Всё про устройство и механизм работы современного дизельного мотора кара — коя система и строение, с что состоит. Подступает для начинающих водителей и чайников.
Система и строение
Навалом конструкции дизельный движок не различается от бензинового — те же цилиндры, поршни, шатуны. Правда, клапанные детали усилены, чтоб принимать высочайшие перегрузки — ведь степень сжатия дизеля намного выше (19-24 единиц против 9-11 у бензинового мотора). Сиим разъясняется большенный вес и габариты дизельного мотора в сопоставлении с бензиновым.
Принципно отличие в методах формирования консистенции горючего и воздуха, её воспламенения и сгорания. У бензинового мотора смесь появляется во впускной системе, буде в цилиндре воспламеняется искрой свечки зажигания. В дизельном движке подача горючего и воздуха происходит раздельно. Сначала в цилиндры поступает воздух. В самом конце такта сжатия, в своё время он греется до температуры 700-800оС, в камеру сгорания форсунками, лещадь огромным давлением впрыскивается солярка и практически одномоментно самовоспламеняется.
Смесеобразование в дизелях протекает за весьма маленький просвет времени. Для получения горючей консистенции, способной стремительно и вполне сгорать, нужно, чтоб горючее было распылено на может быть наиболее маленькие частички, и любая частичка имела достаточное для полного сгорания количество воздуха. С данной для нас целью горючее в цилиндр впрыскивается форсункой лещадь давлением, в пару раз превосходящим давление воздуха при такте сжатия в камере сгорания.
В дизелях используют неразделенные камеры сгорания. Они представляют собой единый размер, ограниченный днищем поршня три и поверхностями головки и стен цилиндров. Для наилучшего перемешивания горючего с воздухом форму неразделенной камеры сгорания приспосабливают к форме топливных факелов. Углубление 1, выполненное в днище поршня, содействует созданию вихревого движения воздуха.
Мелко распыленное горючее впрыскивается с форсунки Два через совсем немного отверстий, направленных в определенные места углубления. Чтоб горючее вполне сгорало и дизель владел лучшими мощностями и экономическими показателями, горючее необходимо впрыскивать в цилиндр до прихода поршня в ВМТ.
Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления — отсюда завышенная шумность и твердость работы. Таковая организация рабочего процесса дозволяет работать на весьма бедных консистенциях, что описывает высшую экономичность. Экологические свойства тоже лучше — при работе на бедных консистенциях выбросы вредных веществ меньше, чем у бензиновых моторов.
К недочетам относят завышенную шумность и вибрацию, наименьшую мощность, трудности прохладного запуска, трудности с зимней соляркой. У современных дизелей эти трудности не настолько явны.
Дизельное горючее обязано отвечать определенным требованиям. Главные характеристики свойства горючего — чистота, малая вязкость, низкая температура самовоспламенения, высочайшее цетановое число (не менее 40). Чем больше цетановое число, тем меньше период задержки самовоспламенения далее момента впрыска его в цилиндр и движок трудится мягче (без стуков).
Типы дизельных движков
Существует несколько типов дизельных моторов. Различие в конструкции камеры сгорания. В дизелях с неразделенной камерой сгорания — их называю дизелями с конкретным впрыском — горючее впрыскивается в надпоршневое место, буде камера сгорания выполнена в поршне. Конкретный впрыск применяется на низкооборотных движках огромного рабочего размера. Это соединено с трудностями процесса сгорания, также завышенным шумом и вибрацией.
Благодаря внедрению топливных насосов высочайшего давления (ТНВД) с электрическим управлением, двухступенчатого впрыска горючего и оптимизации процесса сгорания удалось достигнуть устойчивой работы дизеля с неразделенной камерой сгорания на оборотах до 4500 о/мин, сделать лучше экономичность, понизить шум и вибрацию.
Более всераспространенным является иной тип дизеля — с раздельной камерой сгорания. Впрыск горючего осуществляется не в цилиндр, буде в доп камеру. Обычно применяется вихревая камера, выполненная в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром особым каналом так, чтоб при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, активно закручивался, что улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования. Самовоспламенение начинается в вихревой камере, буде потом длится в главный камере сгорания.
При раздельной камере сгорания понижается темп нарастания давления в цилиндре, что содействует понижению шумности и увеличению наибольших оборотов. Такие движки составляют большая часть посреди устанавливаемых на современные авто.
Устройство топливной системы
Важной системой является система топливоподачи. Ее функция — подача строго определенного количества горючего в данный момент и с данным давлением. Высочайшее давление горючего и требования к точности производят топливную систему сложной и дорогой.
Главными элементами являются: топливный насос высочайшего давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр.
ТНВД
Предназначен для подачи горючего к форсункам числом строго определенной программке, зависимо от режима работы мотора и действий водителя. Навалом собственной сущности современный ТНВД совмещает внутри себя функции сложной системы механического управления движком и головного исполнительного механизма, отрабатывающего команды шофера.
Нажимая педаль акселератора, шофер не наращивает конкретно подачу горючего, буде только меняет программку работы регуляторов, которые сами изменяют подачу числом строго определенным зависимостям от числа оборотов, давления наддува, положения рычага регулятора и т.п.
На современных машину используются ТНВД распределительного типа. Насосы этого типа получили обширное распространение. Они малогабаритны, различаются высочайшей равномерностью подачи горючего числом цилиндрам и хорошей работой на больших оборотах благодаря быстродействию регуляторов. В то же время они предъявляют высочайшие требования к чистоте и качеству дизтоплива: ведь все их детали смазываются топливом, буде зазоры в прецизионных элементах малы.
Форсунки
Они вкупе с ТНВД обеспечивает подачу строго дозированного количества горючего в камеру сгорания. Регулировка давления открытия форсунки описывает рабочее давление в топливной системе. Тип распылителя описывает форму факела горючего, которая принципиальна для процесса самовоспламенения и сгорания. Используются обычно форсунки 2-ух типов: со шрифтовым либо многодырчатым распределителем.
Форсунка на движке трудится в томных критериях: игла распылителя совершает возвратно-поступательные движения с частотой в половину наименьшей, чем обороты мотора, и при всем этом распылитель конкретно контактирует с камерой сгорания. Потому распылитель форсунки делается с жаропрочных материалов с особенной точностью и является прецизионным элементом.
Топливный фильтр
Является важным элементом дизельного мотора. Его характеристики, такие как тонкость фильтрации, пропускная способность, должны строго соответствовать определенному типу мотора. Одной с его функций является отделение и удаление воды, для что обычно служит нижняя сливная пробка. На высшей части корпуса фильтра нередко установлен насос ручной подкачки для удаления воздуха с топливной системы.
Время от времени устанавливается система электроподогрева топливного фильтра, позволяющая несколько облегчить пуск мотора, предотвращающая забивание фильтра парафинами, образующимися при кристаллизации дизтоплива в зимних критериях.
Как происходит пуск
Прохладный запуск дизеля обеспечивает система предпускового обогрева. В камеры сгорания вставлены электронные нагревательные части — свечки накаливания. При включении зажигания свечки за несколько секунд разогреваются до 800-900оС, обеспечивая тем обогрев воздуха в камере сгорания и облегчая самовоспламенение горючего. О работе системы водителю в кабине говорит контрольная лампа.
Погасание контрольной лампы свидетельствует о готовности к запуску. Электропитание со свечки снимается автоматом, но не сходу, буде через 15-25 секунд далее пуска, чтоб обеспечить устойчивую работу непрогретого мотора. Современные системы предпускового обогрева обеспечивают легкий запуск исправного дизеля до температуры 25-30оС, очевидно, при условии соответствия сезону масла и дизтоплива.
Турбонаддув и Common-Rail
Действенным средством увеличения мощности является турбонаддув. Он дозволяет подать в цилиндры доп количество воздуха и в итоге возрастает мощность. Давление выхлопных газов дизеля в 1,5-Два раза выше, чем у бензинового мотора, что дозволяет турбокомпрессору обеспечить действенный наддув с самых низких оборотов, избежав характерного бензиновым турбомоторам провала — «турбоямы».
Турбодизель имеет и некие недочеты, связанные с надежностью работы турбокомпрессора. Так, его ресурс значительно меньше ресурса самого мотора и не превосходит 150 тыс. км. Турбокомпрессор предъявляет твердые требования к качеству моторного масла. Подробнее в статье: что такое турбокомпрессор.
Система Common-Rail. Компьютерное управление подачей горючего позволило впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра 2-мя буквально дозированными порциями. Поначалу поступает крошечная, всего около миллиграмма, доза, которая при сгорании увеличивает температуру в камере, буде следом идет основной «заряд». Для дизеля — мотора с воспламенением горючего от сжатия — это весьма принципиально, потому что при всем этом давление в камере сгорания наращивается наиболее плавненько, без «рывка». Вследствие этого мотор трудится мягче и наименее шумно.
В итоге в дизелях с системой Common-Rail расход горючего сокращается на 20%, буде вращающий момент на малых оборотах коленвала увеличивается на 25%. Также миниатюризируется содержание в выхлопе сажи, и понижается шумность работы мотора.