาลูกเบี้ยวและหัวฉีดเอง

อุณหภูมิการทำงานของดีเซล

อย่าตกใจถ้าแผงหน้าปัดหายไป 90 องศาตามปกติ ประเด็นก็คือว่า อุณหภูมิในการทำงานเครื่องยนต์ดีเซลค่อนข้างเฉพาะเจาะจงและขึ้นอยู่กับยี่ห้อรถยนต์ เครื่องยนต์ และเทอร์โมสตัท ดังนั้นหากสำหรับ Volkswagen ค่าปกติอยู่ในช่วง 90-100 องศา Mercedes ธรรมดาจะทำงานที่ 80-100 และโดยทั่วไป Opel จะอยู่ที่ 104-111 องศา รถบรรทุกในประเทศตัวอย่างเช่น KAMAZ ทำงานที่ 95-98 องศา

ไม่ว่าอุณหภูมิการทำงานของหน่วยส่งกำลังของคุณจะอยู่ที่ระดับใด สิ่งหนึ่งที่ชัดเจนก็คือ เครื่องยนต์ดีเซลมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นในปัจจุบันมากกว่าที่เคย ไม่เชื่อฉันเหรอ? มองไปรอบ ๆ วันนี้คุณสามารถหาเครื่องยนต์ดีเซลใน Niva ได้และฉันจะบอกคุณว่านี่ไม่ใช่กรณีที่แยกได้ จากนี้เพียงอย่างเดียวเราสามารถสรุปได้ว่าเครื่องยนต์ดังกล่าวดีกว่าเครื่องยนต์เบนซินมาก

ใช่ในแง่ของความเร็วไม่น่าจะสามารถเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์เบนซินได้แม้ว่ารุ่นทันสมัยที่มีกังหันจะสามารถสร้างการแข่งขันได้อย่างแน่นอน

ถ้าไม่อยากเปลี่ยนรถมากน้อยเรื่องเครื่องยนต์ผมแนะนำครับ ด้วยมือของฉันเองล้างเครื่องยนต์เพราะเราไม่ได้ทำเช่นนี้บ่อยเท่าที่ขั้นตอนที่ฉันอธิบายไว้ โดยทั่วไปแล้ว ฉันแสดงความคิดเห็น ฉันกำลังรอความคิดเห็นของคุณในความคิดเห็น! ขอให้ดีที่สุด!