Инструменты пользователя

Инструменты сайта


принцип_работы_дизельных_двигателей

Различия

Здесь показаны различия между выбранной ревизией и текущей версией данной страницы.

Ссылка на это сравнение

принцип_работы_дизельных_двигателей [2010/08/17 23:49]
tdv.root
принцип_работы_дизельных_двигателей [2013/11/03 11:36] (текущий)
Строка 32: Строка 32:
  
 ==== 3 Преимущества и недостатки. ==== ==== 3 Преимущества и недостатки. ====
 +Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель,​ однако,​ обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением до 50 %.\\
 +
 +Дизельный двигатель выдаёт высокий крутящий момент при низких оборотах,​ что делает автомобиль с дизельным двигателем более «отзывчивым» в движении,​ чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. По этой причине в настоящее время большинство грузовых автомобилей оборудуются дизельными двигателями. Это является преимуществом также и в двигателях морских судов, так как высокий крутящий момент при низких оборотах делает более лёгким эффективное использование мощности двигателя.\\
 +
 +По сравнению с бензиновыми двигателями,​ в выхлопных газах дизельного двигателя,​ как правило,​ меньше окиси углерода (СО), но теперь,​ в связи с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях,​ это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах —это углеводороды (НС или СН) , оксиды(окислы) азота (NОх) и сажа (или её производные) в форме чёрного дыма. Они могут привести к астме и раку лёгких. Больше всего загрязняют атмосферу дизели грузовиков и автобусов,​ которые часто являются старыми и неотрегулированными.\\
 +
 +Другим важным аспектом,​ касающимся безопасности,​ является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом,​ вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше,​ тем более что в них не используется система зажигания. Это стало причиной широкого применения дизелей на танках,​ так как при попадании снаряда пары бензина,​ всегда находящиеся в плохо вентилируемом из-за броневой защиты моторном отсеке,​ легко воспламенялись.\\
 +
 +Конечно,​ существуют и недостатки,​ среди которых характерный стук дизельного двигателя при его работе и маслянистое топливо. Однако они замечаются в основном владельцами автомобилей с дизельными двигателями,​ а для стороннего человека практически незаметны.\\
 +
 +Явными недостатками дизельных двигателей является необходимость использования стартера большой мощности,​ помутнение и застывание дизельного топлива при низких температурах,​ сложность в ремонте топливной аппаратуры,​ так как насосы высокого давления являются устройствами,​ изготовленными с высокой точностью. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Данные загрязнения очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя. Ремонт дизель-моторов,​ как правило,​ значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило,​ уступает аналогичным показателям бензиновых моторов,​ хотя дизель-моторы обладают более ровным крутящим моментом в своём рабочем диапазоне. Экологические показатели дизельных моторов значительно уступали до последнего времени моторам бензиновым. На классический дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов («катализатор» в просторечие),​ работающих при температуре отработавших газов выше 300 °С, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO2) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей так называемой «Common-rail» системы. В данном типе дизелей впрыск топлива осуществляется электрически управляемыми форсунками. Подачу управляющего электрического импульса осуществляет электронный блок управления,​ получающий сигналы от набора датчиков. Датчики же отслеживают различные параметры двигателя,​ влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Так что по сложности современный — и экологически такой же чистый,​ как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату,​ а по ряду параметров сложности и значительно его превосходит. Так, например,​ если давление топлива в форсунках обычного дизеля с механическим впрыском составляет от 100 до 400 бар, то в новейших «Common-rail» оно находится в диапазоне от 1000 и до 2500 бар, что влечёт за собой немалые проблемы. Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов,​ так как катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра». «Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру,​ устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура,​ при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом,​ содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется,​ и остается в «сажевом фильтре»,​ поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим очистки «сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции»,​ то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно,​ очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи (именно поэтому ни с того ни с сего мы вдруг замечаем,​ например,​ за Туарегом дымный шлейф - прим. Dr. alex). Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизель-моторов стало наличие турбонагнетателя,​ а в последние годы — и так называемого «интеркулера» — то есть устройства,​ охлаждающего сжатый турбонагнетателем воздух. Нагнетатель позволил поднять удельные мощностные характеристики массовых дизель-моторов,​ так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры,​ и, соответственно,​ впрыснуть больше топлива.\\
 +
 +В основе своей конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя. Однако аналогичные детали у дизеля обычно тяжелее и более устойчивы к более высоким давлениям сжатия,​ имеющим место у дизеля. Головки поршней,​ однако,​ специально разработаны под особенности сгорания в дизельных двигателях и часто (но не всегда) под повышенную степень сжатия,​ и головки поршней находятся выше верхней плоскости блока цилиндров,​ когда поршень находится в верхней точке своего хода. Во многих случаях головки поршней содержат в себе камеру сгорания.
 +
 ==== 4 Мифы о дизельных двигателях. ==== ==== 4 Мифы о дизельных двигателях. ====
 +1. **Дизельный двигатель слишком медленный.** Современные дизельные двигатели с системой турбонаддува гораздо эффективнее своих предшественников,​ а иногда и превосходят своих бензиновых собратьев с таким же объёмом двигателя. Об этом говорит дизельный прототип Audi R10, выигравший 24-х часовую гонку в Ле-Мане,​ и новые двигатели BMW, которые не уступают по мощности бензиновым и при этом обладают огромным крутящим моментом.\\
 +
 +2. **Дизельный двигатель слишком громкий.** Правильно настроенный дизель лишь немного «громче» бензинового,​ что заметно лишь на холостых оборотах. В рабочих режимах разницы практически нет. Громко работающий двигатель свидетельствует о неправильной эксплуатации и возможных неисправностях.На самом деле старые дизели с механическим впрыском действительно отличаются весьма жесткой работой. Только с появлением аккумуляторных топливных систем высокого давления (common rail) у дизельных двигателей удалось значительно снизить шум прежде всего за счет разделения одного импульса впрыска на несколько (типично - от 2-х до 5-ти импульсов). (Собственно,​ дивигатель,​ используемый в Сиде является весьма тихим, особенно когда прогрет - прим. Dr. alex).\\
 +
 +3. **Дизельный двигатель гораздо экономичнее.** Времена,​ когда дизельное топливо стоило в три раза дешевле бензина,​ давно прошли. Сейчас разница составляет не более 10-20 процентов по цене топлива,​ но основная экономичность обусловлена более высокой теплотворной способностью дизельного топлива. В среднем дизель расходует топлива на 30% меньше. Срок службы дизельного двигателя действительно гораздо больше бензинового и может достигать 400—600 тысяч километров. Запчасти для дизельных двигателей также несколько дороже,​ как и стоимость ремонта. Несмотря на все вышеперечисленные причины,​ дизельный двигатель при правильной эксплуатации будет несколько экономичнее бензинового.\\
 +
 +4. **Дизельный двигатель плохо заводится в мороз.** При правильной эксплуатации и подготовке к зиме проблем с двигателем не возникнет. Например дизельный двигатель VW-Audi 1,9 TDI (77 кВт/105 л.с.) оснащён уникальной системой быстрого запуска:​ нагрев свечей накаливания до 1000 градусов осуществляется за 2 с. Система позволяет мгновенно заводить двигатель в любых климатических условиях без предпускового разогрева.
принцип_работы_дизельных_двигателей.1282074587.txt.gz · Последние изменения: 2013/11/03 11:24 (внешнее изменение)