Temperatura pracy silnika Diesla - jak osiągnąć i kontrolować?
Zawartość
Jaka jest temperatura pracy silników Diesla i jakie są ich cechy? Te i wiele innych pytań zostanie omówionych poniżej.
Zawartość
- 1 Cechy silnika Diesla
- 2 Zalety i wady silnika Diesla
- 3 Główne parametry jednostek diesla
- 4 Fazy spalania paliw i charakter spalin
- 5 Temperatura pracy silnika w zimie - jak prawidłowo uruchomić?
Cechy silnika Diesla
Tak więc, zanim dotkniesz jakichkolwiek konkretnych parametrów, powinieneś zdecydować, czym ogólnie jest silnik wysokoprężny. Historia tego typu silników sięga roku 1824, kiedy słynny francuski fizyk wysunął teorię, że poprzez zmianę objętości można ogrzać ciało do wymaganej temperatury. Innymi słowy, wykonując szybką kompresję.
Jednak ta zasada znalazła praktyczne zastosowanie kilkadziesiąt lat później, aw 1897 roku wyprodukowano pierwszy na świecie silnik wysokoprężny, którego twórcą jest niemiecki inżynier Rudolf Diesel. Tak więc zasadą działania takiego silnika jest samozapłon rozpylonego paliwa w interakcji z powietrzem ogrzanym podczas sprężania. Zakres takiego silnika jest dość obszerny, od standardowych samochodów osobowych, ciężarowych, maszyn rolniczych, a skończywszy na czołgach i przemyśle stoczniowym.
Zalety i wady silnika Diesla
Teraz kilka słów należy powiedzieć o wszystkich zaletach i wadach takich konstrukcji. Zacznijmy od pozytywów. Silniki tego typu pracują na prawie każdym paliwie, więc nie ma poważnych wymagań co do jakości tego ostatniego, ponadto wraz ze wzrostem jego masy i zawartości atomów węgla wzrasta kaloryczność silnika, a co za tym idzie jego efektywność. Jego skuteczność przekracza niekiedy 50%.
Samochody z takimi silnikami są bardziej „responsywne”, a wszystko dzięki dużej wartości momentu obrotowego przy niskich obrotach.. Dlatego taka jednostka jest mile widziana w modelach samochodów sportowych, gdzie nie sposób nie gazować od serca. Nawiasem mówiąc, to właśnie ten czynnik przyczynił się do powszechnego stosowania tego typu silnika w dużych ciężarówkach. A ilość CO w spalinach silników Diesla jest znacznie niższa niż w przypadku silników benzynowych, co również jest niewątpliwą zaletą. Ponadto są znacznie bardziej ekonomiczne, a nawet wcześniej koszt paliwa był znacznie niższy niż benzyny, chociaż dziś ich ceny są prawie równe.
Jeśli chodzi o wady, są one następujące. Ze względu na to, że podczas procesu pracy występują ogromne naprężenia mechaniczne, części silnika Diesla muszą być mocniejsze i wysokiej jakości, a co za tym idzie droższe. Ponadto wpływa to na rozwiniętą moc, a nie z najlepszej strony. Środowiskowa strona zagadnienia jest dziś bardzo ważna, dlatego w celu ograniczenia emisji spalin społeczeństwo jest gotowe zapłacić za czystsze silniki i rozwijać ten obszar w laboratoriach badawczych.
Kolejną istotną wadą jest prawdopodobieństwo zestalenia się paliwa w zimnych porach roku, więc jeśli mieszkasz w regionie, w którym panują dość niskie temperatury, samochód z silnikiem Diesla nie jest najlepszą opcją. Powyżej powiedziano, że nie ma poważnych wymagań dotyczących jakości paliwa, ale dotyczy to tylko zanieczyszczeń olejowych, ale w przypadku zanieczyszczeń mechanicznych sytuacja jest znacznie poważniejsza. Części urządzenia są bardzo wrażliwe na takie dodatki, w dodatku szybko psują się, a naprawy są dość skomplikowane i kosztowne.
Główne parametry jednostek diesla
Zanim odpowiemy na pytanie, jaka jest temperatura pracy silnika Diesla, warto poświęcić trochę uwagi jego głównym parametrom. Należą do nich rodzaj jednostki, w zależności od liczby cykli mogą występować silniki cztero- i dwusuwowe. Niebagatelne znaczenie ma również liczba cylindrów wraz z ich rozmieszczeniem i kolejnością działania. Istotny wpływ na moc pojazdu ma również moment obrotowy.
Rozważmy teraz bezpośrednio wpływ stopnia sprężenia mieszanki gazowo-paliwowej, który w rzeczywistości określa temperaturę roboczą w cylindrach silnika Diesla. Jak wspomniano na początku, silnik działa na zasadzie zapłonu oparów paliwa, które wchodzą w interakcję z gorącym powietrzem. W ten sposób następuje ekspansja objętościowa, tłok podnosi się i z kolei popycha wał korbowy.
Im większe sprężanie (wzrasta również temperatura), tym intensywniejszy zachodzi opisany powyżej proces, a co za tym idzie, wzrasta wartość pracy użytecznej. Ilość paliwa pozostaje niezmieniona.
Należy jednak pamiętać, że dla najbardziej wydajnej pracy silnika mieszanka paliwowo-powietrzna musi spalać się równomiernie i nie eksplodować. Jeśli stopień sprężania będzie bardzo wysoki, doprowadzi to do niepożądanego rezultatu - niekontrolowanego zapłonu. Ponadto taka sytuacja nie tylko przyczynia się do niewystarczająco wydajnej pracy zespołu, ale także prowadzi do przegrzania i zwiększonego zużycia elementów zespołu tłoka.
Fazy spalania paliw i charakter spalin
Jak przebiega proces spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w silnikach Diesla i jaka jest temperatura w komorze? Cały proces eksploatacji silnika można więc podzielić na cztery główne etapy. W pierwszym etapie paliwo jest wtryskiwane do komory spalania, co następuje pod wysokim ciśnieniem, co jest początkiem całego procesu. Dobrze rozpylona mieszanina następnie samoistnie zapala się (druga faza) i pali. To prawda, że \u1700b\uXNUMXbpaliwo w całej swojej objętości nie zawsze jest wystarczająco dobrze wymieszane z powietrzem, są też strefy, które mają nierówną strukturę, zaczynają się palić z pewnym opóźnieniem. Na tym etapie prawdopodobnie wystąpi fala uderzeniowa, ale nie jest ona straszna, ponieważ nie prowadzi do detonacji. Temperatura w komorze spalania osiąga XNUMX K.
Podczas trzeciej fazy z surowej mieszanki tworzą się kropelki, które w podwyższonej temperaturze zamieniają się w sadzę. Proces ten z kolei prowadzi do wysokiego stopnia zanieczyszczenia spalin. W tym okresie temperatura wzrasta jeszcze bardziej, aż o 500 K i osiąga wartość 2200 K, podczas gdy ciśnienie, przeciwnie, stopniowo maleje.
Na ostatnim etapie dopalają się resztki mieszanki paliwowej, dzięki czemu nie wydostaje się jako część spalin, znacznie zanieczyszczając atmosferę i drogi. Ten etap charakteryzuje się brakiem tlenu, wynika to z faktu, że jego większość wypaliła się już w poprzednich fazach. Jeśli obliczymy całą ilość zużytej energii, to będzie to około 95%, podczas gdy pozostałe 5% jest tracone z powodu niepełnego spalania paliwa.
Dostosowując stopień sprężania, a raczej doprowadzając go do maksymalnej dopuszczalnej wartości, można nieznacznie zmniejszyć zużycie paliwa. W takim przypadku temperatura spalin silnika Diesla będzie mieścić się w przedziale od 600 do 700°C. Ale w podobnych silnikach gaźnikowych jego wartość może sięgać nawet 1100 ° C. Okazuje się zatem, że w drugim przypadku traci się znacznie więcej ciepła i wydaje się, że spalin jest więcej.
Temperatura pracy silnika w zimie - jak prawidłowo uruchomić?
Z pewnością nie tylko właściciele pojazdów z silnikiem Diesla wiedzą, że samochód należy rozgrzać przez kilka minut przed jazdą, szczególnie w okresie zimowym. Przyjrzyjmy się więc cechom tego procesu. Tłoki są ogrzewane jako pierwsze, a dopiero potem blok cylindrów. Dlatego rozszerzalność cieplna tych części jest różna, a olej, który nie nagrzał się do pożądanej temperatury, ma gęstą konsystencję i nie płynie w wymaganej ilości. Tak więc, jeśli zaczniesz gazować na niedostatecznie rozgrzanym samochodzie, wpłynie to negatywnie na gumową uszczelkę znajdującą się między powyższymi częściami a elementami silnika.
Jednak zbyt długie rozgrzewanie silnika jest również niebezpieczne, ponieważ w tym czasie wszystkie części działają, że tak powiem, na zużycie. A co za tym idzie, ich żywotność jest zmniejszona. Jak prawidłowo przeprowadzić tę procedurę? Najpierw należy doprowadzić temperaturę płynu do 50 ° C na biegu jałowym, a następnie rozpocząć jazdę, ale tylko na niskim biegu, nieprzekraczającym 2500 obr./min. Po podgrzaniu oleju do znaku, gdy temperatura robocza wynosi 80 ° C, możesz dodać prędkość obrotową silnika.
• układ chłodzenia jest uszkodzony;
• kompresja w cylindrach jest niska.
Jeśli elektrownia wysokoprężna nie rozgrzała się do temperatury roboczej, olej napędowy nie spala się całkowicie podczas jazdy pod obciążeniem, w wyniku czego tworzą się nagary, zatykają się wtryskiwacze paliwa, filtr cząstek stałych szybko się psuje, różne elementy silnika wysokoprężnego zużycie silnika, a to nie jest pełna lista konsekwencji.
Na przykład, jeśli wtryskiwacze paliwa są zatkane, olej napędowy nie będzie rozpylany, ale w najlepszym razie zostanie wlany do komór spalania, odpowiednio, paliwo nie może się całkowicie wypalić, najpierw na tłokach tworzą się nagary, a później w wyniku przegrzania , powierzchnia może się po prostu wypalić. Jeśli zawór wydechowy przepali się, kompresja w cylindrze spadnie, ciśnienie sprężania nie wystarczy do zapalenia mieszanki paliwowej. W związku z tym temperatura robocza takiego silnika zostanie wykluczona, start będzie taki sam
Wszystkie te metody pomogą uratować silnik, jeśli nadal będzie działał zimą, ale co, jeśli nie będzie reagował na twoje działania? Trudno coś już doradzić na temat problemu, łatwiej jest mu zapobiegać. Stało się to możliwe dzięki nowemu wynalazkowi producentów paliw - dodatkom, które pomagają składowi nie woskować. Oprócz możliwości samodzielnego ich dodania można zakupić gotowy olej napędowy z optymalnymi proporcjami tych dodatków. W większości regionów o niskich temperaturach zimowych pojawia się na stacjach benzynowych już przy pierwszych lekkich mrozach, często określanych jako DT-Arktika.
