Wat is een diesel? Werkingsprincipe, opstelling en technische kenmerken van een dieselmotor

Dieselmotoren komen heel vaak voorauto's. Veel modellen hebben ten minste één optie in het motorbereik. En dit is zonder rekening te houden met vrachtwagens, bussen en bouwmachines, waar ze overal worden gebruikt. Verder wordt overwogen wat een dieselmotor, ontwerp, werkingsprincipe, kenmerken is.

definitie

Deze eenheid is een interne verbrandingsmotor met zuigers waarvan de werking is gebaseerd op de zelfontbranding van de verstoven brandstof ten gevolge van verwarming of compressie.

Ontwerpkenmerken

De benzinemotor heeft dezelfde constructieveelementen die de dieselmotor. Het schema van functioneren als geheel is ook vergelijkbaar. Het verschil ligt in de processen van de vorming van een brandstof-luchtmengsel en de verbranding ervan. Bovendien zijn dieselmotoren meer solide onderdelen. Dit komt door ongeveer twee keer de compressieverhouding dan die van benzinemotoren (19-24 tegen 9-11).

classificatie

Volgens het ontwerp van de verbrandingskamer zijn dieselmotoren onderverdeeld in varianten met een aparte verbrandingskamer en directe injectie.

In het eerste geval wordt de verbrandingskamer gescheiden vancilinder en is ermee verbonden door een kanaal. Tijdens het samenpersen komt de lucht die de wervelkamer binnenkomt omhoog, wat de vorming van het mengsel en de zelfontbranding verbetert, die daar begint en verdergaat in de hoofdkamer. Dieselmotoren van dit type werden voorheen gedistribueerd in personenauto's vanwege het feit dat ze werden onderscheiden door een laag geluidsniveau en een groot snelheidsbereik van de hieronder beschouwde opties.

In dieselmotoren met directInjectie, de verbrandingskamer bevindt zich in de zuiger en de brandstof wordt in de ruimte boven de zuiger gevoerd. Dit ontwerp werd oorspronkelijk gebruikt op grote motoren met een laag toerental. Ze onderscheiden zich door een hoge mate van geluid en trillingen en een laag brandstofverbruik. Later, met de opkomst van hogedrukbrandstofpompen met elektronische besturing en optimalisatie van het verbrandingsproces, bereikten de ontwerpers een stabiele werking bij een bereik van maximaal 4500 tpm. Daarnaast een hogere economie, minder geluids- en trillingsniveaus. Onder de maatregelen om de stijfheid van het werk te verminderen - meertraps pre-injectie. Vanwege dit zijn motoren van dit type op grote schaal verspreid in de laatste twee decennia.

Volgens het werkingsprincipe zijn dieselmotoren verdeeld in viertakt- en tweetaktmotoren, evenals benzinemotoren. Hun kenmerken worden hieronder besproken.

Beginsel van functioneren

Begrijpen wat een diesel is en hoede functionele kenmerken ervan worden bepaald, het is noodzakelijk om het werkbeginsel te overwegen. De bovenstaande classificatie van zuigermotoren met inwendige verbranding is gebaseerd op het aantal cycli dat de werkcyclus binnengaat, die zich onderscheiden door de waarde van de rotatiehoek van de krukas.

Bijgevolg omvat de werkcyclus van viertaktmotoren 4 fasen.

• De inlaat. Komt voor als de krukas van 0 naar 180 ° wordt gedraaid. Tegelijkertijd stroomt er lucht in de cilinder via de inlaatklep, die open is op 345-355 °. Gelijktijdig daarmee wordt tijdens de rotatie van de krukas bij 10-15 ° de uitlaatklep geopend, die de overlap wordt genoemd.
• Compressie. De zuiger, die 180-360 ° naar boven beweegt, comprimeert de lucht 16-25 keer (compressieverhouding) en de inlaatklep sluit aan het begin van de slag (bij 190-210 °).
• Werkslag, uitbreiding. Komt voor bij 360-540 °. Aan het begin van de balk, voordat de zuiger het bovenste dode punt bereikt, wordt de brandstof toegevoerd aan de hete lucht en ontstoken. Dit is een kenmerk van dieselmotoren, onderscheidt ze van benzine, waar sprake is van een ontstekingsvoortplanting. De resulterende verbrandingsproducten duwen de zuiger omlaag. In dit geval is de verbrandingstijd van de brandstof gelijk aan de tijd van zijn injectie door de injector en duurt niet langer dan de duur van de arbeidsslag. Dat wil zeggen, tijdens het werkproces is de druk van de gassen constant, waardoor de dieselmotoren een groter koppel ontwikkelen. Een belangrijk kenmerk van dergelijke motoren is ook de noodzaak om overtollige lucht in de cilinder te verschaffen, omdat de vlam een ​​klein deel van de verbrandingskamer inneemt. Dat wil zeggen, de verhouding van het lucht-brandstofmengsel is anders.
• Vrijgeven. Draai bij 540-720 ° draaiende krukas open uitlaatklepzuiger omhoog, verplaats de uitlaatgassen.

De cyclus met twee cycli wordt gekenmerkt door verkorte fasen eneen enkel gasuitwisselingsproces in de cilinder (spui), dat plaatsvindt tussen het einde van de werkslag en het begin van de compressie. Wanneer de zuiger omlaag beweegt, worden de verbrandingsproducten verwijderd via de uitlaatkleppen of ramen (in de cilinderwand). Later worden de inlaatramen voor verse lucht geopend. Wanneer de zuiger opkomt, worden alle vensters gesloten en begint de compressie. Iets voor het bereiken van TDC wordt brandstof geïnjecteerd en ontstoken, uitbreiding begint.

Vanwege de complexiteit van het waarborgen van het zuiveren van de wervelkamer, zijn tweetaktmotoren alleen met directe injectie.

De prestaties van dergelijke motoren zijn hoger in1.6-1.7 keer dan de kenmerken van een viertakt diesel. De toename wordt verzekerd door tweemaal de uitvoering van werkbewegingen, maar wordt gedeeltelijk verminderd vanwege hun kleinere omvang en zuivering. Vanwege het verdubbelde aantal werkslagen is de push-pull-cyclus bijzonder relevant in het geval dat de snelheid niet kan worden verhoogd.

Het grootste probleem van dergelijke motoren isspuien vanwege de korte duur, die niet kan worden gecompenseerd zonder de efficiëntie te verminderen door de werkslag te verkorten. Bovendien is het onmogelijk om de uitlaat en de verse lucht af te scheiden, waardoor een deel van de uitlaat wordt verwijderd met de uitlaatgassen. Dit probleem kan worden opgelost door ervoor te zorgen dat de exit-vensters worden overschreden. In dit geval beginnen de gassen te worden verwijderd voor het spoelen en na het afsluiten van de uitlaat wordt de cilinder aangevuld met verse lucht.

Bovendien, bij gebruik van een cilinderer zijn problemen met het synchroon openen / sluiten van vensters, dus er zijn motoren (PDP), waarbij elke cilinder twee zuigers heeft die in hetzelfde vlak bewegen. Een van hen controleert de intake, de andere - de release.

Door het implementatiemechanisme is de zuivering onderverdeeldop de spleet (venster) en klepgroef. In het eerste geval dienen de ramen zowel inlaat- als uitlaatopeningen. De tweede optie veronderstelt hun gebruik als inlaatpoorten, en voor de uitlaat is een klep in de cilinderkop.

Gewoonlijk worden tweetakt-dieselmotoren gebruikt op zware voertuigen zoals schepen, diesellocomotieven, tanks.

Brandstofsysteem

Brandstofapparatuur van dieselmotorenveel ingewikkelder dan benzine. Dit komt door de hoge eisen voor nauwkeurigheid van brandstofafgifte in tijd, hoeveelheid en druk. De belangrijkste componenten van het brandstofsysteem - brandstofpomp, injectoren, filter.

Het brandstoftoevoersysteem wordt veel gebruiktcomputergestuurd (Common-Rail). Ze injecteert het in twee porties. De eerste hiervan is klein, wat dient om de temperatuur in de verbrandingskamer te verhogen (pre-injectie), waardoor lawaai en trillingen worden verminderd. Bovendien verhoogt dit systeem het koppel met 25% met 25%, vermindert het brandstofverbruik met 20% en het roetgehalte in uitlaatgassen.

drukvulling

Dieselmotoren worden veel gebruiktturbine. Dit komt door de hogere (1,5-2) maal de druk van de uitlaatgassen die turbine die turboyamy vermijdt ontspannen, waardoor drukvulling bij lagere snelheid.

Koude start

Je kunt veel beoordelingen vinden dieNegatieve temperaturen starten de dieselmotor niet. De moeilijkheid om dergelijke motoren in koude omstandigheden te starten is te wijten aan het feit dat dit meer energie vereist. Om het proces te vergemakkelijken, zijn ze uitgerust met een voorverwarmer. Dit apparaat wordt weergegeven door gloeibougies die in de verbrandingskamers zijn geplaatst en die bij het aanzetten van het contact de lucht daarin opwarmen en na het starten 15-25 seconden werken om de stabiliteit van de niet-verwarmde motor te waarborgen. Hierdoor beginnen dieselmotoren bij temperaturen van -30 ...- 25 ° С.

Servicefuncties

Voor duurzaamheid tijdens het gebruikHet is noodzakelijk om te weten wat een diesel is en hoe deze moet worden onderhouden. De relatief lage prevalentie van de betreffende motoren in vergelijking met benzine wordt onder meer verklaard door complexer onderhoud.

Allereerst gaat het om het brandstofsysteemhoge complexiteit. Hierdoor zijn dieselmotoren extreem gevoelig voor het gehalte aan water en mechanische deeltjes in de brandstof en is reparatie duurder, evenals de motor als geheel in vergelijking met benzine van hetzelfde niveau.

In het geval van een turbine zijn ook de eisen aan de kwaliteit van motorolie hoog. De bron is meestal 150.000 km en de kosten zijn hoog.

In elk geval moet bij dieselmotoren olie vaker worden vervangen dan benzine (2 keer volgens Europese normen).

Zoals opgemerkt, ontmoeten deze motoren elkaarproblemen van koude start wanneer bij lage temperaturen diesel niet is gestart. In sommige gevallen wordt dit veroorzaakt door het gebruik van ongeschikte brandstof (afhankelijk van het seizoen worden verschillende kwaliteiten gebruikt voor deze motoren, omdat de zomerbrandstof bevriest bij lage temperaturen).

Operationele kwaliteiten

Bovendien houden velen niet van de kwaliteit van dieselmotoren, zoals lager vermogen en het bereik van de werksnelheid, een hoger niveau van geluid en trillingen.

Benzinemotor is eigenlijk meestalovertreft in prestaties, met inbegrip van een litercapaciteit, een vergelijkbare diesel. De motor van dit type heeft een hogere en meer gelijkmatige koppelkromme. De verhoogde compressieverhouding, die zorgt voor een groter koppel, dwingt het gebruik van sterkere onderdelen. Omdat ze zwaarder zijn, wordt het vermogen verminderd. Bovendien beïnvloedt dit de massa van de motor, en daarmee de auto.

Een klein bereik van de werksnelheid is te wijten aan een langere ontsteking van de brandstof, zodat het bij hoge snelheden geen tijd heeft om door te branden.

Een verhoogd niveau van geluid en trillingen veroorzaakt een plotselinge toename van de druk in de cilinder tijdens ontsteking.

De belangrijkste voordelen van diesels zijn hogere tyagovitost, efficiëntie en milieuvriendelijkheid.

Krapte, dat wil zeggen een hoog koppel bij lage toeren, is te wijten aan de verbranding van brandstof als deze wordt geïnjecteerd. Dit biedt meer reactievermogen en vergemakkelijkt efficiënt gebruik van vermogen.

De economie is te wijten aan zowel een laag verbruik,en het feit dat dieselbrandstof goedkoper is. Bovendien is het mogelijk om zware oliën van lage kwaliteit te gebruiken vanwege de afwezigheid van strikte vereisten voor vluchtigheid. En de brandstof is zwaarder, hoe hoger het rendement van de motor. Ten slotte werken diesels aan slechte mengsels in vergelijking met benzinemotoren en met een hoge compressieverhouding. Dit laatste zorgt voor minder warmteverlies met de uitlaatgassen, dat wil zeggen, een grotere efficiëntie. Al deze maatregelen verminderen het brandstofverbruik. Diesel, dankzij deze, brengt het 30-40% minder uit.

De milieuvriendelijkheid van dieselmotoren wordt verklaard door het feit dat in hunUitlaatgas heeft een lager koolmonoxidegehalte. Dit wordt bereikt door het gebruik van geavanceerde reinigingssystemen, zodat nu de benzinemotor voldoet aan dezelfde milieunormen als de diesel. De motor van dit type was in dit opzicht voorheen aanzienlijk inferieur aan de benzine.

toepassing

Zoals duidelijk is uit wat een diesel is en wat zijn dezijn kenmerken, dergelijke motoren zijn het meest geschikt voor die gevallen waarin een hoge stuwkracht vereist is bij lage toeren. Daarom zijn ze uitgerust met bijna alle bussen, vrachtwagens en bouwmachines. Wat betreft particuliere voertuigen, waaronder dergelijke parameters het belangrijkst zijn voor SUV's. Vanwege de hoge winstgevendheid van deze motoren zijn ook stedelijke modellen uitgerust. Bovendien zijn ze handiger om te beheren in dergelijke omstandigheden. Test drives dieselmotoren getuigen hiervan.