Ce este Diesel? Principiul de funcționare, designul și caracteristicile tehnice ale motorului diesel. Cum funcționează un motor diesel auto? Tipuri de motorine

Dacă descriem în câteva cuvinte principiul de funcționare al unui motor diesel, atunci putem spune că acesta depinde în mare măsură de presiunea creată în camera de ardere. Nu există foarte multe diferențe față de motoarele pe benzină: există un bloc, chiulasă și injectoare care sunt oarecum similare cu cele utilizate în sistemul de injecție de injecție. Singura diferență semnificativă este că amestecul combustibil-aer se aprinde nu de la o scânteie care alunecă între electrozii lumânării, ci de la compresia colosală a aerului, care se încălzește și aprinde motorina. Deoarece cilindrii au o presiune foarte mare, supapele trebuie să reziste la sarcini grele. Motoarele diesel sunt utilizate în cea mai mare parte pe camioane, dar nu este neobișnuit să găsim autoturisme care funcționează cu motorină.

Aprinderea combustibilului la un motor diesel

Motorul diesel se bazează pe aprinderea prin compresie a combustibilului. Mai mult, motorina, care intră în camera de ardere, este combinată cu aer încălzit. Aceasta este diferența în formarea unui amestec dintr-un motor pe benzină - motorina și aerul intră independent în camerele de ardere, se amestecă imediat înainte de aprindere. Un pic de aer vine primul. Când se micșorează, începe să se încălzească (până la aproximativ 800 de grade). Combustibilul intră în cilindru la o presiune de 10 până la 30 MPa. Apoi se aprinde. În timpul funcționării există mult zgomot, iar nivelul vibrațiilor este destul de ridicat. Pe o bază atât de simplă, este mai ușor să distingi o mașină cu motor diesel. Apropo, există lumânări în designul său, dar scopul lor este complet diferit. Nu aprind amestecul, ci încălzesc camerele de ardere pentru a ușura pornirea motorului în timpul iernii. Acestea sunt numite bujii incandescente.

Există atât motoare diesel în doi, cât și în patru timpi. Acestea din urmă sunt utilizate pe majoritatea mașinilor și funcționează în acest mod:

1. Accident vascular cerebral.
2. Aerul este comprimat și combustibilul este injectat.
3. O explozie a unui amestec combustibil, pistonul se deplasează în jos, făcând o cursă de lucru.
4. Gazele evacuate sunt eliberate, începutul primului ciclu.

Bujii incandescente ale motorului diesel

Până la un timp, motorina avea un cost redus, astfel încât economiile pentru proprietarii de mașini diesel erau semnificative. Dar revizuirea, de exemplu, este mult mai scumpă decât un motor pe benzină. Iar dispozitivul unui motor diesel nu este familiar majorității șoferilor.

Ce tipuri de motoare diesel există

Dacă împărțim prin design, atunci se pot distinge doar trei tipuri:

1. Motoare cu o cameră de ardere divizată. Concluzia este simplă - amestecul combustibil-aer nu intră imediat în camera de ardere. Inițial, intră într-un compartiment separat numit cameră vortex. Această cameră se află în chiulasă. Un canal mic este situat între camera de ardere și acest compartiment. Aerul poate fi comprimat la presiune ridicată în camera vortexului. În consecință, încălzirea acestuia va fi mai puternică și aprinderea combustibilului este îmbunătățită. În același compartiment, are loc aprinderea inițială a combustibilului. Apoi procesul trece lin în camera de ardere principală.
2. Cu camera de ardere nu este împărțită în compartimente. Astfel de motoare au un nivel maxim de zgomot, dar consumă mai puțin combustibil. Pistonul are mici adâncituri în care pătrunde amestecul de combustibil. Se aprinde direct deasupra pistonului, după care forța exploziei îl împinge în jos.
3. Precamerele ICE au o precameră plug-in în design. Mai multe canale subțiri merg de la acesta la camera principală de ardere. Majoritatea caracteristicilor unui motor diesel de acest tip (nivelul de zgomot, durata de viață, toxicitatea, consumul de combustibil, vibrațiile generate, puterea) depind de numărul de canale, grosimea și forma acestora.

Injectoare diesel

Principalele componente ale sistemului de alimentare cu combustibil

Putem spune că sistemul de alimentare cu combustibil este inima motorului diesel. Furnizează combustibil la o presiune prestabilită către camera de ardere. Mai mult, este necesară o cantitate strict definită de motorină și aer. Principalele elemente ale sistemului:

1. Pompa de injecție combustibil (pompă de combustibil de înaltă presiune).
2. Filtru de combustibil.
3. Injectoare.

Să luăm în considerare mai detaliat dispozitivul sistemului de alimentare cu combustibil al unui motor diesel.

Pompa de combustibil de înaltă presiune

Pompele de următoarele tipuri sunt instalate în principal pe mașini care se găsesc astăzi pe drumuri:

1. Distribuție.
2. Piston (în linie).

Funcția pompei este de a prelua combustibilul din rezervor și de a-l transfera către injectoare. Mai mult, funcționarea sa depinde de mulți parametri, inclusiv presiunea aerului din turbină, numărul de rotații ale arborelui cotit și altele. Principala diferență față de pompele instalate pe mașinile simple pe benzină este că pompa motorului diesel trebuie să creeze mult mai multă presiune de combustibil, astfel încât să poată fi încă injectată direct în camera de ardere, care conține deja aer de înaltă presiune.

Pompa de combustibil diesel de înaltă presiune

Filtru de combustibil

Fiecare motor are propriul tip de filtru de neînlocuit. După cum sugerează și numele, este necesar să curățați motorina provenită din rezervor. Vor reține orice particule, chiar și cele mai mici. De asemenea, elimină excesul de aer și umezeală din sistem.

Injectoare de combustibil

Pompa de înaltă presiune are o conexiune puternică cu injectoarele. Depinde de aceste două elemente dacă combustibilul pătrunde în camera de ardere în timp util (și trebuie pulverizat în momentul în care pistonul se află în punctul mort superior). Următoarele tipuri de injectoare sunt utilizate în proiectarea unui motor diesel modern:

1. Multi-gaură.
2. Având un distribuitor de fonturi.

Distribuitorul injectorului este responsabil pentru forma flăcării, astfel încât combustibilul să curgă uniform în camera de ardere și să fie aprins cel mai eficient.

Preîncălzire și turbină

Turbina diesel

Sistemul de pornire la rece este necesar pentru a se încălzi chiar înainte de a porni motorul. După cum sa menționat deja, există lumânări în camera de ardere care funcționează ca un fier de lipit - o spirală este situată în ele, sub acțiunea unui curent electric se încălzește până la nouă sute de grade. Tot aerul care intră în camera de ardere este, de asemenea, încălzit. Un astfel de sistem este declanșat imediat înainte de pornirea startului și este oprit la un sfert de minut după pornirea motorului. Ea nu participă la procesul de lucru. Datorită acestui sistem, este mai ușor să porniți motorul în înghețuri severe (cu excepția cazului în care motorina din rezervor și conducta de combustibil capătă un aspect de jeleu).

Dar un sistem de supraalimentare poate crește semnificativ puterea produsă de motor. Datorită acestuia, se injectează o cantitate mare de aer. Ca urmare, procesul de ardere este semnificativ îmbunătățit. Un turbocompresor special este instalat pentru a furniza aer sub presiune în orice mod de funcționare. Să luăm în considerare în termeni generali structura unei turbine cu motor diesel. Turbina - este formată din două rotoare situate pe un arbore de oțel. Mai mult, unul dintre rotoare este situat în galeria de evacuare și este rotit de gazele de evacuare. În acest caz, arborele începe să transmită mișcarea de rotație celui de-al doilea rotor, care se află deja în galeria de admisie. Creează o presiune suplimentară a aerului în tractul de admisie. Sistemul de supraalimentare este închis într-o carcasă din fontă. Ca toate componentele motorului, carcasa este supusă uzurii. Viteza rotorului este foarte mare și din acest motiv apare distrugerea. Carcasa turbinei are forma unui melc, deci are loc o mișcare complexă a fluxului de gaz, care pune în mișcare întregul mecanism de presurizare. La fabricarea unei turbine, turnarea și montarea precisă a tuturor pieselor este extrem de importantă.

În loc de o concluzie

Disputele despre dezavantajele și avantajele motoarelor diesel au fost auzite încă de la înființarea lor. Nu se poate spune fără echivoc că motorul diesel este alegerea corectă. Dacă alegeți sau nu o mașină cu motor diesel este în continuare decizia tuturor. Prin urmare, este necesar să știm cum funcționează un motor diesel sub diferite sarcini și într-un anumit climat.

Merită să începem cu faptul că eficiența unui motor diesel este mult mai mare decât cea a unui omolog pe benzină. Pur și simplu, acest motor consumă mult mai puțin combustibil. Designerii au reușit să obțină un rezultat similar prin crearea unui design unic.

Important! Principiul de funcționare al unui motor diesel este foarte diferit de un motor pe benzină.

Desigur, motoarele moderne pe benzină au multe inovații tehnologice diferite. Este suficient să vă amintiți injecția directă. În ciuda acestui fapt, eficiența motorului pe benzină este de aproximativ 30%. Pentru un motor diesel, acest parametru ajunge la 40. Dacă ne reamintim turbocompresorul, atunci cifra poate ajunge la 50%.

Nu este surprinzător faptul că motoarele diesel cuceresc treptat Europa. Benzina scumpă încurajează cumpărătorii să cumpere mașini mai eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil. Producătorii urmăresc modificările preferințelor consumatorilor în timp real, introducând ajustări adecvate în procesul de producție.

Din păcate, designul motorului diesel nu este lipsit de dezavantajele sale. Una dintre cele mai importante este greutatea mare. Desigur, inginerii au parcurs un drum lung în reducerea treptată a greutății motorului, dar totul are o limită.

Faptul este că, în proiectarea unui motor diesel, toate piesele trebuie să fie montate unele cu altele cât mai exact posibil. Dacă este permisă o ușoară reacție la omologii pe benzină, atunci totul este diferit aici. Ca urmare, chiar la începutul introducerii tehnologiei, unitățile diesel au fost instalate numai pe mașini mari. Este suficient să vă amintiți aceleași camioane de la începutul secolului trecut.

Istoria creației

Este greu de imaginat, dar primul motor diesel funcțional a fost proiectat de inginerul Rudolf Diesel încă din secolul al XIX-lea. Apoi, kerosenul obișnuit a fost folosit ca combustibil.

Odată cu dezvoltarea tehnologiei, oamenii de știință au început să experimenteze. Ca urmare, ce fel de combustibili au fost folosiți pentru a obține cele mai bune rezultate. De exemplu, de ceva timp motoarele au fost alimentate cu ulei de rapiță și chiar țiței. Desigur, o astfel de abordare nu ar putea aduce realizări cu adevărat serioase.

Cercetările pe termen lung au condus oamenii de știință la ideea de a folosi păcură și motorină. Costul lor redus și inflamabilitatea bună au făcut posibilă competiția serioasă cu analogii benzinei.

Atenţie! Păcura și motorina sunt fabricate fără utilizarea unor procese tehnologice complexe. Aceasta este ceea ce garantează prețurile lor scăzute. De fapt, acestea sunt un produs secundar din rafinarea petrolului.

Inițial, sistemele de injecție cu motorină erau extrem de imperfecte. Acest lucru nu a permis utilizarea unităților în mașini care funcționau la viteze mari.

Primele exemple de mașini echipate cu motoare diesel au apărut în anii 20 ai secolului trecut. Era vorba de transportul de marfă și transportul public. Înainte de aceasta, motoarele din această clasă erau utilizate doar pe mașini staționare sau nave.

Abia 15 ani mai târziu, au apărut primele mașini care erau alimentate de un motor diesel. În ciuda acestui fapt, pentru o perioadă foarte lungă de timp, un motor diesel, fiind puternic și imun la detonare, nu a fost utilizat pe scară largă în industria auto. Faptul este că, deși existau avantaje semnificative, unitatea avea o serie de dezavantaje, cum ar fi zgomotul crescut în timpul funcționării și greutatea mare.

Abia în anii 70, când prețurile petrolului au început să crească, totul s-a schimbat dramatic. Deopotrivă, producătorii de automobile și consumatorii și-au îndreptat privirea spre automobile cu ajutorul dispozitivului lor cu motorină. Atunci au apărut pentru prima dată dieselurile compacte.

Motor diesel

Dispozitiv motor diesel

Construcția unui motor diesel constă din patru elemente principale:

• cilindri,
• pistoane,
• injector de combustibil,
• supapă de intrare și ieșire.

Fiecare element structural își îndeplinește propria sarcină și are propriile sale caracteristici de proiectare. În procesul de dezvoltare, această tehnologie a fost completată cu multe detalii care au făcut posibilă obținerea unei productivități mult mai mari, iată principalele:

• arzător de combustibil,
• intercooler.

Fiecare dintre aceste piese a îmbunătățit semnificativ eficiența motorului diesel.

Principiul de funcționare

Motorul diesel funcționează prin compresie. Prin acest proces, lichidul sub presiune intră în camera de ardere. Elementele de curgere sunt duze pentru injector.

Important! Combustibilul pătrunde în interior numai atunci când aerul are forța de compresie potrivită și temperatura ridicată.

Aerul trebuie să fie suficient de fierbinte pentru ca combustibilul să se aprindă... Înainte de a pătrunde în interior, lichidul trece printr-o serie de filtre care prind particulele străine care pot dăuna sistemului.

Pentru a înțelege principiul unui motor diesel, trebuie să luați în considerare întregul proces de furnizare și aprindere a combustibilului de la început până la sfârșit. Inițial, aerul este furnizat prin supapa de admisie. Pistonul se deplasează apoi în jos.

Unele sisteme de admisie sunt echipate suplimentar cu clapete. Datorită lor, se creează două canale în structura prin care intră aerul. Ca urmare a acestui proces, are loc un vârtej de mase de aer.

Atenţie! Clapele de admisie pot fi deschise numai la turații mari ale motorului.

Când pistonul ajunge în vârf, aerul este comprimat de 20 de ori. Presiunea finală este de aproximativ 40 de kilograme pe centimetru pătrat. În acest caz, temperatura atinge 500 de grade.

Injectorul injectează combustibil în cameră într-o cantitate strict specificată. Aprinderea are loc exclusiv din cauza temperaturii ridicate. Acest fapt explică faptul că nu există lumânări în dispozitivul unui motor diesel. Mai mult, sistemul de aprindere este absent ca atare.

Lipsa unei supape de accelerație permite dezvoltarea unui cuplu mare. Dar numărul de revoluții este la un nivel constant scăzut. Mai multe injecții lichide pot fi efectuate într-un singur ciclu.

În jos, pistonul împinge presiunea gazelor în expansiune. Rezultatul acestui proces este că arborele cotit se rotește. Legătura de legătură din acest microproces este biela.

Ajuns la punctul de jos, pistonul se ridică din nou, împingând astfel gazele deja evacuate. Ies prin supapa de ieșire. Acest ciclu de funcționare se repetă iar și iar într-un motor diesel.

Pentru a reduce procentul de funingine din gazele care ies prin sistemul de evacuare, există un filtru special. Poate reduce semnificativ daunele aduse mediului.

Noduri suplimentare

Cum funcționează turbina

Turbina unui motor diesel poate crește foarte mult performanța generală a sistemului. Cu toate acestea, inginerii auto nu au ajuns imediat la această decizie.

Impulsul pentru crearea unei turbine și introducerea acesteia în structura generală a unui motor diesel a fost acela combustibilul nu are timp să se ardă complet în timp ce pistonul se deplasează în punctul mort.

Principiul de funcționare al unei turbine pe un motor diesel este acela că acest element structural permite arderea completă a combustibilului. Ca urmare, puterea motorului crește semnificativ.

Dispozitivul cu turbocompresor este format din următoarele elemente:

• Două carcase - una pentru turbină, cealaltă pentru compresor.
• Rulmenții susțin ansamblul.
• Funcția de protecție este realizată de o plasă de oțel.

Întregul ciclu al unei turbine cu motor diesel constă din următoarele etape:

1. Aerul este aspirat de un compresor.
2. Rotorul este conectat, care este pus în mișcare datorită rotorului turbinei.
3. Un intercooler răcește aerul.
4. Aerul trece prin mai multe filtre și intră prin galeria de admisie. La sfârșitul acestei acțiuni, supapa se închide. Deschiderea are loc la sfârșitul cursei de lucru.
5. Gazele de eșapament trec prin turbina unui motor diesel, punând astfel presiune pe rotor.
6. În această etapă, viteza de rotație a turbinei unui motor diesel poate atinge aproximativ 1500 de rotații pe secundă. Acest lucru determină rotirea compresorului prin arbore.

Acest ciclu se repetă iar și iar. Datorită utilizării unei turbine, puterea motorului diesel este crescută.

Important! Densitatea aerului crește datorită răcirii.

Creșterea densității aerului permite furnizarea acestuia într-o cantitate semnificativ mai mare în motor. Creșterea debitului asigură că combustibilul din interiorul sistemului este complet ars.

Intercooler și duză

În timpul compresiei, nu numai densitatea aerului crește, ci și temperatura acestuia. Din păcate, acest lucru afectează foarte mult durabilitatea unui motor diesel. Prin urmare, oamenii de știință au venit cu un dispozitiv precum un intercooler. Reduce efectiv temperatura de curgere a aerului.

Important! Intercoolerul funcționează prin răcirea aerului prin schimb de căldură.

Dispozitivul poate avea una sau două duze. Sarcina lor este să atomizeze și să dozeze combustibilul. Principiul de funcționare al unui injector diesel este realizat prin intermediul unei came care se îndepărtează de arborele cu came.

Atenţie! Injectorele diesel sunt pulsate.

Rezultat

Prin utilizarea noilor tehnologii și a componentelor suplimentare, motorul diesel obține o eficiență uimitoare din combustia combustibilului. Această cifră atinge 40-50 la sută. Aceasta este aproape de două ori mai mare decât în \u200b\u200bcazul omologului pe benzină.

V-ați întrebat vreodată, dragi șoferi, de ce europenii economici cumpără cel mai adesea mașini cu motoare diesel? La urma urmei, nivelul de trai și venitul pe cap de locuitor din Europa le permite oamenilor să nu se gândească prea mult la costul combustibilului. Dar, în ciuda bunăstării normale a cetățenilor europeni, aceștia continuă să cumpere cel mai des mașini cu motoare diesel. Și motivul aici, apropo, nu este doar economia de combustibil. Numai din cauza economiei, europenii pedanți nu ar cumpăra niciodată mașini diesel în masă. De fapt, în Uniunea Europeană însăși, acesta este asociat cu o serie de alte avantaje pe care le au aceste vehicule diesel în comparație cu omologii pe benzină. Lăsați-ne prietenii cu noi (voi) să aflăm în detaliu și care sunt avantajele pe lângă motoarele diesel cu consum redus de combustibil.

1. Motoarele diesel sunt mai economice.

După cum știm cu toții de mult timp, cel mai important și semnificativ avantaj al oricărui motor diesel în comparație cu omologii pe benzină este cel mai mic. Consumul redus al unității diesel este asociat cu caracteristica sa de a transforma acest combustibil diesel în energie. De exemplu, un astfel de motor diesel arde combustibilul (combustibilul) mai eficient, ceea ce îi permite să primească aproximativ 45-50% din toată energia dintr-un volum de combustibil ars. Un motor pe benzină primește aproximativ 30% din energie din același volum. Adica 70% din benzina este pur si simplu irosita !!!

În plus, motoarele diesel au un raport de compresie mai mare decât motoarele pe benzină. Și întrucât raportul acestei compresii este influențat de timpul de aprindere a combustibilului, rezultă că, cu cât raportul de compresie este mai mare, cu atât este mai mare eficiența motorului.

De asemenea, toate motoarele diesel moderne, din cauza lipsei unei supape de accelerație pe galeria de admisie, sunt mai eficiente, ceea ce a fost folosit de obicei și este folosit și astăzi în toate mașinile pe benzină. Acest lucru permite motorinelor (motoarelor) să evite pierderea de energie prețioasă asociată cu admisia de aer, care este necesară pentru aprinderea combustibilului la motoarele pe benzină.

2. Motoarele diesel sunt mai fiabile decât motoarele pe benzină.

În ultimii 50 de ani, motoarele diesel s-au dovedit a fi mai fiabile decât omologii lor pe benzină. Principala caracteristică a acestei unități diesel este absența unui sistem de aprindere de înaltă tensiune în mașină. Ca rezultat, se dovedește că într-o mașină cu motor diesel nu există interferențe de frecvență radio de la linia de înaltă tensiune, care este adesea vinovată de probleme cu componentele electronice ale mașinii.

Se crede, de asemenea, că majoritatea componentelor interne ale unui motor diesel au o durată de viață mai lungă și acest lucru este adevărat. Și totul datorită raportului de compresie mai mare, în care componentele unei astfel de unități de motorizare diesel sunt deja mai durabile de la început.

Din acest motiv important, există o mulțime de mașini diesel în lume cu un kilometraj de aproximativ și nu atât de multe cu același kilometraj de mașini pe benzină.

Cu toate acestea, există un dezavantaj semnificativ al motoarelor diesel, care anterior bântuiau toți fanii mașinilor puternice. Ideea este că motoarele diesel de generație veche aveau o putere foarte mică pentru fiecare litru de volum al motorului. Dar, din fericire pentru noi, inginerii au rezolvat această problemă odată cu apariția mașinilor cu turbine pe piața auto. Drept urmare, aproape toate motoarele diesel moderne de astăzi sunt echipate cu turbine, care le permit să egaleze puterea (și uneori chiar să depășească) cu omologii pe benzină. În special, odată cu dezvoltarea noilor tehnologii în motoarele diesel moderne, inginerii au reușit să minimizeze aproape toate deficiențele sale, care urmăresc aceste motoare diesel de mult timp.

3. Motorul diesel arde automat combustibilul însuși.

Un alt avantaj principal al tuturor motoarelor diesel este că mașinile diesel, ca și cum ar fi, în mod automat, arde combustibil în interiorul lor, fără a cheltui de fapt energie suplimentară pentru asta. Să ne reamintim cititorilor noștri următoarele, în ciuda faptului că motorul diesel folosește un ciclu în patru timpi (admisie, compresie, combustie și evacuare) pentru sine, arderea combustibilului diesel are loc ca și cum ar fi spontan chiar în interiorul motorului dintr-un raport de compresie ridicat. pentru aceeași ardere a combustibilului, sunt necesare (sunt necesare) bujii, care sunt în mod constant sub înaltă tensiune și dau o scânteie care aprinde benzina în camera de ardere.

La motoarele diesel, nu este nevoie de bujii și, de asemenea, nu are nevoie de fire de înaltă tensiune etc. componente. Din acest motiv, costul întreținerii vehiculelor cu unități diesel este redus semnificativ în comparație cu aceleași vehicule pe benzină, în care periodic este necesar să se înlocuiască bujiile, firele de înaltă tensiune și alte componente conexe.

4. Costul combustibilului diesel este comparabil cu costul aceleiași benzine sau chiar mai mic.

În ciuda faptului că în Rusia costul motorinei este la același nivel cu prețul benzinei, trebuie remarcat faptul că costul motorinei în multe țări ale lumii, inclusiv în Europa, în comparație cu țara noastră, este mult mai mic decât aceeași benzină. Adică, se dovedește că, pe lângă consumul redus de combustibil, proprietarii acestor vehicule diesel din alte țări ale lumii cheltuiesc mult mai puțini bani pe motorină decât alți proprietari de vehicule pe benzină.

Dar chiar și cu condiția ca la noi în țară motorina costă la fel ca benzina (sau chiar mai scumpă), avantajul aceleiași eficiențe al acestor mașini diesel este evident pentru mulți. La urma urmei, rezerva de putere a unei mașini pe un rezervor plin de combustibil diesel este mult mai mare decât pe aceeași mașină echipată cu o unitate de alimentare pe benzină.

5. Cost mai mic de proprietate.

Desigur, este dificil să se argumenteze cu un astfel de avantaj (deținerea unei mașini cu motor pe benzină), deoarece, în anumite cazuri, chiar costul întreținerii și reparației mașinilor diesel poate depăși semnificativ costul MOT (întreținerea) mașinilor pe benzină. Și acesta este într-adevăr un fapt incontestabil și dovedit. Dar, pe de altă parte, dacă luăm costurile totale, atunci costul deținerii unei mașini diesel în total se dovedește a fi mult mai mic decât cel al aceluiași analog pe benzină. Mai ales pe acele piețe auto mondiale în care există o cerere crescută pentru mașinile diesel. Să explicăm cititorilor noștri, faptul este că, în costul deținerii unei mașini, este întotdeauna necesar să se țină seama de pierderea specifică a prețului de piață al mașinii și de uzura naturală a tuturor pieselor auto în timpul funcționării vehiculului (vehiculului) pe piața uzată. De regulă, mașinile diesel își pierd prețul mult mai puțin (și mai încet) decât aceleași omologi pe benzină. De asemenea, datorită durabilității mai mari a pieselor motorului diesel, aceste mașini au o durată de viață mai lungă, ceea ce vă permite în mod natural să cheltuiți mult mai puțini bani.

Astfel, putem spune că pe termen lung (5 ani și mai mult), deținerea unei mașini diesel este mai profitabilă decât o mașină cu o unitate pe benzină. Adevărat, prieteni de aici, trebuie remarcat faptul că costul modelelor de mașini diesel este de obicei mult mai mare decât cele pe benzină. Dar, dacă în viitor veți deține o astfel de mașină diesel pentru o lungă perioadă de timp și veți conduce 20.000 - 30.000 de mii de km pe an, atunci o astfel de plată în exces va răsplăti pentru dvs. datorită aceluiași consum de combustibil.

6. Vehiculele diesel sunt mai sigure.

De-a lungul anilor, s-a dovedit că motorina este mult mai sigură decât aceeași benzină din mai multe motive. În primul rând, motorina este mai puțin susceptibilă la aprindere rapidă și ușoară (foc) în comparație cu benzina. De exemplu, motorina nu se aprinde de obicei atunci când este expusă la o sursă mare de căldură.

În al doilea rând, motorina nu emite vapori periculoși, ca aceeași benzină. Drept urmare, probabilitatea de aprindere a vaporilor de salyarka care pot provoca incendiul unei mașini este mult mai mică la vehiculele diesel decât la benzină.

Toți acești factori fac mașinile diesel pe drumurile din întreaga lume mult mai sigure decât mașinile pe benzină. De exemplu, în cazul unui accident.

7. Eșapamentul unei mașini diesel este mai puțin monoxid de carbon decât benzina.

Încă de la începutul apariției acestor turbine, inginerii s-au confruntat cu o anumită problemă asociată cu sursa de alimentare a acestor turbocompresoare. De regulă, rotorul turbinei însuși se rotește datorită energiei primite din gazele de eșapament ale vehiculului. Dacă comparăm mașinile pe benzină și diesel între ele, atunci turbinele motoarelor diesel funcționează mult mai eficient, deoarece într-o mașină diesel cantitatea de gaze de eșapament pe volum generat este mult mai mare decât într-o unitate pe benzină. Din acest motiv, turbocompresoarele diesel furnizează putere maximă mult mai rapid și mai devreme decât vehiculele pe benzină. Adică, deja la turații mici, încep să simtă puterea maximă a mașinii și cuplul acesteia.

9. Motoarele diesel fără modificări suplimentare pot funcționa cu combustibil sintetic.

Un alt avantaj major al motoarelor diesel este capacitatea lor de a funcționa pe combustibil sintetic fără modificări semnificative în designul unității de putere. De asemenea, motoarele pe benzină pot funcționa, de fapt, pe combustibili alternativi. Dar pentru aceasta au nevoie de schimbări semnificative în chiar designul unității de putere. În caz contrar, un motor pe benzină care funcționează cu un combustibil alternativ va eșua pur și simplu rapid.

În prezent, experimentează cu biobutanol (combustibil), care este un excelent biocombustibil sintetic pentru toate vehiculele pe benzină. Acest tip de combustibil probabil nu va provoca vătămări semnificative mașinilor pe benzină fără a aduce modificări designului motorului.

O zi buna. Cred că mulți vor fi interesați de acest subiect. Avantaje și dezavantaje ... Totul de mai jos.
În 1890, Rudolf Diesel a dezvoltat teoria unui „motor termic economic” care, datorită compresiei puternice din cilindri, îi îmbunătățește semnificativ eficiența. El a primit un brevet pentru motorul său la 23 februarie 1893. Primul prototip funcțional a fost construit de Diesel la începutul anului 1897 și a fost testat cu succes la 28 ianuarie a acelui an.
Este interesant faptul că Diesel în cartea sa, în loc de motorina cu care suntem obișnuiți, a descris praful de cărbune drept un combustibil ideal. Experimentele au arătat imposibilitatea utilizării prafului de cărbune ca combustibil, în principal datorită proprietăților sale abrazive ridicate.

Dar Ackroyd Stewart a luat în considerare și teoria motorului diesel. El nu a luat în considerare avantajele funcționării cu un raport de compresie ridicat, pur și simplu a experimentat posibilitatea eliminării bujiilor din motor, adică nu a acordat atenție celui mai mare avantaj - consumul de combustibil. Poate că acesta a fost motivul pentru care termenul „motor diesel”, „motor diesel” sau pur și simplu „diesel” este acum utilizat, deoarece teoria lui Rudolf Diesel a devenit baza pentru crearea motoarelor moderne cu aprindere prin compresie. Ulterior, timp de aproximativ 20-30 de ani, astfel de motoare au fost utilizate pe scară largă în mecanismele staționare și centralele electrice ale navelor maritime, cu toate acestea, sistemele de injecție a combustibilului care existau la acea vreme nu permiteau utilizarea motoarelor diesel în unitățile de mare viteză. Viteza de rotație scăzută, greutatea semnificativă a compresorului de aer necesară pentru funcționarea sistemului de injecție a combustibilului a făcut imposibilă utilizarea primelor motoare diesel în vehicule.
În anii 1920, inginerul german Robert Bosch a îmbunătățit pompa de combustibil încorporată de înaltă presiune, un dispozitiv care este încă utilizat pe scară largă astăzi. Utilizarea unui sistem hidraulic pentru pompare și injecție de combustibil a eliminat necesitatea unui compresor de aer separat și a făcut posibile creșteri suplimentare ale vitezei de rotație. Motorul diesel de mare viteză solicitat în această formă a devenit din ce în ce mai popular ca unitate de putere pentru transportul auxiliar și public, cu toate acestea, argumentele în favoarea motoarelor cu aprindere electrică (principiul tradițional de funcționare, ușurința și costul redus de producție) le-au permis să aibă o mare cerere de instalare pe pasageri și mici În anii '50 și '60, motorina a fost instalată în cantități mari pe camioane și autoutilitare, iar în anii '70, după o creștere bruscă a prețurilor la combustibil, producătorii mondiali de autoturisme mici și ieftine i-au acordat o atenție serioasă.

Principii de lucru:
Ciclul în patru timpi.
Cand prima măsură (cursa de admisie, pistonul coboară) aerul proaspăt este aspirat în cilindru prin supapa de admisie deschisă.
Cand a doua măsură (cursa de compresie, pistonul crește) supapele de admisie și evacuare închise, aerul este comprimat de aproximativ 17 ori (de la 14: 1 la 24: 1), adică volumul devine de 17 ori mai mic decât volumul total al cilindrului, iar aerul devine foarte fierbinte.
Chiar înainte de început a treia măsură (cursă, pistonul scade) combustibilul este injectat în camera de ardere prin duza injectorului. Când este injectat, combustibilul este atomizat în particule mici care sunt amestecate uniform cu aer comprimat pentru a crea un amestec autoaprindibil. Energia este eliberată în timpul arderii când pistonul începe să se miște în timpul cursei.
Supapa de ieșire se deschide când a patra măsură (cursa de evacuare, pistonul crește) și gazele de evacuare trec prin supapa de evacuare.

Ciclul în doi timpi.
Pistonul se află în centrul mort inferior și cilindrul este umplut cu aer. În timpul cursei ascendente a pistonului, aerul este comprimat; combustibilul este injectat în apropierea punctului mort și se aprinde spontan. Apoi, există o cursă de lucru - produsele de ardere se extind și transferă energie la piston, care se deplasează în jos. Suflarea are loc lângă punctul mort inferior - produsele de ardere sunt înlocuite cu aer proaspăt. Ciclul se încheie.
Pentru purjare, ferestrele de purjare sunt dispuse în partea inferioară a cilindrului. Când pistonul este în partea de jos, ferestrele sunt deschise. Când pistonul se ridică, acesta blochează geamurile.

Deoarece cursele de lucru apar de două ori mai des într-un ciclu în doi timpi, se poate aștepta o creștere de două ori a puterii în comparație cu un ciclu în patru timpi. În practică, acest lucru nu se poate realiza, iar un motor diesel în doi timpi este de 1,6 - 1,7 ori mai puternic decât un maxim în patru timpi de același volum.
În prezent, motoarele diesel în doi timpi sunt utilizate pe scară largă doar pe navele mari de mare cu un elice direct (fără angrenaje). Dacă este imposibil să măriți viteza de rotație, este benefic un ciclu în doi timpi; astfel de motorine cu viteză redusă au putere de până la 100.000 CP.

Argumente pro şi contra.
Motorul pe benzină este destul de ineficient și poate converti doar aproximativ 20-30% din energia combustibilului în lucrări utile. Cu toate acestea, un motor diesel standard are de obicei o eficiență de 30-40%, motorine turbo și intercooler peste 50% (de exemplu, MAN S80ME-C7 folosește doar 155g pe kW, atingând un randament de 54,4%). Datorită utilizării injecției de înaltă presiune, motorul diesel nu impune cerințe privind volatilitatea combustibilului, ceea ce permite utilizarea uleiurilor grele de calitate inferioară în acesta.
Motorul diesel nu poate dezvolta turații mari - amestecul nu are timp să ardă în cilindri. Acest lucru duce la o scădere a puterii specifice a motorului la 1 litru de volum și, prin urmare, la o scădere a puterii specifice la 1 kg de masă a motorului.
Motorul diesel nu are o supapă de accelerație, controlul puterii se efectuează prin reglarea cantității de combustibil injectat. Acest lucru duce la nicio cădere de presiune în cilindri la turații mici. Din acest motiv, motorina generează un cuplu ridicat la turații mici, ceea ce face ca o mașină diesel să fie mai receptivă la mișcare decât o mașină pe benzină. Din acest motiv, majoritatea camioanelor de astăzi sunt echipate cu motoare diesel.
Dezavantajele evidente ale motoarelor diesel sunt necesitatea utilizării unui demaror de mare putere, turbiditatea și solidificarea combustibilului diesel de vară la temperaturi scăzute, dificultatea în repararea echipamentelor de combustibil, deoarece pompele de înaltă presiune sunt dispozitive fabricate cu precizie ridicată. De asemenea, motoarele diesel sunt extrem de sensibile la contaminarea combustibilului cu particule mecanice și apă. Astfel de contaminanți distrug foarte repede echipamentul de combustibil. Repararea motoarelor diesel, de regulă, este mult mai scumpă decât repararea motoarelor pe benzină dintr-o clasă similară. Puterea litrelor motoarelor diesel este, de regulă, inferioară celor ale motoarelor pe benzină, deși motoarele diesel au un cuplu mai uniform în raza lor de funcționare. Performanțele de mediu ale motoarelor diesel au fost semnificativ inferioare motoarelor pe benzină până de curând. La motoarele diesel clasice cu injecție controlată mecanic, este posibil să se instaleze numai convertoare de gaze de eșapament oxidante („catalizator” în limbajul comun) care funcționează la temperaturi ale gazelor de eșapament peste 300 ° C, care oxidează numai CO și CH în dioxid de carbon (CO2) și apă inofensivă pentru oameni. Mai devreme, acești neutralizatori au eșuat din cauza otrăvirii cu compuși de sulf (cantitatea de compuși de sulf din gazele de eșapament depinde direct de cantitatea de sulf din motorina) și depunerea particulelor de funingine pe suprafața catalizatorului. Situația a început să se schimbe abia în ultimii ani în legătură cu introducerea dieselurilor așa-numitului sistem „Common-rail”. La acest tip de motor diesel, injecția de combustibil este realizată de injectoare controlate electric. Pulsul electric de comandă este furnizat de unitatea de comandă electronică, care primește semnale de la un set de senzori. Senzorii monitorizează diferiți parametri ai motorului care afectează durata și sincronizarea impulsului de combustibil. Deci, din punct de vedere al complexității, un motor modern - și ecologic la fel de curat ca un motor pe benzină - un motor diesel nu este în niciun caz inferior omologului său pe benzină și, într-o serie de parametri de complexitate, îl depășește semnificativ. De exemplu, dacă presiunea combustibilului în injectoarele unui motorină convențională cu injecție mecanică este de la 100 la 400 bari, atunci în cele mai recente sisteme Common-Rail este cuprinsă între 1000 și 2500 bari, ceea ce implică probleme considerabile. De asemenea, sistemul catalitic al motoarelor diesel moderne de transport este mult mai complicat decât motoarele pe benzină, deoarece catalizatorul trebuie să fie „capabil” să funcționeze în condiții de compoziție instabilă a gazelor de eșapament și, în unele cazuri, este necesară introducerea unui așa-numit „filtru de particule”. Un „filtru de particule” este o structură similară cu un convertor catalitic convențional, instalat între galeria de evacuare a motorinei și catalizatorul din fluxul de evacuare. O temperatură ridicată se dezvoltă în DPF, la care particulele de funingine pot fi oxidate de oxigenul rezidual din gazele de eșapament. Cu toate acestea, o parte din funingine nu este întotdeauna oxidată și rămâne în „filtrul de particule”, prin urmare programul unității de comandă comută periodic motorul în modul de curățare „filtrul de particule” prin așa-numita „post-injecție”, adică injectând o cantitate suplimentară de combustibil în butelii la sfârșitul fazei de ardere pentru a ridicați temperatura gazelor și, în consecință, curățați filtrul arzând funinginea acumulată. Standardul de facto în proiectarea motoarelor diesel de transport a devenit prezența unui turbocompresor, iar în ultimii ani - și așa-numitul „intercooler” - adică un dispozitiv care răcește aerul comprimat de un turbocompresor. Supraîncărcătorul a făcut posibilă creșterea caracteristicilor specifice de putere ale motoarelor diesel de masă, deoarece permite mai mult aer să treacă prin cilindri în timpul ciclului de lucru.

