Дизельный двигатель, его преимущества и недостатки
У любого человека, решившего приобрести себе автомобиль (особенно у тех людей, которые делают это впервые), неизбежно возникает вопрос: какую же модель выбрать? И одним из основополагающих моментов при выборе автомобиля является то, какой тип двигателя будет установлен на автомобиле. От этого напрямую будут зависеть особенности эксплуатации и расходы на содержание.
Сегодня двумя основными разновидностями автомобильных моторов являются бензиновые и дизельные двигатели. И если с устройством бензинового двигателя большинство из начинающих автолюбителей хоть немного знакомы, то устройство дизельного двигателя и его особенности до сих пор для многих являются загадкой.
Так в чем же отличия дизельного мотора от мотора бензинового? И как понять, на чем остановить свой выбор? Об этом бы и следовало поговорить в рамках данной статьи.
Итак, первое, и основное отличие заключается в самом принципе работы двигателя, а именно — в способе преобразования энергии горения топлива в усилие, приводящее в движение автомобиль.
Топливно-воздушная смесь в бензиновых двигателях поступает на электрические свечи зажигания, которые воспламеняют ее. В дизеле же все происходит несколько по-другому. Особенность дизельного топлива состоит в том, что оно может воспламеняться без искры от свечи, а только за счет давления в цилиндре двигателя и температуре, образовавшейся за счет этого давления. Таким образом, поршень выполняет в дизельном двигателе функцию своеобразного «пресса», топливно-воздушная смесь этим прессом очень сильно сжимается и заставляет ее воспламениться.
Второе отличие заключается в мощностных характеристиках двигателей. При одинаковом рабочем объеме дизельные двигатели, как правило, выдают несколько меньшую мощность, чем их бензиновые «собратья». Связано это опять же с самим принципом работы мотора. Однако тут следует заметить, что при меньшей максимальной мощности дизеля меньше зависят от оборотов двигателя, что позволяет использовать большую часть мощности уже с холостых оборотов. Данная особенность в определенных условиях позволяет значительно облегчить использование автомобиля.
В частности, это является главной причиной того, что на большинство «внедорожных» автомобилей устанавливаются именно дизельные двигатели. Они позволяют уверенно чувствовать себя в условиях бездорожья, когда «раскрутить» обороты двигателя практически невозможно, а запас мощности необходим.
Также в дизельных двигателях гораздо выше крутящий момент, что объясняет его установку на большинство грузовых автомобилей и прочей крупной колесной технике.
Стоит особо отметить, что на большинство современных дизельных двигателей производителями устанавливается турбонаддув. Турбонаддув позволяет решить проблему недостатка в силовой системе мощности, увеличивая ее пропорционально оборотам двигателя, но если вам покажется её недостаточно или ваша турбина износилась, тогда обратите внимание на магазин гот авто, тут вы найдёте не только новые турбины в сборе но и картриджи к ним. Таким образом, получается оптимальное сочетание: на низких оборотах двигатель «тянет» уверенно самостоятельно, а на высоких показатель мощности значительно увеличивает турбина.
По итогу водитель получает запас мощности, и что самое главное — крутящего момента абсолютно на любых оборотах.
Продолжает список отличий дизельного двигателя степень его экономичности. В среднем, расход топлива при равных мощностных характеристиках у дизельного двигателя на 15-20% меньше за счет более высокого КПД. Однако тут следует учитывать тот немаловажный факт, что реальной экономии средств можно достичь не всегда. Причиной этому является более дорогое обслуживание, диагностика дизельного двигателя, а также более высокая цена ремонта в случае каких-либо серьезных поломок. Кроме того следует знать, что дизельный двигатель, в отличие от двигателя бензинового, гораздо больше чувствителен к качеству топлива. Да и сама стоимость автомобилей с дизельным двигателем, как правило, хоть и немного, но превышает стоимость бензиновых аналогов.
Исходя из всего вышеизложенного, можно сделать определенный вывод — для того, чтобы ощутить экономию от дизельного двигателя, необходимо аккуратно пользоваться автомобилем, соблюдая все инструкции производителя, и производить заправку только на проверенных АЗС, которые торгуют качественным топливом.
При соблюдении данных условий дизельный двигатель будет работать без поломок очень долго, а во многих случаях даже дольше чем бензиновый.
Однако недостатки дизельных двигателей на этом не заканчиваются. Одним из серьезнейших недостатков дизельного двигателя (особенно для жителей северных регионов) является то, что его бывает затруднительно запустить в очень морозную погоду. Данная проблема с переменным успехом решается производителями путем внедрения различных технических устройств (например, предпускового обогревателя), однако все равно может доставить некоторые неудобства. Впрочем, опытный водитель с этой проблемой может справиться без труда, поэтому новичкам следует перед покупкой автомобиля очень серьезно проконсультироваться с бывалыми владельцами дизелей.
Подводя итог, хотелось бы кратко упорядочить основные отличия дизельных моторов от моторов бензиновых (как преимущества, так и недостатки).
Преимущества:
1 Высокий уровень экономии топлива за счет более высокого уровня КПД.
2. Стоимость дизельного топлива в среднем ниже бензинового.
3. Доступность крутящего момента и мощности в очень широком диапазоне оборотов двигателя.
4. При надлежащем уходе – более высокая долговечность.
5. Экологичность (за счет экономии топлива снижается объем выброса в атмосферу вредных выхлопных газов).
Недостатки:
1. В старых моделях – низкая мощность.
2. Очень высокая чувствительность двигателя к качеству топлива, что потребует серьезного контроля во время заправок.
3. Стоимость профилактики, ремонта и технического обслуживания более высокая.
4. Дизельный двигатель сильнее шумит.
5. Затрудненный запуск в холодную погоду.
Обобщая все вышесказанное, имеется возможность сделать вполне определенный вывод о том, что каждый тип двигателя обладает и достоинствами, и недостатками. Поэтому при выборе автомобиля следует правильно определиться с тем, какими именно свойствами и качествами должен обладать установленный на нем двигатель, и, исходя из этого, нужно принимать решение о выборе той или иной модели.
Если подходить к данному вопросу с должным уровнем ответственности, покупка будет приносить только положительные эмоции очень долгое время.
Статьи — Общие сведения о дизеле.
Общие сведения о дизеле.
Двигатель внутреннего сгорания – это поршневой тепловой двигатель в котором химическая энергия топлива преобразуется в тепловую непосредственно внутри рабочего цилиндра, а тепловая энергия преобразуется в механическую следующим путем.
В результате сгорания топлива образуются газообразные продукты с высоким давлением и температурой 1600-2000 о С. Газообразные продукты сгорания, расширяясь, давят на поршень, перемещающийся внутри цилиндра ограниченных размеров; при этом совершается полезная работа.
Для получения определенного количества работы движение поршня должно быть возвратно-поступательным. С помощью особого кривошипно-шатунного механизма возвратно-поступательное движения поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.
Возникающий на нем крутящий момент
Своевременное заполнение цилиндра свежим зарядом воздуха и удаление отработавших газов осуществляется с помощью газораспределительного механизма, который периодически открывает и закрывает впускной и выпускной клапаны цилиндра.
Подача топлива в цилиндр в необходимом количестве в зависимости от нагрузки дизеля обеспечивается системой топливоподачи.
Дизель, в зависимости от мощности, может иметь 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 и более цилиндров. Последовательность процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре, и обусловливающих работу двигателя, составляет в совокупности рабочий цикл.
Рабочий цикл современных двигателей состоит из 4-х тактов, Совершая возвратно-поступательное движение, поршень занимает различные положения в цилиндре. Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой
(в.
м.т.), а крайнее нижнее – нижней мертвой точкой (н.м.т.).Схема работы 4-х тактного дизеля показа на рис. 10
1-й такт – впуск (всасывание) свежего воздуха (рис. 10, а) происходит при перемещении поршня 1 вниз от в.м.т. к н.м.т в цилиндр.
2-й такт – сжатие (рис. 10, б) начинается при обратном ходе поршня к в.м.т. при закрытых клапанах. Воздух в цилиндре сжимается до давления 35-40 атм и нагревается до 500-600 о С и более. В конце второго такта в цилиндр через форсунку 5 впрыскивается распыленное жидкое топливо, которое воспламеняется вблизи в.м.т.
3-й такт – рабочий ход или расширение (рис. 10, в). При этом происходит горение топлива и расширение продуктов сгорания. Давление в цилиндре доходит до 100-150 атм (у дизелей с наддувом), а температура – до 1600-2000 о С.
4-й такт – выпуск
Температура газов 350-400 о С, а давление 3-4 атм.Тепловой баланс дизеля
При сгорании топлива полезно преобразуется в механическую работу только 29-45% выделяемого тепла. Остальное тепло теряется, а именно:
- уносится отходящими газами;
- уносится охлаждающей жидкостью;
- теряется из-за неполноты сгорания;
- уходит в окружающую среду и теряется в виде потерей на трение.
Наддув дизелей
Эффективным способом повышения мощности дизеля является увеличение весового заряда воздуха, поступающего в его цилиндры. Для этого используется, так называемый, наддув дизеля. Суть его состоит в том, что рабочие цилиндры наполняются воздухом повышенного давления, поступающим из специального агрегата наддува. У разных дизелей давление наддува составляет от 1,3 до 2,5 атм (кг/ см 2).
Анатомия дизельного двигателя: как работают дизельные двигатели
Дизельный двигатель является одним из самых сложных в мире механизмов, разработанных Рудольфом Дизелем.
Дизельные двигатели имеют множество деталей, которые состоят из десятков деталей. Независимо от того, являетесь ли вы новичком в мире дизельной механики или используете дизельные двигатели, заинтересованные в том, чтобы узнать больше о том, как работает техника, вы попали в нужное место.
В сегодняшней записи блога команда профессионалов Heavy Duty Pros расскажет о различных частях дизельного двигателя, о том, чем дизельный двигатель отличается от бензинового (кроме очевидного, конечно), и как различные части этого оборудования работают, чтобы ваши автомобили работали. Давайте прыгнем.
Взгляд на различные части дизельного двигателя
Дизельный двигатель — это поршневой двигатель с возвратно-поступательным движением, использующий воздух и топливо для сгорания и выработки энергии. В двигателе несколько частей взаимодействуют и обмениваются энергией для перемещения поршней и элементов, участвующих в процессе сгорания. Вы найдете различные детали комплектов для восстановления дизельных двигателей здесь, в Heavy Duty Pros, или в других авторитетных источниках, но давайте углубимся в эти различные детали и их функции.
Блок цилиндров
Блок цилиндров является центральной частью дизельного двигателя. Это место, где поршни расположены и соединяются с коленчатым валом. Цилиндр или блок двигателя также состоит из множества частей, которые работают вместе, чтобы обеспечить мощность автомобиля. Блок цилиндров, чаще всего изготавливаемый из чугуна или алюминия, достаточно прочен, чтобы плавно поддерживать мощность, необходимую для 2-тактного или 4-тактного двигателя.
Внутри блока цилиндров есть несколько компонентов, о которых также следует знать, это гильза цилиндра, водяная рубашка и линии подачи масла.
Гильза цилиндра: Гильза цилиндра устанавливается внутри блока цилиндров и проходит вверх и вниз по блоку цилиндров. Эта часть двигателя помогает обеспечить гладкую поверхность для движения поршня.
Водяная рубашка: Водяная рубашка — это кожух, заполненный водой, который способствует процессу охлаждения.
Они расположены внутри блока цилиндров и стратегически расположены вокруг гильзы, по которой будут двигаться поршни.
Линии подачи масла: Это отверстие в блоке цилиндров, которое будет перекачивать масло из головки цилиндров в картер. Эта функция помогает в процессе циркуляции масла, необходимом для всех деталей дизельного двигателя.
Поршень и шатун
Поршень является одним из основных элементов дизельных двигателей. Функция поршня заключается в регулировании объема внутри цилиндра. Когда поршень опускается, объем цилиндра увеличивается, а когда поршень поднимается, объем цилиндра уменьшается. Шатун — это то, что продолжает движение поршня к маховику.
К каждому поршню прикреплены три дополнительные основные детали: компрессионные кольца, маслосъемное кольцо и поршневые пальцы.
Компрессионное кольцо: Эти кольца предназначены для поддержания сжатия во время такта сжатия цикла.
Масляное кольцо: Масляное кольцо устанавливается под компрессионным кольцом. Это кольцо предназначено для предотвращения попадания моторного масла в камеру сжатия.
Поршневой палец: Поршневой палец — это деталь, которая соединяет поршень с шатуном. Этот трубчатый штифт работает как шарнир, чтобы помочь с функциональностью поршня и штока.
Коленчатый вал
Эта механическая часть дизельного двигателя служит для преобразования линейного движения поршней во вращательное движение. Связанный штоком вращение коленчатого вала приводит к движению поршней в цилиндрах. Затем это движение передает движение коленчатому валу, передавая его маховику, а затем приводит в движение автомобиль. Эти детали часто изготавливаются из прочной стали и предназначены для того, чтобы выдерживать износ и сопротивление этому движению. К коленчатому валу прикреплены различные детали, включая шатунную шейку, шейку кривошипа, шейку кривошипа и балансировку веса.
Шейка/штифт коленчатого вала: Шейки коленчатого вала перемещаются в седлах коренных подшипников блока цилиндров, а также соединяются с большими концами шатунов. Эти шейки вращаются как в коренных подшипниках, так и в шатунных подшипниках.
Противовес: Грузы размещены на противоположных сторонах коленчатого вала. Противовесы предназначены для обеспечения смещения коленчатого вала во время работы двигателя, когда поршень и шатуны находятся в движении.
Топливные форсунки
Топливные форсунки в дизельном двигателе — это часть, которая выпускает топливо в камеру сгорания. Дизельные двигатели отличаются от бензиновых двигателей тем, что впрыскиваемое топливо не представляет собой смесь топлива и воздуха. Скорее, топливные форсунки дизельного двигателя выпускают топливный туман в камеру сгорания через маленькие точные отверстия. Эта часть обеспечивает топливо, необходимое для зажигания транспортного средства.
Масляный поддон
Масляный поддон в дизельном двигателе имеет довольно простую цель: он удерживает масло. В дизельном двигателе масляный поддон находится в нижней части картера. Хотя цель проста, эта часть дизельного двигателя играет важную роль. Все масло в масляном поддоне используется для смазки различных частей двигателя, что важно, учитывая количество движений в дизельном двигателе.
Прокладка головки блока цилиндров
Прокладка головки блока цилиндров находится между блоком цилиндров и головкой блока цилиндров. Основная роль прокладки головки блока цилиндров заключается в том, чтобы предотвратить попадание любых жидкостей в головки цилиндров.
Маховик
Маховик находится на конце коленчатого вала. Эта часть делает совсем немного, если смотреть на функциональность дизельного двигателя. Во-первых, маховик используется для минимизации шума при вращении коленчатого вала. Это достигается за счет минимизации вибрации коленчатого вала.
Выхлопная система
Выхлопная система — это последняя часть дизельного двигателя, которую мы собираемся обсудить. Выхлопная система имеет решающее значение, поскольку именно она выпускает скопившееся топливо из двигателя. Когда дело доходит до работы с дизельными двигателями, выхлопные системы, как правило, являются одним из элементов послепродажного обслуживания, в которые водители будут вкладывать средства. Помимо добавления немного изящества автомобилю, более качественная или крупная выхлопная система может быть полезна для функциональности. двигатель и насколько тяжело ваш двигатель должен работать. В целом, выхлопная система вашего дизельного двигателя может способствовать увеличению срока службы двигателя и общей экономии топлива.
Как работает дизельный двигатель
Имея более полное представление о различных движущихся частях, из которых состоит дизельный двигатель, пришло время лучше понять, как они взаимодействуют друг с другом, приводя в действие такое множество различных транспортных средств.
От повседневных грузовиков до более крупного оборудования и механизмов дизельный двигатель является мощным и работает совсем иначе, чем стандартный бензиновый двигатель. При этом 4-тактный дизельный двигатель работает аналогично бензиновому двигателю в том смысле, что ему требуется 4-тактный цикл. Четыре такта двигателя: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
Процесс работы дизельного двигателя начинается с поступления чистого воздуха в цилиндры двигателя. Это не похоже на газовый двигатель, где топливно-воздушная смесь используется для запуска цикла. Когда воздух находится в цилиндре, движение поршня сжимает воздух, в результате чего воздух нагревается до чрезвычайно высокой температуры.
Как только поршень приближается к верхней части цилиндра, топливо впрыскивается под высоким давлением через очень маленькие точные отверстия в топливной форсунке. Такая конструкция заставляет топливо поступать в двигатель в виде стояка. Попадая в двигатель, топливо испаряется.
Эта комбинация приводит к воспламенению без искры, которая толкает поршень вниз, чтобы затем запустить двигатель и привести автомобиль в движение.
Когда поршень приблизится к своему нижнему положению, необходимо выпустить скопившийся выхлоп. Это делается путем открытия выпускного клапана для выпуска отработавших газов из камеры сгорания. После выпуска накопленного выхлопа цикл начинается снова.
Преимущества дизельного двигателя
Учитывая разницу в функциональности с дизельными двигателями, неудивительно, что существуют преимущества, связанные с функциональностью и механикой этой системы двигателя. Ниже приведены лишь некоторые из причин, по которым дизельный двигатель может использоваться вместо бензинового двигателя.
Больше энергии извлекается
Циклы дизельного двигателя позволяют извлекать больше энергии, что является одной из многих причин, по которым дизельные двигатели используются в транспортных средствах, которые с большей вероятностью будут преодолевать большие расстояния.
В этих случаях подумайте о транспортных средствах типа полуприцепов, локомотивов и т.п.
Варианты с увеличенным пробегом
Из-за количества энергии, которое способны извлекать дизельные двигатели, они действительно хорошо подходят для любого автомобиля, который ищет вариант с большим пробегом. Как мы только что упомянули, такие транспортные средства, как полуприцепы или локомотивы, получат больше преимуществ от двигателя, который естественным образом излучает больше энергии, что позволяет им устойчиво преодолевать большие расстояния.
Экономичность
Еще одна причина популярности дизельных двигателей заключается в том, что они более экономичны, чем альтернативные газовые двигатели. Опять же, нам нужно подумать о стоимости эксплуатации некоторых из этих более крупных транспортных средств, которые будут путешествовать на большие расстояния. С двигателем, который может эффективно работать на большие расстояния, стоимость заправки этого автомобиля снижается.
Крупногабаритные автомобили дальнего следования — не единственные транспортные средства, которые выигрывают от более низкой стоимости топлива. Многие владельцы грузовиков также выберут дизельный двигатель, потому что это более доступный вариант топлива. Хотя у грузовиков может не быть такого же топливного бака, как у полуприцепа, у них есть довольно большие топливные баки. Возможность сэкономить любые деньги при заправке топливом является бонусом.
Покупайте запчасти для дизельных двигателей и ремонтные комплекты в Heavy Duty Pros
Все сводится к следующему: правильное понимание того, как работает ваш дизельный двигатель, может сделать вас и ваши машины счастливыми.
Компания Heavy Duty Pros — одна из немногих компаний, специализирующихся на продаже деталей для дизельных двигателей и ремонтных комплектов в США. У нас есть широкий ассортимент запчастей для всех марок и моделей дизельных двигателей, включая топливные фильтры, головки цилиндров и воздухоочистители.
Если вам нужна помощь в поддержании вашего дизельного двигателя в хорошем рабочем состоянии, сделайте покупку в нашем онлайн-каталоге уже сегодня.
Возможна значительная экономия CO2: дизельные двигатели последнего поколения, одобренные для топлива, изготовленного из остаточных и переработанных материалов
- Дизельное топливо с биокомпонентами значительно снижает углеродный след, что особенно интересно для клиентов автопарка
- Новейшие 4-цилиндровые дизельные двигатели позволяют использование возобновляемых видов топлива в соответствии с европейским стандартом EN15940
- Параллельно с расширением электромобилей Volkswagen также продолжает развивать парк двигателей внутреннего сгорания с целью сокращения выбросов
Volkswagen планирует к 2030 году сократить углеродный след своего автопарка в Европе на 40 процентов. Поэтому компания все больше внимания уделяет полностью и частично электрическим автомобилям. В качестве еще одной альтернативы Volkswagen официально одобряет модели с 4-цилиндровыми дизельными двигателями последнего поколения для использования на парафиновом топливе.
Эти недавно разработанные дизельные топлива, содержащие биокомпоненты, обеспечивают значительную экономию CO 2 на 70-95 процентов по сравнению с обычным дизельным топливом. Наряду с ускоренными усилиями по наращиванию мощности в области электромобилей Volkswagen систематически развивает существующий модельный ряд двигателей внутреннего сгорания. Таким образом, компания отвечает на различные потребности клиентов, в то же время принимая во внимание международные предпочтения приводных систем и соответствующие общие условия.
Все модели Volkswagen с 4-цилиндровыми дизельными двигателями (TDI), поставленные с конца июня этого года (CW 25/21), сертифицированы для работы на парафиновом дизельном топливе в соответствии с европейским стандартом EN 15940. Проф. Томас Гарбе, руководитель Бензин и дизельное топливо в Volkswagen, поясняет: «Благодаря использованию экологически чистого топлива в одобренных моделях Volkswagen мы даем возможность клиентам по всей Европе значительно сократить выбросы CO 2 , как только топливо будет доступно на месте.
. Например, использование парафинового топлива является разумной дополнительной опцией, особенно для компаний со смешанным парком, состоящим из моделей с электрическим и обычным приводом».
Существует широкий ассортимент различных парафиновых топлив. Есть виды топлива, которые производятся из биологических отходов и отходов, таких как HVO (гидроочищенное растительное масло), например. Эти растительные масла превращаются в углеводороды в результате реакции с водородом и могут добавляться в дизельное топливо в любых количествах. Однако они также могут быть использованы на 100 процентов в качестве топлива. Растительные масла, такие как рапсовое масло, также могут быть использованы для производства HVO, но максимальная польза для окружающей среды достигается только за счет использования биологических остатков и отходов, таких как использованное кулинарное масло, опилки и т. д. Биотопливо, такое как HVO, уже доступно на рынок, и вполне вероятно, что их доля может увеличиться до 20-30 процентов на рынке энергии для автомобильного транспорта в Европе в течение следующих десяти лет.
Парафиновое дизельное топливо уже можно найти на рынке – в некоторых случаях – под разными названиями продуктов, напр.
- C.A.R.E дизель,
- NEXTBTL,
- HVO.
Также доступны и гораздо более распространены дизельные топлива, которые соответствуют требованиям стандарта EN590 и в которые добавлено парафиновое дизельное топливо. К ним относятся
- Diesel R33,
- V-Power Diesel,
- OMV MaxMotion,
- Aral Ultimate Diesel и т. д.
Эти виды топлива можно использовать во всех дизельных двигателях, даже в старых двигателях.
Кроме того, в будущем появятся так называемые электронные топлива, такие как PtL (Power-to-Liquid). Они производятся из регенеративных источников с использованием CO 2 и электричества. XtL или X-to-Liquid, GtL и PtL используют возможность первоначального производства синтез-газа из различного сырья, а затем преобразования его в дизельное топливо, соответствующее стандартам, с помощью процесса Фишера-Тропша.