Дизель дегеніміз не? Дизельді қозғалтқыштың жұмыс принципі, құрылғысы және техникалық сипаттамасы

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-19 17:10

Дизельді қозғалтқыштар жеңіл көліктерде жиі кездеседі. Көптеген модельдерде қозғалтқыш диапазонында кем дегенде бір опция бар. Бұл жүк көліктерін, автобустарды және құрылыс техникасын есепке алмағанда, олар барлық жерде қолданылады. Содан кейін біз дизельдік қозғалтқыштың не екенін, дизайнын, жұмыс істеу принципін, мүмкіндіктерін қарастырамыз.

Анықтама

Бұл қондырғы поршеньді іштен жанатын қозғалтқыш болып табылады, оның жұмысы қыздыру немесе қысу нәтижесінде атомдалған отынның өздігінен тұтануына негізделген.

Дизайн мүмкіндіктері

Бензинді қозғалтқыштың құрылымдық элементтері дизельдік қозғалтқышпен бірдей. Тұтастай жұмыс істеу схемасы да ұқсас. Айырмашылық ауа-отын қоспасының қалыптасу және оның жану процестерінде жатыр. Сонымен қатар, дизельді қозғалтқыштар ұзаққа созылатын бөлшектер болып табылады. Бұл бензин қозғалтқыштарының қысу коэффициентінің шамамен екі есе жоғарылауына байланысты (9-11-ге қарсы 19-24).

Жіктеу

Жану камерасының конструкциясы бойынша дизельдік қозғалтқыштар жеке жану камерасы және тікелей айдау бар нұсқаларға бөлінеді.

БіріншідеБұл жағдайда жану камерасы цилиндрден бөлініп, оған арна арқылы қосылады. Сығылған кезде құйынды типті камераға түсетін ауа бұралған, бұл қоспаның пайда болуын және өздігінен тұтануды жақсартады, ол сол жерден басталып, негізгі камерада жалғасады. Бұл түрдегі дизельді қозғалтқыштар төменде талқыланған опциялардан төмен шу деңгейімен және үлкен айналу диапазонымен ерекшеленетіндіктен, бұрын жеңіл автомобильдерде кең таралған.

Тікелей бүркуі бар дизельдік қозғалтқыштарда жану камерасы поршеньде орналасады, ал отын поршеньдік кеңістікке беріледі. Бұл дизайн бастапқыда төмен жылдамдықты жоғары көлемді қозғалтқыштарда қолданылған. Олар шу мен дірілдің жоғары деңгейімен және отынның аз шығынымен ерекшеленді. Кейінірек, электронды басқарылатын жоғары қысымды отын сорғыларының пайда болуымен және жану процесін оңтайландырумен дизайнерлер 4500 айн / мин диапазонында тұрақты жұмыс істеуге қол жеткізді. Сонымен қатар, тиімділікті арттыру, шу мен діріл деңгейін төмендету. Жұмыстың қаттылығын төмендету шараларының қатарында көп сатылы алдын ала инъекция болып табылады. Осының арқасында мұндай қозғалтқыштар соңғы екі онжылдықта кең таралған.

Жұмыс істеу принципі бойынша дизельді қозғалтқыштар төрт тактілі және екі тактілі, сонымен қатар бензинді қозғалтқыштар болып бөлінеді. Олардың мүмкіндіктері төменде талқыланады.

Жұмыс принципі

Дизельді қозғалтқыштың не екенін және оның функционалдық ерекшеліктерін не анықтайтынын түсіну үшін жұмыс принципін ескеру қажет. Поршеньді іштен жану қозғалтқыштарының жоғарыда келтірілген жіктелуі иінді біліктің айналу бұрышының шамасымен ерекшеленетін жұмыс цикліне кіретін соққылар санына негізделген.

Сондықтан төрт тактілі қозғалтқыштардың жұмыс циклі 4 фазаны қамтиды.

• Қабылдау. Иінді білік 0-ден 180°-қа дейін айналғанда пайда болады. Бұл жағдайда ауа цилиндрге 345-355 ° ашық кіріс клапаны арқылы өтеді. Бұл кезде иінді біліктің 10-15° айналуы кезінде шығатын клапан ашылады, ол қабаттасу деп аталады
• Сығу. 180-360° жоғары қозғалатын поршень ауаны 16-25 рет қысады (сығу коэффициенті) және кіріс клапаны инсульттің басында жабылады (190-210°).
• Жұмыс штрихы, ұзарту. 360-540° аралығында болады. Инсульттің басында поршень жоғарғы өлі нүктеге жеткенше жанармай ыстық ауаға айдалады және тұтанады. Бұл дизельдік қозғалтқыштардың ерекшелігі, оларды бензин қозғалтқыштарынан ерекшелендіреді, онда тұтану ілгерілеуі орын алады. Алынған жану өнімдері поршеньді төмен итереді. Бұл жағдайда жанармайдың жану уақыты оны саптамамен беру уақытына тең және жұмыс инсульт ұзақтығынан ұзағырақ емес созылады. Яғни, жұмыс процесі кезінде газ қысымы тұрақты болады, нәтижесінде дизельдік қозғалтқыштар моментті дамытады. Сондай-ақ мұндай қозғалтқыштардың маңызды ерекшелігі цилиндрдегі артық ауаны қамтамасыз ету қажеттілігі болып табылады, өйткені жалын жану камерасының аз бөлігін алады. Яғни, ауа-отын қоспасының үлесі әртүрлі.
• Шығару. Иінді біліктің 540-720° айналу кезінде шығару клапаны ашық және поршень пайдаланылған газдарды ығыстыру үшін жоғары жылжиды.

Екі тактілі цикл қысқартылған фазалармен және инсульттің соңы мен сығудың басталуы арасында болатын цилиндрдегі газ алмасудың бір процесімен (тазарту) сипатталады. Поршень төмен қозғалған кезде жану өнімдері шығатын клапандар немесе терезелер (цилиндр қабырғасында) арқылы шығарылады. Кейінірек таза ауаға кіру үшін кіретін терезелер ашылады. Поршень көтерілген кезде барлық терезелер жабылады және қысу басталады. TDC жеткенге дейін жанармай айдалады және тұтанады, кеңейту басталады.

Айналмалы камераны тазарту қиын болғандықтан, екі тактілі қозғалтқыштар тек тікелей бүрку арқылы қол жетімді.

Мұндай қозғалтқыштардың өнімділігі төрт тактілі типті дизельдік қозғалтқыштың өнімділігінен 1,6-1,7 есе жоғары. Оның өсуі жұмыс соққыларының екі есе жиі орындалуымен қамтамасыз етіледі, бірақ олардың кішірек өлшемдері мен үрлеуіне байланысты ішінара азаяды. Соққылардың екі есе көп болуына байланысты, жылдамдықты арттыру мүмкін болмаса, екі тактілі цикл әсіресе маңызды.

Бұл қозғалтқыштардың негізгі проблемасы оның қысқа ұзақтығына байланысты тазарту болып табылады, оны инсультті қысқарту арқылы тиімділікті төмендетпей өтеуге болмайды. Сонымен қатар, пайдаланылған және таза ауаны бөлу мүмкін емес, соның арқасында соңғысының бөлігі пайдаланылған газдармен бірге жойылады. Бұл мәселені алдын ала шығатын терезелерді қамтамасыз ету арқылы шешуге болады. Бұл жағдайда газдар тазарту алдында шығарыла бастайды, ал розетка жабылғаннан кейін цилиндр таза ауамен толықтырылады.

Сонымен қатар, қашанбір цилиндрді пайдалану терезелерді ашу / жабу синхронизмінде қиындықтар туындайды, сондықтан әр цилиндрде бір жазықтықта қозғалатын екі поршень бар қозғалтқыштар (PDP) бар. Олардың бірі суды соруды басқарады, екіншісі шығарындыларды басқарады.

Жүзеге асыру механизмі бойынша тазарту саңылаулы (терезе) және клапан саңылауы болып бөлінеді. Бірінші жағдайда терезелер кіріс және шығыс тесіктері ретінде қызмет етеді. Екінші нұсқа оларды қабылдау порттары ретінде пайдалануды қамтиды, ал цилиндр басындағы клапан шығыс ретінде қызмет етеді.

Әдетте екі тактілі дизельдер кемелер, локомотивтер, цистерналар сияқты ауыр көліктерде қолданылады.

Жанармай жүйесі

Дизельдік қозғалтқыштардың отын жабдықтары бензин қозғалтқыштарына қарағанда әлдеқайда күрделі. Бұл уақыт, мөлшер және қысым бойынша отын берудің дәлдігіне қойылатын жоғары талаптарға байланысты. Жанармай жүйесінің негізгі компоненттері - бүрку сорғысы, инжекторлар, сүзгі.

Компьютер арқылы басқарылатын отынмен қамтамасыз ету жүйесі (Common-Rail) кеңінен қолданылады. Ол оны екі соққымен шашыратады. Олардың біріншісі шағын, жану камерасындағы температураны арттыруға қызмет етеді (алдын ала айдау), бұл шу мен дірілді азайтады. Бұған қоса, бұл жүйе төмен жылдамдықта айналу моментін 25%-ға арттырады, отын шығынын 20%-ға және пайдаланылған газдардағы күйенің мөлшерін азайтады.

Турбозарядтау

Турбиналар дизельдік қозғалтқыштарда кеңінен қолданылады. Бұл пайдаланылған газдардың қысымының жоғары (1,5-2) есе жоғары болуына байланыстытурбинаны айналдырыңыз.

Суық бастау

Сіз дизель төмен температурада қосылмайтыны туралы көптеген пікірлер таба аласыз. Мұндай қозғалтқыштарды суық жағдайда іске қосудың қиындығы бұл көбірек энергияны қажет ететіндігіне байланысты. Процесті жеңілдету үшін олар алдын ала қыздырғышпен жабдықталған. Бұл құрылғы жану камераларына орналастырылған шамдармен ұсынылған, олар тұтану қосылған кезде олардағы ауаны қыздырады және суық қозғалтқыштың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін іске қосылғаннан кейін тағы 15-25 секунд жұмыс істейді. Осының арқасында дизельдік қозғалтқыштар -30 … -25 ° С температурада іске қосылады.

Қызмет мүмкіндіктері

Жұмыстағы ұзақ мерзімді қамтамасыз ету үшін дизельді қозғалтқыштың не екенін және оған қалай қызмет көрсету керектігін білуіңіз керек. Қарастырылып отырған қозғалтқыштардың бензин қозғалтқыштарымен салыстырғанда салыстырмалы түрде төмен таралуы, басқалармен қатар, күрделірек техникалық қызмет көрсетумен түсіндіріледі.

Біріншіден, бұл күрделілігі жоғары отын жүйесіне қатысты. Осыған байланысты дизельдік қозғалтқыштар отындағы судың және механикалық бөлшектердің құрамына өте сезімтал және оны жөндеу бірдей деңгейдегі бензинмен салыстырғанда тұтастай алғанда қозғалтқыш сияқты қымбатырақ.

Турбина жағдайында қозғалтқыш майының сапасына қойылатын талаптар да жоғары. Оның ресурсы әдетте 150 мың км, ал құны жоғары.

Кез келген жағдайда дизельдік қозғалтқыштар бензинді қозғалтқыштарға қарағанда майды жиі ауыстырған жөн (еуропалық стандарттар бойынша 2 есе).

Бұрынғыдайдизель төмен температурада іске қосылмаса, бұл қозғалтқыштарда суық іске қосу проблемалары бар екенін атап өтті. Кейбір жағдайларда бұл дұрыс емес отынды пайдаланудан болады (жыл мезгіліне байланысты мұндай қозғалтқыштарда әртүрлі сорттар қолданылады, өйткені жазда отын төмен температурада қатып қалады).

Өнімділік

Сонымен қатар, көп адамдар дизельдік қозғалтқыштардың төмен қуат пен жұмыс жылдамдығы диапазоны, жоғары шу және діріл деңгейлері сияқты қасиеттерін ұнатпайды.

Бензинді қозғалтқыш әдетте өнімділік, соның ішінде литрлік сыйымдылық жағынан ұқсас дизельдік қозғалтқыштан асып түседі. Қарастырылып отырған типтегі қозғалтқыш бір уақытта жоғары және біркелкі айналу моменті қисығына ие. Көбірек айналдыру моментін қамтамасыз ететін жоғарырақ қысу коэффициенті күштірек бөлшектерді қолдануға мәжбүр етеді. Олар ауыр болғандықтан, қуат азаяды. Бұған қоса, бұл қозғалтқыштың, демек, көліктің массасына әсер етеді.

Жұмыс жылдамдығының шағын диапазоны отынның ұзағырақ тұтануымен байланысты, нәтижесінде оның жоғары жылдамдықта жанып кетуіне уақыт болмайды.

Шу және діріл деңгейлерінің жоғарылауы тұтану кезінде цилиндрдегі қысымның күрт жоғарылауына әкеледі.

Дизельдік қозғалтқыштардың негізгі артықшылықтары жоғары тартқыштық, тиімділік және қоршаған ортаға зиянсыздығы болып саналады.

Тарту күші, яғни төмен жылдамдықтағы жоғары айналу моменті отын айдау кезінде жануымен түсіндіріледі. Бұл жоғарырақ жауап беруді қамтамасыз етеді және қуатты тиімді пайдалануды жеңілдетеді.

Экономиканы екеуі де басқарадытөмен тұтыну, ал дизельдік отынның арзандығы. Сонымен қатар, құбылмалылыққа қатаң талаптардың жоқтығынан төмен сұрыпты ауыр майларды қолдануға болады. Ал жанармай неғұрлым ауыр болса, қозғалтқыштың тиімділігі соғұрлым жоғары болады. Соңында, дизельдер бензин қозғалтқыштарымен салыстырғанда аз қоспаларда және жоғары қысу коэффициентінде жұмыс істейді. Соңғысы пайдаланылған газдармен аз жылу шығынын қамтамасыз етеді, яғни жоғары тиімділік. Осы шаралардың барлығы отын шығынын азайтады. Осының арқасында дизель оны 30-40%-ға аз жұмсайды.

Дизельдік қозғалтқыштардың экологиялық тазалығы олардың пайдаланылған газдарының құрамында көміртегі тотығының аз болуымен түсіндіріледі. Бұған күрделі тазалау жүйелерін қолдану арқылы қол жеткізіледі, соның арқасында бензин қозғалтқышы дизельдік қозғалтқыш сияқты экологиялық стандарттарға сәйкес келеді. Қозғалтқыштың бұл түрі осыған байланысты бензиннен айтарлықтай төмен болды.

Қолданба

Дизельді қозғалтқыштың не екенін және оның қандай сипаттамалары бар екені түсінікті болғандықтан, мұндай қозғалтқыштар төмен айналымда жоғары тарту қажет болған жағдайда өте қолайлы. Сондықтан олар барлық дерлік автобустармен, жүк көліктерімен және құрылыс техникасымен жабдықталған. Жеке көліктерге келетін болсақ, олардың арасында мұндай параметрлер жол талғамайтын көліктер үшін өте маңызды. Жоғары тиімділікке байланысты қалалық модельдер де осы қозғалтқыштармен жабдықталған. Сонымен қатар, олар мұндай жағдайларда басқаруға ыңғайлы. Дизельдік сынақ дискілері осыны дәлелдейді.