Dieselová technológia sa najmä za posledných desať rokov vyvíjala pôsobivým tempom. Polovica nových áut, ktoré sa dnes v Európe predávajú, sú dieselové verzie. Napriek tomu, že dieselový motor zostal rovnaký, stal sa tichším, ekologickejším a zlý zápach, hustý dym z komína a hlasné drnčanie sú minulosťou.
Hlavnými sa stali nielen účinnosť, ale aj vysoký výkon a dobrá dynamika charakteristické znaky moderné dieselové motory. Je zaujímavé, ako dieselový motor dokáže spĺňať stále sa zvyšujúce normy toxicity, nielen bez straty výkonu a účinnosti, ale neustále zlepšuje tieto ukazovatele. Skúsme zvážiť všetko v poriadku.
Ako funguje dieselový motor, čo je dobré a čo nie?
Hlavným zásadným rozdielom medzi dieselovým motorom a benzínovým motorom je spôsob prípravy pracovnej horľavej zmesi a jej ďalšie zapaľovanie. Vo väčšine benzínových motorov s karburátorom a vstrekovaním sa pracovná zmes pripravuje v sacom trakte. Aj keď v niektorých benzínových motoroch sa zmes tvorí, rovnako ako v dieselovom motore, priamo vo valci. K zapáleniu zmesi v benzínovom motore dochádza v správnom momente od elektrickej poruchy (iskra) a v dieselovom motore od vysoká teplota vzduch vo valci.
Dieselový motor funguje takto: keď sa piest zdvihne nadol, do valca sa nasaje čistý vzduch, ktorý sa pri zdvihu piestu zohreje. V tomto prípade prevádzková teplota naftového motora dosahuje 700-900°C, čo je spôsobené vysokým kompresným pomerom. Keď sa piest priblíži k hornej úvrati, do spaľovacej komory sa vstrekne vysoký tlak motorová nafta a pri kontakte s ohriatym vzduchom sa samovoľne vznieti. Samozápalná nafta, expandujúca, vedie k prudkému zvýšeniu tlaku vo valci, čo v zásade spôsobuje zvýšený hluk naftového motora.
Vyššie popísaný princíp fungovania umožňuje naftovému motoru používať veľmi chudobnú zmes s relatívne lacnou motorovou naftou a to zase určuje jeho vysokú účinnosť a nenáročnosť. Diesel má o 10 % vyššiu účinnosť a väčší krútiaci moment ako benzínový motor. Hlavnými nevýhodami dieselových motorov sú zvýšená hlučnosť a vibrácie, ťažkosti pri studenom štartovaní a samozrejme menší výkon na jednotku objemu, aj keď moderné modely tieto nevýhody prakticky nemajú.
Vlastnosti a dizajn niektorých komponentov
Vzhľadom na to, že kompresný pomer dieselového motora je približne 2-krát vyšší ako kompresný pomer benzínového motora, jeho podobné časti sú výrazne zosilnené, pretože budú musieť vydržať vyššie zaťaženie. Charakteristickou súčasťou naftového motora je jeho piest, ktorého tvar dna závisí od spaľovacej komory, respektíve od jej typu a v mnohých prípadoch je v spodnej časti toho istého piesta umiestnená aj samotná spaľovacia komora. Na rozdiel od benzínových motorov sú spodky piestov naftových motorov mŕtvy stred, vyčnievajú za hornú rovinu bloku valcov. Keďže sa pracovná zmes samovznieti od kompresie, dieselový motor nemá klasický zapaľovací systém, aj keď zapaľovacie sviečky sa používajú aj na dieselových motoroch.
A to sú zapaľovacie sviečky so zabudovanou žeravou cievkou, ktoré sú určené na ohrev vzduchu v spaľovacej komore najmä pred studeným štartom motora. Hlavné ukazovatele naftového motora, technické aj environmentálne, sú určené najmä systémom vstrekovania paliva a typom spaľovacej komory.
Princíp činnosti spaľovacích komôr a ich typy
V dieselových motoroch môžu byť spaľovacie komory dvoch typov: nerozdelené a oddelené. V osobnej technike donedávna prevládali naftové motory s oddelenými spaľovacími komorami. Palivo sa v tomto prípade vstrekovalo nie do priestoru nad piestom, ale do spaľovacej komory umiestnenej v hlave valcov. Oddelené spaľovacie komory, v závislosti od procesu tvorby zmesi, predkomora (predkomora) alebo vírivá komora, sú konštrukčne riešené odlišne.
Počas predkomorového procesu sa palivo vstrekuje do predkomory, ktorá komunikuje s valcom cez malé otvory alebo kanály; palivo, ktoré narazí na jeho steny, sa zmieša so vzduchom. Zapáľte zmes s vysoká rýchlosť pozdĺž kanálov, ktorých prierezy sú zvolené tak, že počas stláčania a riedenia a veľký rozdiel tlak medzi predbežnou komorou a valcom, vstupuje do hlavnej komory, kde úplne zhorí.
V procese vírivej komory začína spaľovanie zmesi aj v samostatnej komore, ktorou je dutá guľa. Počas kompresného zdvihu vstupuje vzduch do tejto komory cez spojovací kanál a otáčaním sa v nej vytvára vír, vďaka ktorému sa palivo vstrekované v správnom čase dôkladne premieša so vzduchom.
Ako vidíte, v rozdelenej komore je prevádzková schéma dieselového motora nasledovná: palivo horí v dvoch stupňoch, čo samozrejme znižuje zaťaženie piestov, čím sa zabezpečuje hladšia prevádzka motora. Jednou z nevýhod dieselových motorov vyrobených s deleným spaľovacím priestorom je zvýšená spotreba paliva v dôsledku strát vznikajúcich v dôsledku veľkého povrchu takejto komory, ako aj značné straty v dôsledku prúdenia vzduchu z valca do prídavnej komory a potom horľavú zmes späť do valca. Tieto straty zhoršujú aj štartovacie vlastnosti naftového motora.
No a teraz o dieselových motoroch s nedeleným spaľovacím priestorom alebo, ako sa im tiež hovorí, o dieselových motoroch s priamym vstrekovaním. V takomto motore je spaľovacou komorou dutina určitého tvaru, konštrukčne vytvorená v spodnej časti piestu a palivo sa vstrekuje priamo do valca. Nie je to tak dávno, čo bolo priame vstrekovanie výsadou nízkootáčkových, veľkoobjemových dieselových motorov inštalovaných v nákladných autách. Účinnosť dieselových motorov s priamym vstrekovaním bola veľmi atraktívna, ale ich použitie na dieselových motoroch s malým zdvihovým objemom bolo brzdené konštrukčnými ťažkosťami pri organizácii, prísne povedané, spaľovacieho procesu a navyše zvýšenými vibráciami a hlukom, ktoré sa objavovali pri akcelerácii.
Využitie nedávno zavedených ovládacích prvkov dávkovania paliva umožnilo optimalizovať spaľovanie pracovnej zmesi v dieselových motoroch s priamym vstrekovaním (s nedeleným spaľovacím priestorom), čo následne viedlo k zníženiu vibrácií a hluku. Dnes sa používajú nové naftové motory, ktoré sa vyvíjajú priame vstrekovanie motorová nafta
Systémy dodávky paliva
Systém prívodu paliva, ktorý je jednou z najdôležitejších častí dieselového motora, je navrhnutý tak, aby mu v správnom čase poskytoval požadované množstvo paliva.
Dôležitým prvkom systému prívodu paliva je palivové čerpadlo vysoký tlak(palivové čerpadlo), ktoré v požadovanom poradí prečerpáva potrebné množstvá motorovej nafty dodávanej z pomocného čerpadla z nádrže do potrubí hydromechanických vstrekovačov každého valca. Keď je pred dýzou vysoký tlak, otvorí sa a keď chýba alebo sa zníži, zatvorí sa.
Existujú dva typy vysokotlakových palivových čerpadiel: radové viacpiestové čerpadlá a čerpadlá rozdeľovacieho typu. In-line čerpadlo je súbor samostatných sekcií, usporiadaných v jednom rade podľa počtu valcov, odtiaľ názov. Sekcia pozostáva z objímky a v nej obsiahnutého piestu, poháňaného hriadeľom s vačkami, ktorý prijíma rotáciu z motora. Napriek rôznym princípom fungovania dieselových motorov v moderné autá, takéto čerpadlá sa teraz prakticky nepoužívajú, pretože tlak, ktorý vytvárajú, nie je konštantný kvôli závislosti od rýchlosti kľukový hriadeľ a tiež preto, že nedokážu splniť moderné požiadavky na hluk a ekológiu.
Na rozdiel od in-line čerpadiel sú distribučné čerpadlá schopné vytvárať vyšší tlak pri vstrekovaní paliva a tým zabezpečiť dosiahnutie hodnôt toxicity regulovaných súčasnými normami výfukové plyny. Takéto čerpadlá vytvárajú tlak s parametrami zodpovedajúcimi prevádzkovému režimu motora. Distribučné čerpadlo má vo svojej konštrukcii rozdeľovací piest, ktorý vykonáva rotačné a translačné pohyby, počas translačného pohybu sa palivo čerpá a počas rotačného pohybu sa rozdeľuje medzi dýzy. Tieto čerpadlá sú kompaktné, zabezpečujú rovnomerné zásobovanie a distribúciu paliva medzi valcami a tiež dobre fungujú vysoká rýchlosť. Distribučné čerpadlá sú veľmi citlivé na čistotu a kvalitu motorovej nafty, pretože sú ňou mazané všetky presné časti takýchto čerpadiel a medzery medzi nimi sú veľmi malé.
Na vstrekovanie paliva sa tiež používa vstrekovač čerpadla, ktorý je inštalovaný v hlave bloku motora na každom valci a je poháňaný vačkou vačkového hriadeľa cez tlačný prvok. V tomto prípade sa prevádzkové cykly dieselového motora vyskytujú striedavo. Palivové potrubia k vstrekovaču čerpadla sú vytvorené v hlave valcov vo forme kanálov, a preto vzniká tlak asi 2200 barov. Dávkovanie paliva stlačeného do takej miery, kontrola uhla predstihu vstreku sa vykonáva pomocou špeciálneho elektronická jednotka, ktorý vydáva riadiace povely elektromagnetickým alebo piezoelektrickým uzatváracím ventilom vstrekovačov čerpadiel.
Schopnosť týchto zariadení pracovať v pulznom režime umožňuje predbežné vstrekovanie, dodávajúce najprv malú časť paliva, čo zase robí chod motora plynulejším a znižuje toxicitu výfukových plynov. Hlavnou nevýhodou takýchto vstrekovačov je závislosť tlaku od otáčok dieselového motora a samozrejme ich veľmi vysoká cena v dôsledku zložitej výrobnej technológie.
Turbodúchadlo, turbodiesel
Turbodúchadlo je efektívnym spôsobom zvýšenie výkonu nafty. S jeho pomocou môžete naplniť valce dodatočným množstvom pracovnej zmesi, čím sa zvýši výkon motora. Prítomnosť jeden a pol až dvojnásobného zvýšeného tlaku výfukových plynov vznetového motora v porovnaní s benzínovým motorom umožňuje turbodúchadlu poskytovať turbodúchadlo už od veľmi nízkych otáčok a vyhnúť sa poruchám tak typickým pre benzínové motory. Keďže naftový motor nemá škrtiacu klapku, na efektívne plnenie valcov rôzne režimy na ovládanie turbodúchadla nie sú potrebné žiadne zložité systémy. Preplňovanie pomáha získať rovnaký výkon z turbodieselu, aký má bežný naftový motor s menším zdvihovým objemom, čo následne pomáha znižovať jeho hmotnosť.
Preplňovanie turbodúchadlom umožňuje optimalizovať výkon motora vo vysokých horských oblastiach, kompenzovať nedostatok vzduchu a tým predchádzať poklesu výkonu. Nevýhody turbodieselu sú spojené najmä so spoľahlivým chodom turbodúchadla, ktorého životnosť je vzhľadom na prísne požiadavky na kvalitu výrazne nižšia ako životnosť motora. motorový olej. Porucha turbodúchadla môže vykoľajiť aj samotný motor. Treba povedať, že životnosť zdrojov turbodieselu je stále nižšia ako pri bežnom naftovom motore, najmä kvôli vysokému stupňu posilňovania. Pre tieto naftové motory s turbodúchadlom je charakteristická vysoká teplota plynov v spaľovacej komore a na zabezpečenie spoľahlivej činnosti piestov sú chladené olejom, ktorý je privádzaný cez špeciálne dýzy zospodu.
