Přemýšleli jste někdy, milí motoristé, proč ekonomičtí Evropané nejčastěji kupují auta s dieselovými motory? Životní úroveň a příjem na hlavu v Evropě totiž lidem umožňuje příliš nepřemýšlet o nákladech na pohonné hmoty. Ale navzdory normálnímu blahobytu evropských občanů stále nejčastěji nakupují auta s dieselovými motory. A důvodem zde mimochodem není pouze spotřeba paliva. Už jen kvůli ekonomice by pedantští Evropané nikdy nekupovali naftová auta ve velkém. Ve skutečnosti je to v samotné EU spojeno s řadou dalších výhod, které tato dieselová vozidla mají ve srovnání s jejich benzinovými protějšky. Pojďme s přáteli společně s námi (vámi) podrobně zjistit, jaké výhody kromě úspory paliva mají dieselové motory.
1. Vznětové motory jsou hospodárnější.
Jak všichni již dlouho víme, nejdůležitější a nejvýznamnější výhodou každého vznětového motoru oproti benzínovým protějškům je jeho menší velikost. Nízká spotřeba naftového agregátu je spojena s jeho vlastností přeměny této motorové nafty na energii. Například taková dieselová pohonná jednotka spaluje palivo (palivo) efektivněji, což jí umožňuje přijímat asi 45 - 50 % veškeré energie z jednoho objemu spáleného paliva. Benzínový motor přijímá přibližně 30 % energie ze stejného objemu. Čili 70% benzínu shoří jen tak pro nic za nic!!!
Vznětové motory mají navíc vyšší kompresní poměr než benzinové motory. A protože doba zážehu paliva ovlivňuje stupeň této komprese, ukazuje se, že čím vyšší je kompresní poměr, tím větší je účinnost motoru.
Také všechny moderní vznětové motory jsou díky chybějící škrticí klapce na sacím potrubí efektivnější, což se obvykle používalo a dnes používá ve všech benzinových autech. To umožňuje dieselům (motorům) vyhnout se ztrátě drahocenné energie spojené s nasáváním vzduchu, který je nezbytný pro zapálení paliva v benzínových motorech.
2. Vznětové motory jsou spolehlivější než benzinové motory.
Za posledních 50 let se naftové motory prokázaly jako spolehlivější než jejich benzínové protějšky. Hlavním rysem této dieselové jednotky je absence zapalovacího systému v samotném stroji, který pracuje na vysokém napětí. V důsledku toho se ukazuje, že v autě se vznětovým motorem nedochází k vysokofrekvenčnímu rušení z vedení vysokého napětí, které se často stává viníkem problémů s elektronikou automobilu.
Také se věří, že většina vnitřních součástí dieselového motoru má delší životnost a to je pravda. A to vše kvůli vyššímu kompresnímu poměru, kde jsou součásti takové naftové pohonné jednotky již zpočátku odolnější.
Právě z tohoto důležitého důvodu je na světě tolik naftových aut s přibližně najetými kilometry a ne tolik benzinových se stejným počtem najetých kilometrů.
Naftové motory mají skutečně jednu podstatnou nevýhodu, která dříve strašila všechny příznivce silných aut. Jde o to, že dieselové motory staré generace na každý litr objemu motoru měly (vydaly) velmi malý výkon. Ale k našemu štěstí inženýři tento problém vyřešili s příchodem vozů s turbínami na automobilový trh. Díky tomu jsou dnes téměř všechny moderní naftové motory vybaveny turbínami, které jim umožňují výkonově se vyrovnat (a někdy i překonat) jejich benzínové protějšky. Zejména s rozvojem nových technologií u moderních vznětových motorů se inženýrům podařilo minimalizovat téměř všechny jeho nedostatky, které tyto dieselové motory dlouhodobě sužují.
3. Dieselový motor spaluje palivo automaticky.
Další hlavní výhodou všech vznětových motorů je, že naftová auta jakoby automaticky spalují palivo v sobě, aniž by na to ve skutečnosti vynakládala nějakou energii navíc. Čtenářům připomínáme následující, přestože dieselový motor využívá čtyřdobý cyklus (sání, komprese, spalování a výfuk), ke spalování nafty dochází jakoby samovolně přímo uvnitř motoru z vysokého kompresního poměru. pro stejné spalování paliva jsou potřeba (nutné) zapalovací svíčky, které jsou neustále pod vysokým napětím a vytvářejí jiskru, která zapaluje benzín ve spalovacím prostoru.
U dieselových motorů nejsou potřeba zapalovací svíčky a také nepotřebuje vysokonapěťové dráty a tak dále. komponenty. Z tohoto důvodu jsou náklady na údržbu vozidel se vznětovými motory výrazně sníženy ve srovnání se stejnými benzinovými vozidly, u kterých je třeba pravidelně měnit zapalovací svíčky, vysokonapěťové vodiče a další související komponenty.
4. Náklady na motorovou naftu jsou srovnatelné s náklady na stejný benzín, nebo dokonce nižší.
Navzdory skutečnosti, že v Rusku jsou náklady na motorovou naftu téměř na stejné úrovni jako cena benzínu, je třeba poznamenat, že náklady na motorovou naftu v mnoha zemích světa, včetně Evropy, jsou ve srovnání s naší zemí výrazně nižší. než stejný benzín. To znamená, že se ukazuje, že kromě snížené spotřeby paliva utrácejí majitelé těchto dieselových vozů v jiných zemích světa mnohem méně peněz za naftu než ostatní majitelé benzínových vozidel.
Ale i za podmínky, že u nás stojí nafta stejně jako benzín (nebo i dražší), je výhoda ve stejné účinnosti těchto naftových aut pro mnohé zřejmá. Koneckonců, rezerva výkonu automobilu na plnou nádrž nafty je mnohem větší než u stejného automobilu vybaveného benzínovou pohonnou jednotkou.
5. Nižší náklady na vlastnictví.
Samozřejmě je obtížné argumentovat takovou výhodou (vlastnictví automobilu s benzínovým motorem), protože v určitých případech mohou náklady na údržbu a opravy dieselových automobilů výrazně převyšovat náklady na údržbu (údržbu) benzínových automobilů. A to je skutečně nepopiratelný a prokázaný fakt. Ale na druhou stranu, pokud vezmeme celkové náklady, pak jsou náklady na vlastnictví dieselového auta v souhrnu mnohem nižší než u stejného benzínového protějšku. Zejména na těch světových automobilových trzích, kde je zvýšená poptávka po dieselových autech. Vysvětleme našim čtenářům, že faktem je, že v nákladech na vlastnictví vozu je vždy nutné zohlednit na trhu ojetin jak konkrétní ztrátu tržní ceny vozu, tak přirozené opotřebení všech autodíly během provozu vozidla (vozidla). Naftová auta se zpravidla odepisují mnohem méně (a pomaleji) než stejná benzínová auta. Také díky vyšší odolnosti dílů vznětových motorů mají tyto vozy delší životnost, což přirozeně umožňuje utratit výrazně méně peněz.
Dá se tedy říci, že z dlouhodobého hlediska (od 5 let a výše) je vlastnictví dieselového vozu výhodnější než auto s benzínovým agregátem. Pravda, přátelé zde, je třeba poznamenat, že náklady na dieselová auta jsou obvykle mnohem vyšší než na benzínové. Pokud ale v budoucnu takový naftový vůz vlastníte dlouhodobě a ročně na něm najedete 20 000 - 30 000 tis. km, tak se vám takový přeplatek vzhledem ke stejné spotřebě paliva vyplatí.
6. Naftová auta jsou bezpečnější.
V průběhu let bylo prokázáno, že motorová nafta je výrazně bezpečnější než stejný benzín z několika důvodů. Za prvé, motorová nafta je méně náchylná k rychlému a snadnému vznícení (vznícení) ve srovnání s benzínem. Například stejná motorová nafta se zpravidla nezapálí, když je vystavena vysokému zdroji tepla.
Za druhé, motorová nafta nevypouští nebezpečné výpary, jako stejný benzín. V důsledku toho je pravděpodobnost vznícení par motorové nafty, které mohou způsobit požár automobilu, mnohem nižší u dieselových vozidel než u stejných benzínových.
Všechny tyto faktory dělají dieselová vozidla na silnicích po celém světě mnohem bezpečnější než benzinová. Například v případě nehody.
7. Výfukové plyny dieselových aut obsahují méně oxidu uhelnatého než benzín.
Již od počátku vzniku těchto turbín se inženýři potýkali s určitým problémem, který byl spojen s výkonem těchto turbodmychadel. Samotné oběžné kolo turbíny se zpravidla otáčí díky energii přijaté z výfukových plynů automobilu. Pokud porovnáme benzínové a naftové vozy mezi sebou, pak turbíny ve vznětových motorech pracují mnohem efektivněji, protože u dieselového automobilu je množství výfukových plynů na vyrobený objem mnohem větší než u benzínového agregátu. Z tohoto důvodu turbodmychadlo(a) vznětového motoru dodává(a) maximální výkon mnohem rychleji a dříve než benzinové vozy. To znamená, že již v nízkých otáčkách začínají cítit maximální výkon stroje a jeho točivý moment.
9. Naftové motory bez dodatečných úprav mohou běžet na syntetické palivo.
Další velkou výhodou naftových motorů je možnost provozu na syntetické palivo bez výraznějších změn v konstrukci pohonné jednotky. Benzínové motory ve skutečnosti mohou také jezdit na alternativní paliva. K tomu ale potřebují výrazné změny v konstrukci samotné pohonné jednotky. V opačném případě benzínový motor na alternativní paliva jednoduše rychle selže.
V současné době se experimentuje s biobutanolem (palivo), které se skvěle hodí jako syntetické biopalivo pro všechna benzínová auta. Tento typ paliva pravděpodobně nezpůsobí žádnou výraznou újmu benzinovým vozům bez jakýchkoli změn v konstrukci motoru.
Velmi časté u aut. Mnoho modelů má v nabídce motorů alespoň jednu možnost. A to bez ohledu na nákladní automobily, autobusy a stavební stroje, kde všude se používají. Dále zvážíme, co je dieselový motor, design, princip fungování, vlastnosti.
Definice
Tato jednotka je založena na samovznícení rozprášeného paliva z ohřevu nebo komprese.
Designové vlastnosti
Benzínový motor má stejné konstrukční prvky jako dieselový motor. Obdobné je i schéma fungování jako celku. Rozdíl spočívá v procesech tvorby směsi vzduch-palivo a jejím spalování. Dieselové motory jsou navíc odolnější díly. To je způsobeno asi dvojnásobným kompresním poměrem benzínových motorů (19-24 versus 9-11).
Klasifikace
Podle konstrukce spalovacího prostoru se vznětové motory dělí na varianty s odděleným spalovacím prostorem a s přímým vstřikováním.
V prvním případě je spalovací komora oddělena od válce a je s ním spojena kanálem. Při stlačení je vzduch vstupující do komory vírového typu zkroucený, což zlepšuje tvorbu směsi a samovznícení, které zde začíná a pokračuje v hlavní komoře. Vznětové motory tohoto typu byly dříve běžné u osobních automobilů díky tomu, že se vyznačovaly sníženou hladinou hluku a velkým rozsahem otáček oproti níže uvedeným možnostem.
Při přímém vstřikování je spalovací komora umístěna v pístu a palivo je přiváděno do prostoru nad pístem. Tato konstrukce se původně používala u nízkootáčkových velkoobjemových motorů. Vyznačovaly se vysokou úrovní hluku a vibrací a nízkou spotřebou paliva. Později, s příchodem elektronického řízení a optimalizace spalovacího procesu, konstruktéři dosáhli stabilního provozu v rozsahu až 4500 otáček za minutu. Kromě toho se zvýšila účinnost, snížila hladina hluku a vibrací. Mezi opatření ke snížení tuhosti díla patří vícestupňový předvstřik. Díky tomu se motory tohoto typu v posledních dvou desetiletích rozšířily.
Podle principu činnosti jsou dieselové motory rozděleny na čtyřdobé a dvoudobé a také benzínové motory. Jejich vlastnosti jsou diskutovány níže.
Princip fungování
Abychom pochopili, co je dieselový motor a co určuje jeho funkční vlastnosti, je třeba zvážit princip fungování. Výše uvedená klasifikace pístových spalovacích motorů je založena na počtu zdvihů zahrnutých do pracovního cyklu, které se odlišují velikostí úhlu natočení klikového hřídele.
Proto zahrnuje 4 fáze.
- Vstup. Vyskytuje se, když se klikový hřídel otočí od 0 do 180°. V tomto případě vzduch prochází do válce přes vstupní ventil otevřený na 345-355 °. Současně se během otáčení klikového hřídele o 10-15 ° otevře výfukový ventil, který se nazývá překrytí.
- Komprese. Píst, pohybující se nahoru o 180-360°, stlačí vzduch 16-25x (kompresní poměr) a sací ventil se uzavře na začátku cyklu (při 190-210°).
- Pracovní postup, rozšíření. Vyskytuje se při 360-540°. Na začátku zdvihu, dokud píst nedosáhne horní úvrati, se palivo vstříkne do horkého vzduchu a zapálí se. To je vlastnost vznětových motorů, která je odlišuje od benzínových motorů, kde dochází k předstihu zážehu. Vzniklé produkty spalování tlačí píst dolů. V tomto případě se doba spalování paliva rovná době jeho přívodu tryskou a netrvá déle než trvání pracovního zdvihu. To znamená, že během pracovního procesu je tlak plynu konstantní, v důsledku čehož vznětové motory vyvinou větší točivý moment. Důležitou vlastností takových motorů je také potřeba zajistit přebytečný vzduch ve válci, protože plamen zabírá malou část spalovací komory. To znamená, že podíl směsi vzduch-palivo je jiný.
- Uvolnění. Při 540-720 ° otáčení klikového hřídele otevřený výfukový ventil, píst, pohybující se nahoru, vytlačuje výfukové plyny.
Dvoudobý cyklus se vyznačuje zkrácenými fázemi a jediným procesem výměny plynů ve válci (proplachování), ke kterému dochází mezi koncem zdvihu a začátkem komprese. Při pohybu pístu dolů jsou produkty spalování odváděny výfukovými ventily nebo okny (ve stěně válce). Později se otevřou vstupní okénka, aby se dovnitř dostal čerstvý vzduch. Když se píst zvedne, všechna okna se zavřou a začne komprese. Krátce před dosažením TDC se palivo vstříkne a zapálí a začne expanze.
Vzhledem k obtížnosti čištění vířivé komory jsou dvoudobé motory k dispozici pouze s přímým vstřikováním.
Výkon takových motorů je 1,6-1,7krát vyšší než charakteristika čtyřdobého vznětového motoru. Jeho růst je zajištěn dvakrát častějším prováděním pracovních zdvihů, ale je částečně omezen kvůli jejich menší velikosti a ofukování. Vzhledem k dvojnásobnému počtu pracovních zdvihů je dvoutaktní cyklus zvláště důležitý, pokud není možné zvýšit rychlost.
Hlavním problémem takových motorů je vyplachování kvůli jejich krátkému trvání, které nelze kompenzovat bez snížení účinnosti zkrácením zdvihu. Kromě toho není možné oddělit výfukový a čerstvý vzduch, a proto je část čerstvého vzduchu odváděna s výfukovými plyny. Tento problém lze vyřešit poskytnutím předběžných výfukových oken. V tomto případě se plyny začnou odstraňovat před proplachem a po uzavření výstupu se válec doplňuje čerstvým vzduchem.
Navíc při použití jednoho válce vznikají potíže se synchronizací otevírání / zavírání oken, takže existují motory (PDP), ve kterých má každý válec dva písty pohybující se ve stejné rovině. Jeden z nich ovládá sání, druhý ovládá výfuk.
Podle mechanismu provedení se proplach dělí na štěrbinový (okénkový) a ventilový štěrbinový. V prvním případě okna slouží jako vstupní i výstupní otvory. Druhá možnost spočívá v jejich použití jako sacích kanálů a pro výfuk se používá ventil v hlavě válců.
Obvykle se dvoudobé dieselové motory používají na těžkých vozidlech, jako jsou lodě, dieselové lokomotivy, tanky.
Palivový systém
Palivová výbava dieselových motorů je mnohem složitější než u benzínových motorů. Je to dáno vysokými požadavky na přesnost dodávky paliva z hlediska času, množství a tlaku. Hlavní součásti palivového systému - vstřikovací čerpadlo, trysky, filtr.
Široce se používá počítačově řízený systém dodávky paliva (Common-Rail). Vystříkne to dvěma ranami. První z nich je malý, sloužící ke zvýšení teploty ve spalovací komoře (předvstřik), což snižuje hluk a vibrace. Tento systém navíc zvyšuje točivý moment v nízkých otáčkách o 25 %, snižuje spotřebu paliva o 20 % a obsah sazí ve výfukových plynech.
Přeplňování turbodmychadlem
Turbíny jsou široce používány v dieselových motorech. To je způsobeno vyšším (1,5-2) násobkem tlaku výfukových plynů, které roztáčí turbínu, což umožňuje vyhnout se prodlevě turba poskytováním podpory z nižších otáček.
Studený start
Můžete najít mnoho recenzí, které při nízkých teplotách Obtížnost spouštění takových motorů v chladných podmínkách je způsobena tím, že to vyžaduje více energie. Pro usnadnění procesu jsou vybaveny předehřívačem. Toto zařízení představují žhavicí svíčky umístěné ve spalovacích komorách, které při zapnutí zapalování ohřívají vzduch v nich a po nastartování pracují ještě 15-25 sekund, aby zajistily stabilitu studeného motoru. Díky tomu se dieselové motory startují při teplotách -30 ... -25 ° С.
Funkce služby
Pro zajištění odolnosti při provozu je nutné vědět, co je to dieselový motor a jak jej udržovat. Relativně nízká rozšířenost uvažovaných motorů ve srovnání s benzinovými je mimo jiné vysvětlována složitější údržbou.
Především se jedná o palivový systém vysoké složitosti. Vznětové motory jsou kvůli tomu extrémně citlivé na obsah vody a mechanických částic v palivu a jejich oprava je dražší, stejně jako motor jako celek, oproti benzinu stejné úrovně.
V případě turbíny jsou také vysoké požadavky na kvalitu motorového oleje. Jeho zdroj je obvykle 150 tisíc km a náklady jsou vysoké.
V každém případě by se u dieselových motorů měl měnit olej častěji než u benzínových (2x dle evropských norem).
Jak již bylo uvedeno, tyto motory mají při nízkých teplotách problémy se studeným startem, což je v některých případech způsobeno použitím nevhodného paliva (v závislosti na ročním období se u těchto motorů používají různé třídy, protože letní palivo při nízkých teplotách zamrzá).
Výkon
Mnohým se navíc nelíbí takové kvality naftových motorů, jako je nižší výkon a rozsah provozních otáček, vyšší hladina hluku a vibrací.
Benzínový motor je skutečně obvykle výkonově lepší, včetně litrového výkonu, než podobný diesel. Motor daného typu má přitom vyšší a rovnoměrnou křivku točivého momentu. Vyšší kompresní poměr, který poskytuje větší točivý moment, si vynucuje použití pevnějších dílů. Protože jsou těžší, snižuje se výkon. Kromě toho to ovlivňuje hmotnost motoru a následně i automobilu.
Malý rozsah provozních otáček je způsoben delším zapalováním paliva, v důsledku čehož při vysokých otáčkách nestihne dohořet.
Zvýšená hladina hluku a vibrací způsobuje prudké zvýšení tlaku ve válci při zapalování.
Za hlavní přednosti naftových motorů se považuje vyšší trakce, účinnost a šetrnost k životnímu prostředí.
Tyagovita, tedy vysoký točivý moment při nízkých otáčkách, se vysvětluje spalováním paliva při jeho vstřikování. To poskytuje větší odezvu a usnadňuje efektivní využití energie.
Cenová výhodnost je dána jak nízkou spotřebou, tak i levnější naftou. Kromě toho je možné použít těžké oleje nízké kvality, protože neexistují přísné požadavky na těkavost. A čím těžší palivo, tím vyšší účinnost motoru. A konečně, dieselové motory běží na chudé směsi ve srovnání s benzínovými motory a při vysokém kompresním poměru. Ten poskytuje menší tepelné ztráty výfukovými plyny, to znamená větší účinnost. Všechna tato opatření snižují spotřebu paliva. Diesel díky tomu utratí o 30-40% méně.
Ekologická šetrnost dieselových motorů se vysvětluje tím, že jejich výfukové plyny mají nižší obsah oxidu uhelnatého. Toho je dosaženo použitím komplexních čisticích systémů, díky kterým nyní benzínový motor splňuje stejné ekologické normy jako dieselový motor. Motor tohoto typu byl dříve v tomto ohledu výrazně horší než benzin.
aplikace
Jak je zřejmé z toho, co je dieselový motor a jaké jsou jeho vlastnosti, jsou takové motory nejvhodnější pro případy, kdy je potřeba vysoká trakce v nízkých otáčkách. Proto jsou vybaveny téměř všemi autobusy, nákladními automobily a stavební technikou. Pokud jde o soukromá vozidla, mezi nimi jsou tyto parametry nejdůležitější pro SUV. Z důvodu vysoké účinnosti jsou těmito motory vybaveny i městské modely. Navíc je v takových podmínkách pohodlnější spravovat. Svědčí o tom testovací jízdy naftových motorů.
Smlouva o použití materiálů stránek
Díla zveřejněná na webu používejte pouze pro osobní účely. Publikování materiálů na jiných stránkách je zakázáno.
Toto dílo (a všechny ostatní) je k dispozici ke stažení zdarma. Mentálně můžete poděkovat jejímu autorovi a pracovníkům webu.
Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář
Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.
Podobné dokumenty
Palivo pro vznětové motory, konstrukce a provoz naftového systému přívodu paliva a vzduchu, výfukový systém výfukových plynů, vysokotlaké palivové čerpadlo, vstřikovače. Palivo pro plynové motory, konstrukce a provoz energetických soustav plynových motorů.
abstrakt, přidáno 29.01.2010
Obecné principy provozu dieselových lokomotiv. Ideální Carnotův cyklus. Schémata zařízení, principy činnosti a indikační schémata čtyřdobého vznětového motoru. Možnosti naftového paliva a doplnění válců. Složení ropy. Schéma rotačního dmychadla.
semestrální práce, přidáno 27.07.2013
Charakteristika hlavních pomocných systémů dieselových motorů - palivo, voda a olej. Určení filtrů pro předběžné, hrubé a jemné čištění paliva. Konstrukce zařízení pro nasávání, čištění vzduchu a vypouštění výfukových plynů.
abstrakt, přidáno 27.07.2013
Zařízení a účel systému napájení motoru KamAZ-740. Hlavní mechanismy, součásti a poruchy systému napájení motoru, jeho údržba a aktuální opravy. Systém vypouštění naplněných plynů. Hrubé a jemné palivové filtry.
abstrakt, přidáno 31.05.2015
Účel systému napájení dieselového motoru. Metody, prostředky a zařízení pro diagnostiku napájecího systému dieselového motoru nákladních automobilů. Princip činnosti turbodmychadla. Údržba a opravy nákladních vozidel.
semestrální práce, přidáno 4.11.2015
Pohonný systém dieselového motoru. Jemný palivový filtr a přívod vzduchu do dieselového motoru KAMAZ-740. Hlavní možné poruchy v systému, způsoby jejich odstranění. Seznam prací při údržbě, technologická mapa.
test, přidáno 12.9.2012
Hlavní rozměry plavidla. Technické vlastnosti zařízení. Fyzikální a chemické ukazatele paliva. Analýza využití ropy a vody. Hasicí systém s oxidem uhličitým. Diagnostika nafty. Automatický systém rozstřikování vody.
zpráva z praxe, přidáno 17.03.2016
Vznětové motory pro užitková vozidla musí jako žádný jiný splňovat stále se zvyšující ekologické nároky. Hlavní výkonový rozsah motorů používaných v těžkých nákladních vozidlech je od 250 do 500 koní. a více. Všichni výrobci nákladních vozidel dávají přednost použití řady motorů, které jsou jednotné v konstrukci a velikosti válců. Mercedes má šesti- a osmiválcové motory do V s válci o objemu asi 2 litry. Šestiválcové motory ve tvaru V vyvinou výkon od 320 do 456 koní. v závislosti na úpravě. DAF má ještě širší nabídku motorů – výkon řadových motorů o zdvihovém objemu 12,6 litru je od 340 do 530 koní. v závislosti na úpravě.
Jedním z faktorů, na kterém závisí výkon spalovacího motoru, je spotřeba vzduchu. Turbodmychadlo je spolehlivý, osvědčený nástroj pro přesnou regulaci proudění vzduchu. Pro získání požadovaného výkonu je nutné dodat přesně odměřené množství paliva do určitého množství vzduchu. Čím vyšší je tlak ve spalovací komoře, tím větší je výkon motoru. Maximální hodnota výkonu je v tomto případě omezena pouze přípustným tlakem ve spalovacím prostoru vznětového motoru.
Zní to jednoduše a ve skutečnosti bylo vše velmi snadné až do okamžiku, kdy vstoupily v platnost ekologické normy Euro 1 a další normy toxicity výfukových plynů (EG). Faktem je, že s nárůstem hodnoty tlaku ve spalovacím prostoru se zvyšuje teplota spalování a zvyšuje se obsah oxidů dusíku (NOx) ve výfukových plynech. Naopak, čím nižší je tlak ve spalovací komoře, tím nižší je teplota a vyšší obsah uhlovodíků (CH) ve výfukových plynech. To zvyšuje množství oxidu uhelnatého CO a sazí, jejichž obsah se tradičně vyjadřuje v ppm (parts per million, PM) nebo mg/m 3 . Aby se snížil obsah toxických složek ve výfukových plynech, konstruktéři motorů zvýšili množství vzduchu ve směsi vzduch-palivo. Ideálně nízké toxicity výfukových plynů je dosaženo, když do spalovací komory vstoupí o 20 % více vzduchu než paliva. Dnes je možné zohlednit všechny tyto faktory a také snížit spotřebu paliva pomocí elektronického vstřikování paliva pod vysokým tlakem. Elektronický systém vstřikování přesně řídí jeho start, dobu trvání a další parametry.
Obsah NOx a CH ve výfukových plynech přímo závisí na parametrech pracovního procesu v motoru. Příkladem zde může být alespoň skutečnost, že v důsledku zvýšení začátku vstřikování o 1 ° podél úhlu natočení klikového hřídele se může zvýšit obsah NOx ve výfukových plynech o 5% a obsah CH se může zvýšit o 15 %. (Kromě konstruktivních metod pro snížení toxicity výfukových plynů existují různé metody dodatečné úpravy výfukových plynů - použití katalyzátorů, filtrů pevných částic, recirkulace výfukových plynů a snížení teploty nasávaného vzduchu, ale to nebudeme uvažovat v tento článek.) Konstruktéři motorů mají při vývoji spíše v úvahu takové složité závislosti: pečlivě se volí tvar spalovacího prostoru, na kterém do značné míry závisí toxicita výfukových plynů a spotřeba paliva, a volí se optimální objem a rozměry válců.
Od bagrů po raketoplány
Cometto uvedlo na trh několik nových návěsů pro přepravu objemného zboží. Model 61MS je vybaven šesti řadami náprav po 8 kolech. Tento návěs má nosnost 183 t. Je určen pro přepravu komponentů elektrárny. Připomeňme, že dříve společnost vyráběla model X64DAH / 2530 pro přepravu turbín, který byl používán ve spojení s nákladním automobilem 6x4. Plošina návěsu 61MS je výsuvná a lze ji prodloužit ze 14 m na 29 m. Návěs XA4TAH/36 s rovnou podlahou lze také prodloužit z 13 m na 36 m. Model má maximální nosnost 52 t a je navržen tak, aby lopatky transportní turbíny.
K přepravě stavební techniky slouží další dva modely italské společnosti Cometto. R04 s nosností 48 tun je určen speciálně pro přepravu těžké zemní techniky. Model ZS4EAH s nosností 81 tun je schopen přepravovat i velké stavební konstrukce.
Německá společnost Doll Fahrzeugbau rozšířila svůj sortiment o tři nízkopodlažní přívěsy s odnímatelným husím krkem. T4H-S3 je čtyřnápravový návěs pro přepravu velké silniční techniky jako jsou drtiče kamene. Model T3H-S3 je třínápravový návěs se speciálním spojením mezi nakládací plošinou a podvozkem. Tato konstrukce umožňuje přizpůsobit návěs pro přepravu různého zboží. Dvounápravový model D2P-O se čtyřmi kloubovými nápravami a nápravovým zatížením 12 t je vybaven systémem řízení s úhlem rejdu 60°. Všechny těžké návěsy jsou vybaveny elektronickým hydraulickým řízením náprav, pneumatickým nebo hydraulickým odpružením.
Poté vzniká řada motorů s širokým rozsahem výkonu, lišících se počtem válců. Například u motorů Scania je objem takového válce 1,95 litru. Právě z těchto válců se skládají v současnosti vyráběné řadové šestiválce a osmiválce ve tvaru V. Švédská společnost považuje takové válce nejen za optimální, ale také univerzální, a proto plánuje výrobu pětiválcového motoru s pracovním objemem 9,75 litru. Zřejmě z tohoto důvodu Scania vyvinula menší válec, aby získala šestiválcový motor o zdvihovém objemu téměř 10 litrů. Pro uspokojení poptávky po motorech o výkonu 250 až 500 koní. a více, bylo nutné vytvořit tři velikosti motorů s optimální spotřebou paliva, zvýšeným výkonem a životností a také nízkou toxicitou výfukových plynů. Zdá se, že problémy s realizací záměru nebudou mít motory dvou výrobců (Merсedes a Scania), kteří vyrábějí modelové řady motorů se stejnými spalovacími komorami.
Volvo a IVECO se také zaměřují na vytvoření řady motorů ve třech výkonových řadách s co největším počtem unifikovaných dílů. V současnosti existují pouze dvě možnosti, jak posunout hranice schopností motoru. Jeden nabízí Scania a Volvo jako turbosložený pohon, druhý IVECO jako turbodmychadlo s variabilní geometrií. Turbocompound pohon tvoří dvě turbíny instalované v sérii ve směru výfukových plynů. Tato konstrukce umožňuje úplnější využití zbytkové energie výfukových plynů. Turbíny nejenže čerpají čerstvou náplň do spalovací komory, ale mají také kinematické spojení se setrvačníkem, krouceným klikovým hřídelem motoru. Toto technické řešení umožňuje podle společnosti Scania zvýšit účinnost a výkon motoru bez zvýšení tlaku ve spalovacím prostoru až na 30...40 koní. Turbodmychadlo s proměnnou geometrií umožňuje relativně malé velikosti motoru získat velký točivý moment.
Jiné metody zvyšování výkonového výkonu moderních motorů bez zásadní změny konstrukce zatím nebyly vyvinuty.
Použití dieselových motorů
Po vynalezení dieselu se jeho motor, který prošel v průběhu sta let několika změnami, stal nejoblíbenějším a nejpraktičtějším pro použití v různých oblastech činnosti. Jeho hlavním rysem byla vysoká účinnost a hospodárnost.
Dnes se používá dieselový motor:
na stacionárních energetických jednotkách;
na nákladních a osobních automobilech;
na těžkých nákladních automobilech;
pro zemědělskou / speciální / stavební techniku;
na lokomotivách a lodích.
Diesely mohou mít řadovou strukturu a strukturu ve tvaru V. Pracují bez problémů se systémem tlakování vzduchu.
Hlavní nastavení
Při provozu motoru jsou důležité následující parametry:
Výkon motoru;
měrný výkon;
ekonomický a zároveň spolehlivý provoz;
praktické uspořádání v napájecím prostoru;
pohodlí a kompatibilita s prostředím.
Z oblasti působnosti, ve které se naftový motor používá, se změní jeho vnitřní provedení.
Aplikace dieselového motoru
Stacionární energetické jednotky
Provozní rychlost ve stacionárních jednotkách je obvykle pevná, takže motor a napájecí systém musí spolupracovat v konstantním režimu. V závislosti na intenzitě zatížení je přívod paliva řízen regulátorem otáček klikového hřídele pro udržení nastavených otáček. Na stacionárních pohonných jednotkách se nejčastěji používá vstřikovací zařízení s mechanickým regulátorem. Někdy lze motory pro osobní a nákladní automobily použít i jako stacionární, ale pouze se správně nastaveným regulátorem.
Osobní automobily a lehké nákladní automobily
Osobní automobily používají vysokootáčkové dieselové motory, tedy schopné vyvinout vysoký točivý moment v širokém rozsahu otáček klikového hřídele. Hojně se zde využívá elektronicky řízený vstřikovací systém Common Rail. Elektronika je zodpovědná za vstřikování určitého množství paliva a tím je dosaženo úplného spalování, zvýšení výkonu a účinnosti. V Evropě jsou dieselové vozy vybaveny systémy vstřikování paliva, protože jejich spotřeba paliva je nižší než u motorů s děleným spalovacím prostorem (o 15-20 %).
Účinným systémem pro zvýšení výkonu motoru je přeplňování turbodmychadlem. Turbodmychadlo se používá k vytvoření přetlaku ve všech provozních režimech motoru.
Omezení norem toxicity výfukových plynů (EG) a zvýšení výkonu zajistilo použití systémů vysokotlakého vstřikování paliva. Omezení obsahu škodlivých látek ve výfukových plynech vedlo k neustálému zlepšování konstrukce vznětových motorů.
těžké nákladní automobily
Hlavním kritériem je zde účinnost, proto se pro nákladní automobily používají dieselové motory se systémem přímého vstřikování paliva. Otáčky klikového hřídele zde dosahují 3500 ot./min. Tyto motory také podléhají přísným předpisům pro výfukové plyny, což ukazuje na kontrolu a vysoké kvalitativní požadavky na stávající systém i na vývoj nových.
Stavební speciální/zemědělské stroje
Nejširšího využití zde našel diesel. Hlavními kritérii zde byla nejen efektivita, ale také spolehlivost, jednoduchost a snadná údržba. Výkonu a hlučnosti není přikládán takový význam jako například u osobních dieselových vozů. Na speciálních / zemědělských strojích se používají dieselové motory různých kapacit. Nejčastěji se pro takové stroje používá systém mechanického vstřikování paliva a také jednoduchý systém chlazení vzduchem.
lokomotivy
Podobnost lokomotivních motorů s lodními motory svědčí o jejich spolehlivosti a dlouhodobém provozu. Mohou jezdit na palivo nižší kvality. Mohou mít různé velikosti od motorů pro těžké nákladní automobily až po středně velké lodě.
Požadavky na něj závisí na rozsahu lodního dieselového motoru. Pro námořní a sportovní lodě se používají vysoce výkonné dieselové motory (zde se používají čtyřdobé motory s otáčkami klikového hřídele do 1500 ot./min, mající až 24 válců). Dvoudobé motory jsou ekonomické a slouží k dlouhodobému provozu. Tyto nízkootáčkové motory mají nejvyšší účinnost až 55% a běží na topný olej a vyžadují speciální školení na palubě. Topný olej se musí zahřát (cca na 160 C) - pak klesá viskozita topného oleje a lze jej použít k provozu filtrů a čerpadel.
Středně velké lodě používají dieselové motory, které byly původně vytvořeny pro těžká vozidla. V konečném důsledku se jedná o motor, který byl vyladěn a vyladěn tak, aby vyhovoval jeho aplikaci a nevyžaduje dodatečné náklady na vývoj.
Vícepalivové diesely
Dnes tyto motory již nejsou relevantní, protože neprocházejí kontrolou kvality výfukových plynů a nemají potřebné vlastnosti (dokonalost a výkon). Byly navrženy pro speciální aplikace v oblastech s přerušovanou dodávkou paliva a mohly být provozovány na naftu, benzín nebo jiné náhražky.
Srovnávací parametry
Pomocí níže uvedené tabulky můžete porovnat hlavní parametry naftových a benzínových motorů.
|
Typ vstřikovacího systému |
Jmenovité otáčky klikového hřídele (min) |
Kompresní poměr |
Střední tlak (bar) |
Měrný výkon (kW/l) |
Měrná hmotnost (kg/kW) |
Specifická spotřeba paliva (g/kWh) |
|
Pro osobní vozy: |
||||||
|
Přirozeně nasávané (3) |
||||||
|
Nasávané (3) |
||||||
|
Přirozeně nasávané (4) |
||||||
|
Přeplňovaný (4,5) |
||||||
|
Pro nákladní auta |
||||||
|
Přirozeně nasávané (4) |
||||||
|
Nasávané (4) |
||||||
|
Přeplňovaný (4,5) |
||||||
|
Pro stavební a speciální/zemědělské stroje |
1000…3600 | 16…20 | 7…23 | 6…28 | 1…10 | 190…280 |
|
Pro dieselové lokomotivy |
||||||
|
Námořní, 4-taktní |
||||||
|
Námořní, 2-taktní |
||||||
|
Benzínové motory |
||||||
|
Pro auta |
||||||
|
Přirozeně nasávané |
||||||
|
Se stlačeným vzduchem |
||||||
|
Pro nákladní auta |
||||||
Výhody a nevýhody dieselu
Naftové motory mají dnes účinnost až 40-45%, velké motory více než 50%. Nafta díky svým vlastnostem nemá přísné požadavky na palivo, to umožňuje použití těžkých olejů. Čím těžší palivo, tím vyšší je účinnost motoru a jeho výhřevnost.
Vznětový motor nemůže vyvinout vysoké otáčky - palivo nestihne vyhořet ve válcích a zapálení trvá. Používá drahé mechanické díly, díky čemuž je motor těžší.
Při vstřikování paliva dochází ke spalování. Při nízkých otáčkách poskytuje motor vysoký točivý moment, díky čemuž je vůz citlivější a citlivější než vůz na benzínový pohon. Vznětový motor je proto instalován na více nákladních vozidlech a navíc je hospodárnější.
Na rozdíl od benzínového motoru má diesel ve výfuku méně oxidu uhelnatého. Což je dobré pro životní prostředí. V Rusku nejvíce znečišťují ovzduší stará a neregulovaná nákladní auta a autobusy.
Motorová nafta je netěkavá, to znamená, že se špatně odpařuje, takže pravděpodobnost požáru nafty je mnohem menší, zejména proto, že na rozdíl od benzínu nepoužívá zapalovací jiskru.
