Принципът на работа на дизелов двигател, устройство, конструктивни характеристики и неговите видове
Когато чуете думата "дизел", какви асоциации възникват веднага? Няма да сгрешим, ако кажем, че повечето имат КамАЗ, който дими от изгорели газове, управляван от шофьор с подплатено яке. И ако навън все още е студено, тогава селянинът винаги има в ръцете си горелка, с която се опитва да затопли резервоара на камиона. Образът, разбира се, е здраво засаден в съзнанието. И трябва време, за да изчезне. Освен това всеки ден по нашите пътища се движат все по-красиви и модерни дизелови автомобили. Но за да разсеем окончателно мита, нека видим как работи дизеловото "сърце" и какви дизайнерски характеристики има.
Първо, малко за предимствата на дизеловото "сърце". Такъв двигател е по-икономичен, има висок въртящ момент и това важи за целия диапазон на скоростта. Това става особено важно при работа при ниски скорости. Освен това ефективността на такъв двигател е по-голяма от тази на бензинов агрегат. Всички тези характеристики на дизелов двигател са добре разбрани от производителите на автомобили, знаейки, че такъв агрегат е идеален за превозно средство с висока проходимост, което трябва да работи в трудни и трудни условия. Не е изненадващо, че в линията на джипове, произведени от всяка компания, има и дизелови модификации. И обикновено не е само един модел.
Дизеловите двигатели в края на 90-те години придобиха втори вятър. И това се случи поради факта, че те бяха значително подобрени. Например, електронното управление беше въведено в системата за подаване на гориво и управление на двигателя. Следователно съвременните дизелови агрегати се доближиха до своите събратя, работещи с бензин. И в някои отношения, например, надеждността на ефективността, те дори ги надминават.
Принципът на работа на дизеловия агрегат
Може да изглежда, че структурно бензиновите двигатели и дизеловите двигатели не се различават. Виждаме същите цилиндри, бутала, биели. Но все пак има разлика. И това е фундаменталната разлика. Разликата е в това как се образуват гориво-въздушните смеси, как се запалват и след това изгарят. В бензинов агрегат първо се образува смес във всмукателната система. След това се подава в цилиндъра, където веднага се запалва от искра на свещ. Работата на дизелов двигател е различна - въздухът и горивото се подават независимо един от друг, т.е. отделно. Първо в цилиндъра се вкарва чист въздух и той се компресира. По време на компресията се получава нагряване до 700-800 градуса С. След това дюзите под налягане подават гориво в камерата и тя веднага се запалва.
Спонтанно запалване се получава благодарение на налягането в цилиндъра, което се увеличава. Ето защо дизеловият агрегат е по-шумен и по-твърд при работа. Но това има свой собствен плюс - можете да използвате по-евтино гориво в сравнение с бензина и това спестява пари. Особено днес, в съвременните дизелови автомобили, проблемите с излишния шум, както и трудностите при студен старт, са почти елиминирани.
Видове дизелови двигатели
Дизеловите агрегати са разделени по тип. Основната разлика е в конструктивните характеристики на горивните камери. Има двигатели с неразделена горивна камера. Наричат се още агрегати с директно впръскване. В тях горивото се подава в пространството над буталото; горивната камера е разположена в буталото. Днес такива двигатели са значително модернизирани поради въвеждането на горивни помпи с високо налягане, както и поради факта, че се появи двустепенно впръскване на гориво и електронно управление на всички процеси, като например оптимизация на горенетогориво. Сега подобрените двигатели с директно впръскване започнаха да работят по-уверено при 4500 об / мин, шумът им намаля, ефективността се увеличи, започнаха да вибрират по-малко.
Вторият вид дизелови двигатели – т.нар. вихрова камера. Най-често се среща на автомобили. Каква е основната характеристика на такива дизелови двигатели? Имат разделена горивна камера. Тези. горивото се подава по различен начин - към допълнителна камера, а не директно към цилиндъра. Най-често такава камера се намира в главата на цилиндъра. Веднъж попаднал в камерата, въздухът се завихря по-интензивно – оттам и името – „вихър“. Това води до факта, че дизеловото гориво се запалва спонтанно по-добре. Цилиндърът и камерата са свързани с канал.
И накрая, третият тип двигатели - предкамерни дизелови двигатели. Те са най-рядко срещани и основната им разлика е специална предкамера, която е свързана към всеки от цилиндрите чрез няколко малки канала. Този дизайн на двигателя дава по-висок ресурс, токсичността и шумът на двигателя са намалени.
Горивна помпа за високо налягане
Разбрахме, че горивната система на дизеловия двигател е основната разлика в неговия дизайн. Надеждността на работа и икономическата ефективност зависят от захранването с гориво. Задачата на системата е да доставя строго дозирано гориво. Освен това, това трябва да се направи в предварително определено време с предварително определено налягане. Ето защо системата за подаване на гориво в дизелов двигател е скъпа система. Състои се от три важни компонента: горивна помпа за високо налягане (TNVD), горивен филтър и инжектори.
Устройство за дизелов инжектор
Дюзата на дизеловия двигател е важен елемент в дизеловия двигател - в горивната му система. Работейки в "двойка" с помпата, дюзата доставя дозирани порции гориво в горивната камера. При отваряне на дюзатаналягането може да се регулира и след това работното налягане ще се промени в системата. Типът на пулверизатора също е важен - от него ще зависи формата на горивната горелка. Какво влияе върху запалването и последващото изгаряне. По правило има два вида дюзи - с многодупков разпределител, както и с типов.
Дюзата на дизелов агрегат работи в трудни условия - иглата на пръскачката трябва да се движи два пъти по-малко от оборотите на двигателя, докато пръскачката има директен контакт с горивната камера. Ето защо пръскачката с дюзи е изработена от особено топлоустойчиви материали и към тяхното производство се налагат специални изисквания, например повишена точност.
Филтър за дизелов двигател
Този елемент е доста прост, но филтърът е най-важният елемент в дизеловия двигател. Освен това за всеки конкретен тип двигател той трябва да е подходящ както по параметри, така и по характеристики: по отношение на производителността, по отношение на фиността на филтриране. Една от задачите на филтъра е да отделя и премахва водата. За това има долна пробка за източване. Често в горната част на филтъра, точно на корпуса, се поставя ръчна помпа, която може да се използва за изпомпване на ненужния въздух от системата. По-рядко върху филтъра се поставя електрически нагревател, което опростява стартирането на дизелов двигател. Неговата задача е да предотврати навлизането на парафини във филтъра, които се образуват при минусови температури от кристализацията на дизеловото гориво.
Дизелов двигател с турбокомпресор
Турбокомпресорът може значително да увеличи мощността и ефективността на дизеловия двигател. Благодарение на тази опция в цилиндрите се впръсква повече въздух, така че подаването на гориво се увеличава по време на работния цикъл. В резултат на това се увеличава и мощността на дизеловия двигател. При дизелов двигател отработените газове саналягане 1,5-2 пъти по-високо от това на бензина.
Благодарение на това турбината може да изпомпва повече въздух в цилиндъра директно от ниски обороти, избягвайки т.нар. "турбо", които са характерни за бензиновите турбо двигатели. Друг плюс е, че дизеловият агрегат няма дроселна клапа и това позволява да се напълнят максимално цилиндрите с въздух, без да се използва сложна система, която управлява турбината. Често на двигателите се монтира интеркулер - система, която охлажда въздуха под налягане на междинен етап. В резултат на това цилиндрите се пълнят с въздух още повече и мощността се увеличава с допълнителни 15-20%.