Как устроен дизельный двигатель

Двухтактный дизельный двигатель: принцип работы и особенности

как устроен дизельный двигатель

Двухтактный дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Топливо-воздушная смесь сгорает за 2 движения поршня. Цикл завершается всего за 1 оборот коленвала. Такие показатели кажутся впечатляющими, однако существует несколько особенностей работы агрегата, о которых стоит узнать подробнее.

Главным достоинством такого мотора можно считать меньший расход топлива в сравнении с бензиновыми агрегатами. Это происходит за счет одной из особенностей дизельного топлива. Оно плотнее бензина, поэтому при сгорании дает на 15% энергии больше. Это обеспечивается более длинной цепочкой углеродов. Кроме того, технические характеристики таких двигателей стоят наравне с показателями аналогичных двигателей.

Строение

В состав двухтактного дизеля входит картер, совмещенный с коленчатым валом поршень, форсунки, впускные и выпускные окна цилиндра, топливный и водяной насосы. Последний снабжается плунжерным переключателем и датчиком температуры, а также емкостями, которые наполняются водой. Агрегат обеспечивает повышение КПД и за счет улучшенного сгорания топливо-воздушной смеси. Токсичность отходов при этом снижается.

В двухтактном моторе расположена газовая турбина и нагнетатель. Последний отвечает за повышение давления в цилиндрах — это обеспечивает экономию топлива и повышение мощности. Газовая турбина запускает преобразователь энергии тепла в энергию движения.

Продувочный воздух поступает в двухтактный дизельный двигатель несколькими способами — с помощью:

  • насосов;
  • продувочных камер;
  • компрессоров.

Продувка может осуществляться по одной из схем — контурной или клапанно-щелевой.

Стоит отметить, что использование контурной схемы снижает как экономические, так и технические показатели агрегата. Это объясняется тем, что в цилиндрах имеются не продуваемые области.

Цилиндры монтированы вдоль. Каждый из них оснащается выпускными и вентиляционными отверстиями. Газ поступает к турбине через коллектор. Когда поршни двигаются, рабочая камера периодически открывается и закрывается. Коленчатые валы взаимодействуют друг с другом. Это обеспечивается механизмом основной передачи.Топливо при этом сгорает при достаточно высокой температуре.

Для смазки трущихся деталей и подшипников применяется смесь масла и топлива. Она подается в цилиндр и кривошипную камеру. Смазки эти узлы не имеют, поскольку она смылась бы топливом. Именно поэтому к горючему его доливают в определенном соотношении.

При этом для двухтактного дизельного двигателя используется определенное масло. Оно выдерживает продолжительное воздействие высоких температур, способно практически не оставлять после сгорания зольных отложений.

Как работает?

Принцип работы двухтактного дизеля основан на выполнении 2 тактов: сжатие и рабочий ход. Конструкция агрегата позволяет выполнять весь цикл вдвое быстрее, чем в четырехтактных моторах.

Для двухтактных дизельных двигателей принцип работы следующий:

  1. Поршень из НМТ начинает двигаться вверх. В цилиндре имеется воздух. Приходе поршня вверх он сжимается, а когда поршень подходит к ВМТ, впрыскивается порция свежего топлива. При этом горючее самовоспламеняется и осуществляется рабочий ход.
  2. Продукты сгорания толкают поршень, вследствие чего тот движется вниз. Когда поршень доходит до НМТ, осуществляется продувка —воздух замещает продукты сгорания. Это является завершением цикла.

Внизу цилиндра имеются продувочные окна. Они необходимы для процесса продувки. Когда поршень снизу, они открыты. Во время подъема поршня они закрываются. Значительное увеличение показателя мощности двухтактных моторов происходит за счет повышения числа рабочих ходов. Двухтактный дизельный двигатель, принцип работы которого достаточно прост, обладает массой преимуществ.

Мифы о двухтактных дизельных моторах

Существует несколько распространенных мифов касательно двухтактных двигателей:

  1. Слишком медленная работа. В действительности современные моторы с турбонаддувом гораздо эффективнее предыдущих моделей.
  2. Такие моторы слишком громкие. Чтобы этого избежать, необходима правильная настройка двигателя. При правильном выполнении всех настроек работа мотора происходит немногим громче бензинового аналога. Высокий уровень шума свидетельствует о неправильной настройке мотора или его неисправности. Для старых моделей высокий уровень шума — характерная черта, создание появление аккумуляторных систем с высоким давлением существенно снизило уровень шума.
  3. Покупать дизель выгоднее бензина. Это так, но лишь отчасти. Несколько лет назад дизельное топливо стоило намного дешевле бензина, однако сегодня разница составляет всего 10-20%. Основная экономичность заключается в способности теплотворной способности горючего.
  4. Такие моторы плохо заводятся зимой. Раньше проблемы с ними действительно возникали. Однако современные автомобили с дизельными двигателями оснащены быстрым запуском, что снижает время на ежедневные подготовки к поездкам.

Срок службы дизеля превышает бензиновые агрегаты. Он может достигать 400-600 тыс. км.

Каждый двухтактный дизельный двигатель имеет одну отличительную особенность — через окна цилиндров впускается воздух и устраняются отработавшие газы. Когда они выходят через клапан в цилиндре, а воздух поступает через окна, система такой очистки называется клапанно-щелевой.

Подобные системы очистки имеют одну особенность — в цилиндре остается только часть воздуха. Поднимаясь вверх, он частично выходит за пределы мотора. Такую очистку еще называют прямоточной. Она обеспечивает максимальную эффективность очистки двигателя от продуктов сгорания.

Помимо прямоточной продувки существует и петлевая, однако она отличается меньшим качеством очистки. Именно поэтому для современных автомобилей она используется нечасто. Рабочие ходы такого агрегата выполняются в два раза чаще, однако на мощности это сказывается незначительно (она увеличивается в 1,5-1,7 раза). Это объясняется наличием продувки, а также тем, что внутри цилиндра происходит более короткий ход.

Преимущества

Двухтактные дизельные двигатели стали производиться относительно недавно. Такие моторы на сегодняшний день имеют множество модификаций. К примеру, зажигание бывает 2 типов: контактным и бесконтактным.Также отличаются и схемы таких моторов. Применяется двухтактная система на танках, в самолетах, в тяжелой промышленной технике.

Другие достоинства:

  1. Небольшой размер. Для установки агрегата требуется совсем немного места. Такие моторы легко умещаются под капотом транспортных средств.
  2. Небольшая масса. Стандартный турбодизель весит почти в 2 раза больше, чем двухтактный дизельный двигатель.
  3. Значительная экономия топлива. Расход горючего снижен практически в 2 раза по сравнению с обычным дизельным агрегатом.
  4. Простая конструкция. При обслуживании таких двигателей нет необходимости применять специальные технологии.

Такие преимущества выгодно выделяют двухтактные дизельные двигатели на фоне бензиновых собратьев. Имеются у таких моторов и серьезные недостатки.

Недостатки

Небольшое распространение агрегатов объясняется рядом причин. К примеру, детали на такие моторы найти получится с трудом. Именно поэтому выполнить ремонт двухтактного дизельного двигателя становится проблематично. Кроме того, специалистов по обслуживанию таких агрегатов достаточно мало.

Другие недостатки:

  • высокая цена дизельных двигателей и малый выбор моделей;
  • увеличенный расход масла;
  • необходимость установки воздушных фильтров.

Явным недостатком дизелей является использование мощного стартера. На морозе дизельное топливо мутнеет и застывает. Ремонт топливной аппаратуры затрудняется тем, что насосы высокого давления изготавливаются с высокой точностью.

Существенным минусом двухтактных дизелей является невозможность их применения в высокотемпературных режимах. Масло при таких условиях закоксовывается, возникает залегание поршневых колец. Кроме того, из-за недостаточной продувки топливо сгорает не полностью, что сказывается на значении КПД и уровне токсичности.

Итоги

Дизельные двигатели, имеющие два такта, изобретались с одной целью — снизить токсичность отработавших газов, а также увеличить экономичность двигателя, повысить КПД.

Стоит упомянуть о зажигании. Чтобы топливо воспламенилось, необходимо время, поэтому разряд на свече возникает заранее, перед тем, как поршень достигнет ВМТ. Чем быстрее происходит движение поршня, тем раньше должна зажигаться свеча. Существуют специальные устройства, позволяющие менять угол зажигания в зависимости от частоты вращения коленвала.

Источник: http://avtodvigateli.com/vidy/dizelnye/dvuxtaktnyj.html

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

как устроен дизельный двигатель

Рабочий цикл авто с дизельным двигателем отличается тем, что при такте впуска в цилиндр двигателя поступает очищенный  воздух, а не горючая смесь, как в карбюраторном двигателе.

Первый такт — впуск.

Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, через открытый впускной клапан в цилиндр поступает очищенный воздух (из-за разрежения, создаваемого поршнем). Воздух перемешивается с небольшим количеством оставшихся от предыдущего цикла отработавших газов, температура повышается и в конце такта впуска достигает 300—320 К, а давление  0.08—0.09 МПа. Коэффициент наполнения цилиндра 0,9 и выше, т. е. больше, чем у карбюраторного двигателя.

Работа четырехтактного одноцилиндрового дизельного  двигателя:

а — впуск воздуха; б — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск отработавших газов; 1— цилиндр; 2 — топливный насос, 3 — поршень: 4 — форсунка, 5 — впускной клапан, 6 — выпускной клапан

Второй такт — сжатие.

Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Давление и температура воздуха увеличиваются и в конце такта составляют соответственно 3—5 МПа и 800—900 К. Степень сжатия регламентируется исправностью деталей КШМ и равна 17—21.

Третий такт — рабочий ход.

В конце такта сжатия (20—30 градусов угла поворота коленчатого вала ло прихода поршня в ВМТ) с помощью насоса через форсунку в цилиндр под высоким давлением (15—20 МПа) в мелкораспыленном виде впрыскивается порция топлива. Топливо от соприкосновения с нагретым воздухом испаряется, его пары перемешиваются с нагретым воздухом и воспламеняются.

При сгорании топлива, вследствие подвода большого количества теплоты, резко увеличиваются лишение и температура образовавшихся газов. В начале такта расширения давление газов составляет 7—8 МПа. а температура 2100—2300 К. Под действием давления поршень перемешается от ВМТ к НМТ, совершая полезную работу.

Объем цилиндра увеличивается, давление и температура газов снижаются и при подходе поршня к НМТ составляют 0,2-0,4 МПа .

Четвертый такт — выпуск.

Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются через выпускной трубопровод в окружающую среду. В конце такта выпуска давление газов равно 0,11 -0,12 МПа, температура 850—1200.

  После этого рабочий цикл дизеля повторяется.
В двухтактных двигателях время, отводимое на рабочий цикл, используется более полно, так как процессы выпуска и впуска совмещены по времени с процессами сжатия и рабочего хода.

Рабочий цикл происходит за 360 градусов (один оборот коленчатого вала).

При движении поршня от ВМТ к НМТ одновременно происходят процессы расширения и выпуска с продувкой цилиндра, а при обратном движении от НМТ к ВМ1 впуск и сжатие.

Изменения параметров цикла (давление и температура) соответствуют изменениям параметров четырехтактного двигателя.

Сравнение рабочих циклов четырех- , двухтактных двигателей показывает, что при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения коленчатого вала мощность двухтактных двигателей выше в 1.5—1,7 раза. Он проще по конструкции и компактнее.

К недостаткам двухтактного двигателя следует отнести ограниченное время газообмена, что ухудшает очистку цилиндра от отработавших газов, увеличивает потери части свежею заряда, снижает экономичность.

Работа дизельного двигателя, подробнее

Источник: https://www.autoezda.com/-dviglo/6-dizel.html

Принцип действия форкамерного дизельного двигателя

как устроен дизельный двигатель

Как вы знаете, сегодня многие производители ищут варианты того, как увеличить экономичность двигателей внутреннего сгорания. Они нашли один из возможных выходов из этого затруднительного положения. Метод заключается в том, чтобы мотор работал на топливных смесях, содержащих меньший процент горючего.

При таком подходе не только удастся увеличить топливную экономичность, но и, более того, сократить выброс вредных отходов. Но в этом способе есть изъян: когда смесь содержит небольшое количество горючего, она хуже воспламеняется.

Поэтому разработчики пришли к выводу, что для стабильной работы мотора нужен начальный очаг горения, от которого распространение огня произойдёт быстро по всему пространству топливно-воздушного заряда.

По итогу сейчас существуют два варианта получения подобного очага: искра повышенной энергии и послойное распределение смеси (к тому времени, как производится искра образуется легковоспламеняющаяся смесь). Второй путь включает в себя несколько вариантов. Мы же сегодня рассмотрим подробнее вариант под названием форкамерно-факельное зажигание.

Полость, находящаяся в голове цилиндров двигателя внутреннего сгорания, именуется форкамерой, или же предкамерой. Она, используя один или несколько каналов, соединяется с главной камерой сгорания горючего. Этот тип мотора выступает как в формате дизельного, так и бензинового. Вообще промежуточная камера может носить и другое название: вихрекамера.

Исходя из названия, нам становится ясным то, что топливо в такой камере закручивается. Этот эффект содействует лучшему перемешиванию горючего с воздухом.

Но, описывая работу ДВС с форкамерой, важно отметить, что изначально горючее, попадая в предварительную полость, сталкивается с её стеночками и перемешивается с воздухом, в этом этот вид мотора уступает своему подобию.

Воспламеняясь, топливо быстро направляется в ключевую камеру, используя уже известные нам каналы соединения.

Отличным фактором, которым обладают такие каналы, в сравнении со своими аналогами, выступает то, что сечения в них согласованы так, чтобы между форкамерой и ключевым цилиндром создавалась существенная разница давлений.

Топливо разливается по всей площади предкамеры и сгорает там почти полностью. Заключительная фаза – это сгорание горючего в главной камере, точнее сказать его остатков.

Из-за того, что в главном отсеке солярка уже догорает и ей уже не нужно продолжать свой путь, параметры углублений в поршнях небольшие.

Для чего нужна форкамера в двигателе

Теперь разберемся в самом главном вопросе: для чего же нужна форкамера в двигателе?

Первостепенно такая система была создана с той целью, чтобы убрать, пусть и частично, нагрузку на поршни. Это же, в свою очередь, положительно сказалось на общей работе мотора. Более того, выбирая форкамерный двигатель, вы сокращаете количество токсичных отходов, так как, говоря конкретно о нашем случае, солярка полностью сгорает. Делаем из этого вывод – ваши расходы на горючее уменьшатся.

Система форкамерно-факельного зажигания

Основными элементами, составляющими дизельный двигатель с форкамерой, являются:

Примечание: мы будем проходить путь вместе с топливом для того, чтобы полностью понять принцип работы форкамерного двигателя.

  1. Канал ведёт солярку в предкамеру.
  2. Затем проходит секция, предназначенная для переобогащённой смеси.
  3. Клапан самой форкамеры.
  4. Свеча зажигания выполняет свою основную роль (поджог топлива, когда форсунки его впрыскивают).
  5. Одновременно с тем, как от искры загорелось горючее, распредел ГРМ впускает в главную камеру топливо, посредством того, что открывает клапан.
  6. Теперь горючее на финишной прямой – в центральной камере ДВС.

Сейчас, мы надеемся, вам стало ясно, как работает форкамерный дизель и из чего состоит устройство форкамеры.

Плюсы и минусы предкамерных двигателей

Упоминая о двигателях внутреннего сгорания, работающих на бензине, можно с уверенностью заявить об их неэффективности, так как устройство было несовершенным и в движении показало себя с самых худших сторон.

Поэтому никто из производителей не захотел полагаться на такой выбор, и в итоге подобные конструкции сейчас не используются.

Конечно, изначально люди отдавали предпочтение таким аналогам из-за экономичности в расходе топлива и, одновременно с этим, уменьшением токсичности выбрасываемых отходов. Но пользователи поменяли своё мнение, испытав агрегаты на прочность в езде.

Ситуация совершенно иная, если это касается дизельных моторов, которые и являются нашим основным объектом изучения. Плюсами в движке с предкамерным двигателем выступают незначительная дымность силовой установки, не зависимо от способа езды и, что тоже весомо, такие установки не нуждаются в отборном топливе.

Вернёмся к отрицательным сторонам, куда уж без них. Непрогретый мотор плохо запускается. Из-за чего же так происходит? Суть в том, что для стабильного пуска требуется изначально хороший прогрев предкамеры, но, по причине того, что в этой системе устанавливаются электрические калильные свечи, воздух прогревается не в полной мере.

В заключении можно отметить, что принцип работы подобных двигателей имеет мало недостатков, поэтому вы можете смело отдавать ему предпочтение. Приятных поездок и не забывайте оставлять свои комментарии ниже.

Источник: https://drivertip.ru/osnovy/kak-rabotaet-forkamernyy-dizelnyy-dvigatel.html

Дизельный генератор: принцип работы и устройство

Когда на предприятие или в загородный дом приобретается дизельная электростанция, принцип работы данного оборудования требуется изучить в первую очередь. От четкого понимания устройства системы и механизма взаимодействия отдельных ее элементов напрямую зависит правильность эксплуатации конструкции, способность своевременного выявления факта сбоев и отклонений в работе техники..

В составе классического генератора присутствуют: двигатель (работающий, как правило, на дизельном топливе), блок управления и контроля системой, генератор переменного тока, топливная емкость, система охлаждения, смазочное и выхлопное оборудование, аккумулятор с зарядным устройством, регулятор напряжения, а также корпус или рама конструкции, в рамках которой все узлы объединяются воедино..

Двигатели и генераторы.

Стандартная дизельная электростанция имеет принцип работы, основывающийся на использовании дизельного двигателя. Именно эта деталь инициирует активацию системы и обеспечивает выполнение ее основных задач. ДВС в таких системах чаще всего имеет верхнеклапанное устройство, поскольку это решение наиболее компактное, малошумное, надежное и менее токсичное, чем остальные аналоги..

Современные генераторы электричества комплектуются двигателями воздушного и жидкостного охлаждения. Воздушные чаще применимы в быту, в то время как жидкостные подходят для заводских условий. Также по особенностям подачи воздуха в ДВС различают системы с турбонаддувом, без турбонаддува, а также комбинированные с реализованным промежуточным охлаждением и классическим турбонаддувом..

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Где стоит термостат на камазе

Учитывая, что дизельная электростанция характеризуется принципом работы, при котором энергия расширения газов становится механической, а та, в свою очередь, электрической, в этой системе одно из наиболее важных мест отведено альтернатору или генератору переменного тока. Он может быть как синхронным, так и асинхронным.

Данное изделие включает корпус, внутри которого подвижный ротор, вращаемый в статоре (сердечник с обмоткой). Ротор может быть щеточным или бесщеточным, но его задача стандартна: формирование ЭМ-поля. Благодаря этому эффекту в обмотках статора появляется электродвижущая сила, дающая на выходе ток с нужными характеристиками..

Системы обеспечения функциональности двигателя.

Принцип работы любого дизельного генератора заключается в сотрудничестве ДВС и генератора переменного тока. Однако, если двигатель будет пребывать не в лучшем состоянии, это негативным образом скажется на состоянии всей конструкции. Чтобы обеспечить мотору максимальную продуктивность и хорошую работоспособность, производители снабдили его рядом дополняющих структур:

  • охлаждающей (складывается из помпы, бака, трубопроводов; может быть водяной или воздушной, основывающейся на использовании различных хладагентов);
  • запускающей работу двигателя (стартер, пусковой клапан, аккумулятор с зарядкой, компрессор, трубки; комплекс этих элементов помогает без эксцессов активировать двигатель);
  • смазочной (состоит из масляных емкостей, фильтров, радиаторов, маслопроводов и насосов; нейтрализует эффект чрезмерного трения ДВС с соседними элементами);
  • топливной (выполнена с использованием топливников, трубопроводов, насосов; обеспечивает подачу дизеля к двигателю для его последующей переработки);
  • подогревающей (поддерживает термические параметры двигателя на должном уровне, что особенно актуально для систем уличной эксплуатации; включает элементы как вентиляции, так и отопления: змеевики, подогреватели, лампы и т.д.).

Управление оборудованием.

В настоящее время в мире существует несколько вариаций ДЭС: основные (применяются в местах, удаленных от цивилизации или лишенных возможности подключения к централизованным сетям подачи электричества), аварийные (помогают избежать отключения оборудования на объектах, где остановка техпроцесса недопустима), резервные (подстраховочные, актуальны в случае отключения основной сети).. Практически все перечисленные дизельные электростанции имеют схожее устройство и принцип работы, поэтому всем им требуется специальный модуль, позволяющий настраивать систему под конкретные пользовательские задачи или, как минимум, управлять ей. Эта роль отводится панели управления и пультам ДУ. Ключевая функция панели управления – автозапуск оборудования в моменты отсутствия напряжения в основной электросистеме, дополнительные – отслеживание параметров конструкции (давление масла, частота вращения, температура), контроль функционирования ДВС, автоотключение генератора, остановка системы в случае фиксации критических симптомов на отдельных ее участках..

Рама, кожух, станина.

Монтаж элементов электростанции осуществляется на единой платформе. Как правило, она характеризуется наличием рамы (несущая часть + кожух) и заземлителя. Роль этого элемента защитная. Он предохраняет как технику от окружающей среды, так и операторов оборудования от нежелательного контакта с элементами конструкции..

В зависимости от формата станины, изделия могут относиться к числу открытых (актуальны только для использования внутри зданий) или закрытых (подходят для уличной эксплуатации). В специальный защитный противопогодный кожух одевают системы, которым назначена эксплуатация в полевых условиях. Контейнер становится пристанищем генератора в ситуации, если нужно вырабатывать энергию на открытом воздухе при сильном морозе или других критических внешних условиях..

Принцип работы дизельного генератора.

Зная компоненты электростанции, легко представить, как они взаимодействуют друг с другом, обеспечивая на обслуживаемом объекте продуцирование электричества в необходимом объеме..

  1. Ключевая роль в рабочем процессе отводится ДВС. Именно в двигателе происходит сгорание дизеля, поставляемого из топливного резервуара. Образуемые в ходе этого процесса газы расширяются, формируя всплеск энергии, служащей стимулом вращения коленчатого вала. Кривошипно-шатунный механизм позволяет получить из энергии свежеобразованных газов искомую механическую энергию.
  2. Далее полученный вращательный момент передается ротору генератора, который, в свою очередь, отвечает за создание достаточного по мощности электромагнитного поля..
  3. Генератор включается в работу, благодаря чему в его обмотке появляется индукционный переменный ток, который и подается к конечному потребителю электричества..

Таков принцип работы и устройство каждого дизельного генератора. Зная этот несложный процесс, легко диагностировать поверхностные повреждения и поломки.

Например, если оборудование не запускается, есть вероятность, что сломалась топливная система (не подается ДТ), сбоит стартер или система холодного пуска.

Это не значит, что собственник автономной системы генерации электричества должен сразу же чинить конструкцию, однако осведомленность об особенностях функционирования позволяет ему сориентироваться, когда нужно вызывать специалистов для диагностики или ремонта..

Принцип работы передвижного дизельного генератора.

Особой разновидностью техники, используемой для получения электричества в условиях отсутствия подключения к централизованной сети, являются передвижные установки универсального формата.

Они оптимизированы для работы в полевых условиях и имеют несколько отличную от бытовых стационарных модулей конструкцию.

Устройство таких установок предполагает наличие выпрямителей тока, средств пожаротушения, распределительных силовых шкафов, отопительно-вентиляционных блоков, набора кабелей для выполнения подключения, пульта дистанционного управления..

Передвижные электростанции на дизельном топливе могут оснащаться собственной системой передислокации с места на место или же созданы таким образом, чтобы легко транспортироваться автоприцепами: одноосными – если мощность оборудования не превышает 10 киловатт и двухосными, если мощность выше 20 кВт..

Стоит отметить, что принцип работы дизельного генератора мобильного формата аналогичен функционированию стационарных установок.

Источник: https://www.comd.ru/about-company/press-center/articles/dizelnyy-generator-printsip-raboty-i-ustroystvo/

Самые лучшие дизельные двигатели

Консалтинговое агентство J.D. Power Asia Pacific провело исследование. Выяснилось, что четверть всех автомобилей работают на дизельных двигателях. Согласно прогнозам, ежегодно число автомобилей с дизельными двигателями будет расти на 1-2%. Это обусловлено тем, что характеристики таких моторов постоянно улучшаются.

Преимущества и недостатки дизельных двигателей

Дизельный двигатель работает на дизтопливе. Его главные преимущества:

  • Экономичность — потребление топлива такими движками на 30-40% ниже по сравнению с бензиновыми аналогами.
  • Экологичность — в выхлопном газе низкое содержание углекислого газа.
  • Долговечность — дизельные агрегаты служат почти в два раза дольше, чем бензиновые.
  • Простота устройства — в нем не предусмотрена система зажигания, поэтому обслуживание и эксплуатация мотора проще.
  • Низкое потребление масла — солярка выполняет функцию масла, смазывает основные функциональные узлы мотора.
  • Водостойкость — даже при большом количестве конденсата двигатель не теряет технических характеристик.
  • Высокий КПД — в полезную энергию преобразуется 36% энергии, а у бензиновых моторов всего 26%.
  • Низкая вероятность возгорания из-за отсутствия системы зажигания

Кроме того, дизельное топливо пока остается дешевле бензина. Вкупе с низким потреблением топлива мотор позволяет экономить на заправке транспортного средства.

Несмотря на многие преимущества, у дизельных агрегатов есть существенные недостатки. В их числе:

  • Чувствительность к качеству топлива — некачественная солярка быстро уничтожит форсунки.
  • Звук мотора — он громче, чем у бензиновых агрегатов, и прогревать машину придется дольше.
  • Высокая стоимость обслуживания — на 20% выше по сравнению с агрегатами, которые работают на бензине.
  • Чувствительность топлива к морозу — в зимние месяцы приходится использовать специальное топливо с высокой морозостойкостью.

Мини-рейтинг самых лучших дизельных двигателей на рынке

Все лучшие агрегаты можно разделить на несколько групп по странам происхождения:

  • Азиатские. Бренды Toyota и Hyundai постоянно работают над высокими динамическими показателями, при этом не забывают о надежности. Их продукция устойчива к низкому качеству топлива, отличается долговечностью и высоким коэффициентом полезного действия.
  • Американские. Известные компании Chrysler и Ford пытаются совместить важные характеристики: работают над мощностью и экономичностью, при этом стараются уменьшить расход топлива. Их агрегаты мощные и надежные, при этом потребляют мало.
  • Немецкие. Бренды Mercedes и BMW славятся отменным качеством, присущим всем изделиям из Германии. Концерны используют самые современные технологии, поэтому их продукция отличается высокими технологическими показателями и надежностью.

В зависимости от параметров оценки, можно выделить несколько лучших двигателей, работающих на дизеле.

Самый экономичный

От Volkswagen.

Источник: https://www.nipetoil.ru/stati/samye-luchshie-dizelnye-dvigateli

Лада Соляра: история автомобилей ВАЗ с дизельным двигателем

Во-первых, такой мотор сложнее в производстве, чем обычный бензиновый двигатель. Во-вторых, дизели тех лет существенно уступали отто-моторам по удельной мощности и слыли настоящими тихоходами. В-третьих, существовала проблема запуска мотора на солярке в мороз. Да и специфический звук (и запах выхлопа) приводил к тому, что дизель долгие годы оставался уделом советских танкистов и трактористов.

Наконец, была еще одна очень важная причина: в стране с планово-административной экономикой при наличии огромных запасов нефти бензин стоил сущие копейки. Поэтому на «обычном» топливе ездили не только легковые машины, но и грузовики – как «газоны» и ЗиЛы, так и огромные армейские крейсеры. Верх экзотики – УРАЛ-375, работающий на «девяносто третьем» (!) бензине. Как шутили современники, «чтобы прапорщику было, чем заправлять личные Жигули».

При этом легковушки производства СССР дизельными моторами все же оснащались – но не дома, а за рубежом. Бельгийский импортёр Волг уже в 1960 году начал устанавливать на «двадцать первые» несколько разновидностей атмосферных дизелей – разумеется, иностранного производства. Правда, машина при этом «переставала ехать», но в Западной Европе уже 50 лет назад экономия была куда важнее динамики.

Тем не менее, на рубеже восьмидесятых годов и советские конструкторы задумались о дизельном моторе для легковых автомобилей. После грянувшего в 1973 году мощнейшего энергетического кризиса легковой дизель все активнее начали внедрять на автомобили малого и среднего класса – как оказалось, по мощности он уже не так сильно уступал аналогичным «овощным» версиям, работавшим на бензине.

Зато дизель был заметно экономичнее: если легковой автомобиль класса Жигулей в среднем потреблял около 8 литров топлива, то дизель близкой мощности – около 6 литров. При этом версии с наддувом по энерговооруженности вообще не уступали бензиновым моторам, а в части максимального крутящего момента заметно превосходили их.

Было у дизеля и еще одно важное преимущество: в силу большей механической прочности деталей и низких рабочих оборотов ресурс такого агрегата примерно в 1,5–2 раза превосходил аналогичный бензиновый.

А коль уж дизель набирал обороты в Европе, в СССР не могли игнорировать эту тенденцию хотя бы потому, что экспорт легковых машин являлся важной частью валютного дохода страны. Следовательно, впору было заняться «дизельной темой».

«Если «тракторно-танковые» агрегаты в СССР были хорошо известны, то легковыми моторами всерьез практически никто не занимался».

Своя игра

В начале восьмидесятых на ВАЗе занялись разработкой собственного дизеля, причем в Тольятти решили делать так называемый конвертор – мотор, детали которого изготовлены по «бензиновой» технологии, отработанной на проекте двигателя 2108. Единственной существенной проблемой было отсутствие в СССР топливной аппаратуры для малогабаритных и высокофорсированных дизелей.

На фото: ВАЗ-341 в разрезе

Тем не менее уже в середине восьмидесятых на базе блока 2103 был разработан атмосферный дизель объемом 1,45 л и мощностью 55 л. с. Его особенность – предкамерная конструкция, при которой смесеобразование происходит в специальной камере, а не в зоне поршня. Разумеется, никакой управляющей электроники – распределением топлива по цилиндрам ведал классический топливный насос высокого давления.

Конструктивно такой агрегат напоминал «фольксвагеновские» и «фордовские» моторы начала восьмидесятых годов. По современным меркам ВАЗовский дизель, конечно, далёк от идеала, поскольку он не может похвастаться ни высокой мощностью, ни хорошими экологическими параметрами.

Во время доводки двигателя также выяснилось, что он требует куда более высокой точности изготовления и механической прочности деталей – особенно это касалось цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма.

На фото: Чертежи двигателя ВАЗ-341

«Пятерка» с дизельным мотором, получившая индекс 21055, в 1988 году успешно прошла государственные испытания, но Даже несмотря на определённую технологическую унификацию с бензиновыми моторами, запустить в серийное производство дизель на ВАЗе в то время не смогли по целому ряду причин, среди которых не последнее место занимало отсутствие финансовой поддержки со стороны государства. Именно поэтому обернулась обидной неудачей попытка в начале девяностых годов наладить выпуск дизельных моторов на Кировском заводе.

Именно поэтому к «дизельной» теме на ВАЗе всерьез вернулись лишь в 1996 году, причем совместно с предприятием «Барнаултрансмаш».

Для производства в Барнауле в НТЦ ВАЗа разработали целое семейство вихрекамерных дизелей – «базовый» 341 объемом 1,5 л, более мощный 343 (1,8 л) и его турбированная версия с индексом 3431.

Кроме самих моторов в Тольятти подготовили и соответствующие модификации автомобилей. Было принято решение, что дизель будет использоваться на «утилитарно-практичных» моделях – «четвёрке» и Нивах.

Универсалы 21045 и 21048 должны были довольствоваться безнаддувными дизелями 314 и 343 соответственно, в то время как Нивам 21215-50 и 21215-70 полагались лишь 1,8-литровые агрегаты как в атмосферном, так и в наддувном вариантах.

Для тяжелой «длинной» Нивы 21315 планировали использовать лишь 1,8-литровый турбодизель 3431.

После того, как на барнаульском заводе в начале двухтысячного года освоили изготовление дизелей, в опытно-промышленном производстве ВАЗа небольшими партиями начали собирать дизельные «четвёрки» и «пятерки».

Опыт показал, что относительно слабый дизель неплохо подходил степенному тольяттинскому универсалу – динамика по сравнению с обычной «четвёркой» ухудшалась не критично, а экономичность заметно выросла.

Увы, несмотря на технологические ухищрения, механическая прочность поршневой группы барнаульских моторов оказалась далека от желаемой.

В итоге многие дизельные ВАЗы «бегали» до серьезных проблем с «сердцем» каких-то 30–40 тысяч, после чего на поршнях и цилиндрах появлялись повреждения, несовместимые с дальнейшей работой агрегата без капитального ремонта, который сводился к замене блока вместе с поршневой

К топливной аппаратуре производства Bosch вопросов не было. А вот к качеству самого дизельного двигателя

Со временем в Барнауле смогли решить технологические проблемы, и двигатели стали долговечнее.

Да вот только дальнейшего развития дизельная тема не имела: в 2003 году универсал ВАЗ-21045 сняли с производства, а имевшиеся в распоряжении ОПП 500 моторов ВАЗ-341 установили на седаны с индексом 21055.

В общей сложности за несколько лет было выпущено около 6 000 товарных автомобилей ВАЗ с дизельными моторами.

«Впоследствии ни новые владельцы «Барнаултрансмаша», ни АВТОВАЗ легковыми дизелями больше не занимались».

Возникает резонный вопрос – почему? В первую очередь, по финансовым соображениям. Предкамерные атмосферники в нулевые годы стали очевидным анахронизмом как по уровню мощности, так и по экологическим показателям.

Легковые ВАЗы нуждались совсем в другом моторе – тяговитом, экономичном, мощном. Достичь таких требований без разработки конструкции «с чистого листа» с применением самых современных технологий было невозможно, а разработать и освоить такой мотор своими силами в Тольятти сочли нецелесообразным. Увы, на тот момент вероятных технических партнеров, как это было в девяностые с барнаульским предприятием, не наблюдалось, а российский рынок неплохо поглощал и бензиновые ВАЗы.

Чужое сердце

Несмотря на трудную судьбу собственного дизеля, под капотом разных ВАЗов неоднократно оказывались чужие моторы, работающие на тяжелом топливе.

Еще в 1990 году на ВАЗе при участии немецкого импортёра Deutsche Lada решили создать экспортную модификацию Нивы с дизелем производства Volkswagen. Однако немецкий производитель категорически отказался вносить в конструкцию агрегата какие-либо изменения для его адаптации к платформе тольяттинского внедорожника.

«Немцы отказались, а французы согласились: совместно с Peugeot была разработана версия мотора XUD-9L, пригодного для установки на ВАЗ-2121».

В 1993-м по заказу Жана Пока – французского импортера – в подмосковном Чехове на фирме «Лада-Экспорт» (бывший «Автоэкспорт») происходила «пересадка сердца» – установленный в Тольятти «технологический» мотор заменяли 1,9-литровым дизелем Peugeot. Всего для рынков Франции, Испании, Италии и Европы было произведено около 6 000 Нив с французским «сердцем».

Кроме того, занимавшийся «советской темой» итальянец Марторелли также оснащал Нивы моторами VM и FNM.

Увы, как только в Европе ввели нормы Евро-2, мелкосерийное производство дизельных Нив тут же прекратили.

В 1998 году уже на самом ВАЗе совместно с Peugeot и тем же Марторелли предприняли очередную попытку выпуска Нивы с дизелем Peugeot более современной модификации XUD-9SD, однако введение в Европе норм токсичности Евро-3 вновь заставило вазовцев свернуть производство дизельных внедорожников.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как выставить зажигание на мотоблоке

Но не Нивой единой! Существовала и дизельная «девятка»!

Источник: https://www.kolesa.ru/article/lada-solyara-istoriya-avtomobilej-vaz-s-dizelnym-dvigatelem

Дизельный двигатель: устройство и схема работы

Дизельный двигатель – двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Рудольфом Дизелем в 1897 году. Устройство дизельного двигателя тех лет позволяло использовать в качестве топлива нефть, рапсовое масло, и твердые виды горючих веществ. Например, каменноугольную пыль.

Принцип работы дизельного двигателя современности не изменился. Однако моторы стали более технологичными и требовательными к качеству топлива. Сегодня в дизелях используется только высококачественное ДТ.

Моторы дизельного типа отличаются топливной экономичностью и хорошей тягой при низких оборотах коленвала, поэтому получили широкое распространение на грузовых автомобилях, кораблях и поездах.

С момента решения проблемы высоких скоростей (старые дизели при частом использовании на высоких скоростях быстро выходили из строя) рассматриваемые моторы стали часто устанавливаться на легковые авто. Дизели, предназначенные для скоростной езды, получили систему турбонаддува.

Принцип работы двигателя Дизеля

Принцип действия мотора дизельного типа отличается от бензиновых моторов. Здесь отсутствуют свечи зажигания, а топливо подается в цилиндры отдельно от воздуха.

Цикл работы такого силового агрегата можно представить в следующем виде:

  • в камеру сгорания дизеля подается порция воздуха;
  • поршень поднимается, сжимая воздух;
  • от сжатия воздух нагревается до температуры около 800˚C;
  • в цилиндр впрыскивается топливо;
  • ДТ воспламеняется, что приводит к опусканию поршня и выполнению рабочего хода;
  • продукты горения удаляются с помощью продувки через выпускные окна.

От того, как работает дизельный двигатель, зависит его экономичность. В исправном агрегате используется бедная смесь, что позволяет сэкономить количество топлива в баке.

Как устроен дизельный двигатель

Основным отличием конструкции дизеля от бензиновых моторов является наличие топливного насоса высокого давления, дизельных форсунок и отсутствие свечей зажигания.

Общее устройство этих двух разновидностей силового агрегата не различается. И в том, и в другом имеются коленчатый вал, шатуны, поршни. При этом у дизельного мотора все элементы усилены, так как нагрузки на них более высокие.

На заметку: некоторые движки дизельного типа имеют свечи накаливания, которые ошибочно принимаются автолюбителями за аналог свечей зажигания. На самом деле, это не так. Свечи накаливания используются для нагрева воздуха в цилиндрах в мороз.

Обязательно почитайте

Как работают свечи накаливания

При этом дизель легче заводится. Свечи зажигания в бензиновых моторах применяются для воспламенения топливовоздушной смеси в процессе работы двигателя.
Систему впрыска на дизелях делают прямой, когда топливо поступает непосредственно в камеру, или непрямой, когда воспламенение происходит в предкамере (вихревая камера, фор-камера). Это небольшая полость над камерой сгорания, с одним или несколькими отверстиями, через которые туда поступает воздух.

Такая система способствует лучшему смесеобразованию, равномерному нарастанию давления в цилиндрах. Зачастую именно в вихревых камерах применяются калильные свечи, призванные облегчить холодный пуск. При повороте замка зажигания, автоматически запускается процесс нагрева свечей.

Плюсы и минусы дизельного мотора

Как и любой другой тип силового агрегата, дизельный мотор имеет положительные и отрицательные черты. К «плюсам» современного дизеля относят:

  • экономичность;
  • хорошую тягу в широком диапазоне оборотов;
  • больший, чем у бензинового аналога, ресурс;
  • меньшее количество вредных выбросов.

Дизель не лишен и недостатков:

  • моторы, не оснащенные свечами накаливания, плохо заводятся в мороз;
  • дизель дороже и сложнее в обслуживании;
  • высокие требования к качеству и своевременности обслуживания;
  • высокие требования к качеству расходных материалов;
  • большая, чем у бензиновых движков, шумность работы.

Дизельный двигатель с турбонаддувом

Принцип работы турбины на дизельном двигателе практически не отличается от такового на бензиновых моторах. Суть заключается в нагнетании в цилиндры дополнительного воздуха, что закономерно увеличивает количество поступающего топлива. За счет этого отмечается серьезный прирост мощности мотора.

Устройство турбины дизельного двигателя также не имеет существенных отличий от бензинового аналога. Устройство состоит из двух крыльчаток, жестко связанных между собой, и корпуса, внешне напоминающего улитку. На корпусе турбокомпрессоров имеется 2 входных и 2 выходных отверстия. Одна часть механизма встраивается в выпускной коллектор, вторая во впускной.

Схема работы проста: газы, выходящие из работающего мотора, раскручивают первую крыльчатку, которая вращает вторую. Вторая крыльчатка, вмонтированная во впускной коллектор, нагнетает атмосферный воздух в цилиндры. Увеличение подачи воздуха приводит к увеличению подачи топлива и росту мощности. Это позволяет мотору быстрее набирать скорость даже на низких оборотах.

Турбояма

В процессе работы турбина может совершать до 200 тысяч оборотов в минуту. Раскрутить ее до необходимой скорости вращения моментально невозможно. Это приводит к появлению т.н. турбоямы, когда с момента нажатия на педаль газа до начала интенсивного разгона проходит некоторое время (1-2 секунды).

Проблема решается доработкой турбинного механизма и установкой нескольких крыльчаток разного размера. При этом маленькие крыльчатки раскручиваются моментально, после чего их догоняют элементы большого размера. Такой подход позволяет практически полностью ликвидировать турбояму.

Также производятся турбины с изменяемой геометрией, VNT (Variable Nozzle Turbine), призванные решать те же проблемы. В настоящий момент существует большое количество модификаций подобного типа турбин. Коррекция геометрии успешно справляется и с обратной ситуацией, когда оборотов и воздуха становится слишком много и необходимо притормозить обороты крыльчатки.

Интеркуллер

Было замечено, что если при смесеобразовании используется холодный воздух, КПД двигателя увеличивается до 20%. Это открытие привело к появлению интеркуллера – дополнительного элемента турбин, повышающего эффективность работы.

После всасывания воздуха он проходит через радиатор, и в охлажденном состоянии попадает во впускной коллектор. Мы уже публиковали статью, в которой можно подробно ознакомиться со схемой работы интеркуллера.

За турбиной современного автомобиля необходимо должным образом ухаживать. Механизм крайне чувствителен к качеству моторного масла и перегреву. Поэтому смазочный материал рекомендуется менять не реже, чем через 5-7 тысяч километров пробега.

Кроме того, после остановки машины следует оставлять ДВС включенным на 1-2 минуты. Это позволяет турбине остыть (при резком прекращении циркуляции масла она перегревается). К сожалению, даже при грамотной эксплуатации ресурс компрессора редко превышает 150 тысяч километров.

На заметку: оптимальным решением проблемы перегрева турбины на дизельных моторах является установка турботаймера. Устройство оставляет двигатель запущенным на протяжении необходимого времени после выключения зажигания. После окончания необходимого периода электроника сама выключает силовой агрегат.

Строение и принцип действия дизельного двигателя делают его незаменимым агрегатом на тяжелом транспорте, которому необходима хорошая тяга «на низах». Современные дизели с равным успехом работают и в легковых автомобилях, главное требование к которым: приемистость и время набора скорости.

Сложный уход за дизелем компенсируется долговечностью, экономичностью и надежностью в любых ситуациях.

Источник: https://znanieavto.ru/dvs/princip-raboty-dizelnogo-dvigatelya.html

Не заводится или плохо стартует дизель: в чем причины, что делать

Дизельные двигатели активно представлены в массовом автомобильном сегменте на рынке.

Если еще несколько лет подобные моторы использовались, в большинстве своем, на большегрузных автомобилях, сейчас можно встретить все больше «легковушек», оснащенных такими силовыми агрегатами. Как и у бензинового двигателя, у дизеля есть свои проблемы.

Водитель может столкнуться с такой неприятностью, что дизель не заводится. В рамках данной статьи рассмотрим, с чем это чаще всего связано, и что можно сделать с подобной проблемой.

1. Как работает дизельный двигатель 2. Почему не заводится дизель — Низкое качество топлива — Неправильная эксплуатация дизельного двигателя — Нарушение герметичности или засор теплопровода — Езда на холодном моторе — Проблемы с компрессией — Износ элементов мотора

Перед тем как рассматривать основные причины, которые приводят к проблемам при старте дизельного мотора, нужно рассмотреть принцип его функционирования. В отличие от бензинового двигателя, в дизеле топливная смесь в камере сгорания взрывается от сильного сжатия, а не от искры. В процессе работы двигателя мотор сильно нагревается, до 700 градусов по Цельсию и выше.

Процесс работы дизельного двигателя в 4 такта происходит следующим образом: подача топливовоздушной смеси, сжатие, рабочий ход и выпуск отработавших газов.

Почему не заводится дизель

Причин того, что автомобиль с дизельным двигателем не заводится, может быть множество. Рассмотрим самые основные, а также дадим советы, что делать в той или иной ситуации.

Низкое качество топлива

Чтобы дизельный двигатель работал без сбоев, нужно использовать качественное топливо без примесей. Дизельный мотор крайне «придирчив» к качеству топлива, при этом от сезона к сезону оно может отличаться.

Например, если зимой водитель использует «летний» дизель, его автомобиль может не стартовать. Связано это с тем, что «зимний» дизель менее восприимчив к перепадам температуры, и он меньше густеет.

Тогда как «летнее» топливо подвержено проблеме превращения в густую массу при отрицательной температуре окружающей среды. Это приводит к проблемам при заборе насосом дизеля для подачи в двигатель.

Если зимой дизель не заводится, первым делом следует попробовать отогреть автомобиль и запустить мотор. Сделать это можно, если отогнать машину в теплый бокс и подождать некоторое время. Если после отогрева дизельный двигатель запустится, необходимо заменить в нем топливо на менее восприимчивое к перепадам температуры.

 Обратите внимание: Поскольку дизельный мотор крайне восприимчив к качеству топлива, рекомендуется заправлять подобные автомобили на проверенных заправках. Низкокачественное топливо может привести к проблемам не только с пуском двигателя зимой, но и к выходу из строя напорного клапана, который, в свою очередь, при несвоевременном обнаружении проблемы, приведет к повреждению других элементов мотора и необходимости проведения капитального ремонта.

Неправильная эксплуатация дизельного двигателя

Зачастую водители, привыкшие к бензиновым моторам, сталкиваются с проблемами при начале эксплуатации дизеля. Например, распространенной ошибкой является несвоевременная замена масла в двигателе автомобиля. В дизеле в процессе работы выделяется большое количество серы, и такому мотору замена масла требуется каждые 7-8 тысяч километров пробега, а не 10-15, как у бензинового мотора. Если вовремя не менять масло, это может привести к проблемам с поршнями.

Помимо масла, при эксплуатации дизельного мотора важно следить за отсутствием загрязнения топливных элементов и своевременным удалением продуктов горения и другого «мусора» из бака и фильтра. Проводить подобные очистительные работы рекомендуется не реже 1 раза в 15 месяцев.

Нарушение герметичности или засор теплопровода

При использовании некачественного топлива со временем произойдет загрязнение или разгерметизация теплопровода. Если такая проблема имеет место быть, нужно прочистить топливный насос и фильтр, а при их повреждении или сильном загрязнении, потребуется произвести замену компонента.

Езда на холодном моторе

Как уже было сказано выше, дизель, особенно низкокачественный, может сильно густеть при низкой температуре окружающей среды. Поэтому важно не стартовать сразу после запуска двигателя, нужно дать некоторое время на прогрев мотора.

Обратите внимание: При эксплуатации дизельного двигателя при низких температурах, если имеются проблемы с пуском мотора, рекомендуется использовать соответствующие свечи накаливания, входящие в предпусковой механизм силового агрегата.

Проблемы с компрессией

Еще одна причина, почему может не заводиться дизельный мотор, это проблема с компрессией. Помимо проблем со стартом двигателя, на плохую компрессию также указывают и другие симптомы, например:

  • Двигатель работает с перебоями, неровно, трясется в процессе эксплуатации;
  • Несгоревшее топливо приводит к появлению серого дыма;
  • Мощность двигателя становится ощутимо ниже;
  • Мотор работает гораздо более шумно, чем обычно;
  • Увеличивается расход топлива и моторного масла.

Чаще всего плохая компрессия возникает из-за проблем с поршнями. Причиной повреждения поршня может быть использование дизеля низкого качества. Также такая проблема возникает у водителей, которые агрессивно стартуют на светофорах.

Износ элементов мотора

Как и у любого мотора, у дизеля есть свой срок службы, после которого некоторые компоненты начинают нуждаться в замене. При износе элементов двигателя, снижается компрессия, что приводит к обозначенным выше проблемам в работе мотора, а также к сложностям при старте двигателя.

Обратите внимание: Если имеются подозрения на износ компонентов дизельного двигателя, замерьте компрессию. Если она находится на уровне в 20-25 бар, это говорит о наличии проблем.

Среди компонентов мотора, которые могут выйти из строя и привести к проблемам с пуском и работой двигателя, находятся распылители форсунок. Если они износились, из выхлопной трубы повалит черный дым (из-за чрезмерного поступления в цилиндры топлива). Ресурс распылителей около 80 тысяч километров пробега. Если появились симптомы выхода из строя распылителей, необходимо их срочно заменить, иначе из-за них начнутся более серьезные проблемы с двигателем.

(215 голос., 4,53 из 5)

Источник: https://okeydrive.ru/pochemu-ne-zavoditsya-ili-ploxo-zavoditsya-dizelnyj-dvigatel/

Двухтактный дизельный двигатель — как он работает

Сегодня рассмотрим двухтактный дизельный двигатель. К сожалению, большинство людей нашего времени связывают работу дизельных моторов с тракторами, поездами, КамАЗами, строительной и сельскохозяйственной техникой.

Все давно привыкли, что они сильно загрязняют окружающую среду характерными черными выбросами с выхлопной трубы (хотя в наше время, благодаря системе прохождения воздуха, все уже давно не так катастрофично), но даже факт превосходства современных дизельных моторов над бензиновыми двигателями мало кого способен переубедить.

Главным же их преимуществом, многие автолюбители называют меньший расход топлива по сравнению с бензиновыми собратьями. Секрет этого кроется в плотности состава дизельного топлива, которое вырабатывает на 15% больше энергии чем бензин.

Если копнуть еще глубже и взглянуть на молекулярный уровень, то увидим, что происходит это благодаря более длинной цепочке углеродов. Кроме того, по эксплуатационным характеристикам и принципу работы они также ничуть не уступают двигателям с другими топливными системами.

Давайте попробуем в этом убедиться на примере уже упомянутого двухтактного дизельного мотора.

1. Двухтактный дизельный двигатель – принцип работы и устройство

Данный вид двигателей, в настоящее время меньше распространен чем аналогичный четырехтактный, но все же имеет право на существование. Составляющими частями двухтактного дизельного двигателя являются такие два механизма как газовая турбина (служит для преобразования энергии из тепловой в механическую) и специальный нагнетатель (за счет повышения давления в цилиндрах позволяет повысить мощность, снизив при этом количество потребляемого горючего).

Цилиндры данного устройства располагаются горизонтально, друг напротив друга, а процесс работы в каждом из них проходит за один оборот коленчатого вала, включающего в себя два хода поршня. Когда поршень опускается непосредственно к нижней мертвой точке, цилиндр очищается и наполняется свежим воздухом. Происходит это так: вначале, через открывшийся выпускной клапан, отработанные газы выходят из цилиндра, уступая место чистому воздуху, попадающему сюда через открытые поршнем нижние окна.

Окна цилиндров двухтактных двигателей используются как для впуска свежего воздуха, так и для выпуска уже отработанных газов (оконная или щелочная продувка). Если же отработанные газы выпускаются через клапан в цилиндре, а окна предназначены только для впуска чистого воздуха, то такую продувку называют клапанно-щелевой.

При такой системе очистки, не весь поступивший воздух задерживается в цилиндре и поднимаясь верх какая-то его часть выходит за пределы двигателя. Данный процесс назвали прямоточной продувкой цилиндра, обеспечивающий оптимальную очистку от продуктов сгорания. Продувочный воздух попадает в цилиндры одним из трех способов: либо через специальные насосы, либо через кривошипные продувочные камеры, или же с помощью поршневых компресоров.

Когда поршень с нижней точки начинает движение в верх, первым закрывается впускной клапан, а следом и окна, через которые осуществлялась продувка, затем начинается сжатие воздуха. Топливо, подающееся форсункой, которая находится возле верхней мертвой точки, воспламеняется от горячего воздуха, начиная тем самым процесс горения и расширения продуктов сгорания при движении поршня вниз.

Пройдя описанный круг, все снова повторяется. В турбину газы попадают через коллектор, а камера сгорания формируется, тогда, когда поршни очень близко приближаются друг к другу. Коленвалы, в таких двигателях, связываются между собой с помощью шестерен основной передачи, а их движение имеет круговой характер и осуществляется по часовой стрелке.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Почему не заводится камаз

Кроме прямоточной продувки, выделяют еще и петлевую, но ее качество очистки цилиндра значительно ниже, поэтому в наше время она применяется намного реже.Рабочие ходы в двухтактном двигателе случаются в два раза чаще, чем в аналогичном за объемом четырехтактном, но с точки зрения мощности этого особо не заметно (она увеличивается максимум в 1,6 — 1,7 раза), это происходит из-за существования продувки и более короткого рабочего хода внутри цилиндра.

2. Достоинства и особенности двухтактных двигателей

Двухтактный дизельный двигатель впервые увидел свет практически одновременно с четырехтактным, созданным в том же году Н.Отто, а вот двухтактный бензиновый мотор начали применять сравнительно недавно. На сегодняшний день, существует большое количество различных модификаций всех типов двигателей.

Так, например, система зажигания двухтактного мотора может быть как бесконтактной (используется чаще всего), так и контактной, которая еще не успела полностью уйти в историю.

Также, в зависимости от бренда, с его историческими традициями и оценкой нынешних рыночных тенденций, могут отличатся и схемы двухтактных двигателей.

Встречается двухтактная дизельная система в стационарных и тепловозных двигателях, на танках, в недалеком прошлом устанавливалась на самолетах, а сегодня ее не редко используют на тяжелых и габаритных грузовиках, в основном американского производства.

К основным особенностям, отличающим этот вид моторов, от четырехтактных относят:длину одного рабочего цикла (совершается за два хода поршня, один оборот вала).

Благодаря этому, более плавно меняется угол поворота коленчатого вала, что в свою очередь обеспечивает меньшие нагрузки на шатуны, и некоторые детали поршневой группы, повышая запас их прочности;процесс перезарядки цилиндра (в начале сжатия, после такта расширения) с помощью части хода поршня;ограниченное время впуска свежего воздуха и выпуска продуктов горения;другую конфигурацию индикаторной диаграммы;способ продувки (удаление продуктов горения), который проходит путем замены этих продуктов на свежий заряд воздуха. К слову сказать, у аналогичных бензиновых двигателях, в этом случае, вместо воздуха поступает новый заряд горючей смеси.

Тепловой расчет двухтактных моторов проводится точно так же, как и у четырехтактных, исключение становят лишь параметры процессов продувки и впуска.

Для осуществления процедуры расчета во внимание принимаются: температуры окружающей среды и остаточных газов; различные коэффициенты — использования тепла, избытка воздуха, неполноты диаграммы, остаточных газов; давление продувки и окружающей среды; показатели политропного сжатия и расширения, уровень повышения давления; политропное сжатие воздуха в системе нагнетателя.

Что касается достоинств двухтактных дизельных двигателей, то тут следует отметить следующие параметры:

— относительно малый вес двигателя (обычно такая установка весит на 50-60% меньше классического мотора с турбиной);

— довольна простая конструкция, имеющая меньшее количество дополнительных деталей и запасных частей. Этот фактор значительно упрощает принцип работы подобных двигателе, а значит обслуживание и ремонт, также, не составят никакого труда;

— оптимальные габариты, не требующие много места под капотом (отсутствует громоздкая система клапанов и распределительного вала).

3. Недостатки двухтактных двигателей

Как видим, двухтактные дизельные двигатели обладают приличным количеством положительных характеристик, так почему же тогда они не завоевали должную популярность и с каждым годом все больше и больше прекращают эксплуатироваться? Ответ простой. Несмотря на все положительные моменты, эти силовые агрегаты обладают также существенными недостатками, что делает их менее привлекательными по сравнению с четырехтактными собратьями.

В первую очередь, к минусам (по мнению большинства посетителей различных автомобильных форумов) следует отнести большую прожорливость относительно масла, значительная часть которого либо остается в уголках продувочных окон, а затем попадает в выпускную систему, либо сгорает вместе с топливом.

Еще одним отрицательным фактором является слишком высокая температура процесса, происходящего в таком двигателе.

А по другому и быть не может, ведь вспышка в цилиндрах моторов этого вида случается в 2 раза чаще, что соответственно влечет за собой тепловое перенапряжение поршней, головки блока цилиндра и гильз, требующее более серьезного охлаждения, с применением поршней особой конструкции: с жаростойкими вставками и возможностью разбора.

По сравнению с четырехтактными двигателями, условия работы подшипников и коренных, шатунных вкладышей двухтактных моторов более тяжелые, виной чему недостаточный отвод теплоты от соприкасающихся поверхностей. Характерная для двухтактного дизельного двигателя односторонняя система нагрузок, также, уменьшает количество масла, прокачиваемого между рабочими поверхностями. Справится с этим можно применив более мощный масляный насос, но из-за его габаритов и веса это довольно непрактично.

Следующий недостаток двухтактных дизелей — это повышенный расход воздуха, проявивший себя при использовании танков советского времени Т-64 и Т-80УД (Т-84), которые были оснащены подобными моторами 5ТДФ (имеющие 700 л.с.) и 6ТДФ-2 (обладающий 1200 л.с.). Если место эксплуатации сильно запыленное, это приведет к довольно быстрому засорению фильтров.

Кроме того, двухтактные дизельные двигатели, несмотря на свою относительную простоту, требуют более сложных расчетов проектирования, а учитывая, что работы с ними, во многих странах прекращены еще со средины 60-х годов, некоторые части происходящих в них процессов остаются малоизученными.Вышеописанные недостатки дизельных двухтактных двигателей кратко можно выразить в следующих пунктах:

— высокая стоимость, как двигателя в целом, так и отдельных его деталей, за счет ограниченного количества компаний, занимающихся их производством;

— полное отсутствие соответствующих станций технического обслуживания, специалисты которого могли бы осуществить полноценный ремонт таких моторов;

— высокое потребление масла, особенно при интенсивном использовании;

— отсутствие запасных частей и сменных деталей в свободной продаже.

Источник: https://auto.today/bok/2350-dvuhtaktnyy-dizelnyy-dvigatel.html

Диагностика Погрузчика – Дизельный Двигатель

Дизельный двигатель вилочного погрузчика имеет ресурс примерно 15 00 моточасов, что бы максимально увеличить его срок эксплуатации стоит обращать внимание на некоторые нюансы

ЧЕРЕЗМЕРНЫЙ ШУМ

Размеренный басоватый рокот в тракторном стиле — узнаваемый признак работы дизельного погрузчика. Его создает топливное оборудование, основу которого составляет ТНВД. Любое отклонение от привычной «мелодии» говорит о возникновении неполадок силовой установки. Оператор с большим опытом без труда определит изменения и выявит причину их появления.

Чтобы понять природу стуков и шумов, которые исходят от ГРМ, кривошипно-шатунного механизма и подшипников разных систем силовой установки применяют акустический либо электронный стетоскоп, оснащенный щупом для удобной работы со всеми элементами дизеля. Способ аналогичен диагностике бензинового мотора.

В любом случае, появление нехарактерных звуков — серьезный повод провести диагностику дизельного погрузчика.

ПРИЧИНЫ ДЫМА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Для определения повышенной дымности силового агрегата используется специальное оптическое оборудование. Причинами появления дыма может быть множество факторов:

  • некачественное горючее;
  • неправильная регулировка клапанов и топливных элементов;
  • залегание, сбой либо чрезмерный износ поршневых колец.
  • проверка ТНВД

 Что касается дизеля, то дымление дымлению – рознь. Одно дело, когда дымит новый китайский погрузчик, а другое – когда дымит toyota 8FD15 c двигателем 1DZ-II

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ РЕСУРС ДВИГАТЕЛЯ ВИЛОЧНОГО ПОГРУЗЧИКА

Определить состояние погрузчика с дизельным двигателем можно с помощью обычной перегазовки. Сначала необходимо запустить мотор и прогреть рабочей температуры. После этого 2-3 раза нажать на педаль акселератора и отпустить, дождавшись холостых оборотов. Для старого двигателя появление небольших клубов сажи считается нормой.

Густой дым черного цвета — характерный симптом некорректного функционирования топливной аппаратуры либо некачественной солярки. Если из выхлопной трубы идет дымок сизого оттенка существует большая вероятность того, что мотор «потребляет» много масла. Иногда от этого удается избавиться заменой синтетического масла на полусинтетические более высокие качества. Однако чаще всего по аналогии с бензиновым мотором причиной появления дыма становятся поршневые кольца и маслосъемные колпачки.

НЕДОСТАТОЧНЫЙ РАСПЫЛ ФОРСУНОК

Распыление горючего в цилиндры двигателя происходит под высочайшим давлением. Даже небольшой сбой в этом процессе вызывает неполадки в работе силовой установки. Если форсунке что-то мешает обеспечить впрыск необходимого объема солярки открывается специальный клапан, благодаря чему излишки горючего направляются в сливную магистраль, что приводит к снижению давления в топливной системе.

Самый простой метод диагностики состояния топливной аппаратуры дизельного двигателя — определение объема горючего, которое перемещается от форсунок в «обратку». С этой целью нужно взять несколько медицинских шприцев объемом 20см3 — их количество должно соответствовать числу цилиндров.

Далее необходимо, выдвинув поршни шприцев, соединить их со сливными каналами форсунок. Следующим этапом запускаем мотор и даем ему поработать на холостом ходу 6-7 минут. После этого определяем объем топлива в каждом шприце. Для нормально работающего двигателя оптимальный показатель — до 5 мл солярки.

Если горючего оказалось больше

это может быть признаком засорения игл форсунок либо симптомом иных неполадок системы впрыска.

Если существует возможность, можно отогнуть путепровод и достать устройство для распыления из цилиндра и визуально оценить его работу. Кроме того, диагностику форсунок проводят на стенде. В этом случае проверяется качество распыла.

СНИЖЕНИЕ МОЩНОСТИ

Падение мощности дизеля погрузчика может быть обусловлено сбоями в работе топливной аппаратуры или потерей компрессии. В случае невозможности мотора выйти на необходимые параметры мощности без влияния холода или замены горючего — нужно провести полную диагностику, чтобы исключить скорейшую гибель силового агрегата.

ПРОБЛЕМЫ С ЗАПУСКОМ

Еще одной причиной диагностики топливной аппаратуры выступают проблемы с ее запуском силовой установки при условии, что свечи находятся в исправном состоянии, батарея заряжена, а за окном положительная температура.

Чтобы определить источник проблемы нужно попытаться прокрутить коленвал вручную.

В случае присутствия серьезного сопротивления, требующего значительного усилия, при условии давнего проведения капитального ремонта и замены компрессионных колец возникает серьезный повод заказать диагностику дизеля.

ДИЗЕЛИНГ

Достаточно большая проблема, которая заключается в продолжающихся вспышках в цилиндрах мотора после отключения подачи горючего. В ряде случаев двигатель идет «вразнос», активно поглощая моторное масло. Появление легкого «дизелинга» можно увидеть в том, что силовой агрегат после прекращения поступления солярки еще 2-3 секунды продолжает работать.

Это явление может быть обусловлено несколькими факторами — выход за рамки рабочих температур дизеля (вызывается множеством причин), уменьшение компрессии, неполадки клапанов форсунок, чрезмерная закоксованность головки блока цилиндров и поршней.

Независимо от обстоятельств, вспышки в цилиндрах вслед за отключением подачи горючего — повод для особого внимания со стороны оператора.

Если удастся вовремя обнаружить факторы, влияющие на дизелинг, можно избежать более крупного и дорогостоящего ремонта.  

Мы описали основные признаки неправильной работы дизельного двигателя вилочного погрузчика, если Вам требуется выездная диагностика, ремонт или запасные части для погрузчика обращайтесь по телефону 8-800-511-59-41, info@ndetal.com .

Источник: https://ndetal.com/blog/poleznaia-informacia/2019/06/10/diagnostika-pogruzchika-ndash-dizel-nyy-dvigatel

Системы впрыска дизельных двигателей

Дизельный двигатель работает за счет самовоспламенения топлива, поданного под высоким давлением. Однако распылить топливо в цилиндре дизеля — нетривиальная задача, которую конструкторам приходится решать уже больше века. О том, какие сегодня используются системы впрыска дизельных двигателей, как они устроены и как работают, читайте в этой статье.

Особенности работы топливной системы дизельного двигателя

особенность дизельного двигателя заключается в том, что в нем используется принцип самовозгорания топлива под действием сжатого и нагретого в цилиндре воздуха. Для успешного возгорания необходимо произвести подачу топлива в цилиндр примерно в конце такта сжатия, а так как воздух в цилиндре сильно сжат, топливо тоже должно быть подано под высоким давлением — на практике в разных двигателях топливо впрыскивается под давлением от 100 до 2500 атмосфер.

С другой стороны, мало просто подать топливо в цилиндр — это необходимо сделать так, чтобы обеспечить наилучшие условия для самовозгорания и наиболее полного сгорания. Самый простой и эффективный способ — распылить топливо в цилиндре с помощью форсунки.

Таким образом, в дизельных двигателях используются системы впрыска топлива, и все они, независимо от типа, имеют два основных компонента: топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки. А отличия систем заключаются в устройстве насоса и форсунок, их расположении и наличии дополнительных компонентов.

Существует несколько типов систем впрыска дизельных двигателей, среди которых наибольшее распространение получили следующие:

— Системы с рядным ТНВД; — Системы с ТНВД распределительного типа; — Системы с насос-форсунками;

— Аккумуляторные системы типа Common Rail («Общая магистраль»).

При этом все системы имеют большое число разновидностей, однако мы расскажем только о самых популярных типах.

Рядный ТНВД

Рядный ТНВД — наиболее простое решение, которое активно используется на протяжении многих десятилетий и даже сегодня пользуется высокой популярностью. По сравнению с другими системами, рядный насос громоздок и тяжел, поэтому он широко используется только на мощных автомобильных и тракторных двигателях.

Основу рядного ТНВД составляют плунжерные пары, число которых равно числу цилиндров. В общем случае, плунжерная пара представляет собой цельнометаллический цилиндр (плунжер), движущийся в гильзе.

Двигаясь вверх, плунжер сжимает топливо, по достижении определенного давления открывается нагнетательный клапан, который выпускает сжатое топливо — оно направляется к форсунке, которой впрыскивается в цилиндр.

Двигаясь в обратную сторону, плунжер открывает впускной канал, и пространство над ним наполняется новой порцией топлива. Для заполнения плунжерной пары топливом служит специальный подкачивающий насос.

Плунжеры приводятся в движение кулачковым валом по типу распределительного вала двигателя. Вал приводится в движение двигателем, ТНВД связан с двигателем через муфту опережения впрыска, которая позволяет настраивать работу насоса в зависимости от оборотов и тактов двигателя.

ТНВД распределительного типа по устройству в целом повторяет рядный ТНВД, однако в нем используется только одна или две плунжерных пары (одна пара может обслуживать от 2 до 6 цилиндров). Принцип работы распределительного насоса сводится к тому, что плунжер двигается не только вверх и вниз, но и одновременно вращается вокруг оси и поочередно открывает выпускные отверстия, через которые топливо под давлением подается к цилиндрам.

Более современный и эффективный тип распределительного ТНВД — роторный. В нем используется ротор с установленными плунжерами (от 2 до 4, они движутся навстречу друг другу), который вращается и распределяет топливо по цилиндрам.

Распределительный насос компактен и легок, однако он требует более тщательной настройки, поэтому сегодня для его управления широко применяются электронные регуляторы.

Название «насос-форсунка» говорит само за себя — в ней объединены форсунка и насосная секция, в основе которой лежит все та же плунжерная пара. Преимущество такого решения в том, что оно позволяет легко регулировать подачу топлива в каждый цилиндр, а при выходе из строя одного насоса остальные останутся в строю.

Насос-форсунка имеет большое преимущество, так как управлять ею можно с помощью распределительного вала двигателя, который расположен в головке цилиндров, то есть — там же, где и форсунки. Так что здесь не нужно использовать отдельную систему привода, а достаточно использовать уже имеющийся вал ГРМ.

Насос-форсунка достаточно широко используется на дизельных двигателях грузовых автомобилях, а также на двигателях внедорожников.

Common Rail — самая современная система впрыска топлива, которая может обеспечить наилучшие характеристики работы двигателя. Эта система стала использоваться с конца 1990-х годов компанией Bosch, и к сегодняшнему дню ею оснащается практически три четверти всех сходящих с конвейеров дизельных двигателей.

Отличительная черта Common Rail — наличие так называемого аккумулятора, в котором топливо находится под постоянным высоким давлением и из него подается к форсункам. Аккумулятор — это общая топливная магистраль (это отражено в названии Common Rail, что переводится с английского, как «общая магистраль») или топливная рампа, в которую топливо нагнетается с помощью ТНВД.

Наличие аккумулятора позволяет значительно улучшить впрыск топлива через форсунки (так как они работают под постоянным давлением и только открываются в необходимые моменты, причем за один такт может производиться до 9 впрыскиваний), а также упростить ТНВД и другие детали системы впрыска.

На современных двигателях Common Rail полностью управляется электроникой. Блок управления на основе данных с нескольких датчиков определяет количество подаваемого топлива, моменты его подачи в цилиндры и т.д. Это позволяет достичь наилучшей работы двигателя и снизить его токсичность на всех режимах.

Права на технологию Common Rail принадлежат компании Bosch.

Еще в этом разделе

Источник: http://www.autoopt.ru/articles/products/3590558/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Эксперт по технике
Как сделать минитрактор переломку

Закрыть