Содержание
устройство, принцип действия, достоинства и недостатки (фото и видео)
Французский ученый С. Карно в 1824 году создал основы термодинамики. В этой работе он, в числе многого другого, утверждал, что заставить тепловую машину работать наиболее экономично можно, доводя рабочее тело до температуры вспышки топлива сжатием. Фактически он сформулировал принцип, на котором работают дизельные двигатели. Оставалось только взять и сделать такой двигатель. Но этого пришлось ждать еще несколько десятков лет.
Рудольф Дизель
В 1892 году немецкий инженер Рудольф Дизель получает патент на первый двигатель, работающий на сжатии воздуха до температуры вспышки. В 1987 году первый «дизель-мотор» (так немцы называют двигатель с воспламенением от сжатия) заработал и доказал свою эффективность.
Патент, выданный Рудольфу Дизелю на его изобретение
По сравнению с «отто-мотором» (бензиновый двигатель со свечами зажигания) новый двигатель был более тяжелым и поначалу не внушал большого энтузиазма.
Но только поначалу. Устройство дизельного двигателя первых образцов включало воздушный компрессор для впрыскивания топлива.
Сам Дизель вначале предполагал применить совсем уж экзотический вариант: угольная пыль. Смесь угольной пыли и воздуха, конечно, способна работать в двигателе, но за сколько часов абразивные частицы съедят кольца, поршни, седла и тарелки клапанов, об этом как-то не подумали. Да и саму угольную пыль получить не так просто.
Из-за тяжелого компрессора двигатель оказывалось невозможно применить на наземном транспорте. Но в работе он расходовал так мало горючего и работа его была настолько устойчивой, что отказаться от него было уже невозможно. Расчеты показывали, что от двигателя можно ожидать значительно большую мощность, если решить проблему с подачей топлива.
У инженеров возникла идея заменить компрессор плунжерным насосом. Качать топливо в жидком виде было чрезвычайно выгодно, на это уходит гораздо меньше энергии, а насос можно сделать совсем небольшим.
Однако, изготовить плунжерную пару было не так просто. Дело в особой точности изготовления — расстояние между деталями составляет 2-3 микрона.
Все же дизелям нашлась работа. Впервые они были установлены на немецких подводных лодках еще при кайзере Вильгельме. (Возможно, с этим как раз связано темная история исчезновения самого изобретателя, утонувшего в Ла-Манше по дороге в Англию.)
В 1920 году Роберт Бош наконец, получает качественный плунжерный насос. В цилиндры двигателя научились подавать больше топлива. Теперь обороты дизельного двигателя и его удельная мощность, становятся достаточными для установки на автотранспорте. Вместе с насосом Бош разрабатывает и очень удачную форсунку для топлива.
Сгорание топлива в дизельном двигателе
Проще всего понять, как работает дизельный двигатель, если посмотреть на сгорание топлива в нем. В дизелях используется тяжелое топливо. Это означает, что двигатель внутреннего сгорания такого типа может работать на керосине (известном как солярка), мазуте, сырой нефти, и даже на некоторых растительных маслах.
Все эти виды топлива более калорийны, чем бензин. Так что, рабочая температура дизельного двигателя заметно выше, чем у бензинового. Но тяжелые виды топлива горят хуже, чем бензин, медленнее и трудно поджигаются. Для их воспламенения требуется большая степень сжатия, воздушно-топливная смесь должна нагреваться до 700-800°С.
Вязкость любого из дизельных видов топлива, даже в подогретом состоянии, выше бензиновой, а распылять его необходимо до мельчайшего состояния, особенно в быстроходных дизелях. Еще экспериментальный двигатель Дизеля работал при впрыске топлива под давлением не менее 50 бар (атм), а практический двигатель требует 100-200 бар.
Однако, у тяжелых калорийных топлив есть свое преимущество перед бензином. Давление в цилиндре дизеля практически постоянно на всем такте расширения, поэтому крутящий момент у них весьма значителен и стабилен.
Благодаря постоянному давлению, угол опережения зажигания также остается постоянным и регулировки не требует. Ресурс дизельного двигателя больше, чем у бензинового. Есть области, где дизель практически незаменим, например в сельскохозяйственном тракторе.
Разновидности дизельных двигателей
Принцип действия дизельного двигателя для всех из них одинаков: сначала производится сжатие свежего заряда рабочего тела (воздуха), затем впрыскивается топливо. От высокой температуры смесь воспламеняется и сгорает, поднимая давление. Под его действием поршень двигается обратно и в нижней точке выпускной клапан цилиндра открывается, выпуская отработанный газ. В основном, это углекислый газ, дизельные двигатели экологически чище бензиновых.
Камеры сгорания дизелей могут выполняться непосредственно в днище поршня — там делается выемка особой формы — или в ряде случаев используют предкамеры (или форкамеры, как это говорят на родине двигателя). Первый вариант — самый экономичный, второй считался оптимальным в прежние годы.
Сейчас, когда экономичность, во многих случаях, считается решающей, от предкамерных вариантов снова отказываются.
Рабочий процесс в дизеле может протекать, как и в бензиновом двигателе, в два или четыре такта. Подавляющее большинство дизелей — четырехтактные. Двухтактные проще реверсировать, поэтому они распространены на морских судах, где применяется жесткая связь с гребным валом. Камеры сгорания в двухтактных дизелях не разделяются из-за очевидных проблем с продувкой форкамеры.
Конструкция дизельного двигателя зависит от его мощности и назначения. Наиболее мощные двигатели, применяемые на судах и некоторых электростанциях, имеют крейцкопф — устройство для снижения боковых сил на поршень. Все мощные дизели имеют сложно устроенное дно, потому, что подвергаются высокой температуре.
Часть, обращенная в цилиндр, делается стальной, а остальная часть поршня (юбка) — алюминиевой. Кроме того, в поршне сделаны канавки для системы масляного охлаждения.
Типы дизельных двигателей различаются и по расположению цилиндров.
Бывает рядовое, V-образное и даже такое, при котором цилиндры располагаются с разворотом на 180 градусов. Это зависит от тех условий, которые имеются на месте установки двигателя. Например, на современном грузовике или автобусе, скорее всего, будет применен двухрядный дизель, установленный под полом кабины водителя. Как устроен дизельный двигатель, будет зависеть и от наличия наддува.
Турбонаддув дизелей
Мощность дизельного двигателя, без увеличения расхода топлива, можно повысить при помощи турбокомпрессора. Тогда можно использовать еще неплохой кусочек диаграммы цикла Карно. Эксплуатация дизельного двигателя с турбокомпрессором имеет то преимущество, что используя энергию выхлопных газов можно раскрутить турбину, и на том же валу установить другую турбину — компрессор.
Этот компрессор будет нагнетать воздух, поступающий через впускной коллектор, увеличится заряд воздуха в цилиндрах, и, таким образом, мощность двигателя заметно возрастет.
(Работу таких двигателей легко узнать по характерному свисту в момент раскручивания турбины.)
Плюсы и минусы дизельных двигателей
Преимущества дизельного двигателя — это высокий и постоянный крутящий момент в сочетании с высокой экологичностью выхлопных газов (это относится, правда, только к современным двигателям). Также вне конкуренции их высокий КПД, самый высокий среди ДВС. Известны дизели (MAN) дающие свыше 50%, (что считалось «теоретическим» максимумом). Там использован максимум всех современных достижений. Экономичность достигает до 40%, если провести сравнение с бензиновыми.
Проблемы дизельных двигателей, а без них техники не бывает, заключаются в тяжелом пуске, из-за высокой степени сжатия (до 25 в современных двигателях), на автомобилях приходится ставить мощный стартер и аккумулятор. Большая точность изготовления деталей насосов высокого давления и форсунок затрудняет обслуживание.
Дизели крайне чувствительны к механическим загрязнениям топлива, для очистки которого приходится применять даже центрифугу в составе топливной аппаратуры. При равном объеме в литрах, дизельный двигатель уступает бензиновому по мощности, при равной мощности дизель тяжелее. Дизельный двигатель требует более качественных сплавов для своего изготовления и заметно дороже бензинового.
И все же, сравнивая преимущества и недостатки дизельного двигателя, можно сделать выбор в пользу дизеля. Особенно этому способствует технический прогресс в области электроники и блоков управления двигателями. Система «общая магистраль» (common rail) и электромагнитные форсунки позволяет сильно упростить ТВНД, а блок управления доводит экономию топлива до максимума, поскольку работает на любых переходных режимах и успевает все отследить.
Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!
Ключевые теги: двигатель, двс, устройство автомобиля
Самый большой дизельный двигатель в мире
14.01.2020
Сегодня дизельные двигатели используются повсеместно: на тепловозах и грузовиках, судах и тракторах, легковых автомобилях и дизельных электростанциях.
Дизельный двигатель основан на воспламенении в цилиндре распыленного топлива (воспламенение происходит от воздуха, нагретого при сжатии). Дизельный двигатель может использовать низкосортное топливо, выдает высокий вращающий момент при низких оборотах и имеет высокий КПД (40-45%), что делает его экономичнее бензиновых двигателей, где около 70% топлива сгорает, не преобразовываясь в механическую энергию.
Дизельный двигатели могут быть очень большими. Наиболее крупные размеры имеет судовые агрегаты, установленные на больших судах. Но среди этих гигантов выделяется одна модель, которая по праву занимает почетное звание самого большого дизельного двигателя в мире.
Компания Wartsila хорошо известна всем специалистам. Она специализируется на производстве судовых энергетических установок. Одна из них – RTA-96C. Это и есть линейка двигателей, поражающих воображения обывателя.
Технически RTA-96C представляет собой двухтактный турбокомпрессорный двигатель, число цилиндров может варьироваться от 6 до 14.
Версия с 14 цилиндрами является крупнейшим поршневым ДВС и устанавливается на крупнотоннажные контейнеровозы. Высота этого двигателя превышает 13 метров, длина – 27 метров, вес – свыше 2,3 тыс. тонн.
Максимальная мощность, которую способен развить этот гигант, равна почти 109 тыс. лошадиных сил. Первым судном, получившим такой двигатель, стала знаменитая «Emma Maersk», которая с вместимостью 11 тыс. TEU совсем недавно была самым большим контейнеровозом в мире.
Диаметр каждого цилиндра составляет почти метр (960 мм) при ходе поршня в 2500 мм. Объем цилиндров равен 25,5 тыс. литров.
Максимальное количество оборотов традиционно небольшое – 102, но крутящий момент при этом развивается свыше 7,5 млн Нм. Удельный расход топлива составляет 3,8 л/с, в час же агрегат «съедает» 13 тыс. литров бункера при максимальной мощности.
КПД этого двигателя-гиганта является самым высоким среди всех произведенных когда-либо дизельных двигателей – более 50%.
Некоторые сравнения, чтобы оценить мощность двигателя: он может обеспечить электроэнергией небольшой город.
При 102 оборотов в минуту он производит 80 млн Ватт электроэнергии. Если средняя бытовая электролампа потребляет 60 Вт, 80 миллионов Ватт вполне достаточно для 1,3 млн ламп. Если в среднестатистической квартире одновременно горит 6 осветительных ламп, двигатель будет производить достаточное количество электроэнергии, чтобы осветить 220 тыс. домовладений. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией города с 500 тыс. населения.
Коленчатый вал
Стоимость работы двигателя
Двигатель Wartsila-Sulzer RTA96 потребляет 13 тыс. литров топлива в час. Если в барреле нефти 158,76 литра, самый большой двигатель в мире потребляется 81,1 баррелей нефти в час. Если цена на нефть составляет $67/баррель на мировых рынках нефти, то стоимость 1 часа работы двигателя с точки зрения расхода топлива будет составлять $5,4 тыс. в час.
Поршни
Новости по теме
29.
07.2020
Maersk запустил Maersk Flow
A.P. Moller-Maersk запустил Maersk Flow – цифровую платформу по управлению цепями поставок. Как сообщили […]
17.04.2020
Maersk запустил холодный склад в Петербурге
Maersk запустил складской холодильный комплекс в Петербурге. Напомним, строительство комплекса началось в июне 2019 […]
Помните: для этого контента требуется JavaScript.
Войти
Запомнить меня
Помните: для этого контента требуется JavaScript.
Помните: для этого контента требуется JavaScript.
Фотографии дизельного двигателя
| Скачать бесплатные картинки на Unsplash
Diesel Engine Pictures | Скачать бесплатные изображения на Unsplash
- A Photophotos в рамке 7,7K
- Степка фотосколков 10K
- Группа людей 4
Двигатель
Машина
Транспорт
человек
Мотовой технология
один человекдизельное топливов помещении
Гавайи изображения и картинкиhonolulufix
Motorbyclebike
TransporationRussiamode of Transport
Pelican Islandgalvestonusa
— Jaguar Carjaguar EngineJaguar Motor
Motormachinehd Ferrari Walpapers
Sustrested Sathers#Oldschool
110101010111111111111111111110 ГОДА СТАРЬ
Олд.
–––– – –––– –– – –– –––– – – –– ––– –– –––– – –.
surabaya cityeast javaindonesia
двигательтранспортное средствоHd красные обои
машинаодеждаодежда
Hd grey wallpaperspipetech
Car images & picturesbeltautomotive
wellingboroughunited kingdommechanical
locomotiveoutdoorsconstruction platform
texastechnologyHd modern wallpapers
autoautomobileclassic car
Related collections
Cars
30 photos · Curated by Zach Sanchez
pa_commodities
23 фотографии · Куратор: patrick huettenmoser
Мотоциклы
37 photos · Curated by Jeremy Beck
Motorcycle pictures & imagesHd black wallpapersHd harley davidson wallpapers
trainrailrailway
one persondiesel fuelindoors
enginevehicleHd red wallpapers
transportationrussiamode of transport
Hd grey wallpaperspipetech
jaguar carjaguar enginejaguar motor
Мотоциклы обоиHd черный картинкиHd harley davidson wallpapers
surabaya cityeast javaindonesia
machineclothingapparel
Car images & picturesbeltautomotive
wellingboroughunited kingdommechanical
texastechnologyHd modern wallpapers
autoautomobileclassic car
renounited states#oldschool
trainrailrailway
–––– –––– –––– – –––– – –––– –– – –– –––– – – –– ––– –– –––– – –.
Гавайи изображения и картинки honolulufix
мотоцикл
остров пеликангалвестонуса
Locomotiveoutdoorsconsurefruction Платформа
Связанные коллекции
автомобилей
30 Фотографии · Куратор Zach Sanchez
PA_COMMODITY
23 ФОТОГРАФИ
productionconformityPeople images & images
Логотип Unsplash
Unsplash+
В сотрудничестве с Getty Images
Unsplash+
Разблокировка
дизельное топливо для одного человека в помещении
Arief Fachtomi
surabaya cityeast javaindonesia
–––– –––– –––– – –––– – –––– ––– – – –– ––– –– –––– – –.
Garett Mizunaka
Hawaii images & pictureshonolulufix
Asyrafunk RKTW
enginevehicleHd red wallpapers
Tj Sedisa
motorbicyclebike
Erik Mclean
machineclothingapparel
Unsplash logo
Unsplash+
In collaboration with Getty Images
Unsplash+
Unlock
transportationrussiamode of transport
Tyler Lastovich
Hd grey wallpaperspipetech
Damon Janis
pelican islandgalvestonusa
Chad Kirchoff
Car images & picturesbeltautomotive
Ли Эттвуд
ВеллингбороВеликобританияМеханика
Маркус Списке
jaguar carjaguar enginejaguar motor
Unsplash logo
Unsplash+
In collaboration with Getty Images
Unsplash+
Unlock
locomotiveoutdoorsconstruction platform
Jonathan Gallegos
texastechnologyHd modern wallpapers
motormachineHd ferrari wallpapers
Tim Mossholder
autoautomobileclassic car
Harley-Davidson
Мотоцикл обоиHd черный фоткиHd harley davidson обои
Victor Hughes
renounited states#oldschool
Unsplash logo
Unsplash+
In collaboration with Getty Images
Unsplash+
Unlock
manufacturingconformityPeople images & pictures
Laurent Jollet
trainrailrailway
Browse premium images on iStock | Скидка 20% на iStock
Unsplash logo
Сделайте что-нибудь потрясающее
Diesel Engine Stock-Fotos und Bilder
- CREATIVE
- EDITORIAL
- VIDEOS
Beste Übereinstimmung
Neuestes
Ältestes
Am beliebtesten
Alle Zeiträume24 Stunden48 Stunden72 Stunden7 Tage30 Tage12 MonateAngepasster Zeitraum
Lizenzfrei
Lizenzpflichtig
RF und RM
Durchstöbern Sie 11.
383 diesel двигатель Фото и фотографии. Oder suchen Sie nach motor oder motorblock, um noch mehr faszinierende Stock-Bilder zu entdecken.
aus einer grauen flasche motoröl für kraftfahrzeuge in den motor gießen — дизельный двигатель сток-фото и сборкаv10-motor in auto-werkstatt reparieren — дизельный двигатель сток-фото и замена масла — дизельный двигатель сток-фото и фотоv8-auto-motor-nahaufnahme — дизельный двигатель сток-фотографии und bildervw tiguan tdi-моторный отсек — дизельный двигатель сток-фото унд билдеравто-мотор — дизельный двигатель сток-фото унд билдернахауфнахме механики, дер умирают autopumpe в einer werkstatt untersucht. — дизельный двигатель сток-фото и спортивная мускулистая женщина — дизельный двигатель сток-фото и бильдерпоршень и шатун залиты маслом. концепция моторного масла — всплеск масла — стоковые фото дизельного двигателя и авто-мотор-репаратур 8 двигатель stock-fotos und bilderv8-auto-motor-nahaufnahme — дизельный двигатель stock-fotos und bilderautomotor teilweise nahaufnahme — дизельный двигатель stock-fotos und bilderdiesel-motor in einem auto — дизельный двигатель stock-fotos und bilderdiesel-hitzmotor, holzstiche, erschienen 1898 — дизельный двигатель Stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbolestromgenerator im großraum des gebäudes — дизельный двигатель stock-fotos und bilderv8 auto-motor — дизельный двигатель stock-fotos und bilderv8 auto-motor — дизельный двигатель stock-fotos und bilderauto -двигатель — дизельный двигатель сток-фото и бильдермоторколбенрепаратур — дизельный двигатель сток-фото и бильдергельбе öl подпружиненный в вассер хинтегрунд — дизельный двигатель сток-фото и бильдеринженер проверяет отгрузку химикатов на строительной площадке нефте- и газовой промышленности.
— дизельный двигатель сток-фото и билдермеханик в авторемонтной мастерской.автомобиль verändert моторное масло — дизельный двигатель сток-фото и билдерюнге фрау, обучение автомехаников — дизельный двигатель сток-фото и выхлоп выхлопных газов холодным утром — дизельный двигатель сток- fotos und bilderelektroauto- und kraftstoffsymbole — дизельный двигатель Stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbolewave-orange — дизельный двигатель stock-fotos und bildergüterzug rollt durch die wüste — дизельный двигатель stock-fotos und bilderdiesel с питанием от аварийного резервного электрогенератора на переносной прицеп — дизельный двигатель стоковые фотографии и изображения силуэт пяти масляных насосов на красивом закатном небе с заходящим солнцем между ними. сибирь. добыча нефти и газа — дизельный двигатель сток-фото и билдерзолото вихревая жидкость плавящиеся волны течет жидкость движение абстрактный фон — дизельный двигатель сток-фото и фото современный мощный автомобильный двигатель. фрагмент двигателя — дизельный двигатель сток-фото и билдердымчатые выхлопные трубы из запуск дизельного автомобиля.