Того ж року він був успішно випробуваний. Дизель активно зайнявся продажем ліцензій на новий двигун. Незважаючи на високий ККД і зручність експлуатації в порівнянні з паровою машиною практичне застосування такого двигуна було обмеженим: він поступався парових машин того часу за розміром і вагою.

Перші двигуни Дизеля працювали на рослинних маслах або легких нафтопродуктах. Цікаво, що спочатку в якості ідеального палива він пропонував кам'яновугільну пил. Експерименти ж показали неможливість використання вугільного пилу в якості палива - перш за все через високі абразивних властивостей як самої пилу, так і золи, що виходить при згорянні; також виникали великі проблеми з подачею пилу в циліндри.

Принцип роботи

чотиритактний цикл

• 1-й такт. впуск. Відповідає 0 ° - 180 ° повороту коленвала. Через відкритий ~ від 345-355 ° впускний клапан повітря надходить в циліндр, на 190-210 ° клапан закривається. Принаймні до 10-15 ° повороту коленвала одночасно відкритий вихлопної клапан, час спільного відкриття клапанів називається перекриттям клапанів .
• 2-й такт. стиснення. Відповідає 180 ° - 360 ° повороту коленвала. Поршень, рухаючись до ВМТ (верхньої мертвої точки), стискає повітря в 16 (в тихохідних) -25 (в швидкохідних) раз.
• 3-й такт. Робочий хід, розширення. Відповідає 360 ° - 540 ° повороту коленвала. При розпилюванні палива в гаряче повітря відбувається ініціація згоряння палива, тобто часткове його випаровування, утворення вільних радикалів в поверхневих шарах крапель і в парáх, нарешті, воно спалахує і згорає в міру надходження з форсунки, продукти горіння, розширюючись, рухають поршень вниз. Уприскування і, відповідно, займання палива відбувається трохи раніше моменту досягнення поршнем мертвої точки внаслідок деякої інертності процесу горіння. Відмінність від випередження запалювання в бензинових двигунах в тому, що затримка необхідна тільки через наявність часу ініціації, яке в кожному конкретному дизелі - величина постійна і зміни в процесі роботи не підлягає. Згоряння палива в дизелі відбувається, таким чином, тривалий час, стільки часу, скільки триває подача порції палива з форсунки. Внаслідок цього робочий процес протікає при відносно постійному тиску газів, через що двигун розвиває великий крутний момент. З цього випливають два найважливіші виведення.
  • 1. Процес горіння в дизелі триває рівно стільки часу, скільки потрібно для вприскування даної порції палива, але не довше часу робочого ходу.
  • 2. Співвідношення паливо / повітря в циліндрі дизеля може істотно відрізнятися від стехіометричного, причому дуже важливо забезпечити надлишок повітря, так як полум'я факела займає невелику частину обсягу камери згоряння і атмосфера в камері повинна до останнього забезпечити потрібне вміст кисню. Якщо цього не відбувається, виникає масивний викид незгорілих вуглеводнів з сажею - «тепловоз" дає "ведмедя».).
• 4-й такт. випуск. Відповідає 540 ° - 720 ° повороту коленвала. Поршень йде вгору, через відкритий на 520-530 ° вихлопної клапан поршень виштовхує відпрацьовані гази з циліндра.

Залежно від конструкції камери згоряння, існує кілька типів дизельних двигунів:

• Дизель з нерозділеного камерою: Камера згоряння виконана в поршні, а паливо впорскується в надпоршневомупростір. Головне достоїнство - мінімальна витрата палива. Недолік - підвищений шум ( «жорстка робота»), особливо на холостому ходу. В даний час ведуться інтенсивні роботи по усуненню зазначеного недоліку. Наприклад, в системі Common Rail для зниження жорсткості роботи використовується (часто багатостадійний) предвприск.
• Дизель з розділеною камерою: Паливо подається в додаткову камеру. У більшості дизелів така камера (вона називається вихровий або передкамерою) пов'язана з циліндром спеціальним каналом так, щоб при стисканні повітря, потрапляючи в ону камеру, інтенсивно завихрюватися. Це сприяє гарному перемішуванню палива, що впорскується з повітрям і більш повному згорянню палива. Така схема довго вважалася оптимальною для легких дизелів і широко використовувалася на легкових автомобілях. Однак, внаслідок гіршої економічності, останні два десятиліття йде активне витіснення таких дизелів двигунами з нероздільною камерою і з системами подачі палива Common Rail.

двотактний цикл

Продування двотактного дизельного двигуна: внизу - продувні вікна, випускний клапан верху відкритий

Крім вищеописаного чотиритактного циклу, в дизелі можливе використання двотактного циклу.

При робочому ході поршень йде вниз, відкриваючи випускні вікна в стінці циліндра, через них виходять вихлопні гази, одночасно або трохи пізніше відкриваються і впускні вікна, циліндр продувається свіжим повітрям з повітродувки - здійснюється продування , Що поєднує такти впуску і випуску. Коли поршень піднімається, всі вікна закриваються. З моменту закриття впускних вікон починається стиск. Мало не досягаючи ВМТ, з форсунки розпилюється і загоряється паливо. Відбувається розширення - поршень йде вниз і знову відкриває всі вікна і т. Д.

Продування є вродженим слабкою ланкою двотактного циклу. Час продувки, в порівнянням з іншими тактами, невелика і збільшити його неможливо, інакше буде падати ефективність робочого ходу за рахунок його укорочення. У чотиритактний циклі на ті ж процеси відводиться половина циклу. Повністю розділити вихлоп і свіжий повітряний заряд теж неможливо, тому частина повітря втрачається, виходячи прямо в вихлопну трубу. Якщо ж зміну тактів забезпечує один і той же поршень, виникає проблема, пов'язана з симетрією відкривання і закривання вікон. Для кращого газообміну вигідніше мати випередження відкриття і закриття вихлопних вікон. Тоді вихлоп, починаючись раніше, забезпечить зниження тиску залишкових газів в циліндрі до початку продувки. При закритих раніше вихлопних вікнах і відкритих - ще - впускних здійснюється дозарядки циліндра повітрям, і, якщо повітродувка забезпечує надлишковий тиск, стає можливим здійснення наддуву.

Вікна можуть використовуватися і для випуску відпрацьованих газів, і для впуску свіжого повітря; така продування називається щілинний або віконної. Якщо відпрацьовані гази випускаються через клапан в головці циліндра, а вікна використовуються тільки для впуску свіжого повітря, продування називається клапанно-щілинним. Існують двигуни, де в кожному циліндрі знаходяться два зустрічно рухаються поршня; кожен поршень управляє своїми вікнами - один впускними, інший випускними (система Фербенкс-Морзе - Юнкерса - Корейво: дизелі цієї системи сімейства Д100 використовувалися на тепловозах ТЕ3, ТЕ10, танкових двигунах 4ТПД, 5ТД (Ф) (Т-64), 6ТД (Т -80УД), 6ТД-2 (Т-84), в авіації - на бомбардувальниках Junkers (Jumo 204, Jumo 205).

У двотактному двигуні робочі ходи відбуваються вдвічі частіше, ніж у чотиритактний, але через наявність продувки двотактний дизель могутніше такого ж за обсягом чотиритактного максимум в 1,6-1,7 разів.

В даний час тихохідні двотактні дизелі досить широко застосовуються на великих морських судах з безпосереднім (безредукторним) приводом гребного гвинта. З огляду на подвоєння кількості робочих ходів на одних і тих же оборотах двотактний цикл виявляється вигідним при неможливості підвищити частоту обертання, крім того, двотактний дизель технічно простіше реверсировать; а також вони тихохідні дизелі мають потужність до 100 000 л.с.

У зв'язку з тим, що організувати продувку вихровий камери (або передкамери) при двотактному циклі складно, двотактні дизелі будують тільки з нерозділеним камерами згоряння.

варіанти конструкції

Для середніх і важких двотактних дизельних двигунів характерно застосування складових поршнів, в яких використовується сталева головка і алюмінієва спідниця. Основною метою даного ускладнення конструкції є зниження загальної маси поршня при збереженні максимально можливої ​​жаростійкості денця. Дуже часто використовуються конструкції з масляним рідинним охолодженням.

В окрему групу виділяються чотиритактні двигуни, що містять в конструкції крейцкопф. У крейцкопфних двигунах шатун приєднується до крейцкопф - повзуна, з'єднаному з поршнем штоком (качалкою). Крейцкопф працює за своєю направляючої - Крейца, без впливу підвищених температур, повністю ліквідовуючи вплив бічних сил на поршень. Дана конструкція характерна для великих длінноходниє суднових двигунів, часто - подвійної дії, хід поршня в них може досягати 3 метрів; тронкових поршні таких розмірів були б перетяжеленной, тронки з такою площею тертя істотно знизили б механічний ККД дизеля.

реверсивні двигуни

Згоряння палива, що впорскується в циліндр дизеля палива відбувається в міру упорскування. Тому дизель видає високий крутний момент при низьких оборотах, що робить автомобіль з дизельним двигуном більш «чуйним» в русі, ніж такий же автомобіль з бензиновим двигуном. З цієї причини і з огляду на більш високій економічності в даний час більшість вантажних автомобілів обладнуються дизельними двигунами. Наприклад, в Росії в 2007 році майже всі вантажівки і автобуси були оснащені дизельними двигунами (остаточний перехід цього сегмента автотранспорту з бензинових двигунів на дизелі планувалося завершити до 2009 року). Це є перевагою також і в двигунах морських суден, так як високий крутний момент при низьких оборотах робить більш легким ефективне використання потужності двигуна, а більш високий теоретичний ККД (див. Цикл Карно) дає більш високу паливну ефективність.

У порівнянні з бензиновими двигунами, в вихлопних газах дизельного двигуна, як правило, менше окису вуглецю (СО), але тепер, у зв'язку із застосуванням каталітичних конвертерів на бензинових двигунах, ця перевага не так помітно. Основні токсичні гази, які присутні у вихлопі в помітних кількостях - це вуглеводні (НС або СН), оксиди (оксиди) азоту (NO х) і сажа (або її похідні) у формі чорного диму. Найбільше забруднюють атмосферу в Росії дизелі вантажівок і автобусів, які часто є старими і неврегульованою.

Іншим важливим аспектом, що стосуються безпеки, є те, що дизельне паливо нелетку (тобто легко не випаровується) і, таким чином, вірогідність спалаху у дизельних двигунів набагато менше, тим більше, що в них не використовується система запалювання. Разом з високою паливною економічністю це стало причиною широкого застосування дизелів на танках, оскільки в повсякденному небойові експлуатації зменшувався ризик виникнення пожежі в моторному відділенні через витоки палива. Менша пожежонебезпека дизельного двигуна в бойових умовах є міфом, оскільки при пробитті броні снаряд або його осколки мають температуру, сильно перевищує температуру спалаху парів дизельного палива і так само здатні досить легко підпалити що витекла пальне. Детонація суміші парів дизельного палива з повітрям в пробитому паливному баці за своїми наслідками можна порівняти з вибухом боєкомплекту, зокрема, у танків Т-34 вона приводила до розриву зварних швів і вибивання верхньої лобової деталі бронекорпуса. З іншого боку, дизельний двигун в танкобудуванні поступається карбюраторному в плані питомої потужності, а тому в ряді випадків (висока потужність при малому обсязі моторного відділення) більш виграшним може бути використання саме карбюраторного силового агрегату (хоча це характерно для дуже вже легких бойових одиниць).

Звичайно, існують і недоліки, серед яких - характерний стукіт дизельного двигуна при його роботі. Однак, вони помічаються в основному власниками автомобілів з дизельними двигунами, а для стороннього людини практично непомітні.

Явними недоліками дизельних двигунів є необхідність використання стартера великої потужності, помутніння і застигання (запарафініваніе) річного дизельного палива при низьких температурах, складність і більш висока ціна в ремонті паливної апаратури, так як насоси високого тиску є точною деталлю обладнання. Також дизель-мотори вкрай чутливі до забруднення палива механічними частинками і водою. Ремонт дизель-моторів, як правило, значно дорожче ремонту бензинових моторів аналогічного класу. Літрова потужність дизельних моторів також, як правило, поступається аналогічним показникам бензинових моторів, хоча дизель-мотори мають більш рівним і високим крутним моментом в своєму робочому об'ємі. Екологічні показники дизельних двигунів значно поступалися до останнього часу двигунів бензиновим. На класичних дизелях з механічно керованим уприскуванням можлива установка тільки окисних нейтралізаторів відпрацьованих газів, що працюють при температурі відпрацьованих газів понад 300 ° C, що окислюють тільки CO і CH до нешкідливих для людини вуглекислого газу (CO 2) і води. Також раніше дані нейтралізатори виходили з ладу внаслідок отруєння їх сполуками сірки (кількість з'єднань сірки у відпрацьованих газах безпосередньо залежить від кількості сірки в дизельному паливі) і відкладенням на поверхні каталізатора частинок сажі. Ситуація почала змінюватися лише в останні роки в зв'язку з впровадженням дизелів так званої системи Common rail. В даному типі дизелів впорскування палива здійснюється електронно-керованими форсунками. Подачу керуючого електричного імпульсу здійснює електронний блок управління, який одержує сигнали від набору датчиків. Датчики ж відстежують різні параметри двигуна, що впливають на тривалість і момент подачі паливного імпульсу. Так що, за складністю сучасний - і екологічно таке ж чисте, як і бензин - дизель-мотор нічим не поступається своєму бензинової, а по ряду параметрів (складності) і значно його перевершує. Так, наприклад, якщо тиск палива в форсунках звичайного дизеля з механічним уприскуванням становить від 100 до 400 бар (приблизно еквівалентно «атмосфер»), то в новітніх системах «Common-rail» воно перебуває в діапазоні від 1000 до 2500 бар, що тягне за собою чималі проблеми. Також каталітична система сучасних транспортних дизелів значно складніше бензинових моторів, так як каталізатор повинен «уміти» працювати в умовах нестабільного складу вихлопних газів, а в частині випадків потрібне введення так званого «фільтр сажі» (DPF - фільтр твердих частинок). «Фільтр сажі» являє собою подібну звичайному каталітичного нейтралізатора структуру, що встановлюється між вихлопним колектором дизеля і каталізатором в потоці вихлопних газів. У фільтр сажі розвивається висока температура, при якій частинки сажі здатні окислюватися залишковим киснем, що містяться у вихлопних газах. Однак частина сажі не завжди окислюється, і залишається в «фільтр сажі», тому програма блоку управління періодично перекладає двигун в режим «очищення фільтр сажі» шляхом так званої «постінжекціі», тобто вприскування додаткової кількості палива в циліндри в кінці фази згоряння з метою підняти температуру газів, і, відповідно, очистити фільтр шляхом спалювання накопичилася сажі. Стандартом де-факто в конструкціях транспортних дизель-моторів стала наявність турбонагнітача, а в останні роки - і «інтеркулера» - пристрої, що охолоджує повітря післястиснення турбонагнітачем - щоб після охолодження отримати більшу масуповітря (кисню) в камері згоряння при колишній пропускної здатності колекторів, аНагнетатель дозволив підняти питомі потужності характеристики масових дизель-моторів, тому що дозволяє пропустити за робочий цикл більшу кількість повітря через циліндри.

У своїй основі конструкція дизельного двигуна подібна до конструкції бензинового двигуна. Однак, аналогічні деталі у дизеля важче і більш стійкі до високого тиску стиснення, які мають місце у дизеля, зокрема, хон на поверхні дзеркала циліндра більш грубий, але твердість стінок блоку циліндрів вище. Головки поршнів, однак, спеціально розроблені під особливості згоряння в дизельних двигунах і майже завжди розраховані на підвищений ступінь стиснення. Крім того, головки поршнів в дизельному двигуні знаходяться вище (для автомобільного дизеля) верхньої площини блоку циліндрів. У деяких випадках - в застарілих дизелях - головки поршнів містять у собі камеру згоряння ( «прямий впорскування»).

Сфера застосування

Дизельні двигуни застосовуються для приводу стаціонарних силових установок, на рейкових (тепловози, дізелевози, дизель-поїзди, автодрезини) і безрейкових (автомобілі, автобуси, вантажівки) транспортних засобах, самохідних машинах і механізмах (трактори, асфальтові катки, скрепери і т. Д. ), а також в суднобудуванні в якості головних і допоміжних двигунів.

Міфи про дизельних двигунах

Дизельний двигун з турбонаддувом

• Дизельний двигун занадто повільний.

Сучасні дизельні двигуни з системою турбонаддува набагато ефективніше своїх попередників, а іноді і перевершують своїх бензинових атмосферних (без турбонаддува) побратимів з таким же об'ємом. Про це говорить дизельний прототип Audi R10, який виграв 24-х годинну гонку в Ле-Мане, і нові двигуни BMW, які не поступаються за потужністю атмосферним (без турбонаддува) бензиновим і при цьому володіють величезним крутним моментом.

• Дизельний двигун занадто голосно працює.

Гучний робота двигуна свідчить про неправильної експлуатації і можливі несправності. Насправді деякі старі дизелі з безпосереднім уприскуванням дійсно відрізняються досить жорсткою роботою. З появою акумуляторних паливних систем високого тиску ( «Common-rail») у дизельних двигунів вдалося значно знизити шум, перш за все за рахунок поділу одного імпульсу впорскування на кілька (типово - від 2-х до 5-ти імпульсів).

• Дизельний двигун набагато економічніше.

Основна економічність обумовлена ​​більш високим ККД дизельного двигуна. В середньому сучасний дизель витрачає палива до 30% менше. Термін служби дизельного двигуна більше бензинового і може досягати 400-600 тисяч кілометрів. Запчастини для дизельних двигунів трохи дорожче, вартість ремонту так само вище, особливо паливної апаратури. За перерахованих вище причин, витрати на експлуатацію дизельного двигуна дещо менше, ніж у бензинового. Економія в порівнянні з бензиновими моторами зростає пропорційно потужності, ніж визначається популярність використання дизельних двигунів в комерційному транспорті та великовантажної техніки.

• Дизельний двигун не можна переобладнати під використання в якості палива більш дешевого газу.

З перших моментів побудови дизелів будувалося і будується величезна кількість їх, розрахованих для роботи на газі різного складу. Способів перекладу дизелів на газ, в основному, два. Перший спосіб полягає в тому, що в циліндри подається збіднена газо-повітряна суміш, стискається і підпалюється невеликий запальний струменем дизельного палива. Двигун, що працює у такий спосіб, називається газодизельного. Другий спосіб полягає в конвертації дизеля зі зниженням ступеня стиснення, установкою системи запалювання і, фактично, з побудовою замість дизеля газового двигуна на його основі.

рекордсмени

Найбільший / потужний дизельний двигун

Конфігурація - 14 циліндрів в ряд

Робочий об'єм - 25 480 літрів

Діаметр циліндра - 960 мм

Хід поршня - 2500 мм

Середнє ефективне тиск - 1,96 МПа (19,2 кгс / см²)

Потужність - 108 920 к.с. при 102 об / хв. (Віддача з літра 4,3 к.с.)

Крутний момент - 7 571 221 Н · м

Витрата палива - 13 724 літрів на годину

Суха маса - 2300 тонн

Габарити - довжина 27 метрів, висота 13 метрів

Найбільший дизельний двигун для вантажного автомобіля

MTU 20V400призначений, для установки на кар'єрний самоскид БелАЗ-7561.

Потужність - 3807 к.с. при 1800 об / хв. (Питома витрата палива при номінальній потужності 198 г / кВт * год)

Крутний момент - 15728 Н · м

Найбільший / потужний серійний дизельний двигун для серійного легкового автомобіля

Audi 6.0 V12 TDIз 2008 року встановлюється на автомобіль Audi Q7.

Конфігурація - 12 циліндрів V-образно, кут розвалу 60 градусів.

Робочий об'єм - 5934 см³

Діаметр циліндра - 83 мм

Хід поршня - 91,4 мм

Ступінь стиснення - 16

Потужність - 500 к.с. при 3750 об / хв. (Віддача з літра - 84,3 к.с.)

Крутний момент - 1000 Нм в діапазоні 1750-3250 об / хв.

Принцип роботи якого заснований на самозаймання палива при впливі гарячого стисненого повітря.

