Дизельный двигатель: сажа и лажа

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Как и все остальные двигатели, дизельный имеет ряд как положительных, так и негативных сторон. Основные достоинства:

• Во-первых, дизельные моторы могут потреблять любое горючее, поэтому к нему не предъявляют серьезных требований.
• Во-вторых, чем больше масса и концентрация углеродных атомов, тем больше теплотворная способность движка и его эффективность.
• В-третьих, транспортные средства с дизельными моторами более отзывчивые из-за высокого значения крутящего момента при малых оборотах. Поэтому владельцы спортивных быстрых машин предпочитают именно дизельный вариант двигателя.
• В-четвертых, содержание углекислого газа в выхлопах на порядок ниже, чем у аналогичных бензиновых.
• В-пятых, дизельный двигатель является более экономичным, так как стоимость солярки меньше стоимости бензина.

Несмотря на столь внушительный список достоинств, дизельный двигатель имеет также ряд недостатков:

• Во-первых, стоимость дизельного двигателя выше стоимости бензинового, так как из-за возникающей во время эксплуатации высокой механической напряженности детали должны быть качественными и прочными.
• Во-вторых, мощность бензиновых моторов превышает мощность дизельных.
• В-третьих, зимой вероятность застывания дизельного топлива больше, чем бензина.
• В-четвертых, эксплуатация дизельного мотора должна быть предельно внимательной и аккуратной, так как, если не ухаживать за ним, то придется проводить ремонтные работы, которые будут стоить немалых денег.

Что такое степень сжатия двигателя

Есть распространенное заблуждение, что степень сжатия — едва ли не самый главный параметр любого автомобильного двигателя. На самом деле, это не совсем так. Степень сжатия двигателя влияет на топливо, которое лучше использовать для мотора. Также от степени сжатия зависят параметры воспламенения. Если на автомобиле используется искровое зажигание (бензиновый двигатель), степень сжатия специалисты стремятся повысить, а если сгорание в цилиндрах происходит от сжатия (дизельный двигатель), то, наоборот, снизить.

Рассмотрим пример. Допустим, у нас бензиновый двигатель с объемом в 2,4 литра. Если в таком моторе степень сжатия равна 6 единицам, то мощность такого двигателя составит около 100 лошадиных сил. При этом, если оставить тот же мотор, но повысить степень сжатия в дважды — до 12 единиц, то мощность составит около 135-140 лошадиных сил. При этом в обоих рассмотренных случаях расход бензина будет одинаковый. Если сжатие выше, то ниже температура выхлопных газов, соответственно, больше высвободившейся энергии может быть преобразовано в механическую работу.

Если углубиться в физику процесса, можно вспомнить, что чем выше уровень расширения газов после произошедшего воспламенения, тем ниже температура этих газов. Соответственно, больше механической энергии в результате взрыва высвобождается. Поскольку в автомобильных двигателях степень сжатия и степень расширения газов в процессе взрыва практически идентичны (поскольку взрыв происходит в замкнутом цилиндре), отсюда следует, что с повышением степени сжатия удается повысить эффективность работы двигателя.

Само собой, повышать степень сжатия можно не до бесконечности — есть определенная граница. В зависимости от того, насколько высока температура и давление смеси в момент создания искры, определяется риск возникновения детонации. Если не просчитывать данный фактор, могут создаться серьезные проблемы в работе двигателя.

Обратите внимание: Чтобы нивелировать проблему с возникновением детонации в ходе повышения температуры, производители автомобилей ввели в двигателях пятый цикл. Смысл его в том, что закрытие впускных клапанов происходит позже, чем ранее

Соответственно, это позволяет лучше использовать топливо в цилиндрах, что снижает степень сжатия, но увеличивает уровень расширения. Такая схема используется на современных автомобильных моторах.

Если ознакомиться с технической информацией по автомобилю, можно заметить, что степень сжатия фигурирует в документации в качестве одного из параметров. Данная степень сжатия является постоянной для двигателя, и изменить заложенные производителем значения практически невозможно.

Степень сжатия можно измерить самостоятельно. Чтобы это сделать, необходимо поделить общий объём двигателя на число цилиндров. В результате данных вычислений удастся узнать полный объем одного цилиндра. Далее потребуется один из поршней мотора перевести в верхнюю мертвую точку и залить в данный цилиндр масло, отмерив его объем. Полученный объем — это объем камеры сгорания. Далее остается разделить общий объём цилиндра на объем камеры сгорания и узнать степень сжатия двигателя.

Дизельное топливо — марка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Дизельное топливо — марка

Дизельное топливо марки Л используют при температурах окружающего воздуха выше 0, марки 3 — до температуры минус 20, марки ЗС — до минус 30, марки А — до минус 50 С.  

Дизельные топлива марок Л, 3, А получают прямой перегонкой или компаундированием прямогонных и гидроочищенных компонентов. Сырьем для гидроочистки являются не только прямогонные фракции, но и легкий газойль каталитического крекинга. В зимнее дизельное топливо могут вводиться депрессорные присадки.  

Дизельные топлива марок Л, 3, А и экспортные топлива, как правило, являются смесями прямогонной, гидроочищенной фракций и газойлевых фракций вторичных процессов. Вязкость этих компонентов в пределах 1 5 — 6 мм2 / с и присутствие в прямогонном компоненте до 1 — 2 % гетероатомных соединений обеспечивают получение топлив с удовлетворительными противо-износными свойствами.  

Дизельное топливо марки ДА применяется зимой в районах с суровыми климатическими условиями, когда температура атмосферного воздуха до — 30 С, топливо марки А используют при температуре до — 50 С; дизельное топливо марки ЗС применяется в северных районах при температуре окружающего воздуха выше — 30 С; дизельное топливо марки ДЗ и 3 применяется в районах с умеренным климатом при температуре окружающего воздуха выше — 30 С и ниже 0 С, а дизельное Л и ДЛ — при температуре окружающего воздуха 0 С.  

Дизельное топливо марок ДЛ и ДЗ ( летнее и зимнее) по ГОСТ 4749 — 73, содержащее определенное количество ароматических углеводородов и выполняющее функции дисперсионной среды, в которой взвешены остальные компоненты.  

По качеству дизельное топливо марок Л и 3 по ГОСТ 305 — 62 уступает тошгавам, вырабатываемым по ГОСТ 4749 — 49 из малосернистых нефтей. Топливо марки Л применяют при температурах атмосферного воздуха выше 0, а марки 3 — при температурах от 0 до — 15 С.  

Депарафинизацией получают дизельные топлива специальной и арктической марки.  

Вовлечение в дизельное топливо марки ДС более высококипящих фракций ( выше 300 и 310) возможно за счет сброса в него части фракций с более низкой температурой кипения.  

Химическая стабильность дизельных топлив марок Л, 3, А достаточно высокая. Гидроочищенные компоненты не содержат природные антиокислители ( сульфиды) и легко окисляются растворенным в топливе кислородом воздуха. В товарных прямогонных дизельных топливах при содержании общей серы 0 05 — 0 5 % присутствуют до 50 % отн. Такие топлива могут храниться без заметного ухудшения качества до 3 — 5 лет.  

Вырабатываемые экспортные сорта дизельных топлив марок 43 / 47, 48 / 52 и 53 / 57 с дизельным индексом соответственно 43, 48 и 53 применяют в быстроходных форсированных дизелях иностранных марок.  

Для быстроходных дизелей используют дизельное топливо марок ДЛ-летнее, ДЗ-зимнее, ДА-арктическое и ДС-специальное.  

Более высокие эксплуатационные свойства имеет дизельное топливо марки ДТ, применяемое для двигателей, не оборудованных системой подготовки топлива. Моторное топливо ( мазут) ДМ используют для двигателей, снабженных системой подготовки топлива. Для лучшего прокачивания по трубопроводам к форсункам и лучшего распиливания его подогревают до 60 — 70 С.  

Поэтому чтобы исключить необходимость депарафинизации дизельного топлива марки Л при его полном отборе, получаемый в атмосферной колонне дистиллят должен иметь запас по температуре застывания. Для этого необходимо, как показано выше, увеличить четкость разделения дизельного топлива от газойлевых фракций.  

Страницы:      1    2    3    4

Как проверить компрессию на бензиновых и дизельных моторах

Проверка компрессии в цилиндрах двигателя различными методами позволяет более точно установить проблемное место, где следует сосредоточить свои силы. Производить замер можно в собственном гараже, не прибегая к услугам специалистов. Если вы решили собственноручно измерить этот чрезвычайно важный показатель, то необходимо вооружиться следующим арсеналом:

1. Сам прибор замера – компрессометр.
2. Заряженный автомобильный аккумулятор.
3. Свечной ключ.
4. Исправный стартер.

Специалисты зачастую проводят замер на непрогретом двигателе. Если должного опыта в проведении подобной работы нет, то предварительно необходимо прогреть мотор. После чего производится демонтаж воздушного фильтра, отключение низковольтных проводов.

Компрессометр – обычный манометр со специальным переходником. Устройство подключается к свечному отверстию и таким образом происходит замер в каждом цилиндре с одновременным запуском мотора на холостом ходу. Компрессометр удерживается несколько секунд. Как только стрелка перестаёт расти, прибор отсоединяется. Данную процедуру желательно проделать несколько раз, после чего вывести среднее значение. Вполне нормальная ситуация, когда полученные данные отличаются от заверенных производителем. Ведь в ходе эксплуатации авто происходит естественный износ деталей поршневой группы, что способствует уменьшению компрессии. Расхождение в пределах 10% считаются допустимым.

Если некоторые отклонения от нормы компрессии бензинового мотора допустимы, то для дизельного двигателя всё намного серьёзней. Производить замеры дизеля стоит не только с целью определения состояния поршневой группы, но и для того, чтобы получить рамки температурного режима, при которых возможна стабильная работа «холодного» дизельного мотора. Для того, чтобы измерить давление в цилиндрах дизельного двигателя, необходимо отключить питание, оставив в работоспособном состоянии только стартер

При замере необходимо соблюдать, пожалуй, самое важное условие – коленчатый вал должен совершать 200-250 оборотов в минуту

Чтобы измерить данный параметр в цилиндрах дизельного мотора, необходимо соблюсти следующие условия:

• Отключить подачу топлива;
• Выкрутить одну форсунку;
• Убедиться в работоспособности аккумулятора и стартера.

Необходимо обесточить электромагнитный клапан подачи топлива по магистрали. После чего компрессометр подключается к отверстию форсунки. Прибор должен быть с пределом измерения, по меньшей мере, 60 атмосфер.

Увеличение мощности двигателя при помощи компрессора

Компрессор — это устройство, осуществляемое сжатие и подачу воздушных масс под давлением к потребителю. Наибольшую популярность компрессоры приобрели у автогонщиков и приверженцев скоростных режимов вождения.

Для существенного увеличения мощности мотора вместо увеличения его объема можно нагнетать больше воздуха в камеру сгорания. Это повлечет подачу большего количества топлива, что создаст повышенное давление и усиление толчка выбрасываемого газа. Для этих целей используется нагнетатель воздуха — компрессор.

Автомобильный компрессор дает возможность двигателю прибавить более 45% мощности, увеличить крутящий момент на 31%.

В зависимости от способа подачи воздуха нагнетатели делятся на три вида:

1. Центробежный компрессор.
2. Двухвинтовой.
3. Роторный.

Благодаря конструктивным особенностям центробежного компрессора, осуществляющего принудительное повышение мощности,его используют чаще других видов нагнетателей.

Компрессор запускается при помощи вращающегося коленчатого вала двигателя, что создает дополнительную нагрузку на силовой агрегат. При создании моторов, работающих в паре с нагнетателем, дополнительно усиливают узлы, получающие добавочную нагрузку при взрывах в камере сгорания. Усовершенствование элементов силового агрегата существенно увеличивает стоимость двигателя и автомобиля в целом.

Камеры сгорания дизельных двигателей и особенности работы такого ДВС

Начнем с того, что камеры сгорания дизельных двигателей несколько отличаются от бензиновых. Существует два основных типа камер:

• неразделенная камера сгорания дизельного мотора;
• разделенная камера сгорания дизельного ДВС;

Неразделенный тип является однообъемной камерой, как правило, простой формы, которая согласована с расположением форсунок. Такие камеры обычно выполняются в днище поршней, также могут быть изготовлены частично в днище и частично в ГБЦ, редко только в головке блока.

Разделенный тип камеры сгорания предполагает два отдельных друг от друга объема, которые соединены посредством особых каналов. Таких каналов может быть от одного и больше.

Если говорить о плюсах и минусах, первый тип позволяет обеспечить двигателю лучший КПД, однако температуры в такой камере сгорания выше. Также растут и ударные нагрузки. Что касается разделенных камер сгорания, КПД меньше, однако удается реализовать более полноценное сгорание топлива, такой дизель меньше коксуется, дымит и т.д.

Как определить давление в цилиндрах дизеля

Для организации процедуры потребуется приготовить хорошо заряженный аккумулятор и компрессометр для работы с дизелями (имеет специальные насадки и предел измерений до 60-70 атмосфер). Замер компрессии двигателя производится после его прогрева. Последующие действия:

• выверните свечу накаливания;
• вкрутите компрессометр по резьбе в освободившееся отверстие;
• отключите подачу солярки (снимите штекер питания с электромагнитного клапана);
• попросите товарища нажать на акселератор (если в дизеле имеется клапан, создающий разрежение, используемое в вакуумном тормозном усилителе и регуляторе) и включить стартер кнопкой «пуск»;
• запомните (запишите) данные, полученные с помощью прибора;
• сверьте полученные значения с теми, что рекомендует производитель авто (необходимая информация есть в сервисной книжке).

Значение компрессии в дизеле зависит от марки мотора и находится в диапазоне 28-40 кг/кв. см. Интересна зависимость компрессии в дизеле от возможности его пуска при определенной температуре наружного воздуха. Ниже приведены значения компрессии, когда мотор без проблем заведется:

• до 28 кг/кв. см: температура воздуха не ниже минус 15 градусов;
• до 30 кг/кв. см: нормальный пуск при минус 20;
• до 32 кг/кв. см: мотор заведется при минус 25;
• до 36 кг/кв. см: пуск можно производить при минус 30;
• до 40 кг/кв. см: дизель способен завестись при 35 градусах мороза.

Падение компрессии в дизельных двигателях сопровождается появлением синеватого выхлопа из трубы глушителя, что связано с неполным сгоранием топлива из-за малой температуры. Еще одно следствие уменьшения давления в цилиндрах – плохое распыление солярки в камерах, ведущее к падению мощности силового агрегата.

Вывод

С написанного выше, мы можем видеть, что проблем хватает. Понять автомобилиста, не желающего рисковать ради экономии, вполне можно. Но при грамотной эксплуатации мотор проработает очень долго.

То есть, если вам нужен автомобиль, рассчитанный на долгий срок работы, то стоит хорошенько подумать про дизельный вариант. Также не забываем про экономичность. Каждые 100 километров дадут вам коло 30% экономии в топливе, что вполне оправдывает более высокую стоимость легковых автомобилей.

Дизельные двигатели для автомобилей бывают разные, и дело не только в объёме и количестве цилиндров, поэтому попробуем кратко обозреть современный рынок и выяснить, какие из моторов самые надёжные.