Дизельний двигун: принцип роботи,
Робота дизельного двигуна в минулому столітті асоціювалася з неприємним запахом, гуркотом і густим чорним димом, Валя з труби.
Але в останнє десятиліття дизельні технології розвиваються семимильними кроками.
Мотори стали тихіше, запах вихлопних газів майже повністю зник, і шкода, що наноситься екології, став зводитися до нуля.
Однак принцип роботи не змінився.
Принцип роботи дизельного двигуна
Відмінність дизельного мотора від бензинового обумовлено тим, що змішування палива з повітрям відбувається не зовні, а всередині циліндра.
До того, ж запалюється суміш самостійно, без свічки запалювання.
Конструкція двигуна включає в себе:
- циліндр;
- Впускний і випускний клапани;
- поршень;
- Паливну форсунку.
Із цього. ви дізнаєтеся, як працює дизельний двигун. Дивимося і беремо собі на замітку!
Описати принцип роботи мотора можна, розглянувши дії поршня, клапанів і форсунок під час кожного такту.
Зазвичай їх чотири.
такт - впуск палива
У поршня є дві мертві точки: верхня (ВМТ) і нижня (НМТ).
Під час першого такту відкривається впускний і закривається випускний клапани.
У циліндрі створюється розрідження.
Всередину спрямовується повітря.
такт - стиснення
Всі клапани закриті.
Поршень від НМТ переміщається до ВМТ, стискаючи увійшов під час такту 1 повітря до 5 МПа.
Його температура збільшується до 700 С о.
такт - робочий хід (розширення)
Поршень знаходиться в ВМТ.
Паливний насос під високим тиском подає паливо в циліндр через форсунку.
Розпорошуючись, воно змішується з нагрітим повітрям і самозаймається.
При горінні температура зростає до 1800 С о. а тиск до 11 МПа.
Поршень починає рух від ВМТ до НМТ, здійснюючи корисну роботу.
В кінці робочого ходу температура всередині циліндра знижується до 700-800 С о. а тиск падає до 300-500 кПа.
такт - випуск газів
Впускний клапан закритий, випускний - відкритий.
Поршень виштовхує через нього відпрацьовані гази.
Температура всередині знижується до 500 С о. а тиск до 100 кПа.
Переваги «дизелів»
В цьому. вам розкажуть, які відмінності і переваги дизельних двигунів від бензинових.
Мотори, які вчиняють корисну роботу за рахунок згоряння дизельного палива, мають кілька переваг перед бензиновими пристроями:
- Знижений на третину витрата палива;
- Відсутність системи запалювання;
- Збільшений в півтора рази моторесурс;
- Стабільність регулювальних параметрів;
- Середній ККД - 40%, у двигунів з турбонаддувом - вище 50%;
- Високий крутний момент;
- Низька насиченість вихлопних газів двоокисом вуглецю (екології наноситься менше шкоди);
- Пожежна безпека за рахунок того, що дизельне паливо не може самозайматися.
Серед мінусів «дизеля» примітно утруднення холодного пуску.
Мотор є джерелом сильної вібрації і гучного шуму.
Однак сучасні моделі позбавлені цих недоліків.
Схема роботи окремих вузлів
Конструкція сучасного дизельного двигуна включає в себе вузли:
- Турбонагнетатель (турбокомпресор, турбіна);
- интеркулер;
- Паливна форсунка.
Розглянемо схеми роботи складових вузлів.
турбокомпресор
Вид турбокомпресора в розрізі
Досвід показав, що паливо не встигає згоряти в момент, коли поршень рухається до мертвій точці.
Отже, якщо змусити його згоряти повністю, потужність мотора різко зросте.
Для цього був створений турбокомпресор, що забезпечує подачу палива під надлишковим тиском і сприяє його повному згорянню.
Конструкція турбонагнетателя включає в себе:
- Два кожуха (один для турбіни, інший для компресора);
- Корпус підшипників з валом, що з'єднує ротор турбіни і колесо компресора;
- Підшипники - опора для вузла;
- Сталева захисна сітка.
Схема його роботи така:
- Компресор всмоктує всередину повітря з зовнішньої атмосфери;
При охолодженні повітря збільшується його щільність.
Тому в циліндр двигуна його подається більше.
Велика кількість повітря сприяє повному згорянню палива, через що підвищується потужність дизельного мотора.
Негативний вплив на екологію при цьому знижується.
Вид інтеркулера дизельного двигуна
интеркулер
При стисканні повітря не тільки збільшується його щільність, а й температура.
З одного боку, надходження великої кількості кисню в циліндр позитивно позначається на згорянні палива.
Але з іншого боку, впуск гарячого повітря сприяє швидкому руйнуванню конструкції.
Тому необхідно пристрій, який знижує температуру повітря, що стискається.
Таким є інтеркулер.
Принцип роботи інтеркулера полягає в охолодженні гарячого речовини холодним шляхом теплообміну між ними.
Можливе використання двох видів інтеркулера:
- Повітря-повітря. Радіатор пристрої передає тепло нагрітого повітря атмосфері. Конструкція гранично проста, тому має широке поширення;
Неважливо, до якого типу пристроїв відноситься інтеркулер.
Як зробити тюнінг Ниви 4х4, можна дізнатися звідси. Цінний матеріал у вашому розпорядженні!
В даному статті. вам підкажуть, де швидко можна продати машину.
Результат роботи залишається незмінною: температура повітря, стисненого компресором, зменшується радіатором.
Сам інтеркулер можна назвати радіатором охолодження, що складається з трубок, виконаних з матеріалів, що володіють високим коефіцієнтом теплопровідності.
Пристрій дизельного двигуна передбачає наявність однієї або декількох форсунок.
Ці деталі призначені для дозування і розпилення палива.
Схема роботи форсунки дизельного двигуна
З їх допомогою забезпечується герметизація камери згоряння.
Сучасні форсунки працюють від кулачка розподільного вала через штовхач.
Паливо подається і зливається через канали, розташовані в голівці блоку.
Дозування його забезпечується блоком управління, що подає сигнали запірним клапанам, що володіє електромагнітними властивостями.
Форсунки функціонують в імпульсному режимі.
Це означає, що перед основним уприскуванням палива здійснюється його попередня подача.
При цьому робота дизельного мотора стає м'якше, а рівень токсичних викидів в атмосферу зменшується.
Таким чином, дизельний двигун являє собою набір взаємозалежних вузлів.
Турбонагнетатель забезпечує подачу стисненого повітря, охолодженого интеркулером, в камеру згоряння.
У неї ж подається паливо через форсунку.
При виході з ладу хоча б одного з вузлів, робота мотора неможлива.