Конструкція дизеля в цілому мало чим відрізняється від бензинового двигуна, за винятком того, що в дизелі відсутня як така система запалювання, оскільки займання палива відбувається за іншим принципом. Чи не від іскри, як в бензиновому двигуні, а від високого тиску, за допомогою якого стискується повітря, через що той сильно розігрівається. Високий тиск в камері згоряння накладає особливі вимоги до виготовлення деталей клапанів, які призначені для сприйняття більш серйозних навантажень (від 20 до 24 одиниць).

Дизельні двигуни застосовуються не тільки на вантажних, але і на багатьох моделях легкових автомобілів. Дизелі можуть працювати на різних типах палива - на рапсовій і пальмовій олії, на фракційних речовинах і на чистій нафти.

Принцип дії дизельного двигуна

Принцип дії дизеля заснований на компресійному займанні палива, яке потрапляє в камеру згоряння і змішується з гарячою повітряною масою. Робочий процес дизеля залежить виключно від неоднорідності ТВС (паливно-повітряної суміші). Подача ТВС в такому типі двигуна відбувається роздільно.

Спочатку подається повітря, який в процесі стиснення нагрівається до високих температур (близько 800 градусів за Цельсієм), потім в камеру згоряння під високим тиском (10-30 МПа) подається паливо, після чого відбувається його самозаймання.

Сам процес запалення палива завжди супроводжується високими рівнем вібрацій і шуму, тому двигуни дизельного типу є більш гучними в порівнянні з бензиновими побратимами.

Подібний принцип роботи дизеля дозволяє використовувати більш доступні і дешеві (до недавнього часу :)) види палива, знижуючи рівень витрат на його обслуговування і заправку.

Дизелі можуть мати як 2, так і 4 робочих такту (впускання, стиснення, робочий хід і випуск). Більшість автомобілів оснащено 4-х тактовими дизельними двигунами.

Типи дизельних двигунів

За конструкційним особливостям камер згоряння дизелі можна розділити на три типи:

• З розділеної камерою згоряння. У таких пристроях подача палива здійснюється не в основну, а в додаткову, т.зв. вихревую камеру, яка розташовується в головці циліндрового блоку і з'єднується з циліндром каналом. При попаданні в вихрову камеру повітряна маса максимально стискається, тим самим покращуючи процес запалення палива. Процес самозаймання починається в вихровий камері, потім переходить в основну камеру згоряння.
• З нерозділеного камерою згоряння. У таких дизелях камера розташовується в поршні, а паливо подається в простір над поршнем. Нероздільні камери згоряння з одного боку дозволяють економити витрати палива, з іншого боку - підвищують рівень шуму при роботі двигуна.
• Двигуни передкамерні. Подібні дизелі оснащуються вставною форкамерою, яка з'єднується з циліндром тонкими каналами. Форма і розмір каналів визначають швидкість руху газів при згорянні палива, знижуючи рівень шуму і токсичності, збільшуючи ресурс роботи двигуна.

Паливна система в дизельному двигуні

Основою будь-якого двигуна дизельного типу є його паливна система. Основним завданням паливної системи є своєчасна подача потрібної кількості паливної суміші під заданим робочим тиском.

Важливими елементами паливної системи в дизельному двигуні є:

• насос високого тиску для подачі палива (ТНВД);
• паливний фільтр;
• форсунки

Паливний насос

Насос відповідає за подачу палива до форсунок за встановленими параметрами (в залежності від числа обертів, робочого положення регуляторного важеля і тиску турбонаддува). У сучасних дизельних двигунах можуть застосовуватися два типи насосів для палива - рядні (плунжерні) і розподільні.

Паливний фільтр

Фільтр є важливою складовою частиною двигуна дизельного типу. Паливний фільтр підбирається строго відповідно до типу двигуна. Фільтр призначений для виділення і видалення з палива води, і зайвого повітря з паливної системи.

форсунки

Форсунки не менш важливі елементи паливної системи в дизелі. Своєчасна подача паливної суміші в камеру згоряння можлива тільки при взаємодії паливного насоса і форсунок. У дизелях застосовуються два типи форсунок - з многодирчатий і шрифтових розподільником. Розподільник форсунок визначає форму факела, забезпечуючи більш ефективний процес самозаймання.

Холодний пуск і турбонаддув дизельного двигуна

Холодний пуск відповідає за механізм передпускового підігріву. Це забезпечується за рахунок електричних нагрівальних елементів - свічок розжарювання, якими оснащена камера згоряння. При запуску двигуна свічки розжарювання досягають температури в 900 градусів, підігріваючи повітряну масу, яка потрапляє в камеру згоряння. Харчування зі свічки розжарювання знімається через 15 секунд після запуску двигуна. Системи підігріву перед запуском двигуна забезпечують його безпечний запуск навіть при низьких атмосферних температурах.

Наддувши відповідає за підвищення потужності і ефективності роботи дизеля. Він забезпечує подачу більшої кількості повітря для більш ефективного процесу згоряння паливної суміші і збільшення робочої потужності двигуна. Для забезпечення потрібного тиску наддуву повітряної суміші у всіх робочих режимах двигуна застосовується спеціальний турбонагнетатель.

Залишається тільки сказати, що суперечки щодо того, що краще вибрати рядовому автолюбителю в якості силової установки в свій автомобіль, бензин або дизель, не вщухають досі. Переваги і недоліки є у обох типів двигуна і вибирати необхідно, виходячи з конкретних умов експлуатації автомобіля.

Почати варто з того, що ККД дизельного двигуна набагато вище, ніж у бензинового аналога. Простіше кажучи, цей мотор витрачає набагато менше палива. Подібного результату конструкторам вдалося добитися за рахунок створення унікальної конструкції.

Важливо! Принцип роботи дизельного двигуна сильно відрізняється від бензинового.

Безумовно, сучасні бензинові двигуни мають безліч різноманітних технологічних інновацій. Досить згадати прямий впорскування. Незважаючи на це, показник корисної дії бензинового мотора становить близько 30 відсотків. У дизеля цей же параметр досягає 40. Якщо ж згадати турбонаддув, то цифра може дійти до 50%.

Не дивно, що дизельні мотори поступово завойовують Європу. Дорогий бензин стимулює покупців до покупки більш економічних машин. Виробники в режимі реального часу відстежують зміни в споживчих перевагах, впроваджуючи відповідні корективи в виробничий процес.

На жаль, конструкція дизельного двигуна не позбавлена ​​недоліків. Одним з найістотніших є велика вага. Безумовно, інженери виконали величезний шлях, поступово зменшуючи вагу мотора, але у всього є межа.

Справа в тому, що в пристрої дизельного двигуна всі деталі повинні бути підігнані одна до одної максимально точно. Якщо в бензинових аналогах допускається можливість невеликого люфту, то тут все по-іншому. Як результат на самому початку впровадження технології дизельні агрегати встановлювали тільки на великі машини. Досить згадати ті ж вантажівки початку минулого століття.

Історія створення

Важко собі уявити, але перший працездатний дизельний двигун сконструював інженер Рудольф Дизель ще в XIX столітті. Тоді як паливо використовувався звичайний гас.

З розвитком технології вчені стали експериментувати. В результаті, які тільки є екологічно безпечними не використовувалися, щоб досягти кращих результатів. Наприклад, деякий час мотори заправлялися рапсовим маслом і навіть сирою нафтою. Безумовно, подібний підхід не міг дати по-справжньому серйозних досягнень.

Багаторічні дослідження привели вчених до ідеї використання мазуту і солярки. Їх низька собівартість і непогана займистість дозволили скласти серйозну конкуренцію бензиновим аналогам.

Увага! Мазут і солярка робляться без застосування складних технологічних процесів. Саме це є запорукою їх низької ціни. Фактично вони являють собою побічний продукт від переробки нафти.

Спочатку системи упорскування палива в пристрої дизельних двигунів були вкрай недосконалі. Це не дозволяло використовувати агрегати в машинах, які працювали на високих оборотах.

Перші зразки автомобілів, оснащених дизельними двигунами, з'явилися в 20-х роках минулого століття. Це був вантажний і громадський транспорт. До цього мотори такого класу застосовувалися тільки на стаціонарних верстатах або кораблях.

Лише через 15 років з'явилися перші машини, які працювали за рахунок дизельного двигуна. Незважаючи на це ще дуже довго дизель, будучи потужним і мають імунітет до детонації, не мав широкого поширення в автомобілебудуванні. Справа в тому, що при наявності вагомих переваг у агрегату був цілий ряд недоліків, таких як підвищений шум при роботі і велику вагу.

Лише в 70-х роках, коли почали зростати ціни на нафту, все кардинально змінилося. Автомобілебудівники і споживачі спрямували свої погляди до автомобілів, в своєму пристрої, які мають дизельні двигуни. Саме тоді вперше з'явилися компактні дизелі.

Дизельний двигун

Пристрій дизельного двигуна

Пристрій дизельного двигуна складається з чотирьох основних елементів:

• циліндрів,
• поршнів,
• паливної форсунки,
• впускного і випускного клапана.

Кожен елемент конструкції виконує своє завдання і має свої конструкційні особливості. В процесі розвитку дана технологія доповнилася багатьма деталями, які дозволили домогтися набагато більшої продуктивності, ось основні з них:

• Паливна форсунка,
• інтеркулер.

Кожна з цих деталей дозволила значно збільшити ККД дизельного двигуна.

Принцип роботи

Дизельний двигун працює за рахунок стиснення. Завдяки цьому процесу рідина під тиском потрапляє в камеру згоряння. Пропускними елементами служать форсунки інжектора.

Важливо! Паливо потрапляє всередину тільки тоді, коли повітря має потрібну силу стиснення і високу температуру.

Повітря повинен бути досить гарячим, щоб паливо запалало. Перед тим як потрапити всередину рідину проходить через ряд фільтрів, які затримують чужорідні частинки, здатні нашкодити системі.

Щоб зрозуміти принцип роботи дизельного двигуна потрібно розглянути весь процес подачі та запалення палива від початку і до кінця. На початковому етапі повітря подається через впускний клапан. При цьому поршень рухається вниз.

Деякі впускні системи додатково облаштовуються заслінками. Завдяки їм в конструкції створюється два канали, через які повітря потрапляє всередину. В результаті даного процесу відбувається завихрення повітряних мас.

Увага! Впускні заслінки можуть бути відкриті тільки при високій частоті обертання коленвала.

Коли поршень досягає верхньої точки, повітря стискається в 20 разів.Граничний тиск становить близько 40 кілограм на квадратний сантиметр. При цьому температура доходить до 500 градусів.

Форсунка впорскує паливо всередину камери в строго заданій кількості. Займання відбувається виключно через високу температуру. Саме цей факт пояснює те, що в пристрої дизельного двигуна немає свічок. Мало того, система запалювання відсутня як така.

Відсутність в конструкції дросельної заслінки дозволяє розвинути великий крутний момент. Але число оборотів при цьому знаходиться на стабільно низькій позначці. За один цикл може здійснюватися кілька упорскувань рідини.

Вниз поршень штовхає тиск розширюються газів. Результатом даного процесу є те, що повертається коленвал. Сполучною ланкою в даному микропроцессами є шатун.

Дійшовши до нижньої точки, поршень знову піднімається вгору, тим самим виштовхуючи вже відпрацьовані гази.Вони виходять назовні за допомогою випускного клапана. Такий робочий цикл повторюється раз за разом в дизельному двигуні.

Щоб знизити відсоток сажі в газах, які виходять через вихлопну систему існує спеціальний фільтр. Він дозволяє в значній мірі зменшити шкоду, що наноситься екології.

додаткові вузли

Як працює турбіна

Турбіна в пристрої дизельного двигуна дозволяє значною мірою збільшити загальну продуктивність системи. Проте автомобільні інженери не відразу прийшли до цього рішення.

Поштовхом до створення турбіни і впровадження її в загальне пристрій дизельного двигуна стало те, що паливо не встигає повністю згоріти, поки поршень рухається до мертвій точці.

Принцип роботи турбіни на дизельному двигуні полягає в тому, що даний конструкційний елемент дозволяє добитися повного згорання палива. Як результат потужність мотора істотно зростає.

Пристрій турбонагнетателя складається з таких елементів:

• Два кожуха - один кріпиться на турбіну, другий на компресор.
• Підшипники представляють собою опору вузла.
• Захисну функцію виконує сталева сітка.

Весь цикл роботи турбіни дизельного двигуна складається з наступних етапів:

1. Повітря всмоктується всередину за допомогою компресора.
2. Підключається ротор, що приходить в рух за рахунок ротора турбіни.
3. Интеркуллер охолоджує повітря.
4. Повітря проходить кілька фільтрів і потрапляє всередину через впускний колектор. В кінці даного дії клапан закривається. Відкриття відбувається при завершенні робочого ходу.
5. Через турбіну дизельного двигуна проходять відпрацьовані гази, тим самим чинячи тиск на ротор.
6. На даному етапі швидкість обертання турбіни дизельного двигуна може досягати близько 1500 оборотів в секунду. Це змушує обертатися ротор компресора за допомогою валу.

Цей цикл повторюється раз за разом. Завдяки використанню турбіни потужність дизельного двигуна зростає.

Важливо! За рахунок охолодження щільність повітря зростає.

Збільшення щільності повітря дозволяє подавати його в значно більшій кількості всередину двигуна. Збільшення потоку сприяє тому, що паливо всередині системи повністю згоряє.

Интеркуллер і форсунка

Під час стиснення збільшується не тільки щільність повітря, а й його температура. На жаль, це сильно впливає на довговічність дизельного двигуна. Тому вченими було придумано такий пристрій, як інтеркулер. Він ефективно знижує температуру повітряного потоку.

Важливо! Интеркуллер працює за допомогою охолодження повітря шляхом теплообміну.

