Mūsdienu dīzeļdzinējs ir efektīva ierīce ar augstu efektivitāti. Ja agrāk dīzeļdzinēji tika uzstādīti uz lauksaimniecības tehnikas (traktoriem, kombainiem utt.), tad tagad ar tiem ir aprīkoti parastie pilsētas auto. Protams, dažiem cilvēkiem dīzeļdegviela asociējas ar melniem dūmiem no izplūdes caurules. Kādu laiku tā bija, bet tagad izplūdes sistēma ir modernizēta, un praktiski nav tādu nepatīkamu seku. Apskatīsim divtaktu dīzeļus un to īpašības.
Vispārīga informācija
Dīzeļdzinēja galvenā iezīme ir tā paaugstinātā efektivitāte. Tas lielā mērā ir saistīts ar degvielu, kas ir par 15% efektīvāka. Ja paskatās uz degvielu molekulārā līmenī, šeit mēs redzam garu oglekļa ķēdi. Pateicoties tam, dīzeļdegvielas izlaides efektivitāte ir nedaudz augstāka nekā benzīna.
Klasiskā dīzeļa darbības principsMotors sastāv no kloķa mehānisma (KShM) virzuļu kustību pārvēršanas mehāniskā darbā. Galvenā atšķirība no iekšdedzes dzinēja, kas darbojas ar benzīnu, ir veids, kā tiek sagatavots un aizdedzināts degvielas un gaisa maisījums.
Dīzeļdzinējā maisījums veidojas tieši sadegšanas kamerā. Attiecīgi pie maksimālā spiediena maisījums aizdegas. Vai tas ir labi vai slikti, mēs to sapratīsim nedaudz vēlāk, bet tagad apskatīsim interesantāko.
Divtaktu dīzeļdzinējs
Šim motora tipam pašlaik ir mazs izkliedes līmenis, piemēram, rotācijas virzuļdzinējam. Tas sastāv no gāzes turbīnas, kas nepieciešama siltumenerģijas pārvēršanai mehāniskajā enerģijā, un kompresora. Pēdējā darbības princips ir palielināt jaudu, palielinot spiedienu. Tā rezultātā samazinās degvielas patēriņš.
Cilindri dzinējā atrodas viens otram pretī horizontālā stāvoklī. Patiesībā, kāpēc divtaktu dzinēji ir tik nosaukti? Tas ir saistīts ar faktu, ka cilindri darbojas tikai vienā kloķvārpstas apgriezienā. Tas nozīmē, ka izrādās divi cikli.
Divtaktu dīzeļa darba cikls ir šāds. Kad virzulis nolaižas līdz zemākajam punktam, cilindrs ir piepildīts ar gaisu. Noteiktā brīdī atveras izplūdes vārsts un caur to izplūst gāzes. Tajā pašā laikā gaiss iekļūst cilindros caur apakšējiem logiem.
Divtaktu dīzeļdzinēja darbības princips
Pamanāmsfakts, ka šādos iekšdedzes dzinējos tiek izmantoti divu veidu attīrīšanas veidi: logs un vārsta sprauga. Ja cilindru logus izmanto ieplūdei un izplūdei, šī ir logu sistēma. Ja izplūde tiek regulēta caur īpašu vārstu cilindrā, bet ieplūde caur logiem, tad vārstu-slotu sistēma. Šī attīrīšanas un tīrīšanas metode ir visoptimālākā. Tas ir saistīts ar faktu, ka ne viss gaiss paliek cilindrā. Daļa no tā pārsniedz motoru. Tā sauktā vienreizējās tīrīšanas sistēma nodrošina optimālu sadegšanas produktu izvadīšanu no cilindriem.
Divtaktu dīzeļdzinējs var darboties diezgan ilgu laiku. Tas ir saistīts ar mazāku mehānisko darbību cilindra iekšpusē. Tātad virzulis sāk kustību no apakšējā mirušā centra. Šajā laikā ieplūdes vārsts un logi ir aizvērti. Tāpēc sākas saspiešanas process. Sprausla atrodas augšējā nāves centrā. Degviela tiek aizdedzināta ar karstu gaisu. Kad virzulis virzās uz leju, sadegšanas produkts izplešas.
Vārsta slota iztīrīšana
Ievērojamu dzinēja efektivitātes pieaugumu var panākt tikai tad, ja gaiss plūst gar cilindra asi. Ja pirmajiem divtaktu motoriem tika izmantota gredzenveida attīrīšana, kas nedeva pareizu rezultātu, tad turpmāk tika izmantota tikai vārsta sprauga. Pateicoties šai sistēmai, bija iespējams līdz minimumam samazināt nepūsto vietu tilpumu cilindrā. Sistēma ļāva izplūdes vārstam aizvērties nedaudz agrāk. Šī pieeja ievērojami samazināja svaigas uzlādes zudumu un uzlaboja pastiprinājumu. Mūsdienās tīrīšana ar vārstu spraugām tiek izmantota kuģos un militārajos spēkostehnika.
Divtaktu priekšrocības
Pirmais šāds dzinējs pasaulei tika prezentēts vienlaikus ar klasisko dīzeļa 4-taktu ICE. Salīdzinoši nesen parādījās 2-taktu benzīna dzinēji. Galvenā iezīme ir mazs svars. Šeit var runāt par svara samazinājumu par 40-50%, salīdzinot ar klasisko dīzeļdzinēju ar turbīnu. Diezgan svarīga īpašība mūsdienu automašīnai, kad izstrādātāji cenšas pēc iespējas samazināt automašīnas svaru.
Vēl viena priekšrocība ir tā, ka divtaktu dīzeļdzinējs ir nedaudz vienkāršāks nekā tā līdzinieks. Mazāk detaļu padara apkopi vieglāku un lētāku. Lai gan par pēdējo var strīdēties, jo ne visi ir saskārušies ar šāda veida motoru. Šādu spēka agregātu var rekonstruēt un salabot ar minimālu instrumentu skaitu. Faktiski šī ir vienkāršota iekšdedzes dzinēja versija. Turklāt kompresora klātbūtne ļauj ievērojami ietaupīt degvielu. Divtaktu konstrukcijas dēļ tiek ietaupīti aptuveni 40-50% dīzeļdegvielas. Protams, visiem motoriem ir savi plusi un mīnusi. Dažos gadījumos trūkumi ir svarīgāki, jo tie ierobežo plašu izmantošanu.
Par vājībām
Atkal, ja visus trūkumus uzskaitīsi sarakstā, tad prātā nāks rotācijas iekšdedzes dzinējs. Fakts ir tāds, ka šeit ir vērts izcelt šādus trūkumus:
- augstas uzturēšanas izmaksas;
- rezerves daļu trūkums;
- augsta cena dzinējam.
Pirmais punkts ir tāpēc, ka trūkst darbnīcu, kur būtu gatavi uzņemties divtaktu dīzeļdzinēja remontu. Tas ir diezgan dabiski un loģiski, jo ne daudzi ražotāji masveidā ražo līdzīgus motorus, vēl mazāk tos uzstāda automašīnām. Parastā degvielas uzpildes stacijā šāds spēka agregāts, ja tāds būs, būs dārgs.
Bet parasti uzreiz rodas trešais mīnuss - nav vajadzīgās rezerves daļas. Precīzāk, tie ir, bet tikai pēc pasūtījuma. Jūs varat gaidīt tos mēnesi vai ilgāk. Ja lielajās pilsētās šādu iekšdedzes dzinēju būs iespējams salabot un atrast rezerves daļas, tad nomalē tas, visticamāk, netiks darīts. Šie ir šī dīzeļa plusi un mīnusi. Nu, tagad apskatīsim vēl dažas svarīgas detaļas.
Mazliet par eļļošanas sistēmu
Kā mēs jau esam noskaidrojuši, šim dīzelim ir savas stiprās un vājās puses. Ļoti svarīga detaļa ir eļļošanas sistēma. Tas ir atbildīgs par berzes detaļu efektīvu darbību un to dzesēšanu, nomazgājot oglekļa nogulsnes. Ikviens jau sen zina, ka šiem nolūkiem tiek izmantota ražotāja ieteiktā motoreļļa. Mūsu gadījumā viss ir tieši tāpat.
Es gribētu teikt dažus vārdus par smērvielas patēriņu. Negaidiet šeit ietaupījumus. Tas ir saistīts ar smērvielas pievienošanu tieši degvielai, lai nodrošinātu normālu berzējošo daļu darbību. Diezgan loģiski, ka tas tiks iztērēts ļoti ātri, un tas būs regulāri jāpapildina. Turklāt neliels eļļas bads var ļoti ātri iznīcināt divtaktu dīzeļdzinējus. Vismazvismaz par lielumu agrāk nekā parastie benzīna iekšdedzes dzinēji. Tāpēc eļļošanas sistēma ir drīzāk vāja nekā spēcīga, un to nevajadzētu aizmirst.
Par videi draudzīgumu
Pēdējos gados inženieri nepārtraukti cenšas samazināt izplūdes sistēmas atmosfērā izmesto kaitīgo vielu daudzumu. Ekoloģijas jautājums ir diezgan akūts. Ja Eiropas valstīs vides standarti jau sen ir ieviesti, tad Krievijā viss ir daudz sliktāk. Runājot par dīzeļdzinējiem kopumā, tajos jau diezgan ilgu laiku tiek izmantoti īpaši makrodaļiņu filtri un eļļas ar zemu pelnu saturu, kas ievērojami samazina kaitīgo izmešu daudzumu atmosfērā.
Mūsu gadījumā teica, ka eļļa deg kamerā. Tas jau ir liels trūkums no vides aizsardzības viedokļa. Turklāt daļa degvielas un gaisa maisījuma neaizdegas un izlaužas. Tas viss kopā ar izplūdes sistēmu rada nopietnus atmosfēras bojājumus. Tāpēc divtaktu dīzeļdzinēji ir vispiemērotākie izmantošanai militārajā aprīkojumā un aviācijā.
Aviācijas dīzelis
Šāda veida motorus plaši izmanto lidojumu tehnoloģijās. Visbiežāk izmanto vieglajās lidmašīnās. Liela jauda ar maziem izmēriem - kļuva par noteicošajiem faktoriem, izvēloties jaudas agregātus lidmašīnām. Turklāt spiediena klātbūtne un aizdedzes trūkums spēlēja tikai uz labu. Iekšdedzes dzinēja darbība apstājas līdz ar degvielas un gaisa maisījuma padevi.
Ir vērts atzīmēt, ka divtaktu kuģu dīzeļdzinējs nebaidās no kritienatemperatūras. Turklāt bieži vien liels sals ir iekšdedzes dzinēja papildu dzesēšana, kas ir ļoti labi. Tas viss kopā ar salīdzinoši lētas degvielas izmantošanu padara šo dīzeļdegvielu ārkārtīgi populāru. Tiesa, izplatīšanu ierobežo kompresora uzstādīšanas un apkopes sarežģītība. Turklāt degvielai jāpievieno smērviela, un tas arī nav lēts. Kopumā šī ir lieliska iespēja aviācijai iepriekš minēto faktoru dēļ.
Palielināta termiskā slodze
Mēs pārskatījām šī motora galvenās funkcijas. Piemēram, tagad jūs zināt, cik daudz dzinējs sver un kādas ir tā stiprās un vājās puses. Bet es vēlētos apsvērt vēl dažas barošanas bloka dizaina iezīmes. Jo īpaši mēs runāsim par dzesēšanas sistēmu. Fakts ir tāds, ka divtaktu dīzeļdzinējam ir lielāka siltumslodze nekā 4-taktu. Tas ir saistīts ar palielinātu virzuļa frekvenci. Izrādās, ka temperatūra kamerā ievērojami palielinās. Lai to samazinātu, nepieciešama efektīva dzesēšana. Ja mēs runājam par aviāciju, tad viss ir skaidrs. Liels ātrums un pretimnākošās gaisa plūsmas dara savu. Tas pats attiecas uz darbību stipra sala laikā, kad zema apkārtējā temperatūra ir tikai pluss.
Citos gadījumos ir nepieciešama šķidruma dzesēšana. Parasti šī ir klasiska sistēma. Vienīgais, kam ir vērts pievērst uzmanību, ir visu sistēmu izmantojamība. Pārkaršana, pat īslaicīga, var izraisīt iesprūšanu vai citas problēmas. Jebkurā gadījumā šāda iznākuma iespējamība ir nepieciešamaizslēgt.
Dīzeļa resurss
Šī motora plānotais resurss ir pelnījis īpašu uzmanību. Fakts ir tāds, ka pats dīzeļdzinējs ir mazāk dzīvotspējīgs nekā benzīna spēka agregāts. Tas ir saistīts ar sava veida degvielas izmantošanu. Tas atstāj oglekļa nogulsnes sadegšanas kamerā un inžektoros. Tas viss ievērojami samazina kalpošanas laiku. Kas attiecas uz divtaktu dīzeļdzinējiem, daudz kas ir atkarīgs no darbības apstākļiem un savlaicīgas apkopes. Ja eļļa tiek mainīta laikā un dzinējs nepārkarst, var nobraukt 200 000 kilometru. Bruņumašīnām resurss ir daudz mazāks un sasniedz aptuveni 100 000 kilometru.
Svarīga informācija
Mūsdienu divtaktu dīzeļdzinēju raksturo uzlabota degvielas sistēma. Motors darbojas klusi un vienmērīgi. Bet ne vienmēr tā bija. Mehāniskajam iesmidzināšanas sūknim bija savas īpašības. Jo īpaši katrai sprauslai gāja atsevišķa līnija. Lai gan šai pieejai bija trūkumi, tā bija slavena ar savu uzticamību un augsto apkopi. Vēlāk injekcijas sūkņi tika uzlaboti un kļuva daudz sarežģītāki. Parādījās Common Rail sistēma. Šāda plāna degvielas sliedē tika uzturēts aptuveni 2 tūkstošu kilogramu spiediens uz kvadrātcentimetru. Inžektori ir kļuvuši jutīgāki pret degvielas kvalitāti. Slikta degviela izraisīja to strauju kļūmi.
Apkopojiet
Kopumā attīstīsies un uzlabosies divtaktu dīzeļi. Tāpat kā rotācijas virzuļu iekšdedzes dzinēji, tie tiek uzskatīti par nepabeigtiem. Tomēr tuvākajā laikāviņi ieņems savu nišu automobiļu rūpniecībā. Jau šobrīd tos izmanto aviācijā un uz lieliem rūpnieciskiem un militāriem kuģiem. Šis ir uzticams un salīdzinoši nepretenciozs motors, kas, pienācīgi apkopjot, darbosies pareizi. Tajā pašā laikā viņš nav bez problēmām. Piemēram, jautājums par dzesēšanu un eļļošanu ir akūts. Vēl svarīgāks ir ekoloģijas jautājums. Lai sasniegtu vides standartus, ir nepieciešama sarežģīta filtrēšanas sistēma. Šī vienkāršā iemesla dēļ masveida ražošana, šādu motoru izmantošana visu veidu automašīnām ir sarežģīta un vēl nav iespējama. Taču izplūdes gāzu attīrīšanas sistēmas uzlabošana var atrisināt šo problēmu un novest pie tā, ka tiks plaši izmantoti divtaktu dzinēji.
