Модерният дизелов двигател е ефективно устройство с висока ефективност. Ако по-рано дизелови двигатели бяха инсталирани на селскостопански машини (трактори, комбайни и др.), Сега обикновените градски автомобили са оборудвани с тях. Разбира се, някои хора свързват дизела с черен дим от изпускателната тръба. От известно време беше, но сега изпускателната система е модернизирана и на практика няма такива неприятни последици. Нека разгледаме двутактовите дизели и техните характеристики.
Някоя обща информация
Основната характеристика на дизеловия двигател е неговата повишена ефективност. Това се дължи до голяма степен на горивото, което е с 15% по-ефективно. Ако погледнете горивото на молекулярно ниво, тук виждаме дълга верига от въглероди. Поради това ефективността на изхода на дизеловото гориво е малко по-висока от тази на бензина.
Принципът на действие на класическия дизелДвигателят се състои в преобразуване на възвратно-постъпателните движения на коляновия механизъм (KShM) в механична работа. Основната разлика от двигателя с вътрешно горене, работещ на бензин, се крие в начина, по който се приготвя и запалва горивно-въздушната смес.
При дизелов двигател сместа се образува директно в горивната камера. Съответно при максимално налягане сместа се запалва. Дали това е добро или лошо, ще разберем малко по-късно, но сега нека разгледаме най-интересното.
Двутактов дизелов двигател
Този тип двигатели в момента имат малко разпространение, като ротационен бутален двигател. Състои се от газова турбина, която е необходима за преобразуване на топлинната енергия в механична, и компресор. Принципът на действие на последния е да се увеличи мощността чрез увеличаване на налягането. В резултат на това разходът на гориво е намален.
Цилиндрите в двигателя са един срещу друг в хоризонтално положение. Всъщност защо двутактовите двигатели са наречени така? Това се дължи на факта, че цилиндрите работят само за един оборот на коляновия вал. Тоест се оказва два цикъла.
Работният цикъл на двутактов дизел е както следва. Когато буталото се спусне до най-ниската си точка, цилиндърът се пълни с въздух. В определен момент от време изпускателният клапан се отваря и газовете излизат през него. В същото време въздухът навлиза в цилиндрите през долните прозорци.
Принципът на работа на двутактов дизелов двигател
Забележимофактът, че в такива двигатели с вътрешно горене се използват два вида продухване: прозорец и клапан-слот. Когато прозорците на цилиндрите се използват за всмукване и изпускане, това е прозоречна система. Ако изходът се регулира чрез специален клапан в цилиндъра, а входът през прозорците, тогава системата клапан-слот. Този метод на прочистване и почистване е най-оптималният. Това се дължи на факта, че не целият въздух остава в цилиндъра. Част от него надхвърля двигателя. Така наречената система за еднократно почистване осигурява оптимално отстраняване на продуктите от горенето от цилиндрите.
Двутактов дизелов двигател може да работи доста дълго време. Това се дължи на по-малкото механично действие вътре в цилиндъра. Така буталото започва своето движение от долната мъртва точка. По това време всмукателният клапан и прозорците са затворени. Следователно процесът на компресиране започва. Дюзата е разположена в горната мъртва точка. Горивото се запалва от горещ въздух. Когато буталото се движи надолу, продуктът от горенето се разширява.
Прочистване на отвора на клапана
Значително увеличение на ефективността на двигателя може да се постигне само когато въздухът тече по оста на цилиндъра. Ако при първите двутактови двигатели беше използвано пръстеновидно продухване, което не даде правилния резултат, тогава в бъдеще се използваше само отвор за клапан. Благодарение на тази система беше възможно да се сведе до минимум обемът на неиздуханите зони в цилиндъра. Системата позволи на изпускателния клапан да се затвори малко по-рано. Този подход значително намалява загубата на нов заряд и подобрява усилването. Днес продухването чрез клапани се използва на кораби и военнитехника.
Двутактови предимства
Първият такъв двигател беше представен на света едновременно с класическия дизелов 4-тактов ICE. Сравнително наскоро се появиха 2-тактови бензинови двигатели. Основната характеристика е ниското тегло. Тук можем да говорим за намаляване на теглото с 40-50% спрямо класически дизелов двигател с турбина. Доста важна характеристика за съвременната кола, когато разработчиците се опитват да намалят теглото на автомобила колкото е възможно повече.
Друго предимство е, че двутактовият дизелов двигател е малко по-прост от своя аналог. По-малкото части правят поддръжката донякъде по-лесна и по-евтина. Въпреки че последното може да се спори, защото не всеки се е сблъсквал с този тип двигател. Такъв захранващ блок може да бъде реконструиран и ремонтиран с минимален брой инструменти. Всъщност това е опростена версия на двигателя с вътрешно горене. В допълнение, наличието на компресор ви позволява значително да спестите гориво. Приблизително 40-50% от дизеловото гориво се спестява благодарение на двутактовия дизайн. Разбира се, всички двигатели имат своите плюсове и минуси. В някои случаи недостатъците са по-важни, тъй като ограничават широкото използване.
За слабостите
Отново, ако изброите всички недостатъци в списък, тогава ще ви дойде на ум ротационен двигател с вътрешно горене. Факт е, че тук си струва да се подчертаят следните недостатъци:
- високи разходи за поддръжка;
- липса на резервни части;
- висока цена за двигателя.
Първата точка се дължи на липсата на сервизи, където да са готови да поемат ремонта на двутактов дизелов двигател. Това е съвсем естествено и логично, тъй като не много производители произвеждат масово подобни двигатели, още по-малко ги инсталират на автомобили. В обикновен сервиз такъв захранващ блок, ако го направят, ще бъде скъп.
Но обикновено третият минус настъпва веднага - няма необходими резервни части. По-точно са, но само по поръчка. Можете да ги чакате месец или повече. Ако в големите градове ще бъде възможно да се ремонтира такъв двигател с вътрешно горене и да се намерят резервни части, тогава в пустошта това е малко вероятно да се направи. Това са плюсовете и минусите на този дизел. Е, сега нека разгледаме още няколко важни подробности.
Малко за системата за смазване
Както вече разбрахме, този дизел има своите силни и слаби страни. Изключително важен детайл е системата за смазване. Той е отговорен за ефективната работа на триещите се части и тяхното охлаждане, отмиване на въглеродните отлагания. Всеки отдавна знае, че за тези цели се използва двигателно масло, препоръчано от производителя. В нашия случай всичко е абсолютно същото.
Бих искал да кажа няколко думи за консумацията на смазочна течност. Не очаквайте спестявания тук. Това се дължи на добавянето на смазка директно към горивото, за да се гарантира нормалната работа на триещите се части. Съвсем логично е, че ще се изразходва много бързо и ще трябва да се попълва редовно. Освен това, лекото маслено гладуване може много бързо да унищожи двутактовите дизелови двигатели. Понепоне с порядък по-рано от конвенционалните бензинови двигатели с вътрешно горене. Следователно системата за смазване е по-скоро слаба, отколкото силна и това не бива да се забравя.
За екологичността
През последните години инженерите непрекъснато се опитват да намалят количеството вредни вещества, отделяни от изпускателната система в атмосферата. Въпросът за екологията е доста остър. Ако екологичните стандарти отдавна са въведени в европейските страни, тогава в Русия всичко е много по-лошо. Що се отнася до дизеловите двигатели като цяло, те използват специални филтри за твърди частици и масла с ниско съдържание на пепел от доста дълго време, които значително намаляват вредните емисии в атмосферата.
В нашия случай се казваше, че маслото гори в камерата. Това вече е голям недостатък от екологична гледна точка. Освен това част от горивно-въздушната смес не се запалва и избухва. Всичко това, заедно с изпускателната система, причинява сериозни щети на атмосферата. Следователно двутактовите дизелови двигатели са най-подходящи за използване във военно оборудване и авиация.
Авиационен дизел
Тези видове двигатели са широко използвани в летателната техника. Най-често се използва на леки самолети. Висока мощност с малки размери - станаха определящи фактори при избора на силови агрегати за самолети. В допълнение, наличието на налягане и липсата на запалване играе само за по-добро. Работата на двигателя с вътрешно горене спира с подаването на смес гориво-въздух.
Заслужава да се отбележи, че двутактовият морски дизелов двигател не се страхува от паданетемператури. Освен това често голяма слана е допълнително охлаждане на двигателя с вътрешно горене, което е много добро. Всичко това, заедно с използването на сравнително евтино гориво, прави този дизел изключително популярен. Вярно е, че разпространението е ограничено от сложността на инсталиране и поддръжка на компресора. Освен това към горивото трябва да се добави смазка, а това също не е евтино. Като цяло, това е отличен вариант за авиацията, поради горните фактори.
Повишено термично натоварване
Прегледахме основните характеристики на този мотор. Например, сега знаете колко тежи двигателят и какви са неговите силни и слаби страни. Но бих искал да разгледам още няколко конструктивни характеристики на захранващия блок. По-специално ще говорим за охладителната система. Факт е, че двутактовият дизелов двигател е по-топлинно натоварен от 4-тактовия. Това се дължи на повишената честота на буталото. Оказва се, че температурата в камерата се повишава значително. За намаляването му е необходимо ефективно охлаждане. Ако говорим за авиация, тогава всичко е ясно. Високите скорости и насрещните въздушни потоци си вършат работата. Същото важи и за работа при тежки студове, когато ниските температури на околната среда са само плюс.
В други случаи е необходимо течно охлаждане. Обикновено това е класическа система. Единственото нещо, на което си струва да се обърне внимание, е изправността на всички системи. Прегряването, дори моментално, може да причини заглушаване или други проблеми. Във всеки случай възможността за такъв резултат е необходимаизключва.
Дизелов ресурс
Планираният ресурс на този мотор заслужава специално внимание. Факт е, че самият дизелов двигател е по-малко жизнеспособен от бензиновия агрегат. Това се дължи на използването на вид гориво. Оставя въглеродни отлагания в горивната камера и инжекторите. Всичко това значително намалява експлоатационния живот. Що се отнася до двутактовите дизелови двигатели, много зависи от условията на работа и навременната поддръжка. Ако маслото се смени навреме и двигателят не прегрее, тогава може да работи 200 000 километра. При бронираните превозни средства ресурсът е много по-малък и възлиза на около 100 000 километра.
Важни подробности
Модерният двутактов дизел се характеризира с усъвършенствана горивна система. Моторът работи тихо и гладко. Но не винаги е било така. Механичната инжекционна помпа имаше свои собствени характеристики. По-специално, отделна линия отиваше към всяка дюза. Въпреки че този подход имаше слабости, той беше известен със своята надеждност и висока поддръжка. По-късно инжекционните помпи бяха подобрени и станаха много по-сложни. Появи се системата Common Rail. В горивната релса на такъв план се поддържаше налягане от около 2 хиляди килограма на квадратен сантиметър. Инжекторите станаха по-чувствителни към качеството на горивото. Лошото гориво доведе до бързата им повреда.
Обобщаване
По принцип двутактовите дизели ще се развиват и подобряват. Както и ротационните бутални двигатели с вътрешно горене, те се считат за недовършени. Въпреки това, в близко бъдещете ще заемат своята ниша в автомобилната индустрия. Вече днес те се използват в авиацията и на големи промишлени и военни кораби. Това е надежден и сравнително непретенциозен двигател, който при правилна поддръжка ще работи правилно. В същото време той не е без проблеми. Например въпросът за охлаждането и смазването е остър. Още по-важен е въпросът за екологията. Необходима е сложна система за филтриране за постигане на екологични стандарти. Поради тази проста причина, масово производство, използването на такива двигатели на всички видове автомобили е трудно и все още не е възможно. Но подобряването на системата за третиране на отработените газове може да реши този проблем и да доведе до факта, че двутактовите двигатели ще бъдат широко използвани.
