Дизельний двигун пристрій та принцип. Дизельні двигуни

23.06.2020

Опис конструкції

Дизельний двигун - це двигун із зворотно-поступальним рухом поршнів, що має таку ж базову конструкцію та робочий цикл, що й бензиновий двигун. Головна відмінність між дизельним двигуном та бензиновим двигуном полягає у використовуваному паливі та способі займання палива для забезпечення його згоряння.

Робота

У дизельних двигунах для запалювання повітряно-паливної суміші камери згоряння використовується теплота стиснення. Таке запалювання виконується з використанням високого тиску стиснення та дизельного палива, що впорскується в камеру згоряння під дуже високим тиском. Комбінація дизельного палива та високого тиску стиснення забезпечує самозаймання, що дозволяє розпочати цикл згоряння.

Блок циліндрів

Блоки циліндрів дизельного і бензинового двигуна аналогічні один одному, але їх конструкції є деякі відмінності. У більшості дизельних двигунів використовуються циліндрові гільзи, а не циліндри, виконані як частина блоку. При використанні циліндрових гільз може бути виконаний ремонт, що дозволяє експлуатувати двигун протягом тривалого часу. На тих дизельних двигунах, у яких не використовують гільзи циліндрів, стінки циліндра товщі, ніж стінки на бензиновому двигуні з аналогічним робочим об'ємом. Для збільшення опорної поверхні колінчастого валу дизельні двигуни мають важчі і товстіші корінні перемички.

Мокрі гільзи циліндрів

Мокрі гільзи циліндрів, що використовуються в дизельних двигунах, аналогічні використовуваним у бензинових двигунах. Фізичні розміри гільз можуть відрізнятись, щоб відповідати робочим умовам дизельного двигуна.

Колінчастий вал

Колінчастий вал, що використовується в дизельних двигунах, має конструкцію, аналогічну конструкції колінчастого валу на бензинових двигунах, але з двома відмінностями:

Колінчасті вали дизельних двигунів зазвичай ковані, а не литі. Кування робить колінчастий вал міцнішим.
. Шийки колінчастого валу дизельного двигуна зазвичай більше за розміром, ніж шийки колінчастого валу бензинового двигуна.
Збільшення шийок дозволяють колінчастому валу витримувати великі навантаження.

Шатуни

Шатуни, які використовуються в дизельних двигунах, зазвичай виготовляються з кованої сталі. Шатуни дизельних двигунів відрізняються від шатунів бензинових двигунів тим, що кришки зміщені та мають дрібні зуби на поверхні сполучення з шатуном. Конструкція зі зміщенням та дрібними зубами допомагає утримувати кришку на місці та зменшує навантаження на болти шатуна.

Поршні та поршневі кільця

Поршні, що використовуються в дизельних двигунах, призначених для роботи в легких умовах, виглядають аналогічно поршням, які використовуються в бензинових двигунах. Дизельні поршні важчі ніж поршні бензинових двигунів, тому що дизельні поршні зазвичай виготовляються з кованої сталі, а не з алюмінію, і більше внутрішня товщина матеріалу.

Компресійні кільця, що використовуються в дизельних двигунах, зазвичай виготовляються з чавуну і часто покриваються хромом та молібденом, що дозволяє зменшити тертя.

Головка циліндрів

Зовні головка циліндрів дизельного двигуна багато в чому виглядає подібно до головки циліндрів бензинового двигуна. Але є багато внутрішніх конструктивних відмінностей, які роблять дизельні двигуни іншими, оригінальними.

На дизельному двигуні сама головка циліндрів повинна бути набагато міцнішою і важчою, щоб витримати великі теплові навантаження та вплив тиску. Конструкція камери згоряння та повітряні канали на дизельних двигунах можуть бути складнішими, ніж на бензиновому двигуні.

У дизельних двигунах використовуються кілька конструкцій камер згоряння, але дві конструкції найбільш поширені: нерозділена камера згоряння та вихрова камера.

Конструкція з нерозділеною камерою згоряння

Найбільш поширений тип камери згоряння для дизельного двигуна – це нерозділена камера, також відома як камера згоряння з прямим упорскуванням. У нерозділеній конструкції забезпечення турбулентності (завихрення) повітря, що впускається відбувається за рахунок форми каналу впуску повітря. Паливо впорскується прямо в камеру згоряння.

Конструкція з вихровою камерою

У конструкції з вихровою камерою використовуються дві камери згоряння для кожного циліндра. Головна камера з'єднується вузьким каналом з меншою вихровою за розміром камерою. У вихровій камері знаходиться паливна форсунка. Вихрова камера призначена для забезпечення початку процесу згоряння. Повітря, що впускається, вводиться в вихрову камеру через вузький канал. Потім вихрову камеру впорскується паливо, і суміш, що утворюється, спалахує. Після цього палаюча суміш входить у головну камеру згоряння, де закінчує своє горіння, змушуючи поршень переміщатися вниз.

Клапани та сідла клапанів

Клапани дизельного двигуна виготовляються із спеціальних сплавів, які здатні добре працювати при високому теплоутворенні та тиску, характерному для дизельного двигуна. Деякі клапани частково заповнюються натрієм, що допомагає відводити тепло. Великий відсоток тепла передається від головки клапана сідлу клапана. Для забезпечення відповідної теплопередачі особливу увагу слід приділити ширині сідла клапана.

Широке сідло клапана має перевагу, що полягає у здатності передавати більшу кількість тепла. Однак, широке сідло клапана має і велику можливість накопичення відкладів нагару, які можуть спричинити протікання в клапані. Вузьке сідло клапана забезпечує краще ущільнення, ніж широке сідло клапана, але не передає таку кількість тепла. У дизельному двигуні необхідний компроміс між широкими та вузькими сідлами клапанів.

У дизельних двигунах часто використовуються вставні сідла клапанів. Вставки мають перевагу, яка полягає у можливості їх заміни. Вставні сідла клапанів виготовляються із спеціальних металевих сплавів, які витримують вплив тепла та тиску дизельного двигуна.

Система подачі палива

Звичайна конструкція

У звичайній системі подачі дизельного палива витягується паливо з бака, відфільтровується і подається до насоса високого тиску. Паливо під високим тиском доводиться до необхідного тиску і подається до колектора палива, який живить паливні форсунки. Система управління впорскуванням у відповідні моменти часу активізує форсунки, які на ході стиснення поршня впорскують паливо для подальшого згоряння.

Конструкція із загальним паливним колектором ("Common rail")

У дизельних двигунах із загальним паливним колектором використовуються незалежні системи створення тиску палива та впорскування палива. Паливний насос високого тиску витягує паливо від бака та подає його через регулятор тиску до загального колектора палива. Насос високого тиску складається з насоса низького тиску, що перекачує, і камери високого тиску. Упорскування палива керується модулем керування силовим агрегатом (РСМ) та модулем керування форсунками (IDM), який регулює тривалість відкритого стану форсунок залежно від робочих умов двигуна.

У конструкції із загальним паливним колектором рівень токсичності газів, що відпрацювали, значно зменшено і мінімізовано шум при роботі. Все це наслідок більшого керування процесом згоряння. Регулювання тиску палива та фази роботи форсунок управляються ЮМ та РСМ. Також змінена конструкція форсунки, яка тепер дозволяє виконувати попереднє (перед-впорскування) та заключне (пост-впорскування) впорскування палива на різних стадіях ходу стиснення та робочого ходу.

Покращене керування подачею палива дозволяє забезпечувати чистіше, стійкіше згоряння та створювати необхідний тиск у циліндрах. Це впливає зменшення токсичності вихлопу і шуму під час роботи.

Система змазки

Система мастила, що використовується в дизельних двигунах, за принципом дії аналогічна системам бензинових двигунів. Більшість дизельних двигунів мають маслоохолоджувач того чи іншого типу, що допомагає відводити тепло від олії. Олія тече під тиском каналами двигуна і повертається до картера двигуна.

Мастило, що використовується в дизельних двигунах, відрізняється від масла, що використовується в бензинових двигунах. Спеціальна олія необхідна з тієї причини, що при роботі дизельного двигуна відбувається більше забруднення олії, ніж у бензиновому двигуні. Високий вміст вуглецю в дизельному паливі змушує масло, що використовується в дизельних двигунах, змінювати свій колір невдовзі після початку його використання. Повинна використовуватися тільки така моторна олія, яка призначена спеціально для дизельних двигунів.

Система охолодження

Система охолодження дизельного двигуна має більший заправний об'єм, ніж система охолодження бензинового двигуна. Температура всередині дизельного двигуна повинна ретельно контролюватись, тому що для самозаймання палива використовується тепло.

Якщо температура двигуна надто низька, виникають такі проблеми:

Підвищений знос
. Погана економія палива
. Скупчення води та відстою в картері двигуна
. Втрата потужності

Якщо температура двигуна занадто висока, виникають такі проблеми:

Підвищений знос
. Задири
. Детонація
. Прогорання поршнів та клапанів
. Проблеми зі змащенням
. Заклинювання частин, що рухаються
. Втрата потужності

Система впорскування палива

Дизельний двигун працює за принципом самозаймання. Повітря і паливо, що впускається, стискаються в камері згоряння так сильно, що молекули нагріваються і спалахують без допомоги зовнішньої іскри запалювання. Ступінь стиснення дизельного двигуна набагато вищий, ніж ступінь стиснення бензинового двигуна. Значення ступеня стиснення у дизельних двигунах із прямим забором повітря дорівнює приблизно 22:1. Турбодизельні двигуни мають ступінь стиснення у діапазоні 16.5-18.5:1. Створюється тиск стиснення, і температура повітря зростає приблизно з 500 до 800 °С (від 932 °F до 1 472 °F).

Дизельні двигуни можуть працювати тільки із системою впорскування палива. Сумішотворення відбувається тільки у фазі впорскування та згоряння палива.

Наприкінці ходу стиснення паливо впорскується в камеру згоряння, де воно змішується з гарячим повітрям і спалахує. Якість цього процесу згоряння залежить від якості сумішоутворення. Т.к. паливо впорскується настільки пізно, воно не має багато часу для змішування з повітрям. У дизельному двигуні співвідношення "повітря -паливо" постійно підтримується на рівні більше 17:1, таким чином забезпечується згоряння всього палива. За більш детальною інформацією зверніться до публікації "Робота двигуна та його систем".

дата: 14.03.2018

Принцип роботи дизельного двигуна зовсім інший, ніж у двигуна, що працює на бензині. Цим і пояснюється принцип харчування. У двох словах - робота дизельного мотора будується на займанні паливної суміші від сильного стиску, оскільки висока температура викликає її загоряння.

Ремонт дизельних двигунів - справа не така складна, якщо знати, як він влаштований, і на чому побудована робота дизельного двигуна.

Порядок роботи системи дизельного двигуна

Спочатку циліндри дизельного двигуна наповнюються повітрям. Поршні в них рухаються вгору, створюючи дуже високий тиск, від стиснення повітря розжариться до того, що дизельне паливо, змішане з ним, спалахне.

Температура досягає максимального значення, коли поршень закінчує рух нагору, потім дизпаливо впорскується за допомогою форсунки, вона подає його не цівкою, а розпорошує. Далі, через високий рівень нагрівання здавленого повітря, повітряно-горюча суміш вибухає. Тиск через вибух досягає критичної позначки і змушує поршень опускатися вниз. Мовою фізики – відбувається робота.

Система дизельного двигуна влаштована так, що подає пальне в двигун, забезпечуючи одночасно і кілька інших функцій.

Частини системи дизельного двигуна, механізм його дії

Дизель складається з:

баку для пального,
насоса, що підкачує дизпаливо,
фільтрів,
паливного насоса, який подає пальне під високим тиском,
Свічки розжарювання
основна частина двигуна, якою є форсунка.

Насос, що підкачує, відповідає за забір дизельного палива з бака і відправляє його в паливний насос, а сам цей насос для подачі пального під тиском - складається з декількох секцій (їх стільки ж, скільки двигун ДВС має циліндрів - одна секція відповідає за обслуговування одного циліндра).

Пристрій насоса для подачі палива під впливом тиску таке: усередині нього по низу на всю довжину розташовується вал з кулачками, який здійснює обертання від розподільного валу мотора. Кулачки впливають на штовхачі, що змушують функціонувати плунжер (поршень). Піднімаючись, плунжер сприяє тиску пального в циліндрі. Таким чином відбувається виштовхування пального за допомогою ТНВД в ту головну робочу частину двигуна, якою і є форсунка.

Дизельному паливу, що надходить у магістраль, необхідно тиск, щоб просунутися до форсунки для розпилення через неї. Для цього і потрібен поршень – він захоплює пальне внизу та просуває до секційної верхівки. Що надходить під натиском – пальне вже може якісно розпорошуватися в камері згоряння. У цьому насосі сила тиску сягає 2000 атмосфер.

Одна з функцій плунжера - контролювати обсяг подачі дизпалива на форсунку своєю частиною, що рухається, відкриває і закриває канальця всередині нього, ця частина з'єднується з педаллю, що відповідає за подачу газу в салоні машини. Те, наскільки відкриті канали подачі пального та його об'єм – обумовлено кутом, під яким повернутий поршень. Його поворот здійснює рейка, що з'єднується з педаллю газу.

Вгорі насоса, що подає під тиском пальне, розташований клапан, він влаштований так, щоб відкриватися під тиском і закриватися, якщо воно мало. Таким чином, коли поршень внизу, клапан – у закритому положенні, і пальне зі шланга, до якого приєднана форсунка, надходити в насос не може. Тиск, що утворюється в секції, достатньо для впорскування пального в циліндр, тоді паливо і доставляється по шлангу в форсунку, а вона - розпилює його в циліндрі.

Форсунка – призначення та види

Дуже часто ремонт дизельних двигунів пов'язаний з діагностикою роботи форсунок та їх лагодженням або заміною.

Вони бувають двох видів:

керовані механічно
електромагнітні

У керованих механічно - отвір, що розпорошує пальне, відкривається в залежності від сили тиску в шлангу. Її отвір закриває голка, з'єднана з поршеньком на верхівці форсунки. Поки не виник тиск, голка не дозволяє паливу вийти через розпилювач. Коли пальне надходить під натиском, плунжер піднімається і відтягує голку. Отвори розпилювача розкриваються, і пальне вибризкується в циліндр.

У ньому встановлені свічки розжарювання, що займають пальне з повітрям. Вони розжарюють повітря в спеціалізованому відсіку, перш ніж він опиниться в циліндрі. По суті, свічки тільки полегшують запуск ДВС, оскільки перед попаданням в циліндр повітря вже достатньої температури. Саме тому, коли на вулиці тепло, або якщо мотор ще не охолонув після вимкнення запалювання, його запуск відбувається і без участі свічок, а коли холодно – це неможливо.

Оснащений електромагнітними форсунками дизель – найсучасніший варіант. У такому разі - в насосі, що подає паливо, відсутні для кожного циліндра своя секція, а шланг - один на всі форсунки, і забезпечує потрібний тиск і впорскування пального відразу у всі форсунки циліндрів ДВС.

При цій системі ДВС – на форсунки впливають електричні імпульси, що надходять від блоку керування автомобілем: їх клапани, що відкривають та закривають виходи для упорскування пального – електромагнітні. Сам блок керування мотором зчитує інформацію зі спеціальних датчиків, а потім дає команду електромагнітному управлінню форсунками.

Така система подачі палива в дизельний двигун ще й набагато економічніша.

Форсунки почали використовувати у виробництві моторів ще у тридцятих роках XX століття, їх встановлювали спочатку на авіамотори, потім почали застосовувати у двигунах гоночних машин. А масове застосування в автомобілебудуванні вони отримали лише сімдесяті-вісімдесяті роки минулого століття. Тому послужили паливну кризу та усвідомлення необхідності заощадження природи: щоб зробити авто більш потужними – спеціально перезбагачували повітряно-паливну суміш, але це призводило до збільшення витрати пального та надлишку продуктів згоряння у газових вихлопах автомобілів. І в 1967-му проблему було вирішено – тоді і було винайдено електромагнітну форсунку, в якій упорскування здійснюється електронною командою. Поза всякими сумнівами, електроніка завжди краща за механіку, оскільки має перед нею масу очевидних переваг.

Розглянемо історію створення, принцип роботи дизельного двигуна, спробуємо розібратися в причинах популярності, його конструктивні особливості, переваги, недоліки та сферу застосування.

Рудольф Дизель зібрав своє дітище 1897 року. Це був плавно працюючий, гранично простий, зручний для експлуатації механізм.

Технічна документація на винахід помістилася на 13 сторінках – Рудольф Дизель намалював та описав на них двигун, названий потім його ім'ям.

Так почалася історія, внаслідок якої тепер ми маємо мільйони вантажівок, легкових автомобілів та кораблів із дизельними моторами.

Принцип роботи дизельного двигуна

І все-таки в чому принцип роботи дизельного двигуна? Принцип роботи дизеля полягає у компресійному займанні палива у камері згоряння при змішуванні з розігрітою повітряною сумішшю.

Подача суміші відбувається окремо – спочатку нагнітається повітря, потім поршень стискає його і у верхній мертвій точці відбувається упорскування палива через форсунку.

Повітря в процесі стиснення розігрівається до 800 º С, паливо надходить тиском до 30 МПа, відбувається самозаймання.

Цей процес супроводжується вібраціями та шумом. Тобто дизель більш шумний в порівнянні з бензиновим двигуном.

Принцип роботи дизельного двигуна дозволяє бути двигунам як двох, так і чотиритактними, але основна маса автомобілів все-таки оснащені чотиритактними двигунами.

У двотактному дизелі, в порівнянні з чотиритактним, зважаючи на інший принцип роботи, суміщення двох тактів, впуску та випуску (продувки).

Двотактний варіант потужніший за аналогічний за обсягом чотиритактний приблизно в півтора рази.

Конструкція дизельного двигуна

Дизельний мотор майже не відрізняється від бензинового – у ньому лише немає системи запалення, а принцип дії дизельного двигуна – підпалив паливної суміші не від свічки запалення, а від нагрітого високим тиском повітря.

Щоправда, високий тиск (до 30 атм.) у камері згоряння передбачає підвищені вимоги до деталей.

За конструкцією камер згоряння дизелі діляться на 3 типи:

Розділена вихрова камера згоряння;
Нерозділена камера згоряння;
Розділена форкамера.

У такому пристрої паливна суміш подається не в основну, а додаткову камеру вихрову.

Вона розташована в головці блоку циліндрів та з'єднана з циліндром через спеціальний канал. Запалення відбувається у вихровій камері, а поширюється на основну камеру.

Нерозділена камера згоряння

При такій конструкції камера знаходиться в поршні, а паливна суміш надходить у порожнину над поршнем.

Цей варіант камери дозволяє знизити витрати палива, але підвищує рівень шуму в процесі роботи двигуна.

Розділена форкамера

Дизельний двигун оснащений вставною форкамерою, вона з'єднана з циліндром каналами малого перерізу.

Розмір та форма каналів впливають на швидкість руху газів під час згоряння палива, при цьому знижується рівень шуму та токсичність, збільшується ресурс.

Будь-який дизельний двигун має особливу паливну систему. Система під великим тиском подає необхідну кількість паливної суміші циліндри. Розглянемо її елементи.

Основні елементи паливної системи

насос високого тиску для подачі палива ();
паливний фільтр;

ТНВД

Насосздійснює подачу палива у форсунки у кількості, що залежить від оборотів, положення регуляторного важеля та показників тиску турбонаддуву.

У сучасних дизелях застосовуються дві системи паливних насосів – рядні (плунжерні) чи розподільні. Детально про насоси.

Дещо інші насоси застосовуються в сучасній системі впорскування, їх називають магістральні.

У системі Common Rail ТНВД закачує паливо до рампи, де підтримується тиск у всіх каналах до форсунок.

Спеціальні форсунки управляються електронікою і в потрібний момент відкриваються для впорскування палива в камеру згоряння. Про цю систему ви можете прочитати.

Паливний фільтр

Фільтр встановлюється виходячи з моделі двигуна. Його функція – виділення та видалення води із солярки та зайвого повітря із системи.

Форсунки

Для подачі паливної суміші в камери згоряння застосовують два типи форсунок – з багатодирчастими та шрифтовими розподільниками.

Розподілником форсунок визначається форма смолоскипа, необхідна більш ефективного процесу займання.

Передпусковий підігрів

Для холодного пуску дизеля використовується передпусковий підігрів. Він забезпечується свічками розжарювання, встановленими у камері згоряння.

При запуску свічки розжарювання розігріваються до 900ºС, підігріваючи повітряну суміш, яка надходить у камеру.

Система підігріву дає можливість безпечно здійснити запуск навіть за найнижчих температур.

Турбонаддув

За допомогою турбонаддуву в дизельних двигунах підвищується потужність та ефективність роботи.

Зі збільшенням подачі повітря забезпечується підвищений тиск в циліндрах, відповідно покращується згоряння суміші, тим самим підвищуючи потужність двигуна.

Для отримання оптимального тиску наддуву на всіх робочих режимах використовується турбонагнітач (турбіна).

Переваги та недоліки дизеля

Переваги

Головна перевага дизеля – у його тяжкості. Він здатний розвивати велику потужність на низьких оборотах, легко переносить навантаження, різкі гальмування та старти.

Другий плюс – економічність. Літр солярки коштує трохи дешевше, ніж літр високоактанового бензину, хоча продавці палива безсоромно зрівнюють його із найдорожчим бензином.

Коефіцієнт корисної дії дизельного двигуна на середніх оборотах доходить до 45 відсотків, а з турбонаддувом - 50, для бензинового движка такі цифри взагалі не реальні. До того ж, дизель витрачає менше палива.

Третій плюс – екологічність. У дизеля нижче токсичність відпрацьованих газів.

Наступна перевага – довговічність та надійність, так як дизпаливо одночасно і мастильний матеріал, що оберігає від зносу вузли двигуна.

Недоліки

Що стосується недоліків, то один із найістотніших – слабка морозостійкість. Літнє паливо стає густим при мінус 5°С, зимове – при мінус 35°С.

Ремонт дизеля та бензинового двигуна за вартістю приблизно рівноцінні, якщо з ладу не вийде ТНВД. У такому разі власник попадає на серйозні гроші. А ламається від вітчизняної солярки найнижчої якості. У свою чергу, хороше імпортне пальне – це вже дещо інша ціна.

Дизельний двигун хороший на малих та середніх швидкостях. Бажання вичавити з нього максимум обертів приносить швидке зношування вузлів і деталей.

А ще авто в дизельному варіанті може коштувати на третину дорожче за бензиновий аналог.

У турбодизеля свої недоліки – ресурс турбокомпресора менший за ресурс самого двигуна. Зазвичай це не більше 150 000 кілометрів. До того ж турбіна висуває підвищені вимоги щодо якості моторної олії.

Та й щодо запаху вихлопів у дизельного двигуна. Можливо, для когось це не критично, але запах є, і при цьому досить неприємний.

Області застосування

В даний час дизельні двигуни використовують:

на важких вантажівках;
на стаціонарних силових установках;
на легкових та вантажних машинах;
на тепловозах та судах;
на сільськогосподарській, спеціальній та будівельній техніці.

Ну ось ви і дізналися що таке дизельний мотор, скільки у нього більших плюсів і невеликих мінусів.

Тепер, знаючи як робота дизельний мотор, ви замислитеся який наступний автомобіль купувати: .

Просто приходьте на сайт!

Давно вже минули часи, коли в індустрії цивільних автомобілів дизельний двигун вважався багато в чому компромісним «меншим братом» бензинових двигунів.

Завдяки особливостям дизельного палива такий тип має ряд очевидних переваг.

Сильні сторони настільки очевидні, що навіть вітчизняні конструктори ламали голову щодо впровадження цієї технології.

Наразі такі мотори мають Газель Next, УАЗ Патріот. Більше того, були спроби встановлення дизельного двигуна на Ниву. На жаль, випуск обмежився невеликими експортними партіями.

Позитивні чинники дозволили дизельному двигуну здобути популярність у кожному з автомобільних сегментів. Йдеться про чотиритактну конфігурацію, оскільки двотактний дизельний двигун не отримав широкого застосування.

Конструкція

Принцип роботи дизельного двигуна полягає у перетворенні зворотно-поступальних рухів кривошипно-шатунного механізму в механічну роботу.

Спосіб приготування та займання паливної суміші – це те, чим відрізняється дизельний двигун від бензинового. У камерах згоряння бензинових моторів, приготовлена заздалегідь паливно-повітряна суміш спалахує за допомогою запаленої іскри, що подається свічкою.

Особливість дизельного двигуна полягає в тому, що суміш утворення відбувається безпосередньо в камері згоряння. Робочий такт здійснюється шляхом упорскування під величезним тиском дозованої порції палива. В кінці такту стиснення реакція нагрітого повітря з дизпаливом призводить до займання робочої суміші.

Двотактний дизельний двигун має вужчу сферу застосування.
Використання одноциліндрового та багатоциліндрового дизелів такого типу має низку конструктивних недоліків:

неефективне продування циліндрів;
підвищена витрата олії при активному використанні;
залягання поршневих кілець в умовах високотемпературної експлуатації та інші.

Двотактний дизельний двигун із протилежним розміщенням поршневої групи має високу первісну вартість та дуже складний в обслуговуванні. Встановлення такого агрегату є доцільним лише на морських суднах. У таких умовах, завдяки невеликим габаритам, малій масі та більшій потужності при ідентичних оборотах та робочому об'ємі, двотактний дизельний двигун більш кращий.

Одноциліндровий агрегат внутрішнього згоряння широко застосовується в домашньому господарстві як електрогенератор, двигун для мотоблоків і самохідних шасі.

Такий тип отримання енергії накладає певні умови на влаштування дизельного двигуна. Він не потребує бензонасоса, свічок, котушки запалювання, високовольтних проводів та інших вузлів, життєво необхідних для нормальної роботи бензинового ДВС.

У нагнітанні та подачі дизпалива беруть участь: паливний насос високого тиску та форсунки. Для полегшення холодного пуску сучасні двигуни використовують свічки розжарення, які попередньо підігрівають повітря в камері згоряння. У багатьох автомобілях у баку встановлюється допоміжний насос. Завдання паливного насоса низького тиску полягає в тому, щоб прокачати паливо від бака до паливної апаратури.

Шляхи розвитку

Інновації дизельного двигуна полягають у еволюції паливної апаратури. Зусилля конструкторів спрямовані на те, щоб досягти точного моменту упорскування та максимального розпилення палива.

Створення паливного «туману» та розподіл процесу упорскування на фази дозволило досягти більшої економічності та підвищення потужності.

Найбільш архаїчні екземпляри мали механічний ТНВД та окрему паливну магістраль до кожної форсунки. Пристрій двигуна і ТА такого типу мали велику надійність і ремонтопридатність.

Подальший шлях розвитку полягав у ускладненні ТНВД дизельного двигуна. У ньому з'явилися моменти впорскування, що змінюються, безліч датчиків і електронне управління процесами. При цьому використовувалися ті самі механічні форсунки. У такому типі конструкції тиск палива, що впорскується, було від 100 до 200 кг/см².

Наступним кроком було впровадження системи Common Rail. У дизельному двигуні з'явилася паливна рампа, де може підтримуватись тиск до 2 тис. кг/см². ТНВД таких моторів стали значно простішими.

Основна конструктивна складність полягає у форсунках. Саме з їх допомогою регулюється момент, тиск та кількість ступенів упорскування. Форсунки акумуляторного типу дуже вимогливі до якості палива. Заповітрювання такої системи призводить до швидкого виходу з ладу її основних елементів. Дизельний двигун з Common rail працює тихо, споживає менше палива та має більшу потужність. За все це доводиться платити меншим ресурсом та вищою вартістю ремонту.

Ще більш технологічною є система із застосуванням насос-форсунок. У ТА такого типу форсунка поєднує у собі функції нагнітання тиску та розпилення палива. Параметри дизельного двигуна з насос-форсунками на порядок вищі за аналогові системи. Втім, як і вартість обслуговування та вимоги до якості палива.

Важливість комплектації турбінами

Більшість сучасних дизелів комплектується турбінами.

Турбонаддув – це ефективний спосіб підвищити потужні характеристики автомобіля.

Завдяки підвищеному тиску вихлопних газів, використання турбін у парі з дизельним ДВЗ помітно підвищує ємність і зменшує витрату палива.

Турбіна - далеко не найнадійніший агрегат автомобіля. Понад 150 тис. км вони часто не ходять. Це, мабуть, її єдиний мінус.

Завдяки електронному блоку керування двигуном (ЕБУ), дизельному двигуну доступний чіп тюнінг.

Переваги і недоліки

Існує ряд факторів, які вигідно відрізняють дизельні двигуни:

економічність. ККД у 40% (до 50% із застосуванням турбонаддуву) просто недосяжний показник для бензинового побратима;
потужність. Практично весь момент, що крутить, доступний на найнижчих оборотах. Турбований дизельний двигун не має яскраво вираженої турбоями. Така прийомність дозволяє отримати справжнє задоволення водіння;
надійність. Пробіг найнадійніших дизельних двигунів сягає 700 тис. км. І все це без відчутних негативних наслідків. Завдяки своїй безвідмовності, дизельні ДВЗ ставлять на спецтехніку та вантажівки;
екологічність. У боротьбі за збереження довкілля дизельний двигун перевершує бензинові двигуни. Менша кількість СО та використання технології рециркуляції вихлопних газів (EGR) приносять мінімум шкоди.

Недоліки:

вартість. Комплектація, оснащена дизельним двигуном, коштуватиме на 10% більше, ніж така ж модель із бензиновим агрегатом;
складність та дорожнеча обслуговування. Вузли ДВЗ виконані з більш міцних матеріалів. Складність пристрою двигуна та паливної апаратури потребує якісних матеріалів, новітніх технологій та великого професіоналізму у їх виготовленні;
погана тепловіддача. Великий відсоток ККД означає, що при згорянні палива відбуваються менші втрати енергії. Іншими словами, виділяється менше тепла. У зимову пору року експлуатація дизельного двигуна на короткі відстані негативно позначатиметься на його ресурсності.

Розглянуті мінуси та плюси не завжди врівноважують один одного. Тому питання про те, який із двигунів краще, стоятиме завжди. Якщо ви маєте намір стати власником такого автомобіля, врахуйте всі особливості його вибору. Саме ваші вимоги до силової установки будуть тим фактором, який вирішить що краще: бензиновий чи дизельний двигун.

Чи варто купувати

Нові дизельні автомобілі – це той вид придбання, який приноситиме лише радість. Заправляючи автомобіль якісним паливом та роблячи ТО згідно з нормативними приписами, ви 100% не пошкодуєте про покупку.

Але варто враховувати той факт, що дизельні авто на порядок дорожчі за свої бензинові аналоги. Ви зможете компенсувати цю різницю і надалі економити тільки тоді, коли долатимете великий кілометраж. Переплачувати з метою проїжджати за рік до 10 тис. км. просто не доцільно.

Ситуація з вживаними автомобілями трохи інша. Незважаючи на те, що дизельні двигуни відрізняються великим запасом міцності, згодом складна паливна апаратура вимагає підвищеної уваги. Ціни на запчастини до дизельного двигуна віком понад 10 років дійсно гнітючі.

Вартість ТНВД на бюджетний автомобіль Б класу віком 15 років може шокувати деяких автолюбителів. До вибору авто з пробігом понад 150 тис. потрібно ставитись дуже серйозно. Перед покупкою краще зробити комплексну діагностику у спеціалізованому сервісі. Оскільки низька якість вітчизняного дизпалива дуже згубно позначається на ресурсі дизельного двигуна.

У цьому випадку вирішити, якому двигуну краще віддати перевагу допоможе репутація виробника. Наприклад, модель Mercedes-Benz OM602 по праву вважається одним із найнадійніших дизельних двигунів у світі. Купівля автомобіля з таким силовим агрегатом стане вигідним вкладенням на довгі роки. Багато виробників мають подібні «вдалі» моделі силових установок.

Міфи та помилки

Незважаючи на поширеність автомобілів з дизельним двигуном, у народі досі існують забобони та нерозуміння. «Тарахтить, взимку не гріє, а у великий мороз не заведеш, влітку не їде, а якщо щось поламається, то ще пошукати треба майстра, який за космічні гроші відремонтує все», – приблизно такі слова можна почути іноді від «досвідчених» автолюбителів. Все це відлуння минулого!

Завдяки сучасним технологіям, тільки гуркіт холостого ходу дозволяє відрізнити дизельні двигуни від бензинових. У русі, коли шум дороги наростає, різниця не відчутна.
Для покращення запуску та прогріву в холодну пору року в сучасних автомобілях використовуються різні допоміжні системи. Через зростаючу популярність кількість сервісів, спеціалізованих на обслуговуванні дизельного двигуна, постійно збільшується.
Існує думка, що ДВС, що працює на дизелі, складно форсувати. Це вірно, якщо ми говоримо про модифікації циліндропоршневої групи. У той же час чіп тюнінг дизельного двигуна - це хороший спосіб підвищити його потужні характеристики без погіршення ресурсності.

Принцип роботи дизельного двигуна повністю спрямований на досягнення економічності та надійності. Не варто вимагати від таких ДВЗ захмарних динамічних показників.

Симптоми та причини несправностей

Поганий запуск дизельного двигуна на холодну, і після тривалого простою - означає свічки розжарення, що погано працюють, повітря в системі, зворотний клапан стравлює тиск палива, погана компресія, розряджений акумулятор;
підвищена шумність, збільшена витрата та чорний дим із вихлопної труби – означає засмічення або знос розпилювачів та форсунок, неправильні кути випередження упорскування, брудний фільтр очищення повітря;
зникла потужність дизельного двигуна - означає відсутність компресії, вихід з ладу турбіни, засмічення паливного та повітряного фільтрів, некоректні кути випередження упорскування, забруднений клапан ЄДР;
сірий або білий дим з вихлопної, підвищена витрата масла - означає тріщину ГБЦ або пробиту прокладку ГБЦ (відходить охолоджувальна рідина, а в маслі з'являється емульсія), несправність турбонагнітача.

Правильна експлуатація

Неправильна експлуатація може занапастити навіть найнадійніший мотор.

Продовжити ресурс дизельного двигуна і отримувати задоволення від володіння автомобілем вам допоможе виконання нескладних правил:

дизельні двигуни з турбонаддувом дуже вимогливі до якості олії та палива. Заливайте тільки ту олію, яка відповідає вимогам, встановленим для вашого ДВЗ. Заправляйте тільки на перевірених АЗС;
проводьте ТО передпускового підігріву відповідно до заявлених виробників норм. У цьому випадку у вас не виникне проблем із запуском дизельного двигуна в холодну пору року. Експлуатація агрегату з форсункою, що неправильно працює, згодом може призвести до дорогого ремонту ДВЗ;
після активних поїздок турбіна потребує охолодження. Не глушіть двигун відразу ж. Дайте йому попрацювати деякий час на неодружених оборотах;
уникайте запуску «з штовхача». Такий спосіб пожвавлення двигуна може завдати великої шкоди кривошипно-шатунному механізму вашого ДВЗ.

Обидва типи двигунів мають не лише плюси, а й мінуси. Головна мета автомобіля – відповідати вашим вимогам, байдуже, встановлений у ньому бензиновий чи дизельний двигун. Що краще підійде вам залежить тільки від індивідуальних переваг.

Сучасні інноваційні технології та прогресивний маркетинг дозволяють людям вибирати з автомобілів, які вони можуть собі дозволити. Нам все менше доводиться йти на компроміс та жертвувати окремими параметрами. Особливо ця тенденція помітна у процесі еволюції дизельних автомобілів.

Того ж року його успішно випробували. Дизель активно зайнявся продажем ліцензій новий двигун. Незважаючи на високий ККД та зручність експлуатації в порівнянні з паровою машиною практичне застосування такого двигуна було обмеженим: він поступався паровим машинам того часу за розмірами та вагою.

Перші двигуни Дизеля працювали на рослинних оліях чи легких нафтопродуктах. Цікаво, що спочатку як ідеальне паливо він пропонував кам'яновугільний пил. Експерименти ж показали неможливість використання вугільного пилу як паливо - насамперед через високі абразивні властивості як самого пилу, так і золи, що виходить при згорянні; також виникали великі проблеми з подачею пилу до циліндрів.

Принцип роботи

Чотирьохтактний цикл

1-й такт. Впуск. Відповідає 0 ° - 180 ° повороту коленвала. Через відкритий ~ від 345-355 ° впускний клапан повітря надходить у циліндр, на 190-210 ° клапан закривається. Принаймні до 10-15 ° повороту колінвалу одночасно відкритий вихлопний клапан, час спільного відкриття клапанів називається перекриттям клапанів .
2-й такт. Стиснення. Відповідає 180 ° - 360 ° повороту коленвала. Поршень, рухаючись до ВМТ (верхньої мертвої точки), стискає повітря в 16(у тихохідних)-25(в швидкохідних) разів.
3-й такт. Робочий хід, розширення. Відповідає 360 ° - 540 ° повороту коленвала. При розпиленні палива в гаряче повітря відбувається ініціація згоряння палива, тобто часткове його випаровування, утворення вільних радикалів у поверхневих шарах крапель і в парах, нарешті, воно спалахує і згоряє в міру надходження з форсунки, продукти горіння, розширюючись, рухають поршень вниз. Упорскування і, відповідно, займання палива відбувається трохи раніше моменту досягнення поршнем мертвої точки внаслідок деякої інертності процесу горіння. Відмінність від випередження запалення в бензинових двигунах у цьому, що затримка необхідна лише через час ініціації, що у кожному конкретному дизелі - величина стала і зміні у процесі роботи підлягає. Згоряння палива в дизелі відбувається таким чином тривало, стільки часу, скільки триває подача порції палива з форсунки. Внаслідок цього робочий процес протікає при відносно постійному тиску газів, через що двигун розвиває великий момент, що крутить. З цього випливають два найважливіші висновки.
- 1. Процес горіння в дизелі триває рівно стільки часу, скільки потрібно для впорскування даної порції палива, але не довше часу робочого ходу.
- 2. Співвідношення паливо/повітря в циліндрі дизеля може істотно відрізнятися від стехіометричного, причому дуже важливо забезпечити надлишок повітря, так як полум'я факела займає невелику частину об'єму камери згоряння і атмосфера в камері повинна забезпечити потрібне вміст кисню. Якщо цього не відбувається, виникає масивний викид вуглеводнів, що не згоріли, з сажею - «тепловоз „дає“ ведмедя».).
4-й такт. Випуск. Відповідає 540 ° - 720 ° повороту коленвала. Поршень йде вгору, через відкритий на 520-530 ° вихлопний клапан поршень виштовхує відпрацьовані гази з циліндра.

Залежно від конструкції камери згоряння існує кілька типів дизельних двигунів:

Дизель із нерозділеною камерою: камера згоряння виконана в поршні, а паливо впорскується в надпоршневий простір. Головна перевага – мінімальна витрата палива. Недолік – підвищений шум («жорстка робота»), особливо на холостому ході. В даний час ведуться інтенсивні роботи щодо усунення зазначеного недоліку. Наприклад, у системі Common Rail для зниження жорсткості роботи використовується (часто багатостадійний) передприскування.
Дизель із розділеною камерою: паливо подається до додаткової камери. У більшості дизелів така камера (вона називається вихровою або передкамерою) пов'язана з циліндром спеціальним каналом так, щоб при стисканні повітря, потрапляючи в цю камеру, інтенсивно завихрювався. Це сприяє хорошому перемішування палива, що впорскується, з повітрям і більш повного згоряння палива. Така схема довго вважалася оптимальною для легких дизелів та широко використовувалася на легкових автомобілях. Однак, внаслідок гіршої економічності, останні два десятиліття йде активне витіснення таких дизелів двигунами з нероздільною камерою та системами подачі палива Common Rail.

Двотактний цикл

Продувка двотактного дизельного двигуна: внизу - вікна продувки, випускний клапан верху відкритий

Крім вищеописаного чотиритактного циклу, у дизелі можливе використання двотактного циклу.

При робочому ході поршень йде вниз, відкриваючи випускні вікна в стінці циліндра, через них виходять вихлопні гази, одночасно або дещо пізніше відкриваються і впускні вікна, циліндр продувається свіжим повітрям з повітродувки - здійснюється продування , що поєднує такти впуску та випуску. Коли поршень піднімається, усі вікна зачиняються. З моменту закриття вікон впускних вікон починається стиск. Ледве не досягаючи ВМТ, з форсунки розпорошується і загоряється паливо. Відбувається розширення – поршень йде вниз і знову відкриває всі вікна і т.д.

Продування є вродженою слабкою ланкою двотактного циклу. Час продування, порівняно з іншими тактами, невеликий і збільшити його неможливо, інакше падатиме ефективність робочого ходу за рахунок його скорочення. У чотиритактному циклі ті ж процеси відводиться половина циклу. Повністю розділити вихлоп та свіжий повітряний заряд теж неможливо, тому частина повітря губиться, виходячи прямо у вихлопну трубу. Якщо ж зміну тактів забезпечує один і той самий поршень, виникає проблема, пов'язана з симетрією відкривання та закривання вікон. Для кращого газообміну вигідніше мати випередження відкриття та закриття вихлопних вікон. Тоді вихлоп, починаючись раніше, забезпечить зниження тиску залишкових газів у циліндрі до початку продування. При закритих вихлопних вікнах і відкритих - ще - впускних здійснюється дозарядка циліндра повітрям, і, якщо повітродувка забезпечує надлишковий тиск, стає можливим здійснення наддуву.

Вікна можуть використовуватися і для випуску газів, що відпрацювали, і для впуску свіжого повітря; така продування називається щілинною або віконною. Якщо гази, що відпрацювали, випускаються через клапан в головці циліндра, а вікна використовуються тільки для впуску свіжого повітря, продування називається клапанно-щілинною. Існують двигуни, де в кожному циліндрі знаходяться два зустрічно рухаються поршня; кожен поршень управляє своїми вікнами - один впускними, інший випускними (система Фербенкс-Морзе - Юнкерса - Корейво: дизелі цієї системи сімейства Д100 використовувалися на тепловозах ТЕ3, ТЕ10, танкових двигунах 4ТПД, 5ТД(Ф) (Т-64), 6 -80УД), 6ТД-2 (Т-84), в авіації – на бомбардувальниках Junkers (Jumo 204, Jumo 205).

У двотактному двигуні робочі ходи відбуваються вдвічі частіше, ніж у чотиритактному, але через наявність продування двотактний дизель потужніший за такий же за обсягом чотиритактний максимум в 1,6-1,7 разів.

В даний час тихохідні двотактні дизелі широко застосовуються на великих морських суднах з безпосереднім (безредукторним) приводом гребного гвинта. Зважаючи на подвоєння кількості робочих ходів на тих самих оборотах двотактний цикл виявляється вигідним при неможливості підвищити частоту обертання, крім того, двотактний дизель технічно простіше реверсувати; такі тихохідні дизелі мають потужність до 100 000 л.

У зв'язку з тим, що організувати продування вихрової камери (або передкамери) при двотактному циклі складно, двотактні дизелі будують тільки з нерозділеними камерами згоряння.

Варіанти конструкції

Для середніх та важких двотактних дизельних двигунів характерно застосування складових поршнів, у яких використовується сталева головка та алюмінієва спідниця. Основною метою даного ускладнення конструкції є зниження загальної маси поршня за збереження максимально можливої жаростійкості денця. Найчастіше використовуються конструкції з масляним рідинним охолодженням.

В окрему групу виділяються чотиритактні двигуни, що містять у конструкції крейцкопф. У крейцкопфних двигунах шатун приєднується до крейцкопфа - повзуна, з'єднаного з поршнем штоком (качалкою). Крейцкопф працює за своєю напрямною - крейцем, без впливу підвищених температур, повністю ліквідуючи вплив бічних сил на поршень. Дана конструкція характерна для великих довгохідних суднових двигунів, часто подвійної дії, хід поршня в них може досягати 3 метрів; тронкові поршні таких розмірів були б перетяженими, черенки з такою площею тертя суттєво знизили б механічний ККД дизеля.

Реверсивні двигуни

Згоряння палива, що впорскується в циліндр дизеля, відбувається в міру впорскування. Тому дизель видає високий момент, що крутить, при низьких оборотах, що робить автомобіль з дизельним двигуном більш «чуйним» у русі, ніж такий же автомобіль з бензиновим двигуном. З цієї причини і через більш високу економічність в даний час більшість вантажних автомобілів обладнаються дизельними двигунами.. Наприклад, у Росії у 2007 році майже всі вантажівки та автобуси були оснащені дизельними двигунами (остаточний перехід цього сегменту автотранспорту з бензинових двигунів на дизелі планувалося завершити до 2009 року). Це є перевагою також і в двигунах морських суден, тому що високий крутний момент при низьких оборотах робить більш легким ефективне використання потужності двигуна, а вищий теоретичний ККД (див. Цикл Карно) дає більш високу ефективність палива.

У порівнянні з бензиновими двигунами, у вихлопних газах дизельного двигуна, як правило, менше окису вуглецю (СО), але тепер, у зв'язку із застосуванням каталітичних конвертерів на бензинових двигунах, ця перевага не така помітна. Основні токсичні гази, які присутні у вихлопі у помітних кількостях - це вуглеводні (НС або СН), оксиди (оксиди) азоту (NO х) та сажа (або її похідні) у формі чорного диму. Найбільше забруднюють атмосферу в Росії дизелі вантажівок та автобусів, які часто є старими та невідрегульованими.

Іншим важливим аспектом, що стосується безпеки, є те, що дизельне нелетюче паливо (тобто легко не випаровується) і, таким чином, ймовірність загоряння у дизельних двигунів набагато менше, тим більше, що в них не використовується система запалювання. Разом із високою паливною економічністю це спричинило широке застосування дизелів на танках, оскільки у повсякденній небойовій експлуатації зменшувався ризик виникнення пожежі в моторному відділенні через витік палива. Менша пожежонебезпека дизельного двигуна в бойових умовах є міфом, оскільки при пробитті броні снаряд або його осколки мають температуру, що сильно перевищує температуру спалаху парів дизельного палива і так само здатні досить легко підпалити пальне, що витік. Детонація суміші парів дизельного палива з повітрям у пробитому паливному баку за своїми наслідками можна порівняти з вибухом боєкомплекту, зокрема, у танків Т-34 вона призводила до розриву зварних швів та вибивання верхньої лобової деталі бронекорпусу. З іншого боку, дизельний двигун у танкобудуванні поступається карбюраторному в плані питомої потужності, а тому в ряді випадків (висока потужність при малому обсязі моторного відділення) більш виграшним може бути використання саме карбюраторного силового агрегату (хоча це характерно для надто легких бойових одиниць).

Звичайно, існують і недоліки, серед яких характерний стукіт дизельного двигуна при його роботі. Однак вони помічаються в основному власниками автомобілів з дизельними двигунами, а для сторонньої людини практично непомітні.

Явними недоліками дизельних двигунів є необхідність використання стартера великої потужності, помутніння та застигання (запарафінування) літнього дизельного палива при низьких температурах, складність та вища ціна в ремонті паливної апаратури, так як насоси високого тиску є прецизійними пристроями. Також дизель-мотори дуже чутливі до забруднення палива механічними частинками та водою. Ремонт дизель-моторів, як правило, значно дорожчий за ремонт бензинових моторів аналогічного класу. Літрова потужність дизельних моторів також, як правило, поступається аналогічним показникам бензинових моторів, хоча дизель-мотори мають більш рівний і високий крутний момент у своєму робочому обсязі. Екологічні показники дизельних двигунів значно поступалися до останнього часу двигунам бензиновим. На класичних дизелях з механічно керованим упорскуванням можливе встановлення тільки окислювальних нейтралізаторів відпрацьованих газів, що працюють при температурі відпрацьованих газів понад 300 °C, які окислюють тільки CO і CH до нешкідливих для людини вуглекислого газу (CO 2 ) та води. Також раніше дані нейтралізатори виходили з ладу внаслідок отруєння їх сполуками сірки (кількість сполук сірки у газах, що відпрацювали, безпосередньо залежить від кількості сірки в дизельному паливі) і відкладенням на поверхні каталізатора частинок сажі. Ситуація почала змінюватися лише останніми роками у зв'язку з впровадженням дизелів так званої системи Common rail. У даному типі дизелів упорскування палива здійснюється електронно-керованими форсунками. Подачу електричного імпульсу керуючого здійснює електронний блок управління, що отримує сигнали від набору датчиків. Датчики відстежують різні параметри двигуна, що впливають на тривалість і момент подачі паливного імпульсу. Так що, за складністю сучасний - і екологічно такий чистий, як і бензиновий - дизель-мотор нічим не поступається своєму бензиновому побратиму, а за рядом параметрів (складності) і значно його перевершує. Так, наприклад, якщо тиск палива у форсунках звичайного дизеля з механічним упорскуванням становить від 100 до 400 бар (приблизно еквівалентно «атмосфер»), то в новітніх системах Common-rail воно знаходиться в діапазоні від 1000 до 2500 бар, що тягне за собою чималі проблеми. Також каталітична система сучасних транспортних дизелів значно складніша за бензинові мотори, оскільки каталізатор повинен «вміти» працювати в умовах нестабільного складу вихлопних газів, а в частині випадків потрібно введення так званого «сажевого фільтра» (DPF - фільтр твердих частинок). «Сажевий фільтр» являє собою подібну до звичайного каталітичного нейтралізатора структуру, що встановлюється між вихлопним колектором дизеля і каталізатором в потоці вихлопних газів. У сажевому фільтрі розвивається висока температура, коли він частинки сажі здатні окислитися залишковим киснем, які у вихлопних газах. Однак частина сажі не завжди окислюється, і залишається в «сажевому фільтрі», тому програма блоку керування періодично переводить двигун в режим «очищення фільтра сажі» шляхом так званої «постинжекції», тобто впорскування додаткової кількості палива в циліндри в кінці фази згоряння з метою підняти температуру газів, і, відповідно, очистити фільтр шляхом спалювання сажі, що накопичилася. Стандартом де-факто в конструкціях транспортних дизель-моторів стала наявність турбонагнітачів, а в останні роки - і «інтеркулера» - пристрої, що охолоджує повітря післястиснення турбонагнітачом - щоб після охолодження отримати велику масуповітря (кисню) в камері згоряння при колишній пропускній здатності колекторів, аНагнітач дозволив підняти питомі потужні характеристики масових дизель-моторів, оскільки дозволяє пропустити за робочий цикл більшу кількість повітря через циліндри.

У своїй основі конструкція дизельного двигуна подібна до конструкції бензинового двигуна. Однак, аналогічні деталі у дизеля важчі і стійкіші до високих тисків стиснення, що мають місце у дизеля, зокрема, хон на поверхні дзеркала циліндра грубіший, але твердість стінок блоку циліндрів вище. Головки поршнів, проте, спеціально розроблені під особливості згоряння в дизельних двигунах і майже завжди розраховані на підвищений ступінь стиснення. Крім того, головки поршнів у дизельному двигуні знаходяться вище (для автомобільного дизеля) верхньої площини блоку циліндрів. У деяких випадках - у застарілих дизелях - головки поршнів містять камеру згоряння («пряме упорскування»).

Сфера застосування

Дизельні двигуни застосовуються для приводу стаціонарних силових установок, на рейкових (тепловози, дизелевози, дизель-поїзди, автодрезини) і безрейкових (автомобілі, автобуси, вантажівки) транспортних засобах, самохідних машинах і механізмах (трактори, асфальтові катки). ), а також у суднобудуванні як головні та допоміжні двигуни.

Міфи про дизельні двигуни

Дизельний двигун з турбонаддувом

Дизельний двигун надто повільний.

Сучасні дизельні двигуни з системою турбонаддува набагато ефективніші за своїх попередників, а іноді і перевершують своїх бензинових атмосферних (без турбонаддуву) побратимів з таким же обсягом. Про це говорить дизельний прототип Audi R10, який виграв 24-х годинну гонку в Ле-Мані, і нові двигуни BMW, які не поступаються за потужністю атмосферним (без турбонаддуву) бензиновим і при цьому мають величезний момент, що крутить.

Дизельний двигун занадто гучно працює.

Гучна робота двигуна свідчить про неправильну експлуатацію та можливі несправності. Насправді деякі старі дизелі з безпосереднім уприскуванням справді відрізняються вельми жорсткою роботою. З появою акумуляторних паливних систем високого тиску («Common-rail») у дизельних двигунів вдалося значно знизити шум, насамперед за рахунок поділу одного імпульсу упорскування на кілька (типово - від 2-х до 5-ти імпульсів).

Дизельний двигун набагато економічніший.

Основна економічність обумовлена вищим ККД дизельного двигуна. У середньому сучасний дизель витрачає палива до 30% менше. Термін служби дизельного двигуна більший за бензиновий і може досягати 400-600 тисяч кілометрів. Запчастини для дизельних двигунів дещо дорожчі, вартість ремонту також вища, особливо паливної апаратури. З перерахованих вище причин, витрати на експлуатацію дизельного двигуна трохи менше, ніж у бензинового. Економія в порівнянні з бензиновими моторами зростає пропорційно потужності, чим визначається популярність використання дизельних двигунів у комерційному транспорті та великовантажній техніці.

Дизельний двигун не можна переобладнати під використання як паливо дешевшого газу.

З перших моментів побудови дизелів будувалося і будується безліч їх, розрахованих до роботи на газі різного складу. Способів переведення дизелів на газ, в основному, два. Перший спосіб полягає в тому, що в циліндри подається збіднена газо-повітряна суміш, стискається і підпалюється невеликим запальним струменем дизельного палива. Двигун, що працює у такий спосіб, називається газодизельним. Другий спосіб полягає в конвертації дизеля зі зниженням ступеня стиснення, установкою системи запалення і фактично з побудовою замість дизеля газового двигуна на його основі.