Рубрики
Разное

Принцип работы дизеля: Принцип работы дизельного двигателя — фото и видео процесса

Содержание

Устройство дизельного двигателя и отличия от бензиновых ДВС.

Рассмотрим устройство дизельного двигателя и некоторые отличия от бензиновых ДВС.

Конструктивные особенности

Конструктивно агрегат представляет достаточно крупный по габаритам блок цилиндров из литого чугунного корпуса. В полости его расточенные под определенным углом гнезда с впрессованными гильзами (цилиндрами). В блоке имеют место многочисленные секции вокруг гильз, которые образуют водяную рубашку охлаждения. Постоянный круговорот охлаждающей жидкости в полостях головки блока упреждают двигатель от перегрева.

В своей нижней части блок имеет сферическую расточку (подушку) для установки, крепления коленчатого вала.

Крупным узлом считается головка блока с литыми гнездами под втулки клапанов.

Неотъемлемым элементом мотора остается клиновой привод водяной помпы, компрессора кондиционера, генератора.

К основным узлам следует отнести:

  • механизм шатунно-поршневой группы;
  • механизм газораспределения;
  • картер двигателя и систему смазки.

Именно эти узлы, взаимодействуя между собой, определяют характеристику силового агрегата.

Если исключить ТНВД (топливный насос высокого давления), высокое давление форсунок, усиление отдельных деталей, например, клапанов и поршней, то конструктивные элементы современных дизельных и бензиновых двигателей не сильно разнятся.

Принцип работы дизельного двигателя заключается в формировании и получении полезной работы от воспламенении топливной смеси. Здесь не происходит смешивание солярки с воздухом и подача ее в камеру сгорания с воспламенение от искры, как в случае с бензиновыми системами зажигания. Нет катушки зажигания, трамблера, свечей, карбюратора и прочих атрибутов бензинок.

Отвечая на вопрос, как работает дизельный двигатель, заметим, что в дизеле смешения горючего и воздуха осуществляется непосредственно в камере сгорания. То есть, под поршень нагнетается воздух, который на такте сжатия достигает температуры 700-800° C. Достигнув такового, топливным насосом посредством форсунок в камеру сгорания впрыскивается горючее. Впрыск под давлением, порой 30 атмосфер, привод к реакции с нагретым сжатием воздуха и моментальному самовоспламенению образовавшейся смеси. Процесс завершается давлением, толкающим поршень вниз к НМТ.

Система подает регламентированную дозу горючего посредством насоса высокого давления. Наличие форсунок и топливных фильтров предопределяет точность и бесперебойную работу топливной аппаратуры. Весь процесс зиждется на топливном насосе высокого давления, подающем горючее исходя из режима работы. Давление в системе нагнетается с помощью плунжерных пар. Привод ТНВД связан с коленчатым валом. Нажатием на акселератор выполняются функции регулирования нормы горючего, соответствующему обороту двигателя.

Форсунка, фильтр топливный

В паре с ТНВД исключительно важным узлом топливной системы являются форсунки. Функции их – подать конкретную дозу горючего в камеру сгорания. Давление, при котором открывается форсунка, равно величине, необходимой для максимального раздробления дизеля и создания топливного тумана.

На конце форсунок, в сложных температурных условиях работает игольчатый распылитель, формирующий контур факела. Контур впрыска принципиально важен для быстрого, полноценного сгорания. Тяжелый режим работы обусловлен постоянным нахождением их в зоне камеры сгорания. Исходя из этого, распылители форсунок выполняются из жаростойких материалов на станках высочайшей точности обработки. Для мягкой, бесшумной работы, в камеру сначала подается мизерная доза топлива. Она только разогревает воздух камеры. В заданный момент впрыскивается основная доза. Эти действия, посредством электроники, позволяют плавно наращивать давление, создавая условия для полного сгорания топливно-воздушной смеси.

В прерогативу топливного фильтра входит возможность тонкой очистки горючего. Но основная функция основывается на отделении воды из топлива. Поэтому фильтр нуждается в периодическом удалении отстоя воды через сливной краник.

Упредить критическое остывание с последующим запарафиниванием топлива помогает система электрического подогрева, что способствует быстрому запуску холодного двигателя.

Запуск, турбонаддув

Холодный запуск дизелю облегчает система предварительного разогрева, для чего в камере сгорания специально размещены свечи с функцией накала до 900° C. Информация о степени нагрева сообщается сигнальной лампой на приборной панели (закрученная спираль). По мере устойчивой работы двигателя свеча автоматически гаснет. В некоторых автомобилях свечи выключаются в момент подачи питания на стартер.

Система турбонаддува ориентирована повышать мощность и устойчивость на всех режимах работы ДВС. То есть турбинный компрессор подает под поршень избыточную порцию воздуха, увеличивая тем самым мощность мотора. Но длительный ресурс компрессора нужно поддерживать высоким качеством моторного масла.

Устройство системы турбонаддува

Система впрыска

Наиболее эффективной системой впрыска топлива считается Common Rail. Принцип работы системы заключается в том, что топливо накапливается в магистральной рампе, с которой поступает непосредственно в форсунку. А это путь к экономии солярки, низкому шуму от рабочего такта и выхлопных газов. За цикл работы, устройство выполняет два этапа впрыска. Самую малость топлива в начале и основную порцию для получения максимальной отдачи от сгорания.

Эти преимущества привели к использованию этой системы впрыска почти на каждом грузовом дизельном автомобиле и в большинстве гражданских моделях.

Система насос-форсунка предполагает установку форсунок по одной на каждый цилиндр. Устройство отличается от Common Rail высоким давлением впрыска. Отправной точкой считается высокая мощность транспорта до 20%, экономичность, низкая токсичность отработки. В обоих случаях, контрольные функции осуществляются системой управления двигателем через магнитные соленоиды.

специфические особенности, преимущества и недостатки

Дизельные автомобили на наших дорогах – отнюдь не редкость. В странах Западной Европы их и вовсе большинство. Дизельные ДВС имеют ряд преимуществ перед бензиновыми. Но в то же время есть некоторые недостатки. Что собой представляет данный мотор, каковы устройство дизеля и принцип работы? Рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

Общее устройство

Данный двигатель имеет такое же устройство, как и бензиновый. Так, здесь присутствует:

  • Блок цилиндров.
  • Головка.
  • Кривошипно-шатунный механизм.

Главным отличием дизеля от бензина является топливная система. Если на последнем подача горючего осуществляется благодаря механическому или погружному насосу, то в дизеле применен ТНВД. Имеются также форсунки, а свечи зажигания отсутствуют.

Нужно также сказать, что нагрузка на рабочие элементы дизельного ДВС выше. Поэтому все его комплектующие являются усиленными.

Обратите внимание, что современные дизельные моторы могут укомплектовываться свечами накаливания. Некоторые путают их со свечами зажигания, но это совсем разные вещи. В дизельных автомобилях они применяются для нагрева холодного воздуха в цилиндрах. Так, осуществляется более легкий запуск ДВС в зимнее время.

Сама система впрыска на современных дизелях является прямой. На старых моторах воспламенение происходило в специальной предкамере. Последняя являет собой небольшую полость над основной камерой сгорания с несколькими отверстиями, через которые попадает кислород.

Особенности

Среди особенностей данного силового агрегата стоит отметить степень сжатия. Они в два раза выше, нежели у бензинового мотора. Ввиду этого дизель имеет особую конструкцию поршней. Днище их определяется типом камеры сгорания. Само днище поршня находится выше относительно верхней плоскости блока цилиндров в ВМТ.

Еще один момент – это способ зажигания. Как мы уже сказали ранее, здесь нет привычных свечей. Но как же воспламеняется топливо? Рабочая смесь зажигается от высокой температуры в камере, которая достигается после сжатия поршнем воздуха.

Принцип работы ТНВД дизеля

Насос высокого давления принимает топливо, которое нагнетается подкачивающим насосом низкого давления из бака. В определенной последовательности ТНВД нагнетает порцию топлива в магистраль форсунки для каждого цилиндра. Эти форсунки могут открываться только при воздействии большого давления в магистрали. При снижении его форсунки закрываются.

Как работает сам дизельный ДВС?

Рассмотрим принцип работы дизельного двигателя. Его суть работы заключается в компрессионном воспламенении горючего в камере при смешивании с разогретым воздухом.

Сама подача смеси выполняется раздельно. Так, сперва нагнетается воздух в цилиндр. Далее поршень начинает двигаться вверх и в положении ВМТ происходит впрыскивание топлива посредством форсунки. В процессе сжатия воздух разогревается до высоких температур (порядка 800 градусов Цельсия). А топливо поступает под давлением в 30 МПа.

Далее происходит самовоспламенение смеси. Это приводит к опусканию поршня вниз. Так, производится рабочий ход – энергия передается на коленчатый вал, а также маховик. После рабочего такта продукты горения выходят посредством выпускных окон при помощи продувки. Затем газы через глушитель попадают в атмосферу. Но на современных моторах газы могут проходить повторную циркуляцию. Принцип работы ЕГР на дизеле мы рассмотрим немного позже.

Таким образом, цикл работы включает в себя четыре такта. Это впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Именно такой принцип работы у четырехтактного дизеля. Нужно сказать, что от правильности его действия зависит расход топлива. Так, в нормальном состоянии применяется бедная смесь, что позволяет существенно экономить на расходе.

Разновидности насосов

Существует два типа ТНВД:

  • Рядные.
  • Распределительные.

Первый тип включает в себя отдельные секции. Их столько, сколько и цилиндров у двигателя. Каждая секция имеет гильзу со входящим плунжером. Последний действует благодаря кулачковому валу, что вращается от коленвала двигателя. Располагаются секции в ряд. Но сейчас такой тип ТНВД не применяется производителями, поскольку такая топливная система не соответствует требованиями по шумности и экологичности.

Теперь о распределительных. Такие насосы вырабатывают гораздо большее давление и соответствуют всем современным требованиям. Нужное давление поддерживается в зависимости от текущего режима работы ДВС. В конструкции такого насоса есть один плунжер-распределитель. Он выполняет поступательные движения для подачи топлива и вращательные для распределения его по форсункам каждого из цилиндров.

Среди преимуществ таких насосов стоит выделить небольшие габаритные размеры, низкий уровень шума, а также стабильную работу на высоких оборотах двигателя. В то же время такой дизельный двигатель привередлив к качеству горючего. Все детали в насосе смазываются топливом, а зазоры – критически малы. Малейшее загрязнение провоцирует нестабильную работу двигателя и может повлечь за собой ремонт топливной аппаратуры.

