Nowoczesne silniki Diesla do samochodów ciężarowych. Journal of Automotive Engineers Zastosowanie i użytkowanie silników Diesla

Czy zastanawialiście się kiedyś, drodzy kierowcy, dlaczego ekonomiczni Europejczycy najczęściej kupują samochody z silnikami Diesla? W końcu poziom życia i dochód per capita w Europie pozwala ludziom nie myśleć za dużo o kosztach paliwa. Ale pomimo normalnego samopoczucia obywateli Europy, nadal najczęściej kupują oni samochody z silnikami Diesla. Nawiasem mówiąc, powodem jest nie tylko oszczędność paliwa. Tylko ze względu na ekonomię pedantyczni Europejczycy nigdy nie kupiliby hurtowo samochodów z silnikiem Diesla. W rzeczywistości w samej UE wiąże się to z szeregiem innych zalet, jakie mają te pojazdy z silnikami wysokoprężnymi w porównaniu z ich odpowiednikami benzynowymi. Dowiedzmy się razem z przyjaciółmi szczegółowo i jakie są zalety, oprócz oszczędności paliwa, silników Diesla.

1. Silniki Diesla są bardziej ekonomiczne.

Jak wszyscy wiemy od dawna, najważniejszą i znaczącą zaletą każdego silnika wysokoprężnego w porównaniu z odpowiednikami benzynowymi jest jego mniejszy rozmiar. Niskie zużycie oleju napędowego związane jest z jego właściwością przetwarzania tego oleju napędowego na energię. Na przykład taki diesel jednostka napędowa spala paliwo (paliwo) wydajniej, co pozwala mu otrzymać około 45 - 50% całej energii z jednej objętości spalonego paliwa. Silnik benzynowy otrzymuje około 30% energii z tej samej objętości. Czyli 70% benzyny spala się na darmo!!!

Ponadto silniki wysokoprężne mają wyższy stopień sprężania niż silniki benzynowe. A ponieważ czas zapłonu paliwa wpływa na stopień tego sprężenia, odpowiednio okazuje się, że im wyższy stopień sprężania, tym większa sprawność silnika.

Również wszystkie nowoczesne silniki wysokoprężne, ze względu na brak przepustnicy na kolektorze dolotowym, są bardziej wydajne, co było zwykle stosowane i jest stosowane we wszystkich samochodach benzynowych. Pozwala to dieslom (silnikom) uniknąć utraty cennej energii związanej z zasysaniem powietrza, które jest niezbędne do zapłonu paliwa w silnikach benzynowych.

2. Silniki wysokoprężne są bardziej niezawodne niż silniki benzynowe.

W ciągu ostatnich 50 lat silniki wysokoprężne okazały się bardziej niezawodne niż ich odpowiedniki benzynowe. Główną cechą tej jednostki wysokoprężnej jest brak układu zapłonowego w samej maszynie, która działa na wysokie napięcie. W rezultacie okazuje się, że w aucie z silnikiem Diesla nie występują zakłócenia częstotliwości radiowej pochodzące z linii wysokiego napięcia, które często stają się winowajcą problemów z elektroniką samochodową.

Uważa się również, że większość wewnętrznych elementów silnika wysokoprężnego ma dłuższą żywotność i jest to prawda. A wszystko za sprawą wyższego stopnia sprężania, gdzie elementy takiego diesla są już początkowo trwalsze.

Z tego ważnego powodu na świecie jest tak wiele samochodów z silnikiem Diesla o zbliżonym przebiegu, a nie tak wiele samochodów z silnikiem benzynowym o takim samym przebiegu.

Silniki Diesla mają tak naprawdę jedną istotną wadę, która kiedyś prześladowała wszystkich fanów mocnych samochodów. Rzecz w tym, że silniki wysokoprężne starej generacji na każdy litr pojemności silnika miały (wydawały) bardzo małą moc. Ale ku naszemu szczęściu inżynierowie rozwiązali ten problem wraz z pojawieniem się na rynku samochodów z turbinami. W rezultacie prawie wszystkie nowoczesne silniki wysokoprężne są dziś wyposażone w turbiny, które pozwalają im dorównać (a czasem nawet przewyższyć) ich odpowiedniki benzynowe pod względem mocy. W szczególności, wraz z rozwojem nowych technologii w nowoczesnych silnikach Diesla, inżynierom udało się zminimalizować prawie wszystkie jego niedociągnięcia, które nękały te silniki Diesla przez długi czas.

3. Silnik wysokoprężny spala paliwo automatycznie.

Kolejną główną zaletą wszystkich silników Diesla jest to, że samochody z silnikiem Diesla niejako automatycznie spalają paliwo w sobie, nie wydając na to żadnej dodatkowej energii. Przypominamy naszym czytelnikom, że pomimo faktu, że silnik wysokoprężny wykorzystuje cykl czterosuwowy (wlot, sprężanie, spalanie i wydech), spalanie oleju napędowego zachodzi jakby spontanicznie bezpośrednio w silniku z wysokiego stopnia sprężania. do tego samego spalania paliwa potrzebne są (wymagane) świece zapłonowe, które są stale pod wysokim napięciem i wytwarzają iskrę, która zapala benzynę w komorze spalania.

W silnikach wysokoprężnych nie ma potrzeby stosowania świec zapłonowych, nie są też potrzebne przewody wysokiego napięcia i tak dalej. składniki. Z tego powodu koszty utrzymania pojazdów z silnikami Diesla są znacznie niższe w porównaniu z tymi samymi pojazdami benzynowymi, w których okresowo trzeba wymieniać świece zapłonowe, przewody wysokiego napięcia i inne powiązane elementy.

4. Koszt oleju napędowego jest porównywalny z kosztem tej samej benzyny, a nawet niższy.

Pomimo faktu, że w Rosji koszt oleju napędowego jest prawie na tym samym poziomie co cena benzyny, należy zauważyć, że koszt oleju napędowego w wielu krajach świata, w tym w Europie, jest zauważalnie niższy w porównaniu z naszym krajem niż ta sama benzyna. Oznacza to, że okazuje się, że oprócz zmniejszonego zużycia paliwa, właściciele tych samochodów z silnikiem Diesla w innych krajach świata wydają znacznie mniej pieniędzy na olej napędowy niż inni właściciele pojazdów benzynowych.

Ale nawet przy założeniu, że w naszym kraju olej napędowy kosztuje tyle samo co benzyna (lub nawet drożej), przewaga pod względem tej samej wydajności tych samochodów z silnikiem Diesla jest dla wielu oczywista. W końcu rezerwa mocy samochodu na pełnym zbiorniku oleju napędowego jest znacznie większa niż w tym samym samochodzie wyposażonym w benzynową jednostkę napędową.

5. Niższy koszt posiadania.

Oczywiście trudno dyskutować z taką przewagą (posiadanie samochodu z silnikiem benzynowym), ponieważ w niektórych przypadkach koszt konserwacji i naprawy samochodów z silnikiem Diesla może znacznie przekroczyć koszt utrzymania (konserwacji) samochodów benzynowych. I jest to fakt niezaprzeczalny i udowodniony. Ale z drugiej strony, jeśli weźmiemy pod uwagę koszty całkowite, to łączny koszt posiadania samochodu z silnikiem Diesla jest znacznie niższy niż koszt posiadania tego samego odpowiednika z silnikiem benzynowym. Zwłaszcza na tych światowych rynkach samochodowych, na których występuje zwiększony popyt na samochody z silnikami wysokoprężnymi. Wyjaśnijmy naszym czytelnikom, że faktem jest, że w kosztach posiadania samochodu zawsze należy uwzględnić na rynku używanym zarówno specyficzną utratę ceny rynkowej samochodu, jak i naturalne zużycie wszystkich części samochodowe podczas eksploatacji pojazdu (pojazdu). Z reguły samochody z silnikiem Diesla tracą na wartości znacznie mniej (i wolniej) niż te same benzynowe odpowiedniki. Ponadto, ze względu na większą trwałość części do silników diesla, samochody te charakteryzują się dłuższą żywotnością, co w naturalny sposób pozwala wydać na nie znacznie mniej pieniędzy.

Można więc powiedzieć, że w dłuższej perspektywie (od 5 lat wzwyż) posiadanie samochodu z silnikiem Diesla jest bardziej opłacalne niż samochodu z jednostką benzynową. To prawda, przyjaciele tutaj, należy zauważyć, że koszt samochodów z silnikiem Diesla jest zwykle znacznie wyższy niż samochodów benzynowych. Ale jeśli w przyszłości będziesz posiadał taki samochód z silnikiem Diesla przez długi czas i przejeżdżasz nim 20 000 - 30 000 tys.

6. Samochody z silnikiem Diesla są bezpieczniejsze.

Na przestrzeni lat udowodniono, że olej napędowy jest znacznie bezpieczniejszy niż ta sama benzyna z kilku powodów. Po pierwsze olej napędowy jest mniej podatny na szybki i łatwy zapłon (zapłon) w porównaniu z benzyną. Na przykład ten sam olej napędowy z reguły nie zapala się pod wpływem źródła wysokiej temperatury.

Po drugie, olej napędowy nie wydziela niebezpiecznych oparów, jak ta sama benzyna. W rezultacie prawdopodobieństwo zapłonu oparów oleju napędowego, które może spowodować pożar samochodu, jest znacznie mniejsze w pojazdach z silnikiem Diesla niż w tych samych benzynowych.

Wszystkie te czynniki sprawiają, że pojazdy z silnikami wysokoprężnymi są znacznie bezpieczniejsze na drogach całego świata niż pojazdy benzynowe. Na przykład w razie wypadku.

7. Spaliny samochodów z silnikiem Diesla zawierają mniej tlenku węgla niż benzyna.

Od samego początku pojawienia się tych turbin inżynierowie borykali się z pewnym problemem, który wiązał się z mocą tych turbosprężarek. Z reguły sam wirnik turbiny obraca się z powodu energii otrzymanej ze spalin samochodu. Jeśli porównamy ze sobą samochody benzynowe i wysokoprężne, to turbiny w silnikach wysokoprężnych pracują znacznie wydajniej, ponieważ w samochodzie z silnikiem Diesla ilość wytwarzanych spalin w przeliczeniu na objętość jest znacznie większa niż w jednostce benzynowej. Z tego powodu turbosprężarka(i) silnika wysokoprężnego dostarcza(ją) maksymalną moc znacznie szybciej i wcześniej niż samochody benzynowe. Oznacza to, że już przy niskich obrotach zaczynają odczuwać maksymalną moc maszyny i jej moment obrotowy.

9. Silniki Diesla bez dodatkowych modyfikacji mogą być zasilane paliwem syntetycznym.

Kolejną dużą zaletą silników Diesla jest możliwość pracy na paliwie syntetycznym bez znaczących zmian w konstrukcji jednostki napędowej. W rzeczywistości silniki benzynowe mogą być również zasilane paliwami alternatywnymi. Ale do tego potrzebują znaczących zmian w konstrukcji samej jednostki napędowej. W przeciwnym razie silnik benzynowy zasilany paliwami alternatywnymi po prostu szybko ulegnie awarii.

Obecnie eksperymentuje z biobutanolem (paliwem), który świetnie pasuje jako syntetyczne biopaliwo do wszystkich samochodów benzynowych. Ten rodzaj paliwa prawdopodobnie nie spowoduje żadnych znaczących szkód w samochodach benzynowych bez żadnych zmian w konstrukcji silnika.

Bardzo często w samochodach. Wiele modeli ma co najmniej jedną opcję w gamie silników. I to bez uwzględnienia ciężarówek, autobusów i sprzętu budowlanego, gdzie są używane wszędzie. Następnie zastanawiamy się, czym jest silnik wysokoprężny, konstrukcja, zasada działania, cechy.

Definicja

Jednostka ta, której działanie opiera się na samozapłonie rozpylonego paliwa w wyniku ogrzewania lub sprężania.

Cechy konstrukcyjne

Silnik benzynowy ma takie same elementy konstrukcyjne jak silnik wysokoprężny. Podobny jest również schemat funkcjonowania całości. Różnica polega na procesach powstawania mieszanki paliwowo-powietrznej oraz jej spalania. Ponadto silniki Diesla są bardziej wytrzymałymi częściami. Wynika to z około dwukrotnego stopnia sprężania silników benzynowych (19-24 w porównaniu z 9-11).

Klasyfikacja

Zgodnie z konstrukcją komory spalania silniki wysokoprężne są podzielone na opcje z oddzielną komorą spalania i bezpośrednim wtryskiem.

W pierwszym przypadku komora spalania jest oddzielona od cylindra i połączona z nim kanałem. Po sprężeniu powietrze wpadające do komory typu wirowego zostaje skręcone, co poprawia tworzenie się mieszanki i samozapłon, który rozpoczyna się tam i trwa w komorze głównej. Silniki Diesla tego typu były wcześniej powszechne w samochodach osobowych ze względu na to, że wyróżniały się obniżonym poziomem hałasu oraz dużym zakresem prędkości spośród omówionych poniżej opcji.

We wtrysku bezpośrednim komora spalania znajduje się w tłoku, a paliwo dostarczane jest do przestrzeni nadtłokowej. Ten projekt był pierwotnie używany w wolnoobrotowych silnikach o dużej pojemności. Wyróżniały się wysokim poziomem hałasu i wibracji oraz niskim zużyciem paliwa. Później, wraz z pojawieniem się elektronicznego sterowania i optymalizacji procesu spalania, konstruktorzy osiągnęli stabilną pracę w zakresie do 4500 obr./min. Ponadto zwiększona wydajność, zmniejszony poziom hałasu i wibracji. Wśród środków zmniejszających sztywność pracy znajduje się wieloetapowy wtrysk wstępny. Dzięki temu silniki tego typu rozpowszechniły się w ciągu ostatnich dwóch dekad.

Zgodnie z zasadą działania silniki wysokoprężne dzielą się na czterosuwowe i dwusuwowe, a także silniki benzynowe. Ich cechy omówiono poniżej.

Zasada działania

Aby zrozumieć, czym jest silnik wysokoprężny i co decyduje o jego cechach funkcjonalnych, należy wziąć pod uwagę zasadę działania. Powyższa klasyfikacja tłokowych silników spalinowych opiera się na liczbie suwów wchodzących w skład cyklu roboczego, które wyróżnia się wielkością kąta obrotu wału korbowego.

Dlatego obejmuje 4 fazy.

• Wlot. Występuje, gdy wał korbowy obraca się od 0 do 180°. W tym przypadku powietrze przechodzi do cylindra przez zawór wlotowy otwarty przy 345-355 °. W tym samym czasie podczas obrotu wału korbowego o 10-15 ° zawór wydechowy jest otwierany, co nazywa się zachodzeniem na siebie.
• Kompresja. Tłok, poruszając się w górę o 180-360°, spręża powietrze 16-25 razy (stopień sprężania), a zawór dolotowy zamyka się na początku cyklu (przy 190-210°).
• Przepływ pracy, rozszerzenie. Występuje w temperaturze 360-540°. Na początku suwu, aż tłok osiągnie górny martwy punkt, paliwo jest wtryskiwane do gorącego powietrza i zapalane. Jest to cecha silników wysokoprężnych, która odróżnia je od silników benzynowych, w których występuje wyprzedzenie zapłonu. Powstałe produkty spalania popychają tłok w dół. W tym przypadku czas spalania paliwa jest równy czasowi jego podawania przez dyszę i trwa nie dłużej niż czas trwania suwu roboczego. Oznacza to, że podczas procesu roboczego ciśnienie gazu jest stałe, w wyniku czego silniki Diesla rozwijają większy moment obrotowy. Ważną cechą takich silników jest również konieczność zapewnienia nadmiaru powietrza w cylindrze, ponieważ płomień zajmuje niewielką część komory spalania. Oznacza to, że proporcja mieszanki paliwowo-powietrznej jest inna.
• Uwolnienie. Przy 540-720 ° obrotu wału korbowego otwarty zawór wydechowy, tłok poruszający się w górę wypiera spaliny.

Cykl dwusuwowy wyróżnia się skróconymi fazami i pojedynczym procesem wymiany gazu w cylindrze (przedmuchem) zachodzącym między końcem suwu a początkiem sprężania. Gdy tłok porusza się w dół, produkty spalania są usuwane przez zawory wydechowe lub okna (w ścianie cylindra). Później okna wlotowe są otwierane, aby wpuścić świeże powietrze. Gdy tłok się podnosi, wszystkie okna zamykają się i rozpoczyna się kompresja. Na krótko przed osiągnięciem TDC paliwo jest wtryskiwane i zapalane, po czym rozpoczyna się ekspansja.

Ze względu na trudność w czyszczeniu komory wirowej silniki dwusuwowe są dostępne tylko z wtryskiem bezpośrednim.

Wydajność takich silników jest 1,6-1,7 razy wyższa niż charakterystyka czterosuwowego silnika wysokoprężnego. Jej wzrost zapewnia dwukrotnie częstsze wykonywanie uderzeń roboczych, ale jest częściowo ograniczany ze względu na ich mniejszy rozmiar i nadmuch. Ze względu na podwójną liczbę suwów roboczych cykl dwusuwowy jest szczególnie istotny, jeśli nie można zwiększyć prędkości.

Głównym problemem takich silników jest przepłukiwanie ze względu na krótki czas trwania, którego nie można skompensować bez zmniejszenia sprawności poprzez skrócenie skoku. Ponadto nie ma możliwości rozdzielenia powietrza wylotowego i świeżego, przez co część tego ostatniego jest usuwana wraz ze spalinami. Ten problem można rozwiązać, dostarczając zaawansowane okna wywiewne. W takim przypadku gazy zaczynają być usuwane przed oczyszczeniem, a po zamknięciu wylotu butla jest uzupełniana świeżym powietrzem.

Dodatkowo przy zastosowaniu jednego cylindra pojawiają się trudności z synchronizacją otwierania/zamykania szyb, dlatego istnieją silniki (PDP), w których każdy cylinder ma dwa tłoki poruszające się w tej samej płaszczyźnie. Jeden z nich steruje wlotem, drugi wylotem.

Zgodnie z mechanizmem wykonania, czyszczenie dzieli się na szczelinowe (okno) i szczelinowe. W pierwszym przypadku okna służą zarówno jako otwory wlotowe, jak i wylotowe. Druga opcja polega na wykorzystaniu ich jako portów dolotowych, a zawór w głowicy cylindrów służy do wydechu.

Zazwyczaj dwusuwowe silniki wysokoprężne są stosowane w ciężkich pojazdach, takich jak statki, lokomotywy spalinowe, czołgi.

System paliwowy

Wyposażenie paliwowe silników wysokoprężnych jest znacznie bardziej skomplikowane niż w przypadku silników benzynowych. Wynika to z wysokich wymagań dotyczących dokładności podawania paliwa pod względem czasu, ilości i ciśnienia. Główne elementy układu paliwowego - pompa wtryskowa, dysze, filtr.

Powszechnie stosowany jest sterowany komputerowo układ zasilania paliwem (Common-Rail). Ona tryska nim w dwóch ujęciach. Pierwszy z nich jest mały, służący do podniesienia temperatury w komorze spalania (wtrysk wstępny), co zmniejsza hałas i wibracje. Ponadto system ten zwiększa moment obrotowy przy niskich prędkościach o 25%, zmniejsza zużycie paliwa o 20% i zawartość sadzy w spalinach.

Turbodoładowanie

Turbiny są szeroko stosowane w silnikach wysokoprężnych. Wynika to z wyższego (1,5-2) razy ciśnienia gazów spalinowych, które obracają turbinę, co pozwala uniknąć turbodziury poprzez zapewnienie doładowania od niższych obrotów.

Chłodny początek

Można znaleźć wiele recenzji, które w niskich temperaturach Trudność w uruchomieniu takich silników w niskich temperaturach wynika z faktu, że wymaga to większej energii. Aby ułatwić proces, są one wyposażone w podgrzewacz. To urządzenie jest reprezentowane przez świece żarowe umieszczone w komorach spalania, które po włączeniu zapłonu podgrzewają w nich powietrze i działają jeszcze przez 15-25 sekund po uruchomieniu, aby zapewnić stabilność zimnego silnika. Dzięki temu silniki wysokoprężne są uruchamiane w temperaturach -30 ... -25 ° С.

Cechy usługi

Aby zapewnić trwałość podczas eksploatacji, należy wiedzieć, czym jest silnik Diesla i jak go konserwować. Stosunkowo niskie rozpowszechnienie rozważanych silników w porównaniu z silnikami benzynowymi tłumaczy się między innymi bardziej skomplikowaną obsługą.

Przede wszystkim dotyczy to układu paliwowego o dużej złożoności. Z tego powodu silniki wysokoprężne są niezwykle wrażliwe na zawartość wody i cząstek mechanicznych w paliwie, a ich naprawa, podobnie jak całego silnika, jest droższa w porównaniu z benzyną o tym samym poziomie.

W przypadku turbiny wymagania dotyczące jakości oleju silnikowego są również wysokie. Jego zasób wynosi zwykle 150 tys. Km, a koszt jest wysoki.

W każdym razie silniki Diesla należy wymieniać olej częściej niż silniki benzynowe (2 razy zgodnie z normami europejskimi).

Jak wspomniano, silniki te mają problemy z rozruchem na zimno w niskich temperaturach, co w niektórych przypadkach jest spowodowane użyciem nieodpowiedniego paliwa (w zależności od pory roku w takich silnikach stosuje się różne gatunki, ponieważ letnie paliwo zamarza w niskich temperaturach).

Wydajność

Ponadto wielu nie lubi takich cech silników Diesla, jak niższy zakres mocy i prędkości roboczych, wyższy poziom hałasu i wibracji.

Silnik benzynowy jest rzeczywiście zwykle lepszy pod względem osiągów, w tym litrowej mocy, od podobnego oleju napędowego. Silnik danego typu ma jednocześnie wyższą i równą krzywą momentu obrotowego. Wyższy stopień sprężania, który zapewnia większy moment obrotowy, wymusza zastosowanie mocniejszych części. Ponieważ są cięższe, moc jest zmniejszona. Ponadto wpływa to na masę silnika, a co za tym idzie, samochodu.

Mały zakres prędkości roboczych wynika z dłuższego zapłonu paliwa, w wyniku czego nie ma ono czasu na wypalenie się przy dużych prędkościach.

Zwiększony poziom hałasu i wibracji powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia w cylindrze podczas zapłonu.

Za główne zalety silników wysokoprężnych uważa się wyższą przyczepność, wydajność i przyjazność dla środowiska.

Tyagovity, czyli wysoki moment obrotowy przy niskich prędkościach, tłumaczy się spalaniem paliwa podczas jego wtrysku. Zapewnia to większą szybkość reakcji i ułatwia efektywne wykorzystanie mocy.

Opłacalność wynika zarówno z niskiego zużycia, jak i z faktu, że olej napędowy jest tańszy. Ponadto możliwe jest stosowanie olejów ciężkich niskiej jakości, ponieważ nie ma ścisłych wymagań dotyczących lotności. A im cięższe paliwo, tym wyższa sprawność silnika. Wreszcie, silniki wysokoprężne pracują na ubogich mieszankach w porównaniu z silnikami benzynowymi i przy wysokim stopniu sprężania. Ten ostatni zapewnia mniejsze straty ciepła ze spalinami, czyli większą wydajność. Wszystkie te środki zmniejszają zużycie paliwa. Diesel dzięki temu wydaje o 30-40% mniej.

Przyjazność dla środowiska silników Diesla tłumaczy się tym, że ich spaliny mają niższą zawartość tlenku węgla. Osiąga się to poprzez zastosowanie kompleksowych systemów czyszczących, dzięki którym silnik benzynowy spełnia obecnie te same normy środowiskowe, co silnik Diesla. Silnik tego typu był wcześniej pod tym względem znacznie gorszy od benzyny.

Aplikacja

Jak wynika z tego, czym jest silnik wysokoprężny i jakie są jego właściwości, takie silniki są najbardziej odpowiednie w przypadkach, w których wymagana jest wysoka przyczepność przy niskich obrotach. Dlatego są wyposażone w prawie wszystkie autobusy, ciężarówki i sprzęt budowlany. Jeśli chodzi o pojazdy prywatne, wśród nich takie parametry są najważniejsze dla SUV-ów. Ze względu na wysoką sprawność modele miejskie są również wyposażone w te silniki. Ponadto są wygodniejsze w zarządzaniu w takich warunkach. Świadczą o tym jazdy próbne z silnikiem Diesla.

Umowa dotycząca korzystania z materiałów serwisu

Prosimy o korzystanie z prac opublikowanych w serwisie wyłącznie w celach osobistych. Publikowanie materiałów na innych stronach jest zabronione.
Ta praca (i wszystkie inne) jest dostępna do pobrania bezpłatnie. W myślach możesz podziękować jego autorowi i pracownikom serwisu.

Wyślij swoją dobrą pracę w bazie wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy korzystają z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Wam bardzo wdzięczni.

Podobne dokumenty

Paliwo do silników Diesla, budowa i działanie układu zasilania olejem napędowym i powietrzem, układu wydechowego spalin, wysokociśnieniowej pompy paliwowej, wtryskiwaczy. Paliwo do silników gazowych, budowa i działanie układów zasilania silników gazowych.

streszczenie, dodano 29.01.2010


Ogólne zasady eksploatacji lokomotyw spalinowych. Idealny cykl Carnota. Schematy urządzenia, zasady działania i schematy indykatorowe czterosuwowego silnika wysokoprężnego. Opcje doładowania oleju napędowego i cylindrów. Skład ropy naftowej. Schemat obrotowej dmuchawy powietrza.

praca semestralna, dodano 27.07.2013


Charakterystyka głównych układów pomocniczych silników ZS - paliwowego, wodnego i olejowego. Powołanie filtrów do wstępnego, zgrubnego i dokładnego oczyszczania paliwa. Projektowanie urządzeń do pobierania, oczyszczania powietrza i odprowadzania spalin.

streszczenie, dodano 27.07.2013


Urządzenie i cel układu zasilania silnika KamAZ-740. Główne mechanizmy, podzespoły i awarie układu zasilania silnika, jego obsługa i naprawy bieżące. System uwalniania wypełnionych gazów. Zgrubne i dokładne filtry paliwa.

streszczenie, dodano 31.05.2015


Przeznaczenie układu zasilania silnika Diesla. Metody, środki i urządzenia do diagnozowania układu zasilania silnika spalinowego samochodów ciężarowych. Zasada działania turbosprężarki. Konserwacja i naprawa samochodów ciężarowych.

praca semestralna, dodano 04.11.2015


Układ zasilania silnika Diesla. Dokładny filtr paliwa i dopływ powietrza do silnika wysokoprężnego KAMAZ-740. Główne możliwe usterki w systemie, sposoby ich eliminacji. Wykaz prac podczas konserwacji, mapa technologiczna.

test, dodano 12.09.2012


Główne wymiary statku. Charakterystyka techniczna sprzętu. Fizyczne i chemiczne wskaźniki paliwa. Analiza zużycia ropy i wody. System gaśniczy na dwutlenek węgla. Diagnostyka Diesla. Automatyczny system rozpylania wody.

raport z praktyki, dodano 17.03.2016

Silniki wysokoprężne do pojazdów użytkowych muszą jak żadne inne spełniać stale rosnące wymagania środowiskowe. Główny zakres mocy silników stosowanych w ciężkich samochodach ciężarowych wynosi od 250 do 500 KM. i więcej. Wszyscy producenci samochodów ciężarowych wolą stosować serie silników, które są ujednolicone pod względem konstrukcji i rozmiarów cylindrów. Mercedes ma sześcio- i ośmiocylindrowe silniki widlaste z cylindrami o pojemności około 2 litrów każdy. Sześciocylindrowe silniki w kształcie litery V rozwijają moc od 320 do 456 KM. w zależności od modyfikacji. DAF ma jeszcze szerszą gamę silników – moc silników rzędowych o pojemności skokowej 12,6 litra – od 340 do 530 KM. w zależności od modyfikacji.

Jednym z czynników, od których zależy moc silnika spalinowego, jest zużycie powietrza. Turbosprężarka to niezawodne, sprawdzone narzędzie do precyzyjnej regulacji przepływu powietrza. Aby uzyskać pożądaną moc, konieczne jest podanie ściśle odmierzonej ilości paliwa do określonej ilości powietrza. Im wyższe ciśnienie w komorze spalania, tym większa moc silnika. Maksymalna wartość mocy w tym przypadku jest ograniczona jedynie dopuszczalnym ciśnieniem w komorze spalania silnika o zapłonie samoczynnym.

Brzmi prosto i tak naprawdę wszystko było bardzo łatwe do momentu, kiedy weszły w życie normy środowiskowe Euro 1 i inne normy dotyczące toksyczności spalin (EG). Faktem jest, że wraz ze wzrostem wartości ciśnienia w komorze spalania wzrasta temperatura spalania oraz wzrasta zawartość tlenków azotu (NOx) w spalinach. I odwrotnie, im niższe ciśnienie w komorze spalania, tym niższa temperatura i wyższa zawartość węglowodorów (CH) w spalinach. Zwiększa to ilość tlenku węgla CO i sadzy, których zawartość tradycyjnie wyraża się w częściach na milion (Parts per Million, PM) lub mg/m 3 . Aby zmniejszyć zawartość toksycznych składników w spalinach, konstruktorzy silników zwiększają ilość powietrza w mieszance paliwowo-powietrznej. Idealnie niską toksyczność spalin uzyskuje się, gdy do komory spalania dostaje się o 20% więcej powietrza niż paliwa. Już dziś można uwzględnić wszystkie te czynniki, a także zmniejszyć zużycie paliwa, stosując elektroniczny wtrysk paliwa pod wysokim ciśnieniem. Elektroniczny układ wtrysku dokładnie kontroluje jego start, czas trwania i inne parametry.

Zawartość NOx i CH w spalinach zależy bezpośrednio od parametrów procesu pracy w silniku. Przykładem może tu być choćby fakt, że w wyniku zwiększenia początku wtrysku o 1° wzdłuż kąta obrotu wału korbowego zawartość NOx w spalinach może wzrosnąć o 5%, a zawartość CH może wzrosnąć o 15%. (Oprócz konstruktywnych metod zmniejszania toksyczności spalin istnieją różne metody wtórnej obróbki spalin - zastosowanie katalizatorów, filtrów cząstek stałych, recyrkulacji spalin i obniżenia temperatury powietrza dolotowego, ale nie będziemy tego rozważać w w tym artykule.) Konstruktorzy silników często biorą pod uwagę tak złożone zależności przy ich opracowywaniu: starannie dobiera się kształt komory spalania, od której w dużej mierze zależy toksyczność spalin i zużycie paliwa, dobiera się optymalną objętość i wymiary cylindrów.

Od koparek po wahadłowce

Cometto wprowadziło na rynek kilka nowych naczep do przewozu towarów wielkogabarytowych. Model 61MS wyposażony jest w sześć rzędów osi po 8 kół w każdej. Ta naczepa ma ładowność 183 t. Została zaprojektowana do transportu elementów elektrowni. Przypomnijmy, że wcześniej firma wyprodukowała model x64dah/2530 do transportu turbin, który był używany w połączeniu z ciężarówką 6x4. Platformę naczepy 61MS można wydłużyć z 14 m do 29 m. Naczepę z płaską podłogą XA4TAH/36 można również wydłużyć z 13 m do 36 m. Model ma maksymalną ładowność 52 t i jest przeznaczony do transportować łopaty turbin.

Dwa inne modele włoskiej firmy Cometto służą do transportu sprzętu budowlanego. R04 o ładowności 48 ton został zaprojektowany specjalnie do transportu ciężkiego sprzętu do robót ziemnych. Model ZS4EAH o ładowności 81 ton umożliwia również transport dużych konstrukcji budowlanych.

Niemiecka firma Doll Fahrzeugbau poszerzyła swoją ofertę o trzy przyczepy niskopodłogowe z wyjmowaną gęsią szyją. T4H-S3 to czteroosiowa naczepa do przewozu dużych urządzeń drogowych takich jak kruszarki do kamienia. Model T3H-S3 to trzyosiowa naczepa ze specjalnym połączeniem platformy ładunkowej z podwoziem. Taka konstrukcja pozwala na przystosowanie naczepy do przewozu różnorodnych towarów. Model dwuosiowy D2P-O z czterema przegubowymi osiami i naciskiem na oś 12 t jest wyposażony w układ kierowniczy o kącie skrętu 60°. Wszystkie przyczepy o dużej ładowności wyposażone są w elektronicznie sterowane hydraulicznie osie skrętne, zawieszenia pneumatyczne lub hydrauliczne.

Powstaje wówczas seria silników o szerokim zakresie mocy, różniących się liczbą cylindrów. Na przykład w przypadku silników Scania objętość takiego cylindra wynosi 1,95 litra. Z tych cylindrów składają się obecnie produkowane sześciocylindrowe silniki rzędowe i ośmiocylindrowe silniki w kształcie litery V. Szwedzka firma uważa takie cylindry za nie tylko optymalne, ale także uniwersalne, dlatego planuje wyprodukować pięciocylindrowy silnik o pojemności roboczej 9,75 litra. Najwyraźniej z tego powodu Scania opracowała mniejszy cylinder, aby uzyskać sześciocylindrowy silnik o pojemności skokowej prawie 10 litrów. Aby sprostać zapotrzebowaniu na silniki o mocy od 250 do 500 KM. i więcej, konieczne stało się stworzenie trzech rozmiarów silników o optymalnym zużyciu paliwa, zwiększonej mocy i trwałości oraz niskiej toksyczności spalin. Wydaje się, że silniki dwóch producentów (Mercedesa i Scanii), które produkują linie modelowe silników z tymi samymi komorami spalania, nie będą miały problemów z realizacją planu.

Volvo i IVECO skupiają się również na stworzeniu serii silników w trzech zakresach mocy z jak największą liczbą ujednoliconych części. Obecnie istnieją tylko dwie możliwości przesunięcia granic możliwości silnika. Jeden jest oferowany przez Scanię i Volvo jako turbodoładowany napęd mieszany, drugi przez IVECO jako turbosprężarka o zmiennej geometrii. Napęd turbokomponentowy składa się z dwóch turbin ustawionych szeregowo w kierunku spalin. Taka konstrukcja pozwala na pełniejsze wykorzystanie energii resztkowej spalin. Turbiny nie tylko pompują świeży ładunek do komory spalania, ale także mają kinematyczne połączenie z kołem zamachowym, obracając wał korbowy silnika. To rozwiązanie techniczne pozwala zdaniem Scanii na zwiększenie sprawności i mocy silnika bez zwiększania ciśnienia w komorze spalania do 30...40 KM. Turbosprężarka o zmiennej geometrii pozwala na uzyskanie dużego momentu obrotowego ze stosunkowo małego silnika.

Nie opracowano jeszcze innych metod zwiększania mocy nowoczesnych silników bez zasadniczej zmiany konstrukcyjnej.

Stosowanie silników Diesla

Po wynalezieniu Diesla, jego silnik, który przeszedł pewne zmiany na przestrzeni stu lat, stał się najbardziej popularnym i praktycznym w różnych dziedzinach działalności. Jego główną cechą była wysoka wydajność i oszczędność.
Obecnie używany jest silnik wysokoprężny:

na stacjonarnych jednostkach napędowych;

na ciężarówkach i samochodach osobowych;

na ciężkich ciężarówkach;

do sprzętu rolniczego / specjalnego / budowlanego;

na lokomotywach i statkach.

Diesle mogą mieć konstrukcję rzędową i V-kształtną. Działają bez problemów z układem napowietrzania.

Ustawienia główne

Podczas pracy silnika ważne są następujące parametry:

moc silnika;

specyficzna moc;

ekonomiczna i jednocześnie niezawodna praca;

praktyczny układ w komorze zasilającej;

komfort i kompatybilność z otoczeniem.

Z dziedziny działalności, w której używany jest silnik wysokoprężny, zmieni się jego konstrukcja wewnętrzna.

Zastosowanie silnika Diesla

Stacjonarne jednostki napędowe
Prędkość robocza, w jednostkach stacjonarnych, jest zwykle stała, więc silnik i układ napędowy muszą ze sobą współpracować w trybie stałym. W zależności od intensywności obciążenia dopływ paliwa jest sterowany przez regulator obrotów wału korbowego w celu utrzymania zadanej prędkości. W stacjonarnych jednostkach napędowych najczęściej stosuje się urządzenia wtryskowe z mechanicznym regulatorem. Czasami silniki do samochodów osobowych i ciężarowych mogą być również używane jako stacjonarne, ale tylko z odpowiednio skonfigurowanym regulatorem.

Samochody osobowe i lekkie ciężarówki

Samochody osobowe wykorzystują szybkie silniki wysokoprężne, tj. zdolne do rozwijania wysokiego momentu obrotowego w szerokim zakresie prędkości wału korbowego. Szeroko stosowany jest tutaj elektronicznie sterowany układ wtryskowy Common Rail. Elektronika odpowiada za wtrysk określonej ilości paliwa, dzięki czemu następuje całkowite spalanie, zwiększona moc i wydajność. W Europie samochody osobowe z silnikiem Diesla są wyposażone w układy wtrysku paliwa, ponieważ zużywają mniej paliwa niż silniki z dzieloną komorą spalania (o 15-20%).

Skutecznym systemem zwiększania mocy silnika jest turbodoładowanie. Turbosprężarka służy do doładowania we wszystkich trybach pracy silnika.

Ograniczenie norm toksyczności spalin (EG) oraz wzrost mocy zapewniły zastosowanie wysokociśnieniowych układów wtrysku paliwa. Ograniczenia dotyczące zawartości szkodliwych substancji w spalinach doprowadziły do ​​ciągłego doskonalenia konstrukcji silników Diesla.

ciężkie ciężarówki

Głównym kryterium jest tutaj wydajność, dlatego w samochodach ciężarowych stosuje się silniki wysokoprężne z układem bezpośredniego wtrysku paliwa. Prędkość wału korbowego osiąga tutaj 3500 obr./min. Silniki te podlegają również surowym przepisom dotyczącym spalin, co wskazuje na kontrolę i wysokie wymagania jakościowe dla istniejącego układu, jak również dla rozwoju nowych.

Maszyny budowlane specjalne/rolnicze

Diesel otrzymał tutaj najszersze zastosowanie. Głównymi kryteriami były tutaj nie tylko wydajność, ale także niezawodność, prostota i łatwość konserwacji. Moc i hałas nie mają takiego samego znaczenia, jak na przykład w przypadku samochodów osobowych z silnikiem Diesla. W maszynach specjalnych / rolniczych stosowane są silniki Diesla o różnych pojemnościach. Najczęściej w takich maszynach stosuje się mechaniczny układ wtrysku paliwa, a także prosty układ chłodzenia powietrzem.

lokomotywy

Podobieństwo silników lokomotyw do silników okrętowych wskazuje na ich niezawodność i wieloletnią eksploatację. Mogą jeździć na paliwie gorszej jakości. Mogą mieć różne rozmiary, od silników do ciężkich samochodów ciężarowych po średniej wielkości statki.

Wymagania dotyczące tego zależą od zakresu morskiego silnika wysokoprężnego. W przypadku łodzi morskich i sportowych stosuje się silniki wysokoprężne o dużej mocy (tutaj stosowane są silniki czterosuwowe o prędkości obrotowej wału korbowego do 1500 obr./min, z maksymalnie 24 cylindrami). Silniki dwusuwowe są ekonomiczne i służą do długotrwałej eksploatacji. Te wolnoobrotowe silniki mają najwyższą sprawność do 55%, są zasilane olejem opałowym i wymagają specjalnego przeszkolenia na pokładzie. Olej opałowy musi być podgrzany (do ok. 160 C) - wówczas lepkość oleju opałowego spada i można go wykorzystać do obsługi filtrów i pomp.
Średniej wielkości statki korzystają z silników Diesla, które pierwotnie zostały stworzone dla ciężkich pojazdów. Ostatecznie jest to silnik, który został dostrojony i dostrojony do jego zastosowania i nie wymaga dodatkowych kosztów rozwoju.

Diesle wielopaliwowe

Dziś te silniki nie są już istotne, ponieważ nie przechodzą kontroli jakości spalin i nie mają niezbędnych właściwości (doskonałość i moc). Zostały zaprojektowane do specjalnych zastosowań w obszarach o przerywanym zasilaniu paliwem i mogły być zasilane olejem napędowym, benzyną lub innymi substytutami.

Parametry porównawcze

Korzystając z poniższej tabeli, możesz porównać główne parametry silników Diesla i benzynowych.

Rodzaj układu wtrysku	Znamionowa prędkość obrotowa wału korbowego (min)	Stopień sprężania	Średnie ciśnienie (bar)	Moc właściwa (kW/l)	Ciężar właściwy (kg/kW)	Jednostkowe zużycie paliwa (g/kWh)
Dla samochodów osobowych:
Wolnossący(3)
Zasysane(3)
Wolnossący(4)
Doładowany(4,5)
Dla ciężarówek
Wolnossące (4)
Zasysane (4)
Doładowany (4,5)
Do maszyn budowlanych i specjalnych/rolniczych	1000…3600	16…20	7…23	6…28	1…10	190…280
Do lokomotyw spalinowych
Morski, 4-suwowy
Morski, 2-suwowy
Silniki benzynowe
Do samochodów
Naturalnie zasysane
Z sprężonym powietrzem
Dla ciężarówek

Zalety i wady diesla

Obecnie silniki Diesla mają sprawność do 40-45%, duże silniki ponad 50%. Ze względu na swoje właściwości olej napędowy nie ma ścisłych wymagań paliwowych, co pozwala na stosowanie olejów ciężkich. Im cięższe paliwo, tym wyższa sprawność silnika i jego kaloryczność.

Silnik wysokoprężny nie może rozwijać dużych prędkości - paliwo nie ma czasu na wypalenie się w cylindrach, a zapłon wymaga czasu. Wykorzystuje drogie części mechaniczne, przez co silnik jest cięższy.

Podczas wtrysku paliwa następuje spalanie. Przy niskich obrotach silnik zapewnia wysoki moment obrotowy, dzięki czemu samochód jest bardziej responsywny i responsywny niż samochód napędzany benzyną. Dlatego silnik Diesla jest instalowany w większej liczbie ciężarówek, a ponadto jest bardziej ekonomiczny.
W przeciwieństwie do silnika benzynowego, diesel ma mniej tlenku węgla w spalinach. Co jest dobre dla środowiska. W Rosji stare i nieuregulowane ciężarówki i autobusy najbardziej zanieczyszczają atmosferę.

Olej napędowy jest nielotny, to znaczy słabo odparowuje, więc prawdopodobieństwo pożaru oleju napędowego jest znacznie mniejsze, zwłaszcza że nie wykorzystuje iskry zapłonowej, w przeciwieństwie do benzyny.