МакФерди - электростанции - продажа и сервис
МакФерди - электростанции - продажа и сервис
МакФерди - электростанции и генераторы - продажа и сервис
Главный недостаток – более низкая производительность в сравнении с бензиновыми двигателями эквивалентного объема. Один из способов решения этой проблемы состоит в простом увеличении размера двигателя, что часто приводит к существенному росту его веса. Некоторые производители устанавливают на дизельные двигатели системы турбонаддува, увеличивая их производительность.
Дизельный двигатель существенно отличается от бензинового хотя, у них одинаковые основные компоненты и они работают в 4-тактном цикле. Основное отличие в том, как воспламеняется топливо, и том, как регулируется частота вращения.
В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь воспламеняется при помощи искры, в дизельном же – только за счет сжатия воздуха. Типичная степень сжатия для дизельного двигателя равняется 20:1, для бензинового – 9:1. В дизельном двигателе сжатие настолько большое, что воздух разогревается до температуры, достаточно высокой для воспламенения топлива, то есть отпадает необходимость в искре.
Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается. После этого поршень под воздействием энергии, полученной от коленчатого вала, движется к верхней части цилиндра, сжимая воздух примерно до 20-й части его объема. После достижения поршнем верхнего положения, дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания. Температура, получаемая при сжатии, моментально воспламеняет смесь топлива и воздуха, заставляя ее расширяться, что толкает поршень вниз и приводит к повороту коленвала. Когда поршень движется обратно, открывается выхлопной клапан, направляя отработанные газы в систему выхлопа.
Основные компоненты дизельного двигателя выглядят так же, как у бензинового, и выполняют те же функции. В то же врем элементы дизельного двигателя должны быть намного более прочными, учитывая намного более высокие нагрузки, которым они подвергаются. Стенки блока цилиндров, как правило, более толстые, у них больше ребер жесткости, обеспечивающих дополнительную прочность и поглощающих нагрузки. Помимо прочности, блок такой конструкции способен более эффективно снижать уровень шума.
Поршни, шатуны, коленвалы и крышки подшипника также должны быть более прочными в сравнении с бензиновыми двигателями, а конструкция головки цилиндра значительно отличается ввиду наличия топливной форсунки и другой формы камеры сгорания и вихревой камеры.
Для плавной и эффективной работы любого двигателя внутреннего сгорания необходимо корректное смешивание топлива и воздуха. Проблемы с созданием смеси особенно актуальны для дизельных двигателей, в которых топливо и воздух попадают в камеру сгорания в разное время и должны смешиваться внутри цилиндров.
Существует два вида впрыска – прямой и непрямой. Традиционно используется непрямой впрыск, поскольку это самый простой способ создать завихрения, помогающие струе топлива смешиваться со сжатым воздухом в камере сгорания. В двигателях с непрямым впрыском присутствует небольшая спиральная вихрекамера (также называемая предкамерой), в которую топливо впрыскивается до того, как оно попадает в основную камеру сгорания. В предкамере создаются завихрения топлива, позволяющие ему лучше смешиваться с воздухом в камере сгорания. В двигателях с прямым впрыском топлива нет вихрекамеры, и топливо попадает напрямую в камеру сгорания. По этой причине необходимо тщательно продумывать дизайн головки поршня для создания завихрений топлива.
Для предварительного прогрева головки цилиндра и блока двигателя перед холодным запуском в дизельных двигателях используются свечи накаливания. Они выглядят как небольшие короткие свечи зажигания и соединены с электросетью. При включении энергии элементы внутри двигателя нагреваются с быстрой скоростью.
Дизельные двигатели не являются задросселированными в отличие от бензиновых, поэтому количество всасываемого воздуха всегда остается одинаковым. Частота вращения регулируется только за счет изменения количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания – чем больше топлива, тем сильнее сжатие и тем больше мощность. При отключении дизельного двигателя прекращается подача топлива на топливный насос. Дизельные двигатели выключаются быстрее бензиновых, что связано с намного более высокой степенью сжатия топлива.
Как и бензиновые, дизельные двигатели включаются при помощи электромотора, который инициирует цикл сжатия-сгорания. В то же время при холодном запуске дизельным двигателям включиться сложнее просто потому, что сжатия воздуха недостаточно для достижения температуры, необходимой для воспламенения топлива. Для решения этой проблемы и используются свечи накаливания.
Топливо, используемое в дизельных двигателях, значительно отличается от бензина. Оно немного менее очищенное, что превращает его в более тяжелую, вязкую и летучую жидкость. В холодную погоду дизельное топливо может начать загустевать или даже затвердевать. Это связано с тем, что оно способно поглощать частицы воды, которая подвержена замерзанию. Частицы воды из атмосферы попадают в топливо любого вида, а в дизельном топливе проблем не возникает при доле воды в 50-60 частей на миллион, что эквивалентно кружке воды на 38 литров топлива. Любое замерзание или парафинизация топлива способно блокировать топливопровод и систему впрыска, мешая работе двигателя. Поэтому зимой иногда можно видеть водителей, прогревающих топливную систему своего автомобиля паяльной лампой.
Основное преимущество дизельных двигателей перед бензиновыми заключается в низких эксплуатационных затратах. Это связано с более эффективным потреблением топлива, обусловленным увеличенной степенью его сжатия. Межсервисные интервалы также часто увеличиваются, но у многих дизельных двигателей необходимо менять масло чаще, чем у бензиновых.