О системе «Коммон Рейл»

Более десяти лет назад автопроизводители стали выпускать автомобили с системой «Коммон Рейл». Что это такое? Это непосредственный впрыск топлива под высоким давлением. Данная система обеспечивает прирост крутящего момента и мощности, а также неплохую топливную экономичность.

Рассмотрим принцип работы системы впрыска дизеля «Коммон Рейл». Принцип основан на подаче горючего к форсункам от рампы. Давление в ней поддерживается независимо от частоты вращения коленчатого вала. Впрыск топлива осуществляется форсунками по команде контроллера EDC. В него встроены специальные магнитные соленоиды. Контроллер действует благодаря управляющим сигналам от электронного блока управления.

Среди особенностей системы впрыска стоит отметить аккумуляторный узел. Он включает в себя:

  • Форсунки.
  • Распределительный трубопровод.
  • Линию подачи топлива.

Так, блок управления по заданному алгоритму передает сигнал на соленоиды. А далее форсунка впрыскивает топливо в камеру. Такая схема позволяет добиться высокой точности управления процессом сгорания. Что касается давления, оно может доходить до 2,5 атмосферы, что весьма серьезно. Так, топливо сгорает с максимальной отдачей. Это и позволяет увеличить крутящий момент двигателя. А благодаря точной дозировке уменьшается расход топлива и снижается токсичность газов.

Система рециркуляции

Данная система используется на всех дизельных автомобилях, которые отвечают требованиям Евро-4. Она также называется ЕГР. Так, данная система выполняет отвод определенного количества выхлопных газов от коллектора перед турбиной и передает их в канал перед впускным коллектором.

Система представляет собой специальный клапан и несколько патрубков для отвода газов. Первый выполняет перепускание выхлопа и отличается электрическим приводом. На некоторых двигателях клапан ЕГР имеет пневматический привод.

Рассмотрим принцип работы клапана ЕГР на дизеле. Он основан на вакууме, что производится специальным вакуумным насосом. Уровень разряжения регулируется специальным электромагнитным клапаном.

Принцип работы дизельной системы рециркуляции простой. Так, электронный блок управления получает данные от датчиков и оценивает ситуацию о работе ДВС на всех режимах. Далее производится открытие либо закрытие клапана для подачи выхлопных газов в коллектор. Это приводит к снижению концентрации кислорода и уменьшению скорости сгорания смеси в камере. В итоге снижается температура сгорания и уменьшается образование вредных оксидов. Так, система позволяет снизить токсичность газов даже при работе ДВС на обедненной смеси.

Плюсы дизеля

Рассмотрим преимущества данных двигателей. Первый и самый главный плюс – это экономичность. Так как у дизеля принцип работы немного иной (действует на бедной смеси), то ДВС может потреблять в полтора раза меньше топлива, нежели бензиновый, при таком же объеме.

При этом мотор выдает неплохой крутящий момент, что немаловажно при разгоне. Еще один плюс в том, что полка крутящего момента достаточно широкая. Тяга доступна буквально с холостых оборотов. Бензиновые же приходится порой раскручивать до пяти тысяч.

Недостатки дизеля

Так как принцип работы дизеля основан на самовоспламенении смеси, такие двигателя трудно запускать в мороз. Да, для этого придумали специальные свечи накаливания. Но опять же, они есть не на всех моторах, да и с ними иногда бывают проблемы.

Один из самых серьезных минусов – это стоимость обслуживания. Самая дорогая часть – это топливная аппаратура. Если она приходит в негодность, стоит готовиться к серьезным капиталовложениям. Самостоятельно отремонтировать форсунки или топливный насос очень сложно. Для этого нужны навыки и специализированное оборудование.

Среди прочих минусов стоит отметить повышенную шумность. Каким бы технологичным ни был дизельный мотор, все равно он будет громче работать, нежели бензин. Это одна из основных причин, почему так долго производители легковых авто не переходили на дизельные моторы.

Еще один недостаток – это высокие требования к топливу и к расходным материалам. Если говорить о современных дизелях, в которых ТНВД смазывается самим горючим, качество его должно быть на уровне. То же самое касается и масла. Заливать рекомендуется только синтетику, а менять – каждые 10 тысяч километров.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили, какой имеет дизель принцип работы и в чем его особенности. Как видите, при своих достоинствах данный мотор не лишен ряда недостатков. Но стоит ли приобретать дизельный автомобиль взамен бензинового? Как показывает практика, покупка оправдана, учитывая то, что многие траты компенсируются мизерным расходом топлива.

Принципы работы, преимущества и недостатки дизельного двигателя

Дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания, работающий на адиабатическом сжатии. Работа дизельного двигателя сильно отличается от работы бензинового двигателя, поэтому их эффективность и производительность различаются. Адиабатическое сжатие было объяснено в моей предыдущей статье. проверить!

Понимание эффективности дизельного двигателя, истории и принципов работы

Сегодня я познакомлю вас с принципами работы дизельного двигателя, его преимуществами и недостатками.

Дизельный двигатель, имеющий некоторые характеристики, которые вы должны знать, включая воспламенение от сжатия, смесеобразование внутри камеры сгорания, регулировку частоты вращения двигателя в зависимости от качества смеси, гетерогенную топливно-воздушную смесь, высокое соотношение воздуха, диффузионное пламя и, наконец, топливо с высокими характеристиками воспламенения. Все это объясняется в принципах работы дизельного двигателя. Так что продолжайте читать!

Содержание

  • 1 Принцип работы дизельного двигателя
  • 2 Преимущества дизельных двигателей
  • 3 Подпишитесь на нашу рассылку
  • 4 Недостатки дизельных двигателей
  • 5 Пожалуйста, поделитесь!

Принципы работы дизельного двигателя

Дизельные двигатели предназначены для воспламенения топлива без каких-либо запальных устройств, таких как свечи зажигания, которые хорошо известны по бензиновым двигателям. Он использует сильно сжатый горячий воздух для воспламенения топлива, а не свечу зажигания. Смесь воздуха и топлива происходит в камере сгорания, а не во впускном коллекторе. Принципы работы дизеля настолько интересны, что в камеру сгорания изначально подается только воздух. Затем воздух сжимается в соотношении от 15:1 до 23:1 в зависимости от типа дизельного двигателя и области его применения. Высокая степень сжатия вызывает повышение температуры воздуха. В этот момент топливо впрыскивается в горячий воздух, когда такт сжатия почти достигает верхней точки. Все это происходит в камере сгорания над поршнем.

Топливная форсунка помогает впрыскивать топливо в камеру сгорания небольшими каплями и равномерно распределять их. Сжатый воздух создает сильное тепло, заставляющее топливо испаряться с поверхности капель. Затем пар воспламеняется с использованием того же тепла в камере сгорания. Испарение капель продолжалось до их полного сгорания. Сгорание происходит при практически постоянном давлении в течение начальной части рабочего такта. Когда сгорание завершено, газы сгорания расширяются по мере дальнейшего опускания поршня; высокое давление в цилиндре толкает поршень вниз, передавая мощность на коленчатый вал. Регулировка оборотов двигателя сильно зависит от качества смеси. То есть величина создаваемого крутящего момента определяется исключительно массой впрыскиваемого топлива, всегда смешанного с максимально возможным количеством воздуха. Это приводит к разнице в частоте вращения коленчатого вала.

Высокая степень сжатия дизельного двигателя обеспечивает высокую эффективность его работы. Отсутствие дроссельной заслонки позволяет уменьшить потери при обмене заряда, что приводит к низкому расходу топлива. Это делает дизельный двигатель более экономичным.

Посмотрите, как работает дизельный двигатель, в видео ниже.0027

Дизельный двигатель имеет ряд преимуществ перед двигателем с другим принципом работы. Ниже перечислены области применения дизельных двигателей.

1. Он имеет самый высокий эффективный КПД среди всех двигателей внутреннего сгорания.

2. Дизельный двигатель может работать на самых разных видах топлива.

3. Низкие затраты на топливо. То есть экономичный.

4. Обладает высокой плотностью энергии

5. Хорошие смазывающие свойства

6. Низкий риск воспламенения, т. к. не образуются легковоспламеняющиеся пары

7. Впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания, не имеет ограничения забора воздуха, кроме воздушных фильтров.

8. Дизельные двигатели имеют очень хорошие характеристики по выбросам отработавших газов.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Недостатки дизельных двигателей

Несмотря на большие преимущества дизельных двигателей, у них все же есть некоторые ограничения. К недостаткам дизельных двигателей можно отнести следующие.

1. Автомобили с дизельным двигателем обычно стоят дороже, чем стандартный автомобиль

2. Стоимость дизельного топлива высока в большинстве географических регионов.

3. Техническое обслуживание и ремонт дизельного двигателя дороже.

4. У вас может не быть такого доступа к топливу, как при использовании дизельного топлива.

5. Новое дизельное топливо не обладает такими смазывающими свойствами.

6. Затрудненный запуск дизеля в мороз.

7. Дизельные двигатели значительно шумнее бензиновых аналогов.

См. также:

  • Компоненты автомобильного двигателя
  • Бензиновый двигатель
  • Применение дизельного двигателя
  • Автомобильный двигатель

В этом руководстве «принципы работы, преимущества и недостатки дизельных двигателей. Мы надеемся, что вы нашли этот пост полезным и получили удовольствие от чтения. Если вы это сделали, рассмотрите возможность поделиться этим постом со своими друзьями и однокурсниками в социальных сетях.

Как работает дизельный двигатель?

Содержание

  • 1 Что такое дизельный двигатель?
  • 2 История дизельного двигателя
  • 3 Цикл дизельного двигателя
  • 4 Принцип работы дизельного двигателя
      • 4.0.1 1) Ход всасывания
      • 4.0.2 2) Такт сжатия
      • 3)106 Мощность
      • 4.0.4 4) Выхлопная ход
  • 5 Компоненты дизельного двигателя
  • 6 Эффективность дизельного двигателя
  • 7 Теоретический двигатель дизельного велосипеда
  • 8 Типы Engines Engines
    • 8.1 1).
    • 8.2 2) 4-ударный дизельный двигатель
  • . Применение дизельного двигателя
  • 12 Часто задаваемые вопросы Раздел
    • 12.1 Что лучше дизельный двигатель или бензиновый двигатель?
    • 12. 2 Какие проблемы с дизельными двигателями?
    • 12.3 Дизельный двигатель работает по какому циклу?
    • 12.4 Какие существуют типы дизельных двигателей?
    • 12.5 Из каких частей состоит дизельный двигатель?
    • 12.6 Есть ли у дизельных двигателей свечи зажигания?
    • 12.7 Кто изобрел дизельный двигатель?
    • 12.8 Что произойдет, если заправить дизельный двигатель бензином?

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) чаще всего используются в подержанных автомобилях. Это самые экономичные и высокопроизводительные двигатели. Двигатели внутреннего сгорания имеют несколько типов, и дизельный двигатель является одним из них. Дизельный двигатель также известен как двигатель с воспламенением от сжатия (CI).

Дизельный двигатель представляет собой двигатель со сжатием, в котором процесс смешивания топлива и воздуха происходит в карбюраторе двигателя. В этом двигателе процесс сжатия происходит за счет высокого сжатия воздуха. В этой статье мы подробно обсудим различные аспекты дизельного двигателя.

Что такое дизельный двигатель?

Двигатель , в котором дизельное топливо воспламеняется из-за высокого сжатия воздуха в камере сгорания, известен как дизельный двигатель . Дизельный двигатель также известен как двигатель с воспламенением от сжатия, потому что в этом двигателе воспламенение происходит из-за высокого сжатия воздуха. В этом двигателе для зажигания не используется свеча зажигания. В 1893 , Рудольф Дизель изобрел первый дизельный двигатель .

.

Дизельный двигатель имеет более высокий КПД, чем другие двигатели внутреннего сгорания (например, бензиновые двигатели). Это связано с тем, что он имеет самый высокий коэффициент горения и расширения на обедненной смеси, благодаря чему тепло рассеивается избыточным воздухом.

Эти двигатели бывают двух типов: четырехтактные и двухтактные дизельные двигатели. Эти типы дизельных двигателей использовались вместо стационарных паровых двигателей для повышения производительности.

В 1910 году эти двигатели были израсходованы на кораблях и подводных лодках. Через некоторое время они использовались в таких приложениях, как электростанции, сельскохозяйственное оборудование, тяжелая техника, грузовики и локомотивы.

В 1970-х годах дизельные двигатели чаще всего использовались в более крупных внедорожниках и дорожных транспортных средствах.

Низкооборотный двигатель CI (используемый в приложениях, где общий вес кораблей и других двигателей относительно невелик) может достигать эффективного КПД до 55%.

История дизельного двигателя

Рудольф Дизель изобрел дизельный двигатель 1 st в 1878 . Он был студентом Политехникума в Мюнхене. Дизельный двигатель назван по имени Rudolf Diesel .

Проработав много лет, Дизель опубликовал свои идеи о дизельном двигателе в 1893 в эссе « Теория и конструкция рационального теплового двигателя ». Дизельный двигатель, произведенный Langen & Wolf по лицензии, 1898

 

Рудольф Дизель, когда он изобретал дизельный двигатель, компрессорная зажигалка использовалась как эффективный и экономичный способ сжигания двигателя.

Дизель использовал масла, такие как растительные масла, чтобы изобрести свой первый двигатель, поскольку в то время у него не было формулы для дизельной инфраструктуры. Очень высокая степень сжатия использовалась для создания высокого давления и высокой температуры, необходимых для автоматического сгорания. Это была главная особенность двигателя с воспламенением от сжатия.

Также требовался метод впрыска топлива непосредственно в камеру сгорания. Со временем инфраструктура загрязнения нефтью стала топливом, таким как бензин (для поддержки бензиновых двигателей), нефть и мазут (котельная) и дизельное топливо.

Дизельный цикл

Дизельный цикл завершает рабочий такт за два или четыре хода поршня. Объяснение работы цикла дизельного двигателя приведено ниже с помощью диаграммы T-S и P-V:

 1) Процесс всасывания (0-1)

  • При всасывании воздуха поршень движется от ВМТ к НМТ (ход вниз). По мере движения вниз свежий воздух начинает поступать из атмосферы в цилиндр сжатия или камеру сгорания.
  • Во время этого процесса выпускной клапан остается закрытым, а всасывающий открывается.

2) Изэнтропическое сжатие (1-2)

  • После всасывания всасывающий клапан закрывается, и поршень перемещается вверх (от НМТ к ВМТ).
  • При движении поршня вверх он сжимает воздух внутри цилиндра.
  • В процессе сжатия температура воздуха увеличивается с T 1 до T 2 , объем уменьшается с V 1 до V 2 , а давление повышается с P 1 до P 2 .
  • Однако в течение всего этого процесса энтальпия не меняется (S 1 = S 2 ).
  • Этот процесс известен как изэнтропический, потому что энтальпия не изменяется.
  • При изоэнтропическом сжатии воздух сжимается до такой высокой температуры и давления, что воздушно-топливная смесь самовоспламеняется, и для этого не требуется дополнительный внешний источник тепла или свеча зажигания.

3) Подвод тепла при постоянном давлении (2-3)

  • Когда сильно сжатый воздух достигает точки 2 (как показано на диаграмме PV и TS), топливная форсунка впрыскивает дизельное топливо в цилиндр, который смешивается со сжатым воздухом.
  • При соприкосновении дизельного топлива со сжатым воздухом топливовоздушная смесь воспламеняется из-за высокого сжатия воздуха. Этот процесс воспламенения добавляет тепла в сжатую воздушно-топливную смесь.
  • Во время этого процесса поршень становится постоянным, и давление также остается постоянным (P 2 =P 3 ). Однако энтальпия увеличивается от S 2 до S 3 , температура увеличивается от T 2 до T 3 , а также увеличивается объем от V 2 до V 3 .

4) Изэнтропическое расширение (3-4)

  • В этом процессе смесь расширяется в цилиндр.
  • За счет расширения тепло воспламененной воздушно-топливной смеси воздействует на поршень и заставляет его двигаться вниз, что приводит во вращение коленчатый вал. Это вращение коленчатого вала приводит к дальнейшему движению автомобиля.
  • В течение всего этого процесса давление смеси падает с P 3 до P 4 , объем увеличивается с V 3 до V 4 , а температура также снижается с T 3 до T 4 . Однако энтропия не меняется S 3 = S 4 .

5) Отвод тепла постоянным объемом (4-1)

  • После процесса расширения поршень перемещается дальше вниз для отвода отработанного тепла из цилиндра.
  • В этом процессе энтропия падает с S 4  до S 1 , температура до T 1 , а давление падает далее до P 1 . Однако объем остается неизменным (т.е. V4 = V1).
  • После отвода всего отработанного тепла поршень снова засасывает воздух, и весь процесс повторяется.

Принцип работы дизельного двигателя

Работа дизельного двигателя отличается от работы бензинового двигателя или двигателя SI. Дизельный двигатель работает по основному принципу 9.0037 дизельный цикл . A diesel engine cycle consists of four processes those are:

  1. Suction
  2. Compression
  3. Expansion and
  4. Exhaust Process

1) Suction Stroke

  • The piston движется вниз внутри камеры сгорания на ранней стадии и создает вакуум внутри цилиндра.
  • Из-за создания вакуума возникает разница давлений снаружи и внутри цилиндра.
  • Из-за разницы давлений впускной клапан открывается, выпускной клапан закрывается, и воздух из атмосферы поступает в камеру сгорания.

2) Такт сжатия

  • После такта всасывания впускной клапан и выпускной клапан закрываются, и поршень начинает двигаться вверх (от НМТ к ВМТ) для сжатия воздуха. В этом процессе сжатия воздуха давление и температура воздуха увеличиваются, но объем уменьшается.
  • В конце такта сжатия поршень некоторое время начинает двигаться с постоянной скоростью, и в камеру сгорания впрыскивается топливо, которое смешивается со сжатым воздухом.
  • Из-за сильного сжатия воздуха топливно-воздушная смесь воспламеняется, и внутреннее тепло смеси увеличивается. Во время этого процесса подвода тепла давление воздушно-топливной смеси остается постоянным (как показано на приведенной выше PV-диаграмме цикла дизельного двигателя).

3) Рабочий ход

  • Благодаря воспламенению воздушно-топливной смеси тепло выделяется воздушно-топливной смесью.
  • Выделившееся тепло воздействует на поршень и толкает его вниз.
  • Когда поршень движется вниз, сгоревшая смесь расширяется в камеру сгорания. Это движение поршня вниз приводит во вращение коленчатый вал и движение автомобиля.

4) Такт выпуска

  • После рабочего такта поршень достигает НМТ, открывает выпускной клапан и выталкивает выхлопные газы из камеры.
  • После такта выпуска поршень снова движется вверх и повторяет весь цикл.

Читайте также: Работа бензинового двигателя

Components of Diesel Engine

A compression ignition (CI) engine or diesel engine has below given major components:

  1. Fuel system
  2. Cooling system
  3. Fuel filters
  4. Fuel system
  5. After-cooler 1) Топливная система и многие другие агрегаты. Эта система также имеет топливные фильтры, используемые для фильтрации топлива и очистки его от пыли и другой грязи.

    2) Топливный сепаратор

    Эта часть дизельного двигателя используется для остановки некачественного топлива при выходе из строя двигателя.

    3) Топливные фильтры

    Фильтры играют жизненно важную роль в обеспечении безопасности двигателя. Они фильтруют топливо и удаляют из топлива пыль и другие загрязнения. Таким образом, он также продлевает срок службы двигателя.

    4) Топливная форсунка

    Форсунка играет важную роль в процессе сгорания топлива. Он работает таким образом, что впрыскивает топливо в камеру сгорания по мере того, как сжатый воздух входит в камеру и смешивает топливо со сжатым воздухом.

    5) Турбокомпрессор

    Турбокомпрессор позволяет двигателю всасывать больше воздуха в камеру сгорания и увеличивает мощность двигателя.

    6) Доохладитель

     Используется для снижения температуры всасываемого воздуха.

    7) Система смазки

    Система смазки имеет следующие основные цели:

    1. Удаляет посторонние материалы из двигателей.
    2. Соедините поршневое кольцо с цилиндром.
    3. Уменьшает износ и предотвращает заедание трущихся поверхностей.
    4. Отводит тепло от поршней и других компонентов.
    5. Уменьшает мощность, необходимую для отключения сопротивления трения.

    В системе масляной смазки различные части дизельного двигателя смазываются под высоким давлением. Это масло для смазки деталей двигателя хранится в масляном поддоне. Масляный насос перекачивает масло и перекачивает его в фильтр.

    Пройдя фильтр, масло попадает в главную галерею. Масло главной галереи используется для смазки коренных подшипников.

    После смазки подшипников часть масла возвращается в картер, часть масла используется для смазки стенок цилиндра, а оставшееся масло попадает в шатунную шейку. Масло смазывает поршневое кольцо, перетекая от шатунной шейки к поршневому пальцу через отверстие в шатуне.

    8) Система охлаждения

    Система охлаждения в двигателе выполняет множество функций. Большинство целей системы охлаждения:

    • Она поддерживает идеальную температуру для наилучшей эффективности двигателя в любых ситуациях.
    • Эта система сохраняет смазочные свойства масла.
    • Предотвращает избыточное тепло и защищает такие детали двигателя, как клапаны, поршни, головку блока цилиндров и сам цилиндр.

    Система охлаждения обеспечивает два вида охлаждения:

    • Водяное охлаждение
    • Воздушное охлаждение

    Цилиндр двигателя окружен водяной рубашкой. Эта рубашка имеет воду, которая поглощает тепло от цилиндра.

    Метод водяного охлаждения бывает трех типов:

    • Метод принудительной циркуляции
    • Термосифонный метод
    • Непрямой или прямой метод

    Эффективность дизельного двигателя

    Дизельный двигатель имеет высокий КПД благодаря высокой степени сжатия. Отсутствие дроссельной заслонки означает очень малые потери при воздухообмене, что позволяет потреблять меньше топлива, особенно при средних и малых нагрузках. По этим причинам дизельные двигатели очень экономичны.

    Согласно Рудольф Дизель , фактическая производительность дизеля должна быть от 43,2% до 50,4% и более.

    Фактический КПД дизельного двигателя в новейших легковых автомобилях может достигать 43 %, а двигатели тяжелых дизельных автобусов и грузовиков достигают максимального КПД до 45 %. Но ездовой цикл имеет меньшую среднюю эффективность, чем максимальную эффективность.

    Максимальный КПД дизельного двигателя составляет около 55% , которого можно достичь с помощью большого 2-тактного судового дизельного двигателя .

    Теоретический КПД дизельного двигателя

    Такт сжатия и рабочий ход дизельного двигателя являются обратимыми адиабатическими. Следовательно, эффективность дизельного цикла можно измерить по процессам постоянного объема и постоянного давления.

    Приведенная ниже формула позволяет рассчитать эффективность дизельного цикла:

    Как мы уже обсуждали,

    Выполненная работа = Тепло, подведенное к системе – Тепло, отведенное системой

    Эффективность:

    Степень сжатия (r) указана ниже:

    Коэффициент отсечки приведен ниже:

    Степень расширения приведена ниже;

    После расчета всех параметров, теперь рассчитаем процесс подвода тепла при постоянном давлении (1-2),

    Итак, в случае адиабатического сжатия (4-1), адиабатического расширения (2-3),

     

    Подставив значение T1 в уравнения (v) и (iv),

    Теперь подставив значения T3, T2 и T1 в приведенное выше уравнение (iii),

  6. 7 7 Типы дизельных двигателей

    Дизельные двигатели бывают двух основных типов:

    1. 4-тактный дизельный двигатель
    2. 2-тактный дизельный двигатель

    1) 2-тактный дизельный двигатель

    7 дизельный двигатель представляет собой тип двигателя с воспламенением от сжатия, который завершает рабочий цикл всего за два хода поршня. Он воспламеняет топливо из-за высокой степени сжатия топлива.

    Advantages and disadvantages of Two-stroke Diesel Engine: –

    Advantages Disadvantages
    They have a low weight. Двухтактный дизель имеет нестабильную работу на холостом ходу.
    У них низкая стоимость. Эти двигатели сильно загрязняют окружающую среду.
    Эти двигатели могут работать в любом положении. У них высокий уровень шума.
    Эти двигатели внутреннего сгорания легко запускаются. У них высокие вибрации.
    У них простой механизм. Проблемы с очисткой.
    Требуют низких затрат на обслуживание. Низкий объемный и тепловой КПД.

    Подробнее: Двухтактный двигатель в рабочем состоянии

    2) Четырехтактный дизельный двигатель

    Завершает рабочий цикл после двух оборотов коленчатого вала или четырех ходов поршня. Вы можете найти эти двигатели в тяжелых транспортных средствах, таких как автобусы, тренеры, тракторы, автомобили и т. Д.

    Преимущества и недостатки 4-ударового дизельного двигателя:

    .666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666669н

    		6666666666696666666666666666666666666666966666669н. Имеет высокую степень сжатия. Этот дизельный двигатель имеет высокую стоимость.
    Обладает более высокой топливной экономичностью по сравнению с двухтактным двигателем. Имеют сложную конструкцию.
    Они меньше загрязняют окружающую среду. Они менее мощные, чем двухтактные двигатели.
    Обладают высокой прочностью. У этих двигателей больше деталей.
    Обладают высокой топливной экономичностью. Имеют большой вес.

    Подробнее: Четырехтактный двигатель в рабочем состоянии

    Разница между дизельным двигателем и бензиновым двигателем

    Дизельный двигатель Бензиновый двигатель
    Дизельный двигатель работает по дизельному циклу. Бензиновый двигатель работает по циклу Отто.
    Это более эффективно. Менее эффективен.
    Они истощаются в большегрузных автомобилях, таких как автобусы, тракторы, автомобили и т. д. Чаще всего они истощаются в небольших транспортных средствах, таких как фургоны, мотоциклы и т. д. 
    Это очень дорого. У них низкая стоимость.
    В дизельном двигателе используется очень дорогое дизельное топливо. Бензиновый двигатель работает на более дешевом бензине.
    Имеет высокую степень сжатия. Имеет относительно низкую степень сжатия.
    Имеют высокие эксплуатационные и первоначальные затраты. Эти двигатели имеют низкие затраты на техническое обслуживание и первоначальные затраты.
    Дизельное топливо труднее воспламеняется. Бензин легко воспламеняется.
    Во время работы производит сильный шум. Производит меньше шума.
    Дизельный двигатель имеет низкий расход топлива. Бензиновый двигатель имеет более высокий расход топлива.

