Многие автомобилисты, которые уже выбрали дизельное транспортное средство, видят все преимущества и особенности. Однако у тех, кто только начинает использовать этот тип двигателя, может возникнуть много вопросов. Попробуем рассказать немного о дизельных двигателях.
Дизельные двигатели: история
Дизельный двигатель появился в 1824 г., когда физик и математик Сади Карно выдвинул теорию, что для повышения эффективности радиатора необходимо быстро сжимать среду внутри до точки воспламенения. Позже этот принцип был использован в качестве функции первого дизельного двигателя.
На протяжении многих лет над проектом дизельного двигателя работали несколько ученых, в том числе Герберт Акройд-Стуарт и Густав Тринклер. Однако только в 1887 году «Рудольфу Дизель» удалось создать первый практически осуществимый и эффективный прототип.
Изначально изобретатель считал, что лучшим топливом для этого двигателя будет угольная пыль, но из-за абразивных свойств и сложности подачи такого топлива в цилиндры ему пришлось отказаться от этой идеи. С другой стороны, изобретение Diesel хорошо работало на растительных маслах и светлых нефтепродуктах.
С тех пор дизельные двигатели постоянно совершенствовались и модернизировались. Многие современные легковые автомобили и большая часть коммерческого транспорта оснащены этими мощными, надежными и эффективными силовыми агрегатами.
Принцип работы
Сегодня легковые автомобили, как правило, оснащаются 4-тактными двигателями. Их рабочий цикл состоит из 4 этапов: допуск, который соответствует вращению коленвала от 0 до 180o. В этот момент воздух поступает в цилиндр через открытый клапан.
Сжатие
Во время этого хода коленвал перемещается от 180oC до 360oC. Поршень сжимает воздух, уже присутствующий в камере, в 16–25 раз и увеличивает его температуру на 700-900oC.
Горение
На этом этапе, соответствует смещению коленвала на 360-540o, топливо впрыскивается и воспламеняется. Образующиеся таким образом вещества опускают поршень.
Выхлоп: при перемещении коленвала из исходного положения от 540 до 720 поршень поднимается вверх, и сжигаемые газы удаляются.
На дизельных двигателях топливо подается через инжекторный насос. Есть несколько типов насосов, используемых в современных транспортных средствах, они содержат пары поршней столько, сколько в цилиндре. Распредвал, соединенный с коленвалом, приводит в движение поршень, и поочередно открывает и закрывает впускные отверстия. Затем создается давление для открытия клапана впрыска, топливо идет в инжектор. Эти насосы надежны и устанавливаются на транспортные средства.
Распространение
Они включают в себя два поршня, которые выполняют возвратно-поступательные вращательные движения, распределяя топливо между цилиндрами. Это обеспечивает еще более равномерное распределение топлива, но при этом изнашиваются элементы. По этой причине распределительные насосы устанавливаются в основном в легковых автомобилях.
Насосы высокого давления
Они используются в топливных системах Common Rail для перекачки топлива в топливные системы, где поддерживается высокое давление независимо от режима работы двигателя. Использование этой системы повышает крутящий момент двигателя на 25% при малом вращении и снижает расход топлива на 20%.
Насосные форсунки
Каждому цилиндру соответствует инжектор насоса с функциями сжатия и впрыска. Использование этой системы повышает энергоэффективность автомобиля и снижает токсичность выхлопных газов, так как сам процесс впрыска осуществляется в 3 этапа. Предварительное впрыскивание обеспечивает плавное горение, а последующее впрыскивание способствует регенерации сажевого фильтра.
5 ключевых преимуществ дизельных двигателей
Они потребляют значительно меньше топлива — в среднем на 30% меньше, чем бензиновые двигатели. Это связано с высоким давлением в камерах зажигания, конструкцией двигателя, принципами его работы и рядом других факторов. Кроме того, в большинстве стран дизельное топливо дешевле бензина.
В дизельных двигателях топливо сгорает непрерывно, как только подается внутрь, обеспечивая высокий крутящий момент при малом вращении. Это улучшает сцепление с дорогой, динамику и управляемость автомобиля. Иногда они обладают высокой эффективностью — до 50%.
Благодаря свечам накаливания и тепловым инжекторам дизельные двигатели легко запускаются независимо от температуры окружающей среды. Они служат почти в два раза дольше бензиновых двигателей.
Дизельные двигатели: 9 правил для экспертов AutoDoc
Во избежание частого ремонта двигателя и топливной системы следуйте этим простым правилам: замените топливный фильтр и топливный/водоотделитель во времени. Дизельные компоненты очень чувствительны к механическим частицам и воде. Благодаря своей сложной конструкции форсунки и компоненты насоса легко засоряются, а сера в топливе смешивается с водой и превращается в серную кислоту, что негативно сказывается на компонентах двигателя.
Убедитесь, что вы используете качественное топливо. Высокое содержание серы в топливе низкого качества значительно сокращает срок службы и эффективность моторного масла и может привести к выходу из строя сажевого фильтра.
Избегайте вращения с высокой частотой: это создает дополнительное напряжение на двигателе. Всегда следите за тем, чтобы топливо было комнатной температуры. Дизельное топливо содержит парафин, который замерзает при низких температурах. Поэтому рекомендуется использовать зимнее топливо (для температур от -25oC до 0oC) или арктическое топливо, сохраняющее свою вязкость при температурах от -35oC до 0oC. На АЗС обычно указывается диапазон температур продаваемого топлива.
Тщательно выбирайте присадки к дизельному топливу. Если вы едете в районах со сложным климатом, антифриз прекрасно подойдет для вашего автомобиля. Имеются также присадки для увеличения крутящего момента и мощности двигателя за счет повышения эффективности сгорания воздушно-топливной смеси, а также чистящие средства для двигателя и топливных магистралей.
Альтернативное вождение в городских районах с поездками в сельскую местность, чтобы двигатель время от времени работал со скоростью 2500 об/мин. При таком режиме работы расходуются сажа и отложения углерода, что снижает риск растрескивания форсунок, прилипания поршневых колец и выхода из строя катализатора.
Двигатель с турбонаддувом не должен выключаться сразу после остановки автомобиля, дайте ему поработать на холостом ходу от 2 до 5 минут, чтобы дать турбине время остыть. Всегда покупайте моторное масло, рекомендованное производителем вашего автомобиля, и никогда не смешивайте смазки разной вязкости. Запускайте медленно, чтобы не повредить кольца внутри турбины.
Заключение
Современные дизельные двигатели экономичны и мощны. Несмотря на стереотипы, они экологичны. Автомобили с дизельными двигателями идеально подходят для поездок в сельскую местность, удобны для больших групп и семей и не ломаются даже при частом использовании. Они очень надежны на бездорожье, что объясняет их популярность среди любителей рыбалки, охоты и активного отдыха. Однако, если вы всегда хотели спортивный автомобиль, или стремились к ускорению или резкому торможению, дизельный автомобиль вам не подойдет: агрессивное вождение будет оказывать слишком сильное давление на двигатель.
Ремонт дизельного двигателя стоит дорого. Однако, следуя вышеизложенному совету, вы понимаете, что необходимость в ремонте возникает нечасто.
