Apakah itu diesel? Prinsip operasi, peranti dan ciri teknikal enjin diesel

2024 Pengarang: Erin Ralphs | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-02-19 18:06

Enjin diesel sangat biasa dalam kereta penumpang. Banyak model mempunyai sekurang-kurangnya satu pilihan dalam julat enjin. Dan ini tanpa mengambil kira trak, bas dan peralatan pembinaan, di mana ia digunakan di mana-mana. Seterusnya, kami mempertimbangkan apa itu enjin diesel, reka bentuk, prinsip operasi, ciri.

Definisi

Unit ini ialah enjin pembakaran dalaman salingan, yang operasinya adalah berdasarkan penyalaan sendiri bahan api beratom daripada pemanasan atau pemampatan.

Ciri Reka Bentuk

Enjin petrol mempunyai elemen struktur yang sama seperti enjin diesel. Skim berfungsi secara keseluruhan juga serupa. Perbezaannya terletak pada proses pembentukan campuran udara-bahan api dan pembakarannya. Di samping itu, enjin diesel adalah bahagian yang lebih tahan lama. Ini disebabkan oleh kira-kira dua kali ganda nisbah mampatan enjin petrol (19-24 berbanding 9-11).

Klasifikasi

Mengikut reka bentuk kebuk pembakaran, enjin diesel dibahagikan kepada pilihan dengan kebuk pembakaran yang berasingan dan dengan suntikan terus.

Pada yang pertamaDalam kes ini, kebuk pembakaran dipisahkan dari silinder dan disambungkan kepadanya oleh saluran. Apabila dimampatkan, udara yang memasuki ruang jenis vorteks dipintal, yang meningkatkan pembentukan campuran dan penyalaan diri, yang bermula di sana dan berterusan di ruang utama. Enjin diesel jenis ini sebelum ini biasa digunakan dalam kereta penumpang kerana ia dibezakan oleh tahap hingar yang lebih rendah dan julat putaran yang besar daripada pilihan yang dibincangkan di bawah.

Dalam enjin diesel dengan suntikan terus, kebuk pembakaran terletak di dalam omboh, dan bahan api dibekalkan ke ruang lebih omboh. Reka bentuk ini pada asalnya digunakan pada enjin volum tinggi berkelajuan rendah. Mereka dibezakan oleh tahap bunyi dan getaran yang tinggi serta penggunaan bahan api yang rendah. Kemudian, dengan kemunculan pam bahan api tekanan tinggi yang dikawal secara elektronik dan pengoptimuman proses pembakaran, pereka bentuk mencapai operasi yang stabil pada julat sehingga 4500 rpm. Di samping itu, peningkatan kecekapan, penurunan hingar dan tahap getaran. Antara langkah untuk mengurangkan ketegaran kerja ialah suntikan pra pelbagai peringkat. Terima kasih kepada ini, enjin jenis ini telah meluas dalam dua dekad yang lalu.

Mengikut prinsip operasi, enjin diesel dibahagikan kepada empat lejang dan dua lejang, serta enjin petrol. Ciri mereka dibincangkan di bawah.

Prinsip operasi

Untuk memahami apa itu enjin diesel dan apa yang menentukan ciri fungsinya, adalah perlu untuk mempertimbangkan prinsip operasi. Klasifikasi enjin pembakaran dalaman omboh di atas adalah berdasarkan bilangan lejang yang termasuk dalam kitaran pengendalian, yang dibezakan oleh magnitud sudut putaran aci engkol.

Oleh itu, kitaran tugas enjin empat lejang termasuk 4 fasa.

• Pengambilan. Berlaku apabila aci engkol berputar dari 0 hingga 180°. Dalam kes ini, udara masuk ke dalam silinder melalui injap masuk terbuka pada 345-355 °. Pada masa yang sama, semasa putaran aci engkol sebanyak 10-15 °, injap ekzos dibuka, yang dipanggil tumpang tindih.
• Mampatan. Omboh bergerak ke atas pada 180-360° memampatkan udara 16-25 kali (nisbah mampatan) dan injap masuk ditutup pada permulaan lejang (pada 190-210°).
• Pukulan kerja, sambungan. Berlaku pada 360-540°. Pada permulaan lejang, sehingga omboh mencapai pusat mati atas, bahan api disuntik ke udara panas dan dinyalakan. Ini adalah ciri enjin diesel yang membezakannya daripada enjin petrol, di mana pendahuluan pencucuhan berlaku. Hasil pembakaran yang terhasil menolak omboh ke bawah. Dalam kes ini, masa pembakaran bahan api adalah sama dengan masa bekalannya oleh muncung dan tidak bertahan lebih lama daripada tempoh strok kerja. Iaitu, semasa proses kerja, tekanan gas adalah malar, akibatnya enjin diesel mengembangkan lebih banyak tork. Juga ciri penting motor sedemikian adalah keperluan untuk menyediakan udara berlebihan dalam silinder, kerana nyalaan menduduki sebahagian kecil kebuk pembakaran. Iaitu, bahagian campuran udara-bahan api adalah berbeza.
• Keluaran. Pada 540-720° putaran aci engkol, injap ekzos terbuka dan omboh bergerak ke atas untuk menyesarkan gas ekzos.

Kitaran dua lejang dicirikan oleh fasa yang dipendekkan dan satu proses pertukaran gas dalam silinder (pembersihan) yang berlaku antara penghujung lejang dan permulaan mampatan. Apabila omboh bergerak ke bawah, produk pembakaran dikeluarkan melalui injap ekzos atau tingkap (di dinding silinder). Kemudian, tingkap salur masuk dibuka untuk membolehkan udara segar masuk. Apabila omboh naik, semua tingkap ditutup dan mampatan bermula. Sejurus sebelum TDC dicapai, bahan api disuntik dan dinyalakan, pengembangan bermula.

Disebabkan kesukaran untuk membersihkan ruang pusingan, enjin dua lejang hanya tersedia dengan suntikan terus.

Prestasi enjin sedemikian adalah 1.6-1.7 kali lebih tinggi daripada prestasi enjin diesel jenis empat lejang. Pertumbuhannya disediakan oleh pelaksanaan pukulan kerja dua kali lebih kerap, tetapi sebahagiannya dikurangkan kerana saiz dan hembusan yang lebih kecil. Disebabkan bilangan lejang berganda, kitaran dua lejang amat relevan sekiranya mustahil untuk meningkatkan kelajuan.

Masalah utama enjin ini ialah merengsa kerana tempohnya yang singkat, yang tidak boleh dikompensasikan tanpa mengurangkan kecekapan dengan memendekkan strok. Di samping itu, adalah mustahil untuk memisahkan ekzos dan udara segar, kerana bahagian mana yang terakhir dikeluarkan dengan gas ekzos. Masalah ini boleh diselesaikan dengan menyediakan tingkap ekzos awal. Dalam kes ini, gas mula dikeluarkan sebelum pembersihan, dan selepas alur keluar ditutup, silinder ditambah dengan udara segar.

Selain itu, apabilamenggunakan satu silinder, terdapat kesukaran dengan penyegerakan membuka / menutup tingkap, oleh itu terdapat enjin (PDP) di mana setiap silinder mempunyai dua piston yang bergerak dalam satah yang sama. Salah seorang daripada mereka mengawal pengambilan, yang lain mengawal ekzos.

Mengikut mekanisme pelaksanaan, pembersihan dibahagikan kepada slotted (tingkap) dan injap-slotted. Dalam kes pertama, tingkap berfungsi sebagai bukaan masuk dan keluar. Pilihan kedua melibatkan penggunaannya sebagai port pengambilan dan injap di kepala silinder berfungsi sebagai alur keluar.

Biasanya diesel dua lejang digunakan pada kenderaan berat seperti kapal, lokomotif diesel, kereta kebal.

Sistem bahan api

Peralatan bahan api enjin diesel jauh lebih rumit daripada enjin petrol. Ini disebabkan oleh keperluan yang tinggi untuk ketepatan bekalan bahan api dari segi masa, kuantiti dan tekanan. Komponen utama sistem bahan api - pam suntikan, penyuntik, penapis.

Sistem bekalan bahan api dikawal komputer (Common-Rail) digunakan secara meluas. Dia memancutkannya dalam dua tembakan. Yang pertama adalah kecil, berfungsi untuk meningkatkan suhu dalam kebuk pembakaran (pra-suntikan), yang mengurangkan bunyi dan getaran. Selain itu, sistem ini meningkatkan tork pada kelajuan rendah sebanyak 25%, mengurangkan penggunaan bahan api sebanyak 20% dan kandungan jelaga dalam gas ekzos.

Turbocharging

Turbin digunakan secara meluas pada enjin diesel. Ini disebabkan oleh lebih tinggi (1.5-2) kali tekanan gas ekzos, yangputarkan turbin, yang mengelakkan ketinggalan turbo dengan memberikan rangsangan daripada rpm rendah.

Permulaan sejuk

Anda boleh menemui banyak ulasan bahawa diesel tidak bermula pada suhu rendah. Kesukaran untuk memulakan motor sedemikian dalam keadaan sejuk adalah disebabkan oleh fakta bahawa ini memerlukan lebih banyak tenaga. Untuk memudahkan proses, mereka dilengkapi dengan pemanas awal. Peranti ini diwakili oleh palam cahaya yang diletakkan di dalam kebuk pembakaran, yang, apabila pencucuhan dihidupkan, panaskan udara di dalamnya dan berfungsi selama 15-25 saat lagi selepas mula memastikan kestabilan enjin sejuk. Terima kasih kepada ini, enjin diesel dimulakan pada suhu -30 … -25 ° С.

Ciri Perkhidmatan

Untuk memastikan ketahanan dalam operasi, anda perlu tahu apa itu enjin diesel dan cara menyelenggaranya. Kelaziman yang agak rendah bagi enjin yang sedang dipertimbangkan berbanding dengan enjin petrol dijelaskan, antara lain, melalui penyelenggaraan yang lebih kompleks.

Pertama sekali, ini melibatkan sistem bahan api dengan kerumitan tinggi. Oleh sebab itu, enjin diesel sangat sensitif terhadap kandungan air dan zarah mekanikal dalam bahan api, dan pembaikannya lebih mahal, begitu juga dengan enjin secara keseluruhan, berbanding petrol pada tahap yang sama.

Dalam kes turbin, keperluan untuk kualiti minyak enjin juga tinggi. Sumbernya biasanya 150 ribu km, dan kosnya tinggi.

Walau bagaimanapun, enjin diesel harus ditukar minyak lebih kerap daripada enjin petrol (2 kali ganda mengikut piawaian Eropah).

Seperti yang berlakumenyatakan bahawa enjin ini mempunyai masalah permulaan sejuk apabila diesel tidak dihidupkan pada suhu rendah. Dalam sesetengah kes, ini disebabkan oleh penggunaan bahan api yang salah (bergantung pada musim, gred berbeza digunakan pada enjin sedemikian, kerana bahan api musim panas membeku pada suhu rendah).

Prestasi

Selain itu, ramai orang tidak menyukai kualiti enjin diesel seperti kuasa yang lebih rendah dan julat kelajuan operasi, tahap hingar dan getaran yang lebih tinggi.

Enjin petrol biasanya mengatasi prestasi enjin diesel yang serupa dari segi prestasi, termasuk kapasiti liter. Motor jenis berkenaan pada masa yang sama mempunyai keluk tork yang lebih tinggi dan sekata. Nisbah mampatan yang lebih tinggi, yang memberikan lebih tork, memaksa penggunaan bahagian yang lebih kuat. Oleh kerana mereka lebih berat, kuasa dikurangkan. Di samping itu, ini menjejaskan jisim enjin, dan oleh itu kereta.

Julat kelajuan operasi yang kecil adalah disebabkan penyalaan bahan api yang lebih lama, akibatnya ia tidak mempunyai masa untuk terbakar pada kelajuan tinggi.

Peningkatan tahap hingar dan getaran menyebabkan peningkatan mendadak dalam tekanan dalam silinder semasa penyalaan.

Kelebihan utama enjin diesel dianggap daya tarikan yang lebih tinggi, kecekapan dan mesra alam.

Traksi, iaitu, tork tinggi pada kelajuan rendah, dijelaskan oleh pembakaran bahan api semasa ia disuntik. Ini memberikan respons yang lebih baik dan memudahkan penggunaan kuasa dengan cekap.

Ekonomi didorong oleh kedua-duanyapenggunaan rendah, dan fakta bahawa bahan api diesel lebih murah. Di samping itu, adalah mungkin untuk menggunakan minyak berat gred rendah kerana ketiadaan keperluan yang ketat untuk turun naik. Dan lebih berat bahan api, lebih tinggi kecekapan enjin. Akhirnya, diesel berjalan pada campuran tanpa lemak berbanding dengan enjin petrol dan pada nisbah mampatan yang tinggi. Yang terakhir memberikan kehilangan haba yang lebih sedikit dengan gas ekzos, iaitu kecekapan yang lebih besar. Semua langkah ini mengurangkan penggunaan bahan api. Diesel, terima kasih kepada ini, membelanjakannya 30-40% lebih sedikit.

Keramahan alam sekitar enjin diesel dijelaskan oleh fakta bahawa gas ekzosnya mempunyai kandungan karbon monoksida yang lebih rendah. Ini dicapai dengan menggunakan sistem pembersihan yang canggih, yang mana enjin petrol kini memenuhi piawaian alam sekitar yang sama seperti enjin diesel. Enjin jenis ini sebelum ini jauh lebih rendah berbanding petrol dalam hal ini.

Permohonan

Seperti yang jelas daripada apa itu enjin diesel dan apakah ciri-cirinya, motor sedemikian paling sesuai untuk kes-kes di mana cengkaman tinggi pada putaran rendah diperlukan. Oleh itu, mereka dilengkapi dengan hampir semua bas, trak dan peralatan pembinaan. Bagi kenderaan persendirian, antaranya parameter sedemikian adalah yang paling penting untuk SUV. Oleh kerana kecekapan yang tinggi, model bandar juga dilengkapi dengan motor ini. Di samping itu, mereka lebih mudah untuk menguruskan dalam keadaan sedemikian. Pemacu ujian diesel membuktikan perkara ini.