Dizel nedir? Dizel motorun çalışma prensibi, cihazı ve teknik özellikleri

2024 Yazar: Erin Ralphs | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-19 19:55

Dizel motorlar binek otomobillerde çok yaygındır. Birçok modelin motor yelpazesinde en az bir seçeneği vardır. Ve bu, her yerde kullanıldıkları kamyonları, otobüsleri ve inşaat ekipmanlarını hesaba katmadan. Ardından, dizel motorun ne olduğunu, tasarımını, çalışma prensibini, özelliklerini ele alıyoruz.

Tanım

Bu ünite, çalışması atomize yakıtın ısıtma veya sıkıştırmadan kendi kendine tutuşmasına dayalı pistonlu içten yanmalı bir motordur.

Tasarım Özellikleri

Benzinli motor, dizel motorla aynı yapısal öğelere sahiptir. Bir bütün olarak işleyiş şeması da benzerdir. Fark, hava-yakıt karışımının oluşumu ve yanması süreçlerinde yatmaktadır. Ayrıca dizel motorlar daha dayanıklı parçalardır. Bunun nedeni, benzinli motorların sıkıştırma oranının yaklaşık iki katıdır (19-24'e karşı 9-11).

Sınıflandırma

Yanma odası tasarımına göre dizel motorlar ayrı yanma odalı ve direkt enjeksiyonlu seçeneklere ayrılmıştır.

İlkindeBu durumda yanma odası silindirden ayrılır ve ona bir kanal ile bağlanır. Sıkıştırıldığında, girdap tipi odaya giren hava bükülür, bu da karışım oluşumunu ve burada başlayan ve ana odada devam eden kendiliğinden tutuşmayı geliştirir. Bu tip dizel motorlar, aşağıda tartışılan seçeneklerden daha düşük bir gürültü seviyesi ve geniş bir devir aralığı ile ayırt edilmeleri nedeniyle daha önce binek otomobillerde yaygındı.

Doğrudan enjeksiyonlu dizel motorlarda, yanma odası pistonda bulunur ve yakıt piston üstü boşluğa verilir. Bu tasarım başlangıçta düşük hızlı yüksek hacimli motorlarda kullanıldı. Yüksek düzeyde gürültü ve titreşim ve düşük yakıt tüketimi ile ayırt edildiler. Daha sonra, elektronik olarak kontrol edilen yüksek basınçlı yakıt pompalarının ortaya çıkması ve yanma sürecinin optimizasyonu ile tasarımcılar, 4500 rpm'ye kadar bir aralıkta kararlı çalışma elde ettiler. Ayrıca artan verimlilik, az altılmış gürültü ve titreşim seviyeleri. İşin sertliğini az altmak için alınan önlemler arasında çok aşamalı bir ön enjeksiyon vardır. Bu sayede son yirmi yılda bu tip motorlar yaygınlaştı.

Çalışma prensibine göre dizel motorlar, benzinli motorların yanı sıra dört zamanlı ve iki zamanlı olarak ayrılır. Özellikleri aşağıda tartışılmaktadır.

Çalışma prensibi

Dizel motorun ne olduğunu ve işlevsel özelliklerini neyin belirlediğini anlamak için çalışma prensibini dikkate almak gerekir. Pistonlu içten yanmalı motorların yukarıdaki sınıflandırması, krank milinin dönme açısının büyüklüğü ile ayırt edilen, çalışma döngüsüne dahil edilen strok sayısına dayanmaktadır.

Dolayısıyla dört zamanlı motorların görev döngüsü 4 faz içerir.

• Alın. Krank mili 0'dan 180°'ye döndüğünde oluşur. Bu durumda hava, 345-355 ° 'de açık olan giriş valfinden silindire geçer. Aynı zamanda, krank milinin 10-15 ° dönüşü sırasında, üst üste binme adı verilen egzoz valfi açılır.
• Sıkıştırma. 180-360° yukarı hareket eden piston havayı 16-25 kez sıkıştırır (sıkıştırma oranı) ve strok başlangıcında emme supabı kapanır (190-210°'de).
• Çalışma vuruşu, uzatma. 360-540°'de oluşur. Strokun başlangıcında, piston üst ölü noktaya ulaşana kadar, sıcak havaya yakıt püskürtülür ve ateşlenir. Bu, dizel motorları ateşleme avansının gerçekleştiği benzinli motorlardan ayıran bir özelliktir. Ortaya çıkan yanma ürünleri pistonu aşağı doğru iter. Bu durumda, yakıt yanma süresi, meme tarafından beslenme süresine eşittir ve çalışma strok süresinden daha uzun sürmez. Yani, çalışma sürecinde gaz basıncı sabittir, bunun sonucunda dizel motorlar daha fazla tork geliştirir. Ayrıca, bu tür motorların önemli bir özelliği, alev yanma odasının küçük bir bölümünü kapladığı için silindirde fazla hava sağlama ihtiyacıdır. Yani hava-yakıt karışımının oranı farklıdır.
• Bırakın. 540-720° krank mili dönüşünde, egzoz valfi açıktır ve piston egzoz gazlarının yerini almak için yukarı hareket eder.

İki zamanlı çevrim, kıs altılmış fazlar ve strokun sonu ile sıkıştırmanın başlangıcı arasında meydana gelen silindirde (temizleme) tek bir gaz değişimi süreci ile karakterize edilir. Piston aşağı hareket ettiğinde, yanma ürünleri egzoz valflerinden veya pencerelerden (silindir duvarında) çıkarılır. Daha sonra temiz havanın içeri girmesi için giriş pencereleri açılır. Piston yükseldikçe tüm pencereler kapanır ve sıkıştırma başlar. TDC'ye ulaşılmadan hemen önce yakıt püskürtülür ve ateşlenir, genişleme başlar.

Girdap odasını boş altmanın zorluğu nedeniyle, iki zamanlı motorlar yalnızca doğrudan enjeksiyonlu olarak mevcuttur.

Bu tür motorların performansı, dört zamanlı tip dizel motorun performansından 1,6-1,7 kat daha yüksektir. Büyümesi, çalışma vuruşlarının iki katı sıklıkta uygulanmasıyla sağlanır, ancak daha küçük boyutları ve üflemeleri nedeniyle kısmen azalır. Çift strok sayısı nedeniyle, iki strok çevrimi özellikle hızı artırmak mümkün değilse uygundur.

Bu motorlarla ilgili temel sorun, strok kıs altılarak verimliliği düşürmeden telafi edilemeyen kısa süresi nedeniyle süpürmedir. Ek olarak, egzoz ve temiz havanın ayrılması, ikincisinin hangi kısmının egzoz gazları ile çıkarılması nedeniyle mümkün değildir. Bu sorun, önceden egzoz pencereleri sağlanarak çözülebilir. Bu durumda gazlar tahliyeden önce atılmaya başlar ve çıkış kapatıldıktan sonra silindire taze hava eklenir.

Ayrıca, ne zamanbir silindir kullanarak, pencereleri açma / kapama senkronizasyonunda zorluklar vardır, bu nedenle her silindirin aynı düzlemde hareket eden iki pistona sahip olduğu motorlar (PDP) vardır. Biri hava girişini, diğeri egzozu kontrol ediyor.

Uygulama mekanizmasına göre tahliye, oluklu (pencere) ve valf oluklu olarak ayrılır. İlk durumda, pencereler hem giriş hem de çıkış açıklıkları olarak işlev görür. İkinci seçenek, bunların giriş portları olarak kullanılmasını içerir ve silindir kapağındaki valf bir çıkış görevi görür.

Genellikle iki zamanlı dizeller gemiler, dizel lokomotifler, tanklar gibi ağır araçlarda kullanılır.

Yakıt sistemi

Dizel motorların yakıt donanımı, benzinli motorlarınkinden çok daha karmaşıktır. Bunun nedeni, zaman, miktar ve basınç açısından yakıt beslemesinin doğruluğu için yüksek gereksinimlerdir. Yakıt sisteminin ana bileşenleri - enjeksiyon pompası, enjektörler, filtre.

Bilgisayar kontrollü yakıt besleme sistemi (Common-Rail) yaygın olarak kullanılmaktadır. İki atışta fışkırtıyor. Bunlardan ilki küçüktür ve yanma odasındaki (enjeksiyon öncesi) sıcaklığı artırmaya hizmet eder, bu da gürültü ve titreşimi az altır. Ayrıca bu sistem düşük hızlarda torku %25 artırır, yakıt tüketimini %20 ve egzoz gazlarındaki kurum içeriğini az altır.

Turboşarj

Türbinler dizel motorlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun nedeni, egzoz gazlarının basıncının (1,5-2) kat daha yüksek olmasıdır.daha düşük devirden destek sağlayarak turbo gecikmesini önleyen türbini döndürün.

Soğuk başlangıç

Dizel düşük sıcaklıklarda başlamaz diye bir çok yorum bulabilirsiniz. Bu tür motorları soğuk koşullarda çalıştırmanın zorluğu, bunun daha fazla enerji gerektirmesinden kaynaklanmaktadır. İşlemi kolaylaştırmak için bir ön ısıtıcı ile donatılmıştır. Bu cihaz, ateşleme açıldığında içlerindeki havayı ısıtan ve soğuk motorun dengesini sağlamaya başladıktan sonra 15-25 saniye daha çalışan yanma odalarına yerleştirilmiş kızdırma bujileri ile temsil edilir. Bu sayede dizel motorlar -30 … -25 ° С. sıcaklıklarda çalıştırılır.

Hizmet Özellikleri

Çalışırken dayanıklılık sağlamak için dizel motorun ne olduğunu ve nasıl bakımının yapılacağını bilmeniz gerekir. Söz konusu motorların benzinli motorlara kıyasla nispeten düşük yaygınlığı, diğer şeylerin yanı sıra daha karmaşık bakım ile açıklanmaktadır.

Birincisi, bu, yüksek karmaşıklıktaki yakıt sistemiyle ilgilidir. Bu nedenle dizel motorlar, yakıttaki su içeriğine ve mekanik partiküllere karşı son derece hassastır ve onarımı, aynı seviyedeki benzine kıyasla motorun yanı sıra bir bütün olarak daha pahalıdır.

Bir türbin söz konusu olduğunda, motor yağı kalitesi gereksinimleri de yüksektir. Kaynağı genellikle 150 bin km'dir ve maliyeti yüksektir.

Her durumda, dizel motorlar benzinli motorlara göre daha sık yağ değiştirilmelidir (Avrupa standartlarına göre 2 kez).

Olduğu gibidizel düşük sıcaklıklarda çalışmadığında bu motorlarda soğuk çalıştırma sorunları yaşadığını kaydetti. Bazı durumlarda buna yanlış yakıt kullanılması neden olur (mevsime bağlı olarak bu tür motorlarda farklı dereceler kullanılır, çünkü yaz yakıtı düşük sıcaklıklarda donar).

Performans

Ayrıca, birçok kişi dizel motorların daha düşük güç ve çalışma hızı aralığı, daha yüksek gürültü ve titreşim seviyeleri gibi özelliklerinden hoşlanmaz.

Bir benzinli motor, litre kapasitesi de dahil olmak üzere performans açısından genellikle benzer bir dizel motordan daha iyi performans gösterir. Söz konusu tipteki motor aynı zamanda daha yüksek ve eşit bir tork eğrisine sahiptir. Daha fazla tork sağlayan daha yüksek sıkıştırma oranı, daha güçlü parçaların kullanılmasını zorunlu kılar. Daha ağır oldukları için güç azalır. Ayrıca bu, motorun kütlesini ve dolayısıyla arabayı etkiler.

Çalışma hızlarının küçük aralığı, yakıtın daha uzun süre tutuşmasından kaynaklanır, bunun sonucunda yüksek hızlarda yanmaya zaman kalmaz.

Artan gürültü ve titreşim seviyeleri, ateşleme sırasında silindirdeki basıncın keskin bir şekilde artmasına neden olur.

Dizel motorların başlıca avantajları, daha yüksek çekiş, verimlilik ve çevre dostu olarak kabul edilir.

Çekiş, yani düşük hızlarda yüksek tork, yakıtın püskürtülürken yanması ile açıklanır. Bu, daha yüksek yanıt hızı sağlar ve gücü verimli bir şekilde kullanmayı kolaylaştırır.

Ekonomi her ikisi tarafından da yönlendirilirdüşük tüketim ve dizel yakıtın daha ucuz olması. Ek olarak, uçuculuk için katı gereksinimlerin olmaması nedeniyle düşük dereceli ağır yağlar kullanmak mümkündür. Ve yakıt ne kadar ağırsa, motorun verimliliği de o kadar yüksek olur. Son olarak, dizel motorlar, benzinli motorlara kıyasla düşük karışımlarla ve yüksek sıkıştırma oranında çalışır. İkincisi, egzoz gazları ile daha az ısı kaybı, yani daha fazla verimlilik sağlar. Tüm bu önlemler yakıt tüketimini az altır. Dizel bu sayede %30-40 daha az harcıyor.

Dizel motorların çevre dostu olması, egzoz gazlarının daha düşük karbon monoksit içeriğine sahip olmasıyla açıklanır. Bu, benzinli motorun artık dizel motorla aynı çevre standartlarını karşılaması sayesinde gelişmiş temizleme sistemleri kullanılarak elde edilir. Bu motor türü daha önce bu açıdan benzinden önemli ölçüde daha düşüktü.

Uygulama

Dizel motorun ne olduğundan ve özelliklerinden anlaşılacağı gibi, bu tür motorlar en çok düşük devirlerde yüksek çekişin gerekli olduğu durumlar için uygundur. Bu nedenle hemen hemen tüm otobüs, kamyon ve iş makineleri ile donatılmıştır. Özel araçlara gelince, bunlar arasında bu tür parametreler SUV'lar için en önemlileridir. Yüksek verimlilik nedeniyle kentsel modeller de bu motorlarla donatılmıştır. Ayrıca, bu gibi koşullarda yönetmek için daha uygundurlar. Dizel test sürüşleri bunu doğruluyor.