Naftové motory sú veľmi bežné vosobné automobily. Mnoho modelov má aspoň jednu možnosť motora. A to nezahŕňa nákladné vozidlá, autobusy a stavebné zariadenia, kde sa používajú všade. Ďalej sa diskutuje o tom, čo je naftový motor, o konštrukcii, princípe činnosti a vlastnostiach.
definícia
Táto jednotka je piestový spaľovací motor, ktorého činnosť je založená na samovznietení atomizovaného paliva z ohrevu alebo kompresie.
Dizajnové prvky
Rovnaký dizajn má aj benzínový motorprvky ako nafta. Celková schéma činnosti je tiež podobná. Rozdiel spočíva v procesoch tvorby zmesi vzduch-palivo a jej spaľovaní. Naftové motory majú navyše odolnejšie časti. Je to spôsobené približne dvojnásobným kompresným pomerom benzínových motorov (19–24 oproti 9–11).
klasifikácia
Dizajn spaľovacej komory sú naftové motory rozdelené do variantov so samostatnou spaľovacou komorou a s priamym vstrekovaním.
V prvom prípade je spaľovacia komora oddelená odvalec a je s ním spojený kanálom. Po stlačení víri vzduch vstupujúci do komory vírivého typu, čo zlepšuje tvorbu zmesi a samovznietenie, ktoré sa začína tam a pokračuje v hlavnej komore. Dieselové motory tohto typu boli predtým v osobných automobiloch rozšírené z toho dôvodu, že sa odlišovali nižšou hladinou hluku a širokým rozsahom otáčok od možností diskutovaných nižšie.
Vo vznetových motoroch s priamymVstrekovaním sa spaľovacia komora nachádza v pieste a palivo sa dodáva do priestoru nad piestom. Táto konštrukcia sa pôvodne používala na nízkootáčkové motory s veľkým objemom. Vyznačovali sa vysokou úrovňou hluku a vibrácií a nízkou spotrebou paliva. Neskôr, s príchodom elektronicky riadených vysokotlakových palivových čerpadiel a optimalizácie spaľovania, dosiahli konštruktéri stabilný výkon až do 4 500 otáčok za minútu. Okrem toho sa zvýšila účinnosť, znížila sa úroveň hluku a vibrácií. Medzi opatrenia na zníženie tuhosti práce - viacstupňová predinjekcia. Vďaka tomu sa motory tohto typu v posledných dvoch desaťročiach rozšírili.
Podľa princípu činnosti sú naftové motory rozdelené na štvortaktné a dvojtaktné, rovnako ako benzínové motory. Ich vlastnosti sú popísané nižšie.
Princíp činnosti
Aby sme pochopili, čo je nafta a čovzhľadom na jeho funkčné vlastnosti je potrebné zvážiť princíp činnosti. Vyššie uvedená klasifikácia piestových spaľovacích motorov je založená na počte zdvihov zahrnutých do pracovného cyklu, ktoré sa líšia hodnotou uhla otáčania kľukového hriadeľa.
Pracovný cyklus štvortaktných motorov preto zahrnuje 4 fázy.
- Inlet. Vyskytuje sa pri otočení kľukového hriadeľa z 0 na 180 °.V takom prípade prúdi vzduch do valca cez nasávací ventil otvorený pri 345-355 °. Súčasne s ním je počas otáčania kľukového hriadeľa o 10-15 ° otvorený výfukový ventil, ktorý sa nazýva prekrytie.
- Kompresia. Piest, pohybujúci sa nahor pri 180 - 360 °, stláča vzduch 16 - 25-krát (kompresný pomer) a sací ventil sa zatvorí na začiatku zdvihu (pri 190 - 210 °).
- Pracovný zdvih, rozťažnosť. Vyskytuje sa pri 360-540 °.Na začiatku zdvihu, predtým ako piest dosiahne hornú úvrať, sa palivo privedie do horúceho vzduchu a zapáli sa. To je vlastnosť naftových motorov, ktorá ich odlišuje od benzínových motorov, pri ktorých dochádza k časovaniu zapaľovania. Produkty spaľovania, ktoré sa pri tom uvoľnia, tlačia piest nadol. V tomto prípade sa čas spaľovania paliva rovná času, ktorý dodáva dýza, a netrvá dlhšie ako doba pracovného zdvihu. To znamená, že počas pracovného procesu je tlak plynu konštantný, v dôsledku čoho majú dieselové motory vyšší krútiaci moment. Dôležitou vlastnosťou takýchto motorov je tiež potreba zaistiť prebytok vzduchu vo valci, pretože plameň zaberá malú časť spaľovacej komory. To znamená, že podiel zmesi vzduch - palivo je rozdielny.
- Uvoľnite. Pri otáčaní kľukového hriadeľa 540 - 720 ° vytláča výfukové plyny otvorený výfukový ventil, piest pohybujúci sa nahor.
Pre dvojtaktný cyklus sú charakteristické kratšie fázy ajediným procesom výmeny plynov vo valci (fúkaním), ku ktorému dochádza medzi koncom pracovného zdvihu a začiatkom kompresie. Keď sa piest posúva nadol, produkty spaľovania sa odvádzajú cez výfukové ventily alebo otvory (v stene valca). Neskôr sa otvoria sacie otvory, aby sa priviedol čerstvý vzduch. Keď sa piest zdvihne, všetky okná sa zatvoria a začne kompresia. O niečo skôr ako po dosiahnutí TDC sa vstrekuje a zapáli palivo, začína expanzia.
Kvôli obtiažnosti zaistenia čistenia vírovej komory sú dvojtaktné motory k dispozícii iba s priamym vstrekovaním.
Výkon takýchto motorov je v roku vyšší1,6 - 1,7-násobok výkonu štvortaktného nafty. Jeho zvýšenie je zabezpečené dvakrát častejším vykonávaním pracovných zdvihov, ale je čiastočne znížené kvôli ich menšej veľkosti a odluhu. Kvôli zdvojnásobeniu počtu zdvihov je dvojtaktný cyklus obzvlášť dôležitý, ak nie je možné zvýšiť rýchlosť.
Hlavný problém s takýmito motormi jepreplachovanie z dôvodu jeho krátkeho trvania, ktoré nie je možné kompenzovať bez zníženia účinnosti v dôsledku skrátenia pracovného zdvihu. Okrem toho nie je možné oddeliť výfukové plyny od čerstvého vzduchu, a preto sa časť z nich odvádza spolu s výfukovými plynmi. Tento problém je možné vyriešiť zabezpečením posunutia výstupných portov. V takom prípade začnú plyny pred čistením evakuovať a po uzavretí výstupu sa fľaša znovu naplní čerstvým vzduchom.
Navyše pri použití jedného valcaťažkosti nastávajú pri synchronizácii otvárania / zatvárania okien, preto existujú motory (MAP), v ktorých má každý valec dva piesty pohybujúce sa v rovnakej rovine. Jeden z nich ovláda nasávanie, druhý výfuk.
Podľa mechanizmu implementácie sa očista delí nana štrbinové (okno) a štrbinové. V prvom prípade slúžia okná ako vstupný aj výstupný otvor. Druhá možnosť spočíva v ich použití ako vstupných otvorov a ventil v hlave valca slúži na odvod.
Dvojtaktné naftové motory sa zvyčajne používajú na ťažkých vozidlách, ako sú lode, naftové lokomotívy a tanky.
Palivový systém
Palivové zariadenie pre naftové motorypodstatne ťažšie ako benzínové. Je to spôsobené vysokými požiadavkami na presnosť dodávky paliva z hľadiska času, množstva a tlaku. Hlavnými komponentmi palivového systému sú vstrekovacie čerpadlo paliva, vstrekovače, filter.
Systém prívodu paliva spočítačové riadenie (Common-Rail). Vstrekuje ho v dvoch dávkach. Prvý je malý a slúži na zvýšenie teploty v spaľovacej komore (predinjekcia), čo znižuje hluk a vibrácie. Tento systém navyše zvyšuje krútiaci moment pri nízkych otáčkach o 25%, znižuje spotrebu paliva o 20% a znižuje obsah sadzí vo výfukových plynoch.
Preplňovanie
U naftových motorov sú veľmi rozšírenéturbíny. Je to spôsobené vyšším (1,5 - 2) -krát vyšším tlakom výfukových plynov, ktoré otáčajú turbínu, čím nedochádza k oneskoreniu turba poskytovaním podpory od nižších otáčok.
Studený štart
Môžete nájsť veľa recenzií, ktoré keďpod nulovými teplotami sa nafta nenaštartuje. Obtiažnosť spustenia takýchto motorov v chladných podmienkach je spôsobená skutočnosťou, že vyžaduje viac energie. Na uľahčenie procesu sú vybavené predhrievačom. Toto zariadenie predstavuje žeraviaca sviečka umiestnená v spaľovacích komorách, ktorá po zapnutí zapaľovania ohrieva vzduch v nich a po naštartovaní pracuje ďalších 15-25 sekúnd, aby sa zabezpečila stabilita studeného motora. Vďaka tomu dieselové motory štartujú pri teplotách -30 ...- 25 ° C.
Funkcie služby
Aby sa zabezpečila odolnosť počas prevádzkymusíte vedieť, čo je nafta a ako ju udržiavať. Relatívne nízka prevalencia uvažovaných motorov v porovnaní s benzínmi sa okrem iného vysvetľuje zložitejšou údržbou.
Najskôr to platí pre palivový systém.vysoká zložitosť. Z tohto dôvodu sú dieselové motory mimoriadne citlivé na obsah vody a mechanických častíc v palive a ich oprava je nákladnejšia, rovnako ako motor ako celok v porovnaní s rovnakou úrovňou benzínu.
V prípade turbíny sú vysoké aj požiadavky na kvalitu motorového oleja. Jeho zdroj je zvyčajne 150 tisíc km a náklady sú vysoké.
Olej by sa mal v každom prípade meniť na naftových motoroch častejšie ako na benzínových (podľa európskych noriem dvakrát).
Ako bolo uvedené, tieto motory majúproblémy so studeným štartom, keď sa nafta nespustí pri nízkych teplotách. V niektorých prípadoch je to spôsobené použitím nevhodného paliva (v závislosti od ročného obdobia sa u týchto motorov používajú rôzne triedy, pretože letné palivo pri nízkych teplotách tuhne).
Výkon
Mnoho z nich navyše nemá rád také vlastnosti naftových motorov, ako je nižší rozsah výkonu a prevádzkových otáčok, vyššia hladina hluku a vibrácií.
Benzínový motor je naozaj bežnývynikajúci výkon, vrátane litrového objemu, podobný nafte. Motor daného typu má vyššiu a rovnomernejšiu krivku krútiaceho momentu. Vyšší kompresný pomer, ktorý poskytuje väčší krútiaci moment, vynúti použitie silnejších častí. Pretože sú ťažšie, znižuje sa výkon. Okrem toho to ovplyvňuje váhu motora a následne aj vozidla.
Malý rozsah prevádzkových otáčok sa vysvetľuje dlhším zapaľovaním paliva, v dôsledku čoho pri vysokých rýchlostiach nemá čas na vyhorenie.
Zvýšená úroveň hluku a vibrácií spôsobuje prudké zvýšenie tlaku vo valci počas zapaľovania.
Za hlavné výhody naftových motorov sa považuje vyšší ťah, účinnosť a ekologickosť.
Vysoký krútiaci moment pri nízkych otáčkach sa pripisuje spaľovaniu paliva pri jeho vstrekovaní. To poskytuje väčšiu odozvu a uľahčuje efektívne využitie energie.
Účinnosť je spôsobená nízkou spotrebou,a skutočnosť, že nafta je lacnejšia. Okrem toho je možné používať akostné ťažké oleje, pretože neexistujú prísne požiadavky na prchavosť. A čím ťažšie palivo, tým vyššia je účinnosť motora. Nakoniec dieselové motory jazdia na chudšie zmesi v porovnaní s benzínovými motormi a na vysoké kompresné pomery. Druhá z nich poskytuje menšie tepelné straty výfukovými plynmi, to znamená vyššiu účinnosť. Všetky tieto opatrenia znižujú spotrebu paliva. Nafta ho vďaka tomu minie o 30-40% menej.
Šetrnosť k životnému prostrediu dieselov sa vysvetľuje tým, že v ichvýfukové plyny majú nižší obsah oxidu uhoľnatého. Toho sa dosahuje použitím sofistikovaných čistiacich systémov, vďaka ktorým benzínový motor teraz spĺňa rovnaké ekologické normy ako nafta. Motor tohto typu bol v tomto ohľade predtým výrazne horší ako benzínový motor.
prihláška
Ako je zrejmé z toho, čo je nafta a čo to jejeho vlastnosti sú také motory najvhodnejšie pre prípady, keď sa vyžaduje vysoký ťah pri nízkych otáčkach. Preto sú nimi vybavené takmer všetky autobusy, nákladné vozidlá a stavebné zariadenia. Pokiaľ ide o súkromné vozidlá, tieto parametre sú pre SUV najdôležitejšie. Pre svoju vysokú účinnosť sú tieto motory vybavené aj mestskými modelmi. Okrem toho sú pohodlnejšie pracovať v takýchto podmienkach. Svedčia o tom testovacie jazdy na naftu.
