A dízelmotorok nagyon elterjedtekautók. Sok modellnek van legalább egy opciója a motorkínálatban. És ez a teherautók, buszok és építőipari gépek figyelembevétele nélkül történik, ahol ezeket mindenhol használják. Ezután megvizsgáljuk, mi a dízelmotor, a kialakítás, a működési elv, a jellemzők.
meghatározás
Ez az egység egy dugattyús belső égésű motor, amelynek működése a porlasztott tüzelőanyag fűtésből vagy kompresszióból történő öngyulladásán alapul.
Tervezési jellemzők
A benzinmotornak ugyanaz a szerkezeteelemek, mint a dízel. Az egész működési séma is hasonló. A különbség a levegő-üzemanyag keverék képződési folyamataiban és annak égésében rejlik. Ráadásul a dízelmotorok tartósabb alkatrészek. Ennek oka a benzinmotorok sűrítési arányának körülbelül kétszerese (19-24 versus 9-11).
besorolás
Az égéstér kialakítása szerint a dízelmotorok külön égésterű és közvetlen befecskendezéses opciókra vannak osztva.
Az első esetben az égéstér el van választvahenger, és egy csatornával csatlakozik hozzá. Összenyomva az örvénykamrába belépő levegő megcsavarodik, ami javítja a keverékképződést és az öngyulladást, amely ott kezdődik és a főkamrában folytatódik. Az ilyen típusú dízelmotorok korábban gyakoriak voltak a személygépkocsikban, mivel csökkentett zajszinttel és nagy sebességtartományukkal különböztek az alábbiakban tárgyalt lehetőségek közül.
Dízelmotorokban közvetlenbefecskendezéssel az égéstér a dugattyúban helyezkedik el, és az üzemanyag a dugattyú feletti térbe kerül. Ezt a kialakítást eredetileg alacsony fordulatszámú, nagy térfogatú motoroknál használták. Magas zaj- és rezgésszint, valamint alacsony üzemanyag-fogyasztás jellemezte őket. Később, az elektronikusan vezérelt nagynyomású üzemanyag-szivattyúk megjelenésével és az égési folyamat optimalizálásával a tervezők stabil működést értek el akár 4500 ford./perc tartományban is. Emellett megnövekedett hatékonyság, csökkent zaj- és rezgésszint. A munka merevségét csökkentő intézkedések között szerepel a többlépcsős előinjektálás. Ennek köszönhetően az ilyen típusú motorok az elmúlt két évtizedben széles körben elterjedtek.
A működési elv szerint a dízelmotorokat négyütemű és kétütemű, valamint benzinmotorokra osztják. Jellemzőiket az alábbiakban tárgyaljuk.
A működés elve
Hogy megértsük, mi az a dízel és hogyanfunkcionális adottságai miatt figyelembe kell venni a működési elvet. A dugattyús belső égésű motorok fenti besorolása a munkaciklusban szereplő löketek számán alapul, amelyeket a főtengely forgásszögének nagysága különböztet meg.
Ezért a négyütemű motorok munkaciklusa 4 fázisból áll.
- Belépő. Akkor fordul elő, ha a főtengely 0-ról 180°-ra elfordul.Ebben az esetben a levegő a 345-355 ° -on nyitott bemeneti szelepen keresztül jut a hengerbe. Ugyanakkor a főtengely 10-15 ° -os elforgatásakor a kipufogószelep kinyílik, amelyet átfedésnek neveznek.
- Tömörítés. A 180-360°-ban felfelé mozgó dugattyú 16-25-ször összenyomja a levegőt (sűrítési arány), és a szívószelep a ciklus elején (190-210°-nál) zár.
- Munkafolyamat, bővítés. 360-540°-on fordul elő.A löket elején, amíg a dugattyú el nem éri a felső holtpontot, üzemanyagot fecskendeznek a forró levegőbe, és meggyújtják. Ez a dízelmotorok sajátossága, amely megkülönbözteti őket a benzinmotoroktól, ahol a gyújtás előrehalad. A keletkező égéstermékek lenyomják a dugattyút. Ebben az esetben az üzemanyag égési ideje megegyezik a fúvóka általi betáplálás idejével, és nem tart tovább, mint a munkalöket időtartama. Vagyis a munkafolyamat során a gáznyomás állandó, aminek következtében a dízelmotorok nagyobb nyomatékot fejlesztenek ki. Szintén fontos jellemzője az ilyen motoroknak, hogy felesleges levegőt kell biztosítani a hengerben, mivel a láng az égéstér egy kis részét foglalja el. Vagyis a levegő-üzemanyag keverék aránya más.
- Release. A főtengely 540-720°-os elfordulásánál a nyitott kipufogószelep, a dugattyú felfelé haladva kiszorítja a kipufogógázokat.
A kétütemű ciklust lerövidített fázisok ésegyetlen gázcsere folyamat a hengerben (öblítés), amely a löket vége és a kompresszió kezdete között megy végbe. Amikor a dugattyú lefelé mozog, az égéstermékek a kipufogószelepeken vagy ablakokon (a hengerfalban) távoznak. Később kinyitják a bemeneti ablakokat, hogy friss levegőt engedjenek be. Ahogy a dugattyú felemelkedik, minden ablak bezárul, és megkezdődik a kompresszió. Valamivel a TDC elérése előtt az üzemanyagot befecskendezik és meggyújtják, és megkezdődik a tágulás.
Az örvénykamra öblítésének nehézségei miatt a kétütemű motorok csak közvetlen befecskendezéssel kaphatók.
Az ilyen motorok teljesítménye magasabb1,6-1,7-szerese a négyütemű típusú dízel teljesítményének. Növekedését kétszer gyakoribb munkalöketek biztosítják, de kisebb méretük és fújásuk miatt részben csökken. A kétszeres munkalöketszám miatt a kétütemű ciklus különösen fontos, ha a sebesség növelése lehetetlen.
A fő probléma ezekkel a motorokkal azöblítés rövid időtartama miatt, amely nem kompenzálható a hatékonyság csökkentése nélkül a löket lerövidítésével. Ezenkívül lehetetlen elválasztani a kipufogógázt és a friss levegőt, ami miatt az utóbbi egy része a kipufogógázokkal együtt távozik. Ez a probléma megoldható előzetes kipufogóablak biztosításával. Ebben az esetben a gázokat az öblítés előtt elkezdik eltávolítani, és a kimenet lezárása után a hengert friss levegővel egészítik ki.
Ezenkívül egy henger használatakornehézségek vannak az ablakok nyitásának/zárásának szinkronizálásával, ezért vannak olyan motorok (PDP), amelyekben minden hengerben két dugattyú mozog ugyanabban a síkban. Az egyik a szívót, a másik a kipufogót vezérli.
A végrehajtás mechanizmusa szerint a tisztítás meg van osztvahornyos (ablak) és szelephornyos. Az első esetben az ablakok bemeneti és kimeneti nyílásként is szolgálnak. A második lehetőség azt jelenti, hogy szívónyílásként használják őket, és a hengerfejben lévő szelepet használják a kipufogógázhoz.
A kétütemű dízelmotorokat általában nehéz járműveken, például hajókon, dízelmozdonyokon, tankokon használják.
Üzemanyagrendszer
Üzemanyag-felszerelés dízelmotorokhozlényegesen nehezebb, mint a benzin. Ennek oka az üzemanyag-ellátás pontosságára vonatkozó magas követelmények az idő, a mennyiség és a nyomás tekintetében. Az üzemanyagrendszer fő elemei - befecskendező szivattyú, fúvókák, szűrő.
Széles körben használt üzemanyag-ellátó rendszerszámítógépes vezérlés (Common-Rail). Két lövésben kifújja. Az első kicsi, az égéstér hőmérsékletének növelésére szolgál (előbefecskendezés), ami csökkenti a zajt és a vibrációt. Ráadásul ez a rendszer alacsony fordulatszámon 25%-kal növeli a nyomatékot, 20%-kal csökkenti az üzemanyag-fogyasztást és a kipufogógázok koromtartalmát.
Turbófeltöltés
Széles körben használják dízelmotorokbanturbinák. Ez a turbinát forgató kipufogógázok nyomásának magasabb (1,5-2)-szeresének köszönhető, amely lehetővé teszi a turbó késleltetés elkerülését az alacsonyabb fordulatszámtól való lökéssel.
Hideg indítás
Sok véleményt találhat rólafagyponton nem indul be a dízel. Az ilyen motorok hideg időben történő indításának nehézsége abból adódik, hogy ez több energiát igényel. A folyamat megkönnyítése érdekében előmelegítővel vannak felszerelve. Ezt az eszközt az égésterekbe helyezett izzítógyertyák képviselik, amelyek a gyújtás bekapcsolásakor felmelegítik a bennük lévő levegőt, és az indítás után további 15-25 másodpercig működnek, hogy biztosítsák a hideg motor stabilitását. Ennek köszönhetően a dízelmotorokat -30 ... -25 ° С hőmérsékleten indítják el.
Szolgáltatási szolgáltatások
A tartós működés érdekébentudnia kell, mi az a dízelmotor, és hogyan kell karbantartani. A szóban forgó motorok viszonylag alacsony elterjedtsége a benzinmotorokhoz képest többek között a bonyolultabb karbantartással magyarázható.
Mindenekelőtt az üzemanyagrendszerre vonatkozik.magas komplexitás. Emiatt a dízelmotorok rendkívül érzékenyek az üzemanyag víz- és mechanikai részecskéire, a javítása, valamint a motor egésze drágább az azonos szintű benzinhez képest.
Turbina esetében a motorolaj minőségével szemben is magasak a követelmények. Erőforrása általában 150 ezer km, és a költségek magasak.
Mindenesetre a dízelmotorokat gyakrabban kell olajat cserélni, mint a benzinmotorokat (az európai szabványok szerint kétszer).
Mint már említettük, ezek a motorok rendelkeznekhidegindítási problémák, amikor a dízel nem indul el alacsony hőmérsékleten. Egyes esetekben ezt a nem megfelelő üzemanyag használata okozza (évszaktól függően az ilyen motorokon különböző fokozatokat használnak, mivel a nyári üzemanyag alacsony hőmérsékleten megfagy).
Teljesítmény
Ezenkívül sokan nem szeretik a dízelmotorok olyan tulajdonságait, mint az alacsonyabb teljesítmény- és fordulatszám-tartomány, a magasabb zaj- és rezgésszint.
A benzinmotor teljesen normáliskiváló teljesítmény, beleértve a literes kapacitást is, hasonló dízel. A kérdéses típus motorja ugyanakkor magasabb és egyenletes nyomatékgörbével rendelkezik. A nagyobb nyomatékot biztosító nagyobb tömörítési arány erősebb alkatrészek használatát kényszeríti ki. Mivel nehezebbek, a teljesítmény csökken. Ezenkívül ez befolyásolja a motor tömegét, és következésképpen az autót.
Az üzemi sebességek kis tartománya az üzemanyag hosszabb gyújtásának köszönhető, aminek következtében nincs ideje nagy sebességnél kiégni.
A megnövekedett zaj- és rezgésszint a hengerben lévő nyomás éles növekedését okozza gyújtás közben.
A dízelmotorok fő előnyei a nagyobb vonóerő, a hatékonyság és a környezetbarátság.
A tyagovitást, vagyis a nagy nyomatékot alacsony fordulatszámon az üzemanyag befecskendezése közbeni égésével magyarázzák. Ez nagyobb reakciókészséget biztosít, és megkönnyíti az energia hatékony felhasználását.
Gazdaságos az alacsony fogyasztás miatt,és hogy olcsóbb a gázolaj. Ezen túlmenően alacsony minőségű nehézolajok is használhatók, mivel az illékonyságra vonatkozó szigorú követelmények hiánya miatt. És minél nehezebb az üzemanyag, annál nagyobb a motor hatásfoka. Végül a dízelek a benzinmotorokhoz képest sovány keverékekkel és magas kompressziós aránnyal működnek. Ez utóbbi kisebb hőveszteséget biztosít a kipufogógázokkal, vagyis nagyobb hatásfokkal. Mindezek az intézkedések csökkentik az üzemanyag-fogyasztást. A dízel ennek köszönhetően 30-40%-kal kevesebbet költ.
A dízelmotorok környezetbarát jellegét az magyarázza, hogy az őa kipufogógázok szén-monoxid-tartalma alacsonyabb. Ezt összetett tisztítórendszerek alkalmazásával érik el, amelyeknek köszönhetően a benzinmotor mára ugyanazoknak a környezetvédelmi előírásoknak felel meg, mint a dízelmotorok. Az ilyen típusú motor korábban lényegesen gyengébb volt ebben a tekintetben, mint a benzin.
kérelem
Amint az világos, hogy mi a dízelmotor és mik azokjellemzői miatt az ilyen motorok leginkább azokra az esetekre alkalmasak, ahol nagy tapadás szükséges alacsony fordulatszámon. Ezért szinte minden busszal, teherautóval és építőipari berendezéssel fel vannak szerelve. Ami a magánjárműveket illeti, ezek közül a SUV-k esetében ezek a paraméterek a legfontosabbak. A nagy hatásfok miatt a városi modellek is fel vannak szerelve ezekkel a motorokkal. Ezenkívül ilyen körülmények között kényelmesebb kezelni őket. A dízel tesztvezetések erről tanúskodnak.
