Дизельный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, использующий тепло сжатого воздуха для воспламенения топлива, впрыскиваемого в цилиндр. Он обычно используется для приведения в действие больших транспортных средств, судов и промышленного оборудования. Дизельные двигатели известны своей эффективностью и надежностью при приведении в действие этих транспортных средств и машин.
Основное назначение дизельного двигателя — преобразование энергии, накопленной в топливе, в механическую энергию путем сгорания. Двигатель работает путем сжатия воздуха в цилиндре, который затем смешивается с топливом перед тем, как воспламениться от электрической искры или тепла сжатия (для некоторых моделей). В результате сгорания поршень движется вниз, обеспечивая мощность, которая используется для привода коленчатого вала, вращающего другие компоненты, такие как колеса автомобиля или пропеллеры лодок, или самолетов.
Применение
Дизельные двигатели можно найти во многих типах транспортных средств, включая легковые и грузовые автомобили, автобусы, морские суда, такие как яхты и круизные лайнеры, сельскохозяйственное оборудование, такие как тракторы и комбайны, строительное оборудование, такое как бульдозеры и экскаваторы, а также локомотивы и самолеты. Существует множество преимуществ использования дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми для этих целей:
- Более высокий КПД за счет более высокой степени сжатия, что приводит к лучшей экономии топлива;
- Более высокий крутящий момент на низких оборотах;
- Более длительный срок службы за счет меньшего количества движущихся частей по сравнению с бензиновым двигателем;
- Лучшая экономия топлива за счет более высокой степени сжатия;
- Более низкий уровень выбросов по сравнению с бензиновыми двигателями и т. д.
Дизельные двигатели имеют множество преимуществ по сравнению с бензиновыми аналогами во многих областях применения, включая транспортные системы, такие как:
- Автомобили
- Грузовики
- Автобусы
- Яхты и круизные лайнеры
- Тракторы
- Комбайны
- Бульдозеры и экскаваторы
- Локомотивы и самолеты.
Преимущества включают в себя более высокий КПД, более высокий крутящий момент на низких оборотах, более длительный срок службы благодаря меньшему количеству движущихся частей по сравнению с бензиновыми аналогами и снижению выбросов по сравнению с бензиновыми аналогами.
Принципы работы
Компоненты дизельного двигателя
- Блок цилиндров и головку блока;
- Картер и поршни;
- Распределительный вал и клапанный механизм;
- Систему впрыска топлива;
- Систему охлаждения;
- Систему смазки;
- Турбокомпрессор/нагнетатель и выпускной коллектор;
- Стартер и генератор.
Самым важным компонентом среди них является блок цилиндров, в котором расположены поршни, соединенные с коленчатым валом посредством шатунов, преобразующих линейное движение поршней во вращательное.
Головка блока цилиндров располагается над цилиндрами, обеспечивая надлежащее уплотнение между цилиндрами и содержа отверстия для впускных и выпускных клапанов. Они управляются распределительными валами, которые обеспечивают контролируемый поток воздуха в цилиндры во время различных этапов цикла сгорания. Это позволяет эффективно выводить отработавшие газы из цилиндров во время такта выхлопа, обеспечивая полезную работу двигателя и поддерживая необходимый тепловой баланс внутри двигателя в течение всего рабочего диапазона.
Системы впрыска топлива различаются в зависимости от типа. Обычно она состоит из форсунок, установленных внутри корпуса цилиндров в верхней мертвой точке, соединенных электронным блоком управления. Он использует данные от датчиков, установленных в моторном отсеке, таких как датчики температуры и давления, а также входной сигнал скорости, полученный от датчиков положения коленчатого вала/распределительного вала. Они обеспечивают точное количество распыленного дизельного топлива, необходимого в любой заданный момент времени, сохраняя низкий уровень выбросов при максимальном увеличении крутящего момента во всем рабочем диапазоне.
Преимущества и недостатки дизельных двигателей
Основные преимущества дизельных двигателей включают высокий КПД за счет более высокой степени сжатия по сравнению с бензиновыми двигателями. Это приводит к снижению уровня выбросов, способствуя чистой окружающей среде в целом. Благодаря этому улучшается экономия топлива, так как больше энергии извлекается из одного галлона дизеля по сравнению с тем же объемом бензина. Это приводит к снижению эксплуатационных расходов в течение длительного периода времени, что делает их предпочтительным выбором для дальних перевозок. Улучшенные характеристики крутящего момента в широком диапазоне скоростей делают их подходящими для перевозки тяжелых грузов, где ускорение становится критическим фактором, определяющим эффективность работы.
Однако, есть несколько недостатков, связанных с использованием этого типа двигателя внутреннего сгорания. В первую очередь, это повышенный уровень шума в результате высоких частот вибрации. Другой минус состоит в сложности процедур технического обслуживания из-за наличия движущихся частей в современных дизелях, требующих специальные навыки для обеспечения оптимальной работы.
Заключение
Дизельные двигатели широко используются в различных областях применения, начиная от легковых автомобилей грузовиков автобусов морских судов сельскохозяйственного оборудования строительной техники локомотивов самолетов. Этот тип двигателей обладает многочисленным преимуществам, таким как превосходная эффективность больший крутящий момент, низкий уровень выбросов, экономия топлива, повышенная долговечность сокращение затрат на техническое обслуживание и т. д.
Таким образом система стала широко принятым выбором для питания различных видов приложений во всем мире сегодня, хотя некоторые недостатки, связанные с использованием этого типа технологии внутреннего сгорания также существуют.
