موتور دیزل: طراحی، اصل کار، مزایا. دیزل چیست؟ اصل عملیات، طراحی و مشخصات فنی موتور دیزل کاربرد موتورهای دیزلی در کامیون ها و اتوبوس ها

اصل عملکرد آن بر اساس خودسوزی سوخت در هنگام قرار گرفتن در معرض هوای فشرده گرم است.

طراحی یک موتور دیزل به طور کلی تفاوت زیادی با موتور بنزینی ندارد، به جز اینکه یک موتور دیزلی به عنوان یک سیستم جرقه زنی ندارد، زیرا احتراق سوخت بر اساس یک اصل متفاوت اتفاق می افتد. نه از جرقه، مانند موتورهای بنزینی، بلکه از فشار زیادی که هوا با آن فشرده می شود و باعث داغ شدن آن می شود. فشار زیاد در محفظه احتراق الزامات خاصی را برای ساخت قطعات سوپاپ تحمیل می کند که برای تحمل بارهای شدیدتر (از 20 تا 24 واحد) طراحی شده اند.

موتورهای دیزلی نه تنها در کامیون ها، بلکه در بسیاری از مدل های خودروهای سواری استفاده می شوند. دیزل ها می توانند با انواع مختلف سوخت کار کنند - روغن کلزا و نخل، مواد کسری و روغن خالص.

اصل کارکرد موتور دیزل

اصل کار یک موتور دیزل بر اساس احتراق فشرده سازی سوخت است که وارد محفظه احتراق می شود و با توده هوای گرم مخلوط می شود. فرآیند کار یک موتور دیزل صرفاً به ناهمگنی مجموعه سوخت (مخلوط سوخت و هوا) بستگی دارد. مجموعه های سوخت به صورت جداگانه در این نوع موتورها عرضه می شوند.

ابتدا هوا تامین می شود که در طی فرآیند فشرده سازی تا دمای بالا (حدود 800 درجه سانتیگراد) گرم می شود، سپس سوخت تحت فشار بالا (10-30 مگاپاسکال) به محفظه احتراق می رسد و پس از آن به طور خود به خود مشتعل می شود.

فرآیند احتراق سوخت خود همیشه با سطوح بالایی از ارتعاش و سر و صدا همراه است، به همین دلیل است که موتورهای دیزلی نسبت به همتایان بنزینی خود سر و صداتر هستند.

این اصل عملکرد دیزل امکان استفاده از انواع سوخت در دسترس و ارزان تر (تا همین اواخر:)) را می دهد و هزینه نگهداری و سوخت گیری آن را کاهش می دهد.

دیزل‌ها می‌توانند 2 یا 4 ضربه قدرتی (مصرف، تراکم، ضربه و اگزوز) داشته باشند. اکثر خودروها به موتورهای 4 زمانه دیزل مجهز هستند.

انواع موتورهای دیزلی

بر اساس ویژگی های طراحی محفظه های احتراق، موتورهای دیزلی را می توان به سه نوع تقسیم کرد:

• با یک محفظه احتراق تقسیم شده. در چنین دستگاه هایی، سوخت نه به اصلی، بلکه به اضافی، به اصطلاح، عرضه می شود. یک محفظه گرداب که در سر بلوک سیلندر قرار دارد و توسط یک کانال به سیلندر متصل می شود. هنگام ورود به محفظه گرداب، توده هوا تا حد امکان فشرده می شود و در نتیجه روند احتراق سوخت بهبود می یابد. فرآیند خود اشتعالی در محفظه گرداب شروع می شود و سپس به محفظه احتراق اصلی می رود.
• با محفظه احتراق تقسیم نشده در چنین موتورهای دیزلی، محفظه در پیستون قرار دارد و سوخت به فضای بالای پیستون می رسد. از یک طرف، محفظه های احتراق تقسیم نشده باعث صرفه جویی در مصرف سوخت می شوند، از سوی دیگر، سطح سر و صدا را در حین کار موتور افزایش می دهند.
• موتورهای پیش محفظه ای چنین موتورهای دیزلی مجهز به یک پیش محفظه درج هستند که توسط کانال های نازک به سیلندر متصل می شود. شکل و اندازه کانال ها تعیین کننده سرعت حرکت گازها در حین احتراق سوخت، کاهش سطح سر و صدا و سمیت و افزایش طول عمر موتور است.

سیستم سوخت رسانی در موتور دیزل

اساس هر موتور دیزلی سیستم سوخت آن است. وظیفه اصلی سیستم سوخت تامین به موقع مقدار مورد نیاز مخلوط سوخت تحت فشار کاری معین است.

عناصر مهم سیستم سوخت در موتور دیزل عبارتند از:

• پمپ فشار بالا برای تامین سوخت (HPF)؛
• فیلتر سوخت؛
• انژکتورها

پمپ سوخت

پمپ وظیفه تامین سوخت انژکتورها را با توجه به پارامترهای تنظیم شده (بسته به سرعت، موقعیت عملکرد اهرم کنترل و فشار توربوشارژ) بر عهده دارد. در موتورهای دیزل مدرن می توان از دو نوع پمپ سوخت استفاده کرد - در خط (پیستون) و توزیع.

فیلتر سوخت

فیلتر بخش مهمی از موتور دیزل است. فیلتر سوخت به شدت با توجه به نوع موتور انتخاب می شود. این فیلتر برای جداسازی و حذف آب از سوخت و هوای اضافی از سیستم سوخت طراحی شده است.

انژکتورها

انژکتورها عناصر مهم سیستم سوخت در موتور دیزل نیستند. تامین به موقع مخلوط سوخت به محفظه احتراق تنها از طریق تعامل پمپ سوخت و انژکتورها امکان پذیر است. در موتورهای دیزلی از دو نوع انژکتور استفاده می شود - با چند سوراخ و توزیع کننده نوع. توزیع کننده نازل شکل مشعل را تعیین می کند و فرآیند خوداشتعالی کارآمدتری را تضمین می کند.

استارت سرد و توربوشارژ موتور دیزل

شروع سرد مسئول مکانیسم پیش گرمایش است. این توسط عناصر گرمایش الکتریکی - شمع های درخشان، که در محفظه احتراق مجهز شده اند، تضمین می شود. هنگامی که موتور روشن می شود، شمع های تابش به دمای 900 درجه می رسند و توده هوای وارد شده به محفظه احتراق را گرم می کنند. 15 ثانیه پس از روشن شدن موتور، برق از شمع برق گرفته می شود. سیستم های پیش گرمایش قبل از راه اندازی موتور، راه اندازی ایمن آن را حتی در دمای پایین اتمسفر تضمین می کند.

توربوشارژ مسئول افزایش قدرت و کارایی موتور دیزل است. هوای بیشتری را برای احتراق کارآمدتر مخلوط سوخت تامین می کند و قدرت کارکرد موتور را افزایش می دهد. برای اطمینان از فشار تقویتی مورد نیاز مخلوط هوا در تمام حالت های عملکرد موتور، از یک توربوشارژر مخصوص استفاده می شود.

فقط باید گفت که بحث در مورد اینکه یک خودروساز معمولی چه چیزی را بهتر است به عنوان نیروگاه ماشین خود انتخاب کند، بنزین یا گازوئیل، تا به امروز فروکش نکرده است. هر دو نوع موتور دارای مزایا و معایبی هستند و شما باید بر اساس شرایط کاری خاص خودرو انتخاب کنید.

استفاده از موتورهای دیزلی

پس از اختراع دیزل، موتور آن که در طول صد سال دستخوش تغییراتی شده بود، محبوب ترین و کاربردی ترین موتور برای استفاده در زمینه های مختلف فعالیت شد. ویژگی اصلی آن راندمان بالا و مقرون به صرفه بودن بود.
امروزه از موتور دیزل استفاده می شود:

در واحدهای برق ثابت؛

در کامیون ها و اتومبیل ها؛

در کامیون های سنگین؛

برای تجهیزات کشاورزی/ویژه/ساختمانی؛

روی لوکوموتیوهای دیزلی و کشتی ها.

دیزل ها می توانند ساختار خطی و V شکل داشته باشند. آنها بدون مشکل با سیستم فشار هوا کار می کنند.

تنظیمات اصلی

هنگام کار با موتور، پارامترهای زیر مهم هستند:

قدرت موتور؛

قدرت خاص؛

عملکرد اقتصادی و در عین حال قابل اعتماد؛

طرح عملی در محفظه برق؛

راحتی و سازگاری با محیط

بسته به زمینه فعالیتی که در آن از دیزل استفاده می شود، طراحی داخلی آن تغییر خواهد کرد.

کاربرد موتور دیزل

واحدهای برق ثابت
سرعت عملکرد در واحدهای ثابت معمولاً ثابت است، بنابراین موتور و سیستم قدرت باید در حالت ثابت با هم کار کنند. بسته به شدت بار، تامین سوخت توسط کنترل کننده سرعت میل لنگ برای حفظ سرعت مشخص شده کنترل می شود. در واحدهای برق ثابت، اغلب از تجهیزات تزریق با تنظیم کننده مکانیکی استفاده می شود. گاهی اوقات می توان از موتورهای خودروها و کامیون ها به عنوان موتورهای ثابت استفاده کرد، اما فقط با یک تنظیم کننده به درستی پیکربندی شده است.

ماشین های سواری و کامیون های سبک

خودروهای سواری از موتورهای دیزلی پرسرعت استفاده می‌کنند، یعنی قادر به ایجاد گشتاور بالا در محدوده وسیعی از سرعت‌های میل لنگ هستند. سیستم تزریق Common Rail با کنترل الکترونیکی به طور گسترده در اینجا استفاده می شود. الکترونیک وظیفه تزریق مقدار مشخصی سوخت را بر عهده دارد و این امر باعث احتراق کامل، افزایش قدرت و راندمان می شود. در اروپا، خودروهای سواری دیزلی مجهز به سیستم های تزریق سوخت هستند، زیرا مصرف سوخت آنها کمتر از موتورهای دارای محفظه احتراق تقسیم شده (15-20٪) است.

یک سیستم موثر برای افزایش قدرت موتور، توربوشارژ است. یک توربوشارژر برای ایجاد تقویت در تمام حالت های کار موتور استفاده می شود.

محدودیت در استانداردهای سمیت گازهای خروجی (EG) و افزایش قدرت، استفاده از سیستم های تزریق سوخت با فشار بالا را تضمین کرد. محدودیت در محتوای مواد مضر در گازهای خروجی منجر به بهبود مستمر طراحی موتورهای دیزل شده است.

کامیون های سنگین

معیار اصلی در اینجا راندمان است، به همین دلیل از موتورهای دیزلی با سیستم تزریق مستقیم سوخت برای کامیون ها استفاده می شود. سرعت چرخش میل لنگ در اینجا به 3500 دور در دقیقه می رسد. این موتورها همچنین مشمول مقررات سختگیرانه گازهای خروجی هستند که نشان دهنده الزامات کنترل و کیفیت بالا برای سیستم موجود و همچنین توسعه سیستم های جدید است.

تجهیزات ویژه ساخت و ساز/کشاورزی

دیزل در اینجا بیشترین استفاده را داشت. معیارهای اصلی در اینجا نه تنها کارایی، بلکه قابلیت اطمینان، سادگی و سهولت نگهداری بود. به قدرت و سر و صدا به همان اندازه که برای خودروهای دیزلی سواری اهمیت داده نمی شود. ماشین آلات کشاورزی با هدف ویژه از موتورهای دیزلی با قدرت های متفاوت استفاده می کنند. اغلب چنین ماشین هایی از سیستم تزریق سوخت مکانیکی و همچنین یک سیستم خنک کننده هوای ساده استفاده می کنند.

لوکوموتیوهای دیزلی

شباهت موتورهای لوکوموتیو دیزلی با موتورهای کشتی نشان دهنده قابلیت اطمینان و عملکرد طولانی مدت آنها است. آنها می توانند با سوخت با کیفیت پایین تر کار کنند. اندازه ها از موتور برای وسایل نقلیه سنگین تا کشتی های با اندازه متوسط ​​متغیر است.

الزامات آن به منطقه کاربرد موتور دیزل دریایی بستگی دارد. برای قایق های دریایی و ورزشی از موتورهای دیزلی پرقدرت استفاده می شود (موتورهای چهار زمانه با سرعت میل لنگ تا 1500 دور در دقیقه و حداکثر 24 سیلندر در اینجا استفاده می شود). موتورهای دو زمانه مقرون به صرفه هستند و برای کارکرد طولانی مدت استفاده می شوند. این موتورهای کم سرعت تا 55 درصد بالاترین راندمان را دارند و با نفت کوره کار می کنند و نیاز به آموزش ویژه در کشتی دارند. روغن سوخت باید گرم شود (تا حدود 160 درجه سانتیگراد) - سپس ویسکوزیته روغن کوره کاهش می یابد و می توان از آن برای کارکرد فیلترها و پمپ ها استفاده کرد.
کشتی های سایز متوسط ​​از موتورهای دیزلی استفاده می کنند که در ابتدا برای وسایل نقلیه سنگین ساخته شده بودند. در نهایت، این موتور بسته به ماهیت استفاده آن تنظیم و تنظیم شده است و نیازی به هزینه های اضافی توسعه ندارد.

دیزل های چند سوختی

امروزه، این موتورها دیگر اهمیتی ندارند، زیرا آنها از کنترل کیفیت گازهای خروجی عبور نمی کنند و ویژگی های لازم (کمال و قدرت) را ندارند. آنها برای استفاده ویژه در مناطقی با عرضه نامنظم سوخت طراحی شده بودند و می توانستند با سوخت دیزل یا بنزین یا جایگزین های دیگر کار کنند.

پارامترهای مقایسه ای

با استفاده از جدول زیر می توانید پارامترهای اصلی موتورهای دیزلی و بنزینی را با هم مقایسه کنید.

نوع سیستم تزریق	سرعت نامی میل لنگ (دقیقه)	نسبت تراکم	فشار متوسط ​​(بار)	توان ویژه (کیلووات بر لیتر)	وزن مخصوص (kg/kW)	مصرف سوخت ویژه (گرم بر کیلووات ساعت)
برای خودروهای سواری:
تنفس طبیعی (3)
سوپر شارژ (3)
تنفس طبیعی (4)
سوپرشارژ (4.5)
برای کامیون ها
تنفس طبیعی (4)
سوپر شارژ (4)
سوپرشارژ (4.5)
برای ماشین آلات ساختمانی و ویژه/کشاورزی	1000…3600	16…20	7…23	6…28	1…10	190…280
برای لوکوموتیوهای دیزلی
دریایی، 4 زمانه
دریایی، 2 زمانه
موتورهای بنزینی
برای خودروهای سواری
بدون تقویت هوا
سوپرشارژ شده
برای کامیون ها

مزایا و معایب گازوئیل

امروزه راندمان موتورهای دیزلی تا 40-45 درصد، موتورهای بزرگ بیش از 50 درصد است. با توجه به ویژگی های آن، گازوئیل الزامات سوخت سختی ندارد و این امکان استفاده از روغن های سنگین را فراهم می کند. هر چه سوخت سنگین تر باشد، راندمان موتور و ارزش حرارتی بالاتری دارد.

یک موتور دیزل نمی تواند سرعت های بالا را توسعه دهد - سوخت زمان لازم برای سوختن در سیلندرها را ندارد و احتراق زمان می برد. از قطعات مکانیکی گران قیمت استفاده می کند و موتور را سنگین تر می کند.

با تزریق سوخت، احتراق رخ می دهد. در سرعت‌های پایین، موتور گشتاور بالایی تولید می‌کند - این باعث می‌شود خودرو هنگام رانندگی نسبت به خودرویی با موتور بنزینی واکنش‌پذیرتر باشد. بنابراین، کامیون های بیشتری به موتور دیزل مجهز می شوند، به علاوه مقرون به صرفه تر است.
برخلاف موتورهای بنزینی، دیزل مونوکسید کربن کمتری در اگزوز تولید می کند. که تأثیر مفیدی بر محیط زیست دارد. در روسیه، بزرگترین آلاینده ها کامیون ها و اتوبوس های قدیمی و غیرقانونی هستند.

سوخت دیزل غیر فرار است، یعنی بد تبخیر می شود، بنابراین احتمال آتش سوزی گازوئیل بسیار کمتر است، به خصوص که برخلاف بنزین از جرقه اشتعال استفاده نمی کند.

در خودروهای سواری بسیار رایج است. بسیاری از مدل ها حداقل یک گزینه در محدوده موتور دارند. و این به کامیون ها، اتوبوس ها و تجهیزات ساختمانی که در همه جا از آنها استفاده می شود، در نظر گرفته نمی شود. در مرحله بعد، موتور دیزل، طراحی، اصل عملکرد و ویژگی های آن را در نظر می گیریم.

تعریف

این واحد عملیاتی است که مبتنی بر خوداشتعالی سوخت اتمیزه شده از گرما یا فشرده سازی است.

ویژگی های طراحی

موتور بنزینی دارای عناصر طراحی مشابه موتور دیزل است. طرح عملکرد به طور کلی نیز مشابه است. تفاوت در فرآیندهای تشکیل مخلوط هوا و سوخت و احتراق آن است. به علاوه موتورهای دیزلی قطعات بادوام تری دارند. این به دلیل نسبت تراکم تقریباً دو برابر بیشتر از موتورهای بنزینی است (19-24 در مقابل 9-11).

طبقه بندی

بر اساس طراحی محفظه احتراق، موتورهای دیزل به گزینه هایی با محفظه احتراق مجزا و با تزریق مستقیم تقسیم می شوند.

در حالت اول، محفظه احتراق از سیلندر جدا شده و توسط یک کانال به آن متصل می شود. هنگامی که فشرده می شود، هوای ورودی به محفظه نوع گرداب می چرخد، که تشکیل مخلوط و خودسوزی را بهبود می بخشد، که از آنجا شروع می شود و در محفظه اصلی ادامه می یابد. موتورهای دیزلی از این نوع قبلاً در اتومبیل های سواری رایج بودند، زیرا آنها سطح صدای کمتر و محدوده سرعت بیشتری نسبت به گزینه های مورد بحث در زیر داشتند.

با تزریق مستقیم، محفظه احتراق در پیستون قرار می گیرد و سوخت به فضای بالای پیستون می رسد. این طرح در ابتدا در موتورهای کم سرعت و با حجم زیاد استفاده می شد. آنها با سطوح بالای سر و صدا و لرزش و مصرف سوخت کم متمایز بودند. بعدها، با ظهور فرآیندهای احتراق کنترل شده و بهینه سازی شده الکترونیکی، طراحان به عملکرد پایدار در محدوده 4500 دور در دقیقه دست یافتند. علاوه بر این، راندمان افزایش یافته، سطح سر و صدا و ارتعاش کاهش یافته است. از جمله اقداماتی که برای کاهش سختی عملیات انجام می شود، پیش تزریق چند مرحله ای است. به همین دلیل، موتورهای این نوع در دو دهه اخیر رواج یافته اند.

موتورهای دیزلی بر اساس اصل عملکرد خود، مانند موتورهای بنزینی به چهار زمانه و دو زمانه تقسیم می شوند. ویژگی های آنها در زیر مورد بحث قرار گرفته است.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

برای درک اینکه موتور دیزل چیست و چه چیزی ویژگی های عملکردی آن را تعیین می کند، لازم است اصل کار را در نظر بگیریم. طبقه بندی فوق موتورهای احتراق داخلی پیستونی بر اساس تعداد ضربات موجود در چرخه عملیاتی است که با زاویه چرخش میل لنگ متمایز می شوند.

بنابراین شامل 4 فاز می باشد.

• ورودی.زمانی رخ می دهد که میل لنگ از 0 تا 180 درجه می چرخد. در این حالت هوا از طریق دریچه ورودی باز در 345-355 درجه به داخل سیلندر می رود. در همان زمان، در حین چرخش میل لنگ به میزان 10-15 درجه، دریچه اگزوز باز می شود که به آن همپوشانی می گویند.
• فشرده سازی.پیستون که در 180-360 درجه به سمت بالا حرکت می کند، هوا را 16-25 بار (نسبت تراکم) فشرده می کند و دریچه ورودی در ابتدای حرکت (در 190-210 درجه) بسته می شود.
• سکته مغزی کار، انبساط.در 360-540 درجه رخ می دهد. در ابتدای حرکت، قبل از اینکه پیستون به نقطه مرگ بالا برسد، سوخت به هوای گرم وارد شده و مشتعل می شود. این ویژگی موتورهای دیزلی است که آنها را از موتورهای بنزینی متمایز می کند، جایی که پیشروی احتراق رخ می دهد. محصولات احتراق آزاد شده پیستون را به سمت پایین می راند. در این حالت، زمان احتراق سوخت برابر با زمانی است که توسط نازل تامین می شود و بیشتر از مدت زمان حرکت کار طول نمی کشد. یعنی در طول فرآیند کار، فشار گاز ثابت است، در نتیجه موتورهای دیزل گشتاور بیشتری ایجاد می کنند. یکی دیگر از ویژگی های مهم چنین موتورهایی نیاز به اطمینان از هوای اضافی در سیلندر است، زیرا شعله قسمت کوچکی از محفظه احتراق را اشغال می کند. یعنی نسبت مخلوط هوا و سوخت متفاوت است.
• رهایی.در 540-720 درجه چرخش میل لنگ، دریچه اگزوز باز است و پیستون با حرکت به سمت بالا، گازهای خروجی را جابجا می کند.

سیکل دو زمانه با فازهای کوتاه شده و یک فرآیند واحد تبادل گاز در سیلندر (پاکسازی) مشخص می شود که بین پایان کورس برق و شروع فشرده سازی اتفاق می افتد. همانطور که پیستون به سمت پایین حرکت می کند، محصولات احتراق از طریق دریچه های خروجی یا پنجره ها (در دیواره سیلندر) خارج می شوند. بعداً پنجره های ورودی باز می شوند تا هوای تازه وارد شود. هنگامی که پیستون بالا می آید، تمام پنجره ها بسته می شوند و فشرده سازی شروع می شود. درست قبل از رسیدن به TDC، سوخت تزریق و مشتعل می شود و انبساط شروع می شود.

به دلیل دشواری اطمینان از پاکسازی محفظه گرداب، موتورهای دو زمانه فقط با تزریق مستقیم در دسترس هستند.

عملکرد چنین موتورهایی 1.6-1.7 برابر بیشتر از یک موتور دیزل چهار زمانه است. افزایش آن با اجرای دو برابر مکرر ضربات کاری تضمین می شود، اما به دلیل اندازه کوچکتر و پاکسازی آنها تا حدی کاهش می یابد. با توجه به دو برابر شدن تعداد ضربات کار، چرخه دو زمانه به ویژه در صورتی که افزایش سرعت چرخش غیرممکن باشد، اهمیت دارد.

مشکل اصلی چنین موتورهایی پاکسازی به دلیل مدت زمان کوتاه آن است که بدون کاهش بازده با کوتاه کردن ضربان قدرت قابل جبران نیست. علاوه بر این، جدا کردن اگزوز و هوای تازه غیرممکن است، به همین دلیل است که بخشی از دومی با گازهای خروجی خارج می شود. این مشکل را می توان با اطمینان از پیشرفته بودن درگاه های اگزوز حل کرد. در این حالت، گازها قبل از تصفیه شروع به برداشتن می کنند و پس از بسته شدن خروجی، سیلندر با هوای تازه پر می شود.

علاوه بر این، هنگام استفاده از یک سیلندر، مشکلاتی در هماهنگ سازی باز و بسته شدن پنجره ها ایجاد می شود، بنابراین موتورهایی (PDP) وجود دارند که در آنها هر سیلندر دارای دو پیستون است که در همان صفحه حرکت می کنند. یکی از آنها ورودی را کنترل می کند، دیگری اگزوز را کنترل می کند.

با توجه به مکانیسم اجرا، دمیدن به شکاف (پنجره) و سوپاپ شکاف تقسیم می شود. در حالت اول، پنجره ها به عنوان دهانه ورودی و خروجی عمل می کنند. گزینه دوم شامل استفاده از آنها به عنوان دریچه های ورودی است و یک سوپاپ در سر سیلندر برای اگزوز استفاده می شود.

به طور معمول، موتورهای دیزلی دو زمانه در وسایل نقلیه سنگین مانند کشتی ها، لوکوموتیوهای دیزلی و تانک ها استفاده می شوند.

سیستم سوخت

سیستم سوخت موتورهای دیزلی به طور قابل توجهی پیچیده تر از موتورهای بنزینی است. این به دلیل نیازهای بالا برای تامین دقیق سوخت از نظر زمان، کمیت و فشار است. اجزای اصلی سیستم سوخت پمپ تزریق، انژکتورها و فیلتر هستند.

سیستم تامین سوخت با کنترل کامپیوتری (Common-Rail) به طور گسترده استفاده می شود. او آن را در دو عکس پرتاب می کند. اولین آنها کوچک است که برای افزایش دما در محفظه احتراق (پیش تزریق) خدمت می کند که باعث کاهش نویز و لرزش می شود. علاوه بر این، این سیستم باعث افزایش گشتاور در سرعت های پایین به میزان 25 درصد، کاهش مصرف سوخت تا 20 درصد و کاهش میزان دوده در گازهای خروجی از اگزوز می شود.

توربوشارژ

توربین ها به طور گسترده ای در موتورهای دیزلی استفاده می شوند. این با افزایش (1.5-2) بار فشار گازهای خروجی توضیح داده می‌شود که توربین را می‌چرخاند، که با ایجاد تقویت از سرعت‌های پایین‌تر از تاخیر توربو جلوگیری می‌کند.

شروع سرد

شما می توانید بررسی های زیادی پیدا کنید که در دماهای زیر صفر، دشواری راه اندازی چنین موتورهایی در شرایط سرد به این دلیل است که این کار به انرژی بیشتری نیاز دارد. برای تسهیل فرآیند، آنها به یک پیش گرمکن مجهز شده اند. این دستگاه توسط شمع‌های درخشنده قرار داده شده در محفظه‌های احتراق نشان داده می‌شود که با روشن شدن احتراق، هوای موجود در آنها را گرم می‌کنند و برای اطمینان از عملکرد پایدار یک موتور سرد، 15-25 ثانیه دیگر پس از روشن شدن کار می‌کنند. به لطف این، موتورهای دیزلی در دمای -30...-25 درجه سانتیگراد شروع به کار می کنند.

ویژگی های خدمات

برای اطمینان از طول عمر در حین کار، باید بدانید که موتور دیزل چیست و چگونه از آن نگهداری کنید. شیوع نسبتاً کم موتورهای مورد بحث در مقایسه با موتورهای بنزینی نیز با تعمیر و نگهداری پیچیده تر توضیح داده می شود.

اول از همه، این مربوط به یک سیستم سوخت بسیار پیچیده است. به همین دلیل، موتورهای دیزلی نسبت به محتوای آب و ذرات مکانیکی موجود در سوخت بسیار حساس هستند و تعمیر آن مانند موتور به طور کلی در مقایسه با موتورهای بنزینی هم سطح گران تر است.

در صورت وجود توربین، الزامات کیفیت روغن موتور نیز بالاست. منبع آن معمولا 150 هزار کیلومتر است و هزینه آن بالا است.

در هر صورت، روغن باید در موتورهای دیزلی بیشتر از موتورهای بنزینی تعویض شود (2 برابر استانداردهای اروپایی).

همانطور که اشاره شد، این موتورها در دمای پایین با راه اندازی سرد مشکل دارند. .

کارایی

علاوه بر این، بسیاری از کیفیت موتورهای دیزلی مانند قدرت و محدوده سرعت کار کمتر، نویز و سطح ارتعاش بالاتر را دوست ندارند.

یک موتور بنزینی در واقع معمولاً از نظر عملکرد، از جمله قدرت لیتر، نسبت به موتورهای دیزلی مشابه برتر است. موتور از نوع مورد نظر دارای منحنی گشتاور بالاتر و یکنواخت تری است. افزایش نسبت تراکم، که گشتاور بیشتری را فراهم می کند، استفاده از قطعات قوی تر را مجبور می کند. از آنجایی که آنها سنگین تر هستند، قدرت کاهش می یابد. علاوه بر این، این بر وزن موتور و در نتیجه خودرو تأثیر می گذارد.

محدوده کوچک سرعت عملکرد با احتراق طولانی تر سوخت توضیح داده می شود که در نتیجه در سرعت های بالا زمان سوختن ندارد.

افزایش سطح سر و صدا و لرزش باعث افزایش شدید فشار در سیلندر در هنگام احتراق می شود.

از مزیت های اصلی موتورهای دیزلی، گشتاور بالاتر، راندمان و سازگاری با محیط زیست در نظر گرفته می شود.

گشتاور، یعنی گشتاور زیاد در سرعت های پایین، با احتراق سوخت در هنگام تزریق توضیح داده می شود. این امر پاسخگویی بیشتری را فراهم می کند و استفاده کارآمد از توان را آسان تر می کند.

راندمان هم به دلیل مصرف کم و هم ارزان بودن سوخت دیزل است. علاوه بر این، به دلیل عدم وجود الزامات سخت برای فرار، می توان از روغن های سنگین با عیار پایین استفاده کرد. و هر چه سوخت سنگین تر باشد، راندمان موتور بالاتر است. در نهایت، موتورهای دیزلی در مقایسه با موتورهای بنزینی و با نسبت تراکم بالا بر روی مخلوط های بدون چربی کار می کنند. دومی اتلاف حرارت کمتری را با گازهای خروجی از اگزوز فراهم می کند، یعنی راندمان بیشتر. همه این اقدامات باعث کاهش مصرف سوخت می شود. دیزل، به لطف این، 30-40٪ کمتر هزینه می کند.

دوستی با محیط زیست موتورهای دیزلی با این واقعیت توضیح داده می شود که گازهای خروجی آنها حاوی سطوح کمتری مونوکسید کربن است. این امر با استفاده از سیستم های تمیز کننده پیچیده به دست می آید که به لطف آنها موتور بنزینی اکنون استانداردهای زیست محیطی مشابه دیزل را دارد. موتوری از این نوع قبلاً از این نظر به طور قابل توجهی از موتورهای بنزینی پایین تر بود.

کاربرد

همانطور که مشخص است موتور دیزل چیست و چه ویژگی هایی دارد، چنین موتورهایی برای مواردی که نیاز به رانش بالا در سرعت های پایین است، مناسب تر هستند. بنابراین تقریباً تمام اتوبوس ها، کامیون ها و تجهیزات ساختمانی به آنها مجهز هستند. در مورد وسایل نقلیه شخصی، در میان آنها، چنین پارامترهایی برای SUV ها مهم است. مدل های شهری نیز به دلیل کارایی بالا به این موتورها مجهز شده اند. علاوه بر این، آنها برای کار در چنین شرایطی راحت تر هستند. تست درایوهای موتورهای دیزلی این را نشان می دهد.

توافق در مورد استفاده از مواد سایت

از شما می خواهیم از آثار منتشر شده در سایت منحصراً برای اهداف شخصی استفاده کنید. انتشار مطالب در سایت های دیگر ممنوع است.
این اثر (و همه کارهای دیگر) به صورت کاملا رایگان برای دانلود در دسترس است. می توانید ذهنی از نویسنده آن و تیم سایت تشکر کنید.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

اسناد مشابه

سوخت موتورهای دیزل، طراحی و بهره برداری از سیستم تامین سوخت و هوای دیزل، سیستم اگزوز، پمپ سوخت فشار قوی، انژکتورها. سوخت موتورهای گازسوز، طراحی و بهره برداری از سیستم های قدرت موتورهای گازسوز.

چکیده، اضافه شده در 2010/01/29


اصول کلی عملکرد موتورهای لوکوموتیو دیزلی. چرخه ایده آل کارنو طرح های دستگاه، اصول عملکرد و نمودارهای نشانگر موتور دیزل چهار زمانه. گزینه های سوخت دیزل و شارژ سیلندر. ترکیب نفت خام نمودار یک دمنده هوای چرخشی.

کار دوره، اضافه شده در 2013/07/27


ویژگی های سیستم های کمکی اصلی موتورهای دیزل لوکوموتیو - سوخت، آب و روغن. هدف از فیلترهای سوخت اولیه، درشت و ریز. طراحی دستگاه های ورودی، تصفیه هوا و انتشار گازهای خروجی.

چکیده، اضافه شده در 2013/07/27


طراحی و هدف سیستم منبع تغذیه موتور KamAZ-740. مکانیسم های اساسی، اجزاء و نقص سیستم قدرت موتور، تعمیر و نگهداری و تعمیرات معمول آن. سیستم گاز اگزوز. فیلترهای سوخت درشت و ریز.

چکیده، اضافه شده در 2015/05/31


هدف از سیستم قدرت موتور دیزل. روش ها، ابزارها و تجهیزات تشخیص سیستم منبع تغذیه موتور دیزلی کامیون ها. اصل عملکرد توربوشارژر. تعمیر و نگهداری و تعمیر کامیون.

کار دوره، اضافه شده در 2015/04/11


طراحی سیستم منبع تغذیه موتور دیزل. فیلتر سوخت خوب و تامین هوا برای موتور دیزل KamAZ-740. اصلی ترین نقص های احتمالی در سیستم، راه های رفع آنها. لیست کارهای تعمیر و نگهداری، نقشه فن آوری.

تست، اضافه شده در 12/09/2012


ابعاد اصلی کشتی مشخصات فنی تجهیزات. شاخص های فیزیکی و شیمیایی سوخت تجزیه و تحلیل استفاده از روغن و مصرف آب. سیستم اطفاء حریق دی اکسید کربن. عیب یابی موتورهای دیزلی سیستم پاشش آب اتوماتیک.

گزارش تمرین، اضافه شده در 1395/03/17

فناوری دیزل در دهه گذشته با سرعتی چشمگیر توسعه یافته است. اصلاحات خودروهای سواری با موتورهای دیزلی نیمی از خودروهای جدید فروخته شده در اروپا را تشکیل می دهد. دود سیاه غلیظ از لوله اگزوز، صداهای بلند و بوی نامطبوع متعلق به گذشته است. موتورهای دیزلی امروزه نه تنها به معنای راندمان، بلکه قدرت بالا و ویژگی های دینامیکی مناسب هستند.

دیزل مدرن بی صدا و سازگار با محیط زیست شده است. چگونه این نوع موتور احتراق داخلی توانسته است استانداردهای سمیت همیشه سفت را رعایت کند و در عین حال نه تنها در گشتاور و کارایی از دست ندهد، بلکه این شاخص ها را نیز بهبود بخشد؟ بیایید همه چیز را به ترتیب بررسی کنیم ...

در نگاه اول، یک موتور دیزل تقریبا هیچ تفاوتی با یک موتور بنزینی معمولی ندارد - همان سیلندرها، پیستون ها، میله های اتصال. تفاوت اصلی و اساسی در روش تشکیل و احتراق نهفته است. در موتورهای کاربراتوری و انژکتوری معمولی، مخلوط نه در سیلندر، بلکه در مجرای ورودی تهیه می شود.

در موتورهای بنزینی با تزریق مستقیم، مخلوط به همان روشی که در موتورهای دیزلی ایجاد می شود - مستقیماً در سیلندر. در یک موتور بنزینی، مخلوط سوخت و هوا در سیلندر در لحظه مناسب توسط تخلیه جرقه مشتعل می شود. در یک موتور دیزل، سوخت نه از جرقه، بلکه به دلیل دمای بالای هوا در سیلندر مشتعل می شود.

فرآیند کار در موتور دیزل به شرح زیر است: ابتدا هوای تمیز وارد سیلندر می شود که به دلیل نسبت تراکم بالا (16-24:1) تا 700-900 درجه سانتیگراد گرم می شود. با نزدیک شدن پیستون به نقطه مرگ بالا، سوخت دیزل با فشار بالا به محفظه احتراق تزریق می شود. و از آنجایی که هوا در حال حاضر بسیار گرم است، پس از مخلوط شدن با آن، سوخت مشتعل می شود. خود اشتعال با افزایش شدید فشار در سیلندر همراه است - از این رو افزایش صدا و سختی موتور دیزل.

این سازماندهی فرآیند کار به شما امکان می دهد از سوخت ارزان تر استفاده کنید و روی مخلوط های بسیار کم چربی کار کنید، که کارایی بالاتر را تعیین می کند. گازوئیل دارای راندمان بیشتر (دیزل 35-45٪، بنزین 25-35٪) و گشتاور است. معایب موتورهای دیزلی معمولاً شامل افزایش صدا و لرزش، توان کمتر لیتر و مشکلات در راه اندازی سرد است. اما کاستی های توصیف شده عمدتاً مربوط به طرح های قدیمی است و در موارد مدرن این مشکلات دیگر چندان آشکار نیست.

طرح

ویژگی های خاص

همانطور که اشاره شد، طراحی موتور دیزلی شبیه موتور بنزینی است. با این حال، قطعات مشابه در یک موتور دیزل به طور قابل توجهی تقویت می شوند تا بتوانند بارهای بیشتری را تحمل کنند - از این گذشته، نسبت تراکم آن بسیار بالاتر است (16-24 واحد در مقابل 9-11 برای یک موتور بنزینی). یکی از جزئیات مشخص در طراحی موتورهای دیزلی پیستون است.

شکل کف پیستون در موتورهای دیزلی با توجه به نوع محفظه احتراق تعیین می شود، بنابراین به راحتی می توان با توجه به شکل آن تعیین کرد که پیستون معین متعلق به کدام موتور است. در بسیاری از موارد، تاج پیستون حاوی محفظه احتراق است. تاج های پیستون در بالای صفحه بالای بلوک سیلندر زمانی که پیستون در بالای حرکت خود قرار دارد قرار دارند.

از آنجایی که مخلوط کار با فشرده سازی مشتعل می شود، موتورهای دیزلی سیستم احتراق ندارند، اگرچه شمع ها را می توان در موتورهای دیزلی نیز استفاده کرد. اما این شمع ها نیستند، بلکه شمع هایی هستند که برای گرم کردن هوا در محفظه احتراق در هنگام شروع سرد موتور طراحی شده اند.

عملکرد فنی و زیست محیطی موتور دیزل خودرو در درجه اول به نوع محفظه احتراق و سیستم تزریق سوخت بستگی دارد.

انواع اتاق های احتراق

شکل محفظه احتراق به طور قابل توجهی بر کیفیت فرآیند تشکیل مخلوط و در نتیجه قدرت و صدای موتور تأثیر می گذارد. محفظه های احتراق موتورهای دیزلی به دو نوع اصلی تقسیم می شوند: تقسیم نشده و جدا شده.

چندین سال پیش، بازار خودروهای سواری تحت سلطه موتورهای دیزلی با اتاقک های احتراق تقسیم شده بود. در این مورد، تزریق سوخت نه در فضای بالای پیستون، بلکه در یک محفظه احتراق ویژه ساخته شده در سر سیلندر انجام می شود. در این مورد، دو فرآیند تشکیل مخلوط متمایز می شوند: پیش محفظه (همچنین پیش محفظه نیز نامیده می شود) و اتاق گرداب.

در پیش اتاقدر این فرآیند، سوخت به یک محفظه اولیه ویژه متصل به سیلندر توسط چندین کانال یا سوراخ کوچک تزریق می شود، به دیواره های آن برخورد می کند و با هوا مخلوط می شود. پس از مشتعل شدن، مخلوط وارد محفظه احتراق اصلی می شود، جایی که کاملا می سوزد. سطح مقطع کانال ها به گونه ای انتخاب می شود که وقتی پیستون به سمت بالا (فشرده سازی) و پایین (انبساط) حرکت می کند، افت فشار زیادی بین سیلندر و پیش محفظه رخ می دهد و باعث می شود گازها با سرعت زیاد از سوراخ ها عبور کنند.

در حین محفظه گردابفرآیند احتراق نیز در یک محفظه جداگانه خاص آغاز می شود که فقط به شکل یک توپ توخالی ساخته شده است. در طول ضربه فشرده سازی، هوا از طریق کانال اتصال وارد پیش محفظه می شود و به شدت در آن می چرخد ​​(گردابی را تشکیل می دهد). سوخت تزریق شده در یک لحظه خاص به خوبی با هوا مخلوط می شود.

بنابراین، با یک محفظه احتراق تقسیم شده، یک احتراق دو مرحله ای سوخت رخ می دهد. این کار باعث کاهش بار روی گروه پیستون می شود و همچنین صدای موتور را نرم تر می کند. معایب موتورهای دیزلی با محفظه احتراق تقسیم شده عبارتند از: افزایش مصرف سوخت به دلیل تلفات ناشی از افزایش سطح محفظه احتراق، تلفات زیاد ناشی از جریان بار هوا به داخل محفظه اضافی و بازگشت مخلوط احتراق به داخل سیلندر. علاوه بر این، کیفیت شروع بدتر می شود.

به موتورهای دیزل تک بادامک، موتورهای دیزل تزریق مستقیم نیز گفته می شود. سوخت مستقیماً به داخل تزریق می شود
سیلندر، محفظه احتراق در پایین پیستون ساخته شده است. تا همین اواخر، تزریق مستقیم در موتورهای دیزلی با سرعت کم و حجم زیاد (به عبارت دیگر کامیون ها) استفاده می شد. اگرچه چنین موتورهایی مقرون به صرفه تر از موتورهای دارای محفظه احتراق مجزا هستند، استفاده از آنها در موتورهای دیزلی کوچک به دلیل مشکلات در سازماندهی فرآیند احتراق و همچنین افزایش صدا و ارتعاش به ویژه در هنگام شتاب گیری با مشکل مواجه شد.

اکنون، به لطف معرفی گسترده کنترل الکترونیکی فرآیند دوز سوخت، امکان بهینه سازی فرآیند احتراق مخلوط سوخت در یک موتور دیزلی با محفظه احتراق تقسیم نشده و کاهش قابل توجه نویز فراهم شده است. موتورهای دیزلی جدید فقط با تزریق مستقیم در حال توسعه هستند.

سیستم های قدرت

مهمترین بخش موتور دیزل سیستم تامین سوخت است که تضمین می کند که مقدار سوخت مورد نیاز در زمان مناسب و با فشار معین وارد محفظه احتراق می شود.

پمپ سوخت پرفشار (HPFP) که سوخت را از مخزن از پمپ تقویت کننده (فشار کم) دریافت می کند، در ترتیب مورد نیاز به طور متناوب بخش های مورد نیاز سوخت دیزل را به خط جداگانه انژکتور هیدرومکانیکی هر سیلندر پمپ می کند. چنین انژکتورهایی منحصراً تحت تأثیر فشار زیاد در خط سوخت باز می شوند و با کاهش آن بسته می شوند.

دو نوع پمپ تزریق وجود دارد: نوع مولتی پلانجر درون خطی و نوع توزیع. پمپ تزریق درون خطی از بخش های جداگانه ای بر حسب تعداد سیلندرهای دیزل تشکیل شده است که هر کدام دارای یک آستر و یک پیستون است که توسط یک شفت بادامک هدایت می شود که چرخش را از موتور دریافت می کند. بخش هایی از چنین مکانیسم هایی به طور معمول در یک ردیف قرار می گیرند، از این رو به پمپ های تزریق سوخت در خط نامیده می شوند. پمپ های درون خطی در حال حاضر به دلیل اینکه نمی توانند الزامات محیطی و نویز مدرن را برآورده کنند، عملاً مورد استفاده قرار نمی گیرند. علاوه بر این، فشار تزریق این گونه پمپ ها به سرعت میل لنگ بستگی دارد.

پمپ های تزریق توزیعی فشار تزریق سوخت به میزان قابل توجهی نسبت به پمپ های درون خطی ایجاد می کنند و از انطباق با استانداردهای فعلی حاکم بر سمیت اگزوز اطمینان می دهند. این مکانیزم فشار مورد نیاز را در سیستم بسته به حالت کار موتور حفظ می کند. در پمپ های تزریق توزیع، سیستم تزریق دارای یک پیستون توزیع کننده است که حرکت انتقالی را برای پمپ کردن سوخت و حرکت چرخشی را برای توزیع سوخت بین انژکتورها انجام می دهد.

این پمپ ها جمع و جور هستند که با یکنواختی بالای سوخت رسانی به سیلندرها و عملکرد عالی در سرعت های بالا مشخص می شود. در عین حال، آنها خواسته های بسیار بالایی را برای خلوص و کیفیت سوخت دیزل قائل می شوند: از این گذشته، تمام قطعات آنها با سوخت روغن کاری می شوند و شکاف در عناصر دقیق بسیار کوچک است.

تشدید الزامات زیست محیطی قانونی برای موتورهای دیزلی در اوایل دهه 90، تولیدکنندگان موتور را مجبور کرد تا به شدت عرضه سوخت را بهبود بخشند. بلافاصله مشخص شد که این مشکل با سیستم قدرت مکانیکی قدیمی قابل حل نیست. سیستم های تزریق سوخت مکانیکی سنتی یک اشکال قابل توجه دارند: فشار تزریق به سرعت موتور و شرایط بار بستگی دارد.

این بدان معنی است که در بار کم فشار تزریق کاهش می یابد، در نتیجه سوخت در حین تزریق ضعیف اتمیزه می شود و در قطرات بسیار بزرگ وارد محفظه احتراق می شود که روی سطوح داخلی آن می نشیند. به همین دلیل، راندمان احتراق سوخت کاهش می یابد و سطح سمیت گازهای خروجی افزایش می یابد.

تنها بهینه سازی فرآیند احتراق مخلوط سوخت و هوا می تواند وضعیت را به طور اساسی تغییر دهد. چرا باید کل حجم آن را در کمترین زمان ممکن مشتعل کنید؟ و در اینجا دقت دوز بالا و زمان تزریق مورد نیاز است. این کار تنها با افزایش فشار تزریق سوخت و استفاده از کنترل الکترونیکی فرآیند تامین سوخت امکان پذیر است. واقعیت این است که هر چه فشار تزریق بیشتر باشد، کیفیت اتمیزه شدن آن و بر این اساس، کیفیت اختلاط با هوا بهتر است.

در نهایت، این به احتراق کاملتر مخلوط سوخت و هوا و در نتیجه کاهش مواد مضر در اگزوز کمک می کند. خوب، می‌پرسید، چرا فشار یکسانی را در یک پمپ تزریق معمولی و کل این سیستم ایجاد نکنیم؟ افسوس که کار نخواهد کرد. زیرا چیزی به نام "فشار هیدرولیک موج" وجود دارد. با هر تغییری در مصرف سوخت در خطوط لوله از پمپ تزریق به انژکتورها، امواج فشار ظاهر می شود که در امتداد خط سوخت "در حال اجرا" هستند. و هر چه فشار قوی تر باشد، این امواج قوی تر می شوند. و اگر فشار بیشتر افزایش یابد، ممکن است در برخی مواقع تخریب معمولی خطوط لوله رخ دهد. خب، حتی نیازی به صحبت در مورد دقت دوز سیستم تزریق مکانیکی نیست.

در نتیجه، دو نوع سیستم قدرت جدید توسعه یافت - در اول، انژکتور و پمپ پلانجر در یک واحد (پمپ-انژکتور) ترکیب شدند و در دیگری، پمپ تزریق سوخت در یک خط سوخت مشترک شروع به کار کرد. (Common Rail)، که از آن سوخت به انژکتورهای الکترومغناطیسی (یا پیزوالکتریک) عرضه می شود و به دستور واحد کنترل الکترونیکی تزریق می شود. اما با پذیرش یورو 3 و 4، این کافی نبود و فیلترهای ذرات و کاتالیزورها به سیستم های اگزوز دیزل وارد شدند.

نازل پمپدر سر بلوک موتور برای هر سیلندر نصب شده است. با استفاده از فشار دهنده از بادامک میل بادامک رانده می شود. خطوط تامین سوخت و تخلیه به شکل کانال در سر بلوک ساخته شده است. به همین دلیل انژکتور پمپ می تواند تا 2200 بار فشار ایجاد کند. دوز سوخت تا این حد فشرده شده و کنترل زاویه پیشروی تزریق توسط واحد کنترل الکترونیکی انجام می شود و سیگنال هایی را به دریچه های الکترومغناطیسی یا پیزوالکتریک خاموش انژکتورهای پمپ ارسال می کند.

انژکتورهای پمپ می توانند در حالت چند پالس (2-4 تزریق در هر سیکل) کار کنند. این امکان انجام یک تزریق اولیه را قبل از تزریق اصلی فراهم می کند، ابتدا بخش کوچکی از سوخت را به سیلندر می رساند، که عملکرد موتور را نرم می کند و سمیت اگزوز را کاهش می دهد. عیب انژکتورهای پمپ وابستگی فشار تزریق به دور موتور و هزینه بالای این فناوری است.

سیستم تامین راه آهن مشترکاز سال 1997 در موتورهای دیزلی مدل های تولیدی استفاده می شود. Common Rail روشی برای تزریق سوخت به داخل محفظه احتراق با فشار بالا، مستقل از سرعت یا بار موتور است. تفاوت اصلی سیستم Common Rail با سیستم دیزل کلاسیک این است که پمپ تزریق سوخت فقط برای ایجاد فشار بالا در خط سوخت طراحی شده است. عملکردهای دوز کردن منبع سوخت چرخه ای و تنظیم زمان تزریق را انجام نمی دهد.

سیستم Common Rail از یک مخزن تشکیل شده است - یک ذخیره کننده فشار بالا (گاهی اوقات ریل نامیده می شود)، یک پمپ سوخت، یک واحد کنترل الکترونیکی (ECU) و مجموعه ای از انژکتورهای متصل به ریل. در سطح شیب دار، واحد کنترل با تغییر عملکرد پمپ، فشار ثابتی را در سطح 1600-2000 بار تحت حالت های مختلف کارکرد موتور و برای هر ترتیب تزریق در سراسر سیلندرها حفظ می کند.

باز و بسته شدن انژکتورها توسط کامپیوتر کنترل می شود که زمان بندی و مدت زمان تزریق بهینه را بر اساس داده های تعدادی سنسور - موقعیت پدال گاز، فشار در ریل سوخت، دمای موتور، بار موتور و غیره محاسبه می کند. انژکتورها می توانند الکترومغناطیسی یا مدرن تر - پیزوالکتریک باشند. مزایای اصلی انژکتورهای پیزوالکتریک سرعت پاسخ دهی بالا و دقت دوز است. انژکتورها در موتورهای دیزل با Common Rail می توانند در حالت چند پالس کار کنند: در طول یک چرخه، سوخت چندین بار تزریق می شود - از دو تا هفت. ابتدا یک دوز کوچک می رسد، فقط حدود یک میلی گرم، که وقتی می سوزد، دمای اتاق را افزایش می دهد و سپس "شارژ" اصلی می شود.

برای یک موتور دیزل - موتوری با احتراق سوخت با فشرده سازی - این بسیار مهم است، زیرا در این حالت فشار در محفظه احتراق نرمتر و بدون "تکان" افزایش می یابد. در نتیجه موتور نرمتر و با صدای کمتری کار می کند و میزان اجزای مضر در اگزوز کاهش می یابد. تامین سوخت چندگانه در یک زمان به طور همزمان باعث کاهش دما در محفظه احتراق می شود که منجر به کاهش تشکیل اکسید نیتروژن، یکی از سمی ترین اجزای گازهای خروجی دیزل می شود.

ویژگی های یک موتور ریل مشترک تا حد زیادی به فشار تزریق بستگی دارد. در سیستم های نسل سوم 2000 بار است. در آینده نزدیک نسل چهارم Common Rail با فشار تزریق 2500 بار وارد تولید خواهد شد.

توربودیزل

یک وسیله موثر برای افزایش قدرت و انعطاف پذیری عملکرد، توربوشارژ موتور است. این امکان را به شما می دهد تا هوای اضافی را به سیلندرها عرضه کنید و بر این اساس منبع سوخت را در طول چرخه عملیاتی افزایش دهید و در نتیجه قدرت موتور را افزایش دهید.

فشار گاز خروجی موتور دیزل 1.5-2 برابر بیشتر از یک موتور بنزینی است که به توربوشارژر اجازه می دهد تا از پایین ترین سرعت ها تقویت موثری داشته باشد و از مشخصه خرابی موتورهای توربو بنزینی - "تأخیر توربو" جلوگیری کند. عدم وجود سوپاپ دریچه گاز در موتورهای دیزلی امکان پرکردن کارآمد سیلندرها را در تمام سرعت ها بدون استفاده از مدار کنترل توربوشارژر پیچیده می دهد.

در بسیاری از اتومبیل ها، یک خنک کننده هوای شارژ شده نصب شده است - یک خنک کننده داخلی، که به شما امکان می دهد پر شدن انبوه سیلندرها را افزایش دهید و قدرت را 15-20٪ افزایش دهید. سوپرشارژ به شما این امکان را می دهد که به همان قدرت موتورهای تنفس طبیعی با جابجایی کمتر دست پیدا کنید که به معنای کاهش وزن موتور است. توربوشارژ، در میان چیزهای دیگر، به عنوان وسیله ای برای خودرو برای افزایش "ارتفاع" موتور عمل می کند - در مناطق کوهستانی مرتفع که موتورهای دیزل جوی هوای کافی ندارند، سوپرشارژ احتراق را بهینه می کند و سختی کار و از دست دادن نیرو را کاهش می دهد. .

در عین حال، یک توربودیزل نیز دارای معایبی است که عمدتاً مربوط به قابلیت اطمینان توربوشارژر است. بنابراین، عمر مفید یک توربوشارژر به طور قابل توجهی کمتر از عمر موتور است. یک توربوشارژر خواسته های سختگیرانه ای را برای کیفیت روغن موتور ایجاد می کند. یک واحد معیوب می تواند به طور کامل به خود موتور آسیب برساند. علاوه بر این، عمر منبع یک توربودیزل به دلیل درجه تقویت بالا تا حدودی کمتر از یک موتور دیزل اتمسفری است. چنین موتورهایی دارای دمای افزایش یافته گازها در محفظه احتراق هستند و برای دستیابی به عملکرد قابل اعتماد پیستون، باید با روغنی که از پایین از طریق نازل های مخصوص تامین می شود خنک شود.

پیشرفت موتورهای دیزلی امروزه دو هدف اصلی را دنبال می کند: افزایش قدرت و کاهش سمیت. بنابراین، تمام موتورهای دیزل مسافربری مدرن دارای توربوشارژ (موثرترین راه برای افزایش قدرت) و Common Rail هستند.

شمع ها وسیله ای هستند که مخلوط سوخت را در محفظه احتراق سیلندرهای موتور مشتعل می کنند. جرقه زدن بسیار مهم است

سیستم الکترونیکی خودرو شامل واحدهای کنترل و حسگرهای متعددی است که در یک شبکه واحد ادغام شده اند