Video - princíp fungovania dieselového motora
Záver!
Existujú dve hlavné úlohy: zníženie toxicity a zvýšenie výkonu, na ich vyriešenie prebieha hľadanie nových princípov fungovania dieselového motora pre automobily. Ak to vezmeme do úvahy, najmä moderné osobné automobily sú vybavené preplňovanými dieselovými motormi.
- Správy
- Dielňa
Zákaz ručných radarov dopravnej polície: v niektorých regiónoch bol zrušený
Pripomeňme, že zákaz ručných radarov na opravu dopravné priestupky(modely „Sokol-Visa“, „Berkut-Visa“, „Vizir“, „Vizir-2M“, „Binar“ atď.) sa objavili po liste od vedúceho ministerstva vnútra Vladimíra Kolokoltseva o potrebe bojovať proti korupcii v radoch dopravných policajtov. Zákaz vstúpil do platnosti 10. júla 2016 v mnohých regiónoch krajiny. V Tatarstane však inšpektori dopravnej polície...
Dopyt po Maybachoch v Rusku prudko vzrástol
Predaj nových luxusných áut v Rusku naďalej rastie. Podľa výsledkov štúdie agentúry Autostat bol na konci siedmich mesiacov roku 2016 trh s takýmito automobilmi 787 kusov, čo je o 22,6 % viac ako v rovnakom období minulého roka (642 kusov). Lídrom tohto trhu je Mercedes-Maybach Trieda S: tento...
Mitsubishi už čoskoro ukáže turistické SUV
Skratka GT-PHEV znamená Ground Tourer, vozidlo na cesty. Koncepčný crossover by mal zároveň hlásať „nový dizajnový koncept Mitsubishi – Dynamic Shield“. Hnacie ústrojenstvo Mitsubishi GT-PHEV je hybridné nastavenie pozostávajúce z troch elektromotorov (jeden na prednej náprave, dva na zadnej náprave) na...
U Ford Transit na dverách nebola žiadna dôležitá zástrčka
Zvolávacia akcia sa týka len 24 minibusov Ford Transit, ktoré predajcovia značky predávali od novembra 2014 do augusta 2016. Podľa webovej stránky Rosstandart sú na týchto strojoch posuvné dvere vybavené takzvaným „detským zámkom“, ale otvor v príslušnom mechanizme nebol zakrytý zátkou. Ukazuje sa, že ide o porušenie súčasného...
Závod Mercedes v moskovskom regióne: projekt schválený
Minulý týždeň to vyšlo najavo koncern Daimler a ministerstvo priemyslu a obchodu plánujú podpísať špeciálnu investičnú zmluvu, ktorá zahŕňa lokalizáciu výroby automobilov Mercedes v Rusku. V tom čase bolo oznámené, že miesto, kde sa plánuje spustiť výrobu Mercedesu, bude v Moskovskom regióne - vo výstavbe priemyselný park Espipovo, ktorý sa nachádza v okrese Solnechnogorsk. Tiež...
Nový Kia sedan sa bude volať Stinger
Pred piatimi rokmi na autosalóne vo Frankfurte predstavila Kia koncepčný sedan Kia GT. Pravda, samotní Kórejci ho nazvali štvordverovým športovým kupé a naznačili, že toto auto by sa mohlo stať dostupnejšou alternatívou Mercedes-Benz CLS a Audi A7. A teraz, o päť rokov neskôr, sa koncept Kia GT zmenil na Kia Stinger. Súdiac podľa fotky...
Nové opatrenie: vodiči môžu pri opravách ciest čipovať
Príslušný návrh zákona schválili poslanci regionálneho zákonodarného zhromaždenia, informuje RBC. Vytvorte cestný fond v Čeľabinská oblasť, z ktorej sa vyčleňujú finančné prostriedky na výstavbu a opravu komunikácií, a to ako fyzických osôb, tak aj právnických osôb. Občania a firmy budú môcť poskytovať „dobrovoľné dary“, ktoré budú použité na „finančnú podporu cestných aktivít“. "Po...
Fotografia dňa: obrovská kačica vs
Cestu motoristom na jednej z miestnych diaľnic zatarasila... obrovská gumená kačica! Fotky kačice okamžite obleteli sociálne siete, kde si našli množstvo fanúšikov. Obrovská gumená kačica podľa The Daily Mail patrila miestnemu predajcovi áut. Na cestu zrejme vyfúklo nafukovaciu postavu...
Majitelia Mercedesov zabudnú, aké sú problémy s parkovaním
Podľa Zetsche, citovaného Autocar, sa autá v blízkej budúcnosti stanú nielen vozidlami, ale aj osobnými asistentmi, ktorí výrazne zjednodušia životy ľudí a prestanú vyvolávať stres. Najmä generálny riaditeľ Daimleru povedal, že čoskoro autá Mercedes objavia sa špeciálne senzory, ktoré „budú monitorovať telesné parametre pasažierov a napravia situáciu...
Sú pomenované regióny Ruska s najstaršími autami
Najmladší vozový park je zároveň v Tatarskej republike ( priemerný vek- 9,3 roka) a najstarší je na území Kamčatky (20,9 roka). Takéto údaje uvádza vo svojej štúdii analytická agentúra Autostat. Ako sa ukázalo, okrem Tatarstanu len v dvoch ruských regiónoch je priemerný vek osobné autá menej...
Konvenčná múdrosť hovorí, že dieselové motory produkujú veľa hluku, páchnu a neprodukujú požadovaný výkon. Sú považované za vhodné len pre kamióny mobily, dodávky a taxíky. Možno v osemdesiatych rokoch minulého storočia. všetko bolo tak, no odvtedy sa situácia radikálne zmenila. Dieselové motory a ovládanie vstrekovania paliva sa stali oveľa sofistikovanejšími. V roku 1985 V Spojenom kráľovstve sa predalo takmer 65 000 naftových áut (približne 3,5 % z celkového počtu predaných áut). Pre porovnanie v roku 1985 Predalo sa ich len 5380 (údaje pravdepodobne pre americký trh).
Hlavné časti dieselového motora musia byť silnejšie ako časti benzínového motora.
Zapaľovanie. Na zapálenie nie sú potrebné iskry, pretože zmes sa pod tlakom zapáli.
Žeraviace sviečky. Zohrieva spaľovaciu komoru pri studenom štarte.
Mnohé naftové motory sú založené na benzínových motoroch, ale ich hlavné časti sú odolnejšie a znesú vysoké tlaky.
Palivo vstupuje do motora cez vstrekovacie čerpadlo s dávkovacím zariadením, ktoré je zvyčajne pripevnené na boku bloku valcov. Systém nepoužíva elektrické zapaľovanie.
Hlavnou výhodou dieselových motorov oproti benzínovým sú znížené prevádzkové náklady. Dieselové motory sú efektívnejšie vďaka silnej kompresii a nižším nákladom na palivo. Ceny nafty sa samozrejme môžu líšiť, takže naftové auto vás bude stáť veľa, ak žijete v oblasti s vysokými cenami nafty. Okrem toho takéto autá vyžadujú údržbu menej často, ale výmena oleja sa pre nich organizuje častejšie ako pre autá, ktoré jazdia na benzín.
Zvýšenie výkonu
Hlavnou nevýhodou dieselových motorov je ich nízky výkon v porovnaní s benzínovými motormi rovnakého zdvihového objemu.
Tento problém možno vyriešiť jednoduchým zvýšením veľkosti motora, čo však často vedie k značnej hmotnosti vozidla.
Niektorí výrobcovia vybavujú svoje motory turbodúchadlami, aby boli konkurencieschopnejšie. Výrobou turbodieselov sa zaoberajú napríklad Rover, Mercedes, Audi a VW.
Ako fungujú dieselové motory?
Prívod
Keď sa piest pohybuje smerom nadol po valci, sací ventil sa otvorí a vpustí vzduch.
Kompresia
Keď piest dosiahne spodok valca, sací ventil sa uzavrie. Piest stúpa a stláča vzduch.
Zapaľovanie
Palivo sa vstrekuje do valca, keď piest dosiahne hornú základňu. Tým sa zapáli palivo a piest sa opäť uvedie do pohybu.
Uvoľnite
Na ceste späť piest otvorí výfukový ventil a výfukové plyny vychádzajú z valca.
Štvortaktné naftové a benzínové motory fungujú odlišne, aj keď obsahujú rovnaké komponenty. Hlavný rozdiel spočíva v spôsobe zapálenia paliva a hospodárenia s výslednou energiou.
V benzínovom motore sa zmes vzduchu a paliva zapáli iskrou. V dieselovom motore sa palivo zapaľuje stlačeným vzduchom. V dieselových motoroch je vzduch stlačený v priemere v pomere 1/20, zatiaľ čo u benzínových motorov je tento pomer v priemere 1/9. Toto stlačenie značne zohreje vzduch na teplotu dostatočnú na okamžité zapálenie paliva, takže pri použití dieselového motora nie sú potrebné iskry ani iné spôsoby zapaľovania.
Benzínové motory absorbujú veľa vzduchu na jeden zdvih piestu (presný objem závisí od stupňa otvorenia škrtiacej klapky). Naftové motory nasajú vždy rovnaký objem, ktorý závisí od otáčok a vzduchové potrubie nie je vybavené škrtiacou klapkou. Uzatvára sa jedným sacím ventilom a motor nemá karburátor ani škrtiacu klapku.
Keď piest dosiahne spodok valca, sací ventil sa otvorí. Pod vplyvom energie z ostatných piestov a hybnosti zotrvačníka je piest odoslaný do hornej základne valca, pričom vzduch stlačí približne dvadsaťkrát.
Keď piest dosiahne hornú základňu, do spaľovacej komory sa vstrekne starostlivo odmeraný objem motorovej nafty. Ohriaty vzduch počas kompresie okamžite zapáli palivo, ktoré sa počas spaľovania roztiahne a opäť pošle piest nadol, čím sa otáča kľukový hriadeľ.
Keď sa piest pohybuje vo valci nahor pri výfukovom zdvihu, výfukový ventil sa otvára, čo umožňuje spotrebovaným a expandovaným plynom uniknúť do výfukové potrubie. Na konci výfukového zdvihu je valec opäť pripravený na novú porciu čerstvého vzduchu.
Dizajn dieselového motora
Diesel a Plynový motor pozostávajú z rovnakých častí, ktoré vykonávajú rovnaké funkcie. Diely dieselového motora sú však odolnejšie, pretože... sú navrhnuté tak, aby vydržali veľké zaťaženie.
Steny bloku dieselového motora sú zvyčajne oveľa hrubšie ako steny bloku benzínového motora. Sú vystužené prídavnými tyčami, ktoré blokujú impulzy. Blok naftového motora navyše účinne pohlcuje hluk.
Piesty, ojnice, hriadele a kryty ložísk sú vyrobené z najodolnejších materiálov. Hlava valcov naftového motora má zvláštny vzhľad spojený s tvarom vstrekovačov, ako aj tvarom spaľovacej komory a vírivej komory.
Injekcia
Pre hladké a efektívnu prácu akýkoľvek motor vnútorné spaľovanie požadovaný správna zmes vzduch a palivo. Pre dieselové motory je tento problém obzvlášť dôležitý, pretože vzduch a palivo sa dodávajú v rôznych časoch a miešajú sa vo valcoch.
Vstrekovanie paliva do motora môže byť priame alebo nepriame. Podľa zavedenej tradície sa častejšie používa nepriame vstrekovanie, pretože umožňuje vytvárať vírivé prúdy, ktoré miešajú palivo a stlačený vzduch v spaľovacej komore.
Priame vstrekovanie
O priame vstrekovanie palivo padá priamo do spaľovacej komory umiestnenej v hlave piestu. Tento tvar komory neumožňuje zmiešanie vzduchu s palivom a zapálenie výslednej zmesi bez drsného klepania charakteristického pre dieselové motory.
Motor s nepriamym vstrekovaním má zvyčajne malú špirálovú vírivú komoru (predkomoru). Palivo pred vstupom do spaľovacej komory prechádza vírivou komorou a vytvárajú sa v nej vírivé prúdy, ktoré zaisťujú lepšie premiešanie so vzduchom.
Nevýhodou tohto prístupu je, že vírivá komora sa stáva súčasťou spaľovacej komory, čo znamená, že celá konštrukcia nadobúda nepravidelný tvar, čo spôsobuje problémy so spaľovaním a negatívne ovplyvňuje účinnosť motora.
Nepriame vstrekovanie
Pri nepriamom vstrekovaní palivo vstupuje do malej predkomory a odtiaľ do spaľovacej komory. Výsledkom je, že štruktúra nadobúda nepravidelný tvar.
Motor s priamym vstrekovaním nie je vybavený vírivou komorou a palivo vstupuje priamo do spaľovacej komory. Pri navrhovaní spaľovacích komôr v hlave piestu musia inžinieri venovať pozornosť Osobitná pozornosť ich tvar na zabezpečenie dostatočnej sily víru.
Žeraviace sviečky
Na zahriatie hlavy valcov a bloku valcov pred studeným štartom používajú dieselové motory žeraviace sviečky. Krátke a široké sviečky sú neoddeliteľnou súčasťou elektrické systémy automobilov. Po zapnutí napájania sa prvky v sviečkach veľmi rýchlo zahrejú.
Zapaľovacie sviečky sa zapínajú špecifickým otočením stĺpika riadenia alebo pomocou samostatného spínača. IN najnovšie modely Zapaľovacie sviečky sa automaticky vypnú hneď, ako sa motor zahreje a zrýchli nad voľnobežné otáčky.
Ovládanie rýchlosti
Na rozdiel od benzínových motorov dieselové motory nemajú škrtiacu klapku, takže množstvo vzduchu, ktoré spotrebujú, zostáva rovnaké. Otáčky motora sú určené len objemom paliva vstrekovaného do spaľovacej komory. Čím viac paliva, tým viac energie sa uvoľní pri spaľovaní.
Plynový pedál je pripojený k senzoru v zapaľovacom systéme a nie k škrtiacej klapke, ako v autách, ktoré jazdia na benzín.
Na zastavenie naftového motora je ešte potrebné otočiť kľúčom zapaľovania. V benzínovom motore iskra zmizne a v dieselovom motore sa vypne solenoid zodpovedný za dodávanie paliva do čerpadla. Potom motor spotrebuje zvyšné palivo a zastaví sa. V skutočnosti sa dieselové motory zastavujú rýchlejšie ako benzínové motory, pretože vysoký tlak ich veľmi spomaľuje.
Ako naštartovať dieselový motor
Dieselové motory, podobne ako benzínové motory, štartujú po zapnutí elektromotora, ktorý spúšťa cyklus kompresie a zapaľovania. Pri nízkych teplotách však vznetové motory ťažko štartujú, pretože stlačený vzduch nedosahuje teplotu potrebnú na zapálenie paliva.
Na vyriešenie tohto problému vyrábajú výrobcovia žeraviace sviečky. Žeraviace sviečky sú elektrické ohrievače na batérie, ktoré sa zapínajú niekoľko sekúnd pred naštartovaním motora.
Dieselové palivo
Palivo používané v dieselových motoroch je veľmi odlišné od benzínu. Neprechádza čistením, a preto je to viskózna ťažká kvapalina, ktorá sa pomerne pomaly vyparuje. Kvôli týmto fyzikálnym vlastnostiam sa motorová nafta niekedy nazýva naftový olej alebo vykurovací olej. IN servisné strediská a na čerpacích staniciach sa autá jazdiace na motorovú naftu často nazývajú derve (z cestných vozidiel s dieselovým motorom).
V chladnom počasí motorová nafta rýchlo zhustne alebo dokonca zamrzne. Navyše obsahuje malé množstvo vody, ktorá môže aj zamrznúť. Všetky druhy palív absorbujú vodu z atmosféry. Okrem toho často preniká do podzemných nádrží. Prípustný obsah vody v motorovej nafte je 0,00005-0,00006 %, t.j. štvrť pohára vody na 40 litrov paliva.
Nános ľadu alebo vody môže zablokovať palivové potrubie a vstrekovače a zabrániť tak chodu motora. To je dôvod, prečo v chladnom počasí môžete vidieť vodičov, ktorí sa snažia zohriať palivové potrubie pomocou spájkovačky.
Ako preventívne opatrenie však môžete so sebou nosiť ďalšiu nádrž moderných výrobcov do paliva sú už pridané nečistoty, ktoré umožňujú jeho použitie pri teplotách nad -12-15°C.
Princíp činnosti naftového motora vyzerá ako samovznietenie privádzaného atomizovaného paliva pri interakcii so vzduchom zohriatym pri kompresii. Skrátka, nie je celkom jasné, o čom hovoríme, preto sa tento článok budeme venovať výhradne naftovému motoru.
Konštrukcia dieselového motora - hlavné časti
Takéto motory majú množstvo výhod aj množstvo nevýhod. Medzi prvé patrí: princíp jeho fungovania je ideálny pre ťažké nákladné autá; v porovnaní s benzínovou pohonnou jednotkou je hospodárnejší. Nevýhody: samotný proces spaľovania paliva sa rovná výbuchu, čo samo osebe nemôže byť výhodou; palivové zariadenie má pomerne zložitý dizajn, takže ak zlyhá, budete musieť veľa pohrávať; vyvinutá rýchlosť bude nižšia ako pri práci na benzínových motoroch.
Konštrukcia dieselového motora je prezentovaná nasledovne. Všetko to začína sacím ventilom, cez ktorý môže vzduch vstúpiť do pracovných valcov. Piest vytvára potrebný tlak, aby sa privádzaný vzduch ohrial na požadovanú teplotu a kľukový hriadeľ prijíma silu prichádzajúcu z piestu a premieňa ju na krútiaci moment. Takto v skratke vyzerá chod naftového motora.
Princíp činnosti dieselového motora - výber typu spaľovacej komory
Plochy na zapálenie paliva sú dvojakého druhu v závislosti od typu samotného paliva. Nedelený spaľovací priestor je umiestnený v pieste a palivo je v tomto prípade vstrekované do priestoru nad piestom. V tomto prípade môžete počítať s účinnosťou, pretože spotreba horľavej zmesi bude minimálna, ale negatívnym bodom bude zvýšená hlučnosť, najmä pri voľnobehu.
IN oddelené komory spaľovaním sa palivo dodáva do samostatnej komory, ktorá je pripojená k valcu cez špeciálny kanál. Je zabezpečené vynikajúce premiešanie paliva so vzduchom, až potom sa privádza do pracovného priestoru, čo prispieva k lepšiemu spaľovaniu zmesi. To zvyšuje čistotu emisií, životnosť motora a výkon auta.
Ako funguje dieselový motor - časovanie motora
Prevádzková schéma dieselového motora je dvojtaktná a štvortaktná. V prvom prípade práca prebieha nasledovne: počas pracovného zdvihu sa piest pohybuje nadol, zatiaľ čo výfukové otvory vo valci sa otvárajú a výfukové plyny z neho vychádzajú. Súčasne (niekedy o niečo neskôr) sa otvoria vstupné okná a vyčistí sa vzduch. Potom sa piest začne pohybovať nahor, všetky okná sa zatvoria a dôjde k procesu stláčania vzduchu. Predtým, než piest dosiahne TDC (horná úvrať), palivo sa vystrekne zo vstrekovača, dôjde k výbuchu a celý proces sa opakuje.
Je dôležité vedieť, ako to funguje naftový motor a podľa štvortaktného okruhu. V prvom zdvihu sa privádza vzduch, zároveň je otvorený výfukový ventil. Druhý zdvih zodpovedá stlačeniu vzduchu tak, aby dosiahol požadovanú teplotu. Pri treťom zdvihu sa do spaľovacej komory vstrekuje horľavá zmes a v dôsledku interakcie s ohriatym vzduchom dôjde k výbuchu. Počas štvrtého zdvihu sú výfukové plyny odstránené z tela valca.
Štvortaktný motor, ak sú ostatné veci rovnaké, má menší výkon ako dvojtaktný motor, ale má vyššiu účinnosť a efektívnejší stupeň spaľovania paliva.
Ako funguje dieselový motor - moderná realita
Konštrukcia moderného dieselového motora je vybavená počítačom riadeným prívodom paliva. Tento systém umožňuje vstrekovanie horľavej zmesi do valcov v odmeraných dávkach. Tento bod je veľmi dôležitý pre dieselové pohonné jednotky, pretože pri takomto napájaní sa tlak vznikajúci v spaľovacej komore plynule zvyšuje bez výskytu rôznych druhov „trhnutia“, a to je najlepší spôsob, ako podporiť mäkkú a tichú prevádzku. pohonná jednotka.
Premýšľali ste niekedy, milí motoristi, prečo si šetrní Európania najčastejšie kupujú autá s naftovým motorom? Koniec koncov, životná úroveň a príjem na obyvateľa v Európe umožňuje ľuďom príliš nepremýšľať o nákladoch na palivo. Ale napriek normálnemu blahobytu európskych občanov si stále najčastejšie kupujú autá s dieselovými motormi. A dôvodom tu, mimochodom, nie je len spotreba paliva. Len kvôli úsporám by pedantskí Európania nikdy hromadne nekupovali naftové autá. V samotnej Európskej únii je to spojené s množstvom ďalších výhod, ktoré tieto dieselové vozidlá majú v porovnaní s ich benzínovými náprotivkami. Dovoľte nám, priatelia, spolu s nami (Vami) podrobne zistiť, aké výhody majú naftové motory okrem spotreby paliva.
1. Vznetové motory sú hospodárnejšie.
Ako všetci už dávno vieme, najdôležitejšou a najvýznamnejšou výhodou každého naftového motora v porovnaní s jeho benzínovými kolegami je jeho menšia veľkosť. Nízka spotreba dieselový agregát je spojený s jeho schopnosťou premieňať túto naftu na energiu. Napríklad taká naftová pohonná jednotka spaľuje palivo (palivo) efektívnejšie, čo jej umožňuje prijať asi 45 - 50 % všetkej energie z jedného objemu spáleného paliva. Benzínový motor prijíma približne 30 % energie z rovnakého objemu. To znamená, že 70% benzínu sa jednoducho spáli márne!!!
Naftové motory majú navyše vyšší kompresný pomer ako benzínové motory. A keďže stupeň tejto kompresie je ovplyvnený časom vznietenia paliva, ukazuje sa, že čím vyšší je kompresný pomer, tým vyššia je účinnosť motora.
Okrem toho je všetko moderné dieselové motory z dôvodu ich nedostatku škrtiaca klapka na sacom potrubí sú efektívnejšie, čo sa všeobecne používalo a používa dodnes vo všetkých benzínových autách. To umožňuje dieselovým motorom (motorom) vyhnúť sa strate drahocennej energie spojenej s nasávaním vzduchu, ktorý je potrebný na zapálenie paliva v benzínových motoroch.
2. Dieselové motory sú spoľahlivejšie ako benzínové motory.
Za posledných 50 rokov sa naftové motory ukázali ako spoľahlivejšie ako ich benzínové konkurenty. Hlavná prednosť Táto dieselová jednotka je neprítomnosť zapaľovacieho systému v samotnom aute, ktorý pracuje na vysokom napätí. V dôsledku toho sa ukazuje, že v aute s naftovým motorom nedochádza k vysokofrekvenčnému rušeniu z vedenia vysokého napätia, čo často spôsobuje problémy s elektronikou vozidla.
Tiež sa verí, že väčšina vnútorné komponenty dieselové motory majú dlhšiu životnosť a to je pravda. A to všetko kvôli vyššiemu kompresnému pomeru, kde sú komponenty takejto naftovej pohonnej jednotky už od začiatku odolnejšie.
Práve z tohto dôležitého dôvodu je na svete veľa dieselových áut s približne rovnakým počtom najazdených kilometrov a nie toľko benzínových áut s rovnakým počtom najazdených kilometrov.
Naftové motory majú skutočne jednu významnú nevýhodu, ktorá predtým strašila všetkých fanúšikov silných áut. Ide o toto: dieselové motory starej generácie mali (vyrábali) veľmi malý výkon na každý liter objemu motora. Ale našťastie pre nás inžinieri vyriešili tento problém s výskytom automobilov s turbínami na automobilovom trhu. Výsledkom je, že takmer všetky moderné naftové motory sú dnes vybavené turbínami, ktoré im umožňujú výkonovo sa vyrovnať (a niekedy dokonca prekonať) ich benzínových náprotivkov. Najmä vývojom nových technológií v moderných naftových motoroch sa inžinierom podarilo minimalizovať takmer všetky jeho nedostatky, ktoré tieto naftové motory trápili už dlhší čas.
3. Dieselový motor spaľuje palivo automaticky.
Ďalšou hlavnou výhodou všetkých naftových motorov je, že naftové autá, akoby automaticky samy, spaľujú palivo v sebe bez toho, aby na to v skutočnosti míňali energiu navyše. Pripomeňme našim čitateľom nasledovné, napriek tomu, že dieselový motor využíva štvortaktný cyklus (sanie, kompresia, spaľovanie a výfuk), k spaľovaniu motorovej nafty dochádza akoby samovoľne priamo vo vnútri motora z vysokého kompresného pomeru. Pre rovnaké spaľovanie paliva sú potrebné zapaľovacie sviečky (nevyhnutné), ktoré sú neustále pod vysoké napätie a vytvárajú iskru, ktorá zapáli benzín v spaľovacej komore.
V dieselových motoroch zapaľovacie sviečky nie sú potrebné a tiež ich nepotrebujú vysokonapäťové drôty dobre, atď. komponentov. Z tohto dôvodu náklady na údržbu áut s dieselové jednotky sú výrazne znížené v porovnaní s rovnakými benzínovými automobilmi, v ktorých je potrebné pravidelne vymieňať zapaľovacie sviečky, vysokonapäťové vodiče a ďalšie súvisiace komponenty.
4. Náklady na motorovú naftu sú porovnateľné s cenou rovnakého benzínu alebo dokonca nižšie.
Napriek tomu, že v Rusku sú náklady na motorovú naftu takmer na rovnakej úrovni ako cena benzínu, treba poznamenať, že náklady na motorovú naftu v mnohých krajinách sveta vrátane európskych krajín sú v porovnaní s našou krajinou , je výrazne nižšia ako rovnaký benzín. To znamená, že sa ukazuje, že okrem zníženej spotreby paliva majitelia týchto dieselových automobilov v iných krajinách sveta míňajú oveľa menej peňazí na naftu ako iní majitelia benzínových vozidiel.
Ale aj za podmienky, že u nás stojí nafta rovnako ako benzín (alebo aj viac), výhoda rovnakej účinnosti týchto naftových áut je pre mnohých zrejmá. Koniec koncov, dojazd auta na plnú nádrž nafty je oveľa väčší ako na rovnakom aute vybavenom benzínovou pohonnou jednotkou.
5. Nižšie náklady na vlastníctvo.
S takouto výhodou (vlastníctvom auta s benzínovým motorom) je samozrejme ťažké argumentovať, keďže v určitých prípadoch môžu náklady na údržbu a opravy dieselových vozidiel výrazne prevyšovať náklady na údržbu (údržbu) benzínových vozidiel. A to je skutočne nespochybniteľný a overený fakt. Ale na druhej strane, ak vezmeme celkové náklady, potom celkové náklady na vlastníctvo dieselového auta sú výrazne nižšie ako u rovnakého benzínového kolegu. Najmä na tých globálnych automobilových trhoch, kde je zvýšený dopyt po dieselových autách. Dovoľte našim čitateľom vysvetliť, že faktom je, že náklady na vlastníctvo auta musia na trhu ojazdených vozidiel vždy zohľadňovať tak konkrétnu stratu trhovej ceny auta, ako aj prirodzené opotrebovanie všetkých autodielov počas prevádzky. vozidla ( vozidlo). Naftové autá spravidla strácajú hodnotu oveľa menej (a pomalšie) ako ich benzínové náprotivky. Aj vďaka vyššej odolnosti dielov naftového motora majú tieto vozidlá dlhšiu životnosť, čo vám prirodzene umožňuje minúť podstatne menej peňazí. Peniaze na .
Dá sa teda povedať, že z dlhodobého hľadiska (od 5 rokov a viac) vlastníctvo dieselové auto výhodnejšie ako auto s benzínovou jednotkou. Po pravde, priatelia, je potrebné poznamenať, že náklady na dieselové autá sú zvyčajne oveľa vyššie ako na benzínové. Ak ale v budúcnosti budete dlhodobo vlastniť takéto naftové auto a ročne na ňom najazdíte 20 000 - 30 000 000 km, tak sa vám takýto preplatok vzhľadom na rovnakú úsporu paliva oplatí.
6. Dieselové autá sú bezpečnejšie.
V priebehu rokov bolo dokázané, že motorová nafta je oveľa bezpečnejšia ako benzín z niekoľkých dôvodov. Po prvé, motorová nafta je v porovnaní s benzínom menej náchylná na rýchle a ľahké vznietenie (požiar). Napríklad motorová nafta sa vo všeobecnosti nezapáli, keď je vystavená vysokému zdroju tepla.
Po druhé, motorová nafta nevypúšťa nebezpečné výpary ako benzín. V dôsledku toho je pravdepodobnosť vznietenia výparov motorovej nafty, ktoré môžu spôsobiť požiar auta, v dieselových motoroch vozidiel výrazne nižšia ako v tých istých benzínových.
Všetky tieto faktory robia naftové autá na cestách po celom svete oveľa bezpečnejšie ako benzínové autá. Napríklad v prípade nehody.
7. Vo výfukových plynoch naftového auta je menej oxidu uhoľnatého ako v benzínovom aute.
Od samého začiatku týchto turbín sa inžinieri stretávali s istým problémom, ktorý súvisel s napájaním týchto turbodúchadiel. Samotné obežné koleso turbíny sa spravidla otáča v dôsledku energie prijatej z výfukových plynov automobilu. Ak porovnáme benzínové a naftové autá medzi sebou, potom turbíny v dieselových motoroch fungujú oveľa efektívnejšie, keďže v dieselovom aute je množstvo výfukových plynov na generovaný objem oveľa väčšie ako v benzínová jednotka. Z tohto dôvodu turbodúchadlo(á) dieselového motora produkuje maximálny výkon oveľa rýchlejšie a skôr ako benzínové autá. To znamená, že už pri nízkych rýchlostiach začínajú cítiť maximálny výkon auta a jeho krútiaci moment.
9. Dieselové motory môžu bežať na syntetické palivo bez dodatočných úprav.
Ďalšou hlavnou výhodou dieselových motorov je možnosť prevádzky na syntetické palivo bez výraznejších zmien v konštrukcii pohonnej jednotky. Benzínové motory môžu v podstate jazdiť aj na alternatívne palivá. Na to však potrebujú výrazné zmeny v konštrukcii samotnej pohonnej jednotky. V opačnom prípade benzínový motor na alternatívne palivo jednoducho rýchlo zlyhá.
V súčasnosti experimentuje s biobutanolom (palivo), čo je vynikajúce syntetické biopalivo pre všetky benzínové autá. Tento typ paliva nemusí spôsobiť benzínové autážiadne významné poškodenie bez vykonania akýchkoľvek zmien v konštrukcii motora.
Dieselové motory dokázali prejsť dlhou a úspešnou vývojovou cestou od neefektívnych a znečisťujúcich agregátov zo začiatku dvadsiateho storočia až po super ekonomické a absolútne tiché, ktoré sa dnes montujú na dobrú polovicu všetkých vyrobených áut. Ale napriek takýmto úspešným úpravám, všeobecný princíp ich pôsobenie, ktoré odlišuje naftové motory od benzínových, zostáva rovnaké. Skúsme zvážiť táto téma viac informácií.
Aké sú hlavné rozdiely medzi dieselovými a benzínovými motormi?
Už zo samotného názvu je jasné, že dieselové motory nepoháňajú benzín, ale motorovú naftu, ktorá sa nazýva aj nafta, nafta alebo jednoducho nafta. Nebudeme sa púšťať do všetkých detailov chemických procesov destilácie ropy, povieme len, že z ropy sa vyrába benzín aj nafta. Počas destilácie sa olej delí na rôzne frakcie:
- plynné - propán, bután, metán;
- sánky (krátke reťazce uhľohydrátov) - používajú sa na výrobu rozpúšťadiel;
- benzín je výbušná a rýchlo sa vyparujúca číra kvapalina;
- Petrolej a nafta sú kvapaliny so žltkastým odtieňom a viskóznejšou štruktúrou ako benzín.
To znamená, že motorová nafta sa vyrába z ťažších frakcií ropy, jej najdôležitejším ukazovateľom je horľavosť, ktorú určuje cetánové číslo. Motorová nafta sa vyznačuje aj vysokým obsahom síry, ktorý sa však všetkými prostriedkami znižuje tak, aby palivo spĺňalo ekologické normy.
Rovnako ako benzín, aj nafta sa delí na odlišné typy v závislosti od teplotných podmienok:
- Leto;
- zima;
- arktický.
Za zmienku tiež stojí, že motorová nafta sa vyrába nielen z ropy, ale aj z rôznych rastlinných olejov – palmového, sójového, repkového a pod., zmiešaných s priemyselným liehom – metanolom.
Hlavným rozdielom však nie je nalievané palivo. Ak sa pozrieme na prierez benzínových a naftových motorov, nevšimneme si žiadny vizuálny rozdiel - rovnaké piesty, ojnice, kľukový hriadeľ, zotrvačník atď. Ale je tu rozdiel a je veľmi významný.
Princíp činnosti dieselového motora
Na rozdiel od benzínových motorov prebieha v dieselových motoroch zapaľovanie na úplne inom princípe. zmes vzduch-palivo. Ak sa v benzínových motoroch - karburátorových aj vstrekovacích - zmes najskôr pripraví a potom zapáli pomocou iskry zo zapaľovacej sviečky, potom sa v dieselovom motore čerpá vzduch do spaľovacej komory piestu, potom sa vzduch stlačí a zahrieva sa do teplôt 700 stupňov a V tomto momente sa do komory dostane palivo, ktoré okamžite exploduje a stlačí piest nadol.
Dieselové motory sú štvortaktné. Pozrime sa na každý úder:
- Prvý zdvih - piest sa pohybuje nadol, sací ventil sa otvára, čím vzduch vstupuje do spaľovacej komory;
- Druhý zdvih - piest sa začne zdvíhať, vzduch sa začne stláčať a zahrievať pod tlakom, v tomto okamihu sa cez dýzu vstrekuje motorová nafta a zapáli sa;
- Tretí zdvih funguje, dôjde k výbuchu, piest sa začne pohybovať nadol;
- Štvrtý zdvih - výfukový ventil sa otvorí a všetky výfukové plyny vychádzajú do výfukového potrubia alebo do potrubia turbíny.
To všetko sa samozrejme deje veľmi rýchlo – niekoľko tisíc otáčok za minútu, vyžaduje si to veľmi koordinovanú prácu a nastavenie všetkých komponentov – piestov, valcov, vačkový hriadeľ, ojnice kľukového hriadeľa a hlavne senzory - ktoré musia prenášať stovky impulzov za sekundu do CPU na okamžité spracovanie a výpočet požadované objemy vzduch a motorová nafta.
Dieselové motory majú vyššiu účinnosť užitočná akcia, preto sa používajú na nákladné autá, kombajny, traktory, vojenskej techniky a tak ďalej. DT je lacnejší, ale treba poznamenať, že samotný motor je drahší na prevádzku, pretože úroveň kompresie je tu takmer dvakrát vyššia ako v benzínovom motore, preto sú potrebné piesty špeciálnej konštrukcie a všetky komponenty, diely a použité materiály sú vystužené, to znamená, že sú drahé.
Veľmi prísne požiadavky sú kladené aj na systémy prívodu paliva a odvodu výfukových plynov. Žiadny dieselový motor nemôže fungovať bez kvalitného a spoľahlivého vstrekovacieho čerpadla – vysokotlakového palivového čerpadla. Zabezpečuje správnu dodávku paliva do každého vstrekovača. Okrem toho dieselové motory využívajú turbíny - s ich pomocou sa výfukové plyny opätovne používajú, čím sa zvyšuje výkon motora.
Diesel má tiež niekoľko problémov:
- zvýšený hluk;
- viac odpadu - palivo je mastnejšie, takže musíte pravidelne vymieňať filtre a monitorovať výfuk;
- problémy so štartovaním, najmä za studena, používa sa výkonnejší štartér, pri poklese teploty palivo rýchlo hustne;
- Opravy sú drahé, najmä palivových zariadení.
Jedným slovom - každému jeho vlastné, dieselové motory sa vyznačujú väčším výkonom a sú spojené s výkonné SUV a nákladné autá. Pre bežného mestského obyvateľa, ktorý dochádza do práce a z práce a cez víkendy cestuje mimo mesta, postačí benzínový motor s nízkym výkonom.
Video zobrazujúce celý princíp fungovania naftového spaľovacieho motora
