Avtoargon.ru

АвтоАргон
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

СУЩНОСТЬ И ВИДЫ НАДДУВОВ ДИЗЕЛЕЙ

СУЩНОСТЬ И ВИДЫ НАДДУВОВ ДИЗЕЛЕЙ

Сущность наддува заключается в том, что бы воздух подавать в цилиндры не естественным путём, а принудительно под давлением, что обеспечивает большую подачу воздуха. Это даёт возможность большему количеству топлива более качественно сгореть внутри цилиндра, что в свою очередь увеличивает мощность дизеля.

Наддув можно осуществлять механическим, газотурбинным, или комбинированным способом.

Механический наддув осуществляется нагнетателем (воздуходувкой), которая приводится во вращение от коленчатого вала. Подача воздуха не зависит от нагрузки на дизель, а зависит только от частоты вращения коленчатого вала. При увеличении нагрузки подача воздуха не изменяется – топливо не догорает, мощность увеличивается слабо.

Газотурбинный наддув — отработанные газы поступают в агрегат-турбокомпрессор, заставляя вращаться вал с жёстко посаженными колёсами (турбинное и компрессорное). При увеличении нагрузки на дизель – увеличивается количество сгораемого топлива – увеличивается давление выхлопных газов – увеличивается подача сжатого воздуха. Такой вид наддува применяется у 4-х тактных дизелей.

Комбинированный наддув – применяется у 2-х тактных дизелей. Включает в себя механический нагнетатель и турбокомпрессор. При пуске, при малых нагрузках давление выпускных газов не велико и подача воздуха со стороны турбокомпрессора почти отсутствует, так как на впуск воздуха у 2-х тактных дизелей используется не весь ход поршня от ВМТ к НМТ, а только его часть, поэтому количество воздуха не достаточно для обеспечения полного сгорания топлива. Следовательно, первоначальную подачу воздуха в цилиндры дизеля осуществляет механический нагнетатель. После пуска этот же нагнетатель является второй ступенью наддува — дожимает (увеличивает) давление воздуха ещё на 0,2 атм. После сжатия воздух нагревается и снова стремится расшириться, поэтому на некоторых дизелях его принудительно охлаждают.

ДИЗЕЛЬ 14Д40

Дизель 14Д40 – двенадцати цилиндровый двигатель с прямоточной клапанно – щелевой продувкой, с двухрядным V-образным расположением цилиндров и комбинированной двухступенчатой системой надува.

Блок цилиндров установлен на раме дизель-генератора и закреплён болтами. Рама имеет поддон служащий резервуаром для масла. В нижней части к блоку цилиндров на стальных подвесках подвешен коленчатый вал. В блоке дизеля по шесть штук в ряд установлены 12 цилиндровых втулок. Втулки подвешены и прикреплены шпильками к крышкам цилиндров, которые в свою очередь крепятся к блоку цилиндров. Крышки сверху закрыты колпаками.

Торец дизеля со стороны агрегатов наддува и насосов принято считать передним, а торец со стороны генератора – задним. Если смотреть со стороны генератора, то по правую руку – правая сторона дизеля, а по левую – левая.

В средней части втулки цилиндров имеют продувочные окна соединённые с воздушным ресивером с люками закрытыми крышками. Выше продувочных окон втулки цилиндров охлаждаются водой. В нижней части в боковых стенках блока имеются люки, закрытые крышками с предохранительными клапанами, срабатываемыми при давлении 0,5атм.

В развале блока расположен распредвал, кулачки которого воздействуют через толкатели и рычаги на выпускные клапаны. В развале закреплён болтами лоток. В отверстиях лотка установлены направляющие толкателей и сверху установлен 12-ти плунжерный ТНВД.

На переднем торце блока цилиндров смонтирован зубчатый редуктор, который служит для привода нагнетателя, водяного и масленого насосов. На корпусе редуктора имеются лапы для установки турбокомпрессора.

Воздухоснабжение дизеля – двухступенчатое. Первая ступень – два параллельно работающих ТБК, воздух в которые поступает через маслоплёночные фильтры. Из ТБК воздух направляется в нагнетатель объёмного типа – это вторая ступень, и из нагнетателя в цилиндры дизеля через ресиверы и продувочные окна втулок под давлением порядка 1,2атм.

На блоке со стороны генератора смонтирован привод распределительного вала, ТНВД, тахометр, объединённого регулятора, предельного выключателя и переднего редуктора.

С левой и с правой стороны блока над воздушными ресиверами проходят водяные коллектора, из которых вода поступает на охлаждение втулок.

Водяные насосы, правый – охлаждение втулок, левый – охлаждение масла в теплообменнике.

Техническая характеристика 14Д40

Тип двухтактный, клапанно-щелевая продувка

Мощность 2000л.с. (1470 кВт)

Число цилиндров 12

Расположение цилиндров V- образное

Порядок работы цилиндров 1л-1п; 6л-6п; 2л-2п; 4л-4п; 3л-3п; 5л-5п

Диаметр цилиндра 230мм

Ход поршня правого ряда 300мм

левого ряда 304,3мм

Обороты 400 – 750 об/мин

Объём цилиндра 150,6 л

Степень сжатия 14,5 (отношение к атмосферному)

Давление надувочного воздуха 1 атм.

