Šta je dizel? Princip rada, uređaj i tehničke karakteristike dizel motora

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:43

Dizel motori su veoma česti u putničkim automobilima. Mnogi modeli imaju barem jednu opciju u ponudi motora. I to bez uzimanja u obzir kamiona, autobusa i građevinske opreme, gdje se koriste svuda. Zatim razmatramo šta je dizel motor, dizajn, princip rada, karakteristike.

Definicija

Ova jedinica je klipni motor sa unutrašnjim sagorevanjem, čiji se rad zasniva na samozapaljenju atomizovanog goriva usled zagrevanja ili kompresije.

Karakteristike dizajna

Benzinski motor ima iste strukturne elemente kao i dizel motor. Shema funkcioniranja u cjelini je također slična. Razlika je u procesima formiranja mješavine zraka i goriva i njenog sagorijevanja. Osim toga, dizel motori su izdržljiviji dijelovi. To je zbog otprilike dvostruko većeg omjera kompresije od benzinskih motora (19-24 naspram 9-11).

Klasifikacija

Prema dizajnu komore za sagorevanje, dizel motori se dele na opcije sa zasebnom komorom za sagorevanje i sa direktnim ubrizgavanjem.

U prvomU ovom slučaju, komora za sagorijevanje je odvojena od cilindra i povezana s njom kanalom. Kada se kompresuje, zrak koji ulazi u komoru tipa vortex se uvija, što poboljšava formiranje smjese i samozapaljenje, koje počinje tamo i nastavlja se u glavnoj komori. Dizel motori ovog tipa su ranije bili uobičajeni u putničkim automobilima zbog činjenice da su se razlikovali nižim nivoom buke i velikim rasponom okretaja od opcija o kojima se govori u nastavku.

Kod dizel motora sa direktnim ubrizgavanjem, komora za sagorevanje se nalazi u klipu, a gorivo se dovodi u prostor iznad klipa. Ovaj dizajn se prvobitno koristio na motorima velike zapremine male brzine. Odlikovao ih je visok nivo buke i vibracija i niska potrošnja goriva. Kasnije, sa pojavom elektronski kontrolisanih pumpi za gorivo visokog pritiska i optimizacijom procesa sagorevanja, dizajneri su postigli stabilan rad u opsegu do 4500 o/min. Pored toga, povećana efikasnost, smanjen nivo buke i vibracija. Među mjerama za smanjenje krutosti rada je višestepeno predubrizgavanje. Zahvaljujući tome, motori ovog tipa su postali široko rasprostranjeni u posljednje dvije decenije.

Prema principu rada, dizel motori se dele na četvorotaktne i dvotaktne, kao i na benzinske motore. Njihove karakteristike su razmotrene u nastavku.

Princip rada

Da bismo razumjeli šta je dizel motor i šta određuje njegove funkcionalne karakteristike, potrebno je razmotriti princip rada. Gornja klasifikacija klipnih motora sa unutrašnjim sagorevanjem zasniva se na broju taktova uključenih u radni ciklus, koji se razlikuju po veličini ugla rotacije radilice.

Stoga, radni ciklus četvorotaktnih motora uključuje 4 faze.

• Unos. Pojavljuje se kada se radilica okreće od 0 do 180°. U tom slučaju, zrak prolazi u cilindar kroz ulazni ventil otvoren na 345-355 °. Istovremeno, tokom rotacije radilice za 10-15°, otvara se izduvni ventil, što se naziva preklapanje.
• Kompresija. Klip koji se kreće gore na 180-360° komprimira vazduh 16-25 puta (odnos kompresije) i usisni ventil se zatvara na početku hoda (na 190-210°).
• Radni hod, ekstenzija. Javlja se na 360-540°. Na početku takta, sve dok klip ne dosegne gornju mrtvu tačku, gorivo se ubrizgava u vrući zrak i pali. Ovo je karakteristika dizel motora koja ih razlikuje od benzinskih motora, gdje dolazi do napredovanja paljenja. Nastali proizvodi sagorevanja guraju klip prema dole. U ovom slučaju, vrijeme sagorijevanja goriva je jednako vremenu njegovog dovoda mlaznicom i ne traje duže od trajanja radnog hoda. Odnosno, tokom radnog procesa pritisak gasa je konstantan, zbog čega dizel motori razvijaju veći obrtni moment. Također važna karakteristika takvih motora je potreba za obezbjeđivanjem viška zraka u cilindru, budući da plamen zauzima mali dio komore za sagorijevanje. To jest, udio mješavine zraka i goriva je drugačiji.
• Oslobodite. Pri 540-720° rotacije radilice, izduvni ventil je otvoren i klip se pomiče prema gore kako bi istisnuo izduvne gasove.

Dvotaktni ciklus karakteriziraju skraćene faze i jedan proces izmjene plina u cilindru (pročišćavanje) koji se odvija između kraja takta i početka kompresije. Kada se klip pomeri prema dole, proizvodi sagorevanja se uklanjaju kroz izduvne ventile ili prozore (u zidu cilindra). Kasnije se otvaraju ulazni prozori kako bi ušao svjež zrak. Kako se klip podiže, svi prozori se zatvaraju i počinje kompresija. Neposredno prije nego što se postigne TDC, gorivo se ubrizgava i pali, ekspanzija počinje.

Zbog teškoća pročišćavanja vrtložne komore, dvotaktni motori su dostupni samo sa direktnim ubrizgavanjem.

Performanse takvih motora su 1,6-1,7 puta veće od performansi četvorotaktnog dizel motora. Njegov rast je obezbijeđen dvostruko češćim izvođenjem radnih poteza, ali je djelimično smanjen zbog njihove manje veličine i duvanja. Zbog dvostrukog broja udaraca, dvotaktni ciklus je posebno relevantan ako je nemoguće povećati brzinu.

Glavni problem kod ovih motora je čišćenje zbog kratkog trajanja, što se ne može nadoknaditi bez smanjenja efikasnosti skraćivanjem hoda. Osim toga, nemoguće je odvojiti izduvni i svježi zrak, zbog čega se dio potonjeg uklanja s izduvnim plinovima. Ovaj problem se može riješiti postavljanjem unaprijed izduvnih prozora. U tom slučaju, plinovi počinju da se uklanjaju prije pročišćavanja, a nakon što se otvor zatvori, cilindar se dopunjuje svježim zrakom.

Osim toga, kadakorištenjem jednog cilindra postoje poteškoće sa sinhronizacijom otvaranja/zatvaranja prozora, stoga postoje motori (PDP) kod kojih svaki cilindar ima dva klipa koja se kreću u istoj ravni. Jedan od njih kontroliše usis, drugi kontroliše izduv.

Prema mehanizmu implementacije, pročišćavanje se dijeli na prorezno (prozorsko) i ventilsko prorezno. U prvom slučaju prozori služe i kao ulazni i izlazni otvori. Druga opcija uključuje njihovo korištenje kao usisne otvore, a ventil u glavi cilindra služi kao izlaz.

Obično se dvotaktni dizelaši koriste na teškim vozilima kao što su brodovi, dizel lokomotive, tenkovi.

Sistem goriva

Oprema za gorivo dizel motora je mnogo komplikovanija od one kod benzinskih motora. To je zbog visokih zahtjeva za preciznost dovoda goriva u smislu vremena, količine i pritiska. Glavne komponente sistema za gorivo - pumpa za ubrizgavanje, injektori, filter.

Kompjuterski kontrolisan sistem snabdevanja gorivom (Common-Rail) se široko koristi. Ona ga prska u dva metka. Prvi od njih je mali, služi za povećanje temperature u komori za sagorevanje (predubrizgavanje), što smanjuje buku i vibracije. Pored toga, ovaj sistem povećava obrtni moment pri malim brzinama za 25%, smanjuje potrošnju goriva za 20% i sadržaj čađi u izduvnim gasovima.

Turbo punjenje

Turbine se široko koriste na dizel motorima. To je zbog većeg (1,5-2) puta pritiska izduvnih gasova, kojivrtite turbinu, koja izbjegava turbo lag pružanjem pojačanja od nižih okretaja.

Hladni početak

Možete pronaći puno recenzija da dizel ne pali na niskim temperaturama. Teškoća pokretanja takvih motora u hladnim uvjetima je zbog činjenice da to zahtijeva više energije. Da bi se olakšao proces, opremljeni su predgrijačem. Ovaj uređaj predstavljaju žarnice postavljene u komore za sagorijevanje, koje pri uključivanju paljenja zagrijavaju zrak u njima i rade još 15-25 sekundi nakon pokretanja kako bi osigurale stabilnost hladnog motora. Zahvaljujući tome, dizel motori se pale na temperaturama od -30 … -25 ° C.

Servisne karakteristike

Da biste osigurali izdržljivost u radu, morate znati šta je dizel motor i kako ga održavati. Relativno niska zastupljenost motora koji se razmatraju u poređenju sa benzinskim motorima se objašnjava, između ostalog, složenijim održavanjem.

Pre svega, ovo se odnosi na sistem goriva visoke složenosti. Zbog toga su dizel motori izuzetno osjetljivi na sadržaj vode i mehaničkih čestica u gorivu, a njegova popravka je skuplja, kao i motor u cjelini, u odnosu na benzin istog nivoa.

U slučaju turbine, zahtjevi za kvalitetom motornog ulja su također visoki. Njegov resurs je obično 150 hiljada km, a cijena je visoka.

U svakom slučaju, dizel motore treba češće mijenjati nego benzinske motore (2 puta prema evropskim standardima).

Kao što je biloprimijetio je da ovi motori imaju problema sa hladnim startom kada dizel ne pali na niskim temperaturama. U nekim slučajevima to je uzrokovano korištenjem pogrešnog goriva (u zavisnosti od sezone, na takvim motorima se koriste različiti razredi jer se ljetno gorivo smrzava na niskim temperaturama).

performans

Osim toga, mnogi ljudi ne vole takve kvalitete dizel motora kao što su niža snaga i opseg radnih brzina, veći nivo buke i vibracija.

Benzinski motor obično nadmašuje sličan dizel motor u pogledu performansi, uključujući kapacitet litara. Motor dotičnog tipa istovremeno ima veću i ravnomjernu krivulju momenta. Veći omjer kompresije, koji daje veći okretni moment, prisiljava upotrebu jačih dijelova. Budući da su teži, snaga je smanjena. Osim toga, ovo utiče na masu motora, a samim tim i na automobil.

Mali opseg radnih brzina je zbog dužeg paljenja goriva, zbog čega ono nema vremena da izgori pri velikim brzinama.

Povećani nivoi buke i vibracija uzrokuju nagli porast pritiska u cilindru tokom paljenja.

Glavne prednosti dizel motora smatraju se veća vuča, efikasnost i ekološka prihvatljivost.

Trakcija, odnosno veliki obrtni moment pri malim brzinama, objašnjava se sagorevanjem goriva prilikom ubrizgavanja. Ovo obezbeđuje veću brzinu odziva i olakšava efikasno korišćenje energije.

Ekonomiju pokreću obojeniska potrošnja, te činjenica da je dizel gorivo jeftinije. Osim toga, moguća je upotreba teških ulja niskog kvaliteta zbog nepostojanja strogih zahtjeva za isparljivost. I što je gorivo teže, to je veća efikasnost motora. Konačno, dizel motori rade na siromašnim mješavinama u usporedbi s benzinskim motorima i pri visokom omjeru kompresije. Potonji obezbeđuje manji gubitak toplote sa izduvnim gasovima, odnosno veću efikasnost. Sve ove mjere smanjuju potrošnju goriva. Dizel ga, zahvaljujući ovome, troši 30-40% manje.

Ekološka prihvatljivost dizel motora objašnjava se činjenicom da njihovi izduvni gasovi imaju manji sadržaj ugljen-monoksida. Ovo se postiže upotrebom sofisticiranih sistema za čišćenje, zahvaljujući kojima benzinski motor sada ispunjava iste ekološke standarde kao i dizel motor. Ovaj tip motora je ranije bio značajno inferioran u odnosu na benzin u tom pogledu.

Prijava

Kao što je jasno šta je dizel motor i koje su njegove karakteristike, takvi motori su najpogodniji za slučajeve kada je potrebna velika vuča pri niskim obrtajima. Stoga su opremljeni gotovo svim autobusima, kamionima i građevinskom opremom. Što se tiče privatnih vozila, među njima su takvi parametri najvažniji za SUV. Zbog visoke efikasnosti, ovim motorima su opremljeni i urbani modeli. Osim toga, pogodnije su za upravljanje u takvim uvjetima. Dizelske testne vožnje svjedoče o tome.