Мощность дизельного двигателя: Как увеличить мощность дизельного двигателя

Как увеличить мощность дизельного двигателя

29 марта 2019 Категория: Полезная информация.

Ребята, которые давно в тюнинге, расскажут, что для того, чтобы выжать из ДВС максимум, нужно модифицировать систему впуска и выпуска и провести глубокую модернизацию мотора в целом.

Мы рассмотрим эти меры — и предложим небольшие изменения, которые под силу каждому владельцу. Ведь по сути все варианты тюнинга сводятся к двум моментам: топливо должно сгорать большее эффективно либо мотор должен потреблять его больше, чем это планировал производитель.

Меры, доступные рядовому автовладельцу

 облегчить конструкцию автомобиля 

Самый простой способ добавить динамики — уменьшить массу машины, тем самым снизить нагрузку на двигатель. И значение имеют каждый десяток кило. Не случайно же новые поколения одних и тех же машин хвастаются «похудением» на 20-30-40 кило за счёт алюминиевых деталей кузова, например.

Рьяные поклонники тюнинга идут дальше банальной чистки багажника от мусора. Вслед за лишним багажом на свалку отправляются «запаска» и набор инструментов, стальные диски (их меняют на легкосплавные, обутые в спортивные покрышки) и даже кресла заднего ряда, которые могут весить до 50 кило. Отдельные автовладельцы следуют за трендами и меняют детали кузовщины с металлических на карбоновые или из углеволокна.

 установить воздушный фильтр нулевого сопротивления 

Такой метод позволяет уменьшить сопротивление воздуха на впуске — в результате в камеру поступает больше воздуха. Прирост мощности минимален, порядка 0,5-2,5%, на некоторых моторах его вообще не наблюдается, но доступность такого метода сделало установку «нулевиков» популярной. Да и выглядит фильтр-нулёвка эффектно, по-спортивному.

Правда, за уменьшение сопротивления воздуха приходится платить его худшей фильтрацией — с таким фильтром вероятность, что во впускной коллектор попадёт мелкий сор, выше.

Подробнее о недостатках установки воздушного фильтра нулевого сопротивления мы писали здесь.

 провести тюнинг выхлопа 

К этому пункту относят целую палитру мер.

Можно заменить выхлопные трубы на трубы с другим диаметром, установить прямоточный глушитель, удалить клапан EGR и сажевый фильтр, который программно «душат» мотор.

Все эти меры направлены на уменьшение сопротивления, которое создаётся при выпуске отработавших газов, и оптимизацию их движения по выпускному коллектору.

В результате дизель будет лучше набирать обороты, быстрее разгоняться. Грамотный тюнинг выхлопа может добавить добавить дизельному мотору до 5% мощности.

 провести чип-тюнинг дизеля 

Тоже доступный рядовому владельцу метод — перепрошить блок управления дизелем так, чтобы поменять важные характеристики вроде состава топливовоздушной смеси и повышения крутящего момента.

Грамотно проведённый чип-тюнинг даёт снять с двигателя больше мощности и крутящего момента, уменьшить эффект турбоямы, повысить стабильность работы дизеля на холостых оборотах — и всё это без необходимости вносить изменения в конструкцию мотора.

С другой стороны, ошибки в чип-тюнинге вызовут сбои в работе двигателя и существенно сократят его ресурс.

Подробно о том, как происходит чип-тюниг дизеля и на каких эффекты стоит рассчитывать владельцу, мы разбирались в этой статье.

Серьёзная доработка узлов. Для идейных

 провести тюнинг «железа» 

Замена коленвала на спортивный, расточка блока цилиндров, замена поршней и шатунов на облегчённые, замена распредвала для изменения фаз газораспределения — все этим меры относятся к глубокой модернизации мотора и называются «железным» тюнингом.

• Облегчение конструкции поршней и шатунов при аналогичной размерности деталей позволяет снизить потери на раскручивание и трение деталей ЦПГ.
• Спортивный распредвал увеличивает время впуска топливной смеси на каждый такт, что увеличивает мощность и динамику автмообиля. Обычно к спортивному распредвалу прилагаются тюнингованный впуск и выпуск.
• Игры с зазорами в конструкции деталей ЦПГ позволяют изменить степень сжатия топливо-воздушной смеси и выжать максимум из дизеля. С этой же целью подрезают ГБЦ, устанавливают более тонкую прокладку ГБЦ и т.п.
• Замена цилиндров на аналогичные, но с большим диаметром, помогает мотору потреблять больше топлива — эо тоже увеличивает разгонную динамику и мощность.

Тюнинг «железа», в общих чертах, способен снизить потери энергии на трение при работе дизеля, поднять его КПД, повысить степень сжатия топливо-воздушной смеси и эффективность газораспределения в разных режимах работы.

В зависимости от целей и возможностей владельца, подобная глубокая модернизация дизеля проводится частично или комплексно. Но стоит учесть, что отдельно, например, замена поршней и шатунов влетит в копеечку, а ощутимого прироста «лошадей» может и не привести.  

Тюнинг «железа» — это всегда серьёзные доработки и изменения в штатной конструкции дизеля. Отсюда — повышенные требования к эксплуатации, включая расходники, масло и топливо. Сам мотор после таких вмешательств боится детонации, его ресурс существенно сокращается.

 установить турбину с интеркулером 

Достаточно сложный и дорогой метод увеличения мощности двигателя для атмосферного мотора — но действенный. Турбонагнетатель даст 20-30% прироста мощности двигателю.

Стоит отметить, что современные дизели все сплошь «турбо», устанавливать же нагнетатель на атмосферный дизель будут разве что в качестве авторского проекта — и при этом сочетать с тюнингом «железа».

Если на дизеле уже установлен нагнетатель, можно пойти дальше и установить к нему интеркулер с системой охлаждения. Проходя через него, горячий воздух из компрессора прибавляет в плотности, следовательно, наполнение цилиндров улучшается — мощность двигателя растёт.

За доработку системы наддува или установку турбины с нуля возьмётся далеко не каждый специалист, это ювелирная работа, требующая точных расчётов. Но в сочетании с доработками по «железу» турбина может повысить мощность двигателя до 2-3 раз.

Дорабатывая турбонаддув, важно поработать над системой охлаждения и обслуживать двигатель самым качественным топливом (для ДТ имеет значение цетановое число) и премиальным моторным маслом. И всё же ресурс такого дизеля будет снижен — это, впрочем, касается всех серьёзных методов тюнинга мотора.

Итого

Обычно вопросом повышения мощности мотора задаются при подготовке машин к автоспорту и профессиональным гонкам. Или же владелец увлечён доработками своего железного коня и претендует на создание эксклюзивной машины.

Для всех остальных стремление добавить «лошадок» — следствие недовольства разгонной динамикой. Да, более мощный ДВС повысит ваш ездовой комфорт. Но тюнинг дизельного мотора — сам по себе редкий случай, а стоимость и риск последствий кардинальных изменений часто перевешивает выгоды от доработок.

Самым безопасным для бюджета и ресурса мотора методом будет переход на качественное обслуживание дизеля и простые меры профилактики. Как продлить жизнь своему дизельному мотору, узнаете здесь.

Топливные дизельные форсунки найдёте в нашем каталоге

Посмотреть запчасти в наличии

Дизельный двигатель, пути повышения мощности

Первый более мене реальный двигатель внутреннего сгорания ДВС появился 1860, представил его J.J.E. Lenoir (кто изучал теорию ДВС помнят циклы Lenoir). В течение следующего десятилетия было их произведено несколько сотен. Мощность, которую они выдавали, составляла шесть л/с и его эффективность достигала 5%. 1867 году появился на свет Otto-Langen двигатель с эффективностью около 11%. Их было произведено уже несколько тысяч. Вообще Nicolaus A. Otto и Eugen Langen были в то время одними из главных изобретателей ДВС. Да их работы и посей день актуальны (так же вспоминаете Отто цикл).

Двигатели внутреннего сгорания бывают 2-х типов :

— compression ignition engine (Дизельный двигатель) – возгорания происходит за счет нагрева смеси из-за сжатия.

— Spark Ignition (Отто, Gas engine или бензиновый двигатель) – возгорание происходит с помощью свечи зажигания.

В 1880 году ДВС был в первые установлен именно на автомобиль. А в 1892 году Рудольф Дизель усовершенствовал свой двигатель, до состояния, как он в принципе выглядит и в настоящие дни. Это уже был compression ignition engine. Первые его эксперименты были с использованием твердых сортов топлива. Первые compression ignition engine были очень большие, шумные, медленные, одна цилиндровые, но при этом они были в те времена более эффективные чем — Spark Ignition. Развитие продолжалось и только в 1929 году, был сделан много цилиндровый, не больших размеров дизельный двигатель (не очень мне нравится это название, но это более коротко в написании) и установлен на автомобиль.

Конечно, дизельные двигатели бывают как 2, так и 4 тактные.

Процесс подачи топлива может быть:

1. prechamper process

Преимущества:
— Низкий уровень шума, когда двигатель прогрет
— Меньше нагрузка на двигатель
Недостатки:
— Шумный, когда холодный
— повышенный расход топлива

2. Direct-injection process (непосредственный впрыск)

Преимущества:
— Более экономичный
— Лучше холодный старт
— Это процесс будущего

Недостатки:
— Выше уровень шума
— Более высокая нагрузка на двигатель если подача топлива осуществляется не совсем точно (Неточности настройки и т.д. ).

Теперь не много о компрессии. Компрессия:

– или давление в камере сгорания в дизельном двигателе зависит от следующих факторов:
— Обороты двигателя
— Распредвалов
— Поступающий воздух
— Температура поступающего воздуха
— и т.д.

Примерно вот так выглядит конечная компрессия (давление в камере сгорания) и изменения температура при сжатии, как функция оборотов двигателя. Или просто – чем выше обороты, тем выше компрессия и температура.

Воздух, нагретый на такте сжатия (compression stroke) должен зажечь, воспламенить поступающее топливо. Необходимая температура воспламенения для дизельного топлива примерно 220 градусов. Это тот минимум, который необходим для работы дизельного двигателя. На высоких оборотах температура воздуха может без проблем достигать 700 градусов. Чем меньше скорость двигателя или обороты двигателя, тем меньше конечная компрессия и соответственно меньше конечная температура при сжатии (постарайтесь этот простой принцип просто запомнить, он будет важен, когда я буду описывать методы повышения мощности).

Холодный старт

Как Вы уже знаете, минимальная температура воздуха на такте сжатия должна быть 220 градусом, чтобы начался процесс само воспаления смеси. Поэтому при низкой температуре и низких оборотах мы должны впрыснуть топливо близко к пику давления в камере сгорания.

Температура сжатия воздуха для холодного старта, как функция угла коленчатого вала

Типы подачи топлива в дизельных двигателях

Я не буду расписывать все типы, виды их различия т.к. идея данного поста (конечная – как повысить мощность).

Не много о in line fuel injection pump

Такой тип используется на грузовиках Мерседес, МАН и т.д. На легковых машинах 240 300D Mercedes, C250D/C250TD Mercedes и т.д.

Наверное, так же стоит не много рассказать о современном — Common-Rail fuel injection system

Bosh “Common Rail” система подачи топлива в direct injection (прямой, непосредственный впрыск) дизельных двигателях – это невероятно высокая гибкость в адаптации системны впрыска. Используется не только на пассажирских автомобилях, но и на тяжелых грузовиках. Высокое давление впрыска – до 1400 Бар. Вариабельный старт впрыска. Вспомогательный, основной и дополнительный впрыск ( pilot injection, mian injection and post injection) Изменение, установление давления подачи топлива в зависимости от ситуации (operating mod) и т.д.

Такие системы конечно без ЭБУ уже не обойдутся. Как минимум для правильной работы необходимы данные с датчика положения коленвала, датчика положения распредвала, датчика положения педали газа, датчика давления, датчика давления топлива (pressure sesnsor), температура ОЖ, датчик массы воздуха. На последних моделях я уже встречал и датчик ЕГТ (температуры выхлопных газов).

И опять видео анимация

Турбодизель

Большинство современных дизельных двигателей оснащены различными турбинами, компрессорами. Немного о турбинах:

— Non wastegate turbo. Такие турбины не могут раскрутиться более чем 100 000 оборотов. Имеют более узкий диапазон работы. Но могут быть очень эффективные, если правильно подобраны. В основном используются на грузовиках.

— Турбины с вестгейтом используются для уменьшения лага на малых оборотах и чтобы не был овербуст (контролируют максимально допустимое давление) на высоких оборотах двигателя

— VNT Turbo или просто вариабельные турбины имеют широкий диапазон . наверное это будущее для дизельных двигателей

Турбина Porsche 911 Turbo.

Теперь поговорим о принципах повышения мощности на дизельных моторах. А это очень просто, правда, необходимо только увеличить подачу топлива и все, мощность растет со страшной силой. Но это только одна сторона медали. Если кто занимался настройкой бензиновых турбо моторов, то знают, как легко его положить. Так вот, при настройке дизельного мотора, это еще проще сделать (убить мотор). Моя рекомендация – если у Вас нет опыта, знаний – доверьте эту процедуру профессионалу. А я в этом посте расскажу принципы, которые помогут Вам в этой проблеме. 

Для понимания я приведу различия в настройке между — compression ignition engine и Spark Ignition. Почему я использую именно эту формулировку, а не дизельный и бензиновый двигатели. Да все очень просто, и Spark Ignition двигатель работает не только на бензине, это может быть и газ, этанол, метанол да еще куча разных углеводородов, это же относится и к — compression ignition engine, он работает не только на дизеле. Но вот процессы не зависят от вида топлива, только от вида, типа ДВС (и пожалуйста, не надо указывать какие еще бывают двигатели, речь, пост не об этом.
В бензиновых ДВС наша основная задача для повышения мощности, это увеличить подачу кислорода в камеру сгорания. Для борьбы с повышением температуры в камере сгорания, ЕГТ с детонацией, (возгорания топлива на такте сжатия без помощи свечи зажигания. Мы богатим топливо воздушную смесь. Короче чем богаче смесь, тем сильнее мы охлаждаем камеру сгорания, поршня и т.д.

В дизельном моторе – чем больше мы подадим топлива, тем выше будет температура в КС. Это одно из основных отличий.
Далее, вспоминаете выше я просил Вас запомнить, что температура воздуха в конце такта сжатия в дизельном моторе повышается с повышением оборотов. Это очень важно.
Дизельные моторы работают по сравнению с бензиновыми на очень бедных смесях. Если скажем бензиновый мотор 14.7 при малых нагрузках и 12.5 для максимальной мощности, то дизельный двигатель 15.0 на малых оборотах (1000 об/мин) и 24-28.0 на 4000-4500 об/мин (сток настройки).

Теперь Вы понимаете, почему с увеличением оборотов необходимо беднить смесь. Если мы, оставим такую же АФР 15.0, как на низких оборотах, так и на высоких, у нас просто из-за сильно возросшей температуры в КС взорвется мотор.

Так что же делать. Да все просто, в этом нам поможет буст (надув). Само по себе поднятие избыточного давления только уменьшит мощность т.к. смесь станет беднее. Но вот, то, что АФР (топливо воздушная смесь) станет беднее, дает нам возможность увеличить подачу топлива и как следствие увеличение мощности.
Теперь ясно, что для увеличения мощности в дизельном моторе необходимо увеличить подачу топлива и направить все усилия, применить всевозможные способы, которые нам доступны для понижения температуры в КС. Давайте опустим моменты связанные с модернизацией системы подачи топлива, как это сделать т.к. этих систем в дизельных моторах много, следовательно, и методы, способы разные. Остановимся на принципах.
Повышение надува на 10% на сток машине, скажем для примера на VW TDI 2.0 170 сил в стоке по паспорту до 1.7 бара (избытка, не абсолютного давления) это безопасно. Мощность перед настройкой была 182 силы (это нормально для VAG машин, они часто занижают мощность). После настройки 205 сил.
Это только настройка. Что еще можно сделать? Конечно если мы говорим о серьезном тюнинге то конечно, не говоря о замене турбины, усовершенствовании системы подачи топлива, системы охлаждения двигателя (радиатор, помпа) для борьбы с температурой в КС можно использовать такие же методы которые используются в бензиновых двигателях для борьбы с детонацией :
— более производительный интеркулер
— Установка системы впрыска вода/метанол (об этой системе уже есть несколько статей)
— усовершенствование системы выпуска
— модернизация системы впуска
— подбор турбины с максимальной эффективностью под планируемую мощность.

Но самое главное – это настройка. Если при настройке бензинового двигателя в качестве индикаторов мы используем датчик детонации, АФР, ЕГТ (температура выхлопных газов) и следим онлайн за изменения мощности (реальной под нагрузкой), то для дизеля ЕГТ и АФР. Более того, когда вы настраиваете, то значения ЕГТ должны учитываться только после, как минимум 20 секундном удержании мотора под полной нагрузкой на различных оборотах. Я слышал, что некоторые настройщики добавляют смесь до той поры, пока не пойдет черный дым, а потом не много убирают – это не правильно. Если Вы настроите мотор и при этом измерения ЕГТ были произведены только при краткосрочной нагрузке, то это не факт, что температура не будет повышаться при более длительной езде при полной нагрузке. А если температура будет превышать предельные значения, то это вопрос времени что у Вас первое выйдет из строя двигатель или турбина.
В следующей статье речь пойдет о видах чип боксов (power box for diesel), что важно именно для настройки и расскажу Вам наш фирменный трюк, как мы делаем без модернизаций, на сток машинах еще плюс 10-20% мощности и это БЕЗОПАСНО.

Более подробно об увеличении мощности поговорим в следующей статье. Увеличение мощности дизельного двигателя, топливные карты  

Автор: Владимир Шарандин

 

Как самостоятельно увеличить мощность дизельного двигателя?

Дизельный двигатель, имеет ряд достойных преимуществ перед бензиновыми аналогами. В отличие от бензинового мотора, дизель менее привередлив к качеству топливной смеси и является более экономичным. Также дизель отличается более высокими показателями тяги на низких оборотах. Данный тип движка, легко прощает распространенные ошибки начинающих водителей и делает эксплуатацию транспортного средства более простой. Вышеуказанные характеристики, нередко заставляют автолюбителя сделать выбор в сторону дизельного мотора. Но, как и любое другое устройство транспортного средства дизельный двигатель имеет характерные недостатки.

Одним из явных недостатков дизельного двигателя является сложное устройство, которое делает обслуживания транспортного средства более дорогим и трудоемким. Несмотря на это, владельцы дизеля нередко модернизируют его своими руками. Одним из наиболее распространённых способов улучшить технические характеристики дизельного двигателя – увеличить его производительность. В связи с этим большую часть автолюбителей интересует технология, позволяющая увеличить мощность. Ответ на вопрос – как увеличить мощность дизельного двигателя, может представлять собой несколько технологий модернизации. Рассмотрим наиболее популярные из них.

Как известно, производительность двигательной системы определяет эффективность сгорания топливной смеси. Эффективность сгорания топлива, в свою очередь, определяется степенью сжатия. Достижение мощности двигателя, зависит от объема смеси предоставленного к сжатию. Таким образом получается, что при более низком уровне смеси, необходимого для достижения мощности, увеличивается степень его сжатия.Разность коэффициента полезного действия дизеля и бензинового мотора, во многом зависит именно от рабочей степени сжатия смеси. Для большинства дизельных двигателей, характеристики сжатия находится в приделе от 18 к 1 до 22 к 1. Данные характеристики, позволяют достичь высокой производительности дизельного мотора, благодаря отсутствию заслонки дросселя. При этом, увеличение степени сжатия на 1 %, увеличивается мощность движка уже на 2 %.

При увеличении степени сжатия, необходимо иметь в виду несколько важных факторов. В ходе выполнения работ, необходимо понимать что увеличения характеристик сжатия, не всегда могут привести к увеличению производительности мотора. Как известно, производительность двигательной системы определяется в соответствии с уровнем сжатия и переделом детонации определенной топливной смеси. В случае если характеристики сжатия не будут соответствовать переделу детонации смеси, производительность двигательной системы начнёт уменьшаться. При этом работа мотора не будет сопровождаться оптимальными условиями. Таким образом, можно не только понизить коэффициент полезного действия мотора, но и увеличить износ рабочих компонентов. Поэтому перед началом работ необходимо внимательно ознакомиться с каждой технологией повышения мощности, а так же здраво оценить все преимущества и недостатки.

Способы увеличения мощности дизеля.

1. Одной из наиболее распространённых методик увеличения мощности дизельного двигателя является использование совокупности Common Rail.Данная система, уже давно используется владельцами дизелей. Суть работы рассматриваемой совокупности заключается в следующем. Система осуществляет подачу состава в камеру сгорания, вне зависимости от скорости и мощности работы двигателя. В стандартной комплектации движка, сжатие производится в коллекторе впуска, в то время как при использовании системы CR, давление создается в момент подачи состава в отсек сгорания. В связи с этим данная совокупность позволяет формировать состав топлива и показатели сгорания, конкретно для определённого цилиндра.

По словам производителя, система успешно увеличивает производительность мотора до 30 %. Показатели производительности для любого двигателя, зависят от давления под котором подается топливо в место сгорания. Современная система Common-Rail, является одним из наиболее эффективных средств по увеличению рабочей мощности дизеля.

2. Ещё одним популярным и не менее эффективным способом повышения рабочей мощности двигателя является турбонаддув Турбонаддув осуществляет подачу воздушного потока в цилиндр, таким образом, увеличивая поступления топливной смеси. Указанный процесс, позволяет добиться большей производительности двигателя. Как известно, турбонаддув успешно применяется как на бензиновых, так и на дизельных движках. При этом, использование турбонаддува для дизельного движка имеет некоторые тонкости. При модернизации транспортного средства данным устройством, необходимо учитывать, что давление в выхлопной системе бензинового мотора почти в два раза ниже, чем у дизеля.

Турбонаддув, позволяет предотвратить провал двигателя при нажатии на педаль остановки авто. Поэтому для дизельного двигателя, турбина является одним из важнейших элементов. Турбина требует должного ухода и своевременного обслуживания. Данный элемент может существенно увеличить технические характеристики транспортного средства, но при первых симптомах неисправности турбины необходимо оперативно приступать к диагностике.

3. Одним из наиболее современных способов увеличения мощности бензинового или дизельного мотора, является чип тюнинг. Суть тюнинга заключается в установке электронного контроллера, который способен изменять характеристики давления в топливной системе. Также, установленный чип отслеживает время подачи топливной смеси и увеличивает производительность движка. Современный чип, позволяет существенно увеличить коэффициент полезного действия мотора. Производители данного оборудования сумели увеличить производительность дизельного двигателя, оснащенного турбиной на 30 %. При этом, установка чипа позволяет сделать работу мотора более экономичной.

Выполнить чип тюнинг своими руками достаточно сложно. Для установки контроллёра, потребуются специальные навыки. Каждая установка контроллёра, сопровождается дополнительной подстройкой под двигательную систему конкретного транспортного средства.Перед тем как установить чип повышающий мощность авто, необходимо в обязательном порядке произвести детальную диагностику двигательной системы. Поскольку, данный метод подразумевает наличие специальных навыков и определённого опыта, для получения желаемого результата рекомендуется обратиться к профессионалам.

Увеличение мощности мотора, весьма ответственная операция, при проведении которой стоит учитывать характеристики, а так же уровень износа топливной и двигательной системы. Для сохранения производительности движка, регулярно обслуживайте свой авто и выполняйте профилактические работы согласно рекомендациям производителя.

Удачной модернизации!

Снижение мощности как признак неполадок

Часто автовладелец даже не замечает снижение мощности у двигателя. Однако этот, кажущийся для многих, неважный «нюанс» указывает на неполадки в дизельном моторе.

Обычно причины снижения мощности скрываются в системах двигателя: питание, выпуск, газораспределение.

Причины снижения мощности дизельного мотора

Нарушение смесеобразования чаще всего зависит от состояния воздушного и топливного фильтров. Так как фильтры являются расходными материалами, то замену нужно проводить в рекомендованные сроки. Иначе топливный фильтр забивается грязью, поэтому бензонасосу не хватает мощности для подачи необходимого количества топлива. В итоге неустойчивая работа дизельного двигателя на холостых и медленный разгон. Забитый грязью воздушный фильтр не пропускает необходимый объем воздуха для качественного сгорания дизтоплива.

Так же снижение мощности может быть из-за неисправности форсунок. Если она забита отложениями, то топливо будет неоднозначно поступать в цилиндр. Либо может быть наоборот, форсунку заклинило в открытом положении, что способствует беспрепятственному поступлению топлива в цилиндр. По этой причине двигатель будет с трудом заводиться и не сможет развивать достаточную мощность.

Самой распространенной проблемой потери мощности является нарушение газораспределительных фаз. Неисправность ГРМ чревато серьезными проблемами для двигателя.

Изношенный либо плохо натянутый ремень ГРМ, проскочив на зуб, снижает значительно мощность двигателя. А в худших случаях может вывести его из строя.

Еще одной причиной в снижении мощности является слабо прилегающие клапаны, не обеспечивающие необходимой компрессии в цилиндрах. Помимо этого, клапаны могут полностью не открываться, что нарушает процесс наполнения цилиндра смесью.

Причиной потери мощности часто бывает загрязнение системы выпуска. Например, забитость выхлопной трубы замерзшим конденсатом или нейтрализатора смолой и копотью. В последнем варианте потерю мощности на первых этапах можно не заметить, что приведет к медленному «умиранию» двигателя (несколько месяцев и даже лет).

Снижение мощности может быть из-за электронной начинки. Блок управления дизельным двигателем выбирает программу, соответствующую условиям движения, которое передают датчики. По различным причинам могут зашкалить датчики или сам блок управления. Например, при выходе из строя кислородного датчика, меняется программа управления дизельным двигателем: падает мощность, возрастает расход топлива. При выходе из строя температурных датчиков может быть неверно скорректирована подача топлива, что тоже может привести к снижению мощности. Данную проблему может решить только диагностика дизельных двигателей на нашем профессиональном оборудовании.

Так же можно добавить следующие причины снижения мощности, свидетельствующие о неисправности двигателя:

• неисправность тормозной системы: необходимо прилагать большие усилия, чтобы остановить двигатель;
• при прогретом двигателе из выхлопной трубы может идти белый дым, что говорит о несгоревшем топливе;
• черный дым, который объясняется тем, что заливаются топливные инжекторы.

Мощность и крутящий момент дизельного двигателя

 

Крутящий момент и мощность являются основными характеристиками двигателя внутреннего сгорания. От этих параметров напрямую зависят динамические свойства автомобиля. Крутящий момент является показателем работы, а мощность — показателем выполнения работы. Инженеры, разрабатывающие двигатели всегда стремятся добиться оптимальных значений мощности и тяги. Чем раньше наступает максимум крутящего момента и чем позже пик мощности, тем шире диапазон возможностей двигателя. Вот о том, как рассчитывается мощность и крутящий момент дизельного двигателя, мы и поговорим в этой статье.

 

Крутящий момент дизельного двигателя

 

Шатун благодаря конфигурации колен­чатого вала превращает возвратно-по­ступательное движение поршня во вра­щательное движение коленчатого вала. Таким образом, сила, с которой расширя­ющаяся смесь газов давит на поршень, создает на кривошипе крутящий мо­мент.

 

Развиваемый четырехтактным двига­телем крутящий момент М определяется уравнением:

M = (P_c · V_h)/4π

где: V_h — рабочий объем двигателя, P_c — сре­днее эффективное давление на поршень, π = 3,14159.

Рис. 1.: а — кривая мощности. b — кривая крутящего момента. 1 — 1968 г. выпуска. 2 — 1998 г. выпуска. M_max — максимальный крутящий момент. Р_ном — номинальная мощность. nном — номинальная частота вращения коленчатого вала.

 

 

Среднее эффективное давление у не­больших дизелей с наддувом, применяе­мых на легковых автомобилях, достигает величины 8-22 бар. Для сравнения: бен­зиновые двигатели характеризуются уровнем среднего эффективного давле­ния 7-11 бар. Максимальный крутящий момент М, который может развить двигатель, определяется его конструкцией (величи­ной рабочего объема, наличием системы наддува воздуха и т. д.). Соответствие крутящего момента условиям дорожного движения обеспечивается в основном из­менением расходов воздуха, топлива и качеством смесеобразования. Крутящий момент возрастает с уве­личением частоты и вращения коленча­того вала до максимальной величины крутящего момента М_max (рис. 1 «Пример зависимости мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала для дизелей рабочим объемом 2.2 л двух легковых автомобилей«). С дальнейшим повышением частоты вра­щения крутящий момент снова умень­шается. Модернизация двигателей на­правлена на то, чтобы максимальный крутящий момент развивался при час­тотах вращения менее 2000 мин^-1, так как в этих границах расход топлива уменьшается, а езда становится более комфортной благодаря улучшению ди­намики разгона.

Мощность дизельного двигателя

 

Развиваемая двигателем мощность Р (ра­бота, произведенная за определенное вре­мя) увеличивается с ростом крутящего момента М и частоты п вращения колен­чатого вала:

Р = 2·π·n·M

На рис. 1а показано сравнение дизе­лей выпуска 1968 и 1998 годов с типичном зависимостью мощности от частоты вра­щения коленчатого вала. Мощность дви­гателя возрастает с увеличением частоты вращения до тех пор, пока не достигнет номинальной величины Р_ном при номи­нальной частоте n_ном. Характеристики мощности и крутящего момента двигате­ля внутреннего сгорания обуславливают необходимые в эксплуатации параметры коробки передач. Из-за более низких номинальных частот вращения коленча­того вала дизели (без наддува) имеют более низкую ли­тровую мощность, чем бензиновые двигатели. Современные дизели для легковых автомобилей под­держивают номинальную частоту враще­ния коленчатого вала в диапазоне 3500-5000 мин^-1.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Модель	Число и расположение цилиндров	Рабочий объём (см³)	Номинальная мощность (л.с. при об/мин)	Максимальная скорость (км/ч)	Разгон с 0 до 100 км/ч (с)	Тип топлива	Привод
V 200 CDI	R4	2.143	136 / 3.800	183	13.8	дизельное	задний
V 220 CDI	R4	2.143	163/ 3.800	194	11.8	дизельное	задний
V 250 BlueTec	R4	2.143	190/ 3.800	206	9.1	дизельное	задний

Три модели с мощным двигателем

Отличная динамические свойства и высокая экономичность в моделях V-Класса отнюдь не противоречат друг другу. Три модификации с высокомоментным 4-цилиндровым дизельным двигателем впечатляют уверенной динамикой, низким расходом топлива и максимальным комфортом при движении.Особенно модель V 250 BlueTEC, отличающаяся самым тяговитым двигателем мощностью 140 кВт (190 л. с.) с номинальным крутящим моментом 440 Н•м, сочетает в себе способность дарить истинное наслаждение процессом вождения с образцовой экологичностью. Благодаря инновационной технологии каталитической нейтрализации отработавших газов BlueTEC, она удовлетворяет требованиям экологического стандарта Euro 6 Gr. I и уже в базовой комплектации располагает всем комплексом решений BlueEFFICIENCY. Технология повышения крутящего момента «Overtorque» в сочетании с укороченной главной передачей у модели V 250 BlueTEC обеспечивает впечатляющий потенциал тягового усилия и впечатляющие разгонные характеристики.

• 4-цилиндровый дизельный двигатель OM651 мощностью 100 кВт (136 л. с.)[4]

  Четырёхцилиндровый дизельный двигатель OM651 мощностью 100 кВт (136 л. с.) уже при низких значениях частоты вращения коленчатого вала в диапазоне между 1400 и 2600 об/мин развивает свой номинальный крутящий момент в 320 Н•м. В своём классе данный двигатель впечатляет высоким уровнем тягового усилия, скромным расходом топлива и низким уровнем шума. Агрегат OM651 располагает системой непосредственного впрыскивания с общей топливной рампой (Common Rail) и двухступенчатым турбонаддувом. Благодаря каталитическому нейтрализатору окислительного типа и сажевому фильтру данный двигатель удовлетворяет требованиям экологического стандарта Euro 5 Gr. III.

  Основные технические характеристики двигателя OM651 мощностью 100 кВт:

  Число/расположение цилиндров: 4/рядное

  Рабочий объём: 2 143 см3

  Мощность: 100 кВт (136 л. с.) при 3800 об/мин

  Ном. крутящий момент: 330 Н∙м при 1200 – 2400 об/мин

  Система впрыскивания: непосредственное впрыскивание с системой питания Common-Rail (CDI)

  Клапаны: 4 (2 впускных/2 выпускных)

  Диаметр поршня/ход поршня/межцилиндровое расстояние: 83,0 мм/99 мм/94 мм

  Степень сжатия: 16,2:1

• 4-цилиндровый дизельный двигатель OM651 мощностью 120 кВт (163 л. с.)[5]

  Четырёхцилиндровый дизельный агрегат OM651 мощностью 120 кВт (163 л. с.) уже при частоте между 1400 и 2600 об/мин развивает свой номинальный крутящий момент в 380 Н•м. В своём классе он впечатляет солидным уровнем тягового усилия, скромными показателями потребления топлива и низким уровнем шума. Двигатель OM651 располагает системой непосредственного впрыскивания с общей топливной рампой (Common-Rail) и форсунками с электромагнитными клапанами, а также двухступенчатым турбонаддувом. Благодаря каталитическому нейтрализатору окислительного типа и сажевому фильтру данный двигатель удовлетворяет требованиям экологического стандарта Euro 5 Gr. III.

  Основные технические характеристики двигателя OM651 мощностью 120 кВт:

  Число/расположение цилиндров: 4/рядное

  Рабочий объём: 2143 см3

  Мощность: 120 кВт (163 л. с.) при 3800 об/мин

  Ном. крутящий момент: 380 Н∙м при 1400 – 2400 об/мин

  Система впрыскивания: непосредственное впрыскивание с системой питания Common-Rail (CDI)

  Клапаны: 4 (2 впускных/2 выпускных)

  Диаметр поршня/ход поршня/межцилиндровое расстояние: 83,0 мм/99 мм/94 мм

  Степень сжатия: 16,2:1

• V 250 BlueTEC мощностью 140 кВт (190 л. с.)

  Особенно модель V 250 BlueTEC, отличающаяся самым тяговитым двигателем мощностью 140 кВт (190 л. с.) с номинальным крутящим моментом 440 Н•м, сочетает в себе способность дарить истинное наслаждение процессом вождения с образцовой экологичностью. Благодаря инновационной технологии каталитической нейтрализации отработавших газов BlueTEC, она удовлетворяет требованиям экологического стандарта Euro 6. Технология повышения крутящего момента «Overtorque» в сочетании с укороченной главной передачей у модели V 250 BlueTEC обеспечивает впечатляющий потенциал тягового усилия и впечатляющие разгонные характеристики.

• Экологический стандарт Euro 6 Gr. I: особо экологичный способ передвижения в автомобиле[6]

  V-Класс уже сейчас доступен в исполнении, которое удовлетворяет строгим требованиям экологического стандарта Euro 6 Gr. I. Чтобы соответствовать этому стандарту вместе с данным двигателем применяется технология нейтрализации отработавших газов SCR (Selective Catalytic Reduction = селективное каталитическое восстановление). Она работает вместе с реагентом AdBlue® — водным раствором мочевины. Кроме того, каталитический нейтрализатор окислительного типа и сажевый фильтр обеспечивают сокращение уровня выбросов. 
Шильдик «BlueTEC» на задней части кузова прямо указывает на присутствие в автомобиле этой технологии, отличающейся особо бережным отношением к окружающей среде.

[1] Данные согласно директиве 80/1269/EWG в её нынешней редакции

[2] Данные получены предписанным расчётным путём (согласно регламенту [ЕС] 715/2007 в действующей редакции).

[3] Ёмкость бака для всех двигателей на серийной основе оставляет ок. 57 л, в качестве опции доступен вариант ок. 70 л.

[4] Двигатель OM651 мощностью 100 кВт на серийной основе доступен для стандартной версии автомобиля V-Класса и линии исполнения AVANTGARDE.

[5] Двигатель OM651 мощностью 120 кВт в качестве опции доступен для стандартной версии автомобиля V-Класса и линии исполнения AVANTGARDE.

[6] Оснащение автомобиля по экологическому стандарту Euro 6 Gr. I в случае модели V 250 BlueTEC является частью базовой комплектации.

Как увеличить мощность дизельного двигателя

В данном материале мы подробно рассмотрим способы увеличения мощности дизельного двигателя.

 

Увеличиваем степень сжатия

Эффективность сгорания топлива напрямую зависит от степени сжатия. Чем ниже уровень топлива, необходимый для достижения мощности, тем будет выше степень его сжатия. Высокая эффективность работы дизельного мотора, по отношению бензиновому мотору, зависит от используемой в них степени сжатия. Для дизельных двигателей показатели степени сжатия таковы – от 18:1 до 22:1. Эти достоинства реализуются в полной мере за счет того, что на дизелях отсутствует дроссельная заслонка. Допустим, мощность увеличивается до 2%, если повысить степень сжатия всего на единицу.

Стоит отметить, что повышением степени сжатия не всегда можно добиться возрастания мощности. При увеличении степени сжатия может произойти ухудшение надежности и мощности двигателя, в том случае, если показатель сжатия приближен к пределу детонации данного типа топлива. 

Система Common Rail

С 1997 года такая система используется в системах питания дизелей. Common Rail – способ впрыска в камеру сгорания топливной смеси под высоким давлением, который не зависит от оборотов или нагрузки мотора. В ранее использующейся системе ТНВД давление создавалось внутри впускного коллектора, теперь же давление создается, когда в камеру сгорания происходит впрыск топлива. Благодаря этому появилась возможность отдельно для каждого цилиндра модифицировать состав топлива и показатели сгорания. Система обеспечивает увеличение мощности до 30%. Для определенного дизельного двигателя с системой Common Rail показатели увеличения мощности зависят от давления впрыска. Показатель  давления впрыска в системах Common Rail 3-го поколения составляет примерно 2 тыс. бар. В ближайшем будущем планируется начать производство Common Rail 4-го поколения, давление впрыска которых будет составлять 2,5 тыс. бар.

Турбонаддув

Этот достаточно эффективный и популярный способ идеален, как для дизельных, так и для бензиновых двигателей. Подача топлива увеличивается за счет того, что в цилиндры подается дополнительный объем воздуха, и мощность за счет этого увеличивается. Не стоит забывать, что у бензиновых двигателей давление выхлопных газов в 1,5-2 раза ниже, чем у дизельных. Также на бензиновых двигателях менее эффективно работает турбокомпрессор, на дизелях наддув производится с самых малых оборотов и отсутствует характерный провал, в случае резкого нажатия педали тормоза – турбояма. Поэтому турбина на дизельном автомобиле — это один из самых важных узлов автомобиля, наравне с двигателем. Поэтому проводить ремонт турбины необходимо при первых признаках падения мощности или характерном «свисте» турбокомпрессора.

Так как в дизелях отсутствует дроссельная заслонка, есть возможность не использовать сложную схему управления турбиной. За счет того, что совместно с турбокомпрессором устанавливается промежуточный охладитель наддуваемого воздуха (интеркулер), улучшается наполнение цилиндров и увеличивается мощность на 15-20%. Еще одно достоинство турбонаддува на дизельных двигателях заключается в том, что при использовании в высокогорных районах мощность не уменьшается.

Чип-тюнинг

При таком способе, в результате установки  электронного корректора параметров увеличения давления наддува, продолжительности впрыска (состава топливной смеси) и момента впрыска, мощность двигателя увеличивается. В настоящее время чип-комплекты производятся по ведущим технологиям и дают возможность увеличить мощность турбодизеля до 25-35%, а расход топлива уменьшить на 10%.
Для установки таких комплектов нужны особые навыки и дополнительная доработка, так как они снабжены детальной инструкцией по установке. При этом обязательно необходимо сделать диагностику двигателя автомобиля, перед чипованием авто. Любой автовладелец, даже не имеющий никаких знаний об устройстве, не сможет без каких-либо проблем установить его самостоятельно.

Предупреждение!

Если выбранный способ не подразумевает самостоятельного использования, рекомендуем обратиться в техцентр АвтоСервисТим. Иначе, вы не достигнете желаемого результата, а затраты не оправдают себя.

• < Назад
• Вперёд >

Разберитесь со спецификациями дизельного двигателя

Ларри Йорк, президент Frontier Power Products

Обзор

Попытка провести осмысленное сравнение между типами двигателей может привести к путанице. Помимо обычного использования двух (или более) единиц измерения для каждой спецификации, часто существует несколько оценок для каждой модели двигателя. Во многих приложениях, таких как морские и генераторные установки, предлагаются специальные номинальные значения, предназначенные специально для конкретного использования.На эти специальные рейтинги обычно накладываются ограничения.

Таблица преобразования

«Метрификация» единиц измерения кажется почти всеобщей. В большинстве листов спецификаций указаны как SI, так и более старые меры SAE. Существует множество доступных таблиц преобразования, которые обеспечивают простой перевод распространенных единиц, используемых для описания технических характеристик дизельного двигателя. Хотя это письмо не предназначено для использования в качестве таблицы преобразования, несколько распространенных единиц измерения двигателя преобразуются ниже.

• л.с. × 0,746 = кВт·м (кВт·м × 1,34 = л.с.)
• фунт-фут × 1,356 = Н·м (Н·м × 0,738 = фунт-фут)
• фунт-фут × 1,38 = кг-м (кг-м × 1,233 = фунт-фут)
• 1 галлон США/час = 3,785 литра/час (1 литр/час = 0,264 галлона США/час)
• 1 британский галлон/час = 4,546 литра/час (1 литр дизельного топлива #2 весит 0,85 кг (прибл.))
• галлонов США дизельного топлива № 2 весит 7,1 фунта. (прибл.) (1 британский галлон дизельного топлива № 2 весит 8,7 фунта (прибл.))

л.с. = лошадиные силы
кВтм = киловатты (механические)
Н·м = ньютон-метр

Примечание. При любом сравнении важно использовать одни и те же основные критерии.Например, если расход топлива каждого двигателя использует один и тот же вес на единицу топлива, сравнительные характеристики будут иметь смысл.

Мощность

Несмотря на «метрификацию», дизельные двигатели часто обозначают по выходной мощности. Метрическое сравнение — киловатты (кВт). До недавнего времени в Северной Америке мощность двигателя измерялась в лошадиных силах, а электрическая мощность — в киловаттах. Это может привести к некоторой путанице, когда двигатель требуется для привода генераторной установки.Механическая выходная мощность двигателя в киловаттах (кВт·м) не учитывает потери эффективности в генераторе или, возможно, другие паразитные потери, такие как охлаждающий вентилятор, до электрической мощности генератора, измеряемой в электрических киловаттах (кВт). Киловатты (электрические) — это мощность, доступная на клеммах генератора. Как и в случае с номинальной мощностью двигателя, может быть три или более номинальной мощности генератора (непрерывный, основной и резервный) в зависимости от предполагаемого использования машины.

Существует несколько общепринятых методов оценки промышленных и судовых дизельных двигателей.Нередко можно увидеть пять разных значений выходной мощности для одной и той же модели двигателя. Рейтинги могут быть выполнены в соответствии со стандартами «DIN», «SAE» или JIS (три руководящих органа). По сути, наиболее важным фактором является предполагаемое использование двигателя. Определите, какую мощность вам нужно использовать для предполагаемого обслуживания двигателя, и попросите, чтобы мощность двигателя в л.с. или кВт/м была выражена в наиболее подходящих терминах. Все производители, которые предлагают несколько номинальных мощностей, также предлагают рекомендации по использованию двигателя при различных номинальных мощностях.

Примером этого могут служить следующие примерные кривые. Горизонтальная ось показывает скорость двигателя в оборотах в минуту (об/мин), а вертикальная ось указывает мощность как в кВтм, так и в л.с. Показаны две кривые и указаны стандарты испытаний (ISO 3046). Обычно эти кривые называются «непрерывными» (самая низкая производительность) и «прерывистыми» (верхняя кривая).

При равных или лучших условиях, чем условия испытаний для топлива, температуры окружающей среды и высоты над уровнем моря, этот двигатель обеспечит пользователю любую из показанных выходных мощностей на любой из показанных скоростей.

Наверное, нигде нельзя найти более «эластичных» номиналов, чем для быстроходных судовых двигателей. Одна из причин этого заключается в том, что использование судовых дизелей может варьироваться от полной мощности, «24/7», до очень прерывистой работы на высокоскоростных судах. Кроме того, в судовых двигателях можно использовать морскую воду для доохлаждения всасываемого воздуха с турбонаддувом, что позволяет эффективно сжигать больше топлива. Морское право, как и любое другое использование, требует от покупателя четкого указания характера использования судна.

Так почему бы не купить у данного двигателя максимальную доступную мощность? Ответ – срок службы двигателя (для получения дополнительной информации о сроке службы двигателя см. Как долго прослужит (морской) дизельный двигатель?).Двигатели имеют расчетный срок службы при заданной выходной мощности. При выборе двигателя необходимо учитывать эксплуатационный фактор применения. Например, водяные насосы могут работать с заданной выходной мощностью в течение длительных периодов времени. Это «непрерывное» приложение. Измельчитель кустов, как правило, усердно работает только в течение коротких периодов времени, пока материал проходит через лезвия. Это прерывистая работа. Есть и специальные приложения. Пожарные насосы, высокоскоростные аварийные суда и т.п. могут иметь кривые, предназначенные только для их конкретного применения.

Двигатели изначально предназначены для выполнения услуги или некоторого набора услуг. Например, «автомобильные» двигатели обычно представляют собой компактные и легкие двигатели, предназначенные для использования в транспортных средствах. В двигателе могут использоваться более легкие и менее прочные компоненты, чем в двигателе, предназначенном для использования в тяжелом оборудовании или коммерческом морском оборудовании. Автомобильные производные двигатели могут по-прежнему предлагать «непрерывную» номинальную мощность в лошадиных силах, но расчетный срок службы двигателя может быть значительно меньше, чем у более тяжелого двигателя промышленного типа.Наиболее распространенными «ключами» к долговечности являются кубический объем двигателя и число оборотов в минуту, при которых он развивает свою мощность.

В этом нет правильного или неправильного. Если приложение предназначено для транспортных средств, двигатель автомобильного типа создан для этой цели и должен обеспечивать достаточный срок службы. Если бы применение было тяжелым промышленным, двигатель автомобильного типа был бы использован неправильно и не обеспечил бы разумный срок службы.

Существуют таблицы с рекомендациями по механизмам, используемым в различных службах.Производители двигателей публикуют информацию о применении, и многие производители оборудования также предоставляют информацию о требованиях к входной мощности. Эта информация и представление о необходимом количестве часов работы помогают определить, какой двигатель «подходит» для данной работы.

Это компромисс между выходной мощностью и сроком службы двигателя. Ключом к удовлетворительному опыту работы с двигателем является определение предполагаемого использования и выбор двигателя и номинальной мощности, которые должны обеспечивать необходимое количество часов работы .

Крутящий момент и повышение крутящего момента

лошадиных сил — это скорость выполнения работы. Крутящий момент — это «вращательная сила в механизме» в соответствии со словарным определением. Эти два параметра связаны (крутящий момент фунт-фут = л.с. x 5252 / об/мин), но крутящий момент часто понимают неправильно. Поскольку существует фиксированная зависимость между л.с. (или кВт·м) и крутящим моментом, два двигателя с одинаковой мощностью при одинаковых оборотах будут иметь одинаковый крутящий момент. Однако в работе два двигателя могут вести себя совершенно по-разному. Причина этого в том, что у них может быть очень разное увеличение крутящего момента.Поэтому они по-разному реагируют на требования нагрузки.

Длина хода поршня, количество цилиндров, вращающаяся масса и другие факторы влияют на повышение крутящего момента. Более новые двигатели с электронным управлением способны создавать такие характеристики крутящего момента, которых нельзя было бы достичь при механическом управлении подачей топлива.

Кривые мощности двигателя часто также показывают кривую крутящего момента или «крутящий момент вниз». Эта кривая показывает количество крутящего момента, доступного от двигателя при приложении нагрузки, превышающей номинальный крутящий момент двигателя при рабочих оборотах.Разница в крутящем моменте при номинальном числе оборотов и максимальном или пиковом крутящем моменте называется «нарастанием крутящего момента». Обычно выражается в процентах. (Пиковый крутящий момент – номинальный крутящий момент / номинальный крутящий момент = увеличение крутящего момента X 100)

В этом случае номинальный крутящий момент составляет 477 фунто-футов. а максимальный крутящий момент составляет 657 фунт-футов. при 1200 об/мин. Увеличение крутящего момента составляет: 657 – 477 разделить на 477 = 38%.

Обратите внимание, что несмотря на наличие двух кривых мощности, непрерывной и прерывистой, показана только прерывистая кривая крутящего момента.Предположение состоит в том, что, если двигатель «сбрасывается» (уменьшается число оборотов в минуту под нагрузкой), то двигатель будет работать в соответствии со своей прерывистой номинальной кривой. Кривые крутящего момента обычно доступны для любой опубликованной номинальной мощности.

На практике все это означает, что во многих случаях двигатель с большим увеличением крутящего момента будет выполнять свою работу быстрее. Он будет казаться более мощным и отзывчивым. Эта разница будет очень заметна в приложениях, где двигатель регулярно снижает свою номинальную скорость под нагрузкой.Примерами этого являются буровая установка, поднимающая колонну штанг, дробилка, перерабатывающая пни, или погрузчик, копающий скалистый берег. Даже устройства, обычно не считающиеся чувствительными к увеличению крутящего момента, такие как генераторные установки и судовые двигатели, при некоторых условиях могут выиграть от хороших характеристик увеличения крутящего момента. (Натягивание тяжелой траловой сети, противодействие течению или запуск двигателя, например.)

Крутящий момент и повышение крутящего момента являются очень важными факторами во многих случаях применения, особенно там, где двигатель регулярно снижается с номинальной скорости из-за воздействия нагрузки.Увеличение крутящего момента позволяет двигателю работать на более высоких оборотах. под нагрузкой и тем самым быстрее выполнять свою работу. В экстремальных условиях недостаточное увеличение крутящего момента не позволит двигателю принять нагрузку, и он заглохнет.

Можно многое добавить о важности крутящего момента. «Спад» и «изохронность» управления, электронное или механическое управление и другие факторы входят в аспекты, которые следует учитывать. Опять же, если предполагаемое использование ясно, лучший вариант обычно очевиден.

Расход топлива

Не зря люди часто хотят знать, сколько топлива потребляет их двигатель. Топливо является самой большой статьей расходов в течение срока службы большинства двигателей. Казалось бы, небольшая разница в расходе топлива может обеспечить большую экономию в течение срока службы двигателя. Существуют приложения, в которых затраты на двигатель или генераторную установку можно окупить в течение относительно короткого периода времени, просто правильно подобрав размер устройства для нагрузки.

Производители двигателей публикуют топливные кривые.Эти кривые обычно считаются правильными в узких пределах с учетом определенных факторов, таких как минимальное цетановое число и приемлемые условия окружающей среды. Проверка расхода топлива обычно проводится по весу израсходованного топлива за известный период времени при известной выходной мощности. Результаты испытаний могут быть опубликованы по весу или переведены в объем.

Многие производители также публикуют данные о расходе топлива при частичной нагрузке. Это может быть очень важной информацией, так как большинство двигателей не работают все время на полной номинальной мощности.Из-за потери КПД при сгорании расход топлива при частичной нагрузке не является «линейным». То есть при 50-процентной нагрузке не будет потребляться 50 % расхода топлива при полной нагрузке. В некоторых случаях различия в показателях расхода топлива при частичной нагрузке могут быть весьма значительными при сравнении разных моделей двигателей.

Современные дизельные двигатели, особенно двигатели с электронным управлением, очень эффективны с точки зрения полезной энергии, вырабатываемой на израсходованном топливе. Тем не менее, любой двигатель должен быть правильно применен, чтобы обеспечить экономичную и надежную работу.

Единственный способ точно спрогнозировать расход топлива — это знать, какой будет нагрузка на двигатель. Правильный подбор двигателя имеет решающее значение. Слишком большая мощность для нагрузки приведет к плохой экономии топлива (и другим проблемам). Слишком низкая мощность приведет к сокращению срока службы двигателя.

Во многих приложениях можно использовать кривую расхода топлива, чтобы найти наиболее экономичный источник энергии.

---

Вот пример того, что можно найти, глядя на кривые расхода топлива.

На диаграмме «А» показана кривая мощности «тяжелого режима» для двигателя мощностью 250 л.с. @ 2200 об/мин. Диаграмма «В» иллюстрирует кривую мощности двигателя мощностью 225 л.с. (непрерывно) при 2400 об/мин.

Если бы мы хотели управлять водяным насосом мощностью 220 л.с. мы могли бы запустить двигатель «А» на скорости 1600 об/мин и выбрать водяной насос с крыльчаткой, подогнанной под эту скорость. Двигатель можно было ожидать потреблять:
– 220 л.с. x 0,32 фунта = 70,4 фунта в час или 9.86 галлонов США (37,47 литра)

Двигатель «В» должен работать при 2200 об/мин, чтобы обеспечить нам постоянную мощность 220 л.с. Его расход топлива составит:
– 220 л.с. x 0,35 фунта = 77,0 фунта/час или 10,85 галлона США (41,23 литра)

Разница в расходе топлива составляет всего 0,03 фунта на лошадиную силу в час. Однако, если бы насос работал 2500 часов в год (48 часов в неделю), экономия топлива составила бы 2475 галлонов США (9405 литров). В течение ожидаемого срока службы двигателя это представляет собой огромную экономию эксплуатационных расходов.

Продолжая наш пример с «А» и «В», можно было бы ожидать, что для производства такой же постоянной мощности при более низкой частоте вращения двигателя потребуется двигатель большего рабочего объема. Таким образом, первоначальная стоимость двигателя и его аксессуаров (радиатор или другой теплообменник, воздухоочиститель, глушитель и т. д.) будет выше. Однако при выборе двигателя следует учитывать затраты на расход топлива. Это особенно актуально для приложений, требующих длительной работы в районах, где стоимость топлива особенно высока.

Многие приложения позволяют двигателю работать в нормальных условиях на предварительно выбранных оборотах двигателя. Выбор рабочей скорости, при которой двигатель обеспечивает максимальную экономию топлива, может принести большие дивиденды.

Производительность дизельного двигателя и выбросы топлива, полученного из отработанных шин

Дхар, А. и Агарвал, А. К. Производительность, выбросы и характеристики сгорания биодизеля Каранджа в транспортном двигателе. Топливо 119 , 70–80 (2014).

КАС Статья Google Scholar

Duan, P., Jin, B., Xu, Y. & Wang, F. Совместный пиролиз микроводорослей и отходов резиновых шин в сверхкритическом этаноле. Хим. англ. J. 269 , 262–271 (2015).

КАС Статья Google Scholar

Мохтар, Н. М., Омар, Р. и Идрис, А. Микроволновый пиролиз для преобразования материалов в энергию: краткий обзор. Источники энергии, Часть A Восстановление. Утил. Окружающая среда. Эфф. 34 , 2104–2122 (2012).

КАС Статья Google Scholar

Де Марко Родригес, И. и др. . Пиролиз старых шин. Топливный процесс. Технол. 72 , 9–22 (2001).

Артикул Google Scholar

Сива М., Оненц С., Учар С. и Яник Дж.Влияние нефтесодержащих отходов на пиролиз шинного лома. Преобразователи энергии. Управление 75 , 474–481 (2013).

КАС Статья Google Scholar

Wang, W.C., Bai, C.J., Lin, C.T. & Prakash, S. Альтернативное топливо, полученное путем термического пиролиза изношенных шин и его использование в дизельном двигателе. Заяв. Терм. англ. 93 , 330–338 (2016).

КАС Статья Google Scholar

Мартинес, Дж.Д. и др. . Пиролиз изношенных шин — Обзор. Продлить. Поддерживать. Energy Rev. 23 , 179–213 (2013).

КАС Статья Google Scholar

Ани, Ф. Н. и Мэт Нор, Н. С. Быстрый пиролиз отходов резиновых шин, вызванный микроволнами. Конф. АИП. Процедура . 1440 , 834–841 (2012).

MacTiernan, H.M.A. Управление утилизированными шинами в Австралии. 10 , (2012).http://www.wastenet.net.au/Assets/Documents/Content/Information/Endorsed_Tyre_Research_Paper_20.02.13.pdf (дата обращения: ^8t h, май 2017 г.).

Перепись автотранспортных средств, Австралия. Статистическое бюро Австралии (2016 г.). Доступно по адресу: http://www.abs.gov.au/AUSSTATS/[email protected]/ProductsbyCatalogue/06D0E28CD6E66B8ACA2568A

9408?OpenDocument. (Доступ: 8 ^th мая 2017 г.).

Acevedo, B. & Barriocanal, C. Мазут от совместного пиролиза шинных отходов с углем и битумными отходами. Влияние конфигурации печи. Топливо 125 , 155–163 (2014).

КАС Google Scholar

Муруган С., Рамасвами М. К. и Нагараджан Г. Масло для пиролиза шин как альтернативное топливо для дизельных двигателей. SAE Тех. Пап . https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.03.035 (2005 г.).

Pilusa, T. J. Использование модифицированного топлива на основе шин для двигателей с воспламенением от сжатия. Управление отходами .https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.06.020 (2016 г.).

Кумаравел, С. Т., Муругасан, А. и Кумаравел, А. Пиролизное масло для шин как альтернативное топливо для дизельных двигателей – Обзор. Продлить. Поддерживать. Energy Rev. 60 , 1678–1685 (2016).

КАС Статья Google Scholar

Туду, К., Муруган, С. и Патель, С. К. Влияние смеси масла и дизельного топлива, полученной из шин, на характеристики сгорания и выбросов в двигателе с воспламенением от сжатия с внутренней реактивной геометрией поршня. Топливо 184 , 89–99 (2016).

КАС Статья Google Scholar

Муруган С., Рамасвами М. К. и Нагараджан Г. Использование пиролизного масла для шин в дизельных двигателях. Управление отходами. 28 , 2743–2749 (2008).

КАС Статья пабмед Google Scholar

Илкилич, К. и Айдин, Х. Производство топлива из старых автомобильных шин методом каталитического пиролиза и его применение в дизельном двигателе. Топливный процесс. Технол. 92 , 1129–1135 (2011).

Артикул Google Scholar

Харихаран С., Муруган С. и Нагараджан Г. Влияние диэтилового эфира на дизельный двигатель, работающий на пиролизном масле. Топливо 104 , 109–115 (2013).

КАС Статья Google Scholar

Туду К., Муруган С. и Патель С.Л. Экспериментальный анализ дизеля ВР, работающего на легкой фракции пиролизного масла. Междунар. J. Нефть, газ, угольная технология. 11 , 318–338 (2016).

Артикул Google Scholar

Афзал А., Челме-Аяла П., Эль-Дин А. Г. и Эль-Дин М. Г. Автомобильные отходы. Водная среда. Рез. 80 , 1397–1415 (2008).

КАС Статья Google Scholar

Форрест, М.Обзор мирового рынка переработки каучука. Переработка. Reuse Waste Rubber 17–18 (2014).

Qu, W. и др. . Пиролиз отработанных шин на цеолите ZSM-5 с повышенной каталитической активностью. Полим. Деград. Удар. 91 , 2389–2395 (2006).

КАС Статья Google Scholar

Мурильо Р. и др. . Применение термических процессов для повышения ценности старых шин. Топливный процесс. Технол. 87 , 143–147 (2006).

КАС Статья Google Scholar

Уильямс, П. Т. Пиролиз изношенных шин: обзор. Управление отходами. 33 , 1714–1728 (2013).

КАС Статья пабмед Google Scholar

Рамос Г., Альгуасил Ф. Х. и Лопес Ф. А. Утилизация отслуживших свой срок шин.Технологический обзор. Ред. Металл. 47 , 273–284 (2011).

КАС Статья Google Scholar

Роухани, А. и Рейни, Т. Дж. Пути утилизации шин и их использование в качестве топлива — обзор. Энергия 9 , 1–26 (2016).

Артикул Google Scholar

Чепердак Л. и др. . Автомобильные отходы. Водная среда. Рез. 78 , 1563–1584 (2006).

КАС Статья Google Scholar

Wamankar, A.K. & Murugan, S. Сгорание, характеристики и выбросы дизельного двигателя, работающего на дизельном топливе, легированном сажей. Энергетика 86 , 467–475 (2015).

КАС Статья Google Scholar

Э. Маунтджой, Д. Хастханайке, Т.Фриман. Запасы и судьба шин с истекшим сроком службы – исследование 2013–2014 годов (2015).

Шах Дж., Ян М. Р. и Мабуд Ф. Каталитическая конверсия изношенных шин в ценные углеводороды. Дж. Полим. Окружающая среда. 15 , 207–211 (2007).

КАС Статья Google Scholar

Абниса, Ф. и Ван Дауд, В. М. А. Оптимизация извлечения топлива посредством поэтапного совместного пиролиза пальмовой скорлупы и утильных шин. Преобразователи энергии. Управление 99 , 334–345 (2015).

Артикул Google Scholar

Муруган С., Рамасвами М. К. и Нагараджан Г. Оценка пиролизного масла как источника энергии для дизельных двигателей. Топливный процесс. Технол. 90 , 67–74 (2009).

КАС Статья Google Scholar

Чен Т.С., Шен Ю.Х., Ли, В.Дж., Лин, К.С. и Ван, М.В. Исследование процесса окислительной десульфурации с помощью ультразвука применительно к утилизации пиролизного масла из отработанных шин. Дж. Чистый. Произв. 18 , 1850–1858 (2010).

КАС Статья Google Scholar

Namchot, W. & Jitkarnka, S. Модернизация масла, полученного из отработанных шин в результате пиролиза отработанных шин с использованием никелевого катализатора, нанесенного на цеолит HZSM-5. Хим.англ. Транс. 45 , 775–780 (2015).

Google Scholar

Айдын, Х. и Илкилич, К. Оптимизация производства топлива из старых автомобильных покрышек путем пиролиза и сходного с дизельным топливом с помощью различных методов десульфурации. Топливо 102 , 605–612 (2012).

КАС Статья Google Scholar

Муруган С., Рамасвами М.RC & Nagarajan, G. Влияние перегонки на производительность, выбросы и сгорание дизельного двигателя с использованием дизельных смесей пиролизного масла для шин. Терм. науч. 12 , 157–167 (2008).

Артикул Google Scholar

Zhang, X., Lei, H., Chen, S. & Wu, J. Каталитический сопиролиз лигноцеллюлозной биомассы с полимерами: критический обзор. Зеленый хим. 18 , 4145–4169 (2016).

КАС Статья Google Scholar

Исаев А. И., Юшанов С. П., Ким С. Х., Левин В. Ю. Ультразвуковая девулканизация отходов резины: эксперименты и моделирование. Реол. Acta 35 , 616–630 (1996).

КАС Статья Google Scholar

Чжан Х., Ван Т., Ма Л. и Чанг Дж. Вакуумный пиролиз изношенных шин с основными добавками. Управление отходами. 28 , 2301–2310 (2008).

КАС Статья пабмед Google Scholar

Исаев А., Юшанов С. П. и Чен Дж. Ультразвуковая девулканизация. J. Appl. Полим. науч. 59 , 803–813 (1996).

КАС Статья Google Scholar

Чен, Д. Т., Перман, К. А., Ричерт, М. Э. и Ховен, Дж.Деполимеризация шин и натурального каучука с использованием сверхкритических жидкостей. Дж. Азар. Матер. 44 , 53–60 (1995).

КАС Статья Google Scholar

Park, S. & Gloyna, E.F. Статистическое исследование разжижения использованной резиновой шины в сверхкритической воде. Топливо 76 , 999–1003 (1997).

КАС Статья Google Scholar

Эпплтон, Т.Дж., Колдер Р.И., Кингман С.В., Лаундс И.С. и Рид А.Г. Микроволновая технология для энергоэффективной переработки отходов. Заяв. Энергия 81 , 85–113 (2005).

КАС Статья Google Scholar

Boxiong, S., Chunfei, W., Binbin, G., Rui, W. & Liangcai Пиролиз изношенных шин с цеолитными катализаторами USY и ZSM-5. Заяв. Катал. Б Окружающая среда. 73 , 150–157 (2007).

Артикул Google Scholar

Конеса, Дж. А. и др. . Сравнение выбросов от пиролиза и сжигания различных отходов. Дж. Анал. заявл. Пиролиз 84 , 95–102 (2009).

КАС Статья Google Scholar

Банар М., Акйылдиз В., Озкан А., Чокайгил З. и Онай О. Характеристика пиролитического масла, полученного пиролизом TDF (Tire Derived Fuel). Преобразователи энергии. Управление 62 , 22–30 (2012).

КАС Статья Google Scholar

Фриго, С., Джентили, Р., Седжиани, М. и Пуччини, М. Дизельное топливо с помощью термомеханического пиролиза изношенных шин. Международный SAE. J. Топливная смазка . 6 , (2013).

Ян, А. Л. К. и Ани, Ф. Н. Управляемый микроволновый пиролиз отходов резиновых шин. Междунар. Дж. Технол. 2 , 314–322 (2016).

Артикул Google Scholar

Зунг, Н. А., Клаевкла, Р., Вонгкасемджит, С. и Житкарнка, С. Производство легких олефинов и светлых нефтепродуктов путем каталитического пиролиза изношенных шин. Дж. Анал. заявл. Пиролиз 86 , 281–286 (2009).

КАС Статья Google Scholar

Мартинес, Дж. Д., Родригес-Фернандес, Дж., Санчес-Вальдепенас, Дж., Мурильо, Р. и Гарсия, Т. Производительность и выбросы автомобильного дизельного двигателя с использованием жидкой смеси для пиролиза шин. Топливо 115 , 490–499 (2014).

КАС Статья Google Scholar

Ваманкар, А. К. и Муруган, С. Экспериментальное исследование эмульсии сажи, воды и дизельного топлива в стационарном дизельном двигателе. Топливный процесс. Технол. 125 , 258–266 (2014).

КАС Статья Google Scholar

Муруган, С., Рамасвами, М. К. и Нагараджан, Г. Сравнительное исследование характеристик, выбросов и сгорания дизельного двигателя с прямым впрыском с использованием дистиллированных смесей масла и дизельного топлива для пиролиза шин. Топливо 87 , 2111–2121 (2008).

КАС Статья Google Scholar

Ваманкар, А. К. и Муруган, С.Дизельный двигатель с непосредственным впрыском работал на суспензии сажи-воды-дизеля при различном моменте впрыска и давлении открытия форсунки. Дж. Энергетический институт . 1–14 https://doi.org/10.1016/j.joei.2015.04.003 (2015 г.).

Сан, Дж., Катон, Дж. А. и Джейкобс, Т. Дж. Оксиды азота, выбрасываемые дизельными двигателями, работающими на биодизельном топливе. Прог. Энергетическое сгорание. науч. 36 , 677–695 (2010).

КАС Статья Google Scholar

Мюллер, К.Дж., Боеман, А.Л. и Мартин, Г.К. Экспериментальное исследование происхождения повышенных выбросов NO x при заправке тяжелого двигателя с воспламенением от сжатия соевым биодизелем. Международный SAE. J. Топливная смазка . 2 , 2009-01–1792 (2009).

Кегль, Б. Влияние биодизеля на сгорание двигателя и характеристики выбросов. Заяв. Энергия 88 , 1803–1812 (2011).

КАС Статья Google Scholar

Коч А.Б. и Абдулла М. Характеристики 4-цилиндрового дизельного двигателя, работающего на смеси шинного масла, биодизеля и дизельного топлива. Топливный процесс. Технол. 118 , 264–269 (2014).

КАС Статья Google Scholar

Мартинес, Дж. Д., Рамос, А., Армас, О., Мурильо, Р. и Гарсия, Т. Возможности использования пиролизной смеси жидкого дизельного топлива для шин в двигателе малой мощности в переходном режиме. Заяв. Энергия 130 , 437–446 (2014).

КАС Статья Google Scholar

Гиакумис, Э. Г., Ракопулос, К. Д., Димаратос, А. М. и Ракопулос, Д. С. Выбросы выхлопных газов дизельных двигателей, работающих в переходных условиях с биодизельными топливными смесями. Прог. Энергетическое сгорание. науч. 38 , 691–715 (2012).

КАС Статья Google Scholar

Айдын, Х. и Илкилыч, К.Анализ характеристик сгорания, производительности и выбросов дизельного двигателя, использующего низкосернистое топливо для шин. Топливо 143 , 373–382 (2015).

Артикул Google Scholar

Субраманиан, К. А. и Рамеш, А. Экспериментальное исследование использования водной дизельной эмульсии с воздухом, обогащенным кислородом, в дизельном двигателе с прямым впрыском. SAE Тех. Пап . 02.01.2001 , (2001).

Ваманкар А.К. и Муруган С. Характеристики сгорания, производительности и выбросов дизельного двигателя с внутренним реактивным поршнем, использующим эмульсию сажа-вода-дизель. Энергетика 91 , 1030–1037 (2015).

КАС Статья Google Scholar

Ваманкар А.К. и Муруган С. Влияние момента впрыска на дизельный двигатель, работающий на синтетической топливной смеси. Дж. Энергетический институт. 88 , 406–413 (2015).

КАС Статья Google Scholar

Ваманкар А.К., Сатапати А.К. и Муруган С. Экспериментальное исследование влияния степени сжатия, времени впрыска и давления в дизельном двигателе с непосредственным впрыском, работающем на вододизельной эмульсии сажи. Энергетика 93 , 511–520 (2015).

КАС Статья Google Scholar

Фриго, С., Седжиани М., Пуччини М. и Витоло С. Производство жидкого топлива путем пиролиза отработанных шин и его использование в дизельном двигателе. Топливо 116 , 399–408 (2014).

КАС Статья Google Scholar

Озтоп Х.Ф., Варол Ю., Алтун Ш. и Фират, М. Использование бензиноподобного топлива, полученного из отработанных автомобильных шин, в двигателе с искровым зажиганием. Источники энергии, Часть A Восстановление. Утил. Окружающая среда. Эфф. 36 , 1468–1475 (2014).

Артикул Google Scholar

Хейвуд, Дж. Б. Основы двигателя внутреннего сгорания . (Макгроу-хилл, Нью-Йорк, 1988).

Samy, S. & Zielinska, B. Производство вторичного органического аэрозоля из выбросов современных дизельных двигателей. Атмос. хим. физ. 10 , 609–625 (2010).

ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

Зелинска Б.Атмосферная трансформация дизельных выбросов. Экспл. Токсикол. Патол. 57 , 31–42 (2005).

КАС Статья пабмед Google Scholar

Ван, Дж., Ву, Ф., Сяо, Дж. и Шуай, С. Состав кислородной смеси и ее влияние на снижение выбросов твердых частиц дизельного топлива. Топливо 88 , 2037–2045 (2009 г.).

КАС Статья Google Scholar

Гилл, С.С., Цолакис, А., Эррерос, Дж. М. и Йорк, А. П. Е. Улучшение выбросов дизельных двигателей за счет использования биодизеля или кислородсодержащих компонентов смеси. Топливо 95 , 578–586 (2012).

КАС Статья Google Scholar

Рахман М.М. и др. . Выбросы частиц из биодизельного топлива с различными физическими свойствами и химическим составом. Топливо 134 , 201–208 (2014).

КАС Статья Google Scholar

Krahl, J., Bünger, J., Schröder, O., Munack, A. & Knothe, G. Выбросы выхлопных газов и воздействие твердых частиц на здоровье сельскохозяйственных тракторов, работающих на метиловом эфире рапсового масла. Дж. Ам. Нефть хим. соц. 79 , 717–724 (2002).

КАС Статья Google Scholar

ДизельНет.Циклы испытаний на выбросы: FTP-72 (UDDS). Доступно по адресу: https://www.dieselnet.com/standards/cycles/ftp72.php. (Доступ: 29 марта 2017 г.) (2013 г.).

Муруган, С. и Нагараджан, Г. Экспериментальные исследования дизельного двигателя с прямым впрыском с использованием смесей диэтилового эфира пиролизного масла для шин. Проц. ASME 2010 4-я международная конф. Энергетическая поддержка . 1–11 (2010).

Шен, Б., Ву, К., Ван, Р., Го, Б. и Лян, К. Пиролиз утильных шин с цеолитом USY. Дж. Азар.Матер. 137 , 1065–1073 (2006).

КАС Статья пабмед Google Scholar

Вихар Р., Сельяк Т., Родман Опресник С. и Катрасник Т. Характеристики сгорания пиролизного масла для шин в двигателе с воспламенением от сжатия с турбонаддувом. Топливо 150 , 226–235 (2015).

КАС Статья Google Scholar

7 способов увеличить мощность дизельного двигателя

Автомобили с дизельным двигателем значительно улучшились по сравнению с предшественниками, но вы все еще не можете избавиться от желания выжать из двигателя больше мощности.

Современные дизельные двигатели достаточно универсальны, чтобы их можно было оптимизировать для увеличения мощности и крутящего момента, не полагаясь на дорогостоящие инструменты и модификации.

Если вы хотите получить максимальную отдачу от дизельного двигателя вашего автомобиля, вот семь советов, которые мы рекомендуем:

1. График регулярных регулировок

Постоянное техническое обслуживание двигателя позволит вам обнаружить любую проблему, которая потенциально может снизить производительность двигателя и привести к дорогостоящему ремонту в будущем.

Дизельные двигатели

работают при гораздо более высоком давлении, чем бензиновые аналоги, поэтому регулярный осмотр и ремонт имеют решающее значение для предотвращения износа.

2. Инвестиции в модернизацию воздухозаборника

Если вы приобретете дополнительные деньги, холодный воздухозаборник или комплект для притока воздуха значительно увеличат мощность двигателя.

Эти усовершенствования обеспечивают подачу в двигатель большего количества воздуха, обогащенного кислородом, что делает его более эффективным при сжигании топлива. Это приводит к увеличению мощности и экономии топлива.

3. Приобретите турбокомпрессор

Если в вашем автомобиле его еще нет, турбокомпрессор также может значительно повысить производительность.

Турбина нагнетает в двигатель больше воздуха, создавая сжатый поток, который легче сгорает вместе с топливом. Двигатель со стандартным турбокомпрессором обеспечивает в три раза больший поток воздуха, а турбокомпрессоры с улучшенными характеристиками могут увеличить эту цифру до пяти раз.

4. Переход на высокопроизводительные форсунки

Модернизация топливных форсунок с улучшенными характеристиками также может увеличить выходную мощность.Это может даже увеличить пробег дизельного двигателя.

Правильная регулировка форсунок должна привести к увеличению мощности на 50-100 л.с. с помощью набора форсунок со специальными характеристиками. Если вы не можете позволить себе высокопроизводительные форсунки, переход на новый комплект дизельных форсунок все равно приведет к значительному увеличению мощности двигателя.

Эксперты рекомендуют менять форсунки каждые 36 месяцев или 45 000 миль, в зависимости от того, что наступит раньше.

5. Перепрограммировать ECM

Модуль управления двигателем или ECM отвечает за управление работой двигателя с помощью системы параметров двигателя, таких как соотношение воздух-топливо и максимальное число оборотов в минуту.

Профессиональный механик может быстро изменить эти параметры, например, чтобы увеличить максимальную мощность двигателя и крутящий момент до оптимального уровня.

6. Обновление выхлопа

Если вы планируете инвестировать в модернизацию впускной системы вашего автомобиля, подумайте также об улучшении выхлопной системы.

Детали выхлопной системы

имеют большой диаметр и меньше изгибов, что позволяет более эффективно перемещать и рассеивать выхлопные газы.Это приводит к более плавному ускорению, снижению шума двигателя и значительному увеличению расхода топлива.

7. Рассмотрите возможность использования добавок

Присадки к дизельному топливу бывают разных форм, но все эти компоненты выполняют одну и ту же функцию — улучшают характеристики вашего автомобиля различными способами.

Например, очистители дизельных топливных форсунок

могут помочь предотвратить засорение, а антифриз обеспечивает бесперебойную работу двигателя в холодных погодных условиях.Однако сверьтесь с руководством по обслуживанию, чтобы определить, подходит ли та или иная добавка для вашей поездки.

Для получения дополнительной информации или предложения по этим обновлениям позвоните Тейлору Дизелю сегодня.

Эволюция удельной мощности дизельного двигателя  

Контекст 1

… мощность впервые превысила 40 кВт/л в 1997 году, когда Fiat и Mercedes представили технологию Common Rail, которая уже вошла в историю. С тех пор темпы роста производительности даже ускорились, что подробно видно на рис. 1.Эволюция удельной мощности дизельного двигателя …

Контекст 2

… соответственно представляют коэффициенты использования давления наддува и захваченного воздуха. На рисунке 10 такие данные в зависимости от среднего эффективного давления в тормозной системе (bmep) для всех условий испытаний при 4000 об/мин представлены в виде графиков рассеяния. Пунктирная линия указывает значение bmep (35 бар), соответствующее плотности мощности 100 кВт/л. …

Контекст 3

… в виде точечных диаграмм. Пунктирная линия указывает значение bmep (35 бар), соответствующее плотности мощности 100 кВт/л.Можно заметить, что для плотности мощности ≥ 100 кВт/л требуется более 115 мбар избыточного давления на бар bmep и 4,3 кг/ч на кВт/л. Более того, данные указывают на снижение использования воздуха по мере увеличения p-boost и m-air. Рис. 10: p-boost/bmep в зависимости от плотности тормозной мощности (a) и массового расхода воздуха (m-air)/тормозной мощности в зависимости от плотности тормозной мощности (b) для всех условий испытаний при 4000 …

Контекст 4

… важным параметром, влияющим на характеристики сгорания, является топливно-воздушная смесь.График (а) на рисунке 11 иллюстрирует взаимосвязь между λ и температурой отработавших газов. При увеличении максимального Т-обн двигатель способен работать при более низкой лямбде и лучше использовать захваченную воздушную массу. …

Контекст 5

… достигнутые значения isfc согласуются с данными, представленными Lamping et al. в работе [4], где значения isfc около 220 г/кВт·ч были найдены в КЭД, работающем при 110 кВт/л и 4800 об/мин (это значение isfc характерно для дизелей HSDI на номинальной мощности).График (d) на рисунке 11 показывает, что при реализации p-rail ≥ 2750 бар могут быть достигнуты еще более высокие характеристики. Действительно, график (d) показывает значения bsfc для удельной мощности ≥ 100 кВт/л в основном в диапазоне 230÷250 г/кВтч (около 195÷215 г/кВтч в пересчете на isfc при допущении механического КПД около 0,85), для p- rail ≥ 2500 бар, в то время как более высокие значения bsfc обычно связаны со значениями p-rail 2000 бар. …

Контекст 6

… в данном случае высокая скорость потока форсунки позволила увеличить скорость горения во время фазы горения, контролируемой смешением.Более подробно, на Рисунке 13 показана скорость тепловыделения (HRR) испытания при 100 кВт/л с p-boost 3,5 бар, pfp 200 бар, p-rail 2500 бар и T-exh 870 °C. На том же рисунке для удобства также отображено значение HRR, приведенное в [3] для p-rail 1800 и 2500 бар. …

Контекст 7

… чтобы определить надлежащие условия работы двигателя, способные достичь ≥ 100 кВт/л в установленных пределах дыма, EOI и O 2 , exh , три карты удельной мощности в качестве функции p-rail и T-exh для уровней p-boost 3.5 и 4 бар абс., ​​а уровни pfp 180 и 200 бар представлены на рисунке 14. Кривая удельной мощности 100 кВт/л обозначена красной сплошной тонкой линией на трех графиках. …

Контекст 8

… Значения T-exh позволяют достичь целевого значения мощности с соблюдением вышеупомянутых границ. При более высоких удельных мощностях (увеличенном количестве впрыскиваемого топлива) из-за большей продолжительности впрыска и более низкого λ оба предела по EOI и приближаются, таким образом определяя контурную пунктирную линию в верхней части графика (b), где 103÷104 кВт /л.Рис. 14: Карты удельной мощности в зависимости от p-rail и T-exh для трех комбинаций p-boost и pfp при частоте вращения двигателя 4000 об/мин. Указана кривая удельной мощности 100 кВт/л. Области, обведенные пунктирной синей ломаной линией, показывают рабочие условия, при которых пределы EOI и O 2 , exh составляют …

Контекст 9

… продемонстрировали возможность достижения целевой удельной мощности 100 кВт/ l в пределах заданных допустимых рабочих условий, включая EOI и O 2 , exh , стоит взглянуть на соответствующую кривую HRR.Таким образом, HRR соответствует испытательному условию в середине пунктирной области на графике (b), характеризуемом p-нагнетанием = 3,5 бар абс., ​​T-exh = 870°C, p-напр. = 2750 бар, pfp = 200 бар. представлен на рис. 15. График HHR на рис. 15 показывает, что при использовании сопла с HF = 960 см3/мин и граничных условиях, указанных на графике, можно достичь удельной мощности 102 кВт/л при 4000 об/мин. с EOI при 30° ок. …

Контекст 10

… HRR, соответствующий испытательному условию в середине пунктирной области на графике (b), характеризуется p-повышением = 3.5 бар абс., ​​T-выд. = 870°C, p-rail = 2750 бар, pfp = 200 бар показано на рис. 15. График HHR на рис. 15 показывает, что при использовании сопла с HF = 960 см3/мин и граничных условиях как показано на графике, можно достичь удельной мощности 102 кВт/л при 4000 об/мин с EOI при 30° ок. После верхней мертвой точки (ВМТ) продолжительность горения в пересчете на МДТ 10÷90% ок. около 35°, a O 2 , exh 3,4% и дымовое число 1,37 FSN. …

Контекст 11

… уже сообщалось в разделе «План испытаний», испытания при 4500 об/мин проводились с теми же граничными условиями. На следующем рисунке 16 показано сравнение удельной мощности двигателя и требуемого p-наддува на bmep между двумя скоростями вращения двигателя 4000 и 4500 об/мин при одинаковых граничных условиях. Для краткости анализируется только это сравнение, поскольку в других тестах наблюдалась та же тенденция. …

Преимущества дизельной энергетической системы 

При покупке новой системы питания для вашего бизнеса вы обнаружите, что сегодня на рынке доступно множество вариантов.Хотя выбрать марку или модель достаточно сложно, самое важное решение, которое вам придется принять, — это источник топлива, используемый для работы генератора. Большинство промышленных предприятий выбирают систему питания на природном газе или дизельном топливе. Хотя природный газ, безусловно, имеет явные преимущества, у дизельной энергетической системы есть и ключевые преимущества.

Топливная экономичность

Поскольку цены на топливо продолжают колебаться, многие владельцы бизнеса беспокоятся о своих расходах, особенно если учесть, что вам, возможно, придется поддерживать работу генератора в течение нескольких часов без остановки во время отключения электроэнергии.Имейте в виду, что дизельное топливо имеет гораздо более высокую плотность энергии, чем газ, а это означает, что генератор будет работать дольше с дизельным топливом, чем с тем же объемом газа, и при почти незначительном увеличении цены. Например, дизельный генератор мощностью 120 кВт обеспечивает эффективность использования топлива от 10,9 до 32,1 литров в час. Это намного лучше, чем то, что предлагают бензиновые двигатели. Вот почему дизельные двигатели являются очевидным выбором для тяжелонагруженного оборудования, такого как промышленные электрогенераторы.

Простота обслуживания

Дизельные генераторы

— отличный вариант для занятых профессионалов, поскольку они чрезвычайно просты в обслуживании.Это связано с тем, что для их включения требуется меньше компонентов. В отличие от бензиновых двигателей, в которых используется искровое зажигание, в дизельных двигателях используется компрессия. Воздух обычно всасывается в двигатель и подвергается сильному сжатию, в результате чего топливо нагревается и воспламеняется. С дизельным двигателем вам не нужно менять свечи зажигания или ремонтировать карбюратор. Одним компонентом в машине меньше — на один потенциальный ремонт меньше. В зависимости от модели дизельный агрегат может работать до 30 000 часов, прежде чем потребуется какое-либо серьезное техническое обслуживание.

Еще один важный момент, на который следует обратить внимание, это то, что дизельные двигатели работают с меньшим числом оборотов в минуту, чем бензиновые двигатели. Они делают это без ущерба для выходной мощности. Меньшее количество оборотов в минуту снижает общий износ, связанный с частой и продолжительной работой генератора.

Высокая долговечность

Дизельные двигатели

рассчитаны на то, чтобы выдерживать большой износ на промышленных площадках. Дизельное топливо обладает самосмазывающимися свойствами, которые в значительной степени способствуют долговечности генератора.Однако, как и бензиновые двигатели, им требуется дополнительная смазка для поддержания их эффективности с течением времени.

Наличие меньшего количества компонентов, чем у бензинового двигателя, еще больше снижает вероятность поломки. Также полезно отметить, что дизельные двигатели рассчитаны на очень высокие температуры, поэтому риск перегрева невелик, если система обслуживается надлежащим образом. Простота двигателя и конструкция делают дизельные генераторы более прочными и надежными в эксплуатации.

Бесперебойное питание

Благодаря своей долговечности дизель-генераторы могут бесперебойно работать в течение длительного периода времени.Это приводит к непрерывному электроснабжению даже после отключения электроэнергии, которое длится несколько часов. Вы сможете поддерживать работоспособность всех важных систем, не беспокоясь о высоких расходах на топливо. Без генератора ваш бизнес может понести значительные финансовые потери из-за спада производства. Отключение может длиться несколько дней, поэтому лучше подготовиться, купив дизельную систему, на которую можно положиться в случае непредвиденных обстоятельств.

Безопасно хранить

Дизельное топливо безопаснее хранить, чем бензин, поскольку оно не так легко воспламеняется.Однако он все еще легко воспламеняется, поэтому с ним следует обращаться осторожно. Топливо следует хранить вдали от любых источников тепла на случай разлива. При правильном хранении вы можете ожидать, что ваше дизельное топливо сохранит свои качества дольше, чем бензин.

Увеличенный срок службы

Известно, что дизельные двигатели обычно служат дольше, чем аналогичные бензиновые двигатели. При надлежащем обслуживании ваш дизельный генератор может прослужить десятилетие, а то и два или три десятилетия! Если вы хорошо о нем заботитесь, вы можете свести к минимуму риск дорогостоящего ремонта или необходимости замены вашей системы намного раньше, чем ожидалось.

Высокая мощность

Дизельные двигатели

часто используются в промышленных условиях, поскольку они способны без проблем справляться с огромными силовыми нагрузками. Когда электричество отключится, вам не придется выбирать, что включить. Имея генератор нужного размера, вы можете поддерживать работоспособность всего важного электрического оборудования в случае отключения электроэнергии.

Есть ли недостатки у владения дизельной системой?

Несмотря на то, что преимущества очевидны, у дизельных генераторов есть и недостатки, о которых следует знать перед покупкой.Вот основные недостатки владения дизельной силовой установкой.

Высокая начальная стоимость

Дизельные генераторы, как правило, стоят дороже, чем их газовые аналоги. Однако эта стоимость часто перевешивается тем фактом, что системы требуют меньшего обслуживания и меньше ремонтируются, если за ними правильно ухаживают.

Чрезмерный шум

Известно, что дизельные агрегаты

более шумные, чем другие типы энергосистем. Однако есть способы минимизировать шум на месте, например, установить вокруг системы шумопоглощающий кожух.Это гарантирует, что вы сможете воспользоваться преимуществами дизельного генератора, не беспокоясь о том, что он будет издавать слишком много шума и отвлекать ваших сотрудников.

Повышенные выбросы

Дизельные двигатели выделяют углекислый газ и другие токсичные загрязнители, которые способствуют глобальному потеплению. Если вы покупаете дизельный генератор и чрезмерно беспокоитесь о его влиянии на окружающую среду, вам следует рассмотреть все различные способы снижения углеродного следа, например, сократить потребление энергии.

Ваш влиятельный партнер в Калифорнии

Дизельные генераторы

доступны в различных размерах и спецификациях для коммерческих и промышленных предприятий. Выбор подходящего генератора для вашего объекта будет зависеть главным образом от потребностей вашей компании, бюджета и индивидуальных предпочтений. Если вы ищете дизельный генератор в Калифорнии, компетентные представители Valley Power Systems готовы рассмотреть ваши варианты. Свяжитесь с нами сегодня чтобы начать.

Не забудьте подписаться на нас в Facebook и Linkedin, чтобы получать дополнительные обновления, или свяжитесь с нашим офисом для получения дополнительной информации.

№ 1336: Большие дизельные двигатели

Сегодня новое поколение дизельных двигателей борется со старым метафора. Колледж Университета Хьюстона Engineering представляет серию о машинах которые заставляют нашу цивилизацию работать, а людей чья изобретательность создала их.

Термическая эффективность электростанция является мерой, которая достигает прямо в ваш бумажник.Когда горит электростанция, скажем, уголь или нефть, тепловой КПД составляет долю химическая энергия топлива, которое достигает электрический генератор.

Большая угольная паровая электростанция хорошо справляется с достичь сорокапроцентной эффективности. Еще больше капитала расходы купят причудливые комбинированные циклы с КПД достигает пятидесяти процентов.Годами это было так хорошо, как мы получаем, и то только в огромные заводы, производящие сотни мегаватт. Ваш автомобиль может достигать только 20 или 25 процентов эффективности, и то только в оптимальных условиях.

Теперь этот 50-процентный барьер наконец преодолен неожиданным соперником: сегодня огромный 68-мегаваттный Дизельные двигатели достигают КПД более пятидесяти процентов.Вы можете купить один двигатель достаточно большой, чтобы обслуживать 40 000 домохозяйств. И все же появились дизели. будучи ранними вариантами облегченного внутреннего двигатель внутреннего сгорания.

Мы должны были увидеть большие размеры давным-давно. В виде уже через двадцать лет после получения патента Рудольфа Дизеля в 1892 г. Появились дизели мощностью от 3000 до 4000 лошадиных сил. маленькие корабли.Но пар продолжал обеспечивать высокую мощность, необходимая для быстроходных военных кораблей и лайнеров.

Поэтому мы упустили из виду, насколько хорошо подходят дизельные двигатели. заключались в том, чтобы играть большими, медленными, высокоэффективная роль стационарной электростанции. Мы использовали как бензиновые, так и дизельные двигатели для замены транспорт. Дизельные двигатели начинались с вытеснения пара на небольших пароходах.Затем они заменили старые паровозы. Автомобильная промышленность имеет также использовали дизельные двигатели время от времени. Может быть, ты один из немногих, кто водит автомобиль с дизельным двигателем сегодня.

Сам Дизель построил свои первые двигатели на заводе в Германии. Машиненфабрик Аугсбург-Нюрнберг (или ЧЕЛОВЕК). Сегодня та же компания (сейчас MAN B&W) делает самый большой из этих новых двигателей.Один из их двенадцатицилиндровые установки имеют длину 80 футов, а его высота составляет 46 футов. Он весит более двух тысяч тонн, а его большой коленчатый вал вращается со скоростью 100 об/мин. Двигатель вашего автомобиля, вращающийся со скоростью 3000 об/мин, подобен оса рядом с этим слоном.

Когда внутреннее сгорание появилось более века назад это сформировало новую метафору легкости и скорость.Это произвело революцию в транспорте. Это сделало Полет с двигателем возможен и породил автомобилей и мотоциклов. Я когда-то построил модель самолеты с бензиновыми и дизельными двигателями который весил скудные унции.

Внутреннее сгорание рассталось с большим паром электростанции, которые начали электрифицировать города в 1880-е годы.Вот почему эти огромные новые дизельные двигатели растения — сюрприз. Они не радикальные, но они нарушают метафору легкости, которая внутреннего сгорания заявлено в самом начале. Как только любой метафора укореняется, почти невозможно побег. Но эти новые монстры убегают от него. Они на цыпочках возвращаются через метафорическую линию это отделило их от основного производства электроэнергии на век.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета. где нас интересует, как изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

---

Благодарю коллег UH Mechanical Инженерный отдел за их советы, в конкретно Н.Шамсундар, предложивший тему. Я также должен выразить особую благодарность отставному инженеру Эдварду. С. С. Моррисону за исправление черновика эпизода.

Goldingham, AH, Diesel Engines , Лондон: Спон и Чемберлин, 1927 г.

   Для полноразмерного изображения нажмите миниатюра
Из Дизельных двигателей , 1927

A MAN 4400-л.с., двухтактный дизельный двигатель, вид со стороны выше.Этот огромный двигатель доставил только одну пятнадцатую мощность сегодняшних действительно больших Дизелей

От Дизелей , 1927

Двигатели нашей изобретательности Copyright © 1988-1998 Джон Х. Линхард.

---

Предыдущий Эпизод | Поиск эпизодов | Индекс | Главная | Далее Эпизод

дизельный двигатель | РадМакс Технологии

RadMax

^® Дизельный двигатель

Дизельный двигатель RadMax представляет собой двигатель внутреннего сгорания на основе роторной конструкции RadMax.Из-за геометрии камеры сгорания и требуемой степени сжатия от 14: 1 до 20: 1 в нем обычно используется от 10 до 12 лопастей, создавая от 20 до 24 актов сгорания за оборот двигателя. При скорости холостого хода около 300 об/мин и нормальной рабочей скорости от 1200 до 2000 об/мин получается двигатель с высоким крутящим моментом, плавным ходом, легким весом и низким уровнем шума. Текущий испытываемый прототип имеет диаметр примерно 16 дюймов и длину 32 дюйма. Ожидается, что максимальная мощность на валу составит от 350 до 375 лошадиных сил.Конструкция двигателя внутреннего сгорания RadMax легко масштабируется, и предусмотрены дизельные двигатели мощностью 5000 л.с. и более.

Как и бензиновые двигатели, дизельные двигатели должны смешивать воздух и топливо в горючую смесь. Дизельные двигатели обычно смешивают топливо и воздух непосредственно в камере сгорания за счет использования форсунок высокого давления и нагрузки на двигатель. Скорость двигателя зависит от количества подаваемого топлива. Более высокая степень сжатия дизельного двигателя приводит к большему тепловому КПД.Однако, несмотря на то, что более высокие степени сжатия обеспечивают самовоспламенение и лучшую тепловую эффективность, повышенные давления и нагрузки требуют, чтобы дизельные двигатели были более прочными и жесткими, чем сопоставимые бензиновые двигатели. При одинаковом рабочем объеме дизельный двигатель обычно имеет меньшую мощность, но больший крутящий момент, чем бензиновый двигатель, и имеет лучшую экономию топлива.

Как и обычные двигатели внутреннего сгорания поршневого типа, в дизельном двигателе RadMax реализован 4-тактный цикл Отто.Однако роторный дизельный двигатель RadMax работает совершенно по-другому. В обычном поршневом двигателе один и тот же объем пространства (объем цилиндра) попеременно содержит четыре различных такта цикла Отто: впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Двигатель RadMax выполняет те же четыре такта, но каждый из них происходит в своей части корпуса. Это похоже на наличие отдельного цилиндра для каждого из четырех рабочих мест, когда поршень непрерывно перемещается от одной функции хода к другой.

В дизельном двигателе RadMax давление в каждой камере изменяется по мере того, как соседние осевые лопатки выдвигаются или втягиваются. Приводимые в движение ротором, концы лопастей следуют по поверхностям кулачков, которые напоминают синусоидальную волну. Этот путь уникален, так что при каждом обороте ротора объемы камер попеременно расширяются и сужаются. Процесс повторяется в каждой из камер с каждой стороны ротора. Ротор RadMax непрерывно вращается в одном направлении, а не резко меняет направление, как поршни в поршневых двигателях.Поскольку верхняя и нижняя поверхности ротора сдвинуты по фазе на 90 градусов, RadMax всегда сбалансирован и демонстрирует минимальную вибрацию.

Для каждой конкретной камеры (см. анимацию) наружный воздух (от белого до темно-синего) втягивается в камеру между двумя лопастями через впускное отверстие (ВПУСК) и сжимается (СЖАТИЕ) до более высокого давления и температуры (от синего до желтого и красного). ). Чуть выше верхней мертвой точки впрыскивается топливо (ИНЖЕКЦИОННОЕ ОТВЕРСТИЕ), и возникающее в результате высокое давление и температура продуктов сгорания толкают ведущую лопатку вперед в направлении вращения ротора.По мере того как лопасти движутся вперед, газы сгорания расширяются (МОЩНОСТЬ) до более низкой температуры и давления (от красного до темно-серого), создавая крутящий момент. Израсходованные газы выпускаются (от темно-серого до белого) через выпускное отверстие, и цикл повторяется. В дизельном двигателе RadMax можно получить больше энергии от расширяющихся газов, чем от поршневого двигателя, за счет включения в конструкцию двигателя увеличенного объема расширения.

Благодаря высокой частоте зажигания, основанной на многократном сгорании за один оборот (определяется количеством лопастей), а затем удвоенной двумя кулачками (по одному с каждой стороны двигателя), двигатель внутреннего сгорания RadMax может генерировать более 1 л.с. на фунт веса.Это примерно на 600% больше, чем у дизельного поршневого двигателя с сопоставимой мощностью и весом.

Благодаря высокому крутящему моменту и соотношению мощности к весу дизельный двигатель RadMax хорошо подходит в качестве основного двигателя для авиации, морского транспорта, автомобилей и грузовиков, гибридных транспортных средств и различных приложений по производству электроэнергии.