Содержание
Области применения дизельных двигателей
Использование дизельных двигателей
После изобретения Рудольфом Дизелем, его двигатель, претерпев некоторые изменения в течении ста лет, стал самым востребованным и практичным в использовании в разных областях деятельности. Главной его особенностью стала высокая эффективность и экономичность.
Сегодня дизельный двигатель используют:
на стационарных силовых агрегатах;
на грузовых и легковых машинах;
на тяжелых грузовиках;
на сельхоз/спец/строительной технике;
на тепловозах и судах.
Дизели могут иметь рядную и V-образную структуру. Без проблем работают с системой наддува воздуха.
Основные параметры
При эксплуатации двигателя, важны следующие параметры:
мощность двигателя;
удельная мощность;
экономичная, и в тоже время надежная эксплуатация;
практичная компоновка в силовом отсеке;
комфорт и совместимость с окружающей средой.
От того, в какой области деятельности применяется дизель, будет меняться его внутренняя конструкция.
Применение дизельного двигателя
- Стационарные силовые агрегаты
Рабочие обороты, в стационарных агрегатах как правило фиксированные, поэтому двигатель и система питания должны работать вместе в постоянном режиме. В зависимости от интенсивности нагрузки, подача топлива контролируется регулятором частоты вращения коленчатого вала, для поддержания заданных оборотов. На стационарных силовых агрегатах чаще всего используют аппаратуру впрыска с механическим регулятором. Иногда как стационарные могут использоваться и двигатели для легковых авто и грузовиков, но только при правильно настроенном регуляторе.
- Легковые авто и легкие грузовики
На легковых автомобилях используются быстроходные дизели, то есть способные развивать высокий крутящие момент в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала. Система с электронным управлением впрыска Common Rail получила здесь своё широкое применение. Электроника отвечает за впрыск определенного количества топлива и этим достигается полное сгорание, повышение мощности и экономичность. В Европе дизельные легковые автомобили оснащаются системами впрыска топлива, так как расход топлива у них ниже, чем у двигателей с разделенными камерами сгорания (на 15-20%).
Эффективной системой повышения мощности двигателя является турбонаддув. Для создания наддува во всех режимах работы двигателя используется турбонагнетатель.
Ограничение по нормам токсичности отработанных газов (ОГ) и рост мощности обеспечили использование систем впрыска топлива с большим давлением. Ограничения содержания вредных веществ в ОГ обусловили постоянное совершенствование конструкции дизелей.
- Тяжелые грузовые автомобили
Основным критерием здесь является экономичность, поэтому для грузовых автомобилей применяют дизельные двигатели с системой непосредственного впрыска топлива. Частота вращения коленчатого вала здесь достигает 3500 оборотов. К этим двигателям также применимы жесткие требования норм по отработанным газам, это говорит о контроле и высоких требованиям качества к существующей системе, а также к разработке новых.
- Строительная спец/сельхозтехника
Самое широкое использование дизель получил именно здесь. Основными критериями здесь стали не только экономичность, но и надежность, простота и удобство в обслуживании. Мощности и шумности не придается такое значение, как например для легковых дизельных авто. На спец/сельхозтехнике используют дизели различной мощности. Чаще всего для таким машин применяется механическая система впрыска топлива, а также простая система воздушного охлаждения.
- Тепловозы
Схожесть двигателей тепловозов с корабельными двигателями говорит об их надежности и длительной эксплуатации. Они могут работать на топливе худшего качества. Подобные двигатели распространяются от большегрузных авто до средних судов.
- Суда
От области применения судового дизеля зависят требования к нему. Для морских и спортивных катеров используют дизели высокой мощности (здесь применяют четырехтактные двигатели с частотой вращения коленчатого вала до 1500 об/мин, имеющие до 24 цилиндров). Двухтактные двигатели экономичны и применяются при длительной эксплуатации. Эти низкооборотные двигатели имеют наивысший КПД до 55%, и работают на мазуте что требует специальной подготовки на судне. Мазут необходимо нагревать (примерно до 160 С) — тогда вязкость мазута уменьшается и его можно использовать для работы фильтров и насосов.
На судах среднего размера используют дизельные двигатели, которые изначально были созданы для большегрузных авто. В конечном итоге это двигатель, настроенный и отрегулированный в зависимости от характера его эксплуатации и не требующий дополнительных затрат на разработку.
- Многотопливные дизели
Сегодня эти двигатели уже не актуальны, так как они не проходят контроль качество ОГ и не имеют необходимых характеристик (совершенности и мощности). Они были разработаны для специального применения для местностей с нерегулярной поставкой топлива и могли работать как на дизельном топливе, так и на бензине либо на других заменителях.
Сравнительные параметры
С помощью таблицы ниже, можно сравнить основные параметры дизельных и бензиновых двигателей.
Тип системы впрыска | Номинальная частота вращения коленвала (мин) | Степень сжатия | Среднее давление (бар) | Удельная мощность (кВт/л) | Удельная масса (кг/кВт) | Удельный расход топлива (г/кВтч) |
Дизели | ||||||
Для легковых автомобилей: | ||||||
Без наддува воздуха(3) | 3500…5000 | 20…24 | 7…9 | 20…35 | 3…5 | 240…320 |
С наддувом воздуха(3) | 3500…4500 | 20…24 | 9…12 | 30…45 | 2…4 | 240…390 |
Без наддува воздуха(4) | 3500…4200 | 19…21 | 7…9 | 20…35 | 3…5 | 220…240 |
С наддувом воздуха(4. 5) | 3600…4400 | 16…20 | 8…22 | 30…60 | 2…4 | 195…210 |
Для грузовых автомобилей | ||||||
Без наддува воздуха (4) | 2000…3500 | 16…18 | 7…10 | 10…18 | 4…9 | 210…260 |
С наддувом воздуха (4) | 2000…3200 | 15…18 | 15…20 | 15…25 | 3…8 | 205…230 |
С наддувом воздуха (4.5) | 1800…2600 | 16…18 | 15…25 | 25…35 | 2…5 | 190…225 |
Для строительной и спец/сельхозтехники | 1000…3600 | 16…20 | 7…23 | 6…28 | 1…10 | 190…280 |
Для тепловозов | 750…1000 | 12…15 | 17…23 | 20…23 | 5…10 | 200…210 |
Судовые, 4-тактные | 400…1500 | 13…17 | 18…26 | 10…26 | 13…16 | 190…210 |
Судовые, 2-тактные | 50…250 | 6…8 | 14…18 | 3…8 | 16…32 | 160…180 |
Бензиновые двигатели | ||||||
Для легковых автомобилей | ||||||
Без наддува воздуха | 4500…7500 | 10…11 | 12…15 | 50…75 | 1…2 | 250…350 |
С наддувом воздуха | 5000…7000 | 7…9 | 11…15 | 85…105 | 1…2 | 250…380 |
Для грузовых автомобилей | 2500…5000 | 7…9 | 8…10 | 20…30 | 3. .6 | 270…380 |
Преимущества и недостатки дизеля
Сегодня дизельные двигатели имеют КПД до 40-45%, крупные двигатели более 50%. Из-за своих особенностей, дизель не имеет жестких требований к топливу, это позволяет использовать тяжелые масла. Чем тяжелее топливо, тем выше эффективность двигателя и его теплотворность.
Дизель не может развить высокие обороты — топливо не успеет догореть в цилиндрах, и для возгорания требуется время. Здесь используются дорогие механические детали, что делает двигатель более тяжелым.
По мере впрыска топлива происходит его сгорание. При низких оборотах, двигатель дает высокий вращающий момент — это делает автомобиль более управляемым «отзывчивым» при движении, чем автомобиль с бензиновым двигателем. Поэтому на большее количество грузовых автомобилей ставят дизельный двигатель, плюс это более экономично.
В отличие от бензинового двигателя, дизель имеет меньше окиси углерода в выхлопе. Что благоприятно сказывается на окружающей среде. В России больше всего загрязняют атмосферу старые и не отрегулированные грузовики и автобусы.
Дизельное топливо нелетучее, то есть плохо испаряется, поэтому вероятность возгорания дизеля намного меньше, тем более в нем не используется искра зажигания, в отличие от бензина.
TNVD.ORG, 2022
Все права защищены.
Проститутки волгоград | Желать дорогих массажисток вы можете на этом популярном веб-сайте для мужчин http://erotic-massage-piter.com/service-massaj-lica/. Здесь симпатичные девушки способны порадовать вас такой услугой, как массаж лица.
Спасибо, Ваше сообщение успешно отправлено!
как он устроен, его плюсы и минусы :: Autonews
Фото: Shutterstock
adv.rbc.ru
Читайте также
Почему дизельные двигатели стали столь популярными, особенно в Европе, а потом резко впали в немилость? Какие у них главные преимущества и недостатки? Разбираемся во всех подробностях и отвечаем на основные вопросы, возникающие при выборе между бензиновыми и дизельными ДВС.
- Что это
- Отличия от бензинового
- Системы дизеля
- Плюсы
- Минусы
- ТО и ремонт
adv.rbc.ru
Что такое дