Dizel nima? Dizel dvigatelning ishlash printsipi, qurilmasi va texnik xususiyatlari

2024 Muallif: Erin Ralphs | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-19 19:58

Dizel dvigatellari yengil avtomobillarda juda keng tarqalgan. Ko'pgina modellarda dvigatel oralig'ida kamida bitta variant mavjud. Va bu yuk mashinalari, avtobuslar va qurilish texnikasini hisobga olmagan holda, ular hamma joyda ishlatiladi. Keyinchalik, dizel dvigatel nima ekanligini, dizayni, ishlash printsipi va xususiyatlarini ko'rib chiqamiz.

Tanrif

Bu qurilma pistonli ichki yonuv dvigateli boʻlib, uning ishlashi isitish yoki siqilish natijasida atomlashtirilgan yoqilgʻining oʻz-oʻzidan yonishiga asoslangan.

Dizayn xususiyatlari

Benzinli dvigatel dizel dvigatel bilan bir xil tuzilish elementlariga ega. Bir butun sifatida ishlash sxemasi ham shunga o'xshash. Farqi havo-yonilg'i aralashmasining hosil bo'lishi va uning yonishi jarayonlarida yotadi. Bundan tashqari, dizel dvigatellari ko'proq bardoshli qismlardir. Buning sababi benzinli dvigatellarning siqilish nisbati taxminan ikki barobar (9-11ga nisbatan 19-24).

Tasnifi

Yonish kamerasining dizayniga ko'ra, dizel dvigatellari alohida yonish kamerasi va to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiyali variantlarga bo'lingan.

BirinchisidaBunday holda, yonish kamerasi silindrdan ajratiladi va unga kanal orqali ulanadi. Siqilganida, vorteks tipidagi kameraga kiradigan havo burishadi, bu aralashmaning shakllanishi va o'z-o'zidan yonishini yaxshilaydi, u erda boshlanadi va asosiy kamerada davom etadi. Bu turdagi dizel dvigatellari avvalroq yengil avtomobillarda keng tarqalgan edi, chunki ular quyida muhokama qilingan variantlardan pastroq shovqin darajasi va katta aylanish diapazoni bilan ajralib turardi.

To'g'ridan-to'g'ri in'ektsiyali dizel dvigatellarida yonish kamerasi pistonda joylashgan va yoqilg'i porshenli bo'shliqqa etkazib beriladi. Ushbu dizayn dastlab past tezlikda ishlaydigan yuqori hajmli dvigatellarda ishlatilgan. Ular shovqin va tebranishning yuqori darajasi va kam yoqilg'i sarfi bilan ajralib turardi. Keyinchalik, elektron boshqariladigan yuqori bosimli yonilg'i nasoslarining paydo bo'lishi va yonish jarayonini optimallashtirish bilan dizaynerlar 4500 rpm gacha bo'lgan diapazonda barqaror ishlashga erishdilar. Bundan tashqari, samaradorlikni oshirish, shovqin va tebranish darajasini pasaytirish. Ishning qattiqligini kamaytirish bo'yicha chora-tadbirlar orasida ko'p bosqichli oldindan in'ektsiya mavjud. Shu tufayli so‘nggi yigirma yil ichida ushbu turdagi dvigatellar keng tarqaldi.

Ishlash printsipiga ko'ra dizel dvigatellari to'rt taktli va ikki taktli, shuningdek, benzinli dvigatellarga bo'linadi. Ularning xususiyatlari quyida muhokama qilinadi.

Foydalanish printsipi

Dizel dvigatel nima ekanligini va uning funktsional xususiyatlarini nima aniqlashini tushunish uchun ishlash printsipini hisobga olish kerak. Porshenli ichki yonuv dvigatellarining yuqoridagi tasnifi krank milining burilish burchagi kattaligi bilan ajralib turadigan ish sikliga kiritilgan zarbalar soniga asoslanadi.

Shuning uchun toʻrt taktli dvigatellarning ish sikli 4 fazani oʻz ichiga oladi.

• Qabul qilish. Krank mili 0 dan 180 ° gacha aylanganda paydo bo'ladi. Bunday holda, havo 345-355 ° da ochiq kirish valfi orqali silindrga o'tadi. Shu bilan birga, krank milining 10-15 ° ga aylanishida, egzoz valfi ochiladi, bu bir-birining ustiga chiqish deb ataladi.
• Siqish. 180-360° yuqoriga harakatlanuvchi piston havoni 16-25 marta siqadi (siqish nisbati) va kirish klapan strok boshida (190-210° da) yopiladi.
• Ishchi zarba, kengaytma. 360-540° da uchraydi. Qon tomirining boshida, piston eng yuqori o'lik nuqtaga yetguncha, yoqilg'i issiq havoga yuboriladi va yonadi. Bu dizel dvigatellarining o'ziga xos xususiyati bo'lib, ularni benzinli dvigatellardan ajratib turadi, bu erda ateşleme avj oladi. Olingan yonish mahsulotlari pistonni pastga suradi. Bunday holda, yoqilg'ining yonish vaqti uni nozul bilan etkazib berish vaqtiga teng bo'ladi va ish zarbasi davomiyligidan ortiq davom etmaydi. Ya'ni, ish jarayonida gaz bosimi doimiy bo'lib, buning natijasida dizel dvigatellari ko'proq momentni rivojlantiradi. Shuningdek, bunday motorlarning muhim xususiyati silindrda ortiqcha havo bilan ta'minlash zaruratidir, chunki olov yonish kamerasining kichik qismini egallaydi. Ya'ni, havo-yonilg'i aralashmasining nisbati boshqacha.
• Chiqarish. Krank milining 540-720° aylanishida egzoz valfi ochiq va piston chiqindi gazlarni siqib chiqarish uchun yuqoriga ko'tariladi.

Ikki zarbli sikl qisqargan fazalar va tsilindrdagi gaz almashinuvining yagona jarayoni (tozalash) zarbaning oxiri va siqilish boshlanishi o'rtasida sodir bo'lishi bilan tavsiflanadi. Piston pastga tushganda, yonish mahsulotlari egzoz klapanlari yoki derazalar (silindr devorida) orqali chiqariladi. Keyinchalik toza havo kirishi uchun kirish oynalari ochiladi. Piston ko'tarilganda, barcha oynalar yopiladi va siqilish boshlanadi. TDC ga yetguncha yoqilg'i yuboriladi va yondiriladi, kengayish boshlanadi.

Ajratish kamerasini tozalash qiyinligi sababli, ikki taktli dvigatellar faqat to'g'ridan-to'g'ri in'ektsiya bilan mavjud.

Bunday dvigatellarning unumdorligi to'rt taktli turdagi dizel dvigatelining ishlashidan 1,6-1,7 baravar yuqori. Uning o'sishi ishchi zarbalarni ikki baravar tez-tez amalga oshirish bilan ta'minlanadi, lekin ularning kichik o'lchamlari va puflanishi tufayli qisman kamayadi. Ikki zarbli zarbalar soni tufayli tezlikni oshirishning iloji bo'lmasa, ikki zarbali sikl ayniqsa dolzarbdir.

Ushbu dvigatellarning asosiy muammosi uning qisqa muddati tufayli tozalashdir, uni zarbani qisqartirish orqali samaradorlikni pasaytirmasdan qoplab bo'lmaydi. Bundan tashqari, chiqindi va toza havoni ajratish mumkin emas, buning natijasida ikkinchisining bir qismi chiqindi gazlar bilan chiqariladi. Ushbu muammoni oldindan egzoz oynalarini ta'minlash orqali hal qilish mumkin. Bunday holda, gazlar tozalashdan oldin chiqarila boshlaydi va chiqish joyi yopilgandan so'ng, silindr toza havo bilan to'ldiriladi.

Bundan tashqari, qachonbitta silindrdan foydalangan holda oynalarni ochish / yopish sinxronizmida qiyinchiliklar mavjud, shuning uchun har bir silindrda bir xil tekislikda harakatlanadigan ikkita piston mavjud bo'lgan dvigatellar (PDP) mavjud. Ulardan biri suv chiqarishni boshqaradi, ikkinchisi egzozni boshqaradi.

Ishga tushirish mexanizmiga ko'ra, tozalash tirqishli (deraza) va klapanli tirqishlarga bo'linadi. Birinchi holda, derazalar kirish va chiqish teshiklari bo'lib xizmat qiladi. Ikkinchi variant ularni qabul qilish portlari sifatida ishlatishni o'z ichiga oladi va silindr boshidagi valf chiqish vazifasini bajaradi.

Odatda ikki zarbali dizellar kemalar, teplovozlar, tanklar kabi ogʻir transport vositalarida qoʻllaniladi.

Yoqilg'i tizimi

Dizel dvigatellarining yonilg'i jihozlari benzinli dvigatellarga qaraganda ancha murakkab. Bu vaqt, miqdor va bosim bo'yicha yoqilg'i ta'minotining aniqligiga yuqori talablar bilan bog'liq. Yoqilg'i tizimining asosiy komponentlari - in'ektsion nasos, injektorlar, filtr.

Kompyuter tomonidan boshqariladigan yonilgʻi taʼminoti tizimi (Common-Rail) keng qoʻllaniladi. U ikkita zarbada uni chayqaladi. Ulardan birinchisi kichik bo'lib, yonish kamerasidagi haroratni oshirishga xizmat qiladi (oldindan in'ektsiya), bu shovqin va tebranishlarni kamaytiradi. Bundan tashqari, bu tizim past tezlikda aylanish momentini 25 foizga oshiradi, yoqilg‘i sarfini 20 foizga va chiqindi gazlardagi kuyikish miqdorini kamaytiradi.

Turbo zaryadlash

Turbinalar dizel dvigatellarida keng qo'llaniladi. Bu chiqindi gazlar bosimining yuqori (1,5-2) marta oshishi bilan bog'liq, buturbinani aylantiring, bu esa pastroq aylanish tezligini oshirish orqali turbo kechikishning oldini oladi.

Sovuq boshlash

Dizel past haroratlarda ishlamasligi haqida koʻplab sharhlarni topishingiz mumkin. Sovuq sharoitda bunday motorlarni ishga tushirishning qiyinligi, bu ko'proq energiya talab qilishi bilan bog'liq. Jarayonni engillashtirish uchun ular oldindan isitgich bilan jihozlangan. Ushbu qurilma yonish kameralariga o'rnatilgan shamlar bilan ifodalanadi, ular kontaktni yoqilganda, ulardagi havoni isitadi va sovuq dvigatelning barqarorligini ta'minlash uchun ishga tushirilgandan keyin yana 15-25 soniya davomida ishlaydi. Buning yordamida dizel dvigatellari -30 … -25 ° S haroratda ishga tushiriladi.

Xizmat xususiyatlari

Ishlashda chidamlilikni ta'minlash uchun siz dizel dvigatel nima ekanligini va uni qanday saqlashni bilishingiz kerak. Ko'rib chiqilayotgan dvigatellarning benzinli dvigatellar bilan solishtirganda nisbatan past tarqalishi, boshqa narsalar qatori, yanada murakkab texnik xizmat ko'rsatish bilan izohlanadi.

Bu birinchi navbatda yuqori murakkablikdagi yoqilg'i tizimiga tegishli. Shu sababli, dizel dvigatellari yoqilg'i tarkibidagi suv va mexanik zarralar miqdoriga o'ta sezgir va uni ta'mirlash bir xil darajadagi benzinga qaraganda, umuman dvigatel kabi qimmatroqdir.

Turbinaga kelsak, dvigatel moyining sifatiga ham yuqori talablar qo'yiladi. Uning resursi odatda 150 ming km, narxi esa yuqori.

Har qanday holatda ham dizel dvigatellar moyini benzinli dvigatellarga qaraganda tez-tez almashtirish kerak (Yevropa standartlariga muvofiq 2 marta).

Huddi shundaydizel past haroratlarda ishga tushmasa, bu dvigatellarda sovuq ishga tushirish muammolari borligini ta'kidladi. Ba'zi hollarda, bu noto'g'ri yoqilg'idan foydalanish natijasida yuzaga keladi (mavsumga qarab, bunday dvigatellarda turli navlar qo'llaniladi, chunki yozda yoqilg'i past haroratlarda muzlaydi).

Umumiylik

Bundan tashqari, koʻpchilik dizel dvigatellarining past quvvat va ish tezligi diapazoni, yuqori shovqin va tebranish darajalari kabi fazilatlarini yoqtirmaydi.

Benzinli dvigatel odatda unumdorligi, jumladan litr hajmi bo'yicha shunga o'xshash dizel dvigatelidan ustun turadi. Ko'rib chiqilayotgan turdagi dvigatel bir vaqtning o'zida yuqori va hatto moment egri chizig'iga ega. Ko'proq momentni ta'minlaydigan yuqori siqish nisbati kuchli qismlardan foydalanishga majbur qiladi. Ular og'irroq bo'lgani uchun quvvat kamayadi. Bundan tashqari, bu dvigatelning massasiga va shuning uchun avtomobilga ta'sir qiladi.

Ishlash tezligining kichik diapazoni yoqilg'ining uzoqroq yonishi bilan bog'liq, buning natijasida u yuqori tezlikda yonib ketishga vaqt topa olmaydi.

Shovqin va tebranish darajasining oshishi olov paytida silindrdagi bosimning keskin oshishiga olib keladi.

Dizel dvigatellarining asosiy afzalliklari yuqori tortishish, samaradorlik va atrof-muhitga zarar etkazish hisoblanadi.

Traktsiya, ya'ni past tezlikda yuqori moment, yoqilg'ining AOK qilinganda yonishi bilan izohlanadi. Bu koʻproq sezgirlikni taʼminlaydi va quvvatdan unumli foydalanishni osonlashtiradi.

Iqtisodiyot ikkalasi tomonidan boshqariladikam iste'mol va dizel yoqilg'isining arzonligi. Bundan tashqari, past darajadagi og'ir moylardan foydalanish mumkin, chunki u uchuvchanlik uchun qat'iy talablar yo'qligi sababli. Va yoqilg'i qanchalik og'ir bo'lsa, dvigatelning samaradorligi shunchalik yuqori bo'ladi. Nihoyat, dizellar benzinli dvigatellar bilan solishtirganda va yuqori siqish nisbati bilan solishtirganda yog'siz aralashmalarda ishlaydi. Ikkinchisi chiqindi gazlar bilan kamroq issiqlik yo'qotilishini, ya'ni yuqori samaradorlikni ta'minlaydi. Bularning barchasi yoqilg'i sarfini kamaytiradi. Shu tufayli dizel 30-40% kamroq sarflaydi.

Dizel dvigatellarining ekologik tozaligi ularning chiqindi gazlarida uglerod oksidi miqdori kamligi bilan izohlanadi. Bunga murakkab tozalash tizimlarini qo'llash orqali erishiladi, buning natijasida benzinli dvigatel endi dizel dvigatel bilan bir xil ekologik standartlarga javob beradi. Bu turdagi dvigatel avvallari bu borada benzindan ancha past edi.

Ilova

Dizel dvigatel nima ekanligi va uning xususiyatlaridan ma'lum bo'lganidek, bunday motorlar past aylanishlarda yuqori tortish kerak bo'lgan holatlar uchun eng mos keladi. Shuning uchun ular deyarli barcha avtobuslar, yuk mashinalari va qurilish texnikasi bilan jihozlangan. Xususiy transport vositalariga kelsak, ular orasida bunday parametrlar SUVlar uchun eng muhim hisoblanadi. Yuqori samaradorlik tufayli shahar modellari ham ushbu motorlar bilan jihozlangan. Bundan tashqari, ular bunday sharoitda boshqarish uchun qulayroqdir. Buni dizel sinov drayvlari tasdiqlaydi.