устройство, принцип действия, достоинства и недостатки (фото и видео)

Французский ученый С. Карно в 1824 году создал основы термодинамики. В этой работе он, в числе многого другого, утверждал, что заставить тепловую машину работать наиболее экономично можно, доводя рабочее тело до температуры вспышки топлива сжатием. Фактически он сформулировал принцип, на котором работают дизельные двигатели. Оставалось только взять и сделать такой двигатель. Но этого пришлось ждать еще несколько десятков лет.

Рудольф Дизель

В 1892 году немецкий инженер Рудольф Дизель получает патент на первый двигатель, работающий на сжатии воздуха до температуры вспышки. В 1987 году первый «дизель-мотор» (так немцы называют двигатель с воспламенением от сжатия) заработал и доказал свою эффективность.

Патент, выданный Рудольфу Дизелю на его изобретение

По сравнению с «отто-мотором» (бензиновый двигатель со свечами зажигания) новый двигатель был более тяжелым и поначалу не внушал большого энтузиазма. Но только поначалу. Устройство дизельного двигателя первых образцов включало воздушный компрессор для впрыскивания топлива.

Сам Дизель вначале предполагал применить совсем уж экзотический вариант: угольная пыль. Смесь угольной пыли и воздуха, конечно, способна работать в двигателе, но за сколько часов абразивные частицы съедят кольца, поршни, седла и тарелки клапанов, об этом как-то не подумали. Да и саму угольную пыль получить не так просто.

Из-за тяжелого компрессора двигатель оказывалось невозможно применить на наземном транспорте. Но в работе он расходовал так мало горючего и работа его была настолько устойчивой, что отказаться от него было уже невозможно. Расчеты показывали, что от двигателя можно ожидать значительно большую мощность, если решить проблему с подачей топлива.

У инженеров возникла идея заменить компрессор плунжерным насосом. Качать топливо в жидком виде было чрезвычайно выгодно, на это уходит гораздо меньше энергии, а насос можно сделать совсем небольшим. Однако, изготовить плунжерную пару было не так просто. Дело в особой точности изготовления — расстояние между деталями составляет 2-3 микрона.

Все же дизелям нашлась работа. Впервые они были установлены на немецких подводных лодках еще при кайзере Вильгельме. (Возможно, с этим как раз связано темная история исчезновения самого изобретателя, утонувшего в Ла-Манше по дороге в Англию.)

В 1920 году Роберт Бош наконец, получает качественный плунжерный насос. В цилиндры двигателя научились подавать больше топлива. Теперь обороты дизельного двигателя и его удельная мощность, становятся достаточными для установки на автотранспорте. Вместе с насосом Бош разрабатывает и очень удачную форсунку для топлива.

Сгорание топлива в дизельном двигателе

Проще всего понять, как работает дизельный двигатель, если посмотреть на сгорание топлива в нем. В дизелях используется тяжелое топливо. Это означает, что двигатель внутреннего сгорания такого типа может работать на керосине (известном как солярка), мазуте, сырой нефти, и даже на некоторых растительных маслах.

Все эти виды топлива более калорийны, чем бензин. Так что, рабочая температура дизельного двигателя заметно выше, чем у бензинового. Но тяжелые виды топлива горят хуже, чем бензин, медленнее и трудно поджигаются. Для их воспламенения требуется большая степень сжатия, воздушно-топливная смесь должна нагреваться до 700-800°С.

Вязкость любого из дизельных видов топлива, даже в подогретом состоянии, выше бензиновой, а распылять его необходимо до мельчайшего состояния, особенно в быстроходных дизелях. Еще экспериментальный двигатель Дизеля работал при впрыске топлива под давлением не менее 50 бар (атм), а практический двигатель требует 100-200 бар.

Однако, у тяжелых калорийных топлив есть свое преимущество перед бензином. Давление в цилиндре дизеля практически постоянно на всем такте расширения, поэтому крутящий момент у них весьма значителен и стабилен. Благодаря постоянному давлению, угол опережения зажигания также остается постоянным и регулировки не требует. Ресурс дизельного двигателя больше, чем у бензинового. Есть области, где дизель практически незаменим, например в сельскохозяйственном тракторе.

Разновидности дизельных двигателей

Принцип действия дизельного двигателя для всех из них одинаков: сначала производится сжатие свежего заряда рабочего тела (воздуха), затем впрыскивается топливо. От высокой температуры смесь воспламеняется и сгорает, поднимая давление. Под его действием поршень двигается обратно и в нижней точке выпускной клапан цилиндра открывается, выпуская отработанный газ. В основном, это углекислый газ, дизельные двигатели экологически чище бензиновых.

Камеры сгорания дизелей могут выполняться непосредственно в днище поршня — там делается выемка особой формы — или в ряде случаев используют предкамеры (или форкамеры, как это говорят на родине двигателя). Первый вариант — самый экономичный, второй считался оптимальным в прежние годы. Сейчас, когда экономичность, во многих случаях, считается решающей, от предкамерных вариантов снова отказываются.

Рабочий процесс в дизеле может протекать, как и в бензиновом двигателе, в два или четыре такта. Подавляющее большинство дизелей — четырехтактные. Двухтактные проще реверсировать, поэтому они распространены на морских судах, где применяется жесткая связь с гребным валом. Камеры сгорания в двухтактных дизелях не разделяются из-за очевидных проблем с продувкой форкамеры.

Конструкция дизельного двигателя зависит от его мощности и назначения. Наиболее мощные двигатели, применяемые на судах и некоторых электростанциях, имеют крейцкопф — устройство для снижения боковых сил на поршень. Все мощные дизели имеют сложно устроенное дно, потому, что подвергаются высокой температуре.

Часть, обращенная в цилиндр, делается стальной, а остальная часть поршня (юбка) — алюминиевой. Кроме того, в поршне сделаны канавки для системы масляного охлаждения.

Типы дизельных двигателей различаются и по расположению цилиндров. Бывает рядовое, V-образное и даже такое, при котором цилиндры располагаются с разворотом на 180 градусов. Это зависит от тех условий, которые имеются на месте установки двигателя. Например, на современном грузовике или автобусе, скорее всего, будет применен двухрядный дизель, установленный под полом кабины водителя. Как устроен дизельный двигатель, будет зависеть и от наличия наддува.

Турбонаддув дизелей

Мощность дизельного двигателя, без увеличения расхода топлива, можно повысить при помощи турбокомпрессора. Тогда можно использовать еще неплохой кусочек диаграммы цикла Карно. Эксплуатация дизельного двигателя с турбокомпрессором имеет то преимущество, что используя энергию выхлопных газов можно раскрутить турбину, и на том же валу установить другую турбину — компрессор.

Этот компрессор будет нагнетать воздух, поступающий через впускной коллектор, увеличится заряд воздуха в цилиндрах, и, таким образом, мощность двигателя заметно возрастет. (Работу таких двигателей легко узнать по характерному свисту в момент раскручивания турбины. )

Плюсы и минусы дизельных двигателей

Преимущества дизельного двигателя — это высокий и постоянный крутящий момент в сочетании с высокой экологичностью выхлопных газов (это относится, правда, только к современным двигателям). Также вне конкуренции их высокий КПД, самый высокий среди ДВС. Известны дизели (MAN) дающие свыше 50%, (что считалось «теоретическим» максимумом). Там использован максимум всех современных достижений. Экономичность достигает до 40%, если провести сравнение с бензиновыми.

Проблемы дизельных двигателей, а без них техники не бывает, заключаются в тяжелом пуске, из-за высокой степени сжатия (до 25 в современных двигателях), на автомобилях приходится ставить мощный стартер и аккумулятор. Большая точность изготовления деталей насосов высокого давления и форсунок затрудняет обслуживание.

Дизели крайне чувствительны к механическим загрязнениям топлива, для очистки которого приходится применять даже центрифугу в составе топливной аппаратуры. При равном объеме в литрах, дизельный двигатель уступает бензиновому по мощности, при равной мощности дизель тяжелее. Дизельный двигатель требует более качественных сплавов для своего изготовления и заметно дороже бензинового.

И все же, сравнивая преимущества и недостатки дизельного двигателя, можно сделать выбор в пользу дизеля. Особенно этому способствует технический прогресс в области электроники и блоков управления двигателями. Система «общая магистраль» (common rail) и электромагнитные форсунки позволяет сильно упростить ТВНД, а блок управления доводит экономию топлива до максимума, поскольку работает на любых переходных режимах и успевает все отследить.

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Ключевые теги: двигатель, двс, устройство автомобиля

Дизельный двигатель: принцип работы, устройство

Дизельный двигатель, впервые появившись на рынке, сразу же завоевал популярность. Несмотря на то, что по конструкции он не слишком отличается от бензинового, но уровень КПД у него достигает 45-50%.

Содержание

• Устройство топливной системы
• Характеристика и схема дизельного двигателя
• Объем двигателя
• Фильтр
• Форсунки
• Преимущества и недостатки дизельного двигателя
• Классификация дизельных ДВС
• Турбина и интеркуллер
• Принцип работы ДВС
• Особенности запуска
• Особенности эксплуатации и обслуживания
• Требования к маслу
• Неисправности и диагностика ТНВД
• Темный дым из выхлопной трубы
• Плавающие обороты

Устройство топливной системы

История создания дизельного двигателя началась в XIX веке. Именно тогда инженер Рудольф Дизель создал агрегат с воспламенением от сжатия. Первый дизельный двигатель работал на обычном керосине.

Ученые использовали различные виды топлива, для получения лучших результатов. Мотор работал на пальмовом и рапсовом масле, на сырой нефти, позже стали использовать мазут и солярку.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Однако система вспрыска была несовершенна, что не позволяло применять дизельный ДВС на авто, которые работали на больших оборотах. Мощность первого дизельного двигателя была не очень высокой, но постепенно проблема была решена.

Первые машины с дизелем появились только в 20 гг. XX ст. Это были грузовики и общественный транспорт. Еще через 15 лет появились первые легковые, но они не были широко распространены. История дизельного двигателя начала меняться только с 70 –х гг. В это время как раз и появился компактный ДВС.

Характеристика и схема дизельного двигателя

Многие автолюбители задаются вопросом что такое дизель? Характеристика дизельного двигателя позволит разобраться, чем он отличается от бензинового. Чтобы узнать все о дизельных двигателях и как они работают, необходимо уточнить конструктивные особенности.

Объем двигателя

Современный автопром изготавливает моторы рабочим объемом: 0,6 (для мотоциклов),1,1 – 25 тыс. л различной мощности.

Общее устройство дизельного двигателя складывается из:

• турбины;
• форсунок;
• интеркуллера;
• поршней;
• клапанов;
• цилиндров.

Каждый их этих компонентов выполняет свою работу и имеет свои конструктивные признаки, благодаря чему и был увеличен КПД.

Одними из основных элементов системы являются: фильтр, ТНВД и форсунки.

ТНВД

Устройство дизельного двигателя предполагает применение двух разновидностей насосов: распределительного и плунжерного. Механизм отвечает за поступление горючего к форсункам.

Фильтр

Деталь должна подходить типу двигателя. Фильтр способствует устранению избыточного воздуха, воды и различных примесей из топливной системы

Форсунки

Поступление горючего невозможно без слаженной работы форсунок и насоса топливного. Устройство дизеля предполагает использование двух видов изделий – со шрифтовым и многодырчатым распределителем, который определяет форму факела и создает продуктивный процесс воспламенения.

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Благодаря разработкам ученых, дизельный мотор по ряду эксплуатационных показателей приближен к бензиновому. Однако поршневой двигатель имеет не только положительные качества, но и некоторые недостатки.

Расход топлива

Составляет на 30-35% меньше, чем у бензиновых. Если учитывать, что топливо для ДВС дешевле, можно говорить и об экономичности ДВС.

Экологичность

Принцип работы дизельного двигателя устроен таким образом, что он быстро и эффективно сжигает топливо. При этом токсичность обработанных газов значительно меньше. Кстати, по этой причине в европейских странах отдают предпочтение именно ТС на дизеле.

Мощность

Крутящий момент на низких оборотах достаточно высокий. Это способствует быстрому набору скорости и уверенной тяге.

Конструктивные особенности поршневого агрегата, а также способ возгорания от сжатия обеспечивает КПД на 40-50% выше, чем у бензинового.

Долговечность

При квалифицированном техобслуживании, ремонт ДВС может потребоваться после пробега 350-400 тыс. км и больше, а бензиновому нужен капремонт уже после 200-250 тыс. км. Кроме того, система зажигания здесь отсутствует, значит исключается покупка и ремонт высоковольтных кабелей, свечей и других элементов.

Медленное прогревание

Дело в том, что КПД двигателя больше, поэтому энергии расходуется меньше на тепло. Если он холодный, требуется много времени для его запуска. Особенно эта проблема актуальна в мороз, поскольку солярка имеет свойство густеть.

Владельцы авто на дизеле должны учитывать эту особенность и вовремя менять солярку, которая подходит по сезону.

Стоимость

Покупка авто с дизелем обойдется на 25-30% дороже, чем на бензиновом моторе. Цена же подержанной машины на рынке значительно снижается. Это связано с тем, что восстановление дизельного двигателя недешевое удовольствие из-за его сложной конструкции.

Чувствительность к качеству топлива

Современный дизель оснащен сложной системой топливного вспрыска, поэтому к качеству солярки предъявляются повышенные требования. Если заправить авто неподходящим горючим, ДВМ может запросто «полететь».

Классификация дизельных ДВС

Классифицировать двигатели можно по форме камер. Они отличаются между собой по конструкции, а также типу работы.

Типы дизельных двигателей делятся на:

1. разделенные – топливо вспрыскивается не сразу в основную, а в предварительную или вихревую камеру, где перемешивается с воздухом. Это обеспечивает максимальное сжатие и равномерное распределение энергии горения. Топливо начинает гореть сначала в предварительной камере, потом постепенно процесс переходит в основную. Таким образом снижается нагрузка на поршневую группу, а звук мотора становится тише.
2. неразделенные – камера находится непосредственно в поршне, горючее поступает в цилиндры. Несмотря на то, что такая конструкция позволяет снизить расход топлива, но отличается высоким уровнем шума и вибрированием.

Турбина и интеркуллер

Турбина позволяет повысить производительность ДВС. Топливо полностью перегорает в камере, в результате повышается мощность мотора. Турбокомпрессор обеспечивает большое поступление воздуха с самых низких оборотов. Благодаря тому, что дроссельная заслонка попросту отсутствует в этой конструкции, это позволяет полнее наполнить цилиндры.

В двигателях с турбиной сжатый воздух сильно нагревается. Это не очень хорошо сказывается на турбонадуве – снижается эго эффективность, происходит потеря мощности. Интеркуллер – промежуточный охладитель воздуха, который охлаждает воздух, что способствует повышению его плотности и большей наполняемости цилиндров.

Благодаря слаженной работе турбины и интеркуллера мощность мотора возрастает на 15-20%.

Принцип работы ДВС

Принцип работы дизельного двигателя внутреннего сгорания основан на возгорании горючего в камере, где оно смешивается с воздухом. Прежде чем попасть внутрь, дизтопливо походит через систему фильтров, которые не пропускают различные засорения.

Чтобы разобраться как работает дизельный двигатель, необходимо разобраться в процессе с самого начала.

1. Изначально в камеру нагнетается воздух с помощью насоса. Поршень дизельного двигателя начинает двигается вверх. При этом воздух постепенно сжимается и раскаляется. Температура в камере сгорания бензинового двигателя достигает 700-8000 С.
2. Через форсунки происходит вспрыск горючего в требуемом количестве. Вследствие высокой температуры воспламеняется топливо в дизельном двигателе.
3. Давление в дизельном двигателе от расширяющихся газов начинает опускать поршень.
4. Как только он начинает снова подниматься, открывается клапан и газы выталкиваются.

Такой принцип работы дизеля позволяет потреблять более доступные и недорогие виды горючего.

В некоторых авто установлен дизельный двухтактный двигатель. В этом случае горючая смесь сгорает всего за два прохождения поршня. Рабочий ход происходит в два раза чаще, чем у четырехконтактного, но расход горючего значительно снижен.

Принцип действия дизельного двигателя заключается в том, что при движении поршня вверх, воздух сжимается. Когда достигается верхняя точка, происходит вспрыск и топливо загорается.

Продукты сгорания двигают поршень вниз. Когда он спускается, происходит продувка и камера заполняется воздухом.

Особенности запуска

Система зажигания дизельного двигателя состоит из топливного насоса. Этот элемент топливной системы вместе с форсунками проталкивает горючее в камеру сгорания.

Такое конструктивное устройство дизельного автомобиля позволяет эффективно и экономно расходовать топливо.

Следует учитывать, что при низких температурах мотор плохо заводится, поэтому можно воспользоваться запальными свечами. Их требуется включить за несколько секунд до того, как заводят двигатель.

Особенности эксплуатации и обслуживания

Для того, чтобы агрегат работал долго и без перебоев, необходимо обеспечить его правильное обслуживание и эксплуатацию. Особенно это касается его топливной системы.

Требования к маслу

Дизель предъявляет высокие требования к качеству масла. Дизельные двигателя большой мощности предполагают использование смазки класса В2 и выше. Кроме того, требуется строго придерживаться интервала замены.

По европейским нормам масло меняют после 10 тыс. км пробега – в два раза чаще, чем на бензиновых.

Неисправности и диагностика ТНВД

Топливный насос можно назвать «сердцем» агрегата. Благодаря ему происходит поступление горючего в камеры. Основные неисправности связаны с плохим качеством горючего, а также использованием старого масла.

Темный дым из выхлопной трубы

Это говорит о том, что в цилиндрах плохое смесеобразование, которое связано с поздним вспрыском. Дополнительно следует обследовать форсунки и зазоры в клапанах.

Плавающие обороты

Такая неисправность практически всегда указывает на износ плунжерной пары. Кроме того, необходимо проверить уплотнительные шайбы под форсунками.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Как работает дизельный двигатель?

Дизельные двигатели преуспевают там, где бензиновые двигатели просто не могут конкурировать. Грузовые автомобили, автобусы, генераторы, строительство, сельское хозяйство и локомотивы — это несколько областей, в которых преобладает дизель. Давайте рассмотрим, чем они отличаются от бензиновых двигателей.

 

Есть конкретные вопросы о дизельных двигателях? Позвоните нашим сертифицированным специалистам ASE!

Позвоните нам!

 

Различия в воспламенении дизельных и бензиновых двигателей

 

Различие в воспламенении

Оба двигателя похожи тем, что они имеют внутреннее сгорание для привода.

Однако бензиновые и дизельные двигатели сгорают двумя разными способами. Бензин сгорает за счет сжатия в паре со свечой зажигания, а дизельное топливо сгорает без искры из-за более высокой компрессии и температуры в цилиндре. Оба двигателя требуют трех вещей, чтобы быть эффективными:

• Топливо
• Нагрев
• Воздух

Отличие обеих камер сгорания состоит в том, что в дизельных двигателях используются свечи накаливания, а в бензиновых двигателях — свечи зажигания. Так чем же они отличаются?

 

Свечи накаливания дизельных двигателей

В отличие от газовых двигателей воспламенение дизеля происходит от сжатия без искры. Такт сжатия в дизельном двигателе достаточно горячий, чтобы воспламенить топливно-воздушную смесь, иногда достигающую 2000 градусов. Однако при низких температурах для запуска требуется свеча накаливания. Свеча накаливания нагревает камеру сгорания, а затем отключается после запуска двигателя.

На нашем сайте представлен большой выбор свечей накаливания.

 

• Подогрев камеры сгорания
• Не воспламеняет топливо
• Используется при низких температурах

 

Свечи зажигания для бензиновых двигателей

Свечи зажигания необходимы для зажигания в бензиновых двигателях. Они отличаются от свечей накаливания тем, что используются при каждом рабочем ходе.

• Требуется для воспламенения бензина
• Используется при каждом рабочем ходе

 

Как дизельный двигатель превращает топливо в энергию?

 

Превращение топлива в энергию

Ни для кого не секрет, что дизельные двигатели очень мощные. Причина такой мощности связана с тем, как происходит сжатие в камере сгорания. Дизельный двигатель работает циклически между четырьмя различными тактами:

1. Такт впуска — Поршень начинается в верхней части цилиндра, когда он движется вниз, впускные клапаны открываются и топливно-воздушная смесь вводится в камеру сгорания. Смесь попадает в зону низкого давления, вызванного движением поршня.
2. Такт сжатия — Этот такт начинается с поршня в нижней части цилиндра. После заполнения цилиндра топливно-воздушной смесью и закрытия впускных клапанов поршень начинает подниматься для сжатия. В верхней части цикла смеси некуда деваться, и она воспламеняется.
3. Рабочий ход — Этот ход начинается после зажигания. Клапаны остаются закрытыми, а воспламененная смесь расширяется и толкает поршень обратно вниз.
4. Такт выхлопа
   — По окончании рабочего такта открывается выпускной клапан, и использованная смесь выбрасывается, когда поршень возвращается в верхнее положение.

Каковы преимущества и недостатки дизельного двигателя?

Дизельные двигатели очень универсальны и эффективны. Из-за мощности, создаваемой сжатием, они имеют большую экономию топлива, крутящий момент и долговечность. Бензиновым двигателям требуется искра для воспламенения топлива, но давление и температура в дизелях настолько высоки, что топливо воспламеняется само по себе.

Преимущества дизельных двигателей:

1. Эффективность — Благодаря мощности, вырабатываемой воспламенением от сжатия, дизельный двигатель потребляет меньше топлива и вырабатывает больше мощности.

2. Долговечность — Чтобы выдерживать более высокие температуры сжатия, дизельный двигатель разработан более прочным, чем бензиновый двигатель. В результате они могут проехать больше километров по сравнению с бензиновыми автомобилями, прежде чем потребуется замена деталей.

3. Момент затяжки — Больше энергии, выделяемой при сжатии, означает больший крутящий момент. Именно благодаря этой дополнительной мощности дизельные двигатели идеально подходят для перевозки тяжелых предметов.

4. Вторичная продажа — Высокая надежность и способность увеличивать пробег свойственны дизельным автомобилям, имеющим лучшую стоимость при перепродаже.

 

Недостатки дизельных двигателей:

1. Цена . Вы обнаружите, что дизельные автомобили могут быть немного дороже бензиновых.

2. Топливо — дизельное топливо дороже бензина, но в зависимости от того, как часто вы ездите, вам не нужно будет заправляться так часто. Это все еще кое-что, чтобы иметь в виду, рассматривая покупку.

3. Запчасти — Если общее техническое обслуживание не выполняется, запчасти и ремонт могут быть дороже, чем автомобили с бензиновым двигателем.

Вы обнаружите, что автомобили с дизельным двигателем имеют высокую стоимость и высокую стоимость топлива, но, как правило, они предназначены для выполнения большей работы, чем автомобили с бензиновым двигателем. Благодаря большей мощности, крутящему моменту и долговечности дизель отлично подходит для различных работ. Однако, если вы просто ищете что-то для езды по городу, вам подойдет бензиновый автомобиль. Прочтите наш предыдущий блог, чтобы узнать несколько полезных советов, которые помогут продлить срок службы вашего дизельного двигателя.

 

Резюме

Дизельные двигатели обеспечивают большую мощность и эффективность по сравнению с бензиновыми двигателями благодаря воспламенению от сжатия. Результатом также является большая экономия топлива, что означает меньшее количество поездок на заправку. Дизельный двигатель функционирует посредством тактов впуска, сжатия, рабочего и выпускного тактов. Это похоже на автомобильный двигатель, однако бензин воспламеняется с помощью свечи зажигания в газовых транспортных средствах. В дизельном двигателе топливные форсунки выпускают топливо в виде мелкодисперсного тумана, который воспламеняется при сжатии.

 

Позвольте нам помочь вам подобрать нужные детали для вашего двигателя! У нас есть сертифицированные технические специалисты ASE, которые помогут убедиться, что вы получаете лучшие детали для работы. Позвоните им по телефону 844-304-7688 или запросите расценки онлайн.

Последние статьи

Темы

• Удовлетворенность клиентов Наш приоритет №1 – это наш клиент
• Быстрая доставка * Отправка в тот же день, если заказ сделан до 14:00 по восточному поясному времени.
• Возврат без проблем Легкий возврат или возмещение

• Свяжитесь с нами по электронной почте Получите ответы от профессионалов
• 844.215.3406 Пн-Пт 8:00-17:00 EST
  Суббота 8:00-15:00 EST

Руководство по дизельным двигателям

Водители могут быть знакомы с существованием дизельных двигателей, просто увидев дизельное топливо в качестве опции на бензоколонке. Возможно, вы также слышали, что многие большегрузные транспортные средства, такие как грузовики и тракторы, предпочитают дизельные двигатели. Но как работает дизельный двигатель и почему он так хорошо подходит для таких больших работ?

Основные сведения о двигателе внутреннего сгорания

Автомобили, работающие на дизельном топливе, и автомобили, работающие на бензине, являются примерами автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Это относится к двигателю, который вырабатывает мощность за счет контролируемого сгорания топливно-воздушной смеси.

Таким образом, это может помочь сначала понять компоненты ДВС, прежде чем углубляться в особенности дизельных двигателей. Давайте определим и определим несколько ключевых компонентов ICE:

• Камера сгорания: Полость внутри цилиндра двигателя, в которой происходит реакция сгорания топлива и воздуха.
• Поршни: Короткие цилиндрические диски, которые плотно прилегают к цилиндру двигателя и перемещаются вверх, создавая сжатие топливно-воздушной смеси, и перемещаются вниз в результате реакции сгорания.
• Система впрыска топлива: Система, используемая автомобилями с ДВС для подачи точного количества топлива (или топливно-воздушной смеси) в камеру сгорания.
• Коленчатый вал: Механический компонент, используемый для преобразования движения поршня вниз во вращательное движение. Это вращательное движение передается на колеса через трансмиссию, поворачивая колеса и заставляя машину двигаться.

Дизельный двигатель и газовый двигатель

Теперь, когда вы знакомы с основами ДВС, давайте рассмотрим разницу между дизельным и газовым двигателями.

Тип топлива

Одним из наиболее очевидных различий между дизельными и газовыми двигателями является топливо, на котором они работают. Бензин и дизель перерабатываются из нефти, но они сильно различаются по химическому составу и даже по физической вязкости. Эти два вида топлива не следует использовать взаимозаменяемо — двигатели, которые их используют, имеют разную конструкцию, и использование неподходящего топлива может привести к серьезному повреждению двигателя.

Степень сжатия

Еще одно различие между дизельными и газовыми двигателями заключается в степени сжатия, используемой для каждого вида топлива. В бензиновых двигателях используется топливно-воздушная смесь, которая сжимается и воспламеняется от искры. В дизельных двигателях дизельное топливо впрыскивается в сильно сжатый воздух. Это экстремальное, гораздо большее сжатие создает достаточно тепла для воспламенения топлива без внешней искры.

Конструкция двигателя

Бензиновые и дизельные двигатели внешне похожи, но дизельные двигатели, как правило, значительно крупнее и крупнее. Более высокая степень сжатия дизельного топлива и повышенная сила реакции сгорания требуют более прочной конструкции.

Плюсы и минусы дизельных двигателей

Дизельные двигатели имеют свои преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим некоторые из этих плюсов и минусов:

Плюсы дизельных двигателей

• Эффективность: Дизельное топливо имеет большую плотность энергии, чем бензин. Следовательно, эффективность дизельного двигателя имеет тенденцию превосходить бензиновые автомобили. Министерство энергетики США обнаружило, что дизельные автомобили могут проехать на 35% больше, чем их бензиновые аналоги на галлоне топлива.
• Долговечность: Бензин является растворителем, а это означает, что, прожигая двигатель, он разлагает и растворяет жизненно важные масла, обеспечивающие смазку двигателя. Дизель, с другой стороны, представляет собой масло, что означает, что оно может мягко смазывать двигатель во время его обработки. Это, а также более прочная конструкция двигателя в целом, помогает увеличить ожидаемый срок службы дизельного двигателя намного по сравнению с бензиновыми двигателями.
• Выходной крутящий момент: Дизельные двигатели развивают гораздо большую мощность во время сгорания, что приводит к значительно более высокому крутящему моменту. Крутящий момент — это сила вращения, которая заставляет ваши колеса вращаться после полной остановки, помогая при ускорении и удерживая вес. Этот дополнительный выходной крутящий момент является причиной того, что дизельный двигатель является предпочтительным двигателем для транспортных средств, которым необходимо перевозить большие грузы и выполнять тяжелые работы.

Минусы дизельных двигателей

• Обычно дороже: Дизельные автомобили имеют более высокую начальную цену покупки, чем их бензиновые аналоги. Дизельное топливо также часто дороже на заправке, чем бензин.
• Наличие: Не на каждой заправке всегда есть дизельное топливо, доступное для клиентов, поэтому вам, возможно, придется поискать следующую заправку.
• Расходы на техническое обслуживание: Несмотря на то, что автомобили с дизельным двигателем в целом требуют менее частого технического обслуживания и, как правило, служат дольше, стоимость ремонта, когда он вам нужен, как правило, выше.

Вкратце

Итак, как работает дизельный двигатель? Как вы теперь знаете, он не так уж радикально отличается от стандартного бензинового двигателя. Оба являются двигателями внутреннего сгорания, которые используют топливо для создания реакции сгорания, которая приводит в действие поршни и, в конечном счете, автомобиль. Основное отличие заключается в том, что дизельное топливо заметно отличается от бензина и требует гораздо более высокой степени сжатия. Эта дополнительная сила сжатия, в свою очередь, требует, чтобы дизельные двигатели имели более громоздкую и прочную конструкцию.