    Преимущества и недостатки дизельного двигателя

    Преимущества и недостатки дизельных двигателей приведены ниже:

    Преимущества дизельного двигателя

    • Основным преимуществом использования двигателя с воспламенением от сжатия является непосредственный впрыск топлива внутрь камеры сгорания. Для горения не требуется свеча зажигания. Кроме того, газ не нужен для управления источником питания двигателя с воспламенением от сжатия.
    • Дизельный двигатель имеет более высокий КПД, чем двигатель SI.
    • Обладает высокой скоростью.
    • Для увеличения крутящего момента используется ловушка для дыма. Если в работе только редукция УВ и защита, то можно уменьшить прокачку и производительность перекачки, а также увеличить пропускную способность подводящего канала. HC и CO также могут быть уменьшены.
    • Дизельный двигатель или двигатель с воспламенением от сжатия также потребляет меньше топлива по сравнению с двигателем SI.
    • Этот тип двигателя потребляет мало топлива.
    • Эти двигатели требуют минимального обслуживания по сравнению с бензиновыми двигателями.
    • Двигателю CI не требуется свеча зажигания для воспламенения топлива.

    Недостатки дизельных двигателей

    • Эти двигатели требуют высокой степени сжатия для создания условий, необходимых для автоматического зажигания
    • Дизельный двигатель имеет большую вероятность аварии по сравнению с бензиновым двигателем.
    • Если этот двигатель не будет управляться должным образом, он может необратимо повредить свои компоненты в условиях сильного пожара.
    • Высокая степень сжатия влияет на его производительность.
    • Эти двигатели требуют высоких затрат на техническое обслуживание.
    • Автомобили с дизельными двигателями стоят дороже.
    • Дизельное топливо имеет более высокую цену по сравнению с бензиновым топливом.
    • Они дороже по сравнению с двигателями с искровым зажиганием.

    Применение дизельного двигателя

    1. Двигатель с воспламенением от сжатия используется в тяжелом промышленном оборудовании.
    2. Двигатели внутреннего сгорания используются для питания различных компрессоров, насосов и больших двигателей.
    3. Эти двигатели внутреннего сгорания используются в гидроэлектростанциях.
    4. Они используются с турбинами для выработки электроэнергии.
    5. Они используются для питания кораблей.
    6. Высокоскоростные двигатели используются в автомобилях, автобусах, яхтах, грузовиках, тракторах и различных автомобилях.
    7. Они также используются для питания железнодорожного поезда.

    Часто задаваемые вопросы Раздел

    Что лучше дизельный двигатель или бензиновый двигатель?

    Дизельный двигатель лучше бензинового, поскольку он выделяет меньше CO2 по сравнению с бензиновым двигателем. Дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые, но имеют высокую стоимость.

    Дизельные двигатели способны перемещать тяжелые грузы, поскольку они развивают больший крутящий момент, чем бензиновые двигатели. Поэтому дизельные двигатели чаще всего используются в большегрузных транспортных средствах.

    Какие проблемы с дизельными двигателями?

    1. Дизельные двигатели плохо запускаются.
    2. У них высокая стоимость.
    3. Тяжелый
    4. В дизельном двигателе используется дизельное топливо, которое намного гуще бензина. Из-за этого дизельное топливо имеет высокую вероятность загрязнения.

    Дизельный двигатель работает по какому циклу?

    Дизельный двигатель работает по дизельному циклу.

    Какие бывают типы дизельных двигателей?

    Дизельный двигатель бывает двух основных типов:

    1. 4-тактный двигатель
    2. 2-тактный двигатель

    Из каких частей состоит дизельный двигатель?

    Дизельный двигатель состоит из следующих деталей:

    1. после охлаждения
    2. Топливная система
    3. Коленчатый вал
    4. Система охлаждения
    5. Распределительный вал
    6. Fulats
    7. Fuel Injector
    8. Fulats
    9. Fuel Injector
    10. Fulats
    11. Fuel Injector
    13. Fuel Injector
    15. Fuel Injector
    17. . 0016
    18. Поршень

    Есть ли у дизельных двигателей свечи зажигания?

    В дизельном двигателе нет свечи зажигания. Причина в том, что в этом двигателе воспламенение происходит за счет высокого сжатия воздуха.

    Кто изобрел дизельный двигатель?

    Рудольф Дизель  открыл дизельный двигатель в 1890-х годах.

    Что произойдет, если заправить дизельный двигатель бензином?

    Дизельное топливо сконструировано таким образом, что для его воспламенения не требуется внешний источник тепла (например, свеча зажигания), в то время как бензиновое топливо не может воспламениться без свечи зажигания. Поэтому, если вы заправите дизельный двигатель бензином, он не загорится, и двигатель не заведется.

    Заключение

    Дизельные двигатели наиболее широко используются во всем мире. Причина их популярности в том, что они более эффективны, чем бензиновые двигатели. Эти двигатели используются для питания различных тяжелых транспортных средств, а также для питания тяжелой промышленной техники.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *