Какое давление в цилиндрах двигателя: Какая компрессия должна быть в двигателе и как ее проверить?

alexxlab24.06.202325.04.2023

Содержание

Компрессия в цилиндрах двигателя :: Авторазбор Екатеринбург

Компрессия в цилиндрах двигателя

Уменьшение объема газа при помощи внешнего воздействия называется компрессией. Какая компрессия должна быть в двигателе автомобиля для его бесперебойного функционирования?

Работа двигателей внутреннего сгорания осуществляется при помощи создания высокого давления в рабочих цилиндрах. Уменьшение объема при движении поршня вверх приводит к существенному повышению температуры в камере сгорания с последующим воспламенением топливовоздушной смеси. Компрессия в цилиндрах двигателя косвенно показывает состояние всех элементов, входящих в цилиндропоршневую группу.

Компрессия в цилиндрах двигателя

Степень сжатия двигателя характеризует отношение объемов цилиндра при расположении поршня в верхнем положении и нижнем соответственно. Для каждого движка данная величина является постоянной.

Компрессия в двигателе имеет склонность к постепенному уменьшению, т. к. в процессе эксплуатации элементы двигателя, принимающие участие в его работе, изнашиваются и приходят в негодность, что приводит к нарушению герметичности в системе.

От давления в цилиндрах силового агрегата зависят следующие свойства:

Бесперебойный запуск мотора, особенно в зимнее время.
Отсутствие вибрации силового агрегата при работе на малых и холостых оборотах.
Сбалансированность мотора.
Наличие хороших характеристик в динамике автомобиля.
Перечень деталей, ответственных за уровень компрессии движка
При давлении топливной смеси от 15 до 30 атмосфер наибольшую нагрузку получают следующие элементы:

прокладка головки блока цилиндров;
поршень;
корпус цилиндра;
впускные и выпускные клапаны;
компрессионные кольца.

Все перечисленные детали газораспределительного механизма испытывают многократные нагрузки, возникающие в результате воздействий высокой температуры и давления. Износ любого из этих элементов влияет на компрессию, мощность мотора и его экономические характеристики.

Давление в дизелях и бензиновых моторах

Из-за отличий в конструкции дизелей и моторов, работающих на бензине, наблюдается разная компрессия в цилиндрах двигателя. Норма давления для дизельных моторов вдвое выше, чем для бензиновых. Это обусловлено потребностью в более высоком рабочем давлении для образования вспышки дизельного топлива.

Какой величины должна быть компрессия дизеля? Дизельный двигатель можно запустить только при создании давления в цилиндрах более 22 атмосфер. Оптимальная величина компрессии для дизелей находится в пределах 28–32 атмосфер. Такой уровень возможен благодаря высокой технологичности и сложности устройства мотора.

Компрессия бензинового двигателя характеризует уровень давления на холостых оборотах силового агрегата. Величина давления зависит от марки и модели автомобиля.

Сколько должна быть компрессия в бензиновом двигателе? Для карбюраторных двигателей норма компрессии рассчитывается по специальной формуле. В основу расчета входит степень сжатия, указанная в технической документации и коэффициент, величина которого определяется принадлежностью бензинового мотора к определенной группе.

Компрессия в цилиндрах двигателя

К примеру, данный коэффициент для четырехтактного движка с искровым разрядом в свече зажигания равен 1,2–1,3. Нормальная компрессия двигателя, работающего на бензине, должна быть немного выше десяти атмосфер.

Низкая компрессия может быть вызвана использованием некачественного масла, несоблюдением режима замены смазки, частой ездой на высоких скоростях.

При появлении таких симптомов, как увеличение расхода топлива и масла, снижение тяги, необходимо осуществлять диагностику мотора. Для выявления причин необязательно разбирать движок, достаточно произвести замер компрессии в цилиндрах.

Описание измерения давления

Измерение компрессии производится на прогретом движке. Проверка давления в каждом цилиндре производится своими силами при наличии измерительного прибора. Компрессия измеряется при помощи специального инструмента — компрессометра.

При выборе измерительного прибора особое внимание необходимо уделить его резьбовому наконечнику, который должен подходить для вкручивания его вместо свечей зажигания.

Для проведения диагностики мотора необходимо выполнить следующие действия:

Снять свечу с одного цилиндра.
Установить измерительный прибор вместо снятой свечи.
Провернуть коленвал с помощью стартера.
Зафиксировать показание прибора.
Замерить давление во всех цилиндрах с последующей фиксацией данных.
Сопоставить полученные результаты.
Добавить немного машинного масла в поршни.
Прокрутить мотор стартером, не вставляя свечи.
Повторно замерить компрессию в цилиндрах.

Для получения реальных результатов при проведении диагностики компрессия должна измеряться при количестве оборотов коленчатого вала, равном 200–250 оборотов в минуту.

Данные мероприятия проводятся с целью выявления сбоя в работе одного из цилиндров. Существенное увеличение давления свидетельствует о повреждении поршня или поршневых колец. Если давление осталось неизменным,следовательно,поломка коснулась элементов головки блока цилиндров или ее прокладки.

Факторы, влияющие на давление в двигателе

Результаты измерения компрессии часто отличаются друг от друга, даже если все детали, участвующие в газораспределении, исправны. На давление в цилиндрах оказывают влияние следующие условия:

количество поступающих воздушных масс;
скорость вращения коленчатого вала;
температура двигателя;
вязкость моторного масла.

Если возникли проблемы с запуском теряется мощность, двигатель нуждается в тщательной профессиональной диагностике. Ремонтно-восстановительные работы необходимо доверить опытным специалистам. Продление срока службы двигателя и поддержание компрессии в норме зависит от грамотного и внимательного отношения к мотору.

Увеличение мощности двигателя при помощи компрессора

Компрессор — это устройство, осуществляемое сжатие и подачу воздушных масс под давлением к потребителю. Наибольшую популярность компрессоры приобрели у автогонщиков и приверженцев скоростных режимов вождения.

Для существенного увеличения мощности мотора вместо увеличения его объема можно нагнетать больше воздуха в камеру сгорания. Это повлечет подачу большего количества топлива, что создаст повышенное давление и усиление толчка выбрасываемого газа. Для этих целей используется нагнетатель воздуха — компрессор.

Автомобильный компрессор дает возможность двигателю прибавить более 45% мощности, увеличить крутящий момент на 31%.

В зависимости от способа подачи воздуха нагнетатели делятся на три вида:

Центробежный компрессор.
Двухвинтовой.

Роторный.

Благодаря конструктивным особенностям центробежного компрессора, осуществляющего принудительное повышение мощности,его используют чаще других видов нагнетателей.

Компрессор запускается при помощи вращающегося коленчатого вала двигателя, что создает дополнительную нагрузку на силовой агрегат. При создании моторов, работающих в паре с нагнетателем, дополнительно усиливают узлы, получающие добавочную нагрузку при взрывах в камере сгорания. Усовершенствование элементов силового агрегата существенно увеличивает стоимость двигателя и автомобиля в целом.

Компрессия в цилиндрах двигателя ВАЗ 2114 8 клапанов

Само понятие «компрессия» обозначает величину давления, которое развивает поршень двигателя при максимальном сжатии рабочей смеси, то есть тогда, когда он находится в своей максимальной нижней точке. Чем этот параметр выше, тем при большей температуре будет происходить горение топливно-воздушной смеси, а значит уменьшится ее расход и возрастет общий кпд мотора.

Замер компрессии ваз 2114

Компрессия ваз 2114, собственно, как и компрессия на любой другой автомашине, зависит от следующих показателей:

от величины просвета между стенками цилиндра и клапанами;
от объема поступающей смеси, который, в свою очередь, зависит от положения заслонки дросселя и характеристик воздушного фильтра;
от текущей температуры двигателя.

В свою очередь, величина зазоров между цилиндрами и элементами поршневой группы также может иметь ряд причин:

высокая степень износа или прогорания их стенок;
неправильно выставленная величина просвета между стенками цилиндра и клапанами;
попадание жидкого бензина в цилиндр (не в виде смеси), которое вызывает смывание масла со стенок и увеличение просвета.

Содержание

Компрессия в норме и ее отклонения
Замеры давления
Измерение давления в цилиндрах без компрессометра
Полезное видео

Компрессия в норме и ее отклонения

Общая схема цилиндров

Согласно общепринятым нормам, компрессия ваз 2114 8 клапанов в идеале должна равняться 14 барам (почти 14 атмосфер). Максимальное допустимое отклонение в нижнюю сторону равняется 3 барам (то есть величина компрессии не должна быть ниже 11 бар).

Правда, это допускается только в том случае, если величина компрессии в разных цилиндрах отличается не более, чем на 1 бар. То есть, в четырех цилиндрах допустимы следующие схемы компрессии: 12-12-11-12, 12-11-12-11 и так далее. Если же величина разброса давления превышает 1 бар, то такой двигатель подлежит срочному ремонту.

Например: 11-14-12-8.

Также, следует помнить, что повышенная компрессия — не меньшее зло, чем пониженная или компрессия с большим разбросом в цилиндрах. Так, повышенное давление в цилиндрах ваз 2114 может стать причиной высокой нагрузки на компоненты двигателя, оседания нагара на стенках цилиндров, и, в конечном итоге, привести к полному выходу мотора из строя.

Таким образом, компрессия в норме должна быть: в пределах от 14 до 11 бар, и иметь разброс от цилиндра к цилиндру не более, чем на 1 бар.

В большинстве случаев идеальную компрессию в 14 атм имеют только новые двигатели. Даже после кратковременной эксплуатации она может довольно быстро просесть на 1-2 единицы — это считается вполне нормальным явлением. По мере дальнейшего износа она станет проседать еще больше, причем сам износ будет протекать во всех цилиндрах по разному, что в конечном итоге и приведет к большому разбросу давления в них.

Замеры давления

То, какая должна быть компрессия на ваз 2114 в норме, мы уже ответили. Теперь рассмотрим — как же ее, собственно, измерить? Для начала нам потребуется специальный прибор, называемый компрессометр.

Компрессометр

Все измерения при помощи него выполняются в следующем порядке:

Полностью зарядить аккумулятор.
Прогреть мотор до 75-90 гр. С.
После того, как двигатель прогреется, выкрутить все свечи.
Отключить шланг подачи топлива.
Вставить измерительный прибор в первое свечное отверстие.
Нажать на педаль газа и держать ее (для этого выполнять измерения необходимо вдвоем).
Запустить стартер и провернуть при его помощи коленвал.
Дождаться, пока показания на циферблате (мониторе) прибора не достигнут максимума — это и будет значение компрессии в конкретном цилиндре.
Переместить компрессометр в другое свечное отверстие и продолжить измерения.

После того, как давление измерено во всех цилиндрах, можно делать выводы об общем состоянии двигателя и необходимости его ремонта/восстановления.

Если компрессия не соответствует норме, то от поездок на автомашине следует отказаться и попытаться сначала решить эту проблему. В противном случае (особенно, если давление сильно завышено) двигатель может полностью выйти из строя, после чего потребуется его полное восстановление.

Измерение давления в цилиндрах без компрессометра

Некоторые автомобилисты задаются вопросом — можно ли проверить, нормальная компрессия в двигателе ваз 2114 8 клапанов или нет, без использования специальных приборов.

Ответ — можно. Правда, результаты подобного измерения будут не точными, а относительными.

Для того, чтобы проверить состояние цилиндров без компрессометра, потребуется вывернуть все свечи из цилиндров кроме одного, который будет испытываться. Затем следует вручную прокрутить коленвал. Затем подобную операцию повторить с остальными тремя цилиндрами. Субъективные ощущения о легкости вращения и будут результатом.

Если при тестировании одного из цилиндров коленвал вращался слишком легко, значит этот цилиндр имеет пониженную компрессию и значительный износ. Подтвердить или опровергнуть это можно, впрыснув в цилиндр с помощью шприца небольшое количество масла.

Если после этого вращать коленвал придется со значительно большим усилием, значит стенки цилиндра либо поршня имеют значительный износ (поскольку масло заполнило просвет и увеличило компрессию).

Попробовать решить проблему с компрессией своими силами можно одним из следующих способов: отрегулировать клапана, провести раскоксовку мотора (она поможет удалить осевший на стенках нагар) или заменить масляные кольца на новые. Если все эти операции не помогли, и компрессия по прежнему не соответствует норме, значит двигатель серьезно изношен и подлежит капитальному ремонту.

Полезное видео

Дополнительную информацию вы сможете найти на видео ниже:

Общий | давление в цилиндрах газовых двигателей | Практик-механик

Билл D

Алмаз

13 июня 2009 г.

немного не по теме Я знаю, что давление сжатия в двигателе составляет 100-200 фунтов на квадратный дюйм, понятия не имею о дизелях, так сколько давления в цилиндре при работающем двигателе? Я никогда не находил хороших цифр для фактически работающих давлений.
Я видел по телевизору кое-что о маленьком фургончике, который работал на сжатом воздухе, кажется, на французском языке. Идея аналогична аккумуляторной машине, но гораздо быстрее заправляется. Я знаю, что они делали «паровые» двигатели, в которых не было огня, только воздух или пар в котле для заводского использования, где открытое пламя было небезопасно.
Билл Д.

Билл, для грубых расчетов я полагаю, что среднее давление обычно примерно в 3 раза превышает давление сжатия. Очевидно, что другие переменные будут влиять на это. Если вы выполните поиск локомотивов на сжатом воздухе на форуме антикварной техники на этом сайте, вы найдете сообщения / изображения шахтных локомотивов с пневматическим двигателем, давление воздуха вверх по холму и, в основном, гравитацию вниз, очень круто. Вот если бы я работал на вершине холма Дейв

Давление в цилиндре от такта сжатия, приблизительное максимальное значение при полностью открытой дроссельной заслонке, когда двигатель едва движется, представляет собой степень сжатия, умноженную на атмосферное давление; 8 : 1 дает что-то вроде 130 фунтов на квадратный дюйм; дизель в соотношении 24 : 1 примерно в три раза больше.

«Приблизительно» и «приблизительно» необходимы, потому что цилиндр не обязательно заполняется до давления в одну атмосферу, и уж точно не на частичном дросселе на газовом двигателе, поэтому фактическое давление всегда будет ниже, чем на дизельном двигателе.

сжатый воздух нагревается из-за сжатия, что может увеличить давление выше теоретического, рассчитанного на основе степени сжатия.
Пиковое давление в обоих двигателях может достигать многих сотен фунтов на квадратный дюйм, я думаю, что дизельные двигатели могут достигать тысяч, но они существуют только в течение короткого периода времени.

Колеса Тома
Титан
13 июня 2009 г.

Давление в бензиновом двигателе после запуска составляет 1200 фунтов на квадратный дюйм+, дизельные двигатели начинаются с 2000 фунтов на квадратный дюйм и выше. Информация из колледжа 40-летней давности. Скорее всего, они не уменьшились.
Пиковое давление в автомобильных бензиновых двигателях обычно находится в диапазоне от 7 до 10,5 МПа (1015-1523 фунтов на кв. дюйм). Двигатели разработки теперь намного выше, но мне не разрешено говорить, что это такое. Я не знаю, какие дизели ходят сейчас навскидку, но за последние несколько лет он значительно увеличился и будет продолжать расти в будущем. Дошло до того, что внутренние компоненты цилиндров теперь облагают налогом науку о материалах.
Исходя из вашего первоначального вопроса, похоже, вы рассматриваете возможность запуска двигателя на сжатом воздухе.
Я помню экспериментальный автомобиль, который был подключен к баллонам со сжатым воздухом, чтобы заставить его двигаться. Я видел его только один раз по телевизору и больше никогда о нем не слышал. Я помню, что они пустили выхлоп двигателя в машину и использовали его для переменного тока!
Кажется, что объем сжатого воздуха с поршнем в ВМТ был бы небольшим, и преобразовать распределитель в переключатели для включения и выключения воздуха было бы просто. Компрессию можно повысить сальниками вместо колец при снятии тепла.
Помню, лет десять назад мой племянник купил игрушечный самолетик. Корпус был из жесткого пластика, который накачивался воздухом. затем переверните клапан поршневого двигателя, и он полетит. Я помню водяные ракеты, я думаю, ответственность убила их.
Билл Д.
Новые двигатели GDI (Gasoline Direct Injection) могут работать со значительно более высокой степенью сжатия, чем обычные двигатели с портом или центральным впрыском. Когда вы непосредственно впрыскиваете бензин в камеру сгорания, внутри цилиндра возникает огромный охлаждающий эффект, поскольку топливо поглощает значительную энергию для испарения. Кроме того, большая часть топлива испаряется, что приводит к значительному уменьшению количества капель сырого топлива, остающихся в цилиндре при воспламенении.
Первый пункт, охлаждение, напрямую влияет на то, насколько допустимо сжатие до того, как преждевременное зажигание станет проблемой, поскольку преждевременное зажигание происходит в основном из-за горячих точек внутри камеры сгорания.
Второй элемент, испарение, приводит к значительному сокращению выбросов, основной причиной которых является сырое несгоревшее топливо.
Дополнительным преимуществом является то, что для эффективного сгорания требуется меньше топлива, поскольку большая часть топлива находится в сгораемом состоянии, что способствует экономии топлива.
Давление в цилиндре от такта сжатия, приблизительное максимальное значение при полностью открытой дроссельной заслонке, когда двигатель едва движется, представляет собой степень сжатия, умноженную на атмосферное давление; 8 : 1 дает что-то вроде 130 фунтов на квадратный дюйм; дизель в соотношении 24 : 1 примерно в три раза больше.
На самом деле, давление немного выше, чем это. Вы сжимаете адиабатически, более или менее, поэтому воздух нагревается, что повышает давление. Вся картина намного сложнее, чем может показаться. Если он хочет запустить двигатель на сжатом воздухе, у него не будет давления подачи на протяжении большей части хода, если только он не хочет тратить большую часть энергии впустую. Наилучшая эффективность зависит от расширения газа, чтобы он заканчивал ход при атмосферном давлении. Паровые двигатели оснащены индикаторами, которые отображают давление в течение хода. Некоторые турбины фактически выбрасывают газ при давлении ниже атмосферного, потому что они работают против вакуума, создаваемого конденсатором, а не атмосферой.
Дизельные двигатели являются основными силовыми установками в промышленности. Для тяжелых условий эксплуатации, требующих высокого крутящего момента, долговечности и превосходной топливной экономичности, повсеместно используются дизельные двигатели. Автомобильные, морские и железнодорожные перевозки в значительной степени зависят от дизельных двигателей, а не от двигателей, работающих на бензине. Даже многие электростанции вырабатывают электроэнергию с помощью больших дизельных двигателей. И, конечно же, почти вся тяжелая строительная, сельскохозяйственная и горнодобывающая техника работает на дизельном топливе. Мировая торговля эффективно работает на дизельном топливе. Несмотря на внешнее сходство, критические различия отличают дизельные и бензиновые двигатели друг от друга и определяют, какой тип двигателя лучше всего подходит для любого конкретного применения, включая грузовики и автомобили.
В отличие от обычного бензинового двигателя, в дизельном двигателе топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр во время рабочего такта, после чего топливо сгорает из-за высокой температуры цилиндра.
Дизельные и бензиновые двигатели являются двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Топливо и воздух объединяются и сжигаются внутри двигателя для получения энергии. Как и бензиновый двигатель, дизельный двигатель имеет цилиндры, коленчатый вал, шатуны и поршни для передачи энергии топлива от линейного движения к вращательному. Основное различие заключается в способе воспламенения топливно-воздушной смеси. Бензиновые двигатели относятся к двигателям с искровым зажиганием, а дизельные двигатели — к двигателям с воспламенением от сжатия.
Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, циклы
Впуск
Сжатие
Горение (расширение)
Выхлоп
Эти циклы в основном одинаковы для обоих типов двигателей, за исключением цикла сгорания, когда бензиновый двигатель инициируется от искры, а дизельный двигатель от сжатия. Это различие играет ключевую роль в превосходстве дизельного двигателя в условиях, требующих высокой эффективности и высокого крутящего момента при хорошей экономии топлива.
СГОРАНИЕ
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания всасывает предварительно смешанные топливо и воздух через систему впуска, сжимает их в каждом цилиндре с помощью поршня и воспламеняет смесь с помощью свечи зажигания. Топливо добавляется во время такта впуска, чтобы создать желаемую воздушно-топливную смесь, готовую к сгоранию. Последующий цикл сгорания расширяет горящую смесь и повышает давление в цилиндре, чтобы толкнуть поршень вниз и создать крутящий момент.
В дизельном двигателе воздух и топливо предварительно не смешиваются. Воздух подается в цилиндры и сжимается поршнем до гораздо более высокого давления, чем в бензиновом двигателе; до 25:1 в некоторых случаях. Это механическое или адиабатическое сжатие перегревает воздух до 400° и более. В этот момент топливо впрыскивается в горячий сжатый воздух, что приводит к мгновенному воспламенению. Создается более высокое давление в цилиндре, создавая больший крутящий момент для привода автомобиля.
Деталь, которой нет в дизельном двигателе. В отличие от бензиновых двигателей, которым требуется триггерное событие — сильный электрический разряд — для инициирования сгорания, дизельные двигатели полагаются исключительно на температуру сжатого воздуха в верхней мертвой точке.
КАЧЕСТВО СМЕСИ
Дизельные двигатели обеспечивают более высокий уровень эффективности по нескольким причинам. Одна веская причина заключается в том, что более высокое давление в цилиндре во время впрыска топлива создает гораздо более плотную смесь, которая дает более сильный удар; плотность смеси имеет первостепенное значение для создания мощности. Более высокая степень сжатия также приводит к более полному сгоранию топлива, высвобождая больше энергии, поскольку дизельное топливо дает более высокую плотность энергии. Кроме того, уникальная способность дизеля впрыскивать топливо в течение более длинного такта рабочего хода помогает создать более высокое среднее давление в цилиндре, чем у сопоставимого бензинового двигателя. Дизельное топливо также содержит смазывающий компонент, который помогает уменьшить трение в цилиндрах.
Камера сгорания в днище поршня дизельного двигателя представляет собой неглубокую камеру с центральным конусом, способствующим распределению смеси из топлива под высоким давлением, впрыскиваемого непосредственно над ней. «В высокопроизводительных приложениях сочетание угла впрыска и конструкции тарелки имеет решающее значение», — отмечает Дж. Дж. Циммерман из Diamond Pistons. «Большая часть нашего инженерного времени уходит на эту конкретную арену, поскольку именно здесь выигрываются или проигрываются гонки».
Хотя инициирование сгорания отличается от типичного бензинового двигателя, принципиальное отличие также существует в конструкции камеры сгорания для оптимизации распыления топлива. Большинство бензиновых двигателей имеют камеру сгорания в головке блока цилиндров, но в дизельном двигателе камера сгорания находится в центре днища поршня. Поршень дизельного двигателя имеет контурное углубление или чашу в центре днища поршня, где происходит сгорание. В центре чаши конусообразный выступ находится прямо под топливной форсункой.
Конус и захваченная поршневая камера под головкой блока цилиндров способствуют оптимизированному распылению топлива в камере сгорания высокого давления. Эта форма камеры «конус в короне» обычно называется конструкцией «мексиканской шляпы» (сомбреро), и она почти универсальна для дизельных поршней. Высокоэффективная камера в центре поршня концентрирует большую часть силы, создаваемой циклом расширения (сгорания), и направляет ее прямо вниз по шатуну к коленчатому валу.
Сменные поршни Diamond Pistons из кованого сплава 2618 для двигателей Cummins, Duramax и Power Stroke (на фото) заполняют нишу для ремонтников, которым требуются высококачественные сменные поршни, соответствующие степени сжатия OEM, с полным покрытием поршня и штифтами из инструментальной стали DLC h23.
Еще одно отличие заключается в том, что дизельный двигатель дросселируется за счет подачи топлива, а бензиновый двигатель дросселируется за счет подачи воздуха. Поскольку поток воздуха не дросселируется, дизельный двигатель также не создает вакуум. Подача топлива осуществляется непосредственным впрыском в цилиндр, направленным прямо в верхнюю часть поршня. Это имеет большое значение для качества топливной смеси и последующей эффективности сгорания.
Прямой впрыск делает процесс сгорания проще и эффективнее. Дизельные двигатели работают при значительно более обедненной смеси воздух-топливо, чем бензиновые двигатели, обычно от 25:1 до 40:1 по сравнению с нормальным бензиновым диапазоном от 12:1 до 15:1. Современные дизельные двигатели с непосредственным впрыском топлива впрыскивают топливо под давлением, приближающимся (или, в некоторых случаях, превышающим) 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Это обеспечивает наилучшее возможное распыление не только для эффективного сжигания, но и для сжигания с низким уровнем отходящего тепла. А обедненные смеси являются ключевой причиной того, почему дизели настолько экономичны.
СИНХРОНИЗАЦИЯ
Еще одно интересное различие между дизельными и бензиновыми двигателями — синхронизация форсунок и синхронизация зажигания. В бензиновых двигателях синхронизация зажигания относится к моменту, когда сгорание инициируется свечой зажигания. В дизельном двигателе синхронизация относится к началу впрыска топлива, которое рассчитано на использование точки максимального сжатия смеси.
Несмотря на то, что дизельные двигатели в основном используются в грузовиках, они добились большого успеха в дрэг-карах. 6,8-литровый двигатель Райана Милликена ’66 Nova с двигателем Cummins — это автомобиль с радиальными шинами, который доказывает многогранность дизельного топлива. В двигателе используются алмазные поршни и турбонаддув Massive Garrett GTX5533R, что позволяет совершать дымные заезды на четверть мили.
ТУРБОНАДДУВ
Для дизельных двигателей требуются более прочные компоненты, главным образом из-за более высокого давления в цилиндрах и высокого крутящего момента. Давление в цилиндрах увеличивается до 3600 фунтов на квадратный дюйм в современных двигателях с турбонаддувом и более 8000 фунтов на квадратный дюйм в высокопроизводительных двигателях. Для 4-дюймового отверстия это может составлять 45 000 фунтов давления, толкающего поршень вниз. Следовательно, блок двигателя, коленчатый вал, шатуны, поршни, головки цилиндров и клапаны значительно прочнее, чем у бензинового двигателя. Поскольку они предназначены для работы под высоким давлением, большая часть дизельных двигателей оснащена турбонаддувом.
Турбокомпрессоры идеально подходят для дизелей, потому что они перенаправляют отработанные выхлопные газы для эффективного наддува двигателя, который уже предназначен для работы при высоком давлении в цилиндрах. Термический КПД дизельного двигателя эффективно улучшается за счет турбонаддува, поскольку он существенно увеличивает объем воздуха, поступающего в двигатель, что позволяет впрыскивать больше топлива. Топливо создает энергию, но для ее разблокировки требуется воздух.
Отношение крутящего момента к мощности дизельных двигателей обычно составляет около 2:1, но многие промышленные двигатели достигают соотношения 3:1 или 4:1, в отличие от типичного отношения 1:1, генерируемого бензиновым двигателем. Дизели эффективны по крутящему моменту, потому что они создают высокое давление в цилиндре за счет очень эффективного сгорания и применяют его к длинному ходу коленчатого вала, что увеличивает рычаг. Турбокомпрессор добавляет совершенно новый фактор к уравнению крутящего момента, поскольку он снижает насосные потери во время такта впуска и резко увеличивает давление в цилиндре в такте рабочего хода. Дизели любят давление наддува. Давление наддува дизельных двигателей нередко в два, три или более раз превышает давление наддува, обычно используемое в бензиновых двигателях.
На внутреннем дизельном рынке доминируют двигатели GM Duramax, Dodge Cummins и Ford PowerStroke.
УПРАВЛЕНИЕ ВПРЫСКОМ
Среди других распространенных методов настройки увеличение времени впрыска и его более раннее начало создают большее давление в цилиндре. Множественные события впрыска (пилотный впрыск) за цикл питания теперь также являются обычным явлением. Таким образом, сгорание инициируется и усиливается дополнительными впрысками во время каждого цикла. Это максимально использует преимущества более высоких уровней наддува с эффективностью сгорания для создания более высокого давления в цилиндрах.
По своей природе процесс сгорания в дизельном двигателе имеет тенденцию сопротивляться плавности и однородности, в первую очередь из-за колебаний нагрузки и температуры. Важнейшей целью ужесточения контроля над процессом впрыска является уменьшение колебаний сгорания от цикла к циклу. Современные датчики и система управления двигателем помогают сгладить ситуацию, а современные дизели работают тише и мощнее, чем когда-либо. Системы управления и система впрыска Common Rail под более высоким давлением теперь могут осуществлять до трех впрысков за один акт сгорания, и они могут варьировать каждый впрыск с большим или меньшим количеством топлива и более высоким или более низким давлением в зависимости от того, что необходимо для оптимального сгорания.
Diamond предлагает поршни для популярных дизелей в кованых конфигурациях 2618.