Dīzeļa darbības princips: īpašības, priekšrocības un trūkumi

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Dīzeļa automašīnas uz mūsu ceļiem nebūt nav nekas neparasts. Rietumeiropas valstīs viņi ir vairākumā. Dīzeļdzinējiem ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar benzīna dzinējiem. Bet tajā pašā laikā ir daži trūkumi. Kas ir šis motors, kāda ir dīzeļa ierīce un darbības princips? Apsveriet to mūsu šodienas rakstā.

Koplietojama ierīce

Šim dzinējam ir tāda pati struktūra kā benzīna dzinējam. Tātad, šeit ir:

• Cilindru bloks.
• Galva.
• Kloķa mehānisms.

Galvenā atšķirība starp dīzeļdegvielu un benzīnu ir degvielas sistēma. Ja pēdējā degvielas padeve tiek veikta, pateicoties mehāniskam vai zemūdens sūknim, tad dīzeļdzinējā tiek izmantots augstspiediena degvielas sūknis. Ir arī inžektori, bet nav aizdedzes sveču.

Jāteic arī, ka dīzeļdzinēja darba elementu slodze ir lielāka. Tāpēc visas tā sastāvdaļas ir pastiprinātas.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka mūsdienu dīzeļdzinēji varaprīkots ar kvēlsvecēm. Daži tos jauc ar aizdedzes svecēm, taču tās ir pilnīgi atšķirīgas lietas. Dīzeļdegvielas transportlīdzekļos tos izmanto aukstā gaisa sildīšanai cilindros. Tātad, ziemā ir vieglāk iedarbināt iekšdedzes dzinēju.

Pati iesmidzināšanas sistēma mūsdienu dīzeļdzinējiem ir tieša. Vecākiem dzinējiem aizdedze notika īpašā priekškamerā. Pēdējais ir neliels dobums virs galvenās sadegšanas kameras ar vairākiem caurumiem, caur kuriem ieplūst skābeklis.

Funkcijas

Starp šī barošanas bloka īpašībām ir vērts atzīmēt saspiešanas pakāpi. Tie ir divreiz augstāki nekā benzīna dzinējiem. Ņemot to vērā, dīzeļdzinējam ir īpašs virzuļa dizains. To dibenu nosaka sadegšanas kameras veids. Pats virzuļa vainags ir augstāks attiecībā pret cilindru bloka augšējo plakni pie TDC.

Vēl viena lieta ir aizdedzes metode. Kā jau teicām iepriekš, šeit nav parasto sveču. Bet kā degviela aizdegas? Darba maisījumu aizdedzina augstā temperatūra kamerā, kas tiek sasniegta pēc tam, kad gaiss ir saspiests ar virzuli.

Dīzeļa iesmidzināšanas sūkņa darbības princips

Augstspiediena sūknis saņem degvielu, ko no tvertnes sūknē zemspiediena uzpildes sūknis. Noteiktā secībā iesmidzināšanas sūknis iesūknē daļu degvielas inžektora līnijā katram cilindram. Šīs sprauslas var atvērt tikai tad, ja tiek pakļautas lielam spiedienam līnijā. Kad tas nokrīt, sprauslas aizveras.

Kā darbojas pats dīzeļdzinējs?

Apsveriet dīzeļdegvielas principudzinējs. Tās darbības būtība ir degvielas kompresijas aizdedze kamerā, ja to sajauc ar sakarsētu gaisu.

Pats maisījums tiek piegādāts atsevišķi. Tātad vispirms cilindrā tiek iespiests gaiss. Tālāk virzulis sāk kustēties uz augšu un TDC pozīcijā caur sprauslu tiek iesmidzināta degviela. Kompresijas procesā gaiss tiek uzkarsēts līdz augstām temperatūrām (apmēram 800 grādi pēc Celsija). Un degviela tiek piegādāta ar spiedienu 30 MPa.

Tālāk maisījums spontāni aizdegas. Tas izraisa virzuļa kustību uz leju. Tātad tiek veikts darba gājiens - enerģija tiek pārnesta uz kloķvārpstu, kā arī spararatu. Pēc darba gājiena sadegšanas produkti ar attīrīšanas palīdzību izplūst caur izplūdes logiem. Pēc tam gāzes caur trokšņa slāpētāju nonāk atmosfērā. Bet mūsdienu dzinējos gāzes var recirkulēt. Mēs apsvērsim EGR darbības principu dīzeļdzinējam nedaudz vēlāk.

Tādējādi darba cikls ietver četrus ciklus. Tie ir ieplūde, kompresija, gājiens un izplūde. Tieši šāds ir četrtaktu dīzeļdzinēja darbības princips. Man jāsaka, ka degvielas patēriņš ir atkarīgs no tā darbības pareizības. Tātad normālā stāvoklī tiek izmantots liess maisījums, kas var ievērojami ietaupīt patēriņu.

Sūkņu dažādība

Ir divu veidu iesmidzināšanas sūkņi:

• Iekļauts.
• Izplatīšana.

Pirmais veids ietver atsevišķas sadaļas. Viņu ir tik daudz, cikcilindri uz dzinēja. Katrai sadaļai ir uzmava ar ienākošo virzuli. Pēdējais darbojas, pateicoties sadales vārpstai, kas griežas no motora kloķvārpstas. Sadaļas ir sakārtotas pēc kārtas. Taču tagad ražotāji šāda veida iesmidzināšanas sūkņus neizmanto, jo šāda degvielas sistēma neatbilst trokšņa un videi draudzīguma prasībām.

Tagad par izplatīšanu. Šādi sūkņi rada daudz lielāku spiedienu un atbilst visām mūsdienu prasībām. Nepieciešamais spiediens tiek uzturēts atkarībā no iekšdedzes dzinēja pašreizējā darbības režīma. Šāda sūkņa konstrukcijā ir viens virzulis-sadalītājs. Tas veic translācijas kustības, lai padotu degvielu, un rotācijas kustības, lai to sadalītu katra cilindra sprauslām.

No šādu sūkņu priekšrocībām ir vērts izcelt mazos gabarītus, zemu trokšņu līmeni, kā arī stabilu darbību pie lieliem dzinēja apgriezieniem. Tajā pašā laikā šāds dīzeļdzinējs ir izvēlīgs attiecībā uz degvielas kvalitāti. Visas sūkņa daļas ir ieeļļotas ar degvielu, un spraugas ir kritiski mazas. Mazākais piesārņojums izraisa nestabilu dzinēja darbību un var izraisīt degvielas aprīkojuma remontu.

Par Common Rail sistēmu

Pirms vairāk nekā desmit gadiem autoražotāji sāka ražot automašīnas ar Common Rail sistēmu. Kas tas ir? Šī ir augsta spiediena tiešā iesmidzināšana. Šī sistēma nodrošina griezes momenta un jaudas palielinājumu, kā arī labu degvielas efektivitāti.

Apskatīsim sistēmas principuCommon Rail dīzeļa iesmidzināšana. Princips ir balstīts uz degvielas padevi sprauslām no rampas. Spiediens tajā tiek uzturēts neatkarīgi no kloķvārpstas ātruma. Degvielas iesmidzināšanu veic inžektori pēc EDC kontrollera komandas. Tajā ir iebūvēti īpaši magnētiskie solenoīdi. Kontrolieris darbojas, pateicoties vadības signāliem no elektroniskā vadības bloka.

Starp iesmidzināšanas sistēmas funkcijām ir vērts atzīmēt akumulatora bloku. Tas ietver:

• Inžektori.
• Sadales cauruļvads.
• Degvielas vads.

Tātad, vadības bloks pārraida signālu uz solenoīdiem saskaņā ar doto algoritmu. Un tad sprausla iesmidzina degvielu kamerā. Šāda shēma ļauj sasniegt augstu precizitāti degšanas procesa kontrolē. Runājot par spiedienu, tas var sasniegt līdz 2,5 atmosfērām, kas ir ļoti nopietni. Tātad degviela deg ar maksimālu efektivitāti. Tas ļauj palielināt dzinēja griezes momentu. Pateicoties precīzai dozēšanai, samazinās degvielas patēriņš un samazinās gāzu toksicitāte.

Recirkulācijas sistēma

Šo sistēmu izmanto visos transportlīdzekļos ar dīzeļdegvielu, kas atbilst Euro 4 prasībām. To sauc arī par EGR. Tātad šī sistēma no turbīnas priekšā esošā kolektora noņem noteiktu daudzumu izplūdes gāzu un pārnes tās uz kanālu ieplūdes kolektora priekšā.

Sistēma ir īpašs vārsts un vairākas sprauslas gāzu izvadīšanai. Pirmais veic izplūdes apvadu un ir elektriski piedzīts. Dažiem dzinējiem ir EGR vārstspneimatiskais izpildmehānisms.

Apsveriet USR vārsta darbības principu dīzeļdzinējam. Tā pamatā ir vakuums, ko ražo īpašs vakuumsūknis. Vakuuma līmeni regulē īpašs solenoīda vārsts.

Dīzeļdegvielas recirkulācijas sistēmas darbības princips ir vienkāršs. Tātad elektroniskais vadības bloks saņem datus no sensoriem un novērtē situāciju par iekšdedzes dzinēja darbību visos režīmos. Pēc tam vārsts tiek atvērts vai aizvērts, lai kolektorā piegādātu izplūdes gāzes. Tas noved pie skābekļa koncentrācijas samazināšanās un maisījuma sadegšanas ātruma samazināšanās kamerā. Rezultātā samazinās degšanas temperatūra un samazinās kaitīgo oksīdu veidošanās. Tādējādi sistēma ļauj samazināt gāzu toksicitāti pat tad, ja iekšdedzes dzinējs darbojas ar liesu maisījumu.

Dīzeļa plusi

Apsvērsim šo dzinēju priekšrocības. Pirmā un vissvarīgākā priekšrocība ir ekonomija. Tā kā dīzeļdzinējam ir nedaudz atšķirīgs darbības princips (tas darbojas ar liesu maisījumu), iekšdedzes dzinējs ar tādu pašu tilpumu var patērēt pusotru reizi mazāk degvielas nekā benzīns.

Tajā pašā laikā motors rada labu griezes momentu, kas ir svarīgi paātrinājuma laikā. Vēl viens pluss ir tas, ka griezes momenta plaukts ir diezgan plašs. Vilce ir pieejama burtiski no tukšgaitas. Benzīna dzinējiem dažreiz ir jāgriež līdz pat pieciem tūkstošiem.

Dīzeļa trūkumi

Tā kā dīzeļdzinēja darbības princips ir balstīts uz maisījuma pašaizdegšanos, tad aukstā laikā šādus dzinējus ir grūti iedarbināt. Jā,Šim nolūkam viņi izdomāja īpašas kvēlsveces. Taču ne visiem dzinējiem tās ir, un dažreiz ar tiem rodas problēmas.

Viens no lielākajiem trūkumiem ir uzturēšanas izmaksas. Dārgākā daļa ir degvielas aprīkojums. Ja tas kļūst nelietojams, ir vērts sagatavoties nopietnam ieguldījumam. Ir ļoti grūti patstāvīgi salabot sprauslas vai degvielas sūkni. Tas prasa prasmes un specializētu aprīkojumu.

Starp citiem trūkumiem ir vērts atzīmēt paaugstināto troksni. Neatkarīgi no tā, cik tehnoloģiski attīstīts ir dīzeļdzinējs, tas joprojām darbosies skaļāk nekā benzīns. Tas ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc automašīnu ražotāji tik ilgi nav pārgājuši uz dīzeļdzinējiem.

Vēl viens trūkums ir augstās prasības degvielai un palīgmateriāliem. Ja mēs runājam par mūsdienu dīzeļdzinējiem, kuros augstspiediena degvielas sūknis tiek ieeļļots ar pašu degvielu, tā kvalitātei jābūt līmenī. Tas pats attiecas uz eļļām. Ieteicams pildīt tikai sintētiku un mainīt ik pēc 10 tūkstošiem kilometru.

Rezumējot

Tātad, mēs noskaidrojām, kuram dīzeļdzinējam ir darbības princips un kādas ir tā īpašības. Kā redzat, šim motoram ar savām priekšrocībām ir arī vairāki trūkumi. Bet vai ir vērts pirkt dīzeļa auto, nevis benzīna? Kā liecina prakse, pirkums ir pamatots, ņemot vērā, ka daudzus izdevumus kompensē niecīgs degvielas patēriņš.