Дизельный двигатель: история
Дизельный двигатель был создан в 1824 году, когда французский физик и математик Сади Карно предположил, что тепловой двигатель может быть более эффективным, если рабочее тело внутри него нагревается за счет быстрого сжатия до собственной температуры воспламенения. Позднее этот принцип был использован при изобретении первого дизельного двигателя.
На протяжении многих лет над конструкцией дизельного двигателя работали разные учёные, в том числе Герберт Акройд-Стюарт и Густав Тринклер. Тем не менее, только в 1887 году Рудольфу Дизелю удалось построить свой первый практически осуществимый и эффективный прототип.
С тех пор дизельные двигатели постоянно совершенствовались и обновлялись. Многие современные легковые автомобили и большинство коммерческих автомобилей оснащены надежными и чрезвычайно эффективными двигателями.
Принцип действия
Легковые автомобили сейчас в основном оснащаются 4-тактными двигателями. Их рабочий цикл включает 4 этапа:
Впуск, соответствующий повороту коленчатого вала от 0° до 180°. На этом этапе воздух всасывается в цилиндр через открытый клапан.
Сжатие: на этом этапе коленчатый вал поворачивается на 180–360°. Поршень сжимает воздух в камере в 16-25 раз и повышает температуру до 700-900°С.
Расширение: На этом этапе соответствующий коленчатый вал поворачивается на 360–540°, происходит впрыск топлива и воспламенение. Это заставляет поршень двигаться вниз.
Выхлоп: Когда коленчатый вал поворачивается на 540–720° относительно своего исходного положения, поршень движется вверх, и выхлопные газы выходят через выхлопную трубу.
В дизельных двигателях топливо подается через ТНВД. В современных автомобилях используется множество различных типов топливных насосов:
В соответствии. Они имеют количество пар поршней, равное количеству цилиндров в двигателе. Распределительный вал, соединенный с коленчатым валом, перемещает поршни, которые открывают и закрывают впускные каналы. В результате при открытии впрыскивающего клапана создается давление и топливо поступает к соответствующей форсунке. Эти насосы отличаются высокой надежностью, но обычно устанавливаются на коммерческий транспорт: на легковые автомобили рядные насосы производители перестали устанавливать с 2000 года.
Распределительный. Их конструкция характеризуется наличием одного или двух поршней, совершающих вращательные и возвратно-поступательные движения, распределяющих топливо между всеми цилиндрами. Это обеспечивает более равномерное распределение топлива, но больший износ деталей. По этой причине распределительные насосы обычно устанавливаются в легковых автомобилях.
Насосы высокого давления. Они используются в топливной системе Common Rail и служат для перекачки топлива в топливную рампу, в которой поддерживается постоянно высокое давление, независимо от режима работы двигателя. Использование этой системы позволяет увеличить крутящий момент двигателя на 25% на низких оборотах и снизить расход топлива на 20%.
Форсунки агрегата. С каждым цилиндром работает насос-форсунка с функцией сжатия и впрыска. Использование данной системы позволяет снизить расход топлива автомобиля и токсичность выхлопа, поскольку процесс впрыска происходит самостоятельно в 3 этапа. Предварительный впрыск обеспечивает плавное сгорание, а последующий впрыск облегчает регенерацию сажевого фильтра.
5 ключевых преимуществ дизельных двигателей
Они потребляют в среднем на 30% меньше топлива по сравнению с бензиновыми двигателями. Это связано с высоким давлением внутри камеры сгорания, конструкцией двигателя, принципами его работы и большим количеством других факторов. При этом в большинстве стран дизельные двигатели стоят гораздо дешевле, чем бензиновые.
В дизельных двигателях топливо сгорает непрерывно, как только попадает в двигатель, обеспечивая высокий крутящий момент при низких оборотах двигателя. Это улучшает тягу автомобиля, динамику и ходовые качества.
Они имеют более высокий КПД до 50%.
Благодаря свечам накаливания и подогреву форсунок дизельные двигатели запускаются очень плавно, независимо от температуры окружающей среды.
Они служат почти в два раза дольше бензиновых двигателей.
Дизельные двигатели: 9 принципов работы:
Соблюдайте эти простые правила, чтобы избежать частого ремонта двигателя и топливной системы:
- Своевременно заменяйте топливный фильтр и водоотделитель . Компоненты дизельного двигателя очень чувствительны к механическим частицам и воде. Из-за сложной конструкции форсунки и насос очень легко засоряются, а содержащаяся в топливе сера смешивается с водой и превращается в серную кислоту, что крайне негативно влияет на узлы двигателя.
- Убедитесь, что вы заправляете качественное топливо. Высокое содержание серы в топливе низкого качества значительно сокращает срок службы и эффективность моторного масла, а также может повредить сажевый фильтр.
- Избегайте движения на высоких скоростях: это создает дополнительную нагрузку на двигатель .
- Всегда следите за тем, чтобы температура вашего топлива соответствовала температуре окружающей среды. Дизельное масло содержит парафин, который замерзает при очень низких температурах. По этой причине зимой рекомендуется использовать зимнее топливо (для температур от -25°С до 0°С) или искусственное топливо, сохраняющее вязкость при температуре от -35°С до 0°С. На заправочных станциях обычно указывается температурный диапазон, при котором можно использовать топливо.
- Тщательно выбирайте присадки для дизельного топлива. Если вы ездите по регионам с суровым климатом, то формула дизельного двигателя с антигелем станет хорошим выбором для вашего автомобиля. Также имеются присадки, позволяющие увеличить крутящий момент и мощность двигателя за счет повышения эффективности топливовоздушной смеси, а также средства для очистки двигателя и топливопроводов.
- Замените езду по городу поездками на природу, чтобы двигатель мог время от времени достигать 2500 оборотов. В этом режиме движения сгорают сажа и нагар, что снижает риск засорения форсунок, залипания поршневых колец и загрязнения каталитического нейтрализатора.
- Двигатель с турбонаддувом нельзя глушить сразу после остановки автомобиля; дайте ему поработать на холостом ходу 2-5 минут, чтобы дать турбине остыть.
- Всегда покупайте моторное масло, рекомендованное производителем вашего автомобиля, и никогда не смешивайте его со смазочными материалами разной вязкости.
- Глушим двигатель плавно, чтобы не повредить втулки внутри турбины.