У пристрої може бути одна або дві форсунки. Їх завдання полягає в тому, щоб розпорошувати і дозувати паливо. Принцип роботи форсунки дизельного двигуна реалізується за рахунок кулачка, який відходить від розподільного вала.

Увага! Форсунки дизельного двигуна працюють в імпульсному режимі.

підсумки

За рахунок використання нових технологій і додаткових вузлів дизельний двигун дозволяє домогтися вражаючого показника корисної дії від згоряння палива. Даний показник досягає 40-50 відсотків. Що майже в два рази більше, ніж в бензиновому аналогу.

Особливості дизельного двигуна, такі як економічність і високий крутний момент, роблять його кращим варіантом. Сучасні дизелі близькі до бензиновим моторам по шумності, зберігаючи переваги в економічності і надійності.

Конструкція і будова

За конструкцією дизельний двигун не відрізняється від бензинового - ті ж циліндри, поршні, шатуни. Правда, клапанні деталі посилені, щоб сприймати високі навантаження - адже ступінь стиснення дизеля набагато вище (19-24 одиниць проти 9-11 у бензинового мотора). Саме цим пояснюється велика вага і габарити дизельного мотора в порівнянні з бензиновим.

Принципово відмінність полягає в способах формування суміші палива і повітря, її займання і згорання. У бензинового мотора суміш утворюється у впускний системі, а в циліндрі запалюється іскрою свічки запалювання. У дизельному двигуні подача палива і повітря відбувається роздільно. Спочатку в циліндри надходить повітря. В кінці такту стиснення, коли він нагрівається до температури 700-800 о С, в камеру згоряння форсунками, під великим тиском впорскується солярка, яке майже миттєво самозаймається.

Сумішоутворення в дизелях протікає за дуже короткий проміжок часу. Для отримання горючої суміші, здатної швидко і повністю згоряти, необхідно, щоб паливо було розпорошено на можливо більш дрібні частинки і щоб кожна частка мала достатню для повного згоряння кількість повітря. З цією метою паливо в циліндр впорскується форсункою під тиском, в кілька разів перевищує тиск повітря при такті стиснення в камері згоряння.

У дизелях застосовують нерозділені камери згоряння. Вони являють собою єдиний обсяг, обмежений днищем поршня 3і поверхнями головки і стінок циліндрів. Для кращого перемішування палива з повітрям форму нерозділеного камери згоряння пристосовують до форми паливних факелів. поглиблення 1, Виконане в днище поршня, сприяє створенню вихрового руху повітря.

Дрібно розпорошену паливо впорскується з форсунки 2через кілька отворів, спрямованих в певні місця поглиблення. Щоб паливо повністю згорали і дизель мав найкращими потужностями і економічними показниками, паливо потрібно вводити в циліндр до приходу поршня в ВМТ.

Самозаймання супроводжується різким наростанням тиску - звідси підвищена галасливість і жорсткість роботи. Така організація робочого процесу дозволяє працювати на дуже бідних сумішах, що визначає високу економічність. Екологічні характеристики теж краще - при роботі на бідних сумішах викиди шкідливих речовин менше, ніж у бензинових моторів.

До недоліків відносять підвищену гучність і вібрацію, меншу потужність, труднощі холодного пуску, проблеми із зимовою соляркою. У сучасних дизелів ці проблеми не настільки очевидні.

Дизельне паливо має відповідати певним вимогам. Головні показники якості палива - чистота, мала в'язкість, низька температура самозаймання, високе цетанове число (не нижче 40). Чим більше цетанове число, тим менше період затримки самозаймання після моменту уприскування його в циліндр і двигун працює м'якше (без стукотів).

Типи дизельних двигунів

Існує кілька типів дизельних моторів, відмінність між якими укладено в конструкції камери згоряння. У дизелях з нерозділеного камерою згоряння- їх називаю дизелями з безпосереднім уприскуванням - паливо впорскується в надпоршневомупростір, а камера згоряння виконана в поршні. Безпосередній впорскування застосовується на низькооборотних двигунах великого робочого об'єму. Це пов'язано з труднощами процесу згоряння, а також підвищеним шумом і вібрацією.

Завдяки впровадженню паливних насосів високого тиску (ТНВД) з електронним управлінням, двоступеневого впорскування палива і оптимізації процесу згоряння вдалося домогтися стійкої роботи дизеля з нерозділеного камерою згоряння на оборотах до 4500 об / хв, поліпшити економічність, знизити шум і вібрацію.

Найбільш поширеним є інший тип дизеля - з роздільною камерою згоряння. Впорскування палива здійснюється не в циліндр, а в додаткову камеру. Зазвичай застосовується вихрова камера, виконана в головці блоку циліндрів і поєднана з циліндром спеціальним каналом так, щоб при стисканні повітря, потрапляючи в вихрові камеру, інтенсивно закручується, що покращує процес самозаймання і сумішоутворення. Самозаймання починається в вихровий камері, а потім продовжується в основній камері згоряння.

При роздільному камері згоряння знижується темп наростання тиску в циліндрі, що сприяє зниженню шумності і підвищенню максимальних обертів. Такі двигуни становлять більшість серед встановлюваних на сучасні автомобілі.

Пристрій паливної системи

Найважливішою системою є система подачі палива. Її функція - подача строго певної кількості палива в заданий момент і з заданим тиском. Високий тиск палива і вимоги до точності роблять паливну систему складної і дорогої.

Головними елементами є: паливний насос високого тиску (ТНВД), форсунки і паливний фільтр.

ТНВД

ТНВД призначений для подачі палива до форсунок за строго певною програмою, в залежності від режиму роботи двигуна і дій водія. За своєю суттю сучасний ТНВД поєднує в собі функції складної системи автоматичного управління двигуном і головного виконавчого механізму, що відпрацьовує команди шофера.

Натискаючи педаль газу, водій не збільшує безпосередньо подачу палива, а лише змінює програму роботи регуляторів, які вже самі змінюють подачу по строго певним залежностям від числа обертів, тиску наддуву, положення важеля регулятора і т.п.

На сучасних авто застосовуються ТНВД розподільного типу.Насоси цього типу отримали широке поширення. Вони компактні, відрізняються високою рівномірністю подачі палива по циліндрах і відмінною роботою на високих оборотах завдяки швидкодії регуляторів. У той же час вони висувають високі вимоги до чистоти і якості дизпалива: адже всі їхні деталі змащуються паливом, а зазори в прецизійних елементах малі.

Форсунки.

Іншим важливим елементом паливної системи є форсунка. Вона разом з ТНВД забезпечує подачу строго дозованої кількості палива в камеру згоряння. Регулювання тиску відкриття форсунки визначає робочий тиск в паливній системі, а тип розпилювача визначає форму факела палива, яка має важливе значення для процесу самозаймання і згоряння. Застосовуються зазвичай форсунки двох типів: з шрифтових або многодирчатий розподільником.

Форсунка на двигуні працює в важких умовах: голка розпилювача здійснює зворотно-поступальні рухи з частотою в половину меншою, ніж обороти двигуна, і при цьому розпилювач безпосередньо контактує з камерою згоряння. Тому розпилювач форсунки виготовляється з жароміцних матеріалів з особливою точністю і є прецизійним елементом.

Паливні фільтри.

Паливний фільтр, незважаючи на його простоту, є найважливішим елементом дизельного мотора. Його параметри, такі, як тонкість фільтрації, пропускна здатність, повинні строго відповідати певному типу двигуна. Однією з його функцій є відділення і видалення води, Для чого зазвичай служить нижня зливна пробка. На верхній частині корпусу фільтра часто встановлений насос ручної підкачки для видалення повітря з паливної системи.

Іноді встановлюється система електропідігріву паливного фільтра, що дозволяє дещо полегшити запуск двигуна, що запобігає забивання фільтра парафинами, що утворюються при кристалізації дизпалива в зимових умовах.

Як відбувається запуск?

Холодний пуск дизеля забезпечує система передпускового підігріву.Для цього в камери згоряння вставлені електричні нагрівальні елементи - свічки розжарювання. При включенні запалювання свічки за кілька секунд розігріваються до 800-900 о С, забезпечуючи тим самим підігрів повітря в камері згоряння і полегшуючи самозаймання палива. Про роботу системи водієві в кабіні сигналізує контрольна лампа.

Згасання контрольної лампи свідчить про готовність до запуску. Електроживлення зі свічки знімається автоматично, але не відразу, а через 15-25 секунд після запуску, щоб забезпечити стійку роботу непрогрітого двигуна. Сучасні системи передпускового підігріву забезпечують легкий пуск справного дизеля до температури 25-30 о С, зрозуміло, за умови відповідності сезону масла і дизпалива.

Наддувши і Common-Rail

Ефективним засобом підвищення потужності є турбонаддув.Він дозволяє подати в циліндри додаткову кількість повітря і в результаті збільшується потужність. Тиск вихлопних газів дизеля в 1,5-2 рази вище, ніж у бензинового мотора, що дозволяє турбокомпресору забезпечити ефективний наддув з найнижчих оборотів, уникнувши властивого бензиновим турбомотором провалу - "турбоями".

Комп'ютерне управління подачею палива дозволило впорскувати його в камеру згоряння циліндра двома точно дозованими порціями. Спочатку надходить крихітна, всього близько міліграма, доза, яка при згорянні підвищує температуру в камері, а слідом йде головний «заряд». Для дизеля - двигуна із запалюванням палива від стиснення - це дуже важливо, тому що при цьому тиск в камері згоряння наростає більш плавно, без «ривка». Внаслідок цього мотор працює м'якше і менш шумно.

В результаті в дизелях з системою Common-Rail витрата палива скорочується на 20%, а крутний момент на малих обертах коленвала зростає на 25%. Також зменшується вміст у вихлопі сажі і знижується гучність роботи мотора.

Досить поширені на легкових автомобілях. Багато моделей мають хоча б один варіант в моторній гамі. І це без урахування вантажівок, автобусів та будівельної техніки, де їх застосовують повсюдно. Далі розглянуто, що таке дизель, конструкція, принцип роботи, особливості.

визначення

Даний агрегат являє собою функціонування якого засновано на самозаймання розпорошеного палива від нагрівання або стиснення.

особливості конструкції

Бензиновий двигун має ті ж конструктивні елементи, що і дизель. Схема функціонування в цілому також аналогічна. Відмінність полягає в процесах формування паливо-повітряної суміші і її згоряння. До того ж дизельні мотори відрізняються більш міцними деталями. Це обумовлено приблизно вдвічі вищим ступенем стиснення, ніж у бензинових двигунів (19-24 проти 9-11).

Класифікація

За конструкцією камери згоряння дизелі поділяють на варіанти з роздільною камерою згоряння і з безпосереднім уприскуванням.

У першому випадку камера згоряння відділена від циліндра і з'єднана з ним каналом. При стисненні надходить в камеру вихрового типу повітря закручується, що покращує сумішоутворення і самозаймання, яке починається там і триває в основній камері. Дизельні двигуни даного типу раніше були поширені на легкових автомобілях у зв'язку з тим, що вони відрізнялися пониженим рівнем шуму і великим діапазоном оборотів від розглянутих далі варіантів.

В з безпосереднім уприскуванням камера згоряння знаходиться в поршні, а паливо подається в надпоршневомупростір. Така конструкція спочатку використовувалася на низькооборотних моторах великого обсягу. Вони відрізнялися високим рівнем шуму і вібрацій і низькою витратою палива. Пізніше, з появою з електронним управлінням і оптимізацією процесу згоряння, конструктори досягли стабільної роботи при діапазоні до 4500 об. / Хв. До того ж зросла економічність, знизилася гучність і рівень вібрацій. Серед заходів по зменшенню жорсткості роботи - багатостадійний предвприск. Завдяки цьому двигуни даного типу отримали в останні два десятиліття широке поширення.

За принципом функціонування дизелі поділяють на чотиритактні і двотактні, як і бензинові мотори. Їх особливості розглянуті далі.

принцип функціонування

Щоб розуміти, що таке дизель і чим зумовлені його функціональні особливості, необхідно розглянути принцип роботи. Наведена вище класифікація поршневих ДВС заснована на кількості тактів, що входять в робочий цикл, які виділяють за величиною кута повороту колінчастого вала.

Отже, включає 4 фази.

• Впуск.Відбувається при повороті коленвала від 0 до 180 °. При цьому повітря проходить в циліндр через відкритий на 345-355 ° впускний клапан. Одночасно з ним під час повороту коленвала на 10-15 ° відкритий випускний клапан, що називають перекриттям.
• Стиснення.Поршень, рухаючись вгору при 180-360 °, стискає повітря в 16-25 разів (ступінь стиснення), а впускний клапан закривається на початку такту (при 190-210 °).
• Робочий хід, розширення.Відбувається при 360-540 °. На початку такту до досягнення поршнем верхньої мертвої точки паливо подається в гаряче повітря і запалюється. Це особливість дизельних двигунів, що відрізняє їх від бензинових, де відбувається випередження запалювання. Виділяються при цьому продукти горіння штовхають поршень вниз. При цьому час згоряння палива дорівнює часу його подачі у форсунках і триває не довше тривалості робочого ходу. Тобто при робочому процесі тиск газів постійно, внаслідок чого дизелі розвивають більший крутний момент. Також важливою особливістю таких моторів є необхідність забезпечення надлишку повітря в циліндрі, так як полум'я займає невелику частину камери згоряння. Тобто відрізняється пропорція паливо-повітряної суміші.
• Випуск.При 540-720 ° повороту коленвала відкритий випускний клапан поршень, рухаючись вгору, витісняє вихлопні гази.

Двотактний цикл відрізняється укороченими фазами і єдиним процесом газообміну в циліндрі (продувкою), яка відбувається між кінцем робочого ходу і початком стиснення. При русі поршня вниз продукти горіння видаляються через випускні клапани або вікна (в стінці циліндра). Пізніше відкриваються впускні вікна для надходження свіжого повітря. Коли поршень піднімається, всі вікна закриваються, і починається стиск. Трохи раніше досягнення ВМТ впорскується і запалюється паливо, починається розширення.

Через складність забезпечення продувки вихровий камери двотактні мотори бувають тільки з безпосереднім уприскуванням.

Продуктивність таких двигунів вище в 1,6-1,7 разів, ніж характеристики дизеля чотиритактного типу. Її приріст забезпечується вдвічі частішим здійсненням робочих ходів, але частково скорочується через їх менші за розміром і продувки. Внаслідок подвійної кількості робочих ходів двотактний цикл особливо актуальний в разі неможливості збільшення частоти обертання.

Основною проблемою таких двигунів є продування через її нетривалість, що неможливо компенсувати без зниження ефективності за рахунок укорочення робочого ходу. До того ж неможливо розділити вихлоп і свіже повітря, через що частина останнього видаляється з відпрацьованими газами. Дану проблему можна вирішити шляхом забезпечення випередження випускних вікон. В такому випадку гази починають віддалятися до продувки, і після закриття випуску циліндр доповнюється свіжим повітрям.

До того ж при використанні одного циліндра виникають складнощі з синхронністю відкриття / закриття вікон, тому існують двигуни (ПДП), в яких кожен циліндр має два поршня, що рухаються в одній площині. Один з них контролює впуск, інший - випуск.

За механізмом здійснення продування поділяють на щелевую (віконну) і клапанно-щілинну. У першому випадку вікна служать і впускними і випускними отворами. Другий варіант передбачає їх використання в якості впускних отворів, а для випуску служить клапан в головці циліндра.

Зазвичай двотактні дизелі застосовують на важких транспортних засобах на зразок кораблів, тепловозів, танків.

Паливна система

Паливна апаратура дизельних двигунів істотно складніше, ніж у бензинових. Це пояснюється високими вимогами до точності подачі палива за часом, кількістю і тиску. Основні компоненти паливної системи - ТНВД, форсунки, фільтр.

Широко застосовується система подачі палива з комп'ютерним управлінням (Common-Rail). Вона впорскує його двома порціями. Перша з них маленька, що служить для підвищення температури в камері згоряння (предвприск), що дозволяє знизити шум і вібрації. До того ж дана система підвищує на малих обертах крутний момент на 25%, знижує витрату палива на 20% і зміст сажі в вихлопних газах.

Наддувши

На дизельних двигунах дуже широко застосовують турбіни. Це пояснюється більш високим (в 1,5-2) рази тиском вихлопних газів, які розкручують турбіну, що дозволяє уникнути турбоями, забезпечивши наддув з більш низьких оборотів.

холодний запуск

Можна знайти безліч відгуків про те, що при негативних температурах Складність запуску таких моторів в холодних умовах обумовлена ​​тим, що для цього потрібно більше енергії. Для полегшення процесу їх оснащують передпусковим підігрівачем. Цей пристрій представлено свічками розжарювання, розміщеними в камерах згоряння, які при включенні запалювання підігрівають повітря в них і працюють ще протягом 15-25 секунд після запуску для забезпечення стабільності роботи непрогрітого мотора. Завдяки цьому дизелі заводяться при температурах -30 ...- 25 ° С.

особливості обслуговування

Для забезпечення довговічності при експлуатації необхідно знати, що таке дизель і як його обслуговувати. Відносно невисока поширеність розглянутих двигунів в порівнянні з бензиновими пояснюється в тому числі більш складним обслуговуванням.

Перш за все це стосується паливної системи високої складності. Через це дизелі вкрай чутливі до вмісту в паливі води і механічних частинок, а її ремонт дорожче, як і двигуна в цілому в порівнянні з бензиновим того ж рівня.

У разі наявності турбіни також високі вимоги до якості моторного масла. Її ресурс зазвичай становить 150 тис. Км, а вартість висока.

У будь-якому випадку на дизельних двигунах міняти масло слід частіше, ніж на бензинових (в 2 рази за європейськими нормами).

Як було відзначено, у даних моторів зустрічаються проблеми холодного запуску, коли при низьких температурах У деяких випадках це може бути викликано використанням невідповідного палива (в залежності від сезону на таких двигунах застосовують різні сорти, так як літнє паливо при низьких температурах застигає).

експлуатаційні якості

До того ж багатьом не до душі такі якості дизельних моторів, як менші потужність і діапазон робочих оборотів, більш високий рівень шуму і вібрацій.

Бензиновий двигун дійсно зазвичай перевершує в продуктивності, в тому числі і літрової потужності, аналогічний дизель. Мотор даного типу при цьому має більш високий і рівний графік крутного моменту. Підвищена ступінь стиснення, що забезпечує більший крутний момент, змушує застосовувати більш міцні деталі. Так як вони важче, знижується потужність. До того ж це позначається на масі двигуна, а отже, і автомобіля.

Невеликий діапазон робочих оборотів пояснюється більш тривалим горінням палива, внаслідок чого на високих оборотах воно не встигає догоріти.

Підвищений рівень шуму і вібрацій викликає різке наростання тиску в циліндрі при запаленні.

Основними достоїнствами дизелів вважають більш високу тяговитість, економічність і екологічність.

Тяговитость, тобто високий крутний момент на малих обертах, пояснюється згоряння палива в міру упорскування. Це забезпечує більшу чуйність і полегшує ефективне використання потужності.

Економічність обумовлена ​​як низькою витратою, так і тим, що паливо для дизеля дешевше. До того ж можливо використовувати в якості нього низькосортні важкі масла завдяки відсутності суворих вимог до випаровуваності. А чим паливо важче, тим вище ефективність мотора. Нарешті, дизелі працюють на бідних сумішах в порівнянні з бензиновими моторами і при високому ступені стиснення. Останнє забезпечує менші втрати тепла з відпрацьованими газами, тобто більшу ефективність. Всі ці заходи знижують витрату палива. Дизель, завдяки цьому, витрачає його на 30-40% менше.

Екологічність дизелів пояснюється тим, що в їх вихлопних газах нижче вміст окису вуглецю. Це досягається застосуванням складних систем очищення, завдяки чому зараз бензиновий двигун відповідає тим же екологічним нормам, що і дизель. Мотор такого типу раніше значно поступався бензиновому в даному відношенні.

застосування

Як зрозуміло з того, що таке дизель і які його характеристики, такі мотори найбільш підходять для тих випадків, коли необхідна висока тяга на низьких оборотах. Тому ними оснащують майже всі автобуси, вантажівки і будівельну техніку. Що стосується приватних транспортних засобів, серед них такі параметри найбільш важливі для позашляховиків. Завдяки високій економічності даними моторами оснащують і міські моделі. До того ж вони зручніше в управлінні у таких умовах. Тест-драйви дизелів свідчать про це.