Përdorimi i motorëve me naftë në kamionë dhe autobusë. Aplikimet e motorëve me naftë

Motori me naftë po humbet gradualisht në sfondin e zhvillimeve moderne në industrinë globale të automobilave, duke humbur terren përballë ndalimeve dhe kufizimeve të shumta. Por ishte motori me naftë që u bë një përparim i vërtetë në industrinë e automobilave dhe meriton që të kujtojmë edhe një herë mikun tonë të vjetër, falë të cilit distancat e mëdha pushuan së qeni problem për njerëzimin.

Historia e krijimit të motorit me naftë.

Për të filluar, le të kujtojmë se një motor nafte është një mekanizëm unik që synon marrjen e energjisë nga djegia e brendshme. Gama e karburanteve të përdorura për motorët me naftë është shumë e gjerë, madje përfshin opsionet e karburantit bimor (vajra dhe yndyrë).

Parakusht për krijimin e një motori me naftë ishte ideja e ciklit Carnot (1824), i cili konsistonte në procesin e shkëmbimit të nxehtësisë me efikasitet maksimal në dalje. Kjo ide mori një pamje më moderne në 1890, kur i famshëm Rudolph Diesel krijoi një shembull praktik të ciklit Carnot, dhe në 1892, ai kishte marrë tashmë një patentë për krijimin e këtij lloji motori. Prototipi i parë i punës i motorit u krijua nga Diesel në fillim të 1897, dhe në fund të janarit ai tashmë ishte testuar.

Në fillim të udhëtimit të tij, motori me naftë ishte dukshëm inferior ndaj motorit me avull për nga madhësia dhe nuk pati sukses në përdorim praktik. Mostrat e para të motorëve punuan ekskluzivisht në produkte të lehta të naftës dhe vajra. Por ka pasur tentativa për të ndezur motorin me lëndë djegëse qymyrguri, e cila ka rezultuar në një dështim të plotë, për shkak të problemeve me furnizimin me pluhur të qymyrit në cilindra.

Në vitin 1898, në Shën Petersburg u projektua edhe një motor, i cili në parim ishte plotësisht i ngjashëm me atë me naftë. Në Rusi, ky lloj mekanizmi quhej "Trinkler-motor", i cili, sipas karakteristikave të tij, sipas testeve, ishte shumë më i përsosur se homologu i tij gjerman. Avantazhi i motorit Trinkler ishte përdorimi i hidraulikës, i cili përmirësoi ndjeshëm performancën në krahasim me një kompresor ajri. Plus, vetë dizajni ishte shumë herë më i thjeshtë dhe më i besueshëm se ai gjerman.

Në të njëjtin vit 1898, Emmanuel Nobel bleu të drejtat për të prodhuar një motor nafte, i cili u përmirësua dhe tashmë po punonte në vaj. Dhe në fund të shekullit, inxhinieri i shkëlqyer rus Arshaulov shpiku një sistem unik - një pompë karburanti me presion të lartë, i cili gjithashtu u bë një përparim në procesin e përmirësimit të motorit me naftë.

Në vitet njëzetë të shekullit të 20-të, shkencëtari gjerman Robert Bosch kreu një përmirësim tjetër të pompës së karburantit me presion të lartë, dhe gjithashtu krijoi një dizajn unik të një dizajni pa kompresor. Që atëherë, motorët me naftë filluan të fitojnë shpërndarje masive, dhe u përdorën në transportin publik dhe hekurudha, dhe në vitet '50 dhe '60, motorët me naftë u përdorën masivisht në montimin e makinave të zakonshme të pasagjerëve.

Parimi i funksionimit të motorëve me naftë.

Ekzistojnë dy mundësi për motorët me naftë:

• Cikli me dy goditje;
• Cikli me katër goditje.

Më i popullarizuari është cikli me katër goditje i motorëve me naftë: marrja (ajri që hyn në cilindër), kompresimi (ajri është i ngjeshur në cilindër), goditje e punës (procesi i djegies së karburantit në cilindër), shkarkimi (gazrat e shkarkimit dalin nga cilindri). Ky cikël është i pafund dhe përsëritet vazhdimisht me saktësi mekanike ndërsa motori është në punë.

Cikli me dy goditje të funksionimit të motorit karakterizohet nga procese të shkurtuara, ku shkëmbimi i gazit kryhet në një pastrim, një proces i vetëm i funksionimit të mekanizmit. Motorë të tillë përdoren në anije dhe hekurudha. Motorët me dy goditje janë ndërtuar ekskluzivisht me dhoma me djegie të pandarë.

Avantazhet dhe disavantazhet.

Efikasiteti i fuqisë së motorëve modernë me naftë është 40-45%, dhe disa mostra - 50%. Avantazhi i padyshimtë i motorëve të tillë është kërkesat e ulëta për cilësinë e karburantit, gjë që lejon përdorimin e produkteve jo më të shtrenjta të naftës për funksionimin e mekanizmit.

Kur përdorni motorë me naftë në makina, një motor i tillë jep një çift rrotullues të lartë me shpejtësi të ulët të vetë mekanizmit, gjë që e bën makinën të rehatshme në lëvizje. Për shkak të kësaj, ky lloj motori është i popullarizuar në automjetet industriale, ku vlerësohet fuqia e mekanizmit.

Motorët me naftë kanë shumë më pak gjasa të marrin flakë, falë karburantit jo të paqëndrueshëm, gjë që i bën ata sa më të sigurt për të punuar. Ishin motorët me naftë që u bënë çelësi i përparimit të pajisjeve të blinduara ushtarake, duke e bërë atë sa më të sigurt për ekuipazhin.

Motori me naftë gjithashtu ka mjaft të meta, dhe ato qëndrojnë në karburant, i cili tenton të ngecë në dimër dhe çaktivizon mekanizmin. Plus, motorët me naftë bëjnë shumë emetime të dëmshme në atmosferë, gjë që ishte arsyeja e luftës së ekologëve me këtë lloj mekanizmi. Vetë prodhimi i një motori me naftë është më i shtrenjtë për prodhuesit sesa një motor benzine, gjë që reflektohet dukshëm në kostot buxhetore të prodhimit.

Këto pika kryesore ishin arsyeja që numri i motorëve me naftë në industrinë inxhinierike globale do të zvogëlohet dhe, me një shkallë të lartë probabiliteti, do të kufizohet vetëm në industrinë e automjeteve industriale, ku nafta është një njësi e domosdoshme. Por, ishte motori me naftë që la një gjurmë të thellë në procesin e krijimit të industrisë së automobilave, si i tillë, dhe do të mbetet gjithmonë përparimi më i rëndësishëm në inxhinierinë globale të automobilave.

Në kontakt me

Prof. dr. Franz K. Moser, AVL List GmbH (Prof. Dr. Franz X. Moser, AVL List GmbH)

Prezantimi

Gjatë dhjetë deri në njëzet viteve të fundit, ka pasur një zhvillim të përshpejtuar të motorëve me naftë si për makinat e pasagjerëve ashtu edhe për kamionët. Fuqia është rritur ndjeshëm, toksiciteti i gazrave të shkarkimit është ulur ndjeshëm, kryesisht për shkak të reduktimit të emetimeve të NOx dhe blozës. Janë arritur reduktime të ndjeshme të zhurmës dhe konsumit të karburantit, besueshmëria është përmirësuar dhe intervalet e mirëmbajtjes janë zgjatur, veçanërisht për motorët e kamionëve. Si rezultat i gjithë kësaj, motorët me naftë janë bërë të domosdoshëm për të gjitha llojet e automjeteve dhe kanë marrë një pjesë të konsiderueshme të tregut të motorëve (më shumë se 50% në Evropë).

Aktualisht shtrohet pyetja në të gjithë botën: çfarë rruge do të marrë zhvillimi i mëtejshëm i naftës nën presionin e legjislacionit për toksicitetin e automjeteve që po bëhet më i rreptë çdo vit? Ndoshta dizelët do të zhduken fare në segmentin e makinave të pasagjerëve, siç parashikojnë disa ekspertë? Në fund të fundit, motorët me benzinë ​​nuk qëndrojnë ende dhe arrijnë konkurrencën e tyre me naftë për sa i përket konsumit të karburantit. Dhe në të ardhmen, motorët me naftë do të jenë edhe më të shtrenjtë se ato me benzinë: kostoja e një motori tashmë më të shtrenjtë me naftë do të rritet për shkak të sistemeve komplekse të trajtimit të gazit të shkarkimit. Çfarë masash nevojiten për t'i bërë motorët e naftës të së ardhmes konkurruese? Si do të duken naftët e së ardhmes për makinat dhe kamionët? Për makinat e pasagjerëve, motori i përmirësuar i benzinës me injeksion të drejtpërdrejtë të karburantit dhe një turbocharger mund të bëhet padyshim një alternativë për naftën. Për kamionët dhe industrinë, kjo është më pak e mundshme.

Sot, një motor dizel ka fushën më të gjerë të aplikimit dhe spektrin më të madh të fuqisë midis të gjithë motorëve ekzistues në përgjithësi, prandaj është e pamundur të zëvendësohet (Figura 1). Gjithashtu, duhet theksuar se efikasiteti i motorëve me naftë, siç shihet në figurë, arrin më shumë se 40% për njësitë e vogla dhe më shumë se 50% për motorët më të mëdhenj detarë dhe të palëvizshëm, gjë që nuk mund të arrihet nga asnjë lloj tjetër. motor me djegie të brendshme.

Figura 1. Fushëveprimi dhe efikasiteti i motorëve me naftë.

Gjatë 20 viteve të fundit, ka pasur një dyfishim të fuqisë specifike dhe çift rrotullues specifik të motorëve me naftë të makinave të pasagjerëve (Figura 2).

Figura 2. Raporti i fuqisë specifike me çift rrotullues specifik të motorëve me naftë për makinat e pasagjerëve.

Për motorët me naftë, dendësia e fuqisë është trefishuar pothuajse që nga viti 1970, megjithëse emetimet e shkarkimeve kanë rënë ndjeshëm gjatë pesëmbëdhjetë viteve të fundit (Figura 3).

Figura 3. Rritja e fuqisë specifike të motorëve me naftë për kamionë.

Paralelisht me këtë zhvillim, ka një rritje të vazhdueshme të presionit maksimal në dhomën e djegies nga 90 bar në 220 bar (figura 4). Një tendencë e ngjashme vërehet në sektorin e naftës për makinat e pasagjerëve, ku në të ardhmen e afërt priten presione maksimale në intervalin 180 deri në 200 bar.

Figura 4. Rritja e presionit maksimal në dhomën e djegies së motorëve me naftë të kamionëve.

Kërkesat e ardhshme për makinat me naftë të pasagjerëve

Nga kërkesat e shumta të ndryshme, katër ia vlen t'i kushtohet vëmendje e veçantë: konsumit të karburantit, toksicitetit, komfortit të drejtimit (p.sh. tërheqja, performanca e drejtimit, akustika) dhe kostoja e motorit. Falë konsumit të tij të reduktuar të karburantit dhe karakteristikave të mira të tërheqjes që vijnë nga çift rrotullimi i lartë në shpejtësi të ulëta të motorit, nafta me injeksion të drejtpërdrejtë ka zënë një pjesë të madhe të tregut në Evropë. Por tashmë, dhe veçanërisht në planin afatgjatë, zbatimi i legjislacionit të ardhshëm për toksicitetin, si dhe një çmim relativisht i lartë i kostos, janë një pengesë, tejkalimi i së cilës do të jetë drejtimi kryesor i punës së mëtejshme (Figura 5).

Figura 5. Kërkesat e tregut për motorët me naftë për makinat e pasagjerëve.

Legjislacioni i shkarkimit që fillon me EU4 është paraqitur në Figurën 6. Megjithatë, duhet theksuar se për të arritur EU6 ose US Tier2, Bin5, të cilat janë ende në diskutim, duhen zhvilluar dhe zbatuar shumë masa.

Figura 6. Legjislacioni i rajoneve të ndryshme për emetimin e substancave toksike për makinat.

Do të jetë edhe më e vështirë të përmbushen kufijtë e ardhshëm të CO2, veçanërisht duke pasur parasysh gjendjen aktuale të produkteve nga prodhues të ndryshëm (Figura 7). Para së gjithash, ka shumë punë për të bërë nga prodhuesit e automjeteve më të rënda për të arritur objektivin e tyre prej 120-130 g / km në 2012.

Figura 7. Legjislacioni për kufizimin e emetimeve të CO2 - stimulimi i zhvillimit të teknologjive ICE.

Drejtime të veçanta të zhvillimit të motorëve me naftë për makinat e pasagjerëve

Duke marrë parasysh problemet e sipërpërmendura të motorëve me naftë për makinat e pasagjerëve, nevojiten strategji të veçanta zhvillimi, nevojiten zgjidhje dhe qasje të reja teknike. Ka tre mënyra të mundshme për të përmbushur më tej kërkesat rregullatore për toksicitetin, të paraqitura në mënyrë skematike në Figurën 8. Në të tre opsionet, kërkohet një filtër grimcash për të arritur kufij shumë të ngushtë të emetimit. Për të reduktuar emetimet e NOx, është e mundur të përdoren:

Figura 8. Strategjitë për reduktimin e toksicitetit të gazrave të shkarkimit të motorëve me naftë të makinave të pasagjerëve.

1) Sistemi DeNOx me norma shumë të larta konvertimi;

2) një organizim i veçantë i rrjedhës së punës (përmirësuar rrjedhën normale të punës ose alternativë);

3) kombinime të opsioneve të mësipërme 1) dhe 2).

Me sa duket në vitin 2015, të tre opsionet do të zbatohen.

Për momentin, specialistët e AVL preferojnë një metodë të bazuar tërësisht në optimizimin e rrjedhës së punës të quajtur EmIQ (Intelligent Emissionsreduzierung), Figura 9.

Figura 9. Qasja e përgjithshme e AVL për rregullimin e rrjedhës së punës të një motori me naftë për makinat e pasagjerëve.

Në të njëjtën kohë, nga njëra anë, fluksi i punës optimizohet në kuptimin klasik për të arritur emetime më të ulëta të NOx (Figura 10), nga ana tjetër, kryhet një kontroll i veçantë i procesit të djegies (Figura 11).

Figura 10. EmIQ Pjesa 1, procesi i djegies.

Figura 11. EmIQ Pjesa 2, menaxhimi i rrjedhës së punës.

Për të optimizuar rrjedhën e punës së djegies për të arritur konsumin e kërkuar të karburantit dhe densitetin e fuqisë, është e mundur të përdoret presioni me dy faza (Figura 12) dhe të rregulloni mirë shkallën e riciklimit të gazit të shkarkimit (në formën e gazit të shkarkimit "të jashtëm" riqarkullimi - gazrat me presion të ulët nga kolektori i shkarkimit), Figura 13.

Figura 12. Mbingarkimi me dy faza: koncepti dhe efekti.

Figura 13. Riqarkullimi i gazrave të shkarkimit me presion të ulët në motorët me naftë për qëllime të ndryshme.

Për të kontrolluar procesin e optimizuar të djegies, AVL ka zhvilluar një algoritëm kontrolli CYPRESS™ të bazuar në fizikë, bazuar në presionin e karburantit si sinjal hyrës, i paraqitur në mënyrë skematike në Figurën 14.

Figura 14. Bazuar në presionin e karburantit si një hyrje në ciklin e mbyllur të djegies, AVL CYPRESSTM.

Kjo qasje siguron, ndër të tjera, jo vetëm emetim të ulët të substancave të dëmshme, por edhe kufizim të variacionit që vjen nga gabimet e prodhimit, gjë që garanton stabilitetin e procesit të djegies për një periudhë të gjatë funksionimi. Krahas këtyre efekteve kryesore, arrihen edhe një sërë përfitimesh të tjera, siç tregohet në figurën 15. Një automjet demo është në funksion prej kohësh, duke treguar fizibilitetin e arritjes së rezultateve të pritura.

Figura 15. Rezultatet e kontrollit të procesit të djegies si një cikël i mbyllur AVL CYPRESSTM

Për të arritur objektivat e përcaktuara deri në vitin 2015, krahas qasjeve të mësipërme, nevojiten zgjidhje shtesë (Figura 16).

Figura 16. Teknologjitë për të ardhmen e motorëve me naftë për makinat e pasagjerëve.

Duke optimizuar zgjidhje dhe teknologji të ndryshme, do të jetë e mundur jo vetëm të plotësohen të gjitha kërkesat e legjislacionit global për toksicitetin, por edhe të ruhen ose madje të përmirësohen njëkohësisht treguesit e konsumit të karburantit, dhe jo në kurriz të përkeqësimit të cilësive të drejtimit që janë të rëndësishëm për konsumator, "kënaqësi" nga drejtimi dhe ngasja. ... Pengesa e madhe në këtë rrugë është kostoja e prodhimit. Zgjidhjet e përshkruara më sipër do të sjellin një rritje të mëtejshme të kostos së një motori me naftë, megjithëse në krahasim me koston e një motori benzinë ​​të modifikuar, diferenca në kosto mund të ulet, pasi pritet një rritje e çmimit për motorët me benzinë.

Së fundi, Figura 17 tregon një afat kohor të përgjithësuar për zbatimin e sa më sipër dhe disa zgjidhje teknike shtesë. Bëhet e qartë se për të përmbushur me besueshmëri kërkesat për motorët e prodhuar në masë në 2015, është e nevojshme jo vetëm të kombinohen shumë prej këtyre zgjidhjeve në të njëjtën kohë, por edhe të fillohet puna për zhvillimin / zbatimin e tyre sot.

Figura 17. Mënyrat e zhvillimit të teknologjisë së motorëve me naftë për makinat e pasagjerëve.

Kërkesat e ardhshme për kamionët me naftë

Përkundër faktit se një sërë kërkesash të ardhshme për motorët me naftë për kamionë janë të ngjashme me ato për makinat e pasagjerëve, për motorët e kamionëve dhe futjen e zgjidhjeve kompensuese. Në figurën 18, ndryshe nga diagrami për motorët me naftë të veturave të pasagjerëve, kriteri "kënaqësi ngarje" zëvendësohet me kriterin "besueshmëri dhe qëndrueshmëri".

Figura 18. Kërkesat e tregut për motorët me naftë të kamionëve të mesëm dhe të rëndë.

Drejtimi kryesor i zhvillimit do të jetë kompensimi i përkeqësimit të pritshëm që do të lindë nga futja e kufizimeve të toksicitetit. Kjo do të thotë se duhet të kërkohen zgjidhje për të kundërshtuar: rritje të konsumit të karburantit, ulje të besueshmërisë dhe qëndrueshmërisë dhe rritje të kostos së produktit. Në këtë segment, konsumatori nuk do të bëjë kurrë kompromise, veçanërisht për sa i përket konsumit të karburantit dhe qëndrueshmërisë.

Duke pasur parasysh këto kushte, kufizimet globale të toksicitetit paraqesin një pengesë të veçantë. Figura 19 tregon vlerat maksimale të lejueshme për emetimet e blozës dhe NOx në SHBA, Japoni dhe Evropë, të cilat do të jenë në fuqi rreth vitit 2010, si dhe vlerat e nevojshme për emetimet “të papërpunuara”. Ky vlerësim bazohet në vlerën e efikasitetit të sistemit të trajtimit të gazrave të shkarkimit, i cili është i mundur me sistemet e disponueshme sot.

Figura 19. Kufizimet e toksicitetit të gazit të shkarkimit për motorët me naftë të automjeteve komerciale dhe emetimet e nevojshme "të papërpunuara".

Është e qartë se duhet të arrihen emetimet e blozës prej rreth 0,08 g/kWh dhe emetimet e NOx prej 1,5 g/kWh. Kjo është gjithashtu e vërtetë për Japoninë, megjithëse emetimet maksimale të lejueshme të NOx atje janë më pak strikte se në SHBA dhe Evropë (0.7 g / kWh). Arsyeja për këtë është specifika e funksionimit të automjeteve në Japoni, e cila rrallë lejon arritjen e temperaturës së kërkuar të gazit të shkarkimit për të siguruar efikasitetin e sistemit të neutralizimit. Efikasiteti i sistemit të përpunimit të mëtejshëm të gazit të shkarkimit, i cili arrin 65-70% në Japoni, është shumë më i ulët se në SHBA dhe Evropë, gjë që kërkon në fund të fundit një nivel adekuat të emetimeve "të papërpunuara".

Ndryshe nga makinat e pasagjerëve, procedura e testimit të certifikimit të motorit me naftë kryhet në stolin e provës së motorit. Në këtë rast, si të palëvizshëm ashtu edhe jo të palëvizshëm, kryhen të ashtuquajturat teste kalimtare, në të cilat motori, ndryshe nga testet e motorëve të makinave të pasagjerëve, funksionon për një kohë të gjatë me ngarkesë të plotë. Kjo e ndërlikon shumë detyrën, pasi me ngarkesë të plotë, është veçanërisht e vështirë të arrihet dhe të rregullohet shkalla e dëshiruar e riciklimit të gazit të shkarkimit.

Kamionët ndahen në të lehta, të mesme dhe të rënda. Në mënyrë tipike, këto tre klasa përdorin motorë me një zhvendosje prej afërsisht 0,8-1,2-2,0 l / cilindër, për të cilët, në varësi të klasës, zbatohen kërkesa të ndryshme. Figura 20 përshkruan kërkesat bazë për motorët në këto klasa, me sa më i madh zhvendosja e motorit (d.m.th. vetë motori), aq më shumë rëndësi i kushtohet konsumit të karburantit, besueshmërisë dhe qëndrueshmërisë.

Figura 20. Kërkesat për motorët me naftë të kamionëve.

Për sa i përket kostos së motorit, situata është saktësisht e kundërta, pasi kamionët e lehtë për dërgimin e mallrave në destinacione janë veçanërisht të shtrenjta për t'u përdorur, dhe konsumi i karburantit nuk është i rëndësishëm këtu për shkak të kilometrazhit relativisht të ulët vjetor. Duke marrë parasysh specifikimet e ardhshme (Figura 21), vlen të theksohen parametra të tillë si densiteti i fuqisë, presioni maksimal i djegies, qëndrueshmëria dhe intervalet e mirëmbajtjes.

Figura 21. Kërkesat e ardhshme teknike për motorët me naftë për kamionë.

Vlerat e këtyre parametrave rriten ndjeshëm me një rritje të zhvendosjes së motorit. Me interes është edhe shpërndarja e kostove totale të funksionimit, ku për kamionët e rëndë konsumi i karburantit është një e treta, gjë që shpjegon rritjen e fokusit në këtë parametër.

Karakteristikat e zhvillimit të motorëve me naftë të kamionëve

Siç u përmend më lart, testet e certifikimit të motorëve me naftë të kamionëve kryhen në stendën e motorit. Përveç provave stacionare në të gjitha modalitetet, kërkohen edhe teste kalimtare, të cilat ndryshojnë nga njëra-tjetra në varësi të vendit sipas llojeve të mënyrave të ngarkimit të zgjedhur. Përveç testeve kalimtare evropiane, japoneze dhe amerikane, po diskutohet dhe përgatitet një test i përgjithësuar, i ashtuquajturi "Cikli i përkohshëm i harmonizuar në botë" - WHTC. Figura 22 tregon këto katër lloje provash (në grafikët me akset "çift rrotullues" / "shpejtësia e boshtit të gungës").

Figura 22. Analiza e cikleve të ndryshme kalimtare

Bëhet e qartë se shpërndarja e mënyrave kryesore të ngarkesës është shumë e ndryshme, gjë që e bën pothuajse të pamundur unifikimin e motorëve. Zbatimi i provës WHTC do ta zgjidhte këtë problem, por është e dyshimtë nëse do të zbatohet. Përmbushja e kërkesave në cikle të ndryshme testimi është e vështirë për secilin prej tyre, pasi mënyrat jo-stacionare në funksionim janë gjithnjë e më shumë një pengesë.

Është veçanërisht e vështirë të kalosh testet, të cilat kryhen me ngarkesa dhe shpejtësi të ulëta, të tilla si, për shembull, në ciklin japonez ose në ciklin WHTC. Kërkesat e ciklit USTC, ku mbizotërojnë shpejtësitë e larta të motorit, plotësohen më lehtë.

Gjatë viteve të fundit, AVL ka arritur rezultate të jashtëzakonshme në mënyrat stacionare (Figura 23).

Figura 23. Rezultatet e zhvillimit për të arritur emetimet minimale të blozës dhe NOx.

Kjo përfshinte procese të përmirësuara dhe të përmirësuara të djegies, shkallë të lartë ose shumë të lartë të riciklimit të gazit të shkarkimit dhe presione jashtëzakonisht të larta të injektimit të karburantit deri në 2500 bar. Emetimet "të papërpunuara" të NOx - 1,0 g / kW * h dhe bloza - 0,02 g / kW * h u arritën duke ruajtur konsumin mjaft të pranueshëm të karburantit.

Për të arritur këto vlera të emetimeve "të papërpunuara", kërkohen presione shumë të larta të injektimit të karburantit, deri në 2500 bar (Figura 24). Dhe për të realizuar një densitet fuqie prej më shumë se 28 kW / l në një motor që plotëson kërkesat EU6, nuk mund të bëni pa përdorimin e turbocharging me dy faza.

Figura 24. Presioni maksimal i gazeve në dhomën e djegies në funksion të densitetit të fuqisë dhe shkallës së riqarkullimit të gazit të shkarkimit për nivele të ndryshme emetimi / standarde të shkarkimeve.

Nevoja për presione të tilla të larta shpjegohet me shkallën e lartë të riciklimit të gazit të shkarkimit, i cili kërkohet gjithashtu në mënyrat e ngarkesës së plotë, pasi në këtë rast, për të siguruar raportin e kërkuar të ajrit të tepërt? Kërkohen presione dukshëm më të larta në kolektorin e marrjes. Prandaj, bëhet i nevojshëm një dizajn krejtësisht i ri, shumë i ngurtë dhe i fortë i bllokut dhe kokës së cilindrit, mundësisht prej hekuri duktil (grafit vermicular), si dhe një rregullim "paralel" i portave të marrjes.

Nga ana tjetër, ky dizajn i veçantë i kokës së cilindrit, së bashku me kërkesën për efikasitet të lartë të frenave të motorit, bën të nevojshme vendosjen e boshteve të kohës së valvulave, një ose dy, në kokat e cilindrit (OHC ose DOHC).

Vështirësia e funksionimit kalimtar të motorit për cikle të ndryshme testimi tregohet në Figurën 25. Në ato prova ku nxitimi ndodh shpesh nga rpm të ulëta, përkatësisht testet JPTC dhe WHTC, ka një rritje të konsiderueshme në emetimet e NOx dhe blozës në krahasim me kushtet e gjendjes së qëndrueshme. .

Figura 25. Rritja e emetimeve kalimtare.

Kështu, kërkesat e ardhshme për toksicitetin mund të plotësohen vetëm nga zhvillimi intensiv dhe përmirësimi i performancës kalimtare të motorit, dhe qasja e vjetër, kryesisht e palëvizshme për optimizimin e motorit me piston është e vjetëruar.

Një tipar i motorëve me naftë të automjeteve të mallrave është nevoja për monitorim të njëkohshëm të parametrave të ndërvarur "presioni i ajrit në kolektorin e marrjes" dhe "shkalla e riciklimit të gazit të shkarkimit". Në vend të dy kontrolluesve të veçantë, AVL ka zhvilluar të ashtuquajturin kontrollues MMCD™: një kontrollues me disa variabla, i cili, bazuar në modelin fizik, kompenson ndërhyrjen e të dy variablave (Figura 26).

Figura 26. Koncepti dhe rezultatet e një algoritmi të bazuar në modelin fizik për kontrollin e presionit të ajrit të shumëfishtë të marrjes dhe përqindjes së EGR.

Kështu, një reduktim i ndjeshëm i emetimeve të NOx në modalitetin kalimtar është i mundur duke mbajtur të pandryshuar nivelin e emetimeve të blozës (Figura 27).

Figura 27 Reduktimi i emetimeve kalimtare me kontrolluesin AVL MMCDTM.

Figura 28 tregon teknologjitë dhe zgjidhjet që do të ndihmojnë në përmbushjen e kërkesave të ardhshme për naftë për kamionët me naftë. Duhet të sigurohet një filtër grimcash dhe një sistem SCR (injeksion ure). Përdorimi i sistemeve të karburantit që ofrojnë presione të larta të injektimit mund të jetë i mjaftueshëm dhe të ketë përparësi ndaj përdorimit të një filtri, natyrisht, nëse kjo është në përputhje me tendencat e përgjithshme "politike".

Figura 28. Teknologjitë për kamionët e ardhshëm me naftë të rëndë

Diesel në 2015

Dihen teknologjitë e kërkuara me naftë për makinat e pasagjerëve dhe kamionët për të përmbushur kërkesat e vitit 2015.

Në të dyja fushat, zhvillimi do të bëhet në mënyrë evolucionare, nuk priten dhe nuk kërkohen “hapje” teknologjike.

Duke marrë parasysh numrin e madh të teknologjive të reja që do të duhet të futen në prodhim masiv, sot duhet të fillohet puna për zhvillimin e tyre.

Si gjithmonë, shumica e punës do të duhet të kryhet nga prodhuesit e motorëve për të arritur qëllimet.

Sot situata vlerësohet në atë mënyrë që motorët për vendet në zhvillim vështirë se do të ndryshojnë rrënjësisht për sa i përket nivelit të tyre teknologjik nga motorët për vendet e industrializuara.

Motori dhe sistemi i përpunimit të mëtejshëm të gazit të shkarkimit duhet të merren parasysh si një e tërë.

Nafta për veturat e pasagjerëve në vitin 2015 do të ketë këto prona:

Presioni maksimal i gazrave në dhomën e djegies është 180-200 bar, ndërtim i lehtë, kryesisht përdorimi i gize për bllokun e cilindrit dhe kokën.

Dendësia e fuqisë deri në 75 kW/l, turbocharging me dy faza me ose pa ndërftoje të ajrit të ngarkimit.

Sistemi fleksibël i injektimit të karburantit Common Rail, aftësia për të siguruar presion injeksioni deri në 2000 bar.

Një sistem i optimizuar, i teknologjisë së lartë për kontrollin e rrjedhës së ajrit dhe riciklimin e gazit të shkarkimit bazuar në një model fizik të algoritmit të kontrollit.

Bazuar në presionin e përzierjes së punës si sinjal hyrës, një cikël i mbyllur i procesit të djegies dhe një algoritëm modeli fizik për kontrollin e procesit të djegies. Në mënyrat e ngarkesës së pjesshme, proceset alternative të përziera (homogjene - heterogjene) të punës (p.sh. HCCI).

Filtri i grimcave si version bazë, konvertimi i NOx kryesisht me SCR (injeksion ure), adsorbimi i NOx është gjithashtu i mundur.

Nafta për kamionë në vitin 2015 do të ketë këto prona:

Presioni maksimal i gazit në dhomën e djegies 220-250 bar, dizajn i optimizuar i kokës dhe bllokut të cilindrit prej gize.

Dendësia e fuqisë 35-40 kW/l, turbombushje me dy faza me ose pa ndërftohje të ajrit të ngarkimit, supermbushje e kombinuar.

Sistemi fleksibël i injektimit, që siguron presion injeksioni deri në 2500 bar, mundësisht Common Rail, injektorë të standardizuar.

Lëvizja e boshteve me gunga nga ana e volantit, vendndodhja e boshteve me gunga, një ose dy, në kokën e cilindrit (OHC ose DOHC).

Frena motorike e integruar me performancë të lartë.

Sistemi i kontrollit të fluksit të ajrit dhe riciklimit të gazit të shkarkimit të teknologjisë së lartë të optimizuar bazuar në një model fizik të algoritmit të kontrollit; shkalla e riqarkullimit me ngarkesë të plotë deri në 30%.

Filtri i grimcave si pajisje bazë, është e mundur të përdoret një filtër "i hapur", SCR (injeksion ure).

Për më shumë informacion, ju lutemi kontaktoni në adresat e mëposhtme:

Prof Dr. Franz. K. Moser Zëvendës President Ekzekutiv AVL LIST GMBH A-8020 Graz, Hans-List-Platz 1 email: [email i mbrojtur] Tel.: +43 316 787 1200, Faks: +43 316 787 965 www.avl.com

Z. Levit Semyon Moiseevich Drejtor i Zhvillimit të Biznesit "Transportat e Energjisë së Automjeteve" në Rusi dhe CIS LLC "AVL" Rusi, 127299, Moskë, rr. B. Akademicheskaya, 5, ndërtesa 1 email: [email i mbrojtur] Tel.: +7 495 937 32 86, Faks: +7 495 937 32 89

Shumë e zakonshme në makinat e pasagjerëve. Shumë modele kanë të paktën një opsion motori. Dhe këtu nuk përfshihen kamionët, autobusët dhe pajisjet e ndërtimit, ku ato përdoren kudo. Më tej, diskutohet se çfarë është një motor nafte, dizajni, parimi i funksionimit, veçoritë.

Përkufizimi

Kjo njësi është funksionimi i së cilës bazohet në ndezjen spontane të karburantit të atomizuar nga ngrohja ose kompresimi.

Karakteristikat e projektimit

Motori me benzinë ​​ka të njëjtat elementë strukturorë si dizel. Skema e përgjithshme e funksionimit është gjithashtu e ngjashme. Dallimi qëndron në proceset e formimit të përzierjes ajër-karburant dhe djegien e tij. Përveç kësaj, motorët me naftë dallohen nga pjesë më të qëndrueshme. Kjo është për shkak të përafërsisht dyfishin e raportit të kompresimit të motorëve me benzinë ​​(19-24 kundrejt 9-11).

Klasifikimi

Sipas modelit të dhomës së djegies, motorët me naftë ndahen në variante me një dhomë të veçantë djegieje dhe me injeksion të drejtpërdrejtë.

Në rastin e parë, dhoma e djegies ndahet nga cilindri dhe lidhet me të nga një kanal. Kur kompresohet, ajri që hyn në dhomën e tipit vorbull rrotullohet, gjë që përmirëson formimin e përzierjes dhe vetëndezjen, e cila fillon atje dhe vazhdon në dhomën kryesore. Motorët me naftë të këtij lloji ishin më parë të përhapur në makinat e pasagjerëve për faktin se ata ndryshonin në një nivel më të ulët të zhurmës dhe një gamë të gjerë rrotullimesh nga opsionet e diskutuara më poshtë.

Në injeksion të drejtpërdrejtë, dhoma e djegies është e vendosur në piston, dhe karburanti furnizohet në hapësirën e sipërme të pistonit. Ky dizajn u përdor fillimisht në motorët me shpejtësi të ulët dhe vëllim të madh. Ato shfaqën nivele të larta zhurmash dhe dridhjesh dhe konsum të ulët të karburantit. Më vonë, me ardhjen e djegies së kontrolluar dhe optimizuar elektronikisht, projektuesit arritën performancë të qëndrueshme deri në 4500 rpm. Përveç kësaj, efikasiteti është rritur, nivelet e zhurmës dhe dridhjeve janë ulur. Ndër masat për të zvogëluar ngurtësinë e punës - para-injektimi me shumë faza. Për shkak të kësaj, motorët e këtij lloji janë përhapur në dy dekadat e fundit.

Sipas parimit të funksionimit, motorët me naftë ndahen në motorë me katër dhe dy goditje, si dhe motorë benzinë. Karakteristikat e tyre diskutohen më poshtë.

Parimi i funksionimit

Për të kuptuar se çfarë është një naftë dhe çfarë përcakton karakteristikat e tij funksionale, është e nevojshme të merret parasysh parimi i funksionimit. Klasifikimi i mësipërm i motorëve me djegie të brendshme pistoni bazohet në numrin e goditjeve të përfshira në ciklin e punës, të cilat dallohen nga vlera e këndit të rrotullimit të boshtit të gungës.

Prandaj, ai përfshin 4 faza.

• Hyrja. Ndodh kur boshti me gunga kthehet nga 0 në 180 °. Në këtë rast, ajri rrjedh në cilindër përmes një valvule marrjeje të hapur në 345-355 °. Njëkohësisht me të, gjatë rrotullimit të boshtit me gunga me 10-15 °, valvula e shkarkimit është e hapur, e cila quhet mbivendosje.
• Kompresimi. Pistoni, duke lëvizur lart në 180-360 °, ngjesh ajrin 16-25 herë (raporti i ngjeshjes), dhe valvula e marrjes mbyllet në fillim të goditjes (në 190-210 °).
• Goditje pune, zgjerim. Ndodh në 360-540 °. Në fillim të goditjes, përpara se pistoni të arrijë pikën e sipërme të vdekur, karburanti futet në ajër të nxehtë dhe ndizet. Kjo është një veçori e motorëve me naftë që i dallon ata nga motorët me benzinë, ku ndodh koha e ndezjes. Produktet e djegies që lëshohen gjatë kësaj e shtyjnë pistonin poshtë. Në këtë rast, koha e djegies së karburantit është e barabartë me kohën që furnizohet nga hunda dhe nuk zgjat më shumë se kohëzgjatja e goditjes së punës. Kjo do të thotë, gjatë procesit të punës, presioni i gazit është konstant, si rezultat i të cilit motorët me naftë zhvillojnë më shumë çift rrotullues. Gjithashtu një tipar i rëndësishëm i motorëve të tillë është nevoja për të siguruar një tepricë të ajrit në cilindër, pasi flaka zë një pjesë të vogël të dhomës së djegies. Kjo do të thotë, proporcioni i përzierjes së karburantit ajër është i ndryshëm.
• Lirimi. Në 540-720 ° të rrotullimit të boshtit të gungës, valvula e hapur e shkarkimit, pistoni, duke lëvizur lart, zhvendos gazrat e shkarkimit.

Cikli me dy goditje dallohet nga faza të shkurtuara dhe një proces i vetëm i shkëmbimit të gazit në cilindër (fryrje), i cili ndodh midis fundit të goditjes së punës dhe fillimit të ngjeshjes. Kur pistoni lëviz poshtë, produktet e djegies hiqen përmes valvulave ose portave të shkarkimit (në murin e cilindrit). Më vonë hapen portat e marrjes për të sjellë ajër të pastër. Kur pistoni ngrihet, të gjitha dritaret mbyllen dhe fillon ngjeshja. Pak më herët se të arrihet TDC, karburanti injektohet dhe ndizet, fillon zgjerimi.

Për shkak të vështirësisë për të siguruar fryrjen e dhomës së vorbullës, motorët me dy goditje janë të disponueshëm vetëm me injeksion të drejtpërdrejtë.

Performanca e motorëve të tillë është 1.6-1.7 herë më e lartë se karakteristikat e një motori me naftë me katër goditje. Rritja e tij sigurohet nga zbatimi dy herë më i shpeshtë i goditjeve të punës, por zvogëlohet pjesërisht për shkak të madhësisë së tyre më të vogël dhe fryrjes. Për shkak të numrit të dyfishuar të goditjeve, cikli me dy goditje është veçanërisht i rëndësishëm nëse është e pamundur të rritet shpejtësia.

Problemi kryesor i motorëve të tillë është fryrja për shkak të kohëzgjatjes së shkurtër, e cila nuk mund të kompensohet pa ulur efikasitetin për shkak të shkurtimit të goditjes së punës. Përveç kësaj, është e pamundur të ndash shkarkimin nga ajri i pastër, prandaj një pjesë e këtij të fundit hiqet me gazrat e shkarkimit. Ky problem mund të zgjidhet duke siguruar përparimin e portave të daljes. Në një rast të tillë, gazrat fillojnë të evakuohen para pastrimit dhe pas mbylljes së daljes, cilindri mbushet me ajër të pastër.

Për më tepër, kur përdorni një cilindër, lindin vështirësi me sinkronizimin e hapjes / mbylljes së dritareve; prandaj, ekzistojnë motorë (MAP), në të cilët secili cilindër ka dy pistona që lëvizin në të njëjtin plan. Njëri prej tyre kontrollon marrjen, tjetri kontrollon shkarkimin.

Sipas mekanizmit të zbatimit, blowdown ndahet në slot (dritare) dhe valvul-slot. Në rastin e parë, dritaret shërbejnë si hapje hyrëse dhe daljeje. Opsioni i dytë përfshin përdorimin e tyre si hyrje, dhe një valvul në kokën e cilindrit shërben për daljen.

Në mënyrë tipike, motorët me naftë me dy goditje përdoren në automjete të rënda si anije, lokomotiva me naftë dhe tanke.

Sistemi i karburantit

Pajisja e karburantit të motorëve me naftë është shumë më e ndërlikuar se ajo e motorëve me benzinë. Kjo për shkak të kërkesave të larta për saktësinë e shpërndarjes së karburantit për sa i përket kohës, sasisë dhe presionit. Komponentët kryesorë të sistemit të karburantit janë pompat e karburantit me presion të lartë, hundëzat, filtri.

Përdoret gjerësisht sistemi i furnizimit me karburant të kontrolluar nga kompjuteri (Common-Rail). Ajo e injekton atë në dy pjesë. E para është e vogël dhe shërben për rritjen e temperaturës në dhomën e djegies (para injektimit), e cila redukton zhurmën dhe dridhjet. Përveç kësaj, ky sistem rrit çift rrotullues në rrotullime të ulëta me 25%, zvogëlon konsumin e karburantit me 20% dhe zvogëlon përmbajtjen e blozës në gazrat e shkarkimit.

Turbocharging

Turbinat përdoren gjerësisht në motorët me naftë. Kjo është për shkak të presionit më të lartë (1,5-2) herë të gazrave të shkarkimit, të cilat rrotullojnë turbinën, gjë që shmang vonesën e turbos duke siguruar nxitje nga rpm më të ulëta.

Fillimi i ftohtë

Mund të gjeni shumë komente që në temperatura të ulëta, vështirësia e fillimit të motorëve të tillë në kushte të ftohta është për faktin se kjo kërkon më shumë energji. Për të lehtësuar procesin, ato janë të pajisura me një parangrohës. Kjo pajisje përfaqësohet nga priza ndriçimi të vendosura në dhomat e djegies, të cilat, kur ndezja ndizet, ngrohin ajrin në to dhe punojnë për 15-25 sekonda të tjera pas fillimit për të siguruar qëndrueshmërinë e motorit të ftohtë. Për shkak të kësaj, naftët fillojnë në temperaturat -30 ...- 25 ° C.

Karakteristikat e shërbimit

Për të siguruar qëndrueshmëri gjatë funksionimit, është e nevojshme të dini se çfarë është një naftë dhe si ta mirëmbani atë. Prevalenca relativisht e ulët e motorëve në shqyrtim në krahasim me benzinën shpjegohet, ndër të tjera, me mirëmbajtje më komplekse.

Para së gjithash, kjo ka të bëjë me sistemin shumë kompleks të karburantit. Për shkak të kësaj, motorët me naftë janë jashtëzakonisht të ndjeshëm ndaj përmbajtjes së ujit dhe grimcave mekanike në karburant, dhe riparimi i tij është më i shtrenjtë, si dhe motori në tërësi në krahasim me benzinën e të njëjtit nivel.

Në rastin e një turbine, kërkesat për cilësinë e vajit të motorit janë gjithashtu të larta. Burimi i tij është zakonisht 150 mijë km, dhe kostoja është e lartë.

Në çdo rast, vaji duhet të ndryshohet më shpesh në motorët me naftë sesa në ato me benzinë ​​(2 herë sipas standardeve evropiane).

Siç u përmend, këta motorë kanë probleme me fillimin e ftohtë kur janë në temperatura të ulëta. Në disa raste, kjo shkaktohet nga përdorimi i karburantit të papërshtatshëm (në varësi të sezonit, në motorë të tillë përdoren klasa të ndryshme, pasi karburanti gjatë verës ngurtësohet në temperatura të ulëta).

Performanca

Për më tepër, shumë nuk i pëlqejnë cilësitë e tilla të motorëve me naftë si fuqia më e ulët dhe diapazoni i shpejtësisë së funksionimit, nivelet më të larta të zhurmës dhe dridhjeve.

Një motor me benzinë ​​është me të vërtetë zakonisht superior në performancë, duke përfshirë fuqinë e litrave, ndaj një motori me naftë. Një motor i tipit në shqyrtim ka një kurbë çift rrotullues më të lartë dhe më të barabartë. Raporti më i lartë i kompresimit, i cili siguron më shumë çift rrotullues, detyron përdorimin e pjesëve më të forta. Meqenëse ato janë më të rënda, fuqia zvogëlohet. Përveç kësaj, kjo ndikon në peshën e motorit dhe, rrjedhimisht, të automjetit.

Gama e vogël e shpejtësisë së funksionimit shpjegohet me ndezjen më të gjatë të karburantit, si rezultat i së cilës nuk ka kohë të digjet me shpejtësi të lartë.

Niveli i rritur i zhurmës dhe dridhjeve shkakton një rritje të mprehtë të presionit në cilindër gjatë ndezjes.

Përparësitë kryesore të motorëve me naftë konsiderohen shtytje më e lartë, efikasitet dhe mirëdashësi mjedisore.

Çift rrotullues i lartë në rrotullime të ulëta i atribuohet djegies së karburantit ndërsa injektohet. Kjo siguron më shumë reagim dhe e bën më të lehtë përdorimin e energjisë në mënyrë efikase.

Efikasiteti është për shkak të konsumit të ulët dhe faktit që karburanti dizel është më i lirë. Përveç kësaj, është e mundur të përdoren vajra të rëndë të shkallës së ulët për shkak të mungesës së kërkesave strikte për paqëndrueshmëri. Dhe sa më i rëndë të jetë karburanti, aq më i lartë është efikasiteti i motorit. Së fundi, naftët punojnë me përzierje më të dobëta në krahasim me motorët me benzinë ​​dhe me raporte të larta kompresimi. Kjo e fundit siguron më pak humbje të nxehtësisë me gazrat e shkarkimit, domethënë efikasitet më të madh. Të gjitha këto masa zvogëlojnë konsumin e karburantit. Nafta, falë kësaj, e shpenzon 30-40% më pak.

Mirëdashësia mjedisore e naftës shpjegohet me faktin se gazrat e tyre të shkarkimit përmbajnë më pak monoksid karboni. Kjo arrihet përmes përdorimit të sistemeve të sofistikuara të pastrimit, falë të cilave motori me benzinë ​​tashmë përmbush të njëjtat standarde mjedisore si motori me naftë. Një motor i këtij lloji ishte më parë dukshëm inferior ndaj një motori me benzinë ​​në këtë drejtim.

Aplikacion

Siç është e qartë se çfarë është një naftë dhe cilat janë karakteristikat e tij, motorë të tillë janë më të përshtatshëm për ato raste kur kërkohet shtytje e lartë në rrotullime të ulëta. Prandaj, pothuajse të gjithë autobusët, kamionët dhe pajisjet e ndërtimit janë të pajisur me to. Sa i përket automjeteve private, parametra të tillë janë më të rëndësishmit për SUV-të. Për shkak të efikasitetit të tyre të lartë, modelet urbane janë të pajisura edhe me këta motorë. Përveç kësaj, ato janë më të përshtatshme për të vepruar në kushte të tilla. Për këtë dëshmojnë makinat e provës me naftë.

Ai u testua me sukses në të njëjtin vit. Diesel është i përfshirë në mënyrë aktive në shitjen e licencave për motorin e ri. Megjithë efikasitetin e lartë dhe lehtësinë e funksionimit në krahasim me një motor me avull, aplikimi praktik i një motori të tillë ishte i kufizuar: ishte inferior ndaj motorëve me avull të asaj kohe për sa i përket madhësisë dhe peshës.

Motorët e parë me naftë punonin me vajra bimore ose produkte të lehta të naftës. Është interesante se fillimisht ai ofroi pluhurin e qymyrit si lëndë djegëse ideale. Eksperimentet kanë treguar pamundësinë e përdorimit të pluhurit të qymyrit si lëndë djegëse, kryesisht për shkak të vetive të larta gërryese si të vetë pluhurit ashtu edhe të hirit që rezulton nga djegia; Probleme të mëdha kishte edhe me furnizimin me pluhur të cilindrave.

Parimi i funksionimit

Cikli me katër goditje

• Masa e parë. Hyrja... Korrespondon me rrotullimin 0 ° - 180 ° të boshtit të gungës. Përmes një valvule hyrëse të hapur ~ 345-355 °, ajri hyn në cilindër, valvula mbyllet në 190-210 °. Të paktën deri në 10-15 ° të rrotullimit të boshtit të gungës, valvula e shkarkimit është njëkohësisht e hapur, koha e hapjes së përbashkët të valvulave quhet valvulat e mbivendosura .
• Masa e 2-të. Kompresimi... Korrespondon me rrotullimin 180 ° - 360 ° të boshtit të gungës. Pistoni, duke lëvizur në TDC (qendra e lartë e vdekur), ngjesh ajrin 16 (me shpejtësi të ulët) -25 (me shpejtësi të lartë) herë.
• Masa e 3-të. Goditje pune, zgjatim... Korrespondon me rrotullimin 360 ° - 540 ° të boshtit të gungës. Kur karburanti spërkatet në ajrin e nxehtë, fillon djegia e karburantit, domethënë avullimi i pjesshëm i tij, formimi i radikaleve të lira në shtresat sipërfaqësore të pikave dhe në avuj, në fund, ai ndizet dhe digjet kur hyn nga hunda. produktet e djegies, duke u zgjeruar, lëvizin pistonin poshtë. Injeksioni dhe, në përputhje me rrethanat, ndezja e karburantit ndodh pak më herët se momenti kur pistoni arrin në qendrën e vdekur për shkak të disa inertitetit të procesit të djegies. Dallimi nga koha e ndezjes në motorët me benzinë ​​është se vonesa është e nevojshme vetëm për shkak të pranisë së kohës së fillimit, e cila në secilin motor specifik me naftë është një vlerë konstante dhe nuk mund të ndryshohet gjatë funksionimit. Djegia e karburantit në një motor nafte kërkon një kohë të gjatë, për aq kohë sa zgjat furnizimi i një pjese të karburantit nga injektori. Si rezultat, procesi i punës zhvillohet me një presion relativisht konstant të gazit, për shkak të të cilit motori zhvillon një çift rrotullues të madh. Nga kjo rrjedhin dy përfundime të rëndësishme.
  • 1. Procesi i djegies në një motor nafte zgjat saktësisht aq sa duhet për të injektuar një pjesë të caktuar të karburantit, por jo më shumë se koha e goditjes së punës.
  • 2. Raporti karburant / ajër në cilindrin e naftës mund të ndryshojë ndjeshëm nga raporti stekiometrik, dhe është shumë e rëndësishme të sigurohet një tepricë ajri, pasi flaka e pishtarit zë një pjesë të vogël të vëllimit të dhomës së djegies dhe atmosfera në dhomë duhet të sigurojë përmbajtjen e nevojshme të oksigjenit deri në fund. Nëse kjo nuk ndodh, ka një lëshim masiv të hidrokarbureve të padjegura me blozë - "lokomotiva është" duke dhënë "një ari.).
• Masa e 4-të. Lirimi... Korrespondon me rrotullimin 540 ° - 720 ° të boshtit të gungës. Pistoni shkon lart, përmes valvulës së shkarkimit të hapur në 520-530 °, pistoni i shtyn gazrat e shkarkimit nga cilindri.

Ekzistojnë disa lloje të motorëve me naftë, në varësi të modelit të dhomës së djegies:

• Naftë me dhomë të pandarë: dhoma e djegies bëhet në piston, dhe karburanti injektohet në hapësirën mbi piston. Avantazhi kryesor është konsumi minimal i karburantit. Disavantazhi është rritja e zhurmës ("punë e vështirë"), veçanërisht kur punoni boshe. Aktualisht, po punohet intensivisht për të eliminuar këtë pengesë. Për shembull, në sistemin Common Rail, përdoret një para-injektim (shpesh me shumë faza) për të zvogëluar ngurtësinë e punës.
• Naftë me dhomë të ndarë: karburanti furnizohet në dhomën shtesë. Në shumicën e motorëve me naftë, një dhomë e tillë (quhet vorbull ose paradhoma) lidhet me cilindrin me një kanal të posaçëm, në mënyrë që, kur kompresohet, ajri që hyn në këtë dhomë të rrotullohet intensivisht. Kjo promovon përzierjen e mirë të karburantit të injektuar me ajrin dhe djegien më të plotë të karburantit. Kjo skemë është konsideruar prej kohësh optimale për motorët me naftë të lehtë dhe është përdorur gjerësisht në makinat e pasagjerëve. Megjithatë, për shkak të efikasitetit më të keq, gjatë dy dekadave të fundit, motorë të tillë me naftë janë zëvendësuar në mënyrë aktive nga motorë me një dhomë integrale dhe me sisteme furnizimi me karburant Common Rail.

Cikli me dy goditje

Pastrimi i një motori nafte me dy goditje: në fund - portat e pastrimit, valvula e shkarkimit në krye është e hapur

Përveç ciklit me katër goditje të përshkruar më sipër, një cikël me dy goditje mund të përdoret në një motor nafte.

Gjatë goditjes së punës, pistoni zbret, duke hapur portat e shkarkimit në murin e cilindrit, gazrat e shkarkimit dalin përmes tyre, portat e marrjes hapen njëkohësisht ose disi më vonë, cilindri fryhet me ajër të pastër nga ventilatori - kryhet blowdown , duke kombinuar goditjet e marrjes dhe shkarkimit. Kur pistoni ngrihet, të gjitha dritaret mbyllen. Nga momenti kur mbyllen portat e marrjes, fillon kompresimi. Pothuajse duke arritur TDC, karburanti spërkatet dhe ndizet nga hunda. Zgjerimi ndodh - pistoni zbret dhe hap përsëri të gjitha dritaret, etj.

Pastrimi është një hallkë e dobët e natyrshme në ciklin shtytje-tërheqje. Koha e pastrimit, në krahasim me goditjet e tjera, është e vogël dhe nuk mund të rritet, përndryshe efikasiteti i goditjes së punës do të ulet për shkak të shkurtimit të tij. Në një cikël me katër goditje, gjysma e ciklit ndahet për të njëjtat procese. Është gjithashtu e pamundur të ndash plotësisht shkarkimin nga ngarkesa e ajrit të pastër, kështu që një pjesë e ajrit humbet duke shkuar direkt në tubin e shkarkimit. Nëse ndryshimi i goditjeve sigurohet nga i njëjti piston, lind një problem që lidhet me simetrinë e hapjes dhe mbylljes së dritareve. Për shkëmbim më të mirë të gazit, është më e dobishme të jesh përpara hapjes dhe mbylljes së dritareve të shkarkimit. Pastaj shkarkimi, duke filluar më herët, do të zvogëlojë presionin e gazrave të mbetur në cilindër në fillim të pastrimit. Me dritaret e shkarkimit të mbyllura më parë dhe hyrjen e hapur - ende -, cilindri rimbushet me ajër, dhe nëse ventilatori siguron presion të tepërt, bëhet e mundur presioni.

Dritaret mund të përdoren si për shkarkimin e gazit ashtu edhe për marrjen e ajrit të pastër; fryrja e tillë quhet slot ose fryrje dritare. Nëse gazrat e shkarkimit shkarkohen përmes një valvule në kokën e cilindrit dhe portat përdoren vetëm për të sjellë ajër të pastër, pastrimi quhet i çarë. Ka motorë ku ka dy pistona që lëvizin në mënyrë të kundërt në secilin cilindër; çdo piston kontrollon dritaret e veta - një hyrje, tjetra prizë (sistemi Fairbanks-Morse - Junkers - Koreyvo: motorët me naftë të këtij sistemi të familjes D100 u përdorën në lokomotivat me naftë TE3, TE10, motorët e tankeve 4TPD, 5TD (F) ( T-64), 6TD (T -80UD), 6TD-2 (T-84), në aviacion - në bombarduesit Junkers (Jumo 204, Jumo 205).

Në një motor me dy goditje, goditjet e punës ndodhin dy herë më shpesh sesa në një motor me katër goditje, por për shkak të pranisë së pastrimit, një motor dizel me dy goditje është 1.6-1.7 herë më i fuqishëm se një motor me katër goditje të të njëjtin vëllim.

Aktualisht, motorët me naftë me dy goditje me shpejtësi të ulët përdoren gjerësisht në anijet e mëdha detare me një lëvizje të drejtpërdrejtë (pa ingranazhe) me helikë. Për shkak të dyfishimit të numrit të goditjeve të punës në të njëjtat rrotullime, cikli me dy goditje rezulton të jetë i dobishëm nëse është e pamundur të rritet shpejtësia, përveç kësaj, një motor nafte me dy goditje është teknikisht më i lehtë për t'u kthyer; motorë të tillë me naftë me shpejtësi të ulët kanë një kapacitet deri në 100,000 kf.

Për shkak të faktit se është e vështirë të organizohet fryrja e dhomës së vorbullës (ose paradhomave) në një cikël me dy goditje, motorët me naftë me dy goditje ndërtohen vetëm me dhoma me djegie të pandarë.

Opsionet e projektimit

Motorët me naftë me dy goditje të mesme dhe të rënda karakterizohen nga përdorimi i pistonëve të përbërë, të cilët përdorin një kokë çeliku dhe një skaj të duraluminit. Qëllimi kryesor i këtij ndërlikimi të dizajnit është të zvogëlojë masën totale të pistonit duke ruajtur rezistencën maksimale të mundshme të nxehtësisë së pjesës së poshtme. Modelet e ftohura me vaj të lëngshëm përdoren shumë shpesh.

Një grup i veçantë përfshin motorë me katër goditje që përmbajnë kryqe në dizajnin e tyre. Në motorët kryq, shufra lidhëse është ngjitur në kryq - një rrëshqitës i lidhur me piston me një shufër (kolla). Kryqëzimi funksionon përgjatë udhëzuesit të vet - kryq, pa ekspozim ndaj temperaturave të ngritura, duke eliminuar plotësisht efektin e forcave anësore në piston. Ky dizajn është tipik për motorët e mëdhenj detarë me goditje të gjatë, shpesh me veprim të dyfishtë, goditja e pistonit në to mund të arrijë 3 metra; Pistonët e trungut të kësaj madhësie do të ishin mbipeshë, bagazhet me një zonë të tillë fërkimi do të reduktonin ndjeshëm efikasitetin mekanik të një motori me naftë.

Motorë të kthyeshëm

Djegia e karburantit të injektuar në cilindrin e naftës ndodh gjatë injektimit. Për shkak të kësaj, një motor nafte jep çift rrotullues të lartë në rrotullime të ulëta, gjë që e bën një makinë me naftë më të përgjegjshme se një makinë me benzinë. Për këtë arsye dhe në funksion të efikasitetit më të lartë, shumica e kamionëve tani janë të pajisur me motorë dizel.... Për shembull, në Rusi në 2007, pothuajse të gjithë kamionët dhe autobusët ishin të pajisur me motorë nafte (kalimi përfundimtar i këtij segmenti të automjeteve nga motorët me benzinë ​​në motorët me naftë ishte planifikuar të përfundonte deri në vitin 2009). Ky është një avantazh edhe në motorët detarë, pasi çift rrotullimi i lartë në rpm të ulët e bën më të lehtë përdorimin e fuqisë së motorit në mënyrë më efikase dhe efikasiteti më i lartë teorik (shih ciklin Carnot) rezulton në efikasitet më të lartë të karburantit.

Krahasuar me motorët me benzinë, shkarkimi i motorëve me naftë në përgjithësi përmban më pak monoksid karboni (CO), por tani, për shkak të përdorimit të konvertuesve katalitikë në motorët me benzinë, ky avantazh nuk është aq i dukshëm. Gazrat toksikë kryesorë që janë të pranishëm në shkarkime në sasi të dukshme janë hidrokarburet (HC ose CH), oksidet e azotit (oksidet) (NO x) dhe bloza (ose derivatet e saj) në formën e tymit të zi. Motorët me naftë të kamionëve dhe autobusëve, të cilët shpesh janë të vjetër dhe të parregulluar, ndotin më së shumti atmosferën në Rusi.

Një aspekt tjetër i rëndësishëm i sigurisë është se nafta është e paqëndrueshme (d.m.th. nuk avullohet lehtë) dhe kështu motorët me naftë kanë shumë më pak gjasa të marrin flakë, veçanërisht pasi ata nuk përdorin një sistem ndezës. Së bashku me efikasitetin e tyre të lartë të karburantit, kjo u bë arsyeja e përdorimit të gjerë të motorëve me naftë në tanke, pasi në operacionet e përditshme jo luftarake, rreziku i zjarrit në ndarjen e motorit për shkak të rrjedhjeve të karburantit u zvogëlua. Rreziku më i vogël nga zjarri i një motori me naftë në kushte luftarake është një mit, pasi kur forca të blinduara shpohet, predha ose fragmentet e saj kanë një temperaturë shumë më të lartë se pika e ndezjes së avullit të karburantit dizel dhe janë gjithashtu të afta të ndezin mjaft lehtë atë që rrjedh. karburant. Shpërthimi i një përzierjeje të avullit të karburantit dizel me ajrin në një rezervuar karburanti të shpuar është i krahasueshëm në pasojat e tij me një shpërthim municioni, në veçanti, në tanket T-34, ai çoi në këputje të shtresave të salduara dhe rrëzimin e pjesës së sipërme ballore. të bykut të blinduar. Nga ana tjetër, një motor nafte në ndërtimin e rezervuarëve është inferior ndaj një motori karburatori për sa i përket densitetit të fuqisë, dhe për këtë arsye në disa raste (fuqi e lartë me një vëllim të vogël të ndarjes së motorit) mund të jetë më e dobishme të përdoret një njësi e fuqisë karburatori ( megjithëse kjo është tipike për njësitë luftarake shumë të lehta).

Sigurisht, ka disavantazhe, ndër të cilat është trokitja karakteristike e një motori me naftë kur ai është në punë. Megjithatë, ato vërehen më së shumti nga pronarët e makinave me motorë nafte dhe janë praktikisht të padukshme për një të huaj.

Disavantazhet e dukshme të motorëve me naftë janë nevoja për të përdorur një startues me fuqi të lartë, turbullira dhe ngurtësim (depilim) i karburantit dizel veror në temperatura të ulëta, kompleksiteti dhe kostoja më e lartë e riparimit të pajisjeve të karburantit, pasi pompat me presion të lartë janë pajisje precize. Gjithashtu, motorët me naftë janë jashtëzakonisht të ndjeshëm ndaj ndotjes së karburantit me grimca mekanike dhe ujë. Riparimi i motorëve me naftë, si rregull, është shumë më i shtrenjtë se riparimi i motorëve me benzinë ​​të një klase të ngjashme. Fuqia litra e motorëve me naftë është gjithashtu, si rregull, inferiore ndaj motorëve me benzinë, megjithëse motorët me naftë kanë një çift rrotullues më të butë dhe më të lartë në zhvendosjen e tyre. Treguesit mjedisorë të motorëve me naftë ishin dukshëm inferiorë ndaj motorëve me benzinë ​​deri vonë. Në motorët klasikë me naftë me injeksion të kontrolluar mekanikisht, është e mundur të instaloni vetëm konvertues të gazit të shkarkimit oksidues që funksionojnë në temperatura të gazit të shkarkimit mbi 300 ° C, të cilët oksidojnë vetëm CO dhe CH në dioksid karboni (CO 2) dhe ujë të padëmshëm për njerëzit. Gjithashtu më herët, këta neutralizues dështuan për shkak të helmimit me përbërje squfuri (sasia e përbërjeve të squfurit në gazrat e shkarkimit varet drejtpërdrejt nga sasia e squfurit në karburantin dizel) dhe depozitimi i grimcave të blozës në sipërfaqen e katalizatorit. Situata filloi të ndryshojë vetëm vitet e fundit në lidhje me futjen e motorëve me naftë të të ashtuquajturit sistem hekurudhor të përbashkët. Në këtë lloj motori me naftë, injektimi i karburantit kryhet nga injektorë të kontrolluar elektronikisht. Impulsi elektrik i kontrollit furnizohet nga njësia e kontrollit elektronik, e cila merr sinjale nga një grup sensorësh. Sensorët monitorojnë parametra të ndryshëm të motorit që ndikojnë në kohëzgjatjen dhe kohën e pulsit të karburantit. Pra, për sa i përket kompleksitetit, një motor modern - dhe ekologjikisht i pastër sa një motor benzine - një motor dizel nuk është në asnjë mënyrë inferior ndaj homologut të tij të benzinës, dhe në një numër parametrash (kompleksiteti) e tejkalon ndjeshëm atë. Kështu, për shembull, nëse presioni i karburantit në injektorët e një motori konvencional me naftë me injeksion mekanik është nga 100 në 400 bar (përafërsisht e barabartë me "atmosferat"), atëherë në sistemet më të reja Common-rail është në rangun nga 1000 deri në 2500 bar, që sjell jo pak probleme. Gjithashtu, sistemi katalitik i motorëve me naftë të transportit modern është shumë më i ndërlikuar sesa motorët me benzinë, pasi katalizatori duhet të "të jetë në gjendje" të punojë në kushte të përbërjes së paqëndrueshme të gazrave të shkarkimit, dhe në disa raste futja e të ashtuquajturave "grimca filtri” (DPF - filtri i grimcave) është i nevojshëm. Një "filtër grimcash" është një strukturë e ngjashme me katalizatorin që instalohet midis kolektorit të shkarkimit të naftës dhe katalizatorit në rrjedhën e shkarkimit. Në filtrin e grimcave zhvillohet një temperaturë e lartë, në të cilën grimcat e blozës mund të oksidohen nga oksigjeni i mbetur në gazrat e shkarkimit. Sidoqoftë, një pjesë e blozës jo gjithmonë oksidohet dhe mbetet në "filtrin e grimcave", prandaj programi i njësisë së kontrollit e kalon periodikisht motorin në modalitetin "pastrimi i filtrit të grimcave" me të ashtuquajturin "pas injektimit", d.m.th. , duke injektuar një sasi shtesë karburanti në cilindra në fund të fazës së djegies në mënyrë që të rritet temperatura e gazeve dhe, në përputhje me rrethanat, të pastrohet filtri duke djegur blozën e grumbulluar. Standardi de fakto në hartimin e motorëve me naftë të transportit është bërë prania e një turbocharger, dhe vitet e fundit - dhe një "intercooler" - një pajisje që ftoh ajrin. pas kompresim nga një turbocharger - në mënyrë që të merrni një të madhe masën ajri (oksigjeni) në dhomën e djegies me qarkullim të njëjtë të kolektorëve, dhe Mbushësi bëri të mundur rritjen e karakteristikave specifike të fuqisë së motorëve me naftë masive, pasi lejon që një sasi më e madhe ajri të kalojë nëpër cilindra gjatë ciklit të punës.

Në thelb, ndërtimi i një motori me naftë është i ngjashëm me atë të një motori me benzinë. Sidoqoftë, pjesët e ngjashme në një motor nafte janë më të rënda dhe më rezistente ndaj presioneve të larta të kompresimit që ndodhin në një motor nafte, në veçanti, grimca në sipërfaqen e pasqyrës së cilindrit është më e trashë, por ngurtësia e mureve të bllokut të cilindrit është më e lartë. Sidoqoftë, kokat e pistonit janë të dizajnuara posaçërisht për karakteristikat e djegies së motorëve me naftë dhe pothuajse gjithmonë janë të dizajnuara për raporte më të larta kompresimi. Për më tepër, kokat e pistonit në një motor nafte janë të vendosura sipër (për një naftë automobilistike) rrafshin e sipërm të bllokut të cilindrit. Në disa raste - në naftët më të vjetër - kokat e pistonit përmbajnë një dhomë djegieje ("injeksion direkt").

Aplikacionet

Motorët me naftë përdoren për të drejtuar termocentralet stacionare, në hekurudhë (lokomotiva me naftë, lokomotiva me naftë, trena me naftë, makina hekurudhore) dhe automjete pa binarët (makina, autobusë, kamionë), makina dhe mekanizma vetëlëvizës (traktorë, rula asfalti, kruajtëse, etj.) ), si dhe në ndërtimin e anijeve si motorë kryesorë dhe ndihmës.

Mitet e motorëve me naftë

Motori me turbocharged nafte

• Motori me naftë është shumë i ngadaltë.

Motorët modernë me naftë me një sistem turbombushjeje janë shumë më efikas se paraardhësit e tyre, dhe ndonjëherë edhe i tejkalojnë homologët e tyre të aspiruar natyral me benzinë ​​(pa turbocharge) me të njëjtën zhvendosje. Kjo dëshmohet nga prototipi me naftë Audi R10, i cili fitoi garën 24-orëshe në Le Mans, dhe motorët e rinj BMW, të cilët nuk janë inferiorë në fuqi ndaj motorëve me benzinë ​​me aspirim natyral (pa turbocharged) dhe në të njëjtën kohë kanë shumë të mëdha. çift ​​rrotullues.

• Motori me naftë po punon shumë me zë të lartë.

Funksionimi me zë të lartë i motorit tregon funksionimin e gabuar dhe keqfunksionimet e mundshme. Në fakt, disa naftë më të vjetër me injeksion të drejtpërdrejtë kanë një punë vërtet të vështirë. Me ardhjen e sistemeve të karburantit të ruajtjes me presion të lartë ("Common-rail"), motorët me naftë kanë arritur të zvogëlojnë ndjeshëm zhurmën, kryesisht për shkak të ndarjes së një impulsi injektimi në disa (zakonisht - nga 2 në 5 pulse).

• Motori me naftë është shumë më ekonomik.

Efikasiteti kryesor është për shkak të efikasitetit më të lartë të motorit me naftë. Mesatarisht, një motor modern me naftë konsumon deri në 30% më pak karburant. Jeta e shërbimit të një motori me naftë është më e gjatë se një motor benzine dhe mund të arrijë 400-600 mijë kilometra. Pjesët e këmbimit për motorët me naftë janë disi më të shtrenjta, kostoja e riparimeve është gjithashtu më e lartë, veçanërisht për pajisjet e karburantit. Për arsyet e mësipërme, kostot e funksionimit të një motori me naftë janë pak më të ulëta se ato të një motori me benzinë. Kursimet në krahasim me motorët me benzinë ​​rriten në raport me fuqinë, gjë që përcakton popullaritetin e motorëve me naftë në automjetet komerciale dhe automjetet e rënda.

• Një motor nafte nuk mund të konvertohet për të përdorur gaz më të lirë si karburant.

Që në momentet e para të ndërtimit të motorëve me naftë, një numër i madh i tyre janë ndërtuar dhe po ndërtohen, të projektuar për të funksionuar me gaz me përbërje të ndryshme. Në thelb ekzistojnë dy mënyra për të kthyer motorët me naftë në gaz. Metoda e parë është që një përzierje e dobët ajër-gaz furnizohet në cilindra, ngjeshet dhe ndizet me një avion të vogël pilot të karburantit dizel. Një motor që funksionon në këtë mënyrë quhet motor me gaz-naftë. Metoda e dytë konsiston në konvertimin e një motori me naftë me një ulje të raportit të kompresimit, instalimin e një sistemi ndezës dhe, në fakt, ndërtimin e një motori me gaz në bazë të tij në vend të një motori nafte.

Mbajtësit e rekordeve

Motori më i madh/më i fuqishëm me naftë

Konfigurimi - 14 cilindra me radhë

Vëllimi i punës - 25 480 litra

Diametri i cilindrit - 960 mm

Goditja e pistonit - 2500 mm

Presioni mesatar efektiv - 1,96 MPa (19,2 kgf / cm²)

Fuqia - 108.920 kf. në 102 rpm. (fuqi për litër 4,3 kf)

Çift rrotullues - 7,571,221 Nm

Konsumi i karburantit - 13 724 litra në orë

Pesha e thatë - 2300 ton

Dimensionet - gjatësia 27 metra, lartësia 13 metra

Motori më i madh me naftë për një kamion

MTU 20V400 projektuar për instalim në një kamion hale minierash BelAZ-7561.

Fuqia - 3807 kf në 1800 rpm. (Konsumi specifik i karburantit me fuqinë nominale 198 g / kW * h)

Çift rrotullues - 15728 Nm

Motori më i madh / më i fuqishëm me naftë i prodhuar në masë për një makinë pasagjerësh të prodhuar në masë

Audi 6.0 V12 TDI i instaluar në Audi Q7 që nga viti 2008.

Konfigurimi - 12 cilindra në formë V, këndi i kamerës 60 gradë.

Vëllimi i punës - 5934 cm³

Diametri i cilindrit - 83 mm

Goditja e pistonit - 91,4 mm

Raporti i kompresimit - 16

Fuqia - 500 HP në 3750 rpm. (fuqi për litër - 84,3 kf)

Çift rrotullues - 1000 Nm në rangun prej 1750-3250 rpm.

A keni menduar ndonjëherë, të dashur automobilistë, pse evropianët ekonomikë blejnë më shpesh makina me motorë dizel? Në fund të fundit, standardi i jetesës dhe të ardhurat për frymë në Evropë i lejon njerëzit të mos mendojnë shumë për koston e karburantit. Por pavarësisht mirëqenies normale të qytetarëve evropianë, ata vazhdojnë të blejnë më së shpeshti makina me motor nafte. Dhe arsyeja këtu, nga rruga, nuk është vetëm ekonomia e karburantit. Vetëm për shkak të ekonomisë, evropianët pedantë nuk do të blinin kurrë makina me naftë në masë. Në fakt, në vetë Bashkimin Evropian, ajo shoqërohet me një sërë avantazhesh të tjera që kanë këto automjete me naftë në krahasim me homologët e benzinës. Ne miq me ne (ju) do të zbulojmë në detaje, dhe cilat janë avantazhet përveç ekonomisë së karburantit që kanë motorët me naftë.

1. Motorët me naftë janë më ekonomikë.

Siç e kemi ditur të gjithë për një kohë të gjatë, avantazhi më i rëndësishëm dhe më domethënës i çdo motori me naftë në krahasim me homologët e benzinës është ai më i vogël. Konsumi i ulët i njësisë së naftës shoqërohet me veçorinë e tij të shndërrimit të këtij karburanti dizel në energji. Për shembull, një njësi e tillë e energjisë me naftë djeg karburantin (karburantin) në mënyrë më efikase, gjë që i lejon asaj të marrë rreth 45-50% të të gjithë energjisë nga një vëllim i karburantit të djegur. Motori me benzinë ​​merr rreth 30% të energjisë nga i njëjti vëllim. Kjo do të thotë, 70% e benzinës thjesht harxhohet !!!

Për më tepër, motorët me naftë kanë një raport më të lartë kompresimi sesa motorët me benzinë. Dhe meqenëse raporti i këtij kompresimi ndikohet nga koha e ndezjes së karburantit, rrjedhimisht rezulton se sa më i lartë të jetë raporti i kompresimit, aq më i madh është efikasiteti i motorit.

Gjithashtu, të gjithë motorët modernë me naftë, për shkak të mungesës së valvulës së mbytjes në kolektorin e marrjes, janë më efikas, i cili, si rregull, përdorej dhe përdoret edhe sot në të gjitha makinat me benzinë. Kjo lejon që naftët (motorët) të shmangin humbjen e energjisë së çmuar që lidhet me marrjen e ajrit, e cila është e nevojshme për të ndezur karburantin në motorët me benzinë.

2. Motorët me naftë janë më të besueshëm se motorët me benzinë.

Gjatë 50 viteve të fundit, motorët me naftë e kanë provuar veten të jenë më të besueshëm se sa homologët e tyre me benzinë. Karakteristika kryesore e kësaj njësie nafte është mungesa e një sistemi të ndezjes me tension të lartë në vetë makinën. Si rezultat, rezulton se në një makinë me motor nafte nuk ka ndërhyrje radiofrekuence nga linja e tensionit të lartë, të cilat shpesh bëhen fajtorët e problemeve me elektronikën e makinës.

Besohet gjithashtu se shumica e përbërësve të brendshëm të një motori me naftë kanë një jetë më të gjatë shërbimi, dhe kjo është me të vërtetë kështu. Dhe gjithçka për shkak të raportit më të lartë të kompresimit, ku përbërësit e një njësie të tillë të energjisë me naftë janë tashmë më të qëndrueshme që nga fillimi.

Është për këtë arsye të rëndësishme që ka shumë makina me naftë në botë me një kilometrazh rreth dhe jo aq shumë me të njëjtën kilometrazh të makinave me benzinë.

Sidoqoftë, ekziston një disavantazh i rëndësishëm i motorëve me naftë, i cili më parë përhumbi të gjithë tifozët e makinave të fuqishme. Çështja është se motorët me naftë të gjeneratës së vjetër kishin shumë pak fuqi për litër të vëllimit të motorit. Por për fatin tonë, inxhinierët e kanë zgjidhur këtë problem me ardhjen e makinave me turbina në tregun e makinave. Si rezultat, pothuajse të gjithë motorët modernë me naftë sot janë të pajisur me turbina, të cilat u lejojnë atyre të jenë të barabartë në fuqi (dhe ndonjëherë edhe të tejkalojnë) me homologët e benzinës. Në veçanti, me zhvillimin e teknologjive të reja në motorët modernë me naftë, inxhinierët kanë arritur të minimizojnë pothuajse të gjitha mangësitë e tij, të cilët i kanë ndjekur këta motorë me naftë për një kohë të gjatë.

3. Motori me naftë djeg karburantin automatikisht vetë.

Një avantazh tjetër kryesor i të gjithë motorëve me naftë është se makinat me naftë, si të thuash, automatikisht vetë djegin karburant brenda vetes pa shpenzuar në fakt ndonjë energji shtesë për këtë. Le t'u kujtojmë lexuesve tanë sa më poshtë, përkundër faktit se motori me naftë përdor një cikël me katër goditje (hyrje, kompresim, djegie dhe shkarkim) për vete, djegia e karburantit dizel ndodh sikur spontanisht brenda motorit nga një kompresim i lartë. raport. për të njëjtën djegie të karburantit nevojiten (duhen) kandelat, të cilat janë vazhdimisht nën tension të lartë dhe lëshojnë një shkëndijë, e cila ndez benzinën në dhomën e djegies.

Në motorët me naftë, nuk ka nevojë për kandela, gjithashtu nuk ka nevojë për tela të tensionit të lartë, etj. komponentët. Për këtë arsye, kostoja e mirëmbajtjes së automjeteve me njësi nafte zvogëlohet ndjeshëm kur krahasohet me të njëjtat automjete me benzinë, në të cilat në mënyrë periodike është e nevojshme të zëvendësohen kandelat, telat e tensionit të lartë dhe komponentët e tjerë të lidhur.

4. Kostoja e karburantit dizel është e krahasueshme me koston e së njëjtës benzinë, ose edhe më e ulët.

Përkundër faktit se në Rusi kostoja e karburantit dizel është pothuajse në të njëjtin nivel me çmimin e benzinës, duhet theksuar se kostoja e karburantit dizel në shumë vende të botës, përfshirë ato evropiane, është dukshëm më e ulët se në vendin tonë se e njëjta benzinë. Domethënë, rezulton se, përveç konsumit më të ulët të karburantit, pronarët e këtyre automjeteve me naftë në vendet e tjera të botës shpenzojnë shumë më pak para për naftë sesa pronarët e tjerë të automjeteve me benzinë.

Por edhe me kushtin që në vendin tonë karburanti dizel kushton njësoj si benzina (apo edhe më e shtrenjtë), avantazhi i të njëjtit efikasitet të këtyre makinave me naftë është i dukshëm për shumëkënd. Në fund të fundit, rezerva e energjisë e një makine në një rezervuar të mbushur plot me naftë rezulton të jetë shumë më tepër sesa në të njëjtën makinë të pajisur me një njësi energjie benzine.

5. Kosto më e ulët e pronësisë.

Sigurisht, është e vështirë të argumentohet me një avantazh të tillë (posedimi i një makine me motor benzine), pasi në raste të caktuara vetë kostoja e mirëmbajtjes dhe riparimit të makinave me naftë mund të tejkalojë ndjeshëm koston e MOT (mirëmbajtjes) të makinave me benzinë. Dhe ky është vërtet një fakt i padiskutueshëm dhe i vërtetuar. Por nga ana tjetër, nëse marrim kostot totale, atëherë kostoja e posedimit të një makine me naftë në total rezulton të jetë shumë më e vogël se ajo e të njëjtit analog të benzinës. Sidomos në ato tregje botërore të makinave ku ka një kërkesë të shtuar për automjete me naftë. Le t'u shpjegojmë lexuesve tanë, fakti është se në koston e posedimit të një makine, është gjithmonë e nevojshme të merret parasysh në tregun e përdorur humbja specifike e çmimit të tregut të makinës dhe konsumimi natyral i të gjithë automjeteve. pjesë gjatë funksionimit të mjetit (automjetit). Si rregull, makinat me naftë humbasin çmimin shumë më pak (dhe më ngadalë) sesa të njëjtat homologë me benzinë. Gjithashtu, për shkak të qëndrueshmërisë më të lartë të pjesëve të motorëve me naftë, këto makina kanë një jetë më të gjatë shërbimi, gjë që natyrisht ju lejon të shpenzoni dukshëm më pak para.

Kështu, mund të themi se në terma afatgjatë (nga 5 vjet e më shumë), zotërimi i një makine me naftë është më fitimprurës sesa një makinë me njësi benzine. Vërtetë, këtu miq, duhet të theksohet se kostoja e modeleve të makinave me naftë është zakonisht shumë më e lartë se ato me benzinë. Por, nëse në të ardhmen do të zotëroni një makinë të tillë me naftë për një kohë të gjatë dhe do ta drejtoni atë 20,000 - 30,000 mijë km në vit, atëherë një mbipagesë e tillë do t'ju paguajë për shkak të ekonomisë së njëjtë të karburantit.

6. Automjetet me naftë janë më të sigurta.

Me kalimin e viteve, është vërtetuar se karburanti dizel është dukshëm më i sigurt se e njëjta benzinë ​​për disa arsye. Së pari, karburanti dizel është më pak i ndjeshëm ndaj ndezjes (zjarrit) të shpejtë dhe të lehtë në krahasim me benzinën. Për shembull, i njëjti karburant dizel zakonisht nuk ndizet kur ekspozohet ndaj një burimi të lartë nxehtësie.

Së dyti, karburanti dizel nuk lëshon avuj të rrezikshëm, ashtu si benzina. Si rezultat, gjasat e ndezjes së avujve salyarka, të cilat mund të shkaktojnë zjarr në makinë, në automjetet me naftë është shumë më e ulët sesa në të njëjtat benzinë.

Të gjithë këta faktorë i bëjnë makinat me naftë në rrugët nëpër botë shumë më të sigurta se makinat me benzinë. Për shembull, në rast aksidenti.

7. Shkarkimet e një makine me naftë janë më pak monoksid karboni se benzina.

Që në fillimet e shfaqjes së këtyre turbinave, inxhinierët u përballën me një problem të caktuar që lidhej me furnizimin me energji elektrike të këtyre turbombushësve. Si rregull, vetë shtytësi i turbinës rrotullohet për shkak të energjisë së marrë nga gazrat e shkarkimit të makinës. Nëse krahasojmë makinat me benzinë ​​dhe naftë me njëra-tjetrën, atëherë turbinat në motorët me naftë funksionojnë shumë më me efikasitet, pasi në një makinë me naftë sasia e gazrave të shkarkimit për vëllim të gjeneruar është shumë më e madhe sesa në një njësi benzine. Është për këtë arsye që turbongarkuesi (t) e një motori me naftë japin (t) fuqinë maksimale shumë më shpejt dhe më herët se automjetet me benzinë. Kjo do të thotë, tashmë në rrotullime të ulëta, ata fillojnë të ndjejnë fuqinë maksimale të makinës dhe çift rrotullues të saj.

9. Motorët me naftë mund të punojnë me karburant sintetik pa modifikime shtesë.

Një tjetër avantazh i madh i motorëve me naftë është aftësia e tyre për të punuar me karburant sintetik pa ndonjë ndryshim të rëndësishëm në dizajnin e njësisë së fuqisë. Motorët me benzinë, nga ana tjetër, në thelb mund të punojnë me lëndë djegëse alternative. Por për këtë ata kanë nevojë për ndryshime të rëndësishme në vetë modelin e njësisë së energjisë. Përndryshe, një motor benzine që funksionon me një karburant alternativ thjesht do të dështojë shpejt.

Ai aktualisht është duke eksperimentuar me biobutanol (karburant), i cili është një biokarburant sintetik i shkëlqyer për të gjitha automjetet me benzinë. Ky lloj karburanti ndoshta nuk do të shkaktojë ndonjë dëm të konsiderueshëm për makinat me benzinë ​​pa bërë ndonjë ndryshim në modelin e motorit.