Ի՞նչ է դիզելը: Դիզելային շարժիչի շահագործման սկզբունքը, սարքը և տեխնիկական բնութագրերը

2024 Հեղինակ: Erin Ralphs | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-19 17:01

Դիզելային շարժիչները շատ տարածված են մարդատար մեքենաներում: Շատ մոդելներ ունեն առնվազն մեկ տարբերակ շարժիչի տիրույթում: Եվ սա առանց հաշվի առնելու բեռնատարները, ավտոբուսները և շինարարական տեխնիկան, որտեղ դրանք օգտագործվում են ամենուր։ Հաջորդը, մենք դիտարկում ենք, թե ինչ է դիզելային շարժիչը, դիզայնը, շահագործման սկզբունքը, առանձնահատկությունները:

Սահմանում

Այս ագրեգատը ներքին այրման փոխադարձ շարժիչ է, որի աշխատանքը հիմնված է ջեռուցման կամ սեղմումից ատոմացված վառելիքի ինքնաբռնկման վրա։

Դիզայնի առանձնահատկություններ

Բենզինային շարժիչն ունի նույն կառուցվածքային տարրերը, ինչ դիզելային շարժիչը: Ընդհանուր առմամբ գործելու սխեման նույնպես նման է. Տարբերությունը կայանում է օդ-վառելիքի խառնուրդի ձևավորման և դրա այրման գործընթացներում: Բացի այդ, դիզելային շարժիչներն ավելի դիմացկուն մասեր են։ Դա պայմանավորված է բենզինային շարժիչների սեղմման գործակիցով մոտ երկու անգամ (19-24 ընդդեմ 9-11-ի):

Դասակարգում

Ըստ այրման պալատի նախագծման՝ դիզելային շարժիչները բաժանվում են տարբերակների՝ առանձին այրման խցիկով և ուղղակի ներարկումով։

ԱռաջինումԱյս դեպքում այրման պալատը բաժանվում է մխոցից և միացված է նրան կապուղու միջոցով: Սեղմվելիս հորձանուտի տիպի խցիկ մտնող օդը ոլորվում է, ինչը բարելավում է խառնուրդի ձևավորումը և ինքնաբռնկումը, որը սկսվում է այնտեղ և շարունակվում հիմնական խցիկում։ Այս տիպի դիզելային շարժիչները նախկինում տարածված էին մարդատար մեքենաներում, քանի որ դրանք տարբերվում էին ցածր աղմուկի մակարդակով և պտույտների մեծ միջակայքով ստորև քննարկված տարբերակներից:

Ուղիղ ներարկումով դիզելային շարժիչներում այրման պալատը գտնվում է մխոցում, և վառելիքը մատակարարվում է մխոցից դուրս տարածությանը: Այս դիզայնը ի սկզբանե օգտագործվել է ցածր արագությամբ մեծ ծավալի շարժիչների վրա: Նրանք աչքի էին ընկնում աղմուկի ու թրթռման բարձր մակարդակով ու վառելիքի ցածր սպառմամբ։ Ավելի ուշ, էլեկտրոնային եղանակով կառավարվող բարձր ճնշման վառելիքի պոմպերի և այրման գործընթացի օպտիմալացման շնորհիվ, դիզայներները հասան կայուն աշխատանքի մինչև 4500 պտ/րոպե տիրույթում: Բացի այդ, արդյունավետության բարձրացում, աղմուկի և թրթռումների մակարդակի նվազում: Աշխատանքի կոշտությունը նվազեցնելու միջոցառումների թվում է բազմաստիճան նախնական ներարկումը: Դրա շնորհիվ վերջին երկու տասնամյակում այս տեսակի շարժիչները լայն տարածում են գտել։

Շահագործման սկզբունքով դիզելային շարժիչները բաժանվում են քառակի և երկհարվածի, ինչպես նաև բենզինային շարժիչների։ Նրանց առանձնահատկությունները քննարկվում են ստորև:

Օպերատիվ սկզբունք

Հասկանալու համար, թե ինչ է դիզելային շարժիչը և ինչն է որոշում դրա ֆունկցիոնալ առանձնահատկությունները, անհրաժեշտ է դիտարկել աշխատանքի սկզբունքը:Մխոցային ներքին այրման շարժիչների վերը նշված դասակարգումը հիմնված է աշխատանքային ցիկլում ներառված հարվածների քանակի վրա, որոնք տարբերվում են ծնկաձև լիսեռի պտտման անկյան մեծությամբ:

Հետևաբար, չորս հարված շարժիչների աշխատանքային ցիկլը ներառում է 4 փուլ։

• ընդունում. Առաջանում է, երբ ծնկաձև լիսեռը պտտվում է 0-ից մինչև 180°: Այս դեպքում օդը մխոց է անցնում 345-355 ° բացված մուտքային փականով: Միևնույն ժամանակ ծնկաձև լիսեռի պտտման ժամանակ 10-15 °-ով բացվում է արտանետման փականը, որը կոչվում է համընկնումը:
• սեղմում. Մխոցը, որը շարժվում է դեպի վերև 180-360°, սեղմում է օդը 16-25 անգամ (սեղմման հարաբերակցությունը) և մուտքի փականը փակվում է հարվածի սկզբում (190-210°-ում):
• Աշխատանքային ինսուլտ, երկարաձգում. Առաջանում է 360-540°-ում։ Հարվածի սկզբում, մինչև մխոցը հասնի վերին մահացած կետին, վառելիքը ներարկվում է տաք օդի մեջ և բռնկվում: Սա դիզելային շարժիչների առանձնահատկությունն է, որը տարբերում է դրանք բենզինային շարժիչներից, որտեղ առաջանում է բռնկումը: Ստացված այրման արտադրանքները մխոցը ցած են մղում: Այս դեպքում վառելիքի այրման ժամանակը հավասար է վարդակով դրա մատակարարման ժամանակին և տևում է ոչ ավելի, քան աշխատանքային հարվածի տևողությունը: Այսինքն՝ աշխատանքային պրոցեսի ընթացքում գազի ճնշումը մշտական է, ինչի արդյունքում դիզելային շարժիչներն ավելի մեծ ոլորող մոմենտ են զարգացնում։ Նման շարժիչների կարևոր հատկանիշը նաև մխոցում ավելորդ օդ ապահովելու անհրաժեշտությունն է, քանի որ բոցը զբաղեցնում է այրման պալատի մի փոքր մասը: Այսինքն՝ օդ-վառելիքի խառնուրդի հարաբերակցությունը տարբեր է։
• Թողարկում. Ծնկաձև լիսեռի պտտման 540-720°-ի դեպքում արտանետվող փականը բաց է, և մխոցը շարժվում է դեպի վեր՝ արտանետվող գազերը տեղափոխելու համար:

Երկհարված ցիկլը բնութագրվում է կրճատված փուլերով և բալոնում գազի փոխանակման մեկ գործընթացով (մաքրում), որը տեղի է ունենում հարվածի ավարտի և սեղմման սկզբի միջև: Երբ մխոցը շարժվում է ներքև, այրման արտադրանքները հանվում են արտանետվող փականների կամ պատուհանների միջոցով (գլանի պատի մեջ): Ավելի ուշ բացվում են մուտքի պատուհանները՝ մաքուր օդ ներս թողնելու համար։ Երբ մխոցը բարձրանում է, բոլոր պատուհանները փակվում են, և սեղմումը սկսվում է: TDC-ին հասնելուց անմիջապես առաջ վառելիքը ներարկվում և բռնկվում է, սկսվում է ընդլայնումը:

Պտտվող խցիկի մաքրման դժվարության պատճառով երկհարված շարժիչները հասանելի են միայն ուղղակի ներարկման միջոցով:

Նման շարժիչների արդյունավետությունը 1,6-1,7 անգամ գերազանցում է չորս հարված տիպի դիզելային շարժիչի աշխատանքը։ Դրա աճը ապահովվում է աշխատանքային հարվածների կրկնակի հաճախակի իրականացմամբ, բայց մասամբ կրճատվում է դրանց փոքր չափերի և փչելու պատճառով: Հարվածների կրկնակի քանակի պատճառով երկհարվածի ցիկլը հատկապես արդիական է, եթե արագությունն անհնար է մեծացնել։

Այս շարժիչների հիմնական խնդիրը աղբահանությունն է՝ դրա կարճ տևողության պատճառով, որը հնարավոր չէ փոխհատուցել առանց արդյունավետության նվազեցման՝ հարվածի կրճատման միջոցով: Բացի այդ, հնարավոր չէ տարանջատել արտանետումը և մաքուր օդը, ինչի պատճառով վերջինիս մի մասը հեռացվում է արտանետվող գազերի հետ։ Այս խնդիրը կարող է լուծվել՝ ապահովելով նախնական արտանետվող պատուհաններ: Այս դեպքում գազերը սկսում են հեռացնել նախքան մաքրումը, իսկ ելքը փակվելուց հետո բալոնը լրացվում է մաքուր օդով։

Բացի այդ, երբօգտագործելով մեկ մխոց, դժվարություններ կան պատուհանների բացման/փակման համաժամացման հետ, հետևաբար կան շարժիչներ (PDP), որոնցում յուրաքանչյուր մխոց ունի նույն հարթության մեջ շարժվող երկու մխոց: Դրանցից մեկը վերահսկում է ներծծումը, մյուսը՝ արտանետումը։

Իրագործման մեխանիզմի համաձայն՝ մաքրումը բաժանվում է ճեղքավոր (պատուհանի) և փականի բացվածքի։ Առաջին դեպքում պատուհանները ծառայում են ինչպես մուտքի, այնպես էլ ելքի բացվածքների: Երկրորդ տարբերակը ներառում է դրանք որպես ընդունման անցք օգտագործելը, իսկ մխոցի գլխի փականը ծառայում է որպես ելք:

Սովորաբար երկհարված դիզելներն օգտագործվում են ծանր մեքենաների վրա, ինչպիսիք են նավերը, դիզելային լոկոմոտիվները, տանկերը:

Վառելիքի համակարգ

Դիզելային շարժիչների վառելիքի սարքավորումները շատ ավելի բարդ են, քան բենզինային շարժիչները: Դա պայմանավորված է ժամանակի, քանակի և ճնշման առումով վառելիքի մատակարարման ճշգրտության բարձր պահանջներով: Վառելիքի համակարգի հիմնական բաղադրիչները՝ ներարկման պոմպ, ներարկիչներ, ֆիլտր։

Համակարգչային կառավարվող վառելիքի մատակարարման համակարգը (Common-Rail) լայնորեն կիրառվում է։ Նա այն շպրտում է երկու կրակոցով: Դրանցից առաջինը փոքր է, որը ծառայում է այրման խցիկում ջերմաստիճանի բարձրացմանը (նախաներարկում), ինչը նվազեցնում է աղմուկը և թրթռումը: Բացի այդ, այս համակարգը բարձրացնում է պտտող մոմենտը ցածր արագություններում 25%-ով, նվազեցնում է վառելիքի սպառումը 20%-ով և մուրի պարունակությունը արտանետվող գազերում։

Տուրբոլիցքավորում

Տուրբինները լայնորեն կիրառվում են դիզելային շարժիչների վրա։ Դա պայմանավորված է արտանետվող գազերի ճնշման ավելի բարձր (1,5-2) անգամ, ինչըպտտել տուրբինը, որը խուսափում է տուրբո ուշացումից՝ խթանելով ավելի ցածր պտույտ/րոպեից:

Սառը սկիզբ

Դուք կարող եք գտնել բազմաթիվ ակնարկներ, որ դիզելային վառելիքը չի սկսվում ցածր ջերմաստիճանից: Սառը պայմաններում նման շարժիչների գործարկման դժվարությունը պայմանավորված է նրանով, որ դրա համար ավելի շատ էներգիա է պահանջվում: Գործընթացը հեշտացնելու համար դրանք հագեցված են նախատաքացուցիչով: Այս սարքը ներկայացված է այրման խցերում տեղադրված շիկացման մոմերով, որոնք, երբ բռնկումը միացված է, տաքացնում են օդը դրանցում և գործարկումից հետո աշխատում են ևս 15-25 վայրկյան՝ ապահովելու սառը շարժիչի կայունությունը։ Դրա շնորհիվ դիզելային շարժիչները գործարկվում են -30 … -25 ° С ջերմաստիճանում:

Ծառայության առանձնահատկություններ

Շահագործման դիմացկունություն ապահովելու համար դուք պետք է իմանաք, թե ինչ է դիզելային շարժիչը և ինչպես պահպանել այն: Քննարկվող շարժիչների համեմատաբար ցածր տարածվածությունը բենզինային շարժիչների համեմատությամբ բացատրվում է, ի թիվս այլ բաների, ավելի բարդ սպասարկմամբ:

Առաջին հերթին դա վերաբերում է բարձր բարդության վառելիքի համակարգին։ Դրա պատճառով դիզելային շարժիչները չափազանց զգայուն են վառելիքի ջրի և մեխանիկական մասնիկների պարունակության նկատմամբ, և դրա վերանորոգումն ավելի թանկ է, ինչպես նաև շարժիչն ամբողջությամբ՝ համեմատած նույն մակարդակի բենզինի հետ։

Տուրբինի դեպքում բարձր են նաև շարժիչի յուղի որակի պահանջները։ Նրա ռեսուրսը սովորաբար կազմում է 150 հազար կմ, իսկ արժեքը՝ բարձր։

Ամեն դեպքում, դիզելային շարժիչները պետք է ավելի հաճախ փոխել յուղը, քան բենզինային շարժիչները (2 անգամ եվրոպական ստանդարտներով):

Ինչպես եղել էնշել է, որ այս շարժիչները սառը գործարկման հետ կապված խնդիրներ ունեն, երբ դիզելը չի գործարկվում ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում: Որոշ դեպքերում դա պայմանավորված է սխալ վառելիքի օգտագործման հետևանքով (կախված սեզոնից, նման շարժիչների վրա օգտագործվում են տարբեր աստիճաններ, քանի որ ամառային վառելիքը սառչում է ցածր ջերմաստիճանի դեպքում):

Կատարում

Բացի այդ, շատերին դուր չեն գալիս դիզելային շարժիչների այնպիսի որակները, ինչպիսիք են ցածր հզորությունը և աշխատանքային արագության միջակայքը, աղմուկի և թրթռումների ավելի բարձր մակարդակը:

Բենզինային շարժիչը սովորաբար գերազանցում է նմանատիպ դիզելային շարժիչին արդյունավետության առումով, ներառյալ լիտրանոցը: Քննարկվող տիպի շարժիչը միևնույն ժամանակ ունի ավելի բարձր և հավասարաչափ ոլորող մոմենտ: Սեղմման ավելի բարձր հարաբերակցությունը, որն ապահովում է ավելի մեծ ոլորող մոմենտ, ստիպում է օգտագործել ավելի ամուր մասեր: Քանի որ դրանք ավելի ծանր են, հզորությունը նվազում է։ Բացի այդ, սա ազդում է շարժիչի զանգվածի վրա, հետևաբար՝ մեքենայի վրա։

Աշխատանքային արագությունների փոքր տիրույթը պայմանավորված է վառելիքի ավելի երկար բռնկմամբ, ինչի հետևանքով այն չի հասցնում այրվել բարձր արագությամբ։

Աղմուկի և թրթռումների մակարդակի բարձրացումն առաջացնում է ճնշման կտրուկ աճ բալոնում բռնկման ժամանակ:

Դիզելային շարժիչների հիմնական առավելություններն են համարվում ավելի բարձր ձգողականությունը, արդյունավետությունը և շրջակա միջավայրի բարեկեցությունը:

Ձգողականությունը, այսինքն՝ բարձր պտտվող պտույտը ցածր արագություններում, բացատրվում է վառելիքի այրմամբ, երբ այն ներարկվում է: Սա ապահովում է ավելի մեծ արձագանք և հեշտացնում է էներգիայի արդյունավետ օգտագործումը:

Տնտեսությունը առաջնորդվում է երկուսն էլցածր սպառում, և այն, որ դիզվառելիքն ավելի էժան է։ Բացի այդ, հնարավոր է օգտագործել ցածր կարգի ծանր յուղեր, քանի որ դա անկայունության խիստ պահանջների բացակայության պատճառով: Եվ որքան ծանր է վառելիքը, այնքան բարձր է շարժիչի արդյունավետությունը: Վերջապես, դիզելները աշխատում են նիհար խառնուրդներով, համեմատած բենզինային շարժիչների հետ և սեղմման բարձր հարաբերակցությամբ: Վերջինս արտանետվող գազերով ապահովում է ավելի քիչ ջերմային կորուստ, այսինքն՝ ավելի մեծ արդյունավետություն։ Այս բոլոր միջոցները նվազեցնում են վառելիքի սպառումը: Սրա շնորհիվ դիզելն այն ծախսում է 30-40%-ով քիչ։

Դիզելային շարժիչների էկոլոգիապես մաքուր լինելը բացատրվում է նրանով, որ դրանց արտանետվող գազերն ունեն ածխածնի երկօքսիդի ավելի ցածր պարունակություն: Սա ձեռք է բերվում մաքրման բարդ համակարգերի կիրառմամբ, որոնց շնորհիվ բենզինային շարժիչն այժմ համապատասխանում է նույն բնապահպանական չափանիշներին, ինչ դիզելային շարժիչը: Այս տեսակի շարժիչն այս առումով նախկինում զգալիորեն զիջում էր բենզինին։

Դիմում

Ինչպես պարզ է, թե ինչ է դիզելային շարժիչը և որոնք են դրա բնութագրերը, այդպիսի շարժիչներն առավել հարմար են այն դեպքերի համար, երբ ցածր պտույտների դեպքում անհրաժեշտ է բարձր քաշում: Ուստի դրանք համալրված են գրեթե բոլոր ավտոբուսներով, բեռնատարներով ու շինարարական տեխնիկայով։ Ինչ վերաբերում է մասնավոր տրանսպորտային միջոցներին, ապա դրանցից ամենագնացների համար նման պարամետրերն առավել կարևոր են։ Բարձր արդյունավետության շնորհիվ քաղաքային մոդելները նույնպես հագեցած են այս շարժիչներով։ Բացի այդ, դրանք ավելի հարմար են կառավարել նման պայմաններում։ Այս մասին են վկայում դիզելային թեստ-դրայվները։