Дизельний двигун: схема підключення, дані, пристрій, ККД

Вперше про дизельному двигуні заговорили в дев’ятнадцятому столітті, коли Рудольф Дизель поставив перед собою завдання створити щось краще, ніж існуючий тоді паровий двигун. Максимальні можливості того часу — це була поява ДВС на гасі, який працював завдяки займання палива за допомогою свічок. Його ККД стало вище, але нижче сучасного ДВС.

Перший двигун Дизеля

Винахід прийшло в рух в 1892 році. Через п’ять років майстер знайшов спонсорів, які допомогли йому створити одноциліндровий дизельний двигун, який був названий на його честь. Потужність у нього була всього двадцять кінських сил, а ККД склав всього 34 відсотки. Але і це було досягненням в порівнянні з паровими автомобілями.

Паливо надходило відразу в циліндр. Теоретично дизельний двигун міг працювати на будь-якому рідкому пальному, навіть на сирої нафти, на якій працювали парові двигуни, але не все так було просто. Лише російські вчені змогли домогтися в двадцятому столітті, щоб дизельний двигун заробив на сирої нафти. До цього він працював на керосиновом маслі.

Складається дизельний двигун з чотирьох тактів. На першому етапі функція така, що він захоплює атмосферне повітря з вулиці, на наступному кроці поршень рухається в зворотному напрямку, розігріваючи до 750 градусів. Тому, коли на третьому етапі в циліндр вводилося дане пальне, воно самозаймається, рухаючи поршень, який на четвертому кроці виштовхував продукти розпаду.

Для чого потрібно було поступово вводити паливо? Щоб воно горіло, а не вибухало. Саме такий поступовий уприскування полягав у тому, щоб ще запускати компресор, який нагнітав повітря в окремий резервуар. Він служив силою для впорскування пального в циліндр, коли запускався двигун. Це ще більше давало ККД.

Пристрій працювало на гасі, Дизелю не вдалося зробити так, щоб ДВС працював на нафті, це зробили Украінане, що висунуло дизельні двигуни на світовий ринок. Функції роботи ДВС на гасі були практично тими ж, що і на нафті, чого не скажеш про паровому двигуні, який став поступово витіснятися з виробництва.

Спочатку дизельні двигуни застосовувалися тільки на автомобілях вантажного плану, на військовій техніці, чого не скажеш сьогодні, коли вони ставляться і на легкові авто. Адже раніше розміри не грали ніякої ролі. Головна особливість у ДВС — це надійність і економічність. Тоді як перше авто вийшло в 1935 році, де вже був врахований розмір, вага, комфорт.

Першими автомобілями, на яких стояли дизельні двигуни, стали Мерседеси-Бенц. Тепер мова пішла про такі характеристики, як: обороти, крутний момент, доступність і економічність палива. Все це зробило особливо привабливим такий тип двигуна для позашляховиків в сучасному світі. Після виходу першого авто стали відомими трьохциліндровий і чотирициліндрові двигуни внутрішнього згоряння.

Характеристика минулих двигунів внутрішнього згоряння була близька до нового проекту, який вже говорив про бензинових моторах, вони мали менше шуму, більший ККД, але при цьому залишалися такими ж надійними та економічними.

Як ми знаємо, компанія Субару випустила перший опозитний дизель. Саме Субару займається багато років розробками і застосуванням оппозітних моторів на своїх автомобілях Форестер.

Конструкція з особливостями

Для початку зазначимо, що використовувалися трьохциліндровий і чотирициліндрові високооборотні двигуни внутрішнього згоряння, чого не скажеш про перший одноциліндровий, в порівняння не йде навіть двоциліндровий дизельний двигун.

Клапани стали відігравати велику роль, їх довелося посилити, що змінило їх характеристику. Так як вони, допомагаючи поршня стискатися, направляючи в циліндри пальне, стали набагато більше виконувати роботи. Тому у дизельного двигуна розміри більше ніж у бензинового мотора, хоча камера внутрішнього згоряння така ж.

Є дані про недоліки. це:

  • По-перше, велика вібрація і сильний шум.
  • По-друге, лише дволітрова потужність
  • По-третє, повільний старт холодного мотора.

Але сучасних пристроях вже вирішили подібні питання, результати їх вирішення стали оптимальними.

Головна відмінність між різними дизелями, це те, як влаштована камера згоряння. Є дизелі з нерозділеним пристроєм згоряння, це можливість безпосереднього вприскування, тобто поршень отримує дозу пального, так як камера згоряння знаходиться прямо в поршні. Якщо обороти малі, то це кращий варіант, який може мати двотактний дизельний двигун.

У разі, коли камера згоряння розділена, такий пристрій у авто більш поширене. Воно вважається більш оптимальним у дволітрового мотора. Адже впорскування здійснюється в особливе місце, частіше в вихрову камеру, яка знаходиться в голівці блоку циліндрів. Там є особливий канал, який направляє пальне туди, де утворюється вихрова сила, адже в блок потрапляє атмосферне повітря, в результаті відбувається самозаймання пального. Завдяки величезному стиску, в камері згоряння піднімається температура повітря, завдяки чому і запалюється дизельне паливо.

Запалюється пальне в вихровий ємності, а потім догорає вже в камері згоряння. Тиск в циліндрах не перевищує допустимого значення, тому шум у сучасного мотора нижче, ніж на старих варіантах. Подібні пристрої становлять сьогодні основну безліч.

Як влаштований дизельний агрегат

Оптимальні обороти двигуна на схемі автономної роботи досягаються завдяки комп’ютеру. Опис такої схеми зараз і розглянемо. Головне в движку — це подача палива. При цьому тиск повинен бути строго фіксованим, і весь процес експлуатації пристрою повинен проходити в певний час. Якщо тиск буде завищено, то належного функціонування циліндрів може не відбутися. Саме такі вимоги до тиску роблять пристрій дизеля дорогим і складним.

Основними елементами дизельного двигуна можна назвати три деталі, які мають внутрішнє становище. Йдеться про паливному насосі, що працює під високим тиском, форсунках, паливному фільтрі. Насос або поршень повинен подавати за певною схемою паливо до форсунок, інакше нічого не буде функціонувати.

Для початку розглянемо роботу паливного насоса. Завдяки його надійності дизельні агрегати використовують в автономному режимі, як правило, це рефрижератори. Автономний движок може працювати навіть тоді, коли немає контролю над його харчуванням. Так як йому було дано певне завдання, опис його експлуатації знаходиться в електронній пам’яті авто. Також можна прочитати опис по експлуатації в інструкції до машини, де розповідається, що і як потрібно робити, щоб движок працював постійно. Дотримуйтесь того, що сказано в описі до експлуатації.

Коли водій змінює положення педалі «газу» або «гальма», то він навіть не замислюється про те, які обороти робить мотор, його движок зовсім не цікавить, той же в свою чергу або зменшує оберти, або збільшує їх. Управлінням оборотами займається особлива система регулювання, яка сприяє правильному функціонуванню авто.

Атмосферне повітря надходить у внутрішню частину камери, при цьому двигун може бути навіть 12 циліндровим, якщо говорити про сучасних авто. При цьому його розмір не поступається по комфортним габаритам ніякому іншому движку. Обороти він розвиває швидко, і машина розганяється з місця за кілька секунд. Тому ККД на висоті, а система при цьому працює успішно під управлінням електроніки, варто вставити ключ запалювання.

Що таке форсунки

Тепер поговоримо про форсунках. Вони допомагають дозовано брати пальне з бака і вводити його в кожен циліндр. Система управління при цьому стежить, щоб вчасно йшов паркан атмосферного повітря, щоб не падали обороти, і ККД було високим. Причому системою здійснюються всі ці дії, варто вставити ключ запалювання в замок. Підключення паливної магістралі до форсунок проводиться за допомогою залізних трубок. Схема підключення електричних контактів на кожну форсунку влаштована таким чином, щоб будь-який, навіть початківець майстер, не зміг переплутати їх місцями.

Також важливо сказати про радіаторі охолодження. Він просто необхідний, щоб падала температура в камерах, тільки тоді можна говорити про правильну роботу всієї системи. Радіатор охолодження знаходиться в безпосередній близькості до мотору. Двигун, проганяючи пари атмосферного повітря повз нього, сприяє його охолодженню. У підсумку завдяки радіатора охолодження назовні продукти розпаду виходять трохи остудженому.

Ресурс дизельного двигуна високий, так як система управління сприяє його правильному витраті. В результаті машина економить пальне, що «на руку» водієві. Коли він вставляє ключ запалювання, він не думає про всі ці речі, якими займається система управління. Він просто хоче рухатися вперед, та так, щоб його слухалася машина. Його не цікавить ККД, але він хоче, щоб повільно витрачалося паливо, а машина летіла, як літак.

Поговоримо про паливних фільтрах

Вони повинні пропускати таку кількість пального, щоб машині вистачало на все її витрати. Тому, вставивши ключ запалювання, функція повинна зіграти так, що фільтр пропустить потрібну кількість пального. Зокрема, розміри фільтра такі, щоб не пропускати домішок з паливом. Навіть усувати воду. Тобто основна функція — це запалення двигуна.

Коли включається запалювання, то додатковий паливний фільтр електропідігріву сприяє тому, що мотор підігрівається, що допомагає йому розганятися. Особливо це корисно взимку. При цьому розміри, які має даний елемент, ніяк не позначаються на розмірах всього двигуна.

При включенні запалювання спочатку відбувається холодний запуск двигуна, це можливо завдяки описаним вище елементу підігріву. Подібні свічки розжарювання, як їх ще називають, мають невеликі розміри, тому в цілому двигун невеликий. Але за кілька секунд температура в ньому піднімається до восьмисот або навіть дев’ятисот градусів за Цельсієм.

Свічки приблизно через двадцять секунд перестають працювати, так як в них вже більше немає необхідності, і вся енергія йде тільки на роботу движка. Іншими словами, варто тільки включити запалювання, як весь двигун підігрівається до тридцяти градусів за Цельсієм.

Робимо висновки по дизелю

У висновку хочеться підкреслити, що завдяки Дизелю з’явився такий чудовий мотор на світло, який вельми справно і довго працює. Розглянемо кілька позитивних і негативних моментів, які притаманні дизельному мотору в порівнянні з бензиновим двигуном.

переваги

  • економний;
  • краще підходить для позашляховиків і вантажівок;
  • немає свічок запалювання, нічого, що призвело б до відмови в роботі авто;
  • довговічний.

недоліки

  • розганяється не так швидко, (це стосується старих моторів);
  • досить шумно працює і видає багато вібрацій;
  • потрібно високоякісне пальне;
  • на морозі мерзне паливо;
  • не любить великих швидкостей;
  • потрібно часта заміна фільтрів, потрібно якісне масло;
  • потрібен потужний стартер;
  • ремонт обходиться дорожче.