Și în cele din urmă, cel mai interesant lucru. MITURI despre motoarele diesel.

Motorul diesel este prea lent.
Motoarele diesel moderne cu sistem de supraalimentare sunt mult mai eficiente decât predecesorii lor și, uneori, depășesc chiar și omologii lor pe benzină, cu aspirație naturală (ne-supraalimentați), cu aceeași cilindrare a motorului. Acest lucru este dovedit de prototipul diesel Audi R10, care a câștigat cursa de 24 de ore de la Le Mans, și de noile motoare BMW, care nu au o putere inferioară motoarelor pe benzină cu aspirație naturală (fără turbocompresie) și, în același timp, au un cuplu enorm.

Motorul diesel este prea tare.
Un motor diesel reglat corespunzător este doar puțin mai „tare” decât un motor pe benzină, ceea ce se observă doar la ralanti. Nu există practic nicio diferență în modurile de operare. Un motor cu funcționare puternică indică o funcționare incorectă și posibile defecțiuni. De fapt, dieselurile vechi cu injecție mecanică au într-adevăr o treabă foarte grea. Numai odată cu apariția sistemelor de stocare a combustibilului de înaltă presiune ("Common-rail"), motoarele diesel au reușit să reducă semnificativ zgomotul, în principal prin împărțirea unui impuls de injecție în mai multe (de obicei - de la 2 la 5 impulsuri).

Motorul diesel este mult mai economic.
Zilele în care motorina era de trei ori mai ieftină decât benzina au dispărut de mult. Acum diferența este doar de aproximativ 10-30% în prețul combustibilului. În ciuda faptului că căldura specifică de ardere a motorinei (42,7 MJ / kg) este mai mică decât cea a benzinei (44-47 MJ / kg), eficiența principală se datorează eficienței mai mari a motorului diesel. În medie, un motor diesel modern consumă cu până la 30% mai puțin combustibil. Durata de viață a unui motor diesel este într-adevăr mult mai lungă decât cea pe benzină și poate ajunge la 400-600 de mii de kilometri. [Sursa nespecificată 211 zile] Piesele de schimb pentru motoarele diesel sunt, de asemenea, puțin mai scumpe, precum și costul reparațiilor. În ciuda tuturor motivelor de mai sus, costul funcționării unui motor diesel, dacă este funcționat corespunzător, nu va fi mult mai mic decât cel al unui motor pe benzină. [Sursa nespecificată 211 zile]

Motorul diesel nu pornește bine pe vreme rece.
Cu o funcționare și o pregătire corespunzătoare pentru iarnă, nu vor apărea probleme cu motorul. De exemplu, motorul diesel VW-Audi 1.9 TDI (77 kW / 105 CP) este echipat cu un sistem de pornire rapidă: încălzirea bujilor incandescente la 1000 de grade se efectuează în 2 secunde. Sistemul vă permite să porniți motorul în orice condiții climatice fără preîncălzire.

Un motor diesel nu poate fi transformat pentru a utiliza gaz mai ieftin ca combustibil.
Primele exemple de motoare diesel care funcționau cu combustibil mai ieftin - gaz - au fost încântate încă din 2005 de firmele de tuning italiene care foloseau metanul drept combustibil. În prezent, s-au dovedit cu succes opțiunile pentru utilizarea motorinelor cu propan, precum și soluțiile cardinale pentru transformarea unui motor diesel într-un motor pe gaz, care are un avantaj față de un motor similar convertit dintr-un motor pe benzină datorită raportului de compresie inițial mai ridicat.

Ce puteți spune despre un motor diesel?)

Tehnologia diesel a avansat foarte mult. Acest lucru a devenit deosebit de vizibil în ultimul deceniu. Aproape jumătate din mașinile europene de astăzi sunt modele diesel. Deși principiul de funcționare al motorului diesel nu s-a schimbat, dispozitivul s-a schimbat. Procesul este acum mai silențios, iar gazele de eșapament sunt mai ecologice. Acum, fumul negru neplăcut nu izbucnește din horn, ceea ce îmbogățește planeta noastră cu substanțe nocive.

Formarea unui motor diesel

Motoarele diesel moderne se disting prin puterea lor. Procesul lor de lucru este simplu, nu necesită multe costuri, deoarece ciclul este mai economic. Într-adevăr, combustibilul relativ ieftin intră în camera de ardere internă în cantități destul de mici în comparație cu omologul pe benzină. Caracteristicile motoarelor diesel diferă semnificativ de cele pe benzină.

Principala caracteristică distinctivă este procesul de preparare a combustibilului pentru lucru, precum și aprinderea acestuia. De obicei, amestecul este preparat în afara cilindrilor, în timp ce este obișnuit ca un motor diesel să-l pregătească în cilindru. De asemenea, aprinderea amestecului pentru benzină este posibilă datorită scânteii unei lumânări, iar în motorină datorită temperaturii ridicate și a presiunii ridicate. De aici și zgomotul puternic care anterior era atât de caracteristic motorului.

Deși procesul de lucru în sine diferă puțin. Luați în considerare acest ciclu în patru timpi tipic pentru un motor propulsor diesel.

Ciclu - aport

La prima cursă, pistonul trebuie să se deplaseze din punctul mort sus în jos. În acest moment, supapa este deschisă pentru intrare și închisă pentru ieșire. Deoarece există o atmosferă rarefiată în cilindru, aerul pătrunde în el.

Ciclul - compresie

Ambele supape sunt acum închise. Pistonul crește, aerul este comprimat. Presiunea crește și atinge cinci MegaPascali. Temperatura crește și ea, deoarece aerul este comprimat, atinge șapte sute de grade Celsius.

Ciclu - expansiune

După ce ați ajuns la punctul de sus, când presiunea din cilindru este maximă, se injectează o doză de combustibil, care este pulverizată de duză. Deoarece temperatura este ridicată, picăturile individuale, amestecate cu aer cald, se aprind. Ca urmare, temperatura devine și mai mare, ajungând la 1800 de grade Celsius. Presiunea crește și ea, ajungând la unsprezece MegaPascali. Pistonul coboară, se face o muncă utilă. Ca urmare, temperatura scade la șapte sute de grade, presiunea scade la jumătate de MegaPascal.

Ciclu - eliberare

Se deschide. Pistonul face o mișcare, sub care gazele evacuate sunt împinse în afară. Temperatura este deja egală cu cinci sute de grade, iar presiunea este de o zecime din MegaPascal.

Datorită procesului care are loc în, puteți utiliza combustibil ieftin, ceea ce contribuie la o întreținere mai rentabilă a motorului. Și acest lucru vorbește despre economia motorului diesel. În plus, eficiența este cu zece la sută mai mare decât cea a benzinei. Iar procesul de creare a cuplului este mai mare, deoarece se realizează cu cele mai bune eforturi.

Se pot observa mai multe dezavantaje în timpul funcționării dispozitivului. Aceasta este, în primul rând, o operație mai zgomotoasă, în al doilea rând, mai multă vibrație și, în al treilea rând, o problemă în ciclul rece, care duce la o putere mai mică. Dar, având în vedere că procesul motorului diesel al fiecărei mașini noi este din ce în ce mai perfect, atunci aceste neajunsuri au devenit invizibile.

Construcție diesel

Deoarece dispozitivul diesel este comprimat de două ori mai mult, piesele în sine sunt făcute mai puternice, deoarece altfel nu ar fi rezistat unui astfel de ciclu. De exemplu, vorbim despre o cameră de ardere. Rețineți, de asemenea, crearea pistonului. Are o structură inferioară așa cum sugerează camera de ardere. Și cel mai adesea camera de ardere este situată în pistonul însuși.

De asemenea, într-un dispozitiv diesel, pistonul iese deasupra blocului de cilindri, ceea ce îl deosebește de un motor pe benzină. La urma urmei, combustibilul se aprinde neobișnuit, fără scânteie, deși există lumânări.

Să vorbim puțin despre bujia incandescentă. Este proiectat în așa fel încât să aibă o spirală care încălzește aerul din camera de ardere, acest lucru fiind necesar mai ales atunci când ciclul de injectare a unei porțiuni reci de aer este în desfășurare. Indicatorii unui motor diesel sunt că acestea sunt legate de modul în care este injectat aerul și de modul în care acesta, atunci când este încălzit, contribuie la explozia amestecului.

Lucrează în interiorul camerei

Ciclul de lucru în interiorul camerei de ardere, așa cum am văzut deja, este foarte simplu. Dar tipurile de camere de ardere pot fi diferite. Există două principale. Acestea sunt camere de ardere non-split și camere de combustie split. În al doilea caz, combustibilul este injectat direct în chiulasă.

Există mai multe tipuri de camere separate. Vorbim despre o pre-cameră și o cameră cu vortex. În ele, amestecul arde și se formează în moduri diferite. Pentru prima opțiune, combustibilul este trimis într-un loc preliminar, care este conectat cu orificiul cilindrului; acesta, în contact cu pereții, formează un amestec cu aerul. Ea, la rândul ei, după ce a explodat, este trimisă prin canale către camera unde arde. În acest caz, canalele sunt proiectate astfel încât să se formeze o diferență de presiune între cameră și cilindru.

În al doilea caz, totul se întâmplă și separat, într-un loc gol. Când se bate, aerul este comprimat, căzând în cameră, unde se învârte, formând forțe de vortex. Aceasta, și nu impacturile asupra pereților, duce la amestecul de combustibil și aer.

Se poate vedea că în camerele separate există o amestecare în două etape a amestecului și aprinderea acestuia. Prin urmare, motorul funcționează mai lin. Dar se consumă mai mult combustibil, deoarece suprafața camerei este suficient de mare. Din această cauză, capacitatea de pornire a motorului se deteriorează.

Acum să trecem la a vorbi despre camera nedivizată care a dat numele motorinei -. Arată ca ceva gol în coroana pistonului. Combustibilul este injectat direct în cilindru, ceea ce reduce semnificativ consumul de combustibil. Acest principiu de funcționare poate fi respectat la camioane.

Ce se poate spune despre motorină

Am văzut o diferență semnificativă între motoarele diesel și benzina. Primul funcționează de la aprinderea unui amestec combustibil din cauza temperaturii ridicate, iar celălalt datorită unei scântei. A fost luat în considerare și principiul de funcționare, există patru curse, dar acest lucru nu este mult diferit de un motor pe benzină. Am văzut cum sunt camerele, diferența lor.