Дизельный двигатель принцип работы: Принцип работы дизельного двигателя — фото и видео процесса

Дизельный двигатель – принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

• 1 Конструкция
• 2 Пути развития
• 3 Важность комплектации турбинами
• 4 Преимущества и недостатки
• 5 Стоит ли покупать
• 6 Мифы и заблуждения
• 7 Симптомы и причины неисправностей
• 8 Правильная эксплуатация

Давно уже прошли времена, когда в индустрии гражданских автомобилей дизельный двигатель считался во многом компромиссным «меньшим братом» бензиновых моторов.

Благодаря особенностям дизельного топлива, такой тип ДВС имеет ряд очевидных преимуществ.

Сильные стороны настолько явны, что даже отечественные конструкторы ломали голову по внедрению этой технологии.

Сейчас такие моторы имеют Газель Next, УАЗ Патриот. Более того, были попытки установки дизельного двигателя на Ниву. К сожалению, выпуск ограничился небольшими экспортными партиями.

Позитивные факторы позволили дизельному двигателю завоевать популярность в каждом из автомобильных сегментов. Речь идёт о четырехтактной конфигурации, поскольку двухтактный дизельный двигатель не получил широкого применения.

Конструкция

Принцип работы дизельного двигателя заключается в преобразовании возвратно-поступательных движений кривошипно-шатунного механизма в механическую работу.

Способ приготовления и воспламенения топливной смеси – это то, чем отличается дизельный двигатель от бензинового. В камерах сгорания бензиновых моторов, приготовленная заранее топливно-воздушная смесь воспламеняется с помощью подаваемой свечой зажигания искры.

Особенность дизельного двигателя заключается в том, что смесеобразование происходит непосредственно в камере сгорания. Рабочий такт осуществляется путем впрыскивания под огромным давлением дозированной порции топлива. В конце такта сжатия реакция нагретого воздуха с дизтопливом приводит к воспламенению рабочей смеси.

Двухтактный дизельный двигатель имеет более узкую сферу применения.
Использование одноцилиндрового и многоцилиндрового дизелей такого типа имеет ряд конструктивных недостатков:

• неэффективную продувку цилиндров;
• повышенный расход масла при активном использовании;
• залегание поршневых колец в условиях высокотемпературной эксплуатации и прочие.

Двухтактный дизельный двигатель с противоположным размещением поршневой группы имеет высокую первоначальную стоимость и очень сложен в обслуживании. Установка такого агрегата целесообразна лишь на морских судах. В таких условиях, благодаря небольшим габаритам, малой массе и большей мощности при идентичных оборотах и рабочем объеме, двухтактный дизельный двигатель более предпочтителен.

Одноцилиндровый агрегат внутреннего сгорания широко применяется в домашнем хозяйстве в качестве электрогенератора, двигателя для мотоблоков и самоходных шасси.

Такой тип получения энергии налагает определённые условия на устройство дизельного двигателя.

Он не нуждается в бензонасосе, свечах, катушке зажигания, высоковольтных проводах и прочих узлах, жизненно необходимых для нормальной работы бензинового ДВС.

В нагнетании и подачи дизтоплива участвуют: топливный насос высокого давления и форсунки. Для облегчения холодного пуска современные моторы используют свечи накала, которые предварительно подогревают воздух в камере сгорания. Во многих автомобилях в баке устанавливается вспомогательный насос. Задача топливного насоса низкого давления в том, чтобы прокачать топливо от бака к топливной аппаратуре.

Пути развития

Инновации дизельного двигателя заключаются в эволюции топливной аппаратуры. Усилия конструкторов направлены на то, чтобы добиться точного момента впрыска и максимального распыления топлива.

Создание топливного «тумана» и деление процесса впрыска на фазы позволило достигнуть большей экономичности и повышения мощности.

Наиболее архаичные экземпляры имели механический ТНВД и отдельную топливную магистраль к каждой форсунке.

Устройство двигателя и ТА такого типа обладали большой надежностью и ремонтопригодностью.

Дальнейший путь развития заключался в усложнении ТНВД дизельного двигателя. В нем появились изменяемые моменты впрыска, множество датчиков и электронное управление процессами. При этом использовались все те же механические форсунки. В таком типе конструкции давление впрыскиваемого топлива было от 100 до 200 кг/см².

Следующим шагом было внедрение системы Common raіl. В дизельном двигателе появилась топливная рампа, где может поддерживаться давление до 2 тыс. кг/см². ТНВД таких моторов стали значительно проще.

Основная конструктивная сложность заключается в форсунках. Именно с их помощью регулируется момент, давление и количество ступеней впрыска. Форсунки системы аккумуляторного типа очень требовательны к качеству топлива. Завоздушивание такой системы приводит к быстрому выходу из строя ее основных элементов. Дизельный двигатель с Common rail работает тихо, потребляет меньше топлива и имеет большую мощность.

За все это приходится платить меньшим ресурсом и более высокой стоимостью ремонта.

Еще более высокотехнологичной является система с применением насос-форсунок. В ТА такого типа форсунка соединяет в себе функции нагнетания давления и распыления топлива. Параметры дизельного двигателя с насос-форсунками на порядок выше аналоговых систем. Впрочем, как и стоимость обслуживания и требования к качеству топлива.

Важность комплектации турбинами

Большинство современных дизелей комплектуются турбинами.

Турбонаддув – это эффективный способ повысить мощностные характеристики автомобиля.

Благодаря повышенному давлению выхлопных газов, использование турбин в паре с дизельным ДВС заметно повышает приёмистость и уменьшает расход топлива.

Турбина – далеко не самый надёжный агрегат автомобиля. Больше 150 тыс. км они зачастую не ходят. Это, пожалуй, её единственный минус.

Благодаря электронному блоку управления двигателем (ЭБУ), дизельному двигателю доступен чип тюнинг.

Преимущества и недостатки

Существует ряд факторов, которые выгодно отличают дизельные двигатели:

• экономичность. КПД в 40% (до 50% с применением турбонаддува) просто недосягаемый показатель для бензинового собрата;
• мощность. Практически весь крутящий момент доступен на самых низких оборотах. Турбированный дизельный двигатель не имеет ярко выраженной турбоямы. Такая приёмистость позволяет получить настоящее удовольствие от вождения;
• надежность. Пробег самых надежных дизельных двигателей доходит до 700 тыс. км. И все это без ощутимых негативных последствий. Благодаря своей безотказности, дизельные ДВС ставят на спецтехнику и грузовики;
• экологичность. В борьбе за сохранность окружающей среды дизельный двигатель превосходит бензиновые моторы. Меньшее количество выбрасываемого СО и использование технологии рециркуляции выхлопных газов (EGR) приносят минимум вреда.

Недостатки:

• стоимость. Комплектация, оснащённая дизельным двигателем, будет стоить на 10% больше, чем такая же модель с бензиновым агрегатом;
• сложность и дороговизна обслуживания. Узлы ДВС выполнены из более прочных материалов. Сложность устройства двигателя и топливной аппаратуры требует качественных материалов, новейших технологий и большого профессионализма в их изготовлении;
• плохая теплоотдача. Большой процент КПД значит то, что при сгорании топлива происходят меньшие потери энергии. Другими словами, выделяется меньше тепла. В зимнее время года эксплуатация дизельного двигателя на короткие расстояния будет негативно сказываться на его ресурсности.

Рассмотренные минусы и плюсы не всегда уравновешивают друг друга. Поэтому вопрос о том, какой из двигателей лучше, будет стоять всегда. Если вы собираетесь стать владельцем такого автомобиля, учтите все особенности его выбора. Именно ваши требования к силовой установке будут тем фактором, который решит что лучше: бензиновый или дизельный двигатель.

Стоит ли покупать

Новые дизельные автомобили – это тот вид приобретения, который будет приносить только радость. Заправляя автомобиль качественным топливом и делая ТО согласно нормативным предписаниям, вы 100% не пожалеете о покупке.

Но стоит учитывать тот факт, что дизельные авто на порядок дороже своих бензиновых аналогов. Вы сможете компенсировать эту разницу и в последующем экономить только тогда, когда будете преодолевать большой километраж. Переплачивать с целью проезжать в год до 10 тыс. км. попросту не целесообразно.

Ситуация с б/у автомобилями немного иная. Несмотря на то, что дизельные двигатели отличаются большим запасом прочности, со временем сложная топливная аппаратура требует к себе повышенного внимания. Цены на запчасти к дизельному двигателю возрастом свыше 10 лет действительно удручающие.

Стоимость ТНВД на бюджетный автомобиль Б класса возрастом 15 лет может повергнуть в шок некоторых автолюбителей. К выбору авто с пробегом свыше 150 тыс. нужно относиться очень серьезно. Перед покупкой лучше сделать комплексную диагностику в специализированном сервисе. Так как низкое качество отечественного дизтоплива очень пагубно сказывается на ресурсе дизельного двигателя.

В этом случаи решить, какому двигателю лучше отдать предпочтение, поможет репутация производителя. К примеру, модель Mercedes-Benz OM602 по праву считается одним из самых надёжных дизельных двигателей в мире. Покупка автомобиля с подобным силовым агрегатом станет выгодным вложением на долгие годы. Многие производители имеют подобные «удачные» модели силовых установок.

Мифы и заблуждения

Несмотря на распространенность автомобилей с дизельным двигателем, в народе до сих пор существуют предрассудки и непонимание. «Тарахтит, зимой не греет, а в большой мороз не заведёшь, летом не едет, а если что-то поломается, так ещё поискать нужно мастера, который за космические деньги отремонтирует всё», – примерно такие слова можно услышать иногда от «опытных» автолюбителей. Всё это отголоски прошлого!

1. Благодаря современным технологиям, только рокот холостого хода позволяет отличить дизельные двигатели от бензиновых. В движении, когда шум дороги нарастает, разница не ощутима.
2. Для улучшения запуска и прогрева в холодное время года в современных автомобилях используются различные вспомогательные системы. Ввиду нарастающей популярности, количество сервисов, специализированных на обслуживании дизельного двигателя, постоянно увеличивается.
3. Бытует мнение, что ДВС работающий на дизеле сложно форсировать. Это верно, если мы говорим о модификациях цилиндропоршневой группы. В то же время чип тюнинг дизельного двигателя – это хороший способ повысить его мощностные характеристики без ухудшения ресурсности.

Стоит помнить о том, что принцип работы дизельного двигателя всецело направлен на достижения экономичности и надёжности. Не стоит требовать от таких ДВС заоблачных динамических показателей.

Симптомы и причины неисправностей

• Плохой запуск дизельного двигателя на холодную, и после длительного простоя – означает плохо работающие свечи накала, воздух в системе, обратный клапан стравливает давление топлива, плохая компрессия, разряженный аккумулятор;
• повышенная шумность, увеличенный расход и чёрный дым из выхлопной трубы – означает засорение или износ распылителей и форсунок, неправильные углы опережения впрыска, грязный фильтр очистки воздуха;
• пропала мощность дизельного двигателя – означает отсутствие компрессии, выход из строя турбины, засорение топливного и воздушного фильтров, некорректные углы опережения впрыска, загрязненный клапан ЕГР;
• серый или белый дым из выхлопной, повышенный расход масла – означает трещину ГБЦ или пробитую прокладку ГБЦ (уходит охлаждающая жидкость, а в масле появляется эмульсия), неисправность турбонагнетателя.

Правильная эксплуатация

Неправильная эксплуатация может погубить даже самый надежный мотор.

Продлить ресурс дизельного двигателя, и получать удовольствие от владения автомобилем вам поможет выполнение несложных правил:

• дизельные двигатели с турбонаддувом очень требовательны к качеству масла и топлива. Заливайте только то масло, которое соответствует требованиям, установленным для вашего ДВС. Заправляйтесь только на проверенных АЗС;
• проводите ТО топливной аппаратуры и системы предпускового подогрева в соответствии с заявленными производителем нормами. В этом случае у вас не возникнет проблем с запуском дизельного двигателя в холодное время года. Эксплуатация агрегата с неправильно работающей форсункой впоследствии может привести к дорогостоящему ремонту ДВС;
• после активных поездок турбина нуждается в охлаждении. Не глушите мотор сразу же. Дайте ему поработать некоторое время на холостых оборотах;
• избегайте запуска «с толкача». Такой способ оживления мотора может причинить большой вред кривошипно-шатунному механизму вашего ДВС.

Оба типа двигателей имеют не только плюсы, но и минусы. Главная цель автомобиля – соответствовать вашим требованиям, неважно, установлен в нем бензиновый или дизельный двигатель. Что лучше подойдёт вам, зависит только от индивидуальных предпочтений.

Современные инновационные технологии и прогрессивный маркетинг позволяют людям выбирать из автомобилей, которые они могут себе позволить. Нам всё меньше приходится идти на компромисс и жертвовать отдельными параметрами. Особенно эта тенденция заметна в процессе эволюции дизельных автомобилей.

Дизельный двигатель

Благодаря высокой эффективности дизельный двигатель широко применяется на грузовых автомобилях. Вместе с тем, большинство легковых автомобилей имеют в линейке своих моторов дизельные двигатели. В Европе дизель постепенно вытесняет бензиновые двигатели, к примеру, свыше 50% новых легковых автомобилей там имеют дизельный двигатель.

На легковых автомобилях используются быстроходные дизели, обладающие высокой эластичностью, т.е. способностью развивать номинальный крутящий момент в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала.

Принцип работы дизельного двигателя основан на самопроизвольном (компрессионном) воспламенении дизельного топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания и смешиваемого со сжатым и нагретым до высокой температуры воздухом. В отличие от бензинового двигателя процесс работы дизеля не зависит от коэффициента избытка воздуха, а определяется гетерогенностью (неоднородностью) топливно-воздушной смеси.

Дизельный двигатель имеет ряд отличительных особенностей:

1. имеет большую степень сжатия и как следствие более высокий коэффициент полезного действия, больший вес и габариты, низкий расход топлива;
2. имеет низкие обороты коленчатого вала и как следствие меньшую удельную мощность, сопровождаемые неполным сгоранием топлива, сажеобразованием;
3. не имеет дроссельной заслонки, поэтому развивает высокий крутящий момент на низких оборотах;
4. имеет сложную конструкцию топливной аппаратуры и как следствие высокую чувствительность к качеству топлива.

Основными направлениями совершенствования дизельных двигателей являются снижение расхода топлива, токсичности отработавших газов, уровня шума, повышение мощности двигателя, облегчение холодного запуска. Для реализации этих требований на современных дизельных двигателях применяется ряд систем: Common Rail, впускная и выпускная системы, рециркуляции отработавших газов, турбонаддув, предпускового подогрева.

Система впрыска Common Rail предполагает накопление топлива в аккумуляторе высокого давления и его впрыск электронно-управляемыми форсунками. Электроника обеспечивает впрыск строго определенных порций топлива, чем достигается высокая экономия, полное сгорание и повышение мощности. При необходимости топливо может впрыскиваться многократно в течение одного цикла.

Выпускная система современного дизеля ориентирована на снижение в отработавших газах сажи, несгоревших углеводородов и оксидов азота. Для этого в системе устанавливается сажевый фильтр. Накапливаемая в фильтре сажа удаляется путем регенерации.

Система рециркуляции отработавших газов предназначена для снижения содержания в отработавших газах оксида азота, для чего часть газов возвращается во впускной коллектор. Для повышения эффективности работы системы отработавшие газы принудительно охлаждаются в специальном охладителе, включенном в систему охлаждения двигателя.

Впускная система дизельного двигателя может оборудоваться впускными заслонками. Применение заслонок образует два канала всасывания, обеспечивает завихрение воздушного потока и улучшенное смесеобразование на всех режимах. При запуске двигателя и работе на низких оборотах заслонки закрыты, при высокой частоте вращения коленчатого вала и высоком крутящем моменте – открыты. Закрытие заслонок приводит к снижению в отработавших газах оксида углерода и несгоревших углеводородов.

Наиболее эффективной системой повышения мощности дизельного двигателя является турбонаддув. Для создания оптимального давления наддува на всех режимах работы двигателя в системе используется турбонагнетатель с изменяемой геометрией турбины.

Для облегчения запуска дизельного двигателя в холодное время применяется система предпускового разогрева, представляющая собой электронно-управляемые свечи накаливания, установленные во впускном коллекторе. Дополнительно на автомобиль может устанавливаться подогреватель дизельного топлива.

 

 

Как работает дизельный двигатель?

Содержание

• 1 Что такое дизельный двигатель?
• 2 История дизельного двигателя
• 3 Цикл дизельного двигателя
• 4 Принцип работы дизельного двигателя
  • • 4.0.1 1) Ход всасывания
    • 4.0.2 2) Такт сжатия 3
    900 Мощность
    • 4.0.4 4) Такт выпуска
• 5 Компоненты дизельного двигателя
• 6 Эффективность дизельного двигателя
• 7 Теоретическая эффективность двигателя дизельного цикла
• 8 типов дизельных двигателей
  • 8.1 1) 2-ступенчатый дизельный двигатель
  • 8.2 2) 4-XXING Diesel Engine
• 9 Разница между двигателем Diesel и Petrol Engine
95 10 100006
• 9 Преимущества и недостатки дизельного двигателя
  • 10. 1 Преимущества дизельного двигателя
  • 10.2 Недостатки дизельного двигателя
• 11 Применение дизельного двигателя
• 12 Часто задаваемые вопросы Раздел
  • 12.1 Что лучше дизельный двигатель или бензиновый двигатель?
  • 12.2 Какие проблемы с дизельными двигателями?
  • 12.3 Дизельный двигатель работает по какому циклу?
  • 12.4 Какие существуют типы дизельных двигателей?
  • 12.5 Из каких частей состоит дизельный двигатель?
  • 12.6 Есть ли у дизельных двигателей свечи зажигания?
  • 12.7 Кто изобрел дизельный двигатель?
  • 12.8 Что произойдет, если заправить дизельный двигатель бензином?

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) чаще всего используются в подержанных автомобилях. Это самые экономичные и высокопроизводительные двигатели. Двигатели внутреннего сгорания имеют несколько типов, и дизельный двигатель является одним из них. Дизельный двигатель также известен как двигатель с воспламенением от сжатия (CI).

Как работает автомобильный двигатель

Пожалуйста, включите JavaScript

Как работает автомобильный двигатель

Дизельный двигатель представляет собой двигатель сжатия, в котором процесс смешивания топлива и воздуха происходит в карбюраторе двигателя. В этом двигателе процесс сжатия происходит за счет высокого сжатия воздуха. В этой статье мы подробно обсудим различные аспекты дизельного двигателя.

Что такое дизельный двигатель?

Двигатель , в котором дизельное топливо воспламеняется вследствие высокого сжатия воздуха в камере сгорания, известен как дизельный двигатель . Дизельный двигатель также известен как двигатель с воспламенением от сжатия, потому что в этом двигателе воспламенение происходит из-за высокого сжатия воздуха. В этом двигателе для зажигания не используется свеча зажигания. В 1893 , Рудольф Дизель изобрел первый дизельный двигатель .

.

Дизельный двигатель имеет более высокий КПД, чем другие двигатели внутреннего сгорания (например, бензиновые двигатели). Это связано с тем, что он имеет самый высокий коэффициент горения и расширения на обедненной смеси, благодаря чему тепло рассеивается избыточным воздухом.

Эти двигатели бывают двух типов: четырехтактные и двухтактные дизельные двигатели. Эти типы дизельных двигателей использовались вместо стационарных паровых двигателей для повышения производительности.

В 1910 году эти двигатели были израсходованы на кораблях и подводных лодках. Через некоторое время они использовались в таких приложениях, как электростанции, сельскохозяйственное оборудование, тяжелая техника, грузовики и локомотивы.

В 1970-х годах дизельные двигатели чаще всего использовались в более крупных внедорожниках и дорожных транспортных средствах.

Низкооборотный двигатель CI (используемый в приложениях, где общий вес кораблей и других двигателей относительно невелик) может достигать эффективного КПД до 55%.

История дизельного двигателя

Рудольф Дизель изобрел дизельный двигатель 1 ^st в 1878 . Он был студентом Политехникума в Мюнхене. Дизельный двигатель назван по имени Rudolf Diesel .

Проработав много лет, Дизель опубликовал свои идеи о дизельном двигателе в 1893 в эссе « Теория и конструкция рационального теплового двигателя ». Дизельный двигатель, изготовленный Langen & Wolf по лицензии, 1898

 

Рудольф Дизель, когда он изобретал дизельный двигатель, зажигалка с компрессором использовалась как эффективный и экономичный способ сжигания двигателя.

Дизель использовал масла, такие как растительные масла, чтобы изобрести свой первый двигатель, поскольку в то время у него не было формулы для дизельной инфраструктуры. Очень высокая степень сжатия использовалась для создания высокого давления и высокой температуры, необходимых для автоматического сгорания. Это была главная особенность двигателя с воспламенением от сжатия.

Также требовался метод впрыска топлива непосредственно в камеру сгорания. Со временем инфраструктура загрязнения нефтью стала топливом, таким как бензин (для поддержки бензиновых двигателей), нефть и мазут (котельная) и дизельное топливо.

Дизельный цикл

Дизельный цикл завершает рабочий такт за два или четыре хода поршня. Объяснение работы цикла дизельного двигателя приведено ниже с помощью диаграммы T-S и P-V:

 1) Процесс всасывания (0-1)

• При всасывании воздуха поршень движется от ВМТ к НМТ (ход вниз). По мере движения вниз свежий воздух начинает поступать из атмосферы в цилиндр сжатия или камеру сгорания.
• Во время этого процесса выпускной клапан остается закрытым, а всасывающий открывается.

2) Изэнтропическое сжатие (1-2)

• После всасывания всасывающий клапан закрывается, и поршень перемещается вверх (от НМТ к ВМТ).
• Во время движения поршня вверх он сжимает воздух внутри цилиндра.
• В процессе сжатия температура воздуха увеличивается с T ₁ до T ₂ , объем уменьшается с V ₁ до V ₂ , а давление повышается с P ₁ до P ₂ .
• Однако в течение всего этого процесса энтальпия не меняется (S ₁ = S ₂ ).
• Этот процесс известен как изэнтропический, потому что энтальпия не изменяется.
• При изоэнтропическом сжатии воздух сжимается до такой высокой температуры и давления, что воздушно-топливная смесь самовоспламеняется, и для этого не требуется дополнительный внешний источник тепла или свеча зажигания.

3) Подвод тепла при постоянном давлении (2-3)

• Когда сильно сжатый воздух достигает точки 2 (как показано на диаграмме PV и TS), топливная форсунка впрыскивает дизельное топливо в цилиндр, который смешивается со сжатым воздухом.
• При соприкосновении дизельного топлива со сжатым воздухом топливовоздушная смесь воспламеняется из-за высокого сжатия воздуха. Этот процесс воспламенения добавляет тепла в сжатую воздушно-топливную смесь.
• Во время этого процесса поршень становится постоянным, и давление также остается постоянным (P ₂ =P ₃ ). Однако энтальпия увеличивается от S ₂ до S ₃ , температура увеличивается от T ₂ до T ₃ , а также увеличивается объем от V ₂ до V ₃ .

4) Изэнтропическое расширение (3-4)

• В этом процессе смесь расширяется в цилиндр.
• За счет расширения тепло воспламененной воздушно-топливной смеси воздействует на поршень и заставляет его двигаться вниз, что приводит во вращение коленчатый вал. Это вращение коленчатого вала приводит к дальнейшему движению автомобиля.
• В течение всего этого процесса давление смеси падает с P ₃ до P ₄ , объем увеличивается с V ₃ до V ₄ , а температура также снижается с T ₃ до T ₄ . Однако энтропия не меняется S ₃ = S ₄ .

5) Отвод тепла постоянным объемом (4-1)

• После процесса расширения поршень движется дальше вниз для отвода отработанного тепла из цилиндра.
• В этом процессе энтропия падает с S ₄  до S ₁ , температура до T ₁ , а давление падает далее до P ₁ . Однако объем остается неизменным (т.е. V4 = V1).
• После отвода всего отработанного тепла поршень снова засасывает воздух, и весь процесс повторяется.

Принцип работы дизельного двигателя

Работа дизельного двигателя отличается от работы бензинового двигателя или двигателя SI. Дизельный двигатель работает по основному принципу 9.0089 дизельный цикл . A diesel engine cycle consists of four processes those are:

1. Suction
2. Compression
3. Expansion and
4. Exhaust Process

1) Suction Stroke

• The piston движется вниз внутри камеры сгорания на ранней стадии и создает вакуум внутри цилиндра.
• Из-за создания вакуума возникает разница давлений снаружи и внутри цилиндра.
• Из-за разницы давлений впускной клапан открывается, выпускной клапан закрывается, и воздух из атмосферы поступает в камеру сгорания.

2) Такт сжатия

• После такта всасывания впускной клапан и выпускной клапан закрываются, и поршень начинает двигаться вверх (от НМТ к ВМТ) для сжатия воздуха. В этом процессе сжатия воздуха давление и температура воздуха увеличиваются, но объем уменьшается.
• В конце такта сжатия поршень некоторое время начинает двигаться с постоянной скоростью, и в камеру сгорания впрыскивается топливо, которое смешивается со сжатым воздухом.
• Из-за сильного сжатия воздуха топливно-воздушная смесь воспламеняется, и внутреннее тепло смеси увеличивается. Во время этого процесса подвода тепла давление воздушно-топливной смеси остается постоянным (как показано на приведенной выше PV-диаграмме цикла дизельного двигателя).

3) Рабочий ход

• За счет воспламенения воздушно-топливной смеси тепло выделяется воздушно-топливной смесью.
• Выделившееся тепло воздействует на поршень и толкает его вниз.
• Когда поршень движется вниз, сгоревшая смесь расширяется в камеру сгорания. Это движение поршня вниз приводит во вращение коленчатый вал и движение автомобиля.

4) Такт выпуска

• После рабочего такта поршень достигает НМТ, открывает выпускной клапан и выталкивает выхлопные газы из камеры.
• После такта выпуска поршень снова движется вверх и повторяет весь цикл.

Читайте также: Работа бензинового двигателя

Компоненты двигателя дизельного двигателя

Электрон компрессионного зажигания (CI) или дизельного двигателя ниже приведенных основных компонентов:

1. Топливная система
2. .
3. Топливная форсунка
4. Картер двигателя
5. Турбокомпрессор
6. Распредвал
7. Коленвал

и многие другие агрегаты. Эта система также имеет топливные фильтры, используемые для фильтрации топлива и очистки его от пыли и другой грязи.

2) Топливный сепаратор

Эта часть дизельного двигателя используется для остановки некачественного топлива при отказе двигателя.

3) Топливные фильтры

Фильтры играют жизненно важную роль в обеспечении безопасности двигателя. Они фильтруют топливо и удаляют из топлива пыль и другие загрязнения. Таким образом, он также продлевает срок службы двигателя.

4) Топливная форсунка

Форсунка играет важную роль в процессе сгорания топлива. Он работает таким образом, что впрыскивает топливо в камеру сгорания по мере того, как сжатый воздух входит в камеру и смешивает топливо со сжатым воздухом.

5) Турбокомпрессор

Турбокомпрессор позволяет двигателю всасывать больше воздуха в камеру сгорания и увеличивает мощность двигателя.

6) Доохладитель

 Используется для снижения температуры всасываемого воздуха.

7) Система смазки

Система смазки имеет следующие основные цели:

1. Удаляет посторонние материалы из двигателей.
2. Соедините поршневое кольцо с цилиндром.
3. Уменьшает износ и предотвращает заедание трущихся поверхностей.
4. Отводит тепло от поршней и других компонентов.
5. Уменьшает мощность, необходимую для отключения сопротивления трения.

В системе масляной смазки различные части дизельного двигателя смазываются под высоким давлением. Это масло для смазки деталей двигателя хранится в масляном поддоне. Масляный насос перекачивает масло и перекачивает его в фильтр.

Пройдя фильтр, масло попадает в главную галерею. Масло главной галереи используется для смазки коренных подшипников.

После смазки подшипников часть масла возвращается в картер, часть масла используется для смазки стенок цилиндра, а оставшееся масло поступает в шатунную шейку. Масло смазывает поршневое кольцо, перетекая от шатунной шейки к поршневому пальцу через отверстие в шатуне.

8) Система охлаждения

Система охлаждения в двигателе выполняет множество функций. Большинство целей системы охлаждения:

• Она поддерживает идеальную температуру для наилучшей эффективности двигателя в любых ситуациях.
• Эта система сохраняет смазочные свойства масла.
• Предотвращает избыточное тепло и защищает такие детали двигателя, как клапаны, поршни, головку блока цилиндров и сам цилиндр.

Система охлаждения обеспечивает два вида охлаждения:

• Водяное охлаждение
• Воздушное охлаждение

Цилиндр двигателя окружен водяной рубашкой. Эта рубашка имеет воду, которая поглощает тепло от цилиндра.

Метод водяного охлаждения бывает трех типов:

• Метод с принудительной циркуляцией
• Термосифонный метод
• Непрямой или прямой метод

Эффективность дизельного двигателя

Дизельный двигатель имеет высокий КПД благодаря высокой степени сжатия. Отсутствие дроссельной заслонки означает очень малые потери при воздухообмене, что позволяет потреблять меньше топлива, особенно при средних и малых нагрузках. По этим причинам дизельные двигатели очень экономичны.

Согласно Рудольф Дизель , фактическая производительность дизеля должна быть от 43,2% до 50,4% и более.

Фактический КПД дизельного двигателя в новейших легковых автомобилях может достигать 43 %, а двигатели тяжелых дизельных автобусов и грузовиков достигают максимального КПД до 45 %. Но ездовой цикл имеет меньшую среднюю эффективность, чем максимальную эффективность.

Максимальный КПД дизельного двигателя составляет примерно 55 % , которого можно достичь с помощью большого 2-тактного судового дизельного двигателя .

Дизельный циклический двигатель Теоретическая эффективность

Такт сжатия и рабочий ход дизельного двигателя являются обратимыми адиабатическими. Следовательно, эффективность дизельного цикла можно измерить по процессам постоянного объема и постоянного давления.

Приведенная ниже формула позволяет рассчитать КПД дизельного цикла:

Как мы уже говорили,

Выполненная работа = Тепло, подведенное к системе – Тепло, отведенное системой

Эффективность:

Степень сжатия (r) указана ниже:

Коэффициент отсечки приведен ниже:

Степень расширения приведена ниже;

После расчета всех параметров, теперь рассчитаем процесс подвода тепла при постоянном давлении (1-2),

Итак, в случае адиабатического сжатия (4-1), адиабатического расширения (2-3),

 

Подставив значение T1 в уравнения (v) и (iv),

Теперь подставив значения T3, T2 и T1 в приведенное выше уравнение (iii),

94 4 Типы дизельных двигателей

Дизельные двигатели бывают двух основных типов:

1. 4-тактный дизельный двигатель
2. 2-тактный дизельный двигатель

1) 2-тактный дизельный двигатель 5 дизельный двигатель представляет собой тип двигателя с воспламенением от сжатия, который завершает рабочий цикл всего за два хода поршня. Он воспламеняет топливо из-за высокой степени сжатия топлива.

Advantages and disadvantages of Two-stroke Diesel Engine: –

Advantages	Disadvantages
They have a low weight.	У двухтактного дизельного двигателя нестабильная работа на холостом ходу.
У них низкая стоимость.	Эти двигатели сильно загрязняют окружающую среду.
Эти двигатели могут работать в любом положении.	У них высокий уровень шума.
Эти двигатели внутреннего сгорания легко запускаются.	У них высокие вибрации.
У них простой механизм.	Проблемы с очисткой.
Требуют низких затрат на обслуживание.	Низкий объемный и тепловой КПД.

Подробнее: Двухтактный двигатель в рабочем состоянии

2) Четырехтактный дизельный двигатель

Завершает рабочий цикл после двух оборотов коленчатого вала или четырех ходов поршня. You can find these engines in heavy vehicles like buses, coaches, tractors, cars, etc.

Advantages and disadvantages of 4-stroke Diesel Engine: –

Advantages	Disadvantages
Имеет высокую степень сжатия.	Этот дизельный двигатель имеет высокую стоимость.
Обладает более высокой топливной экономичностью по сравнению с двухтактным двигателем.	Имеют сложную конструкцию.
Они меньше загрязняют окружающую среду.	Они менее мощные, чем двухтактные двигатели.
Обладают высокой прочностью.	Эти двигатели имеют больше деталей.
Обладают высокой топливной экономичностью.	Имеют большой вес.

Подробнее: Четырехтактный двигатель в рабочем состоянии

Разница между дизельным двигателем и бензиновым двигателем

Дизельный двигатель	Бензиновый двигатель
Дизельный двигатель работает по дизельному циклу.	Бензиновый двигатель работает по циклу Отто.
Это более эффективно.	Менее эффективен.
Они истощаются в большегрузных автомобилях, таких как автобусы, тракторы, автомобили и т. д.	Они чаще всего истощаются в небольших транспортных средствах, таких как фургоны, мотоциклы и т. д.
Это очень дорого.	У них низкая стоимость.
В дизельном двигателе используется очень дорогое дизельное топливо.	Бензиновый двигатель работает на более дешевом бензине.
Обладает высокой степенью сжатия.	Имеет относительно низкую степень сжатия.
Имеют высокие эксплуатационные и первоначальные затраты.	Эти двигатели имеют низкие затраты на техническое обслуживание и первоначальные затраты.
Дизельное топливо труднее воспламеняется.	Бензин легко воспламеняется.
При работе производит сильный шум.	Производит меньше шума.
Дизельный двигатель имеет низкий расход топлива.	Бензиновый двигатель имеет более высокий расход топлива.

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Преимущества и недостатки дизельных двигателей приведены ниже:

Преимущества дизельного двигателя

• Основным преимуществом использования двигателя с воспламенением от сжатия является непосредственный впрыск топлива внутрь камеры сгорания. Для горения не требуется свеча зажигания. Кроме того, газ не нужен для управления источником питания двигателя с воспламенением от сжатия.
• Дизельный двигатель имеет более высокий КПД, чем двигатель SI.
• Обладает высокой скоростью.
• Для увеличения крутящего момента используется ловушка для дыма. Если в работе только редукция УВ и защита, то можно уменьшить прокачку и производительность перекачки, а также увеличить пропускную способность подводящего канала. HC и CO также могут быть уменьшены.
• Дизельный двигатель или двигатель с воспламенением от сжатия также потребляет меньше топлива по сравнению с двигателем SI.
• Этот тип двигателя потребляет мало топлива.
• Эти двигатели требуют минимального обслуживания по сравнению с бензиновыми двигателями.
• Двигателю CI не нужна свеча зажигания для воспламенения топлива.

Недостатки дизельных двигателей

• Эти двигатели требуют высокой степени сжатия для создания условий, необходимых для автоматического зажигания
• Вероятность поломки дизельного двигателя выше, чем бензинового.
• Если этот двигатель не будет управляться должным образом, он может необратимо повредить свои компоненты в условиях сильного пожара.
• Высокая степень сжатия влияет на его производительность.
• Эти двигатели требуют высоких затрат на техническое обслуживание.
• Автомобили с дизельными двигателями стоят дороже.
• Дизельное топливо имеет более высокую цену по сравнению с бензиновым топливом.
• Они дороже по сравнению с двигателями с искровым зажиганием.

Применение дизельного двигателя

1. Двигатель с воспламенением от сжатия используется в тяжелом промышленном оборудовании.
2. Двигатели внутреннего сгорания используются для питания различных компрессоров, насосов и больших двигателей.
3. Эти двигатели внутреннего сгорания используются в гидроэлектростанциях.
4. Они используются с турбинами для выработки электроэнергии.
5. Они используются для питания кораблей.
6. Высокоскоростные двигатели используются в автомобилях, автобусах, яхтах, грузовиках, тракторах и различных автомобилях.
7. Они также используются для питания железнодорожного поезда.

Часто задаваемые вопросы Раздел

Что лучше дизельный двигатель или бензиновый двигатель?

Дизельный двигатель лучше бензинового, поскольку он выделяет меньше CO2 по сравнению с бензиновым двигателем. Дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые, но имеют высокую стоимость.

Дизельные двигатели способны перемещать тяжелые грузы, поскольку они развивают больший крутящий момент, чем бензиновые двигатели. Поэтому дизельные двигатели чаще всего используются в большегрузных транспортных средствах.

Какие проблемы с дизельными двигателями?

1. Дизельные двигатели плохо запускаются.
2. У них высокая стоимость.
3. Тяжелый
4. В дизельном двигателе используется дизельное топливо, которое намного гуще бензина. Из-за этого дизельное топливо имеет высокую вероятность загрязнения.

Дизельный двигатель работает по какому циклу?

Дизельный двигатель работает по дизельному циклу.

Какие бывают типы дизельных двигателей?

Дизельный двигатель бывает двух основных типов:

1. 4-тактный двигатель
2. 2-тактный двигатель

Из каких частей состоит дизельный двигатель?

Дизельный двигатель состоит из следующих деталей:

1. после охлаждения
2. Топливная система
3. Коленчатый вал
4. Система охлаждения
5. Распределительный вал
6. Топливные фильтры
7. Топливный инжектор
8. Crankcare
10. . 0006
11. Поршень

Есть ли у дизельных двигателей свечи зажигания?

В дизельном двигателе нет свечи зажигания. Причина в том, что в этом двигателе воспламенение происходит за счет высокого сжатия воздуха.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Рудольф Дизель открыл дизельный двигатель в 1890-х годах.

Что произойдет, если залить бензин в дизельный двигатель?

Дизельное топливо сконструировано таким образом, что для его воспламенения не требуется внешний источник тепла (например, свеча зажигания), в то время как бензиновое топливо не может воспламениться без свечи зажигания. Поэтому, если вы заправите дизельный двигатель бензином, он не загорится, и двигатель не заведется.

Заключение

Дизельные двигатели наиболее широко используются во всем мире. Причина их популярности в том, что они более эффективны, чем бензиновые двигатели. Эти двигатели используются для питания различных тяжелых транспортных средств, а также для питания тяжелой промышленной техники.

Двигатель CI потребляет меньше топлива по сравнению с бензиновым двигателем. Так, дизельный двигатель имеет большую мощность и скорость, чем двигатель SI. Но эти двигатели имеют высокую стоимость по сравнению с бензиновыми двигателями.

Читать далее

1. Различные типы двигателей
2. Типы двигателей внутреннего сгорания (ДВС)
3. Работа и типы бензиновых двигателей
4. Типы роторных двигателей
5. Рабочие и Stirling 5 Раб. Двигатели
6. Типы реактивных двигателей

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя — Engihub

Все студенты инженерных специальностей, особенно инженеры-механики, знакомы со словом «дизельный двигатель». Эти люди могут лучше знать принцип работы дизельного двигателя, а также автомобильного двигателя.

Если у вас нет степени бакалавра в области машиностроения, вы все равно легко поймете, как работает двигатель внутреннего сгорания. Вам просто нужно прочитать статью полностью.

Дизельный двигатель широко используется в автомобилестроении, автомобильной промышленности и автопроизводителях. Его также можно использовать в дизельных генераторах и на кораблях. В настоящее время сельскохозяйственный насос также приводится в действие небольшим дизельным двигателем.

Если вы механик по дизельным двигателям или хотите стать техником и механиком по обслуживанию дизельных двигателей, эта статья для вас.

Я хотел бы поделиться подробностями в очень простой форме, чтобы вы лучше поняли работу двигателя.

В дизельном двигателе в качестве топлива используется дизельное топливо, легкое и тяжелое топливо. Это топливо воспламеняется путем впрыскивания в цилиндр двигателя воздуха, сжатого до очень высокого давления.

Температура этого сжатого воздуха достаточно высока для воспламенения топлива. Следовательно, в дизельном двигателе не используется свеча зажигания.

Этот высокотемпературный сжатый воздух, используемый в виде очень тонкого распыления, впрыскивается с контролируемой скоростью. Итак, сгорание топлива происходит при постоянном давлении.

Для этой операции используется топливная форсунка, топливный насос высокого давления или распылитель топлива. Мощность генерируется при завершении рабочего хода.

Такт всасывания

В этом такте поршень движется вниз от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. В результате впускной клапан открывается, и воздух всасывается в цилиндр.

После забора достаточного количества воздуха под давлением всасывающий клапан закрывается в конце хода. Выпускной клапан остается закрытым во время этого такта.

Такт сжатия

В этом такте поршень движется вверх от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. Во время этого такта впускной и выпускной клапаны закрыты.

Воздух, всасываемый в цилиндр во время такта всасывания, захватывается внутри цилиндра и сжимается за счет движения поршня вверх.

В дизельном двигателе используется очень высокая степень сжатия, в результате чего воздух в конечном итоге сжимается до очень высокого давления — до 40 кг/см², при этом давлении температура воздуха достигает 1000° Цельсия, что достаточно для воспламенения топлива.

Такт постоянного давления

В этом такте топливо впрыскивается в горячий сжатый воздух, где оно начинает гореть при постоянном давлении. При перемещении поршня в верхнюю мертвую точку подача топлива прекращается.

Следует сказать, что топливо впрыскивается в конце такта сжатия, и впрыск продолжается до точки отсечки, но на практике зажигание начинается до конца такта сжатия, чтобы обеспечить метка зажигания.

Рабочий  или Рабочий ход

В этом такте впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.

Горячие газы (которые образуются в результате воспламенения топлива во время такта сжатия) и сжатый воздух теперь адиабатически расширяются в цилиндре, толкая поршень вниз, и, следовательно, совершается работа.

В конце хода поршень наконец достигает нижней мертвой точки.

Такт выпуска

В этом такте поршень снова движется вверх. Выпускной клапан открывается, а впускной и топливный клапаны закрываются.

No related posts.