Na jakim paliwie pracuje silnik wysokoprężny? Najbardziej niezawodny silnik wysokoprężny w Japonii

Często kojarzony z ciężkimi ciężarówkami, pojazdami specjalnymi, autobusami i pojazdami użytkowymi. Jeśli chodzi o samochody osobowe, olej napędowy w takich samochodach jest bardziej rzadki niż norma.

Jest całkiem oczywiste, że istnieją dość istotne powody, które skłaniają rozważnych cudzoziemców do zakupu samochodu z silnikiem Diesla. W tym artykule rozważymy główne zalety i wady silnika Diesla, a także porozmawiamy o przypadkach, w których ten typ silnika może, a wręcz przeciwnie, nie może być uważany za najlepszy wybór.

Przeczytaj ten artykuł

Ewolucja silnika Diesla

Jak wiadomo, na początkowym etapie jednostki tego typu nie mogły odpowiednio konkurować z odpowiednikami benzyny. Faktem jest, że olej napędowy przez długi czas pozostawał ekonomicznym silnikiem o wysokim momencie obrotowym, ale był powolny.

W praktyce oznacza to, że taki silnik spalinowy pewnie ściągnął z samego „dna”, nie mówiliśmy jednak o dużych prędkościach, a zatem i wysokich prędkościach. Jednocześnie główną zaletą było niskie zużycie i wysokie przy niskich prędkościach. W przypadku pojazdów użytkowych to rozwiązanie było optymalne, ale nie nadaje się do pojazdów osobowych.

Jeśli dodamy do tego hałas i zwiększone wibracje, stanie się jasne, dlaczego silniki diesla nie były pożądane w samochodach osobowych. Jednak w ciągu ostatnich 30 lat sytuacja uległa radykalnej zmianie. Biorąc pod uwagę zmniejszenie zapasów ropy naftowej, zaostrzenie norm środowiskowych i stały wzrost cen paliw, zużycie paliwa stało się na pierwszym planie.

Producenci samochodów zaczęli aktywnie wprowadzać najnowsze osiągnięcia, silnik wysokoprężny otrzymał ulepszony układ wtrysku paliwa i. W rezultacie udało się prawie całkowicie pozbyć hałasu i wibracji, a także wprowadzić silnik Diesla w wielu wskaźnikach operacyjnych do silników benzynowych.

Zalety silnika Diesla

• Zacznijmy od oczywistych korzyści. Zużycie oleju napędowego jest zwykle o 30–35% mniejsze niż w przypadku silników benzynowych.
• Ponadto silnik wysokoprężny charakteryzuje się wysokim momentem obrotowym przy niskich prędkościach, co pozwala osiągnąć doskonałą dynamikę przyspieszenia z miejsca i pewną przyczepność.
• Jednostka wysokoprężna jest bardziej przyjazna dla środowiska, ponieważ spala ładunek paliwa pełniej i wydajniej. W rezultacie toksyczność spalin w nowoczesnych silnikach Diesla ICE jest znacznie zmniejszona.
•   więcej niż silniki benzynowe. W praktyce taki zespół napędowy, podlegający kompetentnej konserwacji, jest w stanie pokonać około 350–400 tys. Km, podczas gdy silnik gazowy może wymagać remontu do 200 tys. Km.
• Brak konstrukcji silnika wysokoprężnego eliminuje szereg problemów związanych z silnikami benzynowymi (słaby, awaria itp.). Nie ma potrzeby wymiany świec, cewek zapłonowych, przewodów wysokiego napięcia i innych elementów.
• Cechy konstrukcyjne i metoda zapłonu paliwa w cylindrach od sprężania zapewniają wyższy silnik wysokoprężny. Innymi słowy, w wyniku spalania paliwa więcej energii zamienia się w użyteczną pracę. Oznacza to, że moc takiego silnika jest większa.

Wady silnika Diesla

Wydawałoby się, że nowoczesny silnik wysokoprężny jest nie tylko gorszy od benzyny, ale także przewyższa go pod względem wielu ważnych wskaźników. Jednak w praktyce ICE z silnikiem Diesla ma również kilka istotnych wad. Z tego powodu, zwłaszcza w WNP, wielu kierowców nadal wybiera samochody z benzyną. Zróbmy to dobrze.

• Przede wszystkim musisz zacząć od kosztu. Średnio samochód z silnikiem Diesla kosztuje początkowo o 25-35% drożej niż benzyna (w zależności od rodzaju i klasy samochodu).

Warto również zrozumieć, że przy sprzedaży używanych samochodów z silnikiem Diesla starszych niż 5-7 lat cena na rynku wtórnym znacznie spada. Innymi słowy, dość trudno jest sprzedać używany silnik Diesla po kilku latach w tym samym 25-30% droższym niż podobny model na benzynę.

• Nawet biorąc pod uwagę fakt, że ICE z silnikiem Diesla stały się bardziej pomysłowe, samochody z takim silnikiem są nadal mniej szybkie. Należy również dodać, że silnik wysokoprężny jest cięższy niż benzyna, co wpływa na rozkład masy samochodu, jego właściwości dynamiczne i właściwości jezdne.

W silnikach wysokoprężnych z „mechaniką” należy częściej zmieniać biegi. Jeśli automatyczna lub zrobotyzowana skrzynia biegów jest zainstalowana w samochodzie z silnikiem Diesla, zasoby skrzyni mogą być mniejsze niż w tym samym modelu benzyny. Powodem jest to, że skrzynia biegów musi wytrzymać znaczny moment obrotowy.

  . Powodem jest to, że wydajność oleju napędowego jest wyższa, to znaczy mniej energii ze spalania oleju napędowego jest zużywane na ciepło. W rezultacie silnik jest bardziej wydajny, ale mniej ciepła oznacza również, że taka jednostka jest jednocześnie „zimna”.

W praktyce objawia się to w taki sposób, że jest bezużyteczne. Ten silnik musi być ogrzewany w ruchu, to znaczy pod obciążeniem. Okazuje się, że jeśli samochód z takim silnikiem spalinowym jest używany do krótkich wycieczek po mieście, silnik po prostu nie będzie miał czasu na wsiadanie. W rezultacie zasoby jednostki są zmniejszone.

Jeśli chodzi o wygodę, wielu właścicieli samochodów z silnikiem Diesla bez specjalnego dodatkowego ogrzewania wnętrza zauważa powolne nagrzewanie się wnętrza w zimie.

• Problem trudnej eksploatacji w okresie zimowym jest w dużej mierze związany z silnikami wysokoprężnymi. Przede wszystkim olej napędowy marznie i zamarza parafina. Aby temu zapobiec, wraz z nadejściem zimnej pogody do paliwa dodaje się osobno specjalne dodatki. Innymi słowy.

Właściciel musi wziąć tę funkcję pod uwagę i uzupełnić olej napędowy odpowiedni do sezonu. Biorąc pod uwagę, że jakość paliwa na stacji benzynowej w WNP nie jest najwyższa, ryzyko jest oczywiste. Również w regionach, w których temperatura znacznie spada, samochód z silnikiem Diesla musi być wyposażony w oddzielne systemy podgrzewania. Dodajemy, że właściciele samochodów z silnikiem Diesla muszą monitorować stan i regularnie wymieniać świece żarowe, które ogrzewają komorę spalania przed uruchomieniem silnika.

• Silnik wysokoprężny jest droższy w utrzymaniu i naprawie. Takie silniki zwykle wymagają więcej oleju, konieczna jest częstsza wymiana smaru i filtrów. Z reguły, biorąc pod uwagę jakość paliwa w WNP i szereg innych funkcji operacyjnych, okres międzyobsługowy dla silnika wysokoprężnego jest skrócony o 40-50%.

Nawet biorąc pod uwagę fakt, że silnik wysokoprężny ma dłuższą żywotność przed remontem, sama naprawa jest znacznie droższa w porównaniu do jednostek benzynowych.

• Wszystkie nowoczesne silniki Diesla są również wyposażone w zaawansowane technicznie układy wtrysku paliwa. Z tego powodu zwiększono wymagania dotyczące jakości smaru i paliwa, a także ogólnego stanu ICE. Ważne jest, aby zrozumieć, że drogie paliwo jest złej jakości lub nieodpowiedniego rodzaju paliwa.

Uczciwie zauważamy, że dla mieszkańców dużych miast kwestia paliwa nie jest tak dotkliwa. Jednak nie można tego powiedzieć o tych kierowcach, którzy mieszkają na obszarach wiejskich lub regularnie tankują samochód z silnikiem Diesla na małych stacjach benzynowych wzdłuż torów podczas podróży. Problem znalezienia wysokiej jakości oleju napędowego w tym przypadku pozostaje dość istotny.

• Niezawodność turbiny wysokoprężnej i poszczególnych elementów układu zasilania (na przykład dysz pompy) jest daleka od tej samej, co sam silnik. Naprawa lub wymiana tych części jest dość kosztownym przedsięwzięciem.

Należy również dodać, że diagnostyka i naprawa nowoczesnych silników Diesla wymaga dostępności drogiego sprzętu i wyspecjalizowanych specjalistów. Z reguły nie każda stacja obsługi ma wykwalifikowanych mistrzów w silnikach Diesla, a koszt wszelkich manipulacji z takim silnikiem i jego systemami będzie zdecydowanie wyższy.

• Zwiększony hałas, a także wyższy poziom wibracji, nadal można zauważyć nawet w najnowocześniejszych silnikach wysokoprężnych, w porównaniu z odpowiednikami benzynowymi. Chociaż różnica nie jest tak istotna, nadal jest obecna.

Podsumowując

Jak widać, zalety silnika wysokoprężnego w samochodzie osobowym w praktycznym zastosowaniu na drogach krajowych można w dużej mierze zniwelować wady wymienione powyżej.

Ważne jest, aby zrozumieć, że zakup samochodu z silnikiem Diesla pozwala zaoszczędzić na paliwie, ale korzyść można częściowo lub całkowicie zrównoważyć wyższymi kosztami utrzymania i naprawy tego typu urządzenia. Innymi słowy, przed zakupem należy wziąć pod uwagę nie tylko zalety, ale także wady silnika Diesla.

Podsumowując, chciałbym dodać, że jeśli samochód z silnikiem Diesla jest komercyjny i zostanie zakupiony jako nowy, takie rozwiązanie jest uzasadnione. Jeśli właściciel planuje zakup samochodu osobowego z silnikiem Diesla, zwłaszcza używanego, musisz być przygotowany na wyższe koszty, drogie awarie i surowe wymagania dotyczące eksploatacji takiego pojazdu.

Czytaj także

Lista najbardziej niezawodnych silników benzynowych i wysokoprężnych: 4-cylindrowe jednostki napędowe, rzędowe 6-cylindrowe ICE i elektrownie w kształcie litery V. Ocena

Silnik wysokoprężny to silnik spalinowy wynaleziony przez Rudolfa Diesel w 1897 roku. Urządzenie silnika Diesla z tamtych lat umożliwiło wykorzystanie oleju, oleju rzepakowego i stałych substancji palnych jako paliwa. Na przykład pył węglowy.

Zasada działania nowoczesnego silnika wysokoprężnego nie uległa zmianie. Jednak silniki stały się bardziej technologiczne i wymagają jakości paliwa. Obecnie silniki Diesla wykorzystują wyłącznie wysokiej jakości olej napędowy.

Silniki wysokoprężne charakteryzują się niskim zużyciem paliwa i dobrą trakcją przy niskich prędkościach wału korbowego, dlatego są szeroko stosowane w ciężarówkach, statkach i pociągach.

Ponieważ rozwiązanie problemu wysokich prędkości (stare silniki Diesla, często używane przy dużych prędkościach, szybko zawiodło), omawiane silniki zaczęły być często instalowane w samochodach osobowych. Diesle przeznaczone do jazdy z dużą prędkością otrzymały układ doładowania.

Zasada działania silnika wysokoprężnego

Zasada działania silnika wysokoprężnego różni się od silników benzynowych. Nie ma świec zapłonowych, a paliwo jest dostarczane do cylindrów oddzielnie od powietrza.

Cykl działania takiej jednostki napędowej można przedstawić następująco:

• część powietrza jest doprowadzana do komory spalania oleju napędowego;
• tłok unosi się, sprężając powietrze;
• po sprężeniu powietrze ogrzewa się do temperatury około 800 ° C;
• paliwo jest wtryskiwane do cylindra;
• DT zapala się, co prowadzi do obniżenia tłoka i wykonania skoku;
• produkty spalania usuwa się przez przedmuchiwanie przez okna wydechowe.

Od tego, jak działa silnik wysokoprężny, zależy jego wydajność. Jednostka robocza wykorzystuje słabą mieszankę, co oszczędza ilość paliwa w zbiorniku.

Jaki jest silnik Diesla

Główną różnicą między konstrukcją silnika Diesla a silnikami benzynowymi jest obecność wysokociśnieniowej pompy paliwa, wtryskiwaczy oleju napędowego i brak świec zapłonowych.

Ogólna struktura tych dwóch odmian jednostki napędowej nie różni się. Zarówno w tym, jak iw innym znajduje się wał korbowy, pręty, tłoki. Jednocześnie wszystkie elementy silnika wysokoprężnego są wzmocnione, ponieważ obciążenia na nich są wyższe.

Uwaga: niektóre silniki wysokoprężne mają świece żarowe, które są mylone przez kierowców z analogiem świec zapłonowych. W rzeczywistości tak nie jest. Świece żarowe służą do podgrzewania powietrza w cylindrach w chłodne dni.

W takim przypadku łatwiej jest uruchomić silnik Diesla. Świece zapłonowe w silnikach benzynowych służą do zapalania mieszanki paliwowo-powietrznej podczas pracy silnika.

  Układ wtryskowy na silnikach wysokoprężnych jest wykonywany bezpośrednio, gdy paliwo wchodzi bezpośrednio do komory, lub pośrednio, gdy nastąpi zapłon w komorze wstępnej (komora wirowa, komora przednia). Jest to mała wnęka nad komorą spalania, z jednym lub więcej otworami, przez które wchodzi powietrze.

Taki układ przyczynia się do lepszego tworzenia mieszaniny, równomiernego wzrostu ciśnienia w cylindrach. Często w komorach wirowych stosuje się świece żarowe, aby ułatwić zimny start. Po obróceniu wyłącznika zapłonu proces podgrzewania świec rozpoczyna się automatycznie.

Plusy i minusy silnika Diesla

Jak każdy inny rodzaj jednostki napędowej, silnik wysokoprężny ma cechy pozytywne i negatywne. „Plusy” współczesnego oleju napędowego obejmują:

• rentowność;
• dobra przyczepność w szerokim zakresie obrotów;
• większy zasób niż analog benzyny;
• mniej szkodliwych emisji.

Olej napędowy nie jest pozbawiony wad:

• silniki, które nie są wyposażone w świece żarowe, nie uruchamiają się dobrze w mrozie;
• olej napędowy jest droższy i trudniejszy w utrzymaniu;
• wysokie wymagania dotyczące jakości i terminowości usług;
• wysokie wymagania dotyczące jakości materiałów eksploatacyjnych;
• większy hałas niż silniki benzynowe.

Turbodoładowany silnik wysokoprężny

Zasada działania turbiny na silniku Diesla praktycznie nie różni się od zasady na silnikach benzynowych. Najważniejsze jest wstrzyknięcie dodatkowego powietrza do cylindrów, co naturalnie zwiększa ilość napływającego paliwa. Z tego powodu następuje poważny wzrost mocy silnika.

Urządzenie turbiny silnika wysokoprężnego również nie ma znaczących różnic w porównaniu z benzynowym odpowiednikiem. Urządzenie składa się z dwóch połączonych ze sobą wirników i korpusu przypominającego ślimaka. Skrzynia turbosprężarki ma 2 otwory wlotowe i 2 otwory wylotowe. Jedna część mechanizmu jest wbudowana w kolektor wydechowy, druga w kolektor dolotowy.

Schemat działania jest prosty: gazy opuszczające pracujący silnik wirują pierwszy wirnik, który obraca drugi. Drugi wirnik zamontowany w kolektorze dolotowym pompuje powietrze atmosferyczne do cylindrów. Wzrost dopływu powietrza prowadzi do wzrostu dopływu paliwa i wzrostu mocy. Pozwala to silnikowi na przyspieszenie prędkości nawet przy niskich obrotach.

Turbo yama

W tym procesie turbina może osiągać do 200 tysięcy obrotów na minutę. Obrócenie go do wymaganej prędkości obrotowej jest natychmiast niemożliwe. Prowadzi to do pojawienia się tzw turboyama, gdy od momentu naciśnięcia pedału gazu do początku intensywnego przyspieszenia upływa trochę czasu (1-2 sekundy).

Problem został rozwiązany przez sfinalizowanie mechanizmu turbiny i zainstalowanie kilku wirników o różnych rozmiarach. W tym samym czasie małe wirniki wirują natychmiast, po czym zostają pochwycone przez duże elementy. Takie podejście pozwala prawie całkowicie wyeliminować turboyama.

  Produkowane są również turbiny o zmiennej geometrii, VNT (turbina o zmiennej dyszy), zaprojektowane w celu rozwiązania tych samych problemów. Obecnie istnieje wiele modyfikacji tego typu turbin. Korekta geometrii również skutecznie radzi sobie z odwrotną sytuacją, gdy jest zbyt wiele obrotów i powietrza i konieczne jest spowolnienie obrotów wirnika.

Zauważono, że jeśli zimne powietrze zostanie użyte do tworzenia mieszanki, wydajność silnika wzrośnie do 20%. To odkrycie doprowadziło do pojawienia się intercoolera - dodatkowego elementu turbin, który zwiększa wydajność pracy.

  Turbina nowoczesnego samochodu musi być odpowiednio konserwowana. Mechanizm jest niezwykle wrażliwy na jakość oleju silnikowego i przegrzanie. Dlatego zaleca się wymianę smaru co najmniej po 5-7 tysiącach kilometrów.

Ponadto po zatrzymaniu maszyny silnik należy pozostawić włączony na 1-2 minuty. Pozwala to na ostygnięcie turbiny (gdy nagły obieg oleju zatrzymuje się, przegrzewa się). Niestety, nawet przy prawidłowym działaniu zasoby sprężarki rzadko przekraczają 150 tysięcy kilometrów.

Uwaga: optymalnym rozwiązaniem problemu przegrzania turbiny w silnikach wysokoprężnych jest zainstalowanie timera turbo. Urządzenie pozostawia włączony silnik na wymagany czas po wyłączeniu zapłonu. Po upływie wymaganego okresu elektronika sama wyłącza jednostkę napędową.

Konstrukcja i zasada działania silnika Diesla sprawiają, że jest to niezastąpiona jednostka w ciężkim transporcie, która wymaga dobrej przyczepności „na dnie”. Nowoczesne silniki wysokoprężne działają równie dobrze w samochodach, których głównym wymaganiem jest: reakcja przepustnicy i prędkość.

Zaawansowana pielęgnacja oleju napędowego jest równoważona trwałością, wydajnością i niezawodnością we wszystkich sytuacjach.

Cechy silnika wysokoprężnego, takie jak wydajność i wysoki moment obrotowy, czynią go preferowaną opcją. Nowoczesne silniki Diesla są zbliżone do silników benzynowych pod względem hałasu, zachowując jednocześnie zalety w zakresie wydajności i niezawodności.

Konstrukcja i konstrukcja

Zasadniczo różnica polega na metodach tworzenia mieszanki paliwa i powietrza, jej zapłonie i spalaniu. W silniku benzynowym w układzie dolotowym tworzy się mieszanina, aw cylindrze zapalana jest iskra świecy zapłonowej. W silniku wysokoprężnym zasilanie paliwem i powietrzem osobno. Najpierw powietrze dostaje się do cylindrów. Pod koniec suwu sprężania, gdy jest podgrzewany do temperatury 700–800 ° C, olej napędowy jest wtryskiwany do komory spalania za pomocą dysz pod wysokim ciśnieniem, które samorzutnie zapalają się niemal natychmiast.

Tworzenie się mieszanin w silnikach Diesla odbywa się w bardzo krótkim czasie. Aby uzyskać łatwopalną mieszaninę zdolną do szybkiego i całkowitego spalania, konieczne jest rozpylenie paliwa na tak małe cząsteczki, jak to możliwe, i aby każda cząstka miała ilość powietrza wystarczającą do pełnego spalania. W tym celu paliwo jest wtryskiwane do cylindra przez dyszę pod ciśnieniem kilkakrotnie wyższym niż ciśnienie powietrza podczas suwu sprężania w komorze spalania.

W silnikach wysokoprężnych stosuje się oddzielne komory spalania. Reprezentują jeden wolumin ograniczony do dołu. tłok 3  oraz powierzchnie głowicy cylindrów i ścian. Aby lepiej wymieszać paliwo z powietrzem, kształt niepodzielnej komory spalania jest dostosowany do kształtu płomieni paliwowych. Wgłębienie 1wykonany w dolnej części tłoka, przyczynia się do tworzenia wirowego ruchu powietrza.

Drobno rozpylone paliwo jest wtryskiwane dysze 2  przez kilka otworów skierowanych do określonych miejsc we wnęce. Aby paliwo całkowicie się wypaliło, a silnik wysokoprężny miał najlepszą wydajność i wskaźniki ekonomiczne, paliwo musi zostać wtryśnięte do cylindra, zanim tłok dotrze do TDC.

Samozapłonowi towarzyszy gwałtowny wzrost ciśnienia - stąd zwiększony hałas i sztywność pracy. Ta organizacja procesu pracy pozwala pracować na bardzo słabych mieszankach, co decyduje o wysokiej rentowności. Lepsze są także właściwości ekologiczne - przy pracy ze słabymi mieszankami emisje szkodliwych substancji są mniejsze niż w przypadku silników benzynowych.

Wady obejmują zwiększony hałas i wibracje, niższą moc, trudności w zimnym rozruchu, problemy z zimowym olejem napędowym. W nowoczesnych silnikach wysokoprężnych problemy te nie są tak oczywiste.

Rodzaje silników Diesla

  Dzięki wprowadzeniu sterowanych elektronicznie wysokociśnieniowych pomp paliwowych (TNVD), dwustopniowemu wtryskowi paliwa i optymalizacji procesu spalania możliwe było osiągnięcie stabilnej pracy silnika wysokoprężnego z niepodzielną komorą spalania przy obrotach do 4500 obr / min, poprawa wydajności, zmniejszenie hałasu i wibracji.

Najczęstszym jest inny typ silnika Diesla - z oddzielną komorą spalania. Paliwo nie jest wtryskiwane do cylindra, ale do dodatkowej komory. Zwykle stosuje się komorę wirową, wykonaną w głowicy cylindra i połączoną z cylindrem specjalnym kanałem, dzięki czemu po sprężeniu powietrze wchodzące do komory wirowej intensywnie wiruje, co usprawnia proces samozapłonu i tworzenia mieszanki. Samozapłon rozpoczyna się w komorze wirowej, a następnie trwa w głównej komorze spalania.

Dzięki oddzielnej komorze spalania szybkość wzrostu ciśnienia w cylindrze zmniejsza się, co pomaga zmniejszyć hałas i zwiększyć maksymalne obroty. Takie silniki stanowią większość silników zainstalowanych w nowoczesnych samochodach.

Urządzenie układu paliwowego

Głównymi elementami są: wysokociśnieniowa pompa paliwa (TNVD), dysze i filtr paliwa.

Pompa paliwowa

Naciskając pedał gazu, kierowca nie zwiększa bezpośrednio dopływu paliwa, a jedynie zmienia program działania regulatorów, które same zmieniają dopływ zgodnie ze ściśle określonymi zależnościami od liczby obrotów, ciśnienia doładowania, położenia dźwigni regulatora itp.

W nowoczesnych samochodach stosowana jest pompa wtryskowa typu dystrybucyjnego.  Pompy tego typu są szeroko rozpowszechnione. Są kompaktowe, charakteryzują się wysoką równomiernością dopływu paliwa przez cylindry i doskonałą pracą przy dużych prędkościach dzięki prędkości regulatorów. Jednocześnie stawiają wysokie wymagania w zakresie czystości i jakości oleju napędowego: w końcu wszystkie ich części są smarowane paliwem, a luki w precyzyjnych elementach są niewielkie.

Dysze

Dysza w silniku pracuje w trudnych warunkach: igła opryskiwacza wykonuje ruchy posuwisto-zwrotne z częstotliwością o połowę większą niż prędkość silnika, a opryskiwacz ma bezpośredni kontakt z komorą spalania. Dlatego dysza rozpylająca jest wykonana z materiałów żaroodpornych z niezwykłą dokładnością i jest elementem precyzyjnym.

Filtry paliwa

Czasami instalowany jest elektryczny system podgrzewania filtra paliwa, który ułatwia uruchomienie silnika, zapobiegając zatykaniu się filtra parafinami powstającymi podczas krystalizacji oleju napędowego w warunkach zimowych.

Jaka jest premiera?

Wygaszenie lampki ostrzegawczej wskazuje, że jest ona gotowa do uruchomienia. Zasilanie świecy zapłonowej jest odłączane automatycznie, ale nie natychmiast, ale 15-25 sekund po uruchomieniu, aby zapewnić stabilną pracę zimnego silnika. Nowoczesne systemy podgrzewania wstępnego zapewniają łatwy rozruch pracującego silnika wysokoprężnego do temperatury 25-30 ° C, oczywiście pod warunkiem, że olej i olej napędowy odpowiadają sezonowi.

Turbodoładowanie i Common Rail

  Komputerowe sterowanie dopływem paliwa pozwoliło wtryskać go do komory spalania cylindra w dwóch dokładnie odmierzonych porcjach. Najpierw pojawia się niewielka, zaledwie około miligramowa dawka, która po spaleniu podnosi temperaturę w komorze, a następnie pojawia się główny „ładunek”. Jest to bardzo ważne w przypadku silnika wysokoprężnego, napędzanego paliwem o zapłonie samoczynnym, ponieważ ciśnienie w komorze spalania rośnie bardziej płynnie, bez „szarpnięcia”. W rezultacie silnik pracuje bardziej miękko i mniej głośno.

W rezultacie w silnikach wysokoprężnych z układem Common-Rail zużycie paliwa zmniejsza się o 20%, a moment obrotowy przy niskich prędkościach obrotowych wzrasta o 25%. Zmniejsza się także zawartość sadzy w spalinach i poziom hałasu silnika.

Przed zakupem nowego samochodu każdy kierowca ma do wyboru dwa rodzaje silników - benzynę i olej napędowy. Oczywiście, każdy kierowca ma swoje preferencje i przekonania na temat zalet konkretnego silnika. Który jednak jest lepszy? W tym artykule nie znajdziesz jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Tutaj obiektywnie i szczegółowo rozważymy wszystkie zalety i wady każdego silnika, ale ostateczny wybór należy do was, drodzy czytelnicy. Aby to zrobić, porównaj oba typy silników dla kilku najważniejszych parametrów operacyjnych.

Rodzaj zainstalowanego silnika jest jedną z najważniejszych cech samochodu.

Moc i moment obrotowy

Silniki benzynowe są krótsze niż silniki diesla. W rezultacie mają mniejszy moment obrotowy, ale dają więcej mocy i są w stanie obracać się do wysokich obrotów. Dzięki temu silniki benzynowe mają dobrą dynamikę przyspieszenia. Tylko nowoczesne silniki z turbodoładowaniem mogą z nimi konkurować.
  Jeśli często przewozisz ciężkie ładunki i potrzebujesz doskonałej przyczepności, wybierz olej napędowy. Jego moment obrotowy jest znacznie wyższy i jest w pełni realizowany przy niskich prędkościach ze względu na wyższy stopień sprężania niezbędny do samozapłonu oleju napędowego (17: 1 w porównaniu z 9-10: 1 w przypadku silników benzynowych).
  Nie można wyróżnić lidera według tego parametru, więc przechodzimy do następnej cechy.

Rentowność

Najczęściej samochody z silnikami Diesla są kupowane, aby zaoszczędzić pieniądze na paliwie. Ale czy można zaoszczędzić pieniądze, kupując silnik Diesla? Spróbujmy to rozgryźć.

Jak wspomniano powyżej, silniki wysokoprężne mają wyższy stopień sprężania. Z tego powodu zwiększa się wydajność (wydajność), która jest o 20–40% wyższa niż w przypadku benzyny. Łatwo więc zgadnąć, że silnik Diesla zużywa znacznie mniej paliwa na kilometr niż jego konkurent.
  Ponadto w silniku wysokoprężnym wtrysk paliwa odbywa się bezpośrednio do komory spalania, co oznacza, że \u200b\u200bjego straty są minimalne. W silnikach benzynowych paliwo jest mieszane z powietrzem w kolektorze dolotowym.

Wszystko byłoby dobrze, ale dawno minęły czasy, kiedy litr oleju napędowego kosztował o rząd wielkości tańszy niż litr nawet benzyny najniższej jakości. W dzisiejszych czasach koszt oleju napędowego przekroczył już kosztowną 95. benzynę, co oznacza, że \u200b\u200bzużycie paliwa jest prawie wyrównane przez różnicę cen.

Dajemy prosty przykład. Diesel Ford Focus zużywa 5,2 litra paliwa na 100 kilometrów, a wersja benzynowa - 6,4 litra na 100 kilometrów. Ponadto w większości obszarów naszej rozległej ojczyzny olej napędowy jest zwykle o 3 ruble droższy niż najpopularniejsza 92 benzyna. Za pomocą prostego obliczenia dowiadujemy się, że aby zlikwidować różnicę kosztów, będziesz musiał przejechać co najmniej 145 tysięcy kilometrów na silniku Diesla. Przy rocznym przebiegu większości kierowców 20-30 tysięcy km na zakup silnika Diesla ze względu na oszczędność - przynajmniej niepraktyczne.

Hałas i wibracje

Obecnie wszyscy producenci samochodów aktywnie pracują nad redukcją hałasu i wibracji silników Diesla. Zgodnie z tymi wskaźnikami nowoczesne silniki Diesla są już bardzo zbliżone do swoich odpowiedników benzynowych. Jednak nawet na ulicy bardzo łatwo jest odróżnić olej napędowy od benzyny dzięki charakterystycznemu stukaniu i wibracjom podczas pracy na biegu jałowym. Silnik gazowy jest tak cichy, że czasami trudno jest ustalić na podstawie słuchu, czy działa, czy nie.
  Jest to wyraźna zaleta dla silników benzynowych.

Coś jeszcze przydatnego dla Ciebie:

Uruchom i pracuj na zimno

Prawdopodobnie każdy zna problemy z olejem napędowym w mroźną pogodę. Chodzi o to, że w silniku wysokoprężnym paliwo samorzutnie zapala się z powodu ogrzewania powietrza przy silnym sprężeniu. W temperaturach poniżej -30 stopni powietrze nie może się wystarczająco rozgrzać, aby zapalić paliwo. Aby obejść ten problem, silniki Diesla używają świec żarowych, które ogrzewają komorę spalania przed osiągnięciem pożądanej temperatury.

Jeśli jednak samochód z silnikiem Diesla uruchomi się na zimno, nadal nie daje to żadnych gwarancji, że dostanie się z punktu A do punktu B. Jeśli paliwo złej jakości lub letnie dostanie się do zbiornika, wówczas na mrozie natychmiast utworzą się kryształy parafiny, które z kolei zatkaj przewód paliwowy i filtry, a samochód po prostu utknie w drodze. Doświadczeni inżynierowie diesla radzą, aby nie obniżać poziomu paliwa w zbiorniku poniżej ½ zimą, aby uniknąć takich zjawisk.

W przypadku silnika benzynowego nie zdarzy się to zimą. Paliwo stabilnie zapala się od iskry, zapewniając łatwy rozruch. Musisz tylko monitorować poziom i wybrać odpowiedni olej silnikowy.
  Kolejny punkt na korzyść samochodów benzynowych.

Service

Około dziesięć lat temu uważano, że serwisowanie silnika wysokoprężnego jest znacznie droższe niż silniki benzynowe. Obecnie sytuacja uległa radykalnej zmianie: ceny materiałów eksploatacyjnych do silników Diesla są całkiem akceptowalne. To prawda, że \u200b\u200bw pozycji wydatkowej warto dodać dodatki do oleju napędowego. Czasem warto je dodać, ponieważ rosyjski olej napędowy nie zawsze ma dobrą jakość.

Kolejnym problemem jest naprawa. Ogólnie rzecz biorąc, koszty pracy związane z przebudową silnika wysokoprężnego to nie więcej niż benzyna: te same tłoki, cylindry, wał korbowy, pierścienie, czasami turbiny itp. Jednak nie wszystko jest tak dobre, jak mogłoby się wydawać. Jest jeden szczegół, który psuje obraz - wysokociśnieniowa pompa paliwowa (wysokociśnieniowa pompa paliwowa). Samo urządzenie takiego pompy jest proste, jednak wykorzystuje bardzo precyzyjną obróbkę części, której nie może zapewnić każda usługa. W rezultacie naprawa wysokociśnieniowej pompy paliwa zajmuje dużo czasu, aby znaleźć dobrego mistrza, a za pracę trzeba będzie zapłacić od 400 do 1500 dolarów. Zainstalowanie nowej pompy może być współmierne do zakupu używanego samochodu zagranicznego.

Przyjazność dla środowiska

Pomimo faktu, że silnik wysokoprężny spala paliwo bardziej wydajnie, nadal jest gorszy od silników benzynowych pod względem emisji. Olej napędowy zawiera więcej siarki i po spaleniu tworzy sadzę. Dymiący olej napędowy jest również bardziej powszechny. Wreszcie fakt, że według badań naukowców produkty spalania oleju napędowego znacznie zwiększają ryzyko raka u ludzi.
  Benzyna to lżejsze paliwo, które pali się szybciej przy mniejszej ilości osadów. W związku z tym samochody z tymi silnikami są znacznie bardziej przyjazne dla środowiska.

Długowieczność

Silnik wysokoprężny pracuje z niższymi prędkościami niż benzyna. Zakres pracy silników wysokoprężnych do samochodów osobowych jest najczęściej ograniczony do 5000-6000 obr / min, podczas gdy benzyna obraca się do 8000-9000 obr / min. Większość silników benzynowych przed poważnymi naprawami przejeżdża 300-350 tysięcy kilometrów, a niektóre silniki diesla mogą przejechać nawet milion kilometrów bez poważnej interwencji.

Cena

Stopień sprężania w silnikach wysokoprężnych jest znacznie wyższy, więc tłoki, blok cylindrów, korbowody, wał korbowy, głowica cylindrów itp. Podlegają wyższym obciążeniom, dlatego należy je odpowiednio wzmocnić. Dlatego po cenie silniki Diesla przegrywają z odpowiednikami benzyny.

Wniosek

Porównując silniki benzynowe i wysokoprężne z powyższymi parametrami, łatwiejszy jest ostateczny wybór. Jeśli potrzebujesz dobrej dynamiki przyspieszenia, nie planujesz dźwigać dużych obciążeń i jesteś zadowolony z zasobu 300 tysięcy km, to samochody benzynowe są dla Ciebie. Diesle bardziej nadają się do ciężarówek, „koni roboczych”, które często przewożą dowolny ładunek o dużych rocznych przebiegach.

Jednak cokolwiek powiesz, każdy typ silnika będzie miał wielu fanów i spory dotyczące tego, czy lepiej będzie kontynuować, dopóki te silniki będą istnieć. Nic dziwnego, że mówią - nie ma towarzyszy za smak i kolor.

Bardzo często w samochodach. Wiele modeli ma co najmniej jedną opcję w zakresie silników. Nie obejmuje to ciężarówek, autobusów i sprzętu budowlanego, gdzie są one używane wszędzie. Następnie, czym jest silnik Diesla, konstrukcja, zasada działania, funkcje.

Definicja

Ta jednostka działa w oparciu o samozapłon rozpylonego paliwa w wyniku ogrzewania lub sprężania.

Cechy konstrukcyjne

Silnik benzynowy ma takie same elementy konstrukcyjne jak silnik wysokoprężny. Schemat funkcjonowania jako całość jest również podobny. Różnica polega na procesach tworzenia się mieszanki paliwowo-powietrznej i jej spalania. Ponadto silniki Diesla są bardziej trwałymi częściami. Wynika to z około dwukrotnie wyższego stopnia sprężania niż w silnikach benzynowych (19–24 w porównaniu z 9–11).

Klasyfikacja

Zgodnie z konstrukcją komory spalania silniki Diesla są podzielone na warianty z oddzielną komorą spalania i wtryskiem bezpośrednim.

W pierwszym przypadku komora spalania jest oddzielona od cylindra i połączona z nim kanałem. Po sprężeniu powietrze wchodzące do komory wirowej wiruje, co poprawia tworzenie mieszanki i samozapłon, który zaczyna się tam i trwa w głównej komorze. Silniki wysokoprężne tego typu były wcześniej powszechne w samochodach osobowych ze względu na niski poziom hałasu i duży zakres prędkości w porównaniu z opcjami omówionymi poniżej.

W bezpośrednim wtrysku komora spalania znajduje się w tłoku, a paliwo jest podawane do przestrzeni ponad tłokiem. Ta konstrukcja była pierwotnie stosowana w wolnoobrotowych silnikach o dużej objętości. Wyróżniały się wysokim poziomem hałasu i wibracji oraz niskim zużyciem paliwa. Później, wraz z nadejściem elektronicznie kontrolowanego i zoptymalizowanego spalania, projektanci osiągnęli stabilną pracę w zakresie do 4500 obr / min. Ponadto zwiększona wydajność, obniżony poziom hałasu i wibracji. Jednym ze środków zmniejszających sztywność pracy jest wieloetapowy wstrzyknięcie wstępne. Dzięki temu silniki tego typu były szeroko stosowane w ciągu ostatnich dwóch dekad.

Zgodnie z zasadą działania silniki Diesla są podzielone na silniki czterosuwowe i dwusuwowe, a także silniki benzynowe. Ich funkcje omówiono poniżej.

Zasada działania

Aby zrozumieć, czym jest silnik Diesla i co decyduje o jego funkcjach, należy wziąć pod uwagę zasadę działania. Powyższa klasyfikacja tłoków ICE opiera się na liczbie cykli zawartych w cyklu roboczym, które różnią się wielkością kąta obrotu wału korbowego.

Dlatego obejmuje 4 fazy.

• Wlot  Występuje, gdy wał korbowy obraca się od 0 do 180 °. W takim przypadku powietrze przepływa do cylindra przez otwarty zawór wlotowy przy 345–355 °. Jednocześnie podczas obracania wału korbowego o 10-15 ° zawór wylotowy jest otwarty, co nazywa się odcięciem.
• Kompresja  Tłok, poruszając się w górę o 180-360 °, spręża powietrze 16-25 razy (stopień sprężania), a zawór wlotowy zamyka się na początku skoku (przy 190-210 °).
• Postęp prac, rozbudowa.  Występuje w zakresie 360-540 °. Na początku cyklu, dopóki tłok nie osiągnie górnego martwego punktu, paliwo jest dostarczane do gorącego powietrza i zapalane. Jest to cecha silników wysokoprężnych, która odróżnia je od silników benzynowych, w których zapłon jest zaawansowany. Uwolnione w tym przypadku produkty spalania popychają tłok w dół. W tym przypadku czas spalania paliwa jest równy czasowi jego zasilania 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 wysokoprężne wytwarzają większy moment obrotowy. Inną ważną cechą takich silników jest potrzeba zapewnienia nadmiaru powietrza w cylindrze, ponieważ płomień zajmuje niewielką część komory spalania. Oznacza to, że proporcja mieszanki paliwowo-powietrznej jest inna.
• Release.  Przy obrocie wału korbowego 540–720 ° otwarty tłok zaworu wydechowego, poruszając się w górę, wypiera spaliny.

Cykl push-pull wyróżnia się skróconymi fazami i pojedynczym procesem wymiany gazu w cylindrze (przedmuch), który zachodzi między końcem skoku a początkiem sprężania. Gdy tłok przesuwa się w dół, produkty spalania są usuwane przez zawory wydechowe lub okna (w ściance cylindra). Później wloty otwarte dla świeżego powietrza. Kiedy tłok się unosi, wszystkie okna zamykają się i rozpoczyna się kompresja. Nieco wcześniej wtryskuje się TDC, paliwo zapala się i rozpoczyna się ekspansja.

Ze względu na trudność zapewnienia czyszczenia komory wirowej silniki dwusuwowe są dostępne tylko z bezpośrednim wtryskiem.

Wydajność takich silników jest 1,6-1,7 razy wyższa niż charakterystyka czterosuwowego silnika wysokoprężnego. Jego wzrost jest zapewniony przez dwukrotność częstszego wykonywania ruchów roboczych, ale jest częściowo zmniejszony ze względu na ich mniejszy rozmiar i czystość. Ze względu na podwojoną liczbę skoków cykl push-pull jest szczególnie istotny, jeśli nie jest możliwe zwiększenie prędkości.

Głównym problemem takich silników jest czyszczenie z powodu ich krótkiego czasu działania, którego nie można zrekompensować bez zmniejszenia wydajności przez skrócenie skoku. Ponadto niemożliwe jest oddzielenie spalin i świeżego powietrza, ponieważ część tego ostatniego usuwa się za pomocą spalin. Ten problem można rozwiązać, przesuwając okna wydechowe. W takim przypadku gazy zaczynają być usuwane przed czyszczeniem, a po zamknięciu wylotu cylinder jest uzupełniany świeżym powietrzem.

Ponadto przy stosowaniu jednego cylindra pojawiają się trudności z synchronizacją otwierania / zamykania okien, dlatego istnieją silniki (MAP), w których każdy cylinder ma dwa tłoki poruszające się w tej samej płaszczyźnie. Jeden kontroluje wlot, drugi - uwolnienie.

Zgodnie z mechanizmem realizacji, czyszczenie jest podzielone na szczelinę (okno) i szczelinę zaworu. W pierwszym przypadku okna służą jako otwory wlotowe i wylotowe. Druga opcja obejmuje ich użycie jako wlotów, a zawór w głowicy cylindrów służy jako wylot.

Dwusuwowe silniki wysokoprężne są zwykle stosowane w ciężkich pojazdach, takich jak statki, lokomotywy spalinowe i zbiorniki.

Układ paliwowy

Wyposażenie paliwowe silników Diesla jest znacznie bardziej skomplikowane niż benzyna. Wynika to z wysokich wymagań dotyczących dokładności dostarczania paliwa w czasie, ilości i ciśnieniu. Głównymi elementami układu paliwowego są pompa wtryskowa, dysze, filtr.

Szeroko stosowany układ zasilania paliwem ze sterowaniem komputerowym (Common-Rail). Wytryskuje go w dwóch porcjach. Pierwszy jest mały, co służy do zwiększenia temperatury w komorze spalania (wtrysk wstępny), co zmniejsza hałas i wibracje. Ponadto system ten zwiększa moment obrotowy przy niskiej prędkości o 25%, zmniejsza zużycie paliwa o 20% i zawartość sadzy w spalinach.

Turbodoładowanie

W silnikach wysokoprężnych turbiny są bardzo szeroko stosowane. Wynika to z wyższego (1,5-2) krotności ciśnienia spalin, które odkręcają turbinę, co pozwala uniknąć dziur turbosprężarki, zapewniając doładowanie z mniejszej prędkości.

Zimny \u200b\u200bstart

Można znaleźć wiele opinii, że w niskich temperaturach trudność w uruchomieniu takich silników w niskich temperaturach wynika z faktu, że wymaga to więcej energii. Aby ułatwić proces, są one wyposażone w podgrzewacz wstępny. To urządzenie jest reprezentowane przez świece żarowe znajdujące się w komorach spalania, które po włączeniu zapłonu podgrzewają w nich powietrze i działają przez kolejne 15-25 sekund po uruchomieniu, aby zapewnić stabilność zimnego silnika. Z tego powodu silniki Diesla uruchamiają się w temperaturach od -30 ... do 25 ° C.

Funkcje serwisowe

Aby zapewnić trwałość podczas pracy, musisz wiedzieć, co to jest silnik wysokoprężny i jak go serwisować. Stosunkowo niska popularność silników w porównaniu z benzyną wynika również z bardziej skomplikowanej konserwacji.

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 jest droższa niż silnik jako całość w porównaniu z benzyną tego samego poziomu.

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

W każdym razie olej należy wymieniać częściej w silnikach Diesla niż w silnikach benzynowych (2 razy zgodnie z normami europejskimi).

Jak wspomniano, silniki te mają problemy z zimnym rozruchem przy niskich temperaturach. W niektórych przypadkach jest to spowodowane użyciem nieodpowiedniego paliwa (w zależności od sezonu różne silniki są używane w tych silnikach, ponieważ letnie paliwo zamarza w niskich temperaturach).

Wydajność

Ponadto wielu nie lubi cech silników diesla, takich jak niższa moc i zakres obrotów roboczych, wyższy poziom hałasu i wibracji.

Silnik benzynowy ma zwykle lepszą wydajność, w tym pojemność litrową, niż podobny silnik Diesla. Silnik tego typu ma wyższy i bardziej równomierny harmonogram momentu obrotowego. Zwiększony stopień sprężania, który zapewnia większy moment obrotowy, wymusza stosowanie trwalszych części. Ponieważ są cięższe, moc jest zmniejszona. Ponadto wpływa to na masę silnika, a zatem i samochodu.

Mały zakres obrotów roboczych tłumaczy się dłuższym zapłonem paliwa, w wyniku czego nie ma on czasu na wypalenie się przy wysokich obrotach.

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

Za główne zalety silników Diesla uważa się większy ciąg, oszczędność i przyjazność dla środowiska.

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

Wydajność wynika zarówno z niskiego zużycia, jak i z faktu, że olej napędowy jest tańszy. Ponadto możliwe jest stosowanie niskiej jakości olejów ciężkich, ponieważ wynika to z braku ścisłych wymagań dotyczących parowania. A im cięższe paliwo, tym wyższa wydajność silnika. Wreszcie, silniki diesla pracują na mieszankach ubogich w porównaniu do silników benzynowych i przy wysokim stopniu sprężania. Ten ostatni zapewnia mniejsze straty ciepła przy spalinach, czyli większą wydajność. Wszystkie te środki zmniejszają zużycie paliwa. Z tego powodu olej napędowy wydaje o 30–40% mniej.

Przyjazność dla środowiska silników Diesla tłumaczy się tym, że ich gazy spalinowe mają niższą zawartość tlenku węgla. Uzyskuje się to dzięki zastosowaniu złożonych układów czyszczących, dzięki czemu silnik benzynowy spełnia te same normy środowiskowe co olej napędowy. Pod tym względem silnik tego typu był wcześniej znacznie gorszy od benzyny.

Zastosowanie

Jak wynika z tego, czym jest silnik wysokoprężny i jakie są jego cechy, takie silniki są najbardziej odpowiednie w tych przypadkach, gdy potrzebny jest duży ciąg przy niskich prędkościach obrotowych. Dlatego są one wyposażone w prawie wszystkie autobusy, ciężarówki i sprzęt budowlany. Jeśli chodzi o pojazdy prywatne, takie parametry są najważniejsze dla SUV-ów. Ze względu na wysoką wydajność modele miejskie są również wyposażone w te silniki. Ponadto są wygodniejsze w zarządzaniu w takich warunkach. Świadczą o tym napędy testowe z silnikiem Diesla.