Co je nafta? Princip činnosti, uspořádání a technické charakteristiky vznětového motoru

Dieselové motory jsou velmi časté na osobních automobilech. Mnoho modelů má nejméně jednu možnost v rozsahu motorů. A to bez ohledu na kamiony, autobusy a stavební zařízení, kde jsou používány všude. Dále se zvažuje, jaký je vznětový motor, design, provozní princip, vlastnosti.

Definice

Jedná se o pístový motor s vnitřním spalováním, jehož fungování je založeno na samovznícení atomizovaného paliva z topení nebo stlačení.

Návrhové prvky

Benzínový motor má stejné konstrukční prvky jako motorová nafta. Schéma fungování jako celek je také podobné. Rozdíl spočívá v procesech vytváření směsi paliva a vzduchu a jeho spalování. Dieselové motory jsou navíc pevnějšími částmi. To je způsobeno zhruba dvojnásobným kompresním poměrem než benzínovými motory (19-24 proti 9-11).

Klasifikace

Podle konstrukce spalovací komory jsou dieselové motory rozděleny na varianty se samostatnou spalovací komorou a přímým vstřikováním.

V prvním případě je spalovací komora oddělena od válce a připojena k ní kanálem. Při stlačení se vzduch, který vstupuje do vírové komory, rozvíří, což zlepšuje tvorbu směsi a samovznícení, které zde začíná a pokračuje v hlavní komoře. Vznětové motory tohoto typu byly předtím distribuovány v osobních automobilech kvůli tomu, že se vyznačovaly nízkou úrovní hluku a velkým rozsahem rychlostí z níže uvedených možností.

U vznětových motorů s přímým vstřikováním je spalovací komora v pístu a palivo je dodáváno do prostoru s písty. Tento návrh byl původně použit na nízkorychlostních motorech s velkým objemem. Vyznačují se vysokou úrovní hluku a vibrací a nízkou spotřebou paliva. Později, s příchodem vstřikovací čerpadla paliva s elektronickým řízením a optimalizací spalovacího procesu dosáhli konstruktéři stabilní provoz v rozsahu až 4500 ot / min. Kromě toho zvýšila hospodárnost, snížila úroveň hluku a vibrací. Mezi opatření ke snížení tuhosti práce - vícestupňová předběžná injekce. Kvůli tomu byly motory tohoto druhu rozšířeny v posledních dvou desetiletích.

Podle principu provozu jsou vznětové motory rozděleny na čtyřdobé a dvoudobé, stejně jako na benzinové motory. Jejich vlastnosti jsou popsány níže.

Princip fungování

Abychom pochopili, co je nafta a jaké jsou její funkční vlastnosti, je třeba zvážit princip fungování. Výše uvedená klasifikace pístových spalovacích motorů vychází z počtu cyklů vstupujících do pracovního cyklu, které se vyznačují hodnotou úhlu natočení klikové hřídele.

Pracovní cyklus čtyřtaktních motorů tedy zahrnuje 4 fáze.

• Vstup. Vyskytuje se při otočení klikového hřídele z 0 na 180 °. Zároveň proudí vzduch do válce přívodním ventilem, který je otevřený při 345-355 °. Současně s ním při otáčení klikové hřídele při 10-15 ° je otevřen výfukový ventil, který se nazývá překrývání.
• Komprese. Píst pohybující se směrem nahoru na 180-360 ° C, se stlačuje vzduch do 16-25 krát (komprese) a vstupní ventil je uzavřen na začátku cyklu (při 190-210 ° C).
• Pracovní zdvih, rozšíření. Vyskytuje se při 360-540 °. Na začátku sloupku, předtím, než píst dosáhne horní úvrati, je palivo přiváděno do horkého vzduchu a zapáleno. To je vlastnost dieselových motorů, která je odlišuje od benzínu, kde dochází k zážehu. Výsledné produkty spalování tlačí píst dolů. V tomto případě je doba spalování paliva stejná jako doba jeho vstřikování injektorem a netrvá déle než trvání pracovního zdvihu. To znamená, že během pracovního procesu je tlak plynů konstantní, v důsledku čehož vznětové motory vykazují větší točivý moment. Důležitým znakem takových motorů je také nutnost zajistit nadměrný vzduch ve válci, protože plamen zachycuje malou část spalovací komory. To znamená, že poměr směsi vzduch-palivo je jiný.
• Uvolněte. Při otáčení 540-720 ° otáčením klikového hřídele otevřete píst výfukového ventilu, pohybující se nahoru, vytěsňuje výfukové plyny.

Dvoudobý cyklus je charakterizován zkrácenými fázemi a jediným procesem výměny plynu ve válci (vyfukování), ke kterému dochází mezi koncem pracovního zdvihu a začátkem komprese. Když se píst pohybuje dolů, produkty spalování jsou odstraněny přes výfukové ventily nebo okna (ve stěně válce). Později se otevřou vstupní okna pro čerstvý vzduch. Když píst stoupá, všechna okna jsou zavřená a začíná komprese. Trochu před dosažením TDC, palivo je vstřikováno a zapálené, expanze začíná.

Kvůli složitosti zajištění proplachování vírové komory jsou dvoudobé motory pouze s přímým vstřikováním.

Výkon těchto motorů je 1,6-1,7krát vyšší než vlastnosti čtyřtaktního vznětového motoru. Jeho nárůst je zajištěn dvojnásobným provedením pracovních kroků, ale částečně se snižuje díky menší velikosti a vyčištění. Vzhledem k dvojnásobnému počtu pracovních zdvihů je cyklus push-pull obzvláště důležitý v případě, že rychlost nemůže být zvýšena.

Hlavním problémem těchto motorů je odvzdušnění kvůli jeho krátkému trvání, které nelze kompenzovat bez snížení účinnosti zkrácením pracovního zdvihu. Navíc není možné oddělit výfukové plyny a čerstvý vzduch, kvůli které části z nich se odstraní výfukové plyny. Tento problém lze vyřešit tím, že zajistíte, že výstupní okna jsou překonaná. V tomto případě se plyny začnou odstraňovat před proplachováním a po uzavření výfuku je zásobník doplněn čerstvým vzduchem.

Kromě použití jednoduchý válec, který má potíže synchronizaci s otvorem / zavírání okna, tak tam jsou motory (PDP), ve které každý válec má dva písty pohyblivé v jedné rovině. Jeden z nich ovládá příjem, druhý - uvolnění.

Mechanismem implementace je proplachování rozděleno do štěrbiny (okna) a do štěrbiny ventilu. V prvním případě okna slouží jak pro vstupní, tak pro výstupní otvory. Druhá možnost předpokládá jejich použití jako vstupní porty a pro výstup je ventil v hlavě válců.

Obvykle jsou dvoudobé dieselové motory použity na těžkých vozidlech, jako jsou lodě, dieselové lokomotivy, nádrže.

Palivový systém

Palivové vybavení vznětových motorů je mnohem složitější než u benzínových. To je způsobeno vysokými požadavky na přesnost dodávky paliva v čase, množství a tlaku. Hlavní komponenty palivového systému - palivové čerpadlo, vstřikovače, filtr.

Široce aplikován palivového systému s počítačovým ovládáním (Common-Rail). Injektuje ji ve dvou částech. První z nich je malá, která slouží ke zvýšení teploty ve spalovací komoře (před injektáží), což snižuje hluk a vibrace. Navíc tento systém zvyšuje točivý moment o 25% o 25%, snižuje spotřebu paliva o 20% a obsah sazí ve výfukových plynech.

Turbo nabíjení

Dieselové motory jsou velmi rozšířené turbíny. To je vzhledem k vyšší (1,5-2) násobku tlaku výfukových plynů, které odpočinout turbíny, který se vyhýbá turboyamy, zajišťující přeplňování při nižší rychlosti.

Studený start

Najdete mnoho recenzí, které při nízkých teplotách Nezačínejte vznětový motor. Obtížnost spuštění takových motorů v chladných podmínkách je způsobena skutečností, že to vyžaduje více energie. Pro usnadnění procesu jsou vybaveny předehřívačem. Toto zařízení je znázorněn žhavicí svíčky uspořádána ve spalovacích komorách, že při zapnutí zapalování předehřátý vzduch v nich stále působí během 15-25 sekund po startu k zajištění stability motoru ze studeného stavu. Díky tomu vznětové motory začínají při teplotách -30 ...- 25 ° С.

Funkce služby

Aby byla zajištěna životnost během provozu, je třeba vědět, jaká je nafta a jak ji obsluhovat. Relativně nízká prevalence dotyčných motorů ve srovnání s benzínem je mimo jiné vysvětleno komplexnější údržbou.

Především se to týká palivového systému s vysokou složitostí. Z tohoto důvodu jsou vznětové motory extrémně citlivé na obsah vody a mechanických částic v palivu a jeho oprava je dražší, stejně jako motor jako celek ve srovnání s benzínem stejné úrovně.

V případě turbíny jsou požadavky na kvalitu motorového oleje také vysoké. Její zdroj je obvykle 150 tisíc km a náklady jsou vysoké.

V každém případě by se naftové motory měly měnit častěji než benzín (dvakrát podle evropských norem).

Jak bylo poznamenáno, tyto motory mají problémy s studeným start, když při nízkých teplotách Nezačínejte vznětový motor. V některých případech je to způsobeno použitím nevhodného paliva (v závislosti na ročním období se na těchto motorech používají různé stupně, protože letní palivo zamrzne při nízkých teplotách).

Provozní vlastnosti

Kromě toho mnozí nemají rádi kvalitu vznětových motorů, jako je nižší výkon a rozsah pracovní rychlosti, vyšší úroveň hluku a vibrací.

Benzinový motor ve skutečnosti obvykle překonává výkon, včetně kapacity litru, podobného nafty. Motor tohoto typu má vyšší a rovnoměrnější křivku točivého momentu. Zvýšený kompresní poměr, který poskytuje větší točivý moment, nutí použití silnějších součástí. Jelikož jsou těžší, síla se snižuje. Dále to ovlivňuje hmotnost motoru a následně i vůz.

Malý rozsah provozní rychlosti je způsoben delším zapálením paliva, takže při vysokých rychlostech nemá čas hořet.

Zvýšená hladina hluku a vibrací způsobuje náhlé zvýšení tlaku ve válci během zapálení.

Hlavními výhodami dieselů jsou vyšší tyagovitost, účinnost a šetrnost k životnímu prostředí.

Těsnost, tj. Vysoký točivý moment při nízkých otáčkách, je způsobena spalováním paliva při jeho vstřikování. To poskytuje větší odezvu a usnadňuje efektivní využívání energie.

Ekonomika je způsobena nízkou spotřebou a skutečností, že motorová nafta je levnější. Kromě toho je možné použít těžké oleje nízké jakosti, protože kvůli absenci přísných požadavků na volatilitu. A paliva je těžší, tím vyšší je účinnost motoru. Dieselové motory pracují na špatných směsích ve srovnání s benzinovými motory a při vysokém kompresním poměru. Druhý způsob poskytuje méně tepelných ztrát s výfukovými plyny, tedy vyšší účinností. Všechna tato opatření snižují spotřebu paliva. Diesel, díky tomu tráví o 30-40% méně.

Environmentální šetrnost dieselových motorů je vysvětlena skutečností, že jejich výfukové plyny obsahují méně oxidu uhelnatého. Toho se dosáhne použitím sofistikovaných čistících systémů, takže nyní benzínový motor splňuje stejné environmentální standardy jako diesel. Motor tohoto typu byl v tomto ohledu podstatně nižší než benzín.

Aplikace

Jak je z toho zřejmé, že motorová nafta je a jaké jsou jeho vlastnosti, takové motory se nejlépe hodí pro případy, kdy vysoký tah při nízkých otáčkách. Proto jsou vybaveny téměř všemi autobusy, nákladními automobily a stavebními zařízeními. Co se týče soukromých vozidel, mezi těmito parametry jsou pro SUV nejdůležitější. Vzhledem k vysoké ziskovosti těchto motorů jsou také vybaveny městské modely. Navíc jsou v těchto podmínkách mnohem pohodlnější. Testovací pohony naftové motory to svědčí.