Запас масла в системе 950 л

Запас воды 950 л

КРУГОВАЯ ДИАГРАММА 14Д40

За 20 ° до ВМТ впрыскивается топливо, которое смешивается с воздухом и воспламеняется. Давление повышается, поршень идёт вниз и через шатун вращает коленчатый вал. Через 96 ° после ВМТ начинают открываться выпускные клапаны и отработанные газы под давлением превышающим атмосферное, устремляются в выпускные коллектора и далее к турбокомпрессору. Через 134 ° от ВМТ поршень начинает открывать продувочные окна. Воздух, поступая в цилиндры вытесняет отработанные газы и заполняет свежим воздухом объем цилиндра. Через 46 ° после НМТ поршень закроет продувочные окна, тогда как выпускные клапаны будут открыты ещё 12 ° . Установившийся ранее поток, поддерживаемый движением поршня, обеспечивает дальнейшую очистку цилиндра от отработанных газов до закрытия выпускных клапанов, которое происходит через 58 ° поворота коленчатого вала от НМТ. С этого момента начинается процесс сжатия в конце которого за 20 градусов до ВМТ будет впрыснуто топливо.

ПОДДИЗЕЛЬНАЯ РАМА

Предназначена для размещения дизель-генераторной установки, а так же для сбора и хранения масла дизеля. Поддизельная рама представляет собой жёсткую сварную конструкцию.

Поддизельная рама устанавливается на раму тепловоза через резинометаллические опоры.

Состоит из двух продольных боковин сваренных из верхнего, нижнего и боковых листов. Для упрочнения имеются рёбра жёсткости. Боковины соединяются внутри двумя изогнутыми поперечными балками коробчатого сечения, а так же торцевыми листами. Задняя часть рамы вильчатого типа – для установки главного генератора, снизу к балкам приварен поддон служащий резервуаром для масла. Сверху поддон закрыт сетками выполняющими функцию пеногашения, кроме того в поддоне для его жёсткости вварены 2 перегородки, которые исключают переток масла при движении. В нижней части поддона имеется маслозаборное устройство, состоящее из сетки и трубы. На переднем торцевом листе рамы имеются отверстия для забора масла главным масляным насосом, забора масла маслопрокачивающим насосом, для слива масла из масленой системы (вспомогательного контура) и для слива масла из бачка маслоотделителя системы вентиляции картера. В середине балок ближе к вильчатой части имеются ёмкости для слива масла в них из воздушных ресиверов. В районе заднего торцевого листа сверху устанавливается щиток закрывающий дизель-генераторную муфту.

БЛОК ДИЗЕЛЯ

Предназначен для установки цилиндровых крышек, втулок цилиндров, крепления коленчатого вала, распределительного вала, лотка.

Блок – жёсткой сварной конструкции, сварен из ряда горизонтальных и вертикальных поперечных листов. В горизонтальных листах выштампованы отверстия для установки цилиндровых втулок. Кроме того горизонтальные листы делят две части V образного дизеля на полости для прохода воды (верхний – средний горизонтальный лист) и полости для прохода воздуха (средний – нижний горизонтальный лист).

Вертикальные поперечные листы делят блок на 6 отсеков. Эти же листы в нижней части совместно с подвесками образуют пастели для укладки коленчатого вала. В средней части блока горизонтальными листами образован главный масляный канал, из которого масло по трубкам подводится к верхней половинке коренного подшипника. В развале блока дизеля установлены опоры для размещения распределительного вала. Слева и с права от опор расположены 2 плоскости для установки лотка блока, на котором расположен ТНВД.

В самый верхний горизонтальный лист блока ввёрнуты 4 силовые шпильки для крепления цилиндровых крышек. Возле каждой из 4 шпилек имеются по 2 отверстия с трубками для перетока воды из блока в цилиндровую крышку.

С левой и правой стороны блока приварены коллектора подвода воды и коллектора подвода воздуха. В нижней части имеется окна закрытые люками. С правой стороны люки имеют предохранительные клапаны (0,5 атм.) – для защиты от повышения давления в картере. Воздушные ресиверы так же имеют предохранительные клапаны (1,3 атм.), которые расположены с торца ресивера со стороны ГГ. Там же со стороны ГГ к блоку приварен корпус выносного8-го коренного подшипника коленвала. К этому корпусу прикреплена заливочная горловина для масла.

ЦИЛИНДРОВАЯ ВТУЛКА

Вместе с днищем крышки цилиндров и поршнем образует рабочий объём цилиндра, а так же служит для направления перемещения поршня.

Изготовлена из легированного чугуна. Её внутренняя поверхность упрочнена и обработана с высокой точностью. С наружной поверхности втулка имеет 3 пояска. На торце верхнего пояса имеются 6 шпилек посредствам, которых втулка соединяется с крышкой цилиндров. В торцевой проточке втулки укладывается прокладка из отожжённой меди закрывающая газовый стык. В нижнюю часть верхнего пояска укладывается кольцо из жаропрочной резины.

Средний поясок цилиндровой втулки так же имеет проточку, где устанавливается кольцо из жаропрочной резины. Кроме того на этом поясе выполнено 18 окон для прохода воздуха внутрь цилиндра. Пространство между верхним и средним поясками служит для циркуляции воды.

Читать еще:  Что такое номинальный момент двигателя постоянного тока

Нижний поясок цилиндровой втулки через резиновое кольцо опирается на нижний горизонтальный лист блока и между ним и средним пояском образована полость для прохода воздуха. В нижней части цилиндровой втулки выполнены 2 прямоугольные проточки для обеспечения прохода шатуна при работе дизеля. Здесь же в нижней части имеется пара отверстий для установки приспособлений при демонтаже комплекта.

ЦИЛИНДРОВАЯ КРЫШКА

Совместно с поршнем и втулкой цилиндровая крышка служит для образования рабочего объёма цилиндра, а так же для размещения клапанного механизма, рычажной передачи привода клапанов и форсунки.

Состоит цилиндровая крышка из чугунного днища и корпуса (средней части) выполненного из алюминиевого сплава. В днище находятся сёдла для 4 выпускных клапанов, центральное отверстие (форсуночное), 8 отверстий для прохода воды из блока, 4 отверстия для силовых шпилек, 6 отверстий для крепления к втулке цилиндров. Внутри днища выполнены полости для прохода воды. Кроме того имеются 2 резьбовых отверстия для крепления форсунки и 2 отверстия для перетока воды из днища в корпус крышки. С наружи (со стороны развала блока) днище имеет прилив из которого масло стекает из крышки в лоток, а так же прилив для установки индикаторного вентиля. Кроме того снизу днища имеется кольцевая канавка в которое входит кольцо для уплотнения газового стыка.

В корпусе размещены направляющие для установки 4 выпускных клапанов, направляющие для установки 2-х траверс. В средней части корпуса имеется конусное отверстие для установки форсунки. Она крепится 2-мя шпильками к днищу. В верхней части крышки размещена стойка алюминиевая, служащая основанием для размещения трёхплечего рычага. Со стороны развала дизеля выполнены приливы для прохода штанги толкателя, для подсоединения штуцера отвода просочившегося из форсунки топлива, а так же имеется резьбовое отверстие для подвода смазки к клапанному механизму. Сверху крышка закрывается колпаком с 3-мя маховиками. В колпаке выполнена проточка для прохода трубки высокого давления от ТНВД.

ЛОТОК

Предназначен для установки толкателей механизма газораспределения, для установки на него ТНВД, а также для подвода масла к крышкам цилиндров и ТНВД.

Устанавливается в развале дизеля над распределительным валом, вдоль всех цилиндровых крышек. Крепится к блоку 34 шпильками и 2-мя штифтами. В лоток с 2-х сторон устанавливается по 6 направляющих для толкателей. Они закреплены 2-мя шпильками, одной – глухой, другой – трубчатой. Через трубчатую шпильку масло из канала лотка поступает к крышке цилиндров и приводу ТНВД. Продольные каналы лотка соединены с реле давления масла(РДМ 1; РДМ 2; РДМ 3).

Дизельный двигатель — достоинства и недостатки

Статья о главных плюсах и минусах дизельного двигателя. Важные особенности эксплуатации. В конце статьи — видео о том, какой мотор круче, бензиновый или дизель! Статья о главных плюсах и минусах дизельного двигателя. Важные особенности эксплуатации. В конце статьи — видео о том, какой мотор круче, бензиновый или дизель!

При покупке автомобиля с широкой гаммой предлагаемых двигателей перед автомобилистом всегда стоит непростой вопрос, заключающийся не только в выборе оптимального сочетания мощности и рабочего объёма, но и типа мотора в целом. Противостояние дизелей и традиционных бензиновых агрегатов продолжается уде достаточно долго. Поскольку и те, и другие имеют ряд преимуществ и недостатков, рассмотрим их подробнее.

Какие бывают нюансы дизельного двигателя

Ещё совсем недавно благодаря тому, что дизельное топливо стоило почти вдвое дешевле бензина, на недостатки такого мотора смотрели сквозь пальцы, ведь дешевое топливо сочеталось с его малым расходом и великолепными тяговыми способностями автомобиля.

Сейчас ситуация изменилась в корне, и хорошее дизельное топливо, несмотря на то, что это фактически попутный продукт нефтепереработки, стоит дороже бензина. Помимо этого сам дизельный мотор ощутимо дороже и сложнее в эксплуатации и обслуживании, чем бензиновый.

При таком соотношении факторов выбор уже не ограничивается размеренной экономичной ездой или динамичной, но чуть более расходной. Под вопросом стоит сам факт целесообразности приобретения автомобиля на дизельном топливе, ведь несмотря на огромную работу, направленную на устранение его слабых мест, часть недостатков по-прежнему устранить не получилось.

Мы не будем рассматривать в данной статье грузовой автотранспорт, для которого важнейшим показателем является тяга при высокой нагрузке, а также экономичность, поскольку большинство коммерческого автопарка вообще не предлагает бензиновых версий. Это обусловлено тем, что дизельный двигатель большого объёма при высоких нагрузках гораздо предпочтительнее своего бензинового собрата в плане экономичности. Ведь когда речь идёт о расходе топлива в десятки литров на сто километров, даже незначительная экономия выглядит внушительно в денежном выражении.

Кроме того, для подобных машин езда на высоких оборотах вообще не нужна. Бензиновый двигатель при максимальной нагрузке склонен к существенному увеличению расхода топлива, дизель в этой ситуации отличается большей стабильностью.

Особенности конструкции дизельного двигателя

Использование тяжёлого топлива предполагает совершенно иные принципы работы дизельного двигателя, что находит своё отражение в его конструкции. Периодически появляются новости о том, что тот или иной завод освоил производство дизельных моторов на основе бензиновой версии, это в основном относится к устаревшему производству маломощных моторов, которые не славятся своей надёжностью. Как признают специалисты, желательно, чтобы дизельный и бензиновый моторы не имели общих деталей и создавались независимо друг от друга.

Прежде всего, дизельный двигатель производят из гораздо белее прочных сплавов, а его детали, такие как блок цилиндров, поршни, шатуны, коленвал рассчитаны на гораздо большие нагрузки. Это связано с тем, что степень сжатия дизельного мотора составляет 19-24 единицы, а у бензинового всего 9-12. Это приводит к увеличению массы и габаритов агрегата.

Ключевое же отличие кроется в системах питания и зажигания. В бензиновом моторе смесеобразование происходит во впускной системе, то есть в цилиндр поступает готовая смесь топлива и воздуха, которая воспламеняется свечой зажигания. В дизельном всё несколько сложнее — сначала в камеру сгорания поступает воздух, который нагревается до 800 градусов Цельсия, после чего под огромным давлением туда впрыскивается топливо, и полученная смесь воспламеняется свечой накаливания.

Огромное внимание при эксплуатации дизельного мотора следует уделять качеству топлива, поскольку применяемые топливные насосы высокого давления стоят гораздо дороже простого бензонасоса.

Данная система питания мотора сейчас получила наибольшее распространение, но существуют и более экзотичные варианты с насос-форсунками, в которых совмещены функции подачи и распыления топлива, что позволяет осуществлять замену только одного элемента при его выходе из строя, но делает дизельный двигатель ещё более требовательным. К тому же подобные узлы неремонтопригодны.

Высокая стоимость такого мотора обусловлена ещё и тем, что зачастую он оснащается рядом важных вспомогательных систем, таких как подогрев топливного бака и обратки, противосажевые фильтры и усиленные демпфирующие подушки.

Помимо этого, большинство современных дизелей оснащены турбонаддувом, что позволяет существенно улучшить динамические показатели и ускорить выход на максимальные обороты, экономичность при этом также немного улучшается. Основным негативным фактором при этом является цена как самого турбокомпрессора, так и его замены. Этот узел рассчитан на меньший срок эксплуатации, чем мотор, кроме того он очень чувствителен к качеству рабочих жидкостей и расходных материалов. В ряде случаев его ремонт не предусмотрен, компрессор меняется целиком.

Вопреки расхожему мнению, дизельные двигатели, так же как и бензиновые, могут подвергаться капитальному ремонту, технологии которого весьма сходны. Единственным моментом, который следует учитывать если вы приобретаете подержанный автомобиль или собираетесь его эксплуатировать долгие годы, является конструкция блока цилиндров.

Существуют дизельные моторы, в которых блок цилиндров и его головка объединены в единый неразборный элемент, что приводит к необходимости поиска специализированных мастерских, которые могли бы осуществить проточку подобной конструкции. Большинство сервисов попросту не имеют подобного оборудования.

Как правильно эксплуатировать дизельные двигателя

Что касается конечного потребителя, то ему важно помнить об основных нюансах дизеля, таких как использование разных его сортов в зимнее и летнее время. Дело в том, что соляр при отрицательных температурах густеет и полученная гелеобразная масса может попросту забить топливную систему и даже повредить её, поэтому до наступления холодов на АЗС завозят дизельное топливо со специальными присадками.

Это важно помнить тем, кто редко пользуется автомобилем, ведь заправившись в теплое время года, выехать зимой уже не получится. Для этого придётся приобретать присадки и доливать их в бак самостоятельно. Старая технология добавления в летний сорт соляра небольшого количества керосина может оказаться губительной для современного мотора.

Зимняя эксплуатация дизеля сопряжена ещё и с тем, что его крайне медленный прогрев не позволяет быстро добиться от штатной системы отопления нагрева салона. Для автомобилей с большим салоном, а также для внедорожников и универсалов это приводит к необходимости устанавливать автономный отопитель.

В отличие от старых моделей, современные дизельные двигатели крайне чувствительны к качеству топлива, а невнимательность к этому факту может привести к гораздо более дорогостоящему ремонту, нежели в случае с бензиновым.

Читать еще:  Авто сеат ибица 1996 г в устройство и принцип работы двигателя

На этом фоне самым малозначимым недостатком дизельного мотора является достаточно узкий рабочий диапазон, что фактически выливается в необходимость чаще переключать передачи. Конечно, в случае с «автоматом» этот факт становится незаметным, но потребность в большем количестве передач очевидна.

Современный дизельный двигатель буквально нашпигован различными электронными системами, поэтому обслуживание должно осуществляться только в авторизованном центре. Кроме того, для этих моторов замена рабочих жидкостей должна производиться почти вдвое чаще.

Для многих автовладельцев важным фактором является безопасность. Дизельное топливо крайне сложно воспламеняется и не склонно к самовозгоранию или взрыву, поэтому в случае протечки топливного бака в результате серьёзного ДТП риск возникновения пожара крайне мал.

Борьба с недостатками дизельного двигателя

Все вышеперечисленные недостатки дизельных моторов обусловлены объективными причинами и их конструктивными особенностями, поэтому в ряде случаев избавиться от них практически невозможно.

Например, повышенная вибрация связана с резким нарастанием давления в камере сгорания в середине рабочего цикла, поэтому борьба с этим явлением ведётся в двух направлениях – уменьшение последствий, то есть применение подушек двигателя, эффективно гасящих вибрации и корректировка режима работы. Что касается последнего, то современные дизельные моторы отличаются пониженной степенью сжатия, это несколько стабилизирует процесс, но постепенно лишает дизель его преимуществ – крутящего момента и экономичности.

Снижение степени сжатия положительно влияет и на уменьшение шумности, но, как уже было сказано, отрицательных факторов у такого решения предостаточно. Единственным рациональным выходом пока является применение эффективной шумоизоляции.

Более дорогостоящие решения в виде демпферов крутильных колебаний также позволяют уменьшить недостатки данного типа двигателей, но, помимо роста стоимости, приводят к ещё большему усложнению процесса обслуживания.

Серьёзные работы ведутся над совершенствованием камеры сгорания, чтобы обеспечить качественное смесеобразование путём создания в ней турбулентных завихрений. Для стабилизации процесса воспламенения и снижения детонации разработаны моторы с двумя форсунками на цилиндр, что, однако, приводит к существенному удорожанию конструкции.

Более того, для полноты сгорания топлива применяется система рециркуляции, которая направляет часть выхлопа обратно во впускной коллектор, что снижает температуру в камере сгорания и может привести к преждевременному износу, поскольку полностью очистить газы от твёрдых частиц сажи практически невозможно.

Достоинства дизельного агрегата в автомобиле

Перечислим основные плюсы дизельного мотора:

  • тяговооружённость и огромный крутящий момент на низких оборотах.
  • Как видно, недостатков у такого мотора существенно больше, однако преимущества его столь значимы, что в определённых условиях полностью перекрывают все негативные факторы. К огромному сожалению, многие методы борьбы с недостатками существенно снижают конкурентные преимущества, поэтому к выбору такого мотора следует подходить осознанно, взвесив все «за» и «против».

    Единственным негативным фактором, который был полностью устранён, является возможность саморазрушения дизеля. Это явление получило название «пошёл вразнос» и заключалось в бесконтрольном наборе оборотов мотором вплоть до выхода из строя. Современная система питания и электроника исключают возможность возникновения подобной ситуации.

    Заключение о дизельном двигателе

    Таким образом, дизельный двигатель является оправданным решением при интенсивной езде, перевозке большого количества груза или полной загрузке пассажирами, при буксировке прицепа или езде по бездорожью.

    В случае степенной езды по хорошим дорогам экономичность данного типа мотора попросту не успеет компенсировать его цену, а также сложность и стоимость обслуживания. Стоит помнить, что недостатки дизеля на современном техническом уровне удалось лишь минимизировать, но не устранить.

    Видео о том, какой двигатель круче, бензиновый или дизельный:

    Дизельный двигатель: преимущества и недостатки

    Ни для кого не секрет, что на территории СНГ транспортные средства с дизельным двигателем зачастую ассоциируются с тяжелыми грузовиками, спецтехникой, автобусами и коммерческими автомобилями. Что касается легковых авто, дизель на таких машинах скорее редкость, чем норма.

    Вполне очевидно, что для этого есть достаточно весомые основания, которые склоняют расчетливых иностранцев к покупке именно дизельной машины. В этой статье мы рассмотрим основные плюсы и минусы дизельного двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях такой тип мотора можно или, напротив, нельзя считать оптимальным выбором.

    Эволюция дизельного мотора

    Как известно, на начальном этапе силовые агрегаты данного типа не могли достойно конкурировать с бензиновыми аналогами. Дело в том, что дизель долгое время оставался тяговитым и экономичным мотором, однако был тихоходным.

    На практике это значит, что такой ДВС уверенно тянул с самых «низов», однако о высоких оборотах и, соответственно, больших скоростях речь не шла. При этом главным плюсом оставался низкий расход дизтоплива (солярки) и высокий крутящий момент на низких оборотах. Для коммерческого транспорта такое решение было оптимальным, однако не подходило для легковых ТС.

    Автопроизводители начали активно внедрять новейшие разработки, дизельный мотор получил модернизированную систему топливного впрыска и турбонаддув. В результате удалось практически полностью избавиться от шума и вибрации, а также приблизить дизель по целому ряду эксплуатационных показателей к бензиновым двигателям.

    Плюсы дизельного двигателя

    • Итак, начнем с очевидных преимуществ. Расход горючего на дизеле, как правило, на 30-35% меньше, чем у бензиновых моторов.
    • Также дизельный двигатель отличается высоким показателем крутящего момента на низких оборотах, что позволяет добиться отличной разгонной динамики с места и уверенной тяги.
    • Дизельный агрегат более экологичный, так как полноценнее и эффективнее сжигает топливный заряд. В результате токсичность выхлопа современного дизельного ДВС значительно снижена.
    • Ресурс дизельного двигателя больше, чем у бензиновых моторов. На практике такой силовой агрегат при условии грамотного обслуживания способен пройти около 350-400 тыс. км, в то время как мотору на бензине капремонт может понадобиться уже к 200 тыс. км.
    • Отсутствие в конструкции дизеля системы зажигания исключает целый ряд проблем, которые присущи бензиновым силовым агрегатам (заливает свечи зажигания, слабая искра на свечах, пробой высоковольтных бронепроводов и т.д.). Нет необходимости менять свечи, катушки зажигания, высоковольтные провода и другие элементы.
    • Конструктивные особенности и способ воспламенения топлива в цилиндрах от сжатия обеспечивают дизелю более высокий КПД. Другими словами, в результате сжигания топлива больше энергии преобразуется в полезную работу. Это значит, что мощность такого двигателя больше.

    Недостатки дизельного двигателя

    Казалось бы, современный дизель не только не уступает бензиновому, но и превосходит его по целому ряду важных показателей. Однако на практике дизельный ДВС также имеет несколько существенных недостатков. По этой причине, особенно на территории СНГ, многие водители все равно выбирают бензиновые авто. Давайте разбираться.

    • Прежде всего, необходимо начать со стоимости. Дизельный автомобиль, в среднем, изначально стоит на 25-35% дороже аналогов на бензине (в зависимости от типа и класса авто).
    • Даже с учетом того, что дизельные ДВС стали более оборотистыми, машины с таким мотором все равно менее скоростные. Еще нужно добавить, что дизельный мотор тяжелее бензинового, что влияет на развесовку авто, его динамические характеристики и управляемость.

    На дизелях с «механикой» нужно чаще переключать передачи. Если же на дизельном авто установлена автоматическая или роботизированная КПП, ресурс коробки может быть меньше, чем на точно такой же бензиновой модели. Причина — КПП необходимо выдерживать значительный крутящий момент.

    • Дизельный двигатель медленнее прогревается. Причиной является то, что КПД дизеля выше, то есть меньшее количество энергии от сгорания дизтоплива расходуется на тепло. В результате мотор более производительный, но меньшее тепловыделение также означает, что такой агрегат одновременно «холодный».

    На практике это проявляется таким образом, что греть дизель на холостом ходу бесполезно. Этот мотор нужно прогревать в движении, то есть под нагрузкой. Получается, если машина с таким ДВС эксплуатируется для коротких поездок по городу, мотор попросту не будет успевать выйти на рабочие температуры. В результате ресурс агрегата сокращается.

    Что касается комфорта, многие владельцы дизельных авто без специального дополнительного подогрева салона отмечают медленный прогрев внутрисалонного пространства в зимний период.

    • Проблема холодного пуска и затрудненной эксплуатации в зимний период в значительной мере касается именно дизельных моторов. Прежде всего, солярка имеет свойство замерзать и парафинизироваться на морозе. Чтобы этого не происходило, с наступлением холодов в горючее отдельно добавляются специальные присадки. Другими словами, дизельное топливо делится на зимнее и летнее.
    • Дизельный двигатель дороже обслуживать и ремонтировать. Такие моторы обычно требуют больше масла, необходимо чаще менять смазку и фильтры. Как правило, с учетом качества топлива в СНГ и ряда других особенностей эксплуатации, межсервисный интервал для дизеля сокращен на 40-50%.

    Даже с учетом того, что дизельный мотор имеет больший срок службы до капремонта, сам ремонт обходится намного дороже по сравнению с бензиновыми агрегатами.

    • Все современные дизели турбированные, а также оснащаются сложными высокотехнологичными системами топливного впрыска. По этой причине к качеству смазки и топлива, а также к общему состоянию ДВС выдвигаются повышенные требования. Важно понимать, что дорогостоящую дизельную топливную аппаратуру можно «убить» одной заправкой горючим низкого качества или неподходящим видом топлива.
    Читать еще:  Щелкает в двигателе 409 двигатель что может быть

    Справедливости ради отметим, что для жителей крупных городов вопрос с топливом стоит не так остро. Однако этого нельзя сказать о тех автолюбителях, которые проживают в сельской местности или регулярно заправляют дизельную машину на мелких АЗС вдоль трасс во время поездок. Проблема найти качественную солярку в этом случае остается достаточно актуальной.

    • Надежность турбины на дизеле и отдельных элементов системы питания (например, ТНВД или насос-форсунки) далеко не такая, как у самого мотора. Ремонт или замена указанных деталей является достаточно затратным мероприятием.

    Также следует добавить, что диагностики и ремонт современных дизельных двигателей требует наличия дорогостоящего оборудования и профильных специалистов. Как правило, не на каждом СТО есть квалифицированные мастера по дизелям, а сама стоимость любых манипуляций с таким мотором и его системами однозначно будет выше.

    • Повышенные шумы, а также более высокий уровень вибраций все равно можно отметить даже на самом современном дизельном двигателе, если сравнивать его с бензиновыми аналогами. Хотя разница не так критична, но все же присутствует.

    Подведем итоги

    Как видно, преимущества дизельного двигателя на легковом авто в условиях практической эксплуатации на отечественных дорогах могут в значительной мере перекрываться перечисленными выше недостатками.

    Напоследок хотелось бы добавить, что если дизельная машина коммерческая и приобретается новой, тогда подобное решение себя вполне оправдывает. Если же владелец планирует приобрести легковой автомобиль с дизельным мотором, особенно подержанный, тогда нужно быть готовым к более высоким расходам, дорогим поломкам и жестким требованиям касательно эксплуатации такого ТС.

    Список самых надежных бензиновых и дизельных моторов: 4-х цилиндровые силовые агрегаты, рядные 6-ти цилиндровые ДВС и V-образные силовые установки. Рейтинг.

    Сравнение бензинового и дизельного двигателя. Преимущества и недостатки дизеля, надежность дизельного мотора, особенности его обслуживания и эксплуатации.

    От чего зависит моторесурс дизельного мотора. Плановый пробег дизеля до первого капитального ремонта. Как увеличить ресурс дизельного ДВС.

    Что такое Вебасто (Webasto). Принцип работы автономных предпусковых подогревателей. Плюсы и минусы жидкостного подогревателя и воздушного отопителя (фена).

    Для чего необходимо обкатывать новый дизель. Как правильно обкатать машину, основные рекомендации и указания. Сколько километров длится обкатка автомобиля.

    Почему дизельный мотор имеет больший коэффициент полезного действия по сравнению с двигателями на бензине. Крутящий момент и обороты, энергия дизтоплива.

    Топливо для дизельных двигателей

    Эксплуатационные требования, их краткая характеристика.

    Вязкость дизельного топлива, единицы измерения, методы и приборы для определения. Оценка качества дизельного топлива по показателям его физических свойств: вязкости, испаряемости, температуры помутнения и застывания. Факторы, влияющие на смесеобразование. Условия сгорания топлива в дизелях, фазы сгорания. Понятие о «жесткой» и «мягкой» работе дизеля. Цетановое число и методы его оценки. Влияние качества топлива на лако- и нагарообразование в дизельных двигателях. Сернистые соединения топлива, их влияние на коррозию деталей двигателя. Влияние воды и механических примесей на работу быстроходных дизелей. Сорта и марки дизельного топлива для быстроходных и тихоходных дизелей. Качественные и количественные потери при транспортировании, хранении, заправке, эксплуатации. Пути экономии топлива.

    Литература: Л-1, с. 88-104; Л-2, с. 40-51; Л-3, с. 60-75.

    Топливом для дизельных двигателей могут служить в основном продукты прямой перегонки малосернистой и сернистой нефти с последующей очисткой.

    В настоящее время практически на всех тракторах, комбайнах, большегрузных автомобилях, используемых в сельском хозяйстве страны, установлены дизельные двигатели. Их преимущества по сравнению с карбюраторными заключаются в высокой экономичности, использовании в качестве топлива более дешевых и доступных фракций нефти, меньшей пожароопасности, лучшей приемистости без полного прогрева, надежности и долговечности при эксплуатации. Лучшие образцы дизелей МАН-МАЗ имеют пробег 1 млн. км без капитального ремонта. Дизельные двигатели находят применение и на легковом транспорте.

    При изучении данной темы основное внимание уделите требованиям, предъявляемым к топливу для быстроходных двигателей: бесперебойной подаче топлива, его оптимальной вязкости, хорошему распыливанию, легкой самовоспламеняемости, плавному и полному сгоранию, наличию в топливе серы, с которой связано явление коррозии, приводящее к повышенному износу деталей двигателя. Запомните основные меры борьбы с сернистой коррозией.

    Рассматривая свойства дизельного топлива, уясните сущность «жесткой» работы дизелей, ее зависимость от времени воспламенения топлива, то есть его индукционного периода, влияющего на «массивность» начала сгорания дизельного топлива, скорость нарастания давления в камере сгорания, вызывающего «жесткую» и шумную работу дизеля. (0,6-0,9 МПа на 1 0 поворота коленвала двигатель работает жестко, а свыше 0,9 МПа очень жестко и быстро выходит из строя). Если давление в камере нарастает (0,25-0,5 МПа на 1 0 поворота коленвала), то двигатель работает «мягко» без стуков.

    Важнейшим показателем, характеризующим самовоспламеняемость дизельного топлива, является цетановое число (ЦЧ). Чем ниже цетановое число, тем больше период задержки самовоспламенения и тем более жесткой будет работа двигателя. Чем выше цетановое число топлива, тем мягче работает дизель и легче запускается при низких температурах. При определении цетанового числа используют установку ИТ-9-3м, у которой степень сжатия меняется от 7 до 23 (см. Л-1, с. 86-87).

    Цетановое число устанавливается по методу сравнения топливных эквивалентов испытуемого топлива и топлива эталонного.

    В качестве одного эталона принят цетан С16Н34 – парафиновый углеводород нормального строения с малым периодом задержки воспламенения, его ЦЧ принято за 100 единиц.

    Вторым эталоном является альфаметилнафталин – С10Н7СН3 – ароматический углеводород, очень трудно воспламеняющийся, обладает большим периодом задержки воспламенения, условно его ЦЧ принято за 0 единиц.

    Поэтому цетановое число дизельного топлива есть процентное содержание (по объему) цетана в смеси с альфаметилнафталином, которая по характеру сгорания (самовоспламению) равноценна испытуемому топливу.

    Для летних сортов дизельного топлива ЦЧ может быть 40 – 45 единиц, а для зимних сортов бывает 45 – 50 единиц.

    Цетановое число можно определить, если известен групповой химический состав топлива:

    ЦЧ = 0,85П + 0,1Н – 0,2А;

    где П, Н и А – содержание в топливе парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов по массе в %.

    Приближенно цетановое число можно подсчитать, зная вязкость и плотность топлива:

    где ρ 20 4 – плотность топлива, кг/м 3 ;

    υ20 – вязкость топлива при 200С, мм 2 /с.

    Довольно важной характеристикой дизельного топлива является его вязкость.

    Если вязкость топлива велика, то ухудшается смесеобразование, больше времени идет на испарение и топливо сгорает не полностью. При пониженной вязкости снижается цикловая подача, падает давление впрыска, мощность двигателя снижается. Оптимальной вязкостью считается 2,5 – 4 мм 2 /с при 20 0 С.

    Изучите способы определения вязкости, запишите в рабочую тетрадь единицы ее измерения.

    Уясните, какое влияние на качество дизельного топлива оказывает его фракционный состав, содержание активных и неактивных сернистых соединений, механических примесей, воды и смолистых веществ, температура помутнения, вспышки и застывания. Рассмотрите, как влияют присадки к дизельным топливам на улучшение их качества. Выпишите в рабочую тетрадь марки дизельного топлива, расшифруйте значение букв и цифр (см. приложение №3).

    В условиях сельского хозяйства из-за недопоставки зимних сортов топлива нередко прибегают к разбавлению летнего дизельного топлива автомобильным бензином, что крайне нежелательно, так как это приводит к возрастанию жесткости в работе двигателя. Интенсивному изнашиванию деталей топливной аппаратуры. Наблюдаются также разжижение картерного масла и другие отрицательные явления.

    Поэтому применять смесь летнего дизельного топлива с низкооктановым бензином в современных быстроходных двигателях крайне нежелательно. Лучше для этих целей использовать технический керосин. Технику-механику важно знать, как происходит изменение свойств дизельного топлива при транспортировании и хранении, что такое количественные и качественные потери, меры борьбы с ними и основные пути экономии топлива.

    Примеры решения задач

    Задача 6. Определить цетановое число дизельного топлива, если плотность ρ 20 4 = 850 кг/м 3 , а вязкость кинематическая υ20 = 5 мм 2 /с.

    Решение

    Приближенно цетановое число определим по формуле:

    Для летнего дизельного топлива величина ЦЧ в пределах нормы.

    Лабораторная работа № 2

    Определение качества дизельного топлива и его пригодности к использованию (выполняется в учебном заведении).

    Вопросы для самоконтроля:

    1. Каким требованиям должно отвечать топливо для дизельных двигателей?

    2. Как влияет вязкость топлива на экономичную работу дизеля?

    3. Что называется периодом задержки воспламенения и какое влияние он оказывает на процесс сгорания?

    4. Что такое «жесткая» работа дизеля и каковы ее причины?

    5. Что называется цетановым числом?

    6. Как влияет химический состав топлива на работу двигателя?

    7. Что называется температурой помутнения и застывания и как она определяется?

    8. От чего зависят коррозийные свойства топлива?

    9. Какое влияние на работу двигателя (летом и зимой) оказывает наличие в топливе механических примесей и воды?

    10. Марки дизельного топлива и показатели качества.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector