Пристрій і принцип роботи дизельного двигуна + Відео

Якщо в кількох словах описати принцип роботи дизельного двигуна, то можна сказати, що він багато в чому залежить від тиску, створюваного в камері згоряння. Відмінностей від бензинових моторів не дуже багато: і блок, і ГБЦ, і форсунки, які чимось схожі з тими, які використовуються в інжекторної системи уприскування. Єдина істотна відмінність – паливо-повітряна суміш запалюється не від іскри, що проскакує між електродами свічки, а від колосального стиснення повітря, яке нагріває і запалює дизпаливо. Так як в циліндрах дуже високий тиск, то клапани повинні витримувати великі навантаження. Застосовують дизельні двигуни в більшості своїй на вантажівках, але нерідко можна зустріти і легковика, що працюють на дизпаливі.

Зміст

  • 1 Як працює двигун на дизпаливі
  • 2 Які типи дизельних моторів існують
  • 3 Основні вузли паливної системи
    • 3.1 Паливний насос високого тиску
    • 3.2 Паливний фільтр
    • 3.3 Паливні форсунки
  • 4 Передпусковий підігрів і турбіна
  • 5 Замість висновку

Як працює двигун на дизпаливі

Пристрій і принцип роботи дизельного двигуна + Відео

Займання палива в дизельному двигуні

В основі дизельного мотора лежить компресійна займання палива. Причому солярка, потрапляючи в камеру згоряння, з’єднується з нагрітим повітрям. Ось і різниця в освіті суміші від бензинового двигуна – солярка і повітря в камери згоряння надходять незалежно, змішуються безпосередньо перед запалюванням. Спочатку надходить деяка кількість повітря. Коли він стискається, починається його нагрівання (приблизно до 800 градусів). Паливо поступає в циліндр під тиском від 10 до 30 МПа. Після цього вона запалюється. При роботі виникає немало шуму, а рівень вібрацій досить високий. З такого простого ознакою легко відрізнити автомобіль з дизельним мотором. До речі, в його конструкції свічки все-таки є, от тільки призначення у них зовсім інше. Вони не запалюють суміш, а прогрівають камери згоряння, щоб взимку простіше було завести двигун. Вони так і називаються – свічки розжарювання.

Існують як двох-, так і чотиритактні дизельні двигуни. Останні застосовуються на більшості автомобілів і працюють у такому режимі:

  • Такт впуску.
  • Відбувається стиснення повітря і впорскування палива.
  • Вибух горючої суміші, поршень переміщується вниз, здійснюючи робочий хід.
  • Проводиться випуск відпрацьованих газів, початок першого такту.
  • Пристрій і принцип роботи дизельного двигуна + Відео

    Свічки накалу дизельного двигуна

    До деяких пір дизпаливо мало низьку вартість, тому економія для власників дизельних машин була істотна. Але ось капітальний ремонт, наприклад, обходиться набагато дорожче, на відміну від бензинового мотора. Та й пристрій дизельного двигуна для більшої частини автомобілістів малознакомо.

    Які типи дизельних моторів існують

    Якщо провести поділ по конструкції, то можна виділити лише три види:

  • Двигуни, які мають розділену камеру згоряння. Суть проста – паливо-повітряна суміш надходить не відразу в камеру згоряння. Спочатку вона потрапляє в окремий відсік, званий вихровою камерою. Ця камера розташована в ГБЦ. Між камерою згорання і цим відсіком розташовується невеликий канал. Саме в камері вихрової повітря здатний стиснутися до великого тиску. Отже, його нагрівання виявиться сильнішим і займання палива поліпшується. У цьому ж відсіку відбувається початкове займання палива. Потім процес плавно переходить вже в основну камеру згоряння.
  • З камерою згоряння, не розділеною на відсіки. Такі мотори мають максимальний рівень шуму, зате споживають менше палива. У поршні є невеликі поглиблення, в які потрапляє паливна суміш. Запалюється вона безпосередньо над поршнем, після чого сила вибуху штовхає його вниз.
  • Предкамерные ДВС мають в своїй конструкції вставну форкамеру. Від неї до основної камері згоряння йде кілька тонких каналів. Велика частина характеристик дизельного двигуна такого типу (рівень шуму, ресурс, токсичність, витрата палива, створювані вібрації, потужність) залежать від числа каналів, їх товщини і форми.
  • Пристрій і принцип роботи дизельного двигуна + Відео

    Форсунки дизельного двигуна

    Основні вузли паливної системи

    Можна сказати, що паливна система – це основа дизельного мотора. Вона подає під заздалегідь встановленим тиском паливо в камеру згоряння. Причому необхідно строго певну кількість солярки і повітря. Основні елементи системи:

  • ПНВТ (паливний насос високого тиску).
  • Паливний фільтр.
  • Форсунки.
  • Розглянемо пристрій паливної системи дизельного двигуна більш докладно.

    Паливний насос високого тиску

    На автомобілях, які сьогодні можна зустріти на дорогах, в основному, встановлені насоси наступних типів:

  • Розподільні.
  • Плунжерні (рядні).
  • Функція насоса полягає в тому, щоб забрати з бака паливо і передати його до форсунок. Причому залежить його робота від багатьох параметрів, серед яких тиск повітря в турбіні, кількість обертів колінчастого валу і іншого. Головне відміну від насосів, встановлених на прості бензинові автомобілі полягає в тому, що насосу дизельного двигуна необхідно створити набагато більший тиск палива, щоб воно все-таки могло бути впрыснуто безпосередньо в камеру згоряння, в якої і так вже знаходиться повітря під високим тиском.

    Пристрій і принцип роботи дизельного двигуна + Відео

    Паливний насос високого тиску дизельного двигуна

    Паливний фільтр

    Для кожного мотора передбачений свій, незамінний, тип фільтра. Як видно з назви, він необхідний для очищення солярки, що надходить з бака. Їм будуть затримані будь-які, навіть самі дрібні частинки. Також він видаляє з системи надлишки повітря і вологи.

    Паливні форсунки

    Насос високого тиску має міцний зв’язок з форсунками. Саме від цих двох елементів залежить, чи вчасно надійде паливо в камеру згоряння (а воно має бути розпорошене в момент знаходження поршня у верхній мертвій точці). У конструкції сучасного дизельного двигуна використовують наступні типи форсунок:

  • Многодырчатые.
  • Мають шрифтовый розподільник.
  • Розподільник форсунок відповідає за форму факела, щоб паливо рівномірно надходила в камеру згоряння і його займання відбувалося найбільш ефективно.

    Передпусковий підігрів і турбіна

    Пристрій і принцип роботи дизельного двигуна + Відео

    Турбіна дизельного двигуна

    Система холодного пуску необхідна для прогріву безпосередньо перед запуском двигуна. Як уже згадувалося, в камері згоряння знаходяться свічки, які працюють за типом паяльника – у них розташована спіраль, під дією електричного струму вона нагрівається до дев’ятисот градусів. Все повітря, що надходить у камеру згоряння, теж нагрівається. Така система спрацьовує безпосередньо перед початком запуску і вимикається через чверть хвилини після того, як двигун завівся. У процесі роботи вона не бере участь. Завдяки цій системі в сильні морози простіше завести двигун (якщо тільки солярка в баку і паливопроводі не придбає желеподібний вид).

    А ось система турбонаддува може значно збільшити потужність, що виробляється двигуном. За рахунок неї відбувається нагнітання великої кількості повітря. У результаті цього процес згоряння палива значно поліпшується. Щоб повітря надходило під тиском при будь-якому режимі роботи, встановлюється спеціальний турбонагнітач. Розглянемо в загальних рисах пристрій турбіни дизельного двигуна. Турбіна — представляє із себе дві крильчатки, розташована на валу зі сталі. Причому одна з крильчаток знаходиться у випускному колекторі і розкручується випускними газами. При цьому вал починає передавати обертальний рух другої крильчатці, що знаходиться вже у впускному колекторі. З її допомогою створюється додатковий тиск повітря у впускному тракті. Система турбонаддува укладена в чавунний корпус. Як і всі агрегати двигуна корпус схильний до зносу. Обертів крильчатки дуже високі, саме з цієї причини і відбувається руйнування. Корпус турбіни має форму равлики, тому в ній відбувається складний рух газового потоку, що приводить в рух весь механізм наддуву. При виготовленні турбіни вкрай важливі точне лиття і підгонка всіх деталей.

    Замість висновку

    Спори про недоліки та переваги дизельних двигунів звучать з моменту їх появи. Не можна однозначно сказати, що саме дизельний мотор є правильним вибором. Вибрати чи ні автомобіль з дизельним мотором — рішення, як і раніше, кожен приймає сам. Тому необхідно знати, як працює дизельний двигун при різних навантаженнях і в певному кліматі.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: