Dieselin toimintaperiaate: ominaisuudet, edut ja haitat

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Dieselautot teillämme eivät ole mitenkään harvinaisia. Länsi-Euroopan maissa he ovat enemmistönä. Dieselmoottoreilla on useita etuja bensiinimoottoreihin verrattuna. Mutta samalla on joitain haittoja. Mikä tämä moottori on, mikä on diesellaite ja toimintaperiaate? Harkitse asiaa tämän päivän artikkelissamme.

Jaettu laite

Tällä moottorilla on sama rakenne kuin bensiinimoottorilla. Joten tässä:

• Sylinterilohko.
• Pää.
• Kamment.

Suurin ero dieselin ja bensiinin välillä on polttoainejärjestelmä. Jos jälkimmäisessä polttoaineen syöttö tapahtuu mekaanisen tai uppopumpun ansiosta, niin dieselmoottorissa käytetään korkeapaineista polttoainepumppua. Siellä on myös suuttimet, mutta ei sytytystulppia.

On myös sanottava, että dieselmoottorin työosien kuormitus on suurempi. Siksi kaikki sen osat on vahvistettu.

Huomaa, että nykyaikaiset dieselmoottorit voivatvarustettu hehkutulpilla. Jotkut sekoittavat ne sytytystulpilla, mutta ne ovat täysin eri asioita. Dieselajoneuvoissa niitä käytetään kylmän ilman lämmittämiseen sylintereissä. Polttomoottori on siis helpompi käynnistää talvella.

Uudenaikaisten dieselmoottoreiden ruiskutusjärjestelmä itsessään on suora. Vanhemmissa moottoreissa sytytys tapahtui erityisessä esikammiossa. Jälkimmäinen on pieni onkalo pääpolttokammion yläpuolella, jossa on useita reikiä, joiden kautta happi pääsee sisään.

Ominaisuudet

Tämän tehoyksikön ominaisuuksien joukossa on syytä huomata puristusaste. Ne ovat kaksi kertaa korkeammat kuin bensiinimoottorit. Tämän vuoksi dieselmoottorilla on erityinen mäntärakenne. Niiden pohja määräytyy palotilan tyypin mukaan. Männän kruunu itse on korkeammalla sylinterilohkon ylätasoon nähden TDC:ssä.

Yksi asia on vielä sytytysmenetelmä. Kuten aiemmin sanoimme, täällä ei ole tavallisia kynttilöitä. Mutta miten polttoaine syttyy? Työseos syttyy kammion korkeasta lämpötilasta, joka saavutetaan sen jälkeen, kun mäntä puristaa ilmaa.

Dieselin ruiskutuspumpun toimintaperiaate

Korkeapainepumppu vastaanottaa polttoainetta, jonka matalapaineinen esitäyttöpumppu pumppaa säiliöstä. Tietyssä järjestyksessä ruiskutuspumppu pumppaa osan polttoainetta ruiskutuslinjaan jokaista sylinteriä kohti. Nämä suuttimet voivat avautua vain, kun ne altistetaan korkealle paineelle linjassa. Kun se putoaa, suuttimet sulkeutuvat.

Kuinka itse dieselmoottori toimii?

Mieti dieselin periaatettamoottori. Sen työn ydin on polttoaineen puristussytytyksessä kammiossa, kun se sekoitetaan lämmitettyyn ilmaan.

Seos itse toimitetaan erikseen. Joten ensin ilma pakotetaan sylinteriin. Lisäksi mäntä alkaa liikkua ylöspäin ja TDC-asennossa polttoainetta ruiskutetaan suuttimen kautta. Puristusprosessissa ilma kuumennetaan korkeisiin lämpötiloihin (noin 800 celsiusastetta). Ja polttoaine syötetään 30 MPa:n paineessa.

Seuraavaksi seos syttyy itsestään. Tämä saa männän liikkumaan alaspäin. Joten tehdään työisku - energia siirretään kampiakselille sekä vauhtipyörälle. Työskentelyiskun jälkeen palamistuotteet poistuvat poistoikkunoiden kautta tyhjennyksen avulla. Sitten kaasut tulevat ilmakehään äänenvaimentimen kautta. Mutta nykyaikaisissa moottoreissa kaasut voidaan kierrättää. Tarkastellaan dieselmoottorin EGR:n toimintaperiaatetta hieman myöhemmin.

Työjakso sisältää siis neljä sykliä. Nämä ovat imu, puristus, isku ja pako. Tämä on täsmälleen nelitahtisen dieselmoottorin toimintaperiaate. Minun on sanottava, että polttoaineenkulutus riippuu sen toiminnan oikeellisuudesta. Normaalissa tilassa käytetään siis laihaa seosta, joka voi säästää merkittävästi kulutusta.

Erilaisia pumppuja

Injektiopumppuja on kahta tyyppiä:

• Inline.
• Jakelu.

Ensimmäinen tyyppi sisältää erilliset osiot. Niitä on yhtä monta kuinsylinterit moottorissa. Jokaisessa osassa on holkki, jossa on sisääntuleva mäntä. Jälkimmäinen toimii nokka-akselin ansiosta, joka pyörii moottorin kampiakselista. Osat on järjestetty riviin. Mutta nyt valmistajat eivät käytä tämän tyyppistä ruiskutuspumppua, koska tällainen polttoainejärjestelmä ei täytä melu- ja ympäristöystävällisyysvaatimuksia.

Nyt jakelusta. Tällaiset pumput tuottavat paljon enemmän painetta ja täyttävät kaikki nykyajan vaatimukset. Tarvittava paine ylläpidetään polttomoottorin nykyisen toimintatavan mukaan. Tällaisen pumpun suunnittelussa on yksi mäntä-jakaja. Se suorittaa translaatioliikkeitä syöttääkseen polttoainetta ja pyöriviä liikkeitä jakaakseen sen kunkin sylinterin suuttimiin.

Tällaisten pumppujen etujen joukossa on syytä korostaa pienet kokonaismitat, alhainen melutaso sekä vakaa toiminta suurilla moottorin kierrosnopeuksilla. Samaan aikaan tällainen dieselmoottori on nirso polttoaineen laadun suhteen. Kaikki pumpun osat on voideltu polttoaineella ja välit ovat kriittisesti pieniä. Pieninkin saastuminen saa aikaan epävakaan moottorin toiminnan ja voi johtaa polttoainelaitteiston korjaamiseen.

Tietoja Common Rail -järjestelmästä

Yli vuosikymmen sitten autonvalmistajat alkoivat valmistaa autoja, joissa on Common Rail -järjestelmä. Mikä se on? Tämä on korkeapaineinen suoraruiskutus. Tämä järjestelmä lisää vääntömomenttia ja tehoa sekä hyvän polttoainetehokkuuden.

Mietitään järjestelmän periaatettayhteispaineruiskutus. Periaate perustuu polttoaineen syöttämiseen suuttimiin rampilta. Sen paine säilyy kampiakselin nopeudesta riippumatta. Polttoaineen ruiskutus suoritetaan ruiskutussuuttimilla EDC-ohjaimen käskystä. Siihen on rakennettu erityiset magneettiset solenoidit. Säädin toimii elektronisen ohjausyksikön ohjaussignaalien ansiosta.

Injektiojärjestelmän ominaisuuksista kannattaa huomioida akkuyksikkö. Se sisältää:

• Suuttimet.
• Jakeluputki.
• Polttoainelinja.

Siten ohjausyksikkö lähettää signaalin solenoideille tietyn algoritmin mukaisesti. Ja sitten suutin ruiskuttaa polttoainetta kammioon. Tällainen järjestelmä mahdollistaa korkean tarkkuuden saavuttamisen palamisprosessin ohjauksessa. Mitä tulee paineeseen, se voi nousta jopa 2,5 ilmakehään, mikä on erittäin vakavaa. Polttoaine palaa siis mahdollisimman tehokkaasti. Tämän avulla voit lisätä moottorin vääntömomenttia. Ja tarkan annostuksen ansiosta polttoaineenkulutus pienenee ja kaasujen myrkyllisyys vähenee.

Kierrätysjärjestelmä

Tätä järjestelmää käytetään kaikissa dieselajoneuvoissa, jotka täyttävät Euro 4 -vaatimukset. Sitä kutsutaan myös EGR:ksi. Joten tämä järjestelmä poistaa tietyn määrän pakokaasuja turbiinin edessä olevasta jakosarjasta ja siirtää ne imusarjan edessä olevaan kanavaan.

Järjestelmä on erikoisventtiili ja useita suuttimia kaasujen poistamiseen. Ensimmäinen suorittaa pakokaasun ohituksen ja on sähkökäyttöinen. Joissakin moottoreissa on EGR-venttiilipneumaattinen toimilaite.

Harkitse dieselmoottorin USR-venttiilin toimintaperiaatetta. Se perustuu tyhjiöön, joka tuotetaan erityisellä tyhjiöpumpulla. Tyhjiön tasoa säätelee erityinen solenoidiventtiili.

Dieselin kierrätysjärjestelmän toimintaperiaate on yksinkertainen. Joten elektroninen ohjausyksikkö vastaanottaa tietoja antureista ja arvioi tilanteen polttomoottorin toiminnasta kaikissa tiloissa. Seuraavaksi venttiili avataan tai suljetaan pakokaasujen syöttämiseksi jakotukkiin. Tämä johtaa happipitoisuuden laskuun ja seoksen palamisnopeuden laskuun kammiossa. Tämän seurauksena palamislämpötila laskee ja haitallisten oksidien muodostuminen vähenee. Joten järjestelmä mahdollistaa kaasujen myrkyllisyyden vähentämisen, vaikka polttomoottori käy laihalla seoksella.

Dieselin plussat

Mietitään näiden moottoreiden etuja. Ensimmäinen ja tärkein etu on taloudellisuus. Koska dieselmoottorilla on hieman erilainen toimintaperiaate (se toimii laihaalla seoksella), polttomoottori voi kuluttaa samalla tilavuudella puolitoista kertaa vähemmän polttoainetta kuin bensiini.

Samaan aikaan moottori tuottaa hyvän vääntömomentin, mikä on tärkeää kiihdytyksen aikana. Toinen plus on, että vääntömomenttihylly on melko leveä. Veto on saatavilla kirjaimellisesti tyhjäkäynniltä. Bensiinimoottorit joutuvat joskus pyörittämään jopa viisi tuhatta.

Dieselin haitat

Koska dieselmoottorin toimintaperiaate perustuu seoksen itsesyttymiseen, tällaisia moottoreita on vaikea käynnistää kylmällä säällä. Joo,Tätä varten he keksivät erityisiä hehkutulppia. Mutta toisa alta, kaikissa moottoreissa ei ole niitä, ja joskus niissä on ongelmia.

Yksi suurimmista haitoista on ylläpitokustannukset. Kallein osa on polttoainevarusteet. Jos siitä tulee käyttökelvoton, kannattaa varautua vakavaan investointiin. On erittäin vaikeaa korjata suuttimia tai polttoainepumppua itse. Tämä vaatii taitoja ja erikoislaitteita.

Muiden haittojen joukossa on syytä huomata lisääntynyt melu. Riippumatta siitä, kuinka teknisesti edistynyt dieselmoottori on, se toimii silti kovemmin kuin bensiini. Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi autonvalmistajat eivät ole vaihtaneet dieselmoottoreihin niin pitkään aikaan.

Toinen haittapuoli on korkeat polttoaineen ja kulutustarvikkeiden vaatimukset. Jos puhumme nykyaikaisista dieselmoottoreista, joissa korkeapaineinen polttoainepumppu voidellaan itse polttoaineella, sen laadun tulisi olla tasolla. Sama koskee öljyjä. On suositeltavaa täyttää vain synteettiset materiaalit ja vaihtaa 10 tuhannen kilometrin välein.

Yhteenveto

Joten, selvitimme, millä dieselmoottorilla on toimintaperiaate ja mitkä ovat sen ominaisuudet. Kuten näette, tällä moottorilla ei ole etujaan ilman useita haittoja. Mutta kannattaako ostaa dieselauto bensaauton sijaan? Kuten käytäntö osoittaa, osto on perusteltu, koska monet kulut korvataan vähäisellä polttoaineenkulutuksella.