Как должен работать дизельный двигатель: Подержанный дизель: как проверить перед покупкой

Подержанный дизель: как проверить перед покупкой

Ещё совсем недавно автопроизводители поражали мир выпуском дизельных версий спортивных автомобилей.  „Audi TT“, „Škoda Octavia RS“ или „Peugeot 406 Coupe”, казалось, покушаются на основные ценности спортивности: механическую коробку передач, задние ведущие колёса и бензиновый двигатель. Наверное, по-другому и быть не могло – возможность ехать стильно и экономично представлялась слишком заманчивой.

Дизельная “Audi TT”

В последнее десятилетие дизельные модели стали популярными среди большинства классов автомобилей, начиная с маленьких городских машинок и заканчивая большими вездеходами, а также уже упомянутыми спортивными автомобилями.  Подержанные дизельные модели люди выбирают даже невзирая на несколько большие эксплуатационные затраты – всё затмевает низкий расход топлива.

Ниже мы приведём несколько советов, как самим проверить дизельный автомобиль при его покупке. Выполнив уже упомянутые действия, вы уменьшите возможность приобретения скверного транспортного средства:

1. Открутите крышку отверстия для заправки маслом, но не снимайте её. Попросите, чтобы хозяин машины или сопровождающее Вас лицо немного подержали нажатой педаль акселератора авто. Проверьте крышку: если двигатель её втягивает – всё хорошо, если выталкивает – вероятно, компрессия двигателя уже слишком мала.
2. Осмотрите саму крышку – на ней не должно быть никаких осадков пастообразной консистенции. Если они всё-таки есть, это может свидетельствовать о перегретом двигателе или несвоевременно смененном масле.
3. Пока хозяин автомобиля или Ваш приятель не выбрался из машины, попросите у него нажать на педаль акселератора посильнее. Следите за выхлопной  трубой: если то, что Вы увидите, будет напоминать лёгкий чёрный дымок – ничего страшного, однако если повалит густой синеватый дым, в ближайшее время, возможно, придётся менять турбину.
4. Выберите так называемый масляный щуп и обратите внимание, не поднимается ли из отверстия пар либо дым. Их быть не должно. Правда, на новые автомобили этот совет не распространяется.
5. Не спешите глушить автомобильный двигатель. Пусть он нагреется до рабочей температуры. Затем заглушите, подожите 5 минут и пробуйте снова. Мотор должен начать работать мгновенно. Если это не так ( т. е.  двигатель начинает работать только после 2-3 вращений коленчатого вала), в ближайшее время Вам наверняка придётся посетить автосервис.
6. Избегайте двигателя V-образной формы 2,5 TDI, который монтировался в автомобили „Volkswagen”, „Audi”, „Škoda”. В силу своей дефектной конструкции он требует больше ухода и не всегда может ответить своей долговечностью.
7. Имейте в виду, что дажев новом автомобиле двигатель может быть нечистым и, опытные люди говорят, в этом нет ничего страшного. Главное, чтобы на нём не было следов подтёков масла, свидетельствующих о более серьёзных проблемах. Поэтому внимательно изучите автомобиль десятилетней давности, двигатель которого отличается чистотой.  Мыли его, наверное, не зря. И лучше пусть Вас обвинят в болезненной подозрительности, чем вы купите плохой автомобиль.

Удачи при выборе!

Как правильно эксплуатировать турбодизельный двигатель

Прогресс уже давно не стоит на месте: прежние тихоходные, но шумные дизельные моторы стали работать тише, а мощи, и, соответственно, динамики у них прибавилось. Причем, заметный прорыв в этом направлении случился тогда, когда на дизельные силовые установки начали устанавливать турбонаддув. Сегодня множество автомобилей, оснащенных дизельными двигателями, имеют в конструкции турбину. Однако не все владельцы машин с такими агрегатами знают, как правильно эксплуатировать турбодизельный двигатель так, чтобы он прослужил как можно дольше. Мы подготовили восемь простых советов, которые помогут нынешним или потенциальным владельцам машин с подобными агрегатами не допускать просчетов в эксплуатации турбины.

Совет №1. Держите уровень масла под контролем.

Всем двигателям вообще, а рассматриваемому нами турбированному дизельному мотору в частности, не рекомендуется масляное голодание. Ведь масло в таком агрегате играет особую роль, смазывая подшипники скольжения и качения турбокомпрессора. Когда уровень моторного масла падает, подшипники не получают нужного количества смазки, что приводит к их скорому износу и выходу из строя.

Поэтому рекомендуем как можно чаще проверять уровень масла в картере двигателя и при обнаружении дефицита смазки, немедленно доливать нужно количество. Кроме того, необходимо выяснить причину, по которой в системе падает уровень масла (это может быть загрязнение либо не герметичность масляной системы, выход из строя масляного насоса и прочее) и незамедлительно ее устранить.

Совет №2. Используйте только качественное моторное масло.

Раз уж приобрели автомобиль с турбодизельным двигателем, не скупитесь на заправку его качественным и рекомендованным производителем моторным маслом. Тут как в известной поговорке: сэкономите на рыбке, получите плохую юшку. Выше мы уже указали, какую роль играет моторное масло для турбины, поэтому заливать в двигатель абы какое масло – значит, заранее обрекать турбокомпрессор силовой установки своей машины на медленную смерть. Важно помнить: масла, рекомендованные для турбированных агрегатов, отличны по составу от обычных масел ввиду того, что при работе в турбине они подвержены воздействию куда больших температур и нагрузок, чем в атмосферном моторе.

Поэтому советуем: заливайте масло одного коэффициента вязкости и желательно одной и той же марки.

Совет №3. Следите за качеством дизельного топлива.

Турбина дизельного двигателя чувствительна не только к качеству моторного масла, но и к качеству топлива, которым вы «кормите» свой автомобиль. При использовании горючего низкого качества вероятно засорение топливной системы двигателя, что, в свою очередь, сказывается на потере мощности двигателя, из-за чего турбина, чтобы восполнить этот пробел в оборотах, вынуждена работать на пределе мощности. А это может привести к сокращению срока ее эксплуатации.

Поэтому рекомендуем по возможности заправляться только на проверенных АЗС. Если не уверены в качестве горючего, его лучше дополнительно отфильтровать.

Совет №4. Избегайте перегазовок в момент запуска турбированного двигателя.

Следовать этому совету нужно, прежде всего, тем владельцам машин, у которых не установлена система запуска/остановки двигателя Start&Stop. Дело в том, что при запуске двигателя масляные каналы еще не заполнены моторным маслом, при нажатии на педаль акселератора вы даете нагрузку на турбину, которая вращается практически без масла, вследствие чего быстро изнашиваются ее узлы (бронзо-графитовые подшипники скольжения и качения), что в конечном итоге приводит к выходу из строя турбокомпрессора.

Поэтому настоятельно рекомендуем подавать газ плавно, и некоторое время (в течение 5 минут максимум) после запуска дать двигателю поработать на холостых оборотах, а затем начать движение на низких оборотах, постепенно увеличивая нагрузку. Оговоримся, что это важно для двигателей, не оснащенных системой Start&Stop.

Совет №5. Держите при езде средние обороты.

Турбина двигателя – это агрегат, постоянно работающий при высоких нагрузках, поэтому ездить на автомобиле с таким агрегатом длительное время на низких оборотах нельзя.

Поэтому при езде на автомобиле с подобным типом мотора лучше всего придерживаться средних оборотов.

Совет №6. Не глушите двигатель сразу после остановки автомобиля.

Этот совет особенно важен для автолюбителей, чьи турбодизельные моторы не оснащены системой Start&Stop. Дело в том, что при незамедлительной остановке двигателя крыльчатки турбины еще продолжают вращаться, но масла, которые смазывает их, уже недостаточно, что приводит к перегреву узлов турбокомпрессора (ротора и подшипников). А это, в свою очередь, ведет к повышенному износу указанных частей турбины.

Поэтому после остановки дайте поработать двигателю на холостых оборотах короткое (не более 5 минут) время. За это время турбина охладится и ее можно деактивировать.

Совет №7. Избегайте длительной работы мотора на холостых оборотах.

Для турбированного двигателя работа на холостых оборотах в течение 20-30 минут – смерти подобна. Дело в том, что при таком режиме работы двигателя может произойти закоксовка (проще говоря, засорение) турбины, а именно маслоотводящей трубки, привода изменения геометрии турбины. Также при длительной работе на холостых оборотах возможен подсос моторного масла в цилиндры двигателя, что может привести к выходу из строя компонентов цилиндропоршневой группы.

Если вы все же держите мотор длительное время на холостом ходу, то советуем вам держать частоту вращения коленвала на 1200-1600 об./мин.

Совет №8. Вовремя проводите техническое обслуживание автомобиля.

Придерживайтесь рекомендованных производителем сроков замены моторного масла и фильтров, как масляного, так и воздушного. Помните, что для турбированного двигателя сроки прохождения ТО, как правило, короче, чем для атмосферного, так как турбина работает при более высоких нагрузках, чем обычный дизельный агрегат, и, следовательно, чаще нуждается в свежем масле и фильтрах.

Следование этим простым советам избавит владельцев автомобилей от дорогостоящего ремонта турбины.

Выбор и приобретение автомобиля с дизельным двигателем

Решив купить машину, перед каждым потенциальным автовладельцем во весь рост встает проблема выбора двигателя. Каждый тип двигателя имеет свои преимущества, есть они и у дизельного перед бензиновым. Тем не менее, чтобы вы действительно получили максимальное наслаждение от всех плюсов дизеля, вы должны еще перед покупкой чётко знать, какие требования вы предъявляете к своему новому автомобилю. В противном случае вместо моря положительных эмоций от дизеля вы «проклянете тот день, когда сели на баранку этого солярного чудовища»!

Есть два подхода при выборе автомобиля:

1. Приобрести машину как можно дешевле, рассчитывая затем самостоятельно или в автосервисе довести ее «до кондиции», вкладывая средства в этот процесс постепенно. В этом есть свой резон, особенно если у вас есть опыт авторемонта автомобилей и «руки растут из нужного места». Вполне вероятно, что в итоге за меньшие деньги вы получите вполне приличную машину. Но если в внутреннем устройстве вы разбираетесь слабо, вышеописанный способ – не лучший вариант. Слишком высок риск, что ваши ожидания не оправдаются, а деньги будут потрачены впустую. Довольно часто бывают ситуации, когда, например, за элементарной (по словам продавца) неисправностью стартера и, как следствие, возможностью завести движок только с толкача, скрывается отсутствие компрессии, полный износ двигателя и топливной аппаратуры. Поэтому прежде чем покупать автомобиль с неисправностями – хорошенько подумайте.
2. Второй вариант приобретения авто – купить максимально «свежий» и исправный автомобиль. Хотя и тут стопроцентной гарантии нет – скрытый дефект может присутствовать в любой машине. В данном материале я постараемся рассказать вам, на что обращать внимание при покупке автомобиля с дизельным двигателем, дабы свести до минимума покупку неисправного автомобиля.

Сначала решите для себя, что вы ждете от своего будущего автомобиля – максимальную мощность, экономичность, ремонтопригодность, надежность и т.п. В большинстве случаев все эти условия взаимоисключающие, поэтому вам надо будет найти некий компромисс на основании расставленных вами приоритетов. Так, маленькие автомобили гораздо экономичнее своих «больших братьев», однако они менее надежны и долговечны, да и мощность их значительно ниже.

Если главное для вас надежность, то берите машину с максимально большим объемом двигателя. Разумеется, это не гарантирует, что эта машина проработает дольше всех, но по статистике чем больше объем двигателя, там значительнее его моторесурс. Помимо этого, выбирая между одним и тем же турбированным и нетурбированным двигателем, целесообразнее отдать предпочтение нетурбованному как более надежному и долговечному. Да к тому же еще и более экономичному.

Однако если в душе вы Шумахер и главное для вас скорость, то ваш двигатель – только турбо. Только заранее смиритесь с тем, что денег на солярку вы будите тратить больше, а ремонтировать движок возможно чаще.

Итак, мысленно вы решили, что ждете от своего будущего автомобиля. Теперь настройтесь на то, что вы будете выбирать машину с максимально «свежим» и исправным дизельным двигателем. Запомните, дизель – не карбюраторный двигатель, он требует к себе более квалифицированного отношения и не прощает ошибок, которые допускают неопытные мотористы или просто любители поковыряться в железках. Не думайте, что вам удастся поднять компрессию у дизеля простой заменой поршневых колец как в бензиновом двигателе, или отремонтировать топливную аппаратуру заменой плунжерной пары!

Очень часто именно такой дилетантский подход к решению проблем дизельных двигателей и преобладает. И зачастую именно это и дискредитирует дизель в глазах автолюбителей. Прочитав пару книжек типа «Дизель для чайников» и статей в интернете, люди мнят себя великими дизелистами, способными устранить любую неисправность, и смело лезут в движок. Причем лезут все — и просто дилетанты, и обычные слесаря, которые не имели опыта работы с дизелями и ТНВД, но думающие, что уж если они ремонтировали обычные двигатели, то с дизелями тоже справятся. Это заблуждение приводит к тому, что в лучшем случае двигатель и ТНВД будут отрегулированы некачественно, а в итоге получим плохой запуск, повышенную дымность, низкую мощность и экономичность. И все будут думать, что дизельный двигатель именно так и должен работать.

Как вы поняли, более высокая сложность и большие трудозатраты на ремонт – один из основных недостатков дизеля. Хотя в последнее время этот недостаток сводит на нет усложнение конструкций бензиновых двигателей. Последние разработки в бензиновых и дизельных двигателях по уровню сложности очень близки, а отдельные технические решения часто просто заимствуются друг у друга.

Итак, теперь поговорим о том, как правильно провести внешний осмотр дизельного двигателя в выключенном состоянии.

Разумеется, дизельный двигатель не должен иметь явных подтеков масла, остатков от выброшенной охлаждающей жидкости (это может свидетельствовать о том, что двигатель перегревался). Небольших масляных следов отпотевания на некоторых сопряжениях бояться не стоит, но если они присутствуют на сальниках – стоит насторожиться. Возможно, скоро они потекут еще сильнее.

Теперь снимите патрубок, соединяющий воздушный фильтр и турбину (для турбованных двигателей), или воздушный фильтр и впускной коллектор (для нетурбованных).Почти у всех двигателей туда подводится трубка отсоса картерных газов от крышки головки блока. Если в патрубке присутствует большое количество масла – будьте настороже, так как это может быть следствием сильного износа цилиндро-поршневой группы, в результате чего масло под давлением картерных газов попадает во впускной коллектор. Но однозначного вывода делать не стоит, так как это также может быть следствием сильной загрязненности воздушного фильтра или системы отсоса картерных газов (маслоотделителя)

После внешнего осмотра надо проверить, как запускается дизельный двигатель «на горячую». Дизель — это не бензиновый двигатель, он должен стартовать мгновенно, практически на половине оборота коленвала. Все отмазки вроде того, что двигатель должен сначала закачать топливо, а уж потом завестись, или что-либо подобное — несостоятельны. Если дизель не завелся с пол-оборота – у него есть какой-то скрытый дефект. При этом обратите внимание, что при заводке «на горячую» не позволяйте никому нажимать на педаль газа при запуске и дожидаться прогрева свечей. Если вам говорят, что для запуска горячего дизеля нажимать педаль газа необходимо, знайте — это сознательный обман. Так зачастую пытаются скрыть износ плунжерных пар или другой дефект. На исправном дизельном двигателе это не требуется, так как регулятор ТНВД не нуждается в дополнительных воздействиях, а сам определяет дозу впрыска.

Итак, тестирование горячего запуска прошло успешно. Не поленитесь, проверьте это несколько раз, изменяя интервалы между запусками. Ничего меняться не должно, двигатель должен во всех случаях прекрасно заводиться.

Теперь посмотрите на выхлоп при запуске. Допускается наличие небольшого клубка черного дыма. Как правило, его наличие сигнализирует о хорошей пусковой подаче (при условии, что запуск произошел мгновенно, и после этого дыма практически нет). Выброс черного дыма также может происходить из-за слабых форсунок или других дефектов, но это легко проверить, резко «газанув» — в случае неисправности дымность сильно увеличится.

На холостых оборотах на горячем двигателе дизель практически не дымит (если, конечно, на улице не мороз). При этом на холостом ходу можно услышать небольшое постукивание, что характерно при работе дизеля. Но вот никаких выделяющихся стуков слышно быть не должно. Обычно при повышении оборотов двигателя простукивания должны прекратиться, но если этого не произошло — ничего страшного нет. Чуть более жесткая работа на холостых оборотах возможна вследствие немного раннего впрыска топлива или льющих распылителей.

Плавно увеличивайте обороты двигателя с холостых до 3500-4000 оборотов в минуту и внимательно следите за двигателем — не должен трястись или дергаться. Повторите эту процедуру, но теперь обратите внимание на цвет выхлопа. По мере роста оборотов двигателя не должно быть появления синего рваного дыма (т.е. в терминологии дизелистов двигатель не должен «дристать»). Как правило, вместе с дымом появляются еще и звуки вроде «Бых! Бых». Обычно эти признаки сигнализируют о позднем зажигании, но иногда это возможно и при других дефектах.

Также никакого дыма и «дристания» не должно быть и при резком нажатии на педаль газа. Черного дыма или стуков при резком нажатии на газ также быть не должно. Допускается лишь небольшой выброс совсем маленького облачка дыма при резком нажатии на педаль. Кстати, по черноте этого выхлопа можно представить, как будет дымить двигатель при движении при полном нажатии на педаль и полной загрузке. Только в этом случае это будет не разовый клубок дыма, а постоянное дымление из выхлопной трубы.

Некоторая «жесткость» в работе дизеля приемлема только в режиме холостых оборотов. На любых других режимах стуков быть не должно. Особенно прислушайтесь к дизелю при резком нажатии на газ – стуков не должно быть ни при наборе оборотов, ни при их сбросе.

Если все предыдущие испытания были пройдены успешно и никаких отклонений от нормы вы не заметили, переходим к следующему этапу.

Запустите дизель, оставьте его работающим на холостых оборотах. Теперь осторожно открутите маслозаливную горловину. Допускается незначительный выход из-под крышки небольшого потока газа. Но если вы не можете свободно положить крышку на отверстие, так как её постоянно отбрасывает потоком газов — дела плохи. Следует обязательно перепроверить компрессию в двигателе. Однако и отсутствие сильного потока картерных газов не гарантирует вас от плохой компрессии, так как она определяется и другими факторами. Поэтому не поленитесь и не пожалейте денег — съездите в нормальный сервис и проверьте компрессию там. Нормальная компрессия составляет 36 атмосфер (минимум 31-32). Разброс значений компрессии по цилиндрам должен быть не более 2 атмосфер. А заодно измерьте давление масла в масляной магистрали на горячем двигателе на холостых оборотах. Здесь можно привести общие требования практически для любого дизельного двигателя: давление масла в этом режиме должно быть для турбованного двигателя не менее 1,5 атмосферы, а нетурбиованного — не менее 1,0. Но проверку надо проводить не по показаниям датчика на приборной панели машины, а механическим манометром, который вворачивается вместо электрического датчика. Чем ниже показания манометра от вышеуказанных значений, тем раньше «стуканет» этот двигатель и его турбина.

Теперь стоит проверить систему охлаждения. Чтобы не купить машину с дефектной прокладкой или головкой блока, проверьте, нет ли пузырения в радиаторе. Для этого остудите двигатель минимум до 50 градусов, откройте пробку радиатора и долейте охлаждающей жидкости до краев, затем закройте пробку. Заведите двигатель, доведите температуру до открытия термостата и посмотрите, нет ли пузырения из радиатора при работающем двигателе. Если из радиатора выходят пузырьки воздуха, можно утверждать, что негерметична головка блока или ее прокладка, в редких случаях сам блок.

Теперь пришла пора проверить запуск холодного двигателя. Причем очень желательно не просто остывшего, а при той температуре, при которой он будет эксплуатироваться зимой. Быстрый запуск холодного двигателя при очень низких температурах свидетельствует не только о хорошем состоянии компрессии, но и исправности системы холодного запуска, свечей накаливания, установочного угла опережения впрыска топлива (по меньшей мере для низких температур), аккумулятора и стартера. Понятно, что летом этот режим не позволит вам в полной мере выявить недостатки, которые могут быть скрыты.

Запуск дизельного двигателя на холодную должен происходить так же мгновенно, как и «на горячую». Возможна только немного более жесткая работа двигателя «на холодную», что объясняется с одной стороны более худшими условиями распыления и сгорания топлива, а с другой — наличием специальных систем холодного запуска на некоторых ТНВД, которые специально сдвигают угол опережения впрыска топлива при низких температурах в область более раннего впрыска. Это способствует улучшению запуска дизельного двигателя при очень низких температурах.

Разумеется, без поездки в реальных дорожных условиях говорить об исправности двигателя нельзя, так как ряд дефектов могут проявиться лишь в этом режиме.

Во время езды старайтесь создать различные режимы движения автомобиля — начиная от медленной езды без нагрузки до максимальных оборотов с максимальной нагрузкой.

Не должно быть:

• посторонних стуков;
• повышения температуры выше нормы;
• сильного дымления;
• снижения мощности

Изменение мощности и ускорение машины должны быть адекватны нажатию на педаль газа, то есть не должно быть эффекта, когда при отпускании педали газа двигатель начинает лучше ускоряться.

После резкого нажатия и отпускания педали газа обороты двигателя должны быстро вернуться на холостые. Если дизель медленно сбрасывает обороты — это дефект, свидетельствующий о неисправности регулятора ТНВД (если нет дымления из выхлопной трубы на режиме снижения оборотов), неисправности турбины или двигателя (если в режиме снижения оборотов двигатель продолжает дымить синим дымом).

Общий внешний подкапотный вид. Определите незамятость гаек форсунок, блока цилиндров, следы белого или красного герметика — значит, в движок здесь лазили. Должны быть на месте все болты крепления вспомогательных устройств. Только в нашем сервисе могут запросто не поставить труднодоступный болт. Состояние вкладышей можно оценить, прогрев машину, заглушить и сразу включить зажигание: лампочка давления масла должна загореться через пару-тройку секунд. Если раньше — либо масло жидкое, либо не в порядке вкладыши. Второе скорее

И в заключение – по возможности, не полагайтесь только на свой опыт и знания. При покупке машины постарайтесь взять собой специалиста в этой области. А еще лучше проведите диагностику автомобиля в автосервисе.

Более сложные процедуры:

Если Вы выполнили все вышеперечисленные действия и после этого не разочаровались в жизни, то это уже хорошо. Еще лучше, если Вы по-прежнему хотите купить эту же машину. Тогда, если у вас будет возможность, то настоятельно рекомендуется выполнить следующие действия, которые говорят о многом (на станции или, если есть возможность, лучше у знакомых).

А. Замерьте компрессию. Правильно ее замеряют так :

• Выкручивают все форсунки. Стартером «пропшикивают» пару раз цилиндры во избежание попадания масла или топлива в цилиндры, что может повлиять на значение компрессии.
• Вкручивают компрессометр на место форсунки и стартером несколько раз прокручивают движок до остановки стрелки.Все повторяется и на других цилиндрах.
• Компрессия должна быть, во-первых, не ниже 25, хотя, может, для каждого объема — разная. Чем меньше разброс значений по цилиндрам — тем лучше. Стандарт на новую машину — 0.5, не больше.

Для старой машины это, конечно, невыполнимо, но если будут значения типа 18-25-30-22 при норме 25, это указывает на возможность скорого капремонта.

Если компрессия низкая — это еще не конец света. Для начала можете выяснить, что является причиной — и, соответственно, сколько будет стоить ремонт. Низкая компрессия бывает по двум причинам:

• Износ поршневой (идет прорыв газов через зазоры между гильзой и поршнем)
• Износ клапанов (прорыв газов через клапана и сёдла клапанов).

Для проверки возьмите немного масла в шприц, впрысните в форсуночное отверстие, снова вкрутите компрессометр и снова измерьте компрессию. Идея проста: если изношены кольца, масло затекает в зазоры и не дает газам прорваться, и компрессия должна повыситься. Ежели же она как была, так и осталась — то изношены клапаны, что в ремонте и дешевле, и проще. Да, и не сообщайте продавцу о своем намерении заранее — а то еще гадость какую-нибудь вольет для повышения компрессии, потом проблем не оберетесь.

Б. Проверьте форсунки. Нормальная форсунка при подаче в нее топлива под давлением должна издавать очень характерное «бук-бук-бук» и распылять «в туман»: Всякие там дождики и струйки не приветствуются. Повышенный черный дым может быть еще, если не работает отсечка в форсунках. Распылители нужно снимать и смотреть. Категорически не рекомендуется распыление в виде капель и струек — можно прожечь поршни или головку, смотря куда брызгает. Определите состояние шлангов подачи топлива и обратки. Если герметичность нарушена, то будут проблемы с пуском.

В. Свечи накала/подогрев камеры сгорания . Включение реле подогрева проверяется на слух и по лампочкам на приборной панели. По скорости отключения реле можно определить неработающие свечи. Пользуясь вольтметром, сначала можно проследить, что на свечи подается 12В. После пуска или секунд через 5-10 снижается до 6В, а после прогрева двигателя — до 0. Но на разных машинах по разному. Если свечи, рассчитанные на 8 сек. прогрева поставить на машину с реле, которое выдает 13 сек, есть большая вероятность, что они сгорят. И скорость отключения реле совершенно ни о чем не говорит — оно выдало 10 сек. и отключилось, а свечи могут быть и неисправные. Тем более, на слух у нас ничего не определишь.

Г. Цвет масла . Цвет масла — черный, без посторонних включений. Быстрое, где-то километров через 500, потемнение масла после его замены (не из-за смеси со старым) — косвенный признак износа колец. Если масло имеет характерный серебристо-серый оттенок, то существует достаточно большая вероятность того, что двигатель «лечили» какой-нибудь молибденовой присадкой.

Д. Система охлаждения . В системе охлаждения не должно быть пузырения, проверяется это на средних и больших оборотах на прогревающемся двигателе. Если пузырьки есть — прогорела прокладка, или повело головку блока цилиндров. Прикиньте время срабатывания термостата, двигатель на холостых может и не прогреться выше 40-60 градусов, но после 5 минут езды стрелка на шкале, показывающей температуру охлаждающей жидкости, должна показывать рабочую температуру. На железных трубках системы охлаждения возле блока не должно быть ржавчины и характерного налета красного цвета, как у выхлопного коллектора — подозрение на то, что его перегревали.

Е. Замерьте давление картерных газов . Высокое давление говорит, опять же, об износе поршневой или клапанов.

Сразу после покупки

Если Вы не испугались всего вышесказанного, и все-таки купили машину-то сразу выполните следующие магические действия:

• Меняйте сразу же после ремень газораспределительного механизма, что бы Вам там ни говорил продавец. Ремень берите фирменный, дешевый не покупайте. Если, не дай Бог, порвется — клапанам крышка как минимум. Меняйте ремень у специалистов. Я видел Audi с сорванной и развороченной в хлам головкой блока только из-за того, что хозяин поскупился купить хороший ремень.
• После покупки наблюдайте за уровнем масла. Если уровень уменьшается без видимых течей масла — явный признак изношенных маслосъемных колец. Поменяйте масляный и топливный фильтр вне зависимости, когда, по словам продавца, он их менял. Особенно, если Вы купили машину накануне зимы .
• Естественно, при совершении вышеперечисленных действий желательно поменять и масло. Рекомендую: Shell Helix Ultra Plus 5W-40 синтетика. Заводился при -33° даже при совсем плохой компрессии. П/синтетика Chevron Diesel SAE 10W40 API CF/SE плюс молибденовая присадка REDEX. Кстати, масло лучше всего брать с классификацией по API CF или СЕ. CF самое лучшее. СС и CD рассчитано на дизельные двигатели, работающие на средних нагрузках, что для нашего топлива не очень подходит. За границей для старых дизелей оно — в самый раз, но у нас надо все условия считать самыми тяжелыми и неблагоприятными, и масло брать соответственно им.
• Кроме того, изучите циферки на аккумуляторе, который Вам достался вместе с машиной. Дизелю, особенно если у него не очень хорошая компрессия, для пуска двигателя нужен хороший аккумулятор (ток отдачи чем больше, тем лучше), масло пожиже и рабочая система подогрева. У меня, к примеру, 100Ah/450A при — 18.
• Также, как первостепенное мероприятие после покупки, советуем провести диагностику на СТО (стоит от 30 до 60 долларов), которая может многое рассказать об автомобиле. Хотя станции тоже бывают разные и наговорить могут разное. Поэтому не сильно пугайтесь. Лучше всего спросить мнение нескольких специалистов (они, как правило, бывают весьма разноречивыми).

Прошло некоторое время после покупки

Итак, Вы катаетесь на новоприобретенном дизельном автомобиле, и, надеемся, получаете от этого большой кайф. Но где-то в глубине души терзает мысль: «Вот сейчас хорошо, а пройдет некоторое время и….» Что делать, чтобы этого «и….» не случилось? Тут трудно советовать на все случаи жизни, но несколько общих советов можно дать:

• Не заправляйтесь на случайных АЗС. Если цвет солярки Вас смутил — лучше поищите другую заправку. Всегда имейте под рукой лейку с сеточкой (лучше с двойной) во избежание попадания грязи в бак.
• Избегайте вариантов «по дешевке» неизвестно откуда (тракторная, корабельная, тепловозная солярка). Здесь очень тяжело угадать. Мы брали когда-то шикарную тепловозную солярку, но наш знакомый, вернее, его машина, очень пострадали от корабельной солярки. Заправляйтесь только в том случае, если на этой солярке уже кто-то ездит и доволен ею.
• Меняйте топливный фильтр чаще, чем положено по сервисной книжке. При качестве нашего топлива — это решающий фактор для нормальной работы машины, особенно в холодное время года. Можете поставить дополнительный фильтр очистки топлива.
• Не жалейте денег на масло, особенно для зимы.

Максимальные обороты дизельного двигателя

Вопросом касательно периодического раскручивания и/или постоянной эксплуатации дизельного двигателя на определенных оборотах часто задаются бывшие владельцы бензиновых авто. Стоит отметить, что понятие максимальных оборотов на дизеле и так называемые низкие обороты моторов на солярке сильно различаются применительно к тому или иному силовому агрегату.

Каждая модель ДВС имеет свои индивидуальные характеристики, которые выражены показателем мощности и крутящего момента. Необходимо также учитывать конструктивные особенности того или иного двигателя, определяющие максимально допустимые обороты дизеля. От моментной и мощностной кривой напрямую будут зависеть оптимальные режимы езды на конкретном моторе.

Для мощного турбодизельного мотора, который ставится на тяжелые грузовики, нормальный режим работы составляет около 1800 об/мин. Малолитражный дизель на легковой автомашине обеспечивает уверенную тягу в диапазоне 2200-2500 об/мин. Вполне очевидно, что и максимальные обороты на этих моторах будут отличаться.

Содержание статьи

Обороты на дизеле и бензиновом ДВС

Дизельные двигатели отличаются от бензиновых конструктивно, имеют более высокую степень сжатия и КПД. Главным отличием дизеля является более высокий крутящий момент на низких оборотах, хотя удельная мощность дизеля уступает агрегатам на бензине.

Другими словами, если необходимо осуществить перемещение большой массы, получив при этом хорошую тягу, крутящий момент дизеля является преимуществом. Если главной задачей выступает достижение максимума скорости, для чего потребуется больше мощности на максимальных оборотах, тогда это стихия бензиновых моторов.

Получается, дизельному мотору необходимо раскручиваться гораздо меньше для обеспечения максимума крутящего момента сравнительно с бензиновыми силовыми установками. Благодаря такой особенности дизельные ДВС изначально ставились на технику, для которой высокая скорость движения не являлась главным критерием.

Постепенное развитие технологий и стремление инженеров приблизить дизель по ряду показателей к бензиновому мотору  привели к тому, что мощность дизельных агрегатов существенно увеличилась. Для заметного прироста мощности и крутящего момента одновременно с сохранением экономии дизтоплива конструкторы внедрили множество решений в устройство дизельного двигателя:

• Система топливоподачи получила непосредственный впрыск солярки в камеру сгорания, сама рабочая камера расположилась в днище поршня;
• Появился режим предварительного впрыска (подвпрыск) для снижения ударных нагрузок и повышения эффективности сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах. Дизель стал работать намного менее жестко.
• Еще одним шагом стало совершенствование механизмов газораспределения, клапанов на цилиндр стало больше.
• Также существенное увеличение удельной мощности и крутящего момента обеспечила установка турбины на дизельный двигатель. Одной из новейших разработок принято считать турбину с изменяемой геометрией, в которой лопатки турбины могут намного более эффективно взаимодействовать с потоком отработавших газов.

В результате конструктивных доработок дизельные ДВС стали высокооборотистыми, вплотную приблизившись к аналогам на бензине. Однако нужно учитывать и то, что максимальные обороты дизеля все равно меньше по сравнению с ДВС на бензине. Современный дизель с системой Common rail  можно в среднем раскручивать максимум до 4500-4800 тыс. об/мин, в то время как бензиновые агрегаты на легковых автомобилях спокойно выдерживают около 7 тыс. об/мин.

Мощность бензинового мотора нарастает постепенно и достигает пика на высоких оборотах. Дизель выходит на максимум мощности намного раньше, но после выхода уже на средние (применительно к бензиновому ДВС) обороты тяга дизельного мотора заметно слабеет.

Оптимальный диапазон оборотов

Именно по указанным выше причинам дизельные моторы имеют узкий диапазон оборотов. Рабочие обороты дизеля привязаны к пику крутящего момента и составляют 1800-2800 об/мин, а мощность резко снижается после 3800-4000 об/мин. 

Эти особенности заставляют корректировать стиль езды на дизеле. То, что для бензина означает езду внатяг, которая возникает при слишком раннем включении повышенной передачи, для простого дизеля является оборотами максимального крутящего момента. 

Что касается более оборотистых турбодизелей, стрелку тахометра лучше держать в зоне рабочих оборотов и раньше переключать передачи.

Крутить дизель до максимальных оборотов нет необходимости, так как после выхода за «моментные обороты» дальнейшего уверенного прироста тяги не последует. Более того, высокие обороты дизеля приводят к повышенному износу ЦПГ, перерасходу дизтоплива и дизельного моторного масла.

Читайте также

• Разнос дизельного двигателя

  Почему двигатель идет в разнос: причины и последствия. Неисправности ТНВД, проблемы с турбонаддувом и моторное масло в камере сгорания. Как заглушить ДВС.

советы, нюансы, правила :: Autonews

Современные дизельные двигатели разбивают старые мифы о том, что топливо для них является уделом медленных и чадящих грузовиков. Даже в России, где культура использования дизеля развита не так хорошо, как в Европе, в отдельных сегментах его доля оказывается очень высокой.

По данным аналитического агентства «Автостат», за девять месяцев 2019 г. в России было продано почти 100 тыс. дизельных легковушек, что составляет более 8% парка, а в сегменте внедорожников и больших кроссоверов она превышает 50%. При этом доля дизельных машин у бренда BMW в России составляет 70,6%, а Land Rover продает 79% таких автомобилей — хороший дизель обходит бензиновые моторы даже в сегменте автомобилей для водителя.

Чем технически отличается дизельный двигатель

Если в бензиновом двигателе горючая смесь воздуха и топлива формируется во впускном коллекторе, подается в цилиндр и там воспламеняется с помощью свечи зажигания, то в дизельном смесь самовоспламеняется от сжатия после того, как впрыскивается под высоким давлением в цилиндр с уже сжатым и нагретым воздухом, мгновенно образуя горючую смесь.

В дизельном двигателе свечи зажигания не используются вовсе, а само топливо испаряется медленнее, поэтому вероятность возгорания минимальна. Благодаря использованию более жесткого и прочного блока цилиндров и элементов цилиндропоршневой группы дизельные моторы в целом долговечнее бензиновых, а сама конструкция менее требовательная к обслуживанию.

За что любят дизель

Главное преимущество дизеля — экономичность: при примерно равных мощностных характеристиках дизельный двигатель потребляет на треть меньше топлива, чем бензиновый. Даже те, кто не считает затраты на топливо, ценят большие пробеги без необходимости тратить время на заправках. Но важно при этом выбирать качественное топливо вроде «Дизель Опти» c улучшенными характеристиками от АЗС «Газпромнефть» — оно напрямую влияет на экономичность.

Дизельные моторы отличаются более высокой тяговитостью и большим крутящим моментом на низких оборотах. Это значит, что автомобиль с таким двигателем быстрее реагирует на акселератор и легко ускоряется в городском потоке, не тратя время на переключения передач. Эта легкость с лихвой компенсирует более спокойное поведение на высоких оборотах, так как 99% времени автомобиль проводит в потоке транспорта, а не на треке. Кроме того, характеристики дизеля удобнее на бездорожье, где требуется крепкая и легко контролируемая тяга.

Что с зимним пуском и прогревом машины

Проблема зимнего пуска дизельного двигателя напрямую связана со свойствами самого топлива. Если летний дизель густеет при -5 градусах и не прокачивается через фильтры и трубопроводы топливной системы, то зимний может работать и при -45 градусах. В итоге любой исправный дизельный автомобиль с сезонным топливом и качественным моторным маслом пускается так же легко, как бензиновый.

Высокая эффективность дизельных двигателей обуславливает более медленный прогрев силовой установки, поэтому считается, что зимой они не могут нормально прогреть салон машины. На самом деле, любой современный мотор, включая бензиновый, не спешит отдавать тепло, но эта проблема легко решается двумя способами. Во-первых, термостаты эффективно перераспределяют тепло двигателя, а во-вторых, почти все дизельные машины комплектуются дополнительными электрическими обогревателям салона, благодаря которым тепло начинает поступать в первые минуты после пуска.

Тем, кто любит садиться в уже теплый автомобиль, можно посоветовать систему дистанционного пуска, но лучше поставить более экологичный и экономичный предпусковой подогреватель, который работает на том же дизеле, но тратит его только на обогрев салона и прогрев охлаждающей жидкости двигателя. Такую опцию можно установить на все дизельные автомобили штатно или в специализированных мастерских.

Как правильно запускать двигатель

Для облегчения зимнего пуска дизель использует свечи накаливания — устройства, которые быстро прогревают камеру сгорания в течение нескольких секунд. После поворота ключа зажигания на панели приборов зажжется символ работы свечей (обычно спираль), который гаснет через две-пять секунд в зависимости от температуры двигателя — можно включать стартер. На автомобилях с кнопкой пуска двигателя все еще проще: после нажатия клавиши система сама выдержит нужную паузу до включения стартера.

В особенно холодных условиях можно несколько раз подряд включить свечи накаливания, поворачивая ключ зажигания, но не включая стартер, либо нажимая кнопку пуска без удержания педали тормоза (стартер в этом случае не включится). Но это уже избыточные меры для очень холодных зим, потому что современные дизели при использовании зимней солярки и правильных масел легко пускаются с первого раза после ночной стоянки даже в -30 градусов.

Каким топливом заправляться

Зимой дизель следует заправлять исключительно зимним дизтопливом, поэтому на крупных сетевых АЗС всегда тщательно соблюдают сезонность. Современные двигатели очень требовательны к качеству топлива, поэтому оно должно соответствовать всем действующим стандартам. Хорошее топливо не только обеспечивает надежный пуск, но и чистит топливную систему от нагара и отложений, заметно повышает экономичность машины и уменьшает стоимость ее содержания. Именно так работает «Дизель Опти», который реализуется на заправках сети «Газпромнефть».

Еще одним преимуществом фирменного топлива является стабильность его характеристик на любой заправки сети. Так, во время испытаний топлива «Дизель Опти» подопытный Toyota Land Cruiser 200 заправлялся в разных регионах страны при температурах от -5° до +25° и демонстрировал абсолютную стабильность характеристик динамики, расхода и легкости пуска. После 7000 км пробега топливная система была разобрана, и инженеры отметили ее идеальное состояние, а некоторые характеристики даже улучшились благодаря очищающим свойствам топлива.

Кроме того, топливо «Опти» из года в год подтверждает свое высокое качество в экстремальном ралли-марафоне «Шелковый путь», который проходит по территории России, Монголии и Китая. Сеть АЗС «Газпромнефть» заправляет автомобили организаторов и участников ралли, заодно тестируя твое топливо в жесточайших условиях песчаных пустынь, безлюдных степей и крепких утренних морозов.

Обороты двигателя: максимальное количество и возможные неисправности :: Авторазбор Екатеринбург

Обороты дизельного двигателя — это один из частых вопросов владельцев дизельных автомобилей. Ответ один — все зависит от параметра силового агрегата, его мощности и крутящего момента, которые в совокупности определяют предел максимальных оборотов дизельных двигателей. Для того чтобы широко открыть эту тему, приведем некоторые сведения об особенностях дизельных двигателей и их оборотах.

Первая причина невысоких оборотов у дизелей, это увеличенная масса поршня и шатуна по сравнению с бензиновыми. Далее, это особенности воспламенения дизельного топлива. Неполнота сгорания дизельной смеси не позволяет двигателю развивать высокие обороты.

Смесь попросту не успевает догореть в цилиндрах и силовой агрегат не успевает выполнить свой полный рабочий цикл. По этой причине при запредельных оборотах нарушается рабочий такт и снижается удельная мощность дизельного двигателя на литр объема.

Кстати, именно из-за этого для спортивных дизельных авто производят специальное дизельное топливо, которое имеет способность быстро воспламеняться и полностью сгорать.

Следующий фактор, снижающий способность к оборотам у дизеля, это так называемый степень сжатия, возникающая при запредельных оборотах. Сжатие требует дополнительных усилий и начинает красть часть мощности движка, часть энергии двигателя попросту начинает уходить на вращение самого себя. Оба вышеописанных факторов усиливаются с повышением оборотов, в результате чего способность к максимумам у дизелей обычно ограничена.

По этим причинам ускорять дизель до максимума не рекомендуется, так как после преодоления так называемых моментных оборотов тяга увеличиваться дальше не будет. Стремление увеличить обороты могут привести только к изнашиванию цилиндров — поршневой группы и к перерасходу топлива и моторного масла.

Мощность попросту снижается после 3800-4000 об/мин. По вышеописанным причинам владельцам дизельных авто необходимо разумно корректировать стиль езды.

Турбодизельные агрегаты которыми снабжаются тяжелые КАМазы, имеют норму по оборотам —1800 об/мин. Что касается дизельных малолитражек, используемых на легковушках, у них запас максимума где-то диапазоне в 2200-2500 об/мин.

Приведем небольшую таблицу (представим, что мы имеем дело с 6 ступенчатой передачей):

• 3 передача — от 30 км/ч до 50
• 4 передача — от 50 км/ч до 70
• 5 передача — от 70 км/ч до 100
• 6 передача — от 100 км/ч

Заметим, что на 6-той передаче при скорости 100 км/ч, обороты становятся 2000 об/мин, за пределами которого увеличение не имеет смысла, так как у дизелей оптимальный крутящий момент в пределах 1500-1900.

Общая стратегия такова, если двигатель работает без напряга, то можно немного сбавить обороты. Схема переключения передач: первая передача — все обороты, начиная от второй — 1500 об/мин. после третьей передачи — 1700 оборотов, а на пятой — 1900. При нарушении правил переключения передач, вы подвергаете силовой агрегат излишней встряске и вибрациям, а при низких оборотах масло недостаточно смазывает дальние шестерни.

По вышеуказанным фактам следует, что дизельному мотору нет необходимости прибавлять оборотов для достижения высокого крутящего момента. Именно эта особенность дизелей и делает их незаменимыми для использования в грузовом транспорте, для которых высокая скорость движения не принципиальна.

Для сравнения можно привести в пример бензиновые двигатели. Они гораздо мощнее дизельных, им для достижения высоких скоростей необходима высокая мощность на максимумах оборотов. Бензиновый мотор увеличивает мощность не сразу, достигая пика на растущих оборотах. С дизелем дела обстоят по-другому, они набирают максимум мощности намного раньше, но уже на средних оборотах тяга дизельного мотора слабеет.

Холостые обороты дизельных двигателей могут давать разные значения, которые зависят от вязкости масла или нагрузки на генератор. Высокие обороты лучше всего измерять на холостом ходу выжимая полный газ. Согласно инструкциям, они могут быть 4900-5000.

Многие водители, ради экспериментов пытаются регулировать тросик на АКПП, которую без острой необходимости лучше не трогать, так как можно расстроить систему передач. Экспериментируя с холостыми оборотами следует помнить, что сниженные обороты отрицательно действуют на дизель в целом особенно на турбине.

Продолжим тему про холостые обороты дизеля. Существует поверье, что дизельный двигатель не любит старты, поэтому его лучше не глушить часто. Если следовать этому совету, существует риск порчи колец, они просто начинают стираются. Происходит это от злоупотребления холостым ходом при оборотах ниже 2000. Такое часто происходит на севере, где водители большегрузных дизельных авто сутками не глушат двигатели.

Проблемы связанных с этим в основном две. Первое, это закоксовывание форсунок. Проблема решается нагрузкой при рабочих оборотах что очищает форсунки. Вторая проблема, которая связана с закоксовыванием колец, решается также. Нужно накручивать обороты с поддержанием масляного давления, а при морозах заслонять радиатор картонкой.

Вообще, при хорошем давлении масла и бесперебойной работы системы охлаждения, дизель способен долгое время выдерживать холостые обороты, только нельзя забывать про хорошую перегазовку с повышением оборотов как приводилось выше.

Но нельзя в этом переусердствовать, вы, конечно же, устраните отложения повышением оборотов, но кольца все же будут постепенно стираться, так-как давление масла падает при холостых. Гипотетически, если бы давление масла не падала, дизель мог бы работать вечно пожирая всю имеющуюся солярку.

Если большегрузные дизельные двигатели, с трудом выдерживают снижение нагрузки на 20 процентов ниже расчетной в течение длительного времени, то для легких автомобильных дизельных агрегатов норма совсем другая.

Для дизельных легковушек, последствие длительной работы на холостых оборотах не настолько катастрофичен как для грузовых. Для легковых дизельных транспортных средств существует иной риск. Максимально допустимые обороты могут привести к самовоспламенению в виде детонации, что чревато разрушением поршневой группы.

В процессе модернизации, дизельные установки по оборотам все более приближаются к бензиновым. однако, все же будут всегда уступать бензиновым. Мощный дизель можно разогнать вплоть до максимальных 4500-4800 тыс. об/мин, а 7 тыс. об/мин для бензиновых установок от седанов является чем-то обычным.

Производители дизельных агрегатов, постоянно совершенствуют характеристики двигателей. Увеличивается мощность, улучшается крутящий момент, совершенствуются способы экономии дизтоплива. Отметим модернизацию системы подачи топлива в цилиндры. Это так называемый предварительный впрыск топлива, он снижает ударный момент и улучшается сгорание топливно-воздушной смеси. Все эти нововведения в совокупности помогают дизелю работать менее жестко.

Можно также отметить доработку механизма распределения газа, приводящая к увеличению количества клапанов. Все же, настоящей революцией было добавление к дизельному двигателю турбины. Эти небольшие отклонение от основной темы, имела цель напомнить автовладельцам, что год за годом дизельные агрегаты эволюционируют. Непрестанно улучшаются характеристики оборотов, постепенно уравнивающие мощность к крутящему моменту.

Отдельного слова заслуживает Японский вклад в дизельные технологии. Владельцы джипов на дизельных агрегатах последних моделей, обратили внимание на наличие кнопки «Включение режима прогрева». По инструкции, кнопку следует активировать при зимних морозах. Ее функция в том, что она поднимает обороты холостого хода до 1300-1400.

Обороты держатся только в холостом режиме, если прибавить газу включив сцепление, обороты автоматически обретут штатное значение в 800-900. Иными словами, японский конструктив предлагает повышение оборотов на холостом ходу исключительно для прогрева двигателя.

Выбираем дизельный двигатель

По материалам сайта «Иркутский экспресс»

Итак, решили Вы купить автомобиль с дизельным двигателем. У пост-советского человека, не работавшего в прошлом водителем «Икаруса» или КАМАЗа, слово «дизель» всегда вызывало некий священный трепет — данное творение человеческого разума представлялось предметом весьма сложным, темным и непонятным. Поэтому у смельчака, решившегося на столь отчаянный шаг — круто поменять привычную бензиновую жизнь и приобрести машину, мало того, что в подавляющем большинстве случаев импортного производства и не новую, возникает множество вопросов о том, что с этой машиной делать до и после покупки.

На что стоит обращать внимание при покупке? Для начала — на все то же, что и при покупке любого автомобиля (общее состояние, пробег, очаги коррозии и так далее). Если покупаете у незнакомого человека — не оповещайте его заранее о своих планах по проверке чего-либо — застаньте его врасплох следующей проверкой:

Как работают дизельные двигатели?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 20 октября 2021 г.

Вы когда-нибудь с изумлением смотрели, как гигантский грузовик медленно ползет в гору? Возможно нет! Такое случается каждый день. Но остановись и подумай момент о том, что происходит — как огромная, тяжелая нагрузка систематически поднимается против подавляющей силы гравитации, используя не более чем несколько чашек грязной жидкости (другими словами, топлива) — и вы можете согласиться то, что вы видите, весьма примечательно.Дизельные двигатели — это сила наших самых больших машин — грузовиков, поезда, корабли и подводные лодки. На первый взгляд, они похожи на обычные бензиновые (бензиновые) двигатели, но вырабатывают больше мощности, более эффективно, работая несколько иначе. Возьмем пристальный взгляд!

На фото: Дизельные двигатели (как в этом локомотиве) идеально подходят для буксировки тяжелых поездов. Это прекрасно сохранившийся (и отполированный до блеска!) British Rail Class 55 («Deltic»), номер 55022, названный Royal Scots Grey, датируемый 1960 годом.Вот изображение Дизельный двигатель Napier Deltic, которым он питается.

Что такое дизельный двигатель?

Подобно бензиновому двигателю, дизельный двигатель является двигателем внутреннего сгорания. Горение — это другое слово для обозначения горения и внутреннего означает внутри, поэтому двигатель внутреннего сгорания — это просто двигатель, в котором топливо сжигается внутри основной части двигателя (цилиндров) где производится энергия.

Это сильно отличается от внешнего двигатель внутреннего сгорания, такой как те, которые используются старомодным паром локомотивы.В паровой машине на одном конце бойлер, который нагревает воду для получения пара. Пар стекает долго трубы к цилиндру на противоположном конце котла, где он толкает поршень вперед и назад для перемещения колес. Это внешний горение, потому что огонь находится вне цилиндра (действительно, обычно на расстоянии 6-7 метров или 20-30 футов). В бензиновом или дизельном двигателе топливо горит внутри самих баллонов. Отходы внутреннего сгорания гораздо меньше энергии, потому что тепло не должно исходить откуда производится в цилиндр: все происходит в одном и том же место.Вот почему двигатели внутреннего сгорания более эффективны чем двигатели внешнего сгорания (они производят больше энергии из тот же объем топлива).

На фото: типичный дизельный двигатель (от пожарной машины) производства Detroit Diesel Corporation (DDC). Фото Хуана Антуана Кинга любезно предоставлено ВМС США и Wikimedia Commons.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

Бензиновые и дизельные двигатели работают за счет внутреннего сгорания, но в немного разными способами.В бензиновом двигателе топливо и воздух впрыскивается в небольшие металлические цилиндры. Поршень сжимает (сжимает) смесь, делающая его взрывоопасным, и небольшую электрическую искру от свеча зажигания поджигает его. Это заставляет смесь взорваться, генерирующая мощность, которая толкает поршень вниз по цилиндру и (через коленчатый вал и шестерни) крутит колеса. Ты можешь читать подробнее об этом и посмотрите простую анимацию того, как это работает в нашем статья о автомобильных двигателях.

Дизельные двигатели похожи, но попроще.Во-первых, воздух попадает в цилиндр и поршень сжимают его — но гораздо сильнее, чем в бензиновый двигатель. В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь сжат примерно до одной десятой от первоначального объема. Но в дизеле В двигателе воздух сжимается от 14 до 25 раз. [1] Если вы когда-нибудь накачивали велосипедную шину, вы почувствовали ее накачку. Чем дольше вы его использовали, тем горячее в ваших руках. Это потому что при сжатии газа выделяется тепло. Представьте себе, сколько тепла создается за счет нагнетания воздуха в 14-25 раз меньшее пространство, чем обычно занимает.Так много тепла, что воздух действительно горячий — обычно не менее 500 ° C (1000 ° F), а иногда очень сильно горячее. Как только воздух сжимается, в цилиндр обычно (в современном двигателе) электронным система впрыска топлива, которая работает как сложный аэрозоль жестяная банка. (Количество впрыскиваемого топлива варьируется в зависимости от мощности водитель хочет, чтобы двигатель работал.) Воздух такой горячий, что топливо мгновенно воспламеняется и взрывается без искры затыкать.Этот управляемый взрыв заставляет поршень выталкиваться из цилиндр, производящий мощность, которая приводит в движение транспортное средство или машину на котором установлен двигатель. Когда поршень возвращается в цилиндр, выхлопные газы выталкиваются через выпускной клапан и процесс повторяется — сотни или тысячи раз минута!

Что делает дизельный двигатель более эффективным?

Фото: Типичный дизельный двигатель, испытываемый в лабораторных условиях. Фото Пэта Коркери любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Дизельные двигатели вдвое эффективнее бензиновых — около 40–45 процентов. в лучшем случае эффективен. [2] Проще говоря, это означает, что при том же количестве топлива вы можете пройти гораздо дальше. (или получите больше миль за свои деньги). Есть несколько причин для это. Во-первых, они сильнее сжимаются и работают при более высоких температурах. Фундаментальная теория того, как работают тепловые двигатели, известное как правило Карно, говорит нам, что эффективность двигателя зависит от от высоких и низких температур, между которыми он работает.Дизельный двигатель, работающий через большую разницу температур (более высокая самая высокая температура или самая низкая более низкая температура) более эффективна. Во-вторых, отсутствие системы зажигания свечи зажигания делает более простая конструкция, которая может с легкостью сжимать воздух намного сильнее, а также это делает топливо более горячим и полным, высвобождая больше энергии. Есть еще одна экономия на эффективности тоже. В бензиновом двигателе, который не работает на полную мощность, вам понадобится подавать больше топлива (или меньше воздуха) в цилиндр, чтобы он работал; дизельные двигатели не имеют этой проблемы, поэтому им нужно меньше топлива, когда они работают на более низкой мощности.Еще одним важным фактором является то, что дизельное топливо несет немного больше энергии на галлон, чем бензин потому что молекулы, из которых он сделан, имеют больше энергии, запирая их атомы вместе (другими словами, дизель имеет более высокую удельную энергию, чем бензин). Дизель тоже лучше смазка, чем бензин, так что дизельный двигатель, естественно, будет работать с меньшим трением.

Чем отличается дизельное топливо?

Дизель и бензин совершенно разные. Вы это узнаете, если вы когда-либо слышал ужасные истории о людях, которые заправили свою машину или грузовик с неподходящим топливом! По сути, дизель — это низкосортный, менее очищенный нефтепродукт, полученный из более тяжелых углеводороды (молекулы, состоящие из большего количества углерода и водорода атомов).Сырые дизельные двигатели без сложной системы впрыска топлива Теоретически системы могут работать практически на любом углеводородном топливе — отсюда популярность биодизеля (вид биотоплива, производимого, среди прочего, вещи, отработанное растительное масло). Изобретатель дизельного двигателя, Рудольф Дизель успешно запускал свои первые двигатели на арахисовом масле и думал, что его двигатель окажет людям услугу, освободив их от зависимость от топлива, такого как уголь и бензин, и централизованная источники энергии. [3] Если бы он только знал!

Фото: Смазка поедет: Джошуа и Кайя Тикелл, пара Защитники окружающей среды, используйте этот трейлер (Green Grease Machine), чтобы сделать биодизельное топливо для своего фургона (прикрепленного к передней части), используя отработанное кулинарное масло, выбрасываемое ресторанами быстрого питания.Топливо стоит впечатляющих 0,80 доллара за галлон. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Преимущества и недостатки дизельных двигателей

Дизели — самые универсальные двигатели, работающие на топливе, которые широко используются сегодня. можно найти во всем: от поездов и кранов до бульдозеров и подводные лодки. По сравнению с бензиновыми двигателями они проще, более эффективный и экономичный. К тому же они безопаснее, потому что дизельного топлива меньше. летучий и его пары менее взрывоопасны, чем бензин.В отличие от бензиновых двигателей они особенно хороши для перемещать большие грузы на низких скоростях, поэтому они идеально подходят для использования в грузовые суда, грузовики, автобусы и локомотивы. Более высокое сжатие означает, что части дизельного двигателя должны выдерживать гораздо большие напряжения и деформации, чем в бензиновом двигателе. Вот почему дизельные двигатели должны быть сильнее и тяжелее и почему, надолго время они использовались только для питания больших транспортных средств и машин. В то время как это может показаться недостатком, это означает, что дизельные двигатели обычно более надежны и служат намного дольше, чем бензиновые двигатели.

Фото: Дизельные двигатели используются не только в транспортных средствах: эти огромные стационарные дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию на электростанции на Остров Сан-Клементе. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Загрязнение одно из самых больших недостатков дизельных двигателей: они производят смесь загрязняющих веществ, в том числе оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и частицы сажи, которые являются грязными и опасными для здоровья.Теоретически дизели более экономичны, поэтому они должны использовать меньше топлива, производить меньше выбросов углекислого газа (CO2) и меньше способствуют глобальному потеплению. На практике есть некоторые споры о том, правда ли это. Некоторые лабораторные эксперименты показали средние выбросы дизельного топлива. лишь немного ниже, чем у бензиновых двигателей, хотя производители настаивают на том, что если аналогичные дизельные и бензиновые автомобили по сравнению, дизели действительно лучше выходят. Другое недавнее исследование показывает, что даже новые дизельные автомобили сильно загрязняют окружающую среду.Европейское агентство по окружающей среде, например, отмечает, что даже типичный «чистый» дизельный автомобиль соответствует нормам выбросов EURO 6, производит примерно в 10 раз больше азота оксидное загрязнение, как у сопоставимого автомобиля с бензиновым двигателем. [4] А как насчет выбросов CO2? По данным Британского общества производителей двигателей и трейдеры: «Автомобили с дизельным двигателем внесли огромный вклад в сокращение выбросов CO2. С 2002 года покупатели, выбравшие дизельное топливо, сэкономили почти 3 миллиона тонн CO2 от попадания в атмосферу». Дизельные двигатели, как правило, изначально стоят дороже, чем бензиновые, хотя их эксплуатационные расходы и более длительный срок службы обычно компенсирует это.Несмотря на это, покупатели автомобилей больше не кажутся убежденными: с тех пор продажи значительно упали. скандал с выбросами Volkswagen в 2015 году, когда немецкий автопроизводитель исказил выбросы своих дизельных автомобилей, чтобы они казались меньше загрязнение.

Нет никаких сомнений в том, что дизельные двигатели будут продолжать устанавливаться на тяжелых транспортных средствах — грузовиках, автобусы, корабли и железнодорожные локомотивы — все зависит от них, но их будущее в автомобилях и легких транспортных средствах становится все более неопределенным. Стремление к электромобилям дало мощный толчок к тому, чтобы сделать бензиновые двигатели более легкими, экономичными и менее загрязняющими, и эти улучшенные газовые двигатели подрывают некоторые предполагаемые преимущества использования дизелей в автомобилях.В условиях растущей конкуренции между доступными электромобилями и улучшенными бензиновые автомобили, дизели могут оказаться вытесненными и вовсе. Опять же сами дизели постоянно развиваются; В 2011 году Министерство энергетики США предсказало, что будущие двигатели могут повысить эффективность с сегодняшних 40 процентов до 60 процентов и более. Если это произойдет, дизельное топливо может остаться. соперник в автомобилях меньшего размера на многие годы вперед, особенно если их выхлопные газы можно правильно решить.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Неудивительно, что это был немецкий инженер Рудольф Дизель (1858–1913).Вот вкратце история:

• 1861: французский инженер Альфонс Бо де Роша (1815–1893) излагает основную теорию четырехтактного двигателя и подает патент на идею 16 февраля 1862 года, но ему не удается собрать рабочую машину.
• 1876: немецкий инженер Николаус Отто (1832–1891) создает первый успешный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
• 1878: Шотландец Дугальд Клерк (1854–1932) разрабатывает двухтактный двигатель.
• 1880: 22 года, Рудольф Дизель переходит на работу к инженеру по холодильникам Карлу фон Линде (1842–1934), где он изучает термодинамику (науку о том, как движется тепло) и как работают двигатели.
• 1890: Дизель выясняет, как улучшить внутреннее сгорание двигатель, работающий при более высоких давлениях и температурах, не требующий свечи зажигания.
• 1892: Дизель начинает патентовать свои идеи, чтобы не дать другим получить от них прибыль.

  Изображение: оригинальный двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, как он изобразил в своем патенте 1895 года. Цилиндр (1) находится вверху. 2) «Плунжер» (как его называют дизель) прикреплен кривошипом и шатуном (3) к маховику (4).Шестерня, приводимая в движение маховиком (5), прикреплена к центробежному регулятору (6), который поддерживает постоянную скорость вращения двигателя (отключает подачу топлива, если двигатель работает слишком быстро, а затем снова включает ее, когда двигатель снова замедляется). Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (цвета и нумерация добавлены нами для упрощения объяснения). Вы можете прочитать больше в Патент США № 542846: Рудольф Дизель, способ и устройство для преобразования тепла в работу.

• 1893: Дизель создает огромный стационарный двигатель, который работает целую минуту самостоятельно. власти, 17 февраля 1894 г.
• 1895: Патент на двигатель Дизеля получен в США 16 июля 1895 г.
• 1898: С помощью Дизеля первый коммерческий двигатель построен в фабрика в Сент-Луисе, штат Миссури, США, автор — Адольфус Буш (1839–1913), пивовар пива Budweiser.
• 1899: На заводе Diesel в Аугсбурге начинается производство дизельных двигателей. Дизель начинает передавать свои идеи другим фирмам и вскоре становится очень богатый.
• 1903: Petit Pierre, один из первых дизельных судов, начинает работу на канале Марн-Рейн во Франции.
• 1912: MS Selandia, первое океанское дизельное судно, совершает свой первый рейс.
• 1913: Дизель умирает при загадочных обстоятельствах, очевидно, упав за борт корабля «Дрезден» во время путешествия из Лондона, Англия, в Германию. Ходят слухи, что он был убит или покончил жизнь самоубийством, но ничего не известно. доказано.
• 1931: Клесси Камминс, основатель Cummins Engine Co., построил один из первых успешных автомобилей с дизельным двигателем и продемонстрировал его эффективность, проехав на нем из Индианаполиса в Нью-Йорк всего за 1 доллар.39 топлива.
• 1931: Компания Caterpillar произвела революцию в сельском хозяйстве, представив Diesel Sixty, свой первый гусеничный трактор с дизельным двигателем, основанный на популярной модели Caterpillar Sixty.
• 1936: Mercedes представляет 260D, один из первых серийных легковых автомобилей с дизельным двигателем, и остается в производстве до 1940 года. В течение следующих четырех десятилетий Mercedes продает почти два миллиона автомобилей с дизельным двигателем.
• 1939: General Motors представляет свой EMD FT, мощный дизель-электрический локомотив, и отправляет первый (номер 103) в годичное плавание, чтобы продемонстрировать его достоинства.Несомненно, доказывая превосходство дизельного топлива, это звучит как похоронный звон для паровозов.
• 1970-е: Мировой топливный кризис пробудил возобновление интереса к использованию небольших эффективных дизельных двигателей в автомобилях.
• 1987: всемирно известный корабль Queen Elizabeth 2 (QE2) переоборудованный девятью дизель-электрическими двигателями (каждый размером с двухэтажный автобус), что сделало его самым мощным торговым судном с дизельными двигателями того времени.
• 2000: Peugeot представляет первые в мире фильтры твердых частиц (PF) для дизельных двигателей на своей модели 607, заявив, что выбросы сажи сокращаются на 99 процентов.
• 2015: Volkswagen погрузился в огромный мировой скандал из-за систематического мошенничества при испытаниях дизельных двигателей на выбросы выхлопных газов. Продажи дизельных автомобилей резко упали впервые за много лет.
• 2017: Volvo становится первым крупным автопроизводителем, отказавшимся от бензиновых и дизельных двигателей, объявляя об этом все новые автомобили будут гибридными или полностью электрическими с 2019 года.

Как работают дизельные двигатели?

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 октября 2021 г.

Вы когда-нибудь с изумлением смотрели, как гигантский грузовик медленно ползет в гору? Возможно нет! Такое случается каждый день. Но остановись и подумай момент о том, что происходит — как огромная, тяжелая нагрузка систематически поднимается против подавляющей силы гравитации, используя не более чем несколько чашек грязной жидкости (другими словами, топлива) — и вы можете согласиться то, что вы видите, весьма примечательно. Дизельные двигатели — это сила наших самых больших машин — грузовиков, поезда, корабли и подводные лодки.На первый взгляд, они похожи на обычные бензиновые (бензиновые) двигатели, но вырабатывают больше мощности, более эффективно, работая несколько иначе. Возьмем пристальный взгляд!

На фото: Дизельные двигатели (как в этом локомотиве) идеально подходят для буксировки тяжелых поездов. Это прекрасно сохранившийся (и отполированный до блеска!) British Rail Class 55 («Deltic»), номер 55022, названный Royal Scots Grey, датируемый 1960 годом. Дизельный двигатель Napier Deltic, которым он питается.

Что такое дизельный двигатель?

Подобно бензиновому двигателю, дизельный двигатель является двигателем внутреннего сгорания. Горение — это другое слово для обозначения горения и внутреннего означает внутри, поэтому двигатель внутреннего сгорания — это просто двигатель, в котором топливо сжигается внутри основной части двигателя (цилиндров) где производится энергия.

Это сильно отличается от внешнего двигатель внутреннего сгорания, такой как те, которые используются старомодным паром локомотивы. В паровой машине на одном конце бойлер, который нагревает воду для получения пара.Пар стекает долго трубы к цилиндру на противоположном конце котла, где он толкает поршень вперед и назад для перемещения колес. Это внешний горение, потому что огонь находится вне цилиндра (действительно, обычно на расстоянии 6-7 метров или 20-30 футов). В бензиновом или дизельном двигателе топливо горит внутри самих баллонов. Отходы внутреннего сгорания гораздо меньше энергии, потому что тепло не должно исходить откуда производится в цилиндр: все происходит в одном и том же место.Вот почему двигатели внутреннего сгорания более эффективны чем двигатели внешнего сгорания (они производят больше энергии из тот же объем топлива).

На фото: типичный дизельный двигатель (от пожарной машины) производства Detroit Diesel Corporation (DDC). Фото Хуана Антуана Кинга любезно предоставлено ВМС США и Wikimedia Commons.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

Бензиновые и дизельные двигатели работают за счет внутреннего сгорания, но в немного разными способами.В бензиновом двигателе топливо и воздух впрыскивается в небольшие металлические цилиндры. Поршень сжимает (сжимает) смесь, делающая его взрывоопасным, и небольшую электрическую искру от свеча зажигания поджигает его. Это заставляет смесь взорваться, генерирующая мощность, которая толкает поршень вниз по цилиндру и (через коленчатый вал и шестерни) крутит колеса. Ты можешь читать подробнее об этом и посмотрите простую анимацию того, как это работает в нашем статья о автомобильных двигателях.

Дизельные двигатели похожи, но попроще.Во-первых, воздух попадает в цилиндр и поршень сжимают его — но гораздо сильнее, чем в бензиновый двигатель. В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь сжат примерно до одной десятой от первоначального объема. Но в дизеле В двигателе воздух сжимается от 14 до 25 раз. [1] Если вы когда-нибудь накачивали велосипедную шину, вы почувствовали ее накачку. Чем дольше вы его использовали, тем горячее в ваших руках. Это потому что при сжатии газа выделяется тепло. Представьте себе, сколько тепла создается за счет нагнетания воздуха в 14-25 раз меньшее пространство, чем обычно занимает.Так много тепла, что воздух действительно горячий — обычно не менее 500 ° C (1000 ° F), а иногда очень сильно горячее. Как только воздух сжимается, в цилиндр обычно (в современном двигателе) электронным система впрыска топлива, которая работает как сложный аэрозоль жестяная банка. (Количество впрыскиваемого топлива варьируется в зависимости от мощности водитель хочет, чтобы двигатель работал.) Воздух такой горячий, что топливо мгновенно воспламеняется и взрывается без искры затыкать.Этот управляемый взрыв заставляет поршень выталкиваться из цилиндр, производящий мощность, которая приводит в движение транспортное средство или машину на котором установлен двигатель. Когда поршень возвращается в цилиндр, выхлопные газы выталкиваются через выпускной клапан и процесс повторяется — сотни или тысячи раз минута!

Что делает дизельный двигатель более эффективным?

Фото: Типичный дизельный двигатель, испытываемый в лабораторных условиях. Фото Пэта Коркери любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Дизельные двигатели вдвое эффективнее бензиновых — около 40–45 процентов. в лучшем случае эффективен. [2] Проще говоря, это означает, что при том же количестве топлива вы можете пройти гораздо дальше. (или получите больше миль за свои деньги). Есть несколько причин для это. Во-первых, они сильнее сжимаются и работают при более высоких температурах. Фундаментальная теория того, как работают тепловые двигатели, известное как правило Карно, говорит нам, что эффективность двигателя зависит от от высоких и низких температур, между которыми он работает.Дизельный двигатель, работающий через большую разницу температур (более высокая самая высокая температура или самая низкая более низкая температура) более эффективна. Во-вторых, отсутствие системы зажигания свечи зажигания делает более простая конструкция, которая может с легкостью сжимать воздух намного сильнее, а также это делает топливо более горячим и полным, высвобождая больше энергии. Есть еще одна экономия на эффективности тоже. В бензиновом двигателе, который не работает на полную мощность, вам понадобится подавать больше топлива (или меньше воздуха) в цилиндр, чтобы он работал; дизельные двигатели не имеют этой проблемы, поэтому им нужно меньше топлива, когда они работают на более низкой мощности.Еще одним важным фактором является то, что дизельное топливо несет немного больше энергии на галлон, чем бензин потому что молекулы, из которых он сделан, имеют больше энергии, запирая их атомы вместе (другими словами, дизель имеет более высокую удельную энергию, чем бензин). Дизель тоже лучше смазка, чем бензин, так что дизельный двигатель, естественно, будет работать с меньшим трением.

Чем отличается дизельное топливо?

Дизель и бензин совершенно разные. Вы это узнаете, если вы когда-либо слышал ужасные истории о людях, которые заправили свою машину или грузовик с неподходящим топливом! По сути, дизель — это низкосортный, менее очищенный нефтепродукт, полученный из более тяжелых углеводороды (молекулы, состоящие из большего количества углерода и водорода атомов).Сырые дизельные двигатели без сложной системы впрыска топлива Теоретически системы могут работать практически на любом углеводородном топливе — отсюда популярность биодизеля (вид биотоплива, производимого, среди прочего, вещи, отработанное растительное масло). Изобретатель дизельного двигателя, Рудольф Дизель успешно запускал свои первые двигатели на арахисовом масле и думал, что его двигатель окажет людям услугу, освободив их от зависимость от топлива, такого как уголь и бензин, и централизованная источники энергии. [3] Если бы он только знал!

Фото: Смазка поедет: Джошуа и Кайя Тикелл, пара Защитники окружающей среды, используйте этот трейлер (Green Grease Machine), чтобы сделать биодизельное топливо для своего фургона (прикрепленного к передней части), используя отработанное кулинарное масло, выбрасываемое ресторанами быстрого питания.Топливо стоит впечатляющих 0,80 доллара за галлон. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Преимущества и недостатки дизельных двигателей

Дизели — самые универсальные двигатели, работающие на топливе, которые широко используются сегодня. можно найти во всем: от поездов и кранов до бульдозеров и подводные лодки. По сравнению с бензиновыми двигателями они проще, более эффективный и экономичный. К тому же они безопаснее, потому что дизельного топлива меньше. летучий и его пары менее взрывоопасны, чем бензин.В отличие от бензиновых двигателей они особенно хороши для перемещать большие грузы на низких скоростях, поэтому они идеально подходят для использования в грузовые суда, грузовики, автобусы и локомотивы. Более высокое сжатие означает, что части дизельного двигателя должны выдерживать гораздо большие напряжения и деформации, чем в бензиновом двигателе. Вот почему дизельные двигатели должны быть сильнее и тяжелее и почему, надолго время они использовались только для питания больших транспортных средств и машин. В то время как это может показаться недостатком, это означает, что дизельные двигатели обычно более надежны и служат намного дольше, чем бензиновые двигатели.

Фото: Дизельные двигатели используются не только в транспортных средствах: эти огромные стационарные дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию на электростанции на Остров Сан-Клементе. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Загрязнение одно из самых больших недостатков дизельных двигателей: они производят смесь загрязняющих веществ, в том числе оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и частицы сажи, которые являются грязными и опасными для здоровья.Теоретически дизели более экономичны, поэтому они должны использовать меньше топлива, производить меньше выбросов углекислого газа (CO2) и меньше способствуют глобальному потеплению. На практике есть некоторые споры о том, правда ли это. Некоторые лабораторные эксперименты показали средние выбросы дизельного топлива. лишь немного ниже, чем у бензиновых двигателей, хотя производители настаивают на том, что если аналогичные дизельные и бензиновые автомобили по сравнению, дизели действительно лучше выходят. Другое недавнее исследование показывает, что даже новые дизельные автомобили сильно загрязняют окружающую среду.Европейское агентство по окружающей среде, например, отмечает, что даже типичный «чистый» дизельный автомобиль соответствует нормам выбросов EURO 6, производит примерно в 10 раз больше азота оксидное загрязнение, как у сопоставимого автомобиля с бензиновым двигателем. [4] А как насчет выбросов CO2? По данным Британского общества производителей двигателей и трейдеры: «Автомобили с дизельным двигателем внесли огромный вклад в сокращение выбросов CO2. С 2002 года покупатели, выбравшие дизельное топливо, сэкономили почти 3 миллиона тонн CO2 от попадания в атмосферу». Дизельные двигатели, как правило, изначально стоят дороже, чем бензиновые, хотя их эксплуатационные расходы и более длительный срок службы обычно компенсирует это.Несмотря на это, покупатели автомобилей больше не кажутся убежденными: с тех пор продажи значительно упали. скандал с выбросами Volkswagen в 2015 году, когда немецкий автопроизводитель исказил выбросы своих дизельных автомобилей, чтобы они казались меньше загрязнение.

Нет никаких сомнений в том, что дизельные двигатели будут продолжать устанавливаться на тяжелых транспортных средствах — грузовиках, автобусы, корабли и железнодорожные локомотивы — все зависит от них, но их будущее в автомобилях и легких транспортных средствах становится все более неопределенным. Стремление к электромобилям дало мощный толчок к тому, чтобы сделать бензиновые двигатели более легкими, экономичными и менее загрязняющими, и эти улучшенные газовые двигатели подрывают некоторые предполагаемые преимущества использования дизелей в автомобилях.В условиях растущей конкуренции между доступными электромобилями и улучшенными бензиновые автомобили, дизели могут оказаться вытесненными и вовсе. Опять же сами дизели постоянно развиваются; В 2011 году Министерство энергетики США предсказало, что будущие двигатели могут повысить эффективность с сегодняшних 40 процентов до 60 процентов и более. Если это произойдет, дизельное топливо может остаться. соперник в автомобилях меньшего размера на многие годы вперед, особенно если их выхлопные газы можно правильно решить.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Неудивительно, что это был немецкий инженер Рудольф Дизель (1858–1913).Вот вкратце история:

• 1861: французский инженер Альфонс Бо де Роша (1815–1893) излагает основную теорию четырехтактного двигателя и подает патент на идею 16 февраля 1862 года, но ему не удается собрать рабочую машину.
• 1876: немецкий инженер Николаус Отто (1832–1891) создает первый успешный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
• 1878: Шотландец Дугальд Клерк (1854–1932) разрабатывает двухтактный двигатель.
• 1880: 22 года, Рудольф Дизель переходит на работу к инженеру по холодильникам Карлу фон Линде (1842–1934), где он изучает термодинамику (науку о том, как движется тепло) и как работают двигатели.
• 1890: Дизель выясняет, как улучшить внутреннее сгорание двигатель, работающий при более высоких давлениях и температурах, не требующий свечи зажигания.
• 1892: Дизель начинает патентовать свои идеи, чтобы не дать другим получить от них прибыль.

  Изображение: оригинальный двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, как он изобразил в своем патенте 1895 года. Цилиндр (1) находится вверху. 2) «Плунжер» (как его называют дизель) прикреплен кривошипом и шатуном (3) к маховику (4).Шестерня, приводимая в движение маховиком (5), прикреплена к центробежному регулятору (6), который поддерживает постоянную скорость вращения двигателя (отключает подачу топлива, если двигатель работает слишком быстро, а затем снова включает ее, когда двигатель снова замедляется). Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (цвета и нумерация добавлены нами для упрощения объяснения). Вы можете прочитать больше в Патент США № 542846: Рудольф Дизель, способ и устройство для преобразования тепла в работу.

• 1893: Дизель создает огромный стационарный двигатель, который работает целую минуту самостоятельно. власти, 17 февраля 1894 г.
• 1895: Патент на двигатель Дизеля получен в США 16 июля 1895 г.
• 1898: С помощью Дизеля первый коммерческий двигатель построен в фабрика в Сент-Луисе, штат Миссури, США, автор — Адольфус Буш (1839–1913), пивовар пива Budweiser.
• 1899: На заводе Diesel в Аугсбурге начинается производство дизельных двигателей. Дизель начинает передавать свои идеи другим фирмам и вскоре становится очень богатый.
• 1903: Petit Pierre, один из первых дизельных судов, начинает работу на канале Марн-Рейн во Франции.
• 1912: MS Selandia, первое океанское дизельное судно, совершает свой первый рейс.
• 1913: Дизель умирает при загадочных обстоятельствах, очевидно, упав за борт корабля «Дрезден» во время путешествия из Лондона, Англия, в Германию. Ходят слухи, что он был убит или покончил жизнь самоубийством, но ничего не известно. доказано.
• 1931: Клесси Камминс, основатель Cummins Engine Co., построил один из первых успешных автомобилей с дизельным двигателем и продемонстрировал его эффективность, проехав на нем из Индианаполиса в Нью-Йорк всего за 1 доллар.39 топлива.
• 1931: Компания Caterpillar произвела революцию в сельском хозяйстве, представив Diesel Sixty, свой первый гусеничный трактор с дизельным двигателем, основанный на популярной модели Caterpillar Sixty.
• 1936: Mercedes представляет 260D, один из первых серийных легковых автомобилей с дизельным двигателем, и остается в производстве до 1940 года. В течение следующих четырех десятилетий Mercedes продает почти два миллиона автомобилей с дизельным двигателем.
• 1939: General Motors представляет свой EMD FT, мощный дизель-электрический локомотив, и отправляет первый (номер 103) в годичное плавание, чтобы продемонстрировать его достоинства.Несомненно, доказывая превосходство дизельного топлива, это звучит как похоронный звон для паровозов.
• 1970-е: Мировой топливный кризис пробудил возобновление интереса к использованию небольших эффективных дизельных двигателей в автомобилях.
• 1987: всемирно известный корабль Queen Elizabeth 2 (QE2) переоборудованный девятью дизель-электрическими двигателями (каждый размером с двухэтажный автобус), что сделало его самым мощным торговым судном с дизельными двигателями того времени.
• 2000: Peugeot представляет первые в мире фильтры твердых частиц (PF) для дизельных двигателей на своей модели 607, заявив, что выбросы сажи сокращаются на 99 процентов.
• 2015: Volkswagen погрузился в огромный мировой скандал из-за систематического мошенничества при испытаниях дизельных двигателей на выбросы выхлопных газов. Продажи дизельных автомобилей резко упали впервые за много лет.
• 2017: Volvo становится первым крупным автопроизводителем, отказавшимся от бензиновых и дизельных двигателей, объявляя об этом все новые автомобили будут гибридными или полностью электрическими с 2019 года.

Как работают дизельные двигатели?

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 октября 2021 г.

Вы когда-нибудь с изумлением смотрели, как гигантский грузовик медленно ползет в гору? Возможно нет! Такое случается каждый день. Но остановись и подумай момент о том, что происходит — как огромная, тяжелая нагрузка систематически поднимается против подавляющей силы гравитации, используя не более чем несколько чашек грязной жидкости (другими словами, топлива) — и вы можете согласиться то, что вы видите, весьма примечательно. Дизельные двигатели — это сила наших самых больших машин — грузовиков, поезда, корабли и подводные лодки.На первый взгляд, они похожи на обычные бензиновые (бензиновые) двигатели, но вырабатывают больше мощности, более эффективно, работая несколько иначе. Возьмем пристальный взгляд!

На фото: Дизельные двигатели (как в этом локомотиве) идеально подходят для буксировки тяжелых поездов. Это прекрасно сохранившийся (и отполированный до блеска!) British Rail Class 55 («Deltic»), номер 55022, названный Royal Scots Grey, датируемый 1960 годом. Дизельный двигатель Napier Deltic, которым он питается.

Что такое дизельный двигатель?

Подобно бензиновому двигателю, дизельный двигатель является двигателем внутреннего сгорания. Горение — это другое слово для обозначения горения и внутреннего означает внутри, поэтому двигатель внутреннего сгорания — это просто двигатель, в котором топливо сжигается внутри основной части двигателя (цилиндров) где производится энергия.

Это сильно отличается от внешнего двигатель внутреннего сгорания, такой как те, которые используются старомодным паром локомотивы. В паровой машине на одном конце бойлер, который нагревает воду для получения пара.Пар стекает долго трубы к цилиндру на противоположном конце котла, где он толкает поршень вперед и назад для перемещения колес. Это внешний горение, потому что огонь находится вне цилиндра (действительно, обычно на расстоянии 6-7 метров или 20-30 футов). В бензиновом или дизельном двигателе топливо горит внутри самих баллонов. Отходы внутреннего сгорания гораздо меньше энергии, потому что тепло не должно исходить откуда производится в цилиндр: все происходит в одном и том же место.Вот почему двигатели внутреннего сгорания более эффективны чем двигатели внешнего сгорания (они производят больше энергии из тот же объем топлива).

На фото: типичный дизельный двигатель (от пожарной машины) производства Detroit Diesel Corporation (DDC). Фото Хуана Антуана Кинга любезно предоставлено ВМС США и Wikimedia Commons.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

Бензиновые и дизельные двигатели работают за счет внутреннего сгорания, но в немного разными способами.В бензиновом двигателе топливо и воздух впрыскивается в небольшие металлические цилиндры. Поршень сжимает (сжимает) смесь, делающая его взрывоопасным, и небольшую электрическую искру от свеча зажигания поджигает его. Это заставляет смесь взорваться, генерирующая мощность, которая толкает поршень вниз по цилиндру и (через коленчатый вал и шестерни) крутит колеса. Ты можешь читать подробнее об этом и посмотрите простую анимацию того, как это работает в нашем статья о автомобильных двигателях.

Дизельные двигатели похожи, но попроще.Во-первых, воздух попадает в цилиндр и поршень сжимают его — но гораздо сильнее, чем в бензиновый двигатель. В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь сжат примерно до одной десятой от первоначального объема. Но в дизеле В двигателе воздух сжимается от 14 до 25 раз. [1] Если вы когда-нибудь накачивали велосипедную шину, вы почувствовали ее накачку. Чем дольше вы его использовали, тем горячее в ваших руках. Это потому что при сжатии газа выделяется тепло. Представьте себе, сколько тепла создается за счет нагнетания воздуха в 14-25 раз меньшее пространство, чем обычно занимает.Так много тепла, что воздух действительно горячий — обычно не менее 500 ° C (1000 ° F), а иногда очень сильно горячее. Как только воздух сжимается, в цилиндр обычно (в современном двигателе) электронным система впрыска топлива, которая работает как сложный аэрозоль жестяная банка. (Количество впрыскиваемого топлива варьируется в зависимости от мощности водитель хочет, чтобы двигатель работал.) Воздух такой горячий, что топливо мгновенно воспламеняется и взрывается без искры затыкать.Этот управляемый взрыв заставляет поршень выталкиваться из цилиндр, производящий мощность, которая приводит в движение транспортное средство или машину на котором установлен двигатель. Когда поршень возвращается в цилиндр, выхлопные газы выталкиваются через выпускной клапан и процесс повторяется — сотни или тысячи раз минута!

Что делает дизельный двигатель более эффективным?

Фото: Типичный дизельный двигатель, испытываемый в лабораторных условиях. Фото Пэта Коркери любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Дизельные двигатели вдвое эффективнее бензиновых — около 40–45 процентов. в лучшем случае эффективен. [2] Проще говоря, это означает, что при том же количестве топлива вы можете пройти гораздо дальше. (или получите больше миль за свои деньги). Есть несколько причин для это. Во-первых, они сильнее сжимаются и работают при более высоких температурах. Фундаментальная теория того, как работают тепловые двигатели, известное как правило Карно, говорит нам, что эффективность двигателя зависит от от высоких и низких температур, между которыми он работает.Дизельный двигатель, работающий через большую разницу температур (более высокая самая высокая температура или самая низкая более низкая температура) более эффективна. Во-вторых, отсутствие системы зажигания свечи зажигания делает более простая конструкция, которая может с легкостью сжимать воздух намного сильнее, а также это делает топливо более горячим и полным, высвобождая больше энергии. Есть еще одна экономия на эффективности тоже. В бензиновом двигателе, который не работает на полную мощность, вам понадобится подавать больше топлива (или меньше воздуха) в цилиндр, чтобы он работал; дизельные двигатели не имеют этой проблемы, поэтому им нужно меньше топлива, когда они работают на более низкой мощности.Еще одним важным фактором является то, что дизельное топливо несет немного больше энергии на галлон, чем бензин потому что молекулы, из которых он сделан, имеют больше энергии, запирая их атомы вместе (другими словами, дизель имеет более высокую удельную энергию, чем бензин). Дизель тоже лучше смазка, чем бензин, так что дизельный двигатель, естественно, будет работать с меньшим трением.

Чем отличается дизельное топливо?

Дизель и бензин совершенно разные. Вы это узнаете, если вы когда-либо слышал ужасные истории о людях, которые заправили свою машину или грузовик с неподходящим топливом! По сути, дизель — это низкосортный, менее очищенный нефтепродукт, полученный из более тяжелых углеводороды (молекулы, состоящие из большего количества углерода и водорода атомов).Сырые дизельные двигатели без сложной системы впрыска топлива Теоретически системы могут работать практически на любом углеводородном топливе — отсюда популярность биодизеля (вид биотоплива, производимого, среди прочего, вещи, отработанное растительное масло). Изобретатель дизельного двигателя, Рудольф Дизель успешно запускал свои первые двигатели на арахисовом масле и думал, что его двигатель окажет людям услугу, освободив их от зависимость от топлива, такого как уголь и бензин, и централизованная источники энергии. [3] Если бы он только знал!

Фото: Смазка поедет: Джошуа и Кайя Тикелл, пара Защитники окружающей среды, используйте этот трейлер (Green Grease Machine), чтобы сделать биодизельное топливо для своего фургона (прикрепленного к передней части), используя отработанное кулинарное масло, выбрасываемое ресторанами быстрого питания.Топливо стоит впечатляющих 0,80 доллара за галлон. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Преимущества и недостатки дизельных двигателей

Дизели — самые универсальные двигатели, работающие на топливе, которые широко используются сегодня. можно найти во всем: от поездов и кранов до бульдозеров и подводные лодки. По сравнению с бензиновыми двигателями они проще, более эффективный и экономичный. К тому же они безопаснее, потому что дизельного топлива меньше. летучий и его пары менее взрывоопасны, чем бензин.В отличие от бензиновых двигателей они особенно хороши для перемещать большие грузы на низких скоростях, поэтому они идеально подходят для использования в грузовые суда, грузовики, автобусы и локомотивы. Более высокое сжатие означает, что части дизельного двигателя должны выдерживать гораздо большие напряжения и деформации, чем в бензиновом двигателе. Вот почему дизельные двигатели должны быть сильнее и тяжелее и почему, надолго время они использовались только для питания больших транспортных средств и машин. В то время как это может показаться недостатком, это означает, что дизельные двигатели обычно более надежны и служат намного дольше, чем бензиновые двигатели.

Фото: Дизельные двигатели используются не только в транспортных средствах: эти огромные стационарные дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию на электростанции на Остров Сан-Клементе. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено США. Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Загрязнение одно из самых больших недостатков дизельных двигателей: они производят смесь загрязняющих веществ, в том числе оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и частицы сажи, которые являются грязными и опасными для здоровья.Теоретически дизели более экономичны, поэтому они должны использовать меньше топлива, производить меньше выбросов углекислого газа (CO2) и меньше способствуют глобальному потеплению. На практике есть некоторые споры о том, правда ли это. Некоторые лабораторные эксперименты показали средние выбросы дизельного топлива. лишь немного ниже, чем у бензиновых двигателей, хотя производители настаивают на том, что если аналогичные дизельные и бензиновые автомобили по сравнению, дизели действительно лучше выходят. Другое недавнее исследование показывает, что даже новые дизельные автомобили сильно загрязняют окружающую среду.Европейское агентство по окружающей среде, например, отмечает, что даже типичный «чистый» дизельный автомобиль соответствует нормам выбросов EURO 6, производит примерно в 10 раз больше азота оксидное загрязнение, как у сопоставимого автомобиля с бензиновым двигателем. [4] А как насчет выбросов CO2? По данным Британского общества производителей двигателей и трейдеры: «Автомобили с дизельным двигателем внесли огромный вклад в сокращение выбросов CO2. С 2002 года покупатели, выбравшие дизельное топливо, сэкономили почти 3 миллиона тонн CO2 от попадания в атмосферу». Дизельные двигатели, как правило, изначально стоят дороже, чем бензиновые, хотя их эксплуатационные расходы и более длительный срок службы обычно компенсирует это.Несмотря на это, покупатели автомобилей больше не кажутся убежденными: с тех пор продажи значительно упали. скандал с выбросами Volkswagen в 2015 году, когда немецкий автопроизводитель исказил выбросы своих дизельных автомобилей, чтобы они казались меньше загрязнение.

Нет никаких сомнений в том, что дизельные двигатели будут продолжать устанавливаться на тяжелых транспортных средствах — грузовиках, автобусы, корабли и железнодорожные локомотивы — все зависит от них, но их будущее в автомобилях и легких транспортных средствах становится все более неопределенным. Стремление к электромобилям дало мощный толчок к тому, чтобы сделать бензиновые двигатели более легкими, экономичными и менее загрязняющими, и эти улучшенные газовые двигатели подрывают некоторые предполагаемые преимущества использования дизелей в автомобилях.В условиях растущей конкуренции между доступными электромобилями и улучшенными бензиновые автомобили, дизели могут оказаться вытесненными и вовсе. Опять же сами дизели постоянно развиваются; В 2011 году Министерство энергетики США предсказало, что будущие двигатели могут повысить эффективность с сегодняшних 40 процентов до 60 процентов и более. Если это произойдет, дизельное топливо может остаться. соперник в автомобилях меньшего размера на многие годы вперед, особенно если их выхлопные газы можно правильно решить.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Неудивительно, что это был немецкий инженер Рудольф Дизель (1858–1913).Вот вкратце история:

• 1861: французский инженер Альфонс Бо де Роша (1815–1893) излагает основную теорию четырехтактного двигателя и подает патент на идею 16 февраля 1862 года, но ему не удается собрать рабочую машину.
• 1876: немецкий инженер Николаус Отто (1832–1891) создает первый успешный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
• 1878: Шотландец Дугальд Клерк (1854–1932) разрабатывает двухтактный двигатель.
• 1880: 22 года, Рудольф Дизель переходит на работу к инженеру по холодильникам Карлу фон Линде (1842–1934), где он изучает термодинамику (науку о том, как движется тепло) и как работают двигатели.
• 1890: Дизель выясняет, как улучшить внутреннее сгорание двигатель, работающий при более высоких давлениях и температурах, не требующий свечи зажигания.
• 1892: Дизель начинает патентовать свои идеи, чтобы не дать другим получить от них прибыль.

  Изображение: оригинальный двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, как он изобразил в своем патенте 1895 года. Цилиндр (1) находится вверху. 2) «Плунжер» (как его называют дизель) прикреплен кривошипом и шатуном (3) к маховику (4).Шестерня, приводимая в движение маховиком (5), прикреплена к центробежному регулятору (6), который поддерживает постоянную скорость вращения двигателя (отключает подачу топлива, если двигатель работает слишком быстро, а затем снова включает ее, когда двигатель снова замедляется). Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (цвета и нумерация добавлены нами для упрощения объяснения). Вы можете прочитать больше в Патент США № 542846: Рудольф Дизель, способ и устройство для преобразования тепла в работу.

• 1893: Дизель создает огромный стационарный двигатель, который работает целую минуту самостоятельно. власти, 17 февраля 1894 г.
• 1895: Патент на двигатель Дизеля получен в США 16 июля 1895 г.
• 1898: С помощью Дизеля первый коммерческий двигатель построен в фабрика в Сент-Луисе, штат Миссури, США, автор — Адольфус Буш (1839–1913), пивовар пива Budweiser.
• 1899: На заводе Diesel в Аугсбурге начинается производство дизельных двигателей. Дизель начинает передавать свои идеи другим фирмам и вскоре становится очень богатый.
• 1903: Petit Pierre, один из первых дизельных судов, начинает работу на канале Марн-Рейн во Франции.
• 1912: MS Selandia, первое океанское дизельное судно, совершает свой первый рейс.
• 1913: Дизель умирает при загадочных обстоятельствах, очевидно, упав за борт корабля «Дрезден» во время путешествия из Лондона, Англия, в Германию. Ходят слухи, что он был убит или покончил жизнь самоубийством, но ничего не известно. доказано.
• 1931: Клесси Камминс, основатель Cummins Engine Co., построил один из первых успешных автомобилей с дизельным двигателем и продемонстрировал его эффективность, проехав на нем из Индианаполиса в Нью-Йорк всего за 1 доллар.39 топлива.
• 1931: Компания Caterpillar произвела революцию в сельском хозяйстве, представив Diesel Sixty, свой первый гусеничный трактор с дизельным двигателем, основанный на популярной модели Caterpillar Sixty.
• 1936: Mercedes представляет 260D, один из первых серийных легковых автомобилей с дизельным двигателем, и остается в производстве до 1940 года. В течение следующих четырех десятилетий Mercedes продает почти два миллиона автомобилей с дизельным двигателем.
• 1939: General Motors представляет свой EMD FT, мощный дизель-электрический локомотив, и отправляет первый (номер 103) в годичное плавание, чтобы продемонстрировать его достоинства.Несомненно, доказывая превосходство дизельного топлива, это звучит как похоронный звон для паровозов.
• 1970-е: Мировой топливный кризис пробудил возобновление интереса к использованию небольших эффективных дизельных двигателей в автомобилях.
• 1987: всемирно известный корабль Queen Elizabeth 2 (QE2) переоборудованный девятью дизель-электрическими двигателями (каждый размером с двухэтажный автобус), что сделало его самым мощным торговым судном с дизельными двигателями того времени.
• 2000: Peugeot представляет первые в мире фильтры твердых частиц (PF) для дизельных двигателей на своей модели 607, заявив, что выбросы сажи сокращаются на 99 процентов.
• 2015: Volkswagen погрузился в огромный мировой скандал из-за систематического мошенничества при испытаниях дизельных двигателей на выбросы выхлопных газов. Продажи дизельных автомобилей резко упали впервые за много лет.
• 2017: Volvo становится первым крупным автопроизводителем, отказавшимся от бензиновых и дизельных двигателей, объявляя об этом все новые автомобили будут гибридными или полностью электрическими с 2019 года.

— Дизельный двигатель | Определение

Дизельный цикл — pV, Ts диаграмма

Дизельные циклы часто наносят на диаграмму давление-объем (диаграмма pV) и диаграмма энтропия температуры (диаграмма Ts).

На графике давление-объем изобарный процесс следует изобарной линии для газа (горизонтальные линии), изохорный процесс следует изохорной линии для газа (вертикальная линия), адиабатические процессы протекают между ними. Линии и область, ограниченная полным циклом, представляют общих работ, которые могут быть выполнены в течение одного цикла.

Диаграмма температура-энтропия (Ts-диаграмма), на которой термодинамическое состояние указано точкой на графике с удельной энтропией (-ами) в качестве горизонтальной оси и абсолютной температурой (T) в качестве вертикальной оси.Ts-диаграммы — полезный и распространенный инструмент, особенно потому, что они помогают визуализировать теплопередачу во время процесса. Для обратимых (идеальных) процессов площадь под кривой T-s процесса представляет собой тепла, переданного системе во время этого процесса.

Четырехтактный дизельный двигатель

Дизельные двигатели могут быть двухтактными или четырехтактными. Четырехтактный дизельный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания (ВС), в котором поршень совершает четыре отдельных хода при вращении коленчатого вала.Под ходом понимается полный ход поршня вместе с цилиндром в любом направлении. Следовательно, каждый ход не соответствует одному термодинамическому процессу, описанному в главе Цикл дизельного двигателя — Процессы.

В состав четырехтактного двигателя входят:

• Дизельный двигатель по своим характеристикам аналогичен бензиновому. Свеча зажигания воспламеняет двигатель Отто на этом снимке, а не само сжатие. Четырехтактный двигатель — двигатель Отто
  Источник: wikipedia.org, Собственная работа Zephyris, CC BY-SA 3.0

  Ход впуска — Поршень перемещается от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ), а цикл проходит 0 → 1. В во время этого хода впускной клапан открывается, в то время как поршень втягивает воздух (без топлива) в цилиндр, создавая вакуумное давление в цилиндре посредством его нисходящего движения.

• Такт сжатия — Поршень перемещается из нижней мертвой точки (НМТ) в верхнюю мертвую точку (ВМТ), и цикл проходит точки 1 → 2. Как впускной, так и выпускной клапаны закрываются в этом такте, что приводит к адиабатическому сжатию воздуха (то есть без передачи тепла в окружающую среду или из нее). Во время этого сжатия объем уменьшается, давление и температура повышаются. В конце этого хода топливо впрыскивается и сгорает в сжатом горячем воздухе. В конце этого хода коленчатый вал совершил полный оборот на 360 градусов.
• Рабочий ход — Поршень перемещается из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ), а цикл проходит точки 2 → 3 → 4. В этом такте и впускной, и выпускной клапаны закрыты. В начале рабочего такта происходит почти изобарическое горение между 2 и 3. В этом интервале давление остается постоянным, поскольку поршень опускается, а объем увеличивается. В точке 3 впрыск топлива и сгорание завершены, и в цилиндре содержится газ с более высокой температурой, чем в точке 2. Между 3 и 4 этот горячий газ расширяется снова приблизительно адиабатически. В этом ходе поршень движется по направлению к коленчатому валу, объем увеличивается, и работа выполняется за счет газа на поршне.
• Ход выпуска. Поршень перемещается из нижней мертвой точки (НМТ) в верхнюю мертвую точку (ВМТ), и цикл проходит 4 → 1 → 0. Выпускной клапан открыт в этом такте, в то время как поршень вытягивает отработавшие газы из камера. В конце этого хода коленчатый вал совершает второй полный оборот на 360 градусов.

Обратите внимание: в идеальном случае адиабатическое расширение должно продолжаться до тех пор, пока давление не упадет до окружающего воздуха.Это повысило бы тепловой КПД такого двигателя, но это также вызывает практические трудности. Просто двигатель должен был быть намного больше.

Сравнение фактического и идеального дизельного цикла

В этой статье показан идеальный дизельный цикл , в котором есть много предположений, которые отличаются от фактического дизельного цикла . Основные различия между реальными и идеальными дизельными двигателями показаны на рисунке. В действительности идеального цикла не существует, и с каждым процессом связано много потерь.Для фактического цикла форма pV-диаграммы подобна идеальной, но площадь (работа), ограниченная pV-диаграммой, всегда меньше идеального значения. Идеальный дизельный цикл основан на следующих предположениях:

• Замкнутый цикл : Самая большая разница между двумя диаграммами заключается в упрощении тактов впуска и выпуска в идеальном цикле. Во время такта выпуска тепло Q _из выбрасывается в окружающую среду (в реальном двигателе газ выходит из двигателя и заменяется новой смесью воздуха и топлива).
• Изобарическое добавление тепла . В реальных двигателях подвод тепла никогда не бывает изобарическим.
• Нет передачи тепла
  • Сжатие — газ адиабатически сжимается из состояния 1 в состояние 2. В реальных двигателях всегда есть некоторые недостатки, которые снижают термический КПД.
  • Расширение. Газ адиабатически расширяется из состояния 3 в состояние 4.
• Полное сгорание смеси.
• Насосные работы не выполняются .Насосная работа — это разница между работой, выполняемой во время такта выпуска и такта впуска. В реальных циклах существует разница между давлением на выходе и на входе.
• Без потерь при продувке . Потеря продувки вызвана преждевременным открытием выпускных клапанов. Это приводит к потере выходной мощности во время хода расширения.
• Отсутствие потерь от газового потока . Утечка сжатых газов приводит к утечке через поршневые кольца и другие щели.
• Без потерь на трение .

Эти упрощающие допущения и потери приводят к тому, что замкнутая область (работа) pV-диаграммы для реального двигателя значительно меньше, чем площадь (работа), заключенная pV-диаграммой идеального цикла. Другими словами, идеальный цикл двигателя будет переоценивать сеть, и, если двигатели работают с одинаковой скоростью, фактический двигатель производит большую мощность примерно на 20% (так же, как в случае двигателя Отто).

Степень сжатия — двигатель Otto

Степень сжатия , CR определяется как соотношение объема в нижней мертвой точке и объема в верхней мертвой точке. Это ключевая характеристика многих двигателей внутреннего сгорания. В следующем разделе будет показано, что степень сжатия определяет тепловой КПД используемого термодинамического цикла двигателя внутреннего сгорания. Желательно иметь высокую степень сжатия, поскольку это позволяет двигателю достичь более высокого теплового КПД.

Например, предположим, что цикл Отто со степенью сжатия CR = 10: 1. Объем камеры составляет 500 см³ = 500 × 10 ^-6 м ³ (0,5 л) до такта сжатия. Для этого двигателя и л известны необходимые объемы:

• V ₁ = V ₄ = V _max = 500 × 10 ^-6 м ³ (0,5 л)
• V ₂ = V ₃ = V _min = V _max / CR = 55,56 × 10 ^-6 м ³

Обратите внимание, что (V _max — V _min ) x количество цилиндров = общий рабочий объем двигателя.

Примеры степеней сжатия — бензин и дизельное топливо

• Степень сжатия в бензиновом двигателе обычно не намного превышает 10: 1 из-за потенциальной детонации двигателя (самовоспламенение) и не ниже 6: 1 .
• Subaru Impreza WRX с турбонаддувом имеет степень сжатия 8,0: 1 . Как правило, двигатели с турбонаддувом или наддувом уже имеют сжатый воздух на входе. Поэтому они обычно изготавливаются с более низкой степенью сжатия.
• Стандартный двигатель Honda S2000 (F22C1) имеет степень сжатия 11,1: 1 .
• Некоторые атмосферные двигатели спортивных автомобилей могут иметь степень сжатия до 12,5: 1 (например, Ferrari 458 Italia).
• В 2012 году Mazda выпустила новые бензиновые двигатели под торговой маркой SkyActiv со степенью сжатия 14: 1 . Остаточный газ сокращается за счет использования выхлопных систем двигателя 4-2-1, реализации полости поршня и оптимизации впрыска топлива для снижения риска детонации двигателя.
• Дизельные двигатели имеют степень сжатия, которая обычно превышает 14: 1, и степень сжатия более 22: 1 также является обычным явлением.

Тепловой КПД для дизельного цикла

В целом тепловой КПД , η _th любого теплового двигателя определяется как отношение выполняемой им работы, Вт , к погонной энергии при высокой температуре Q _H .

Тепловой КПД , η _th , представляет собой долю тепла , Q _H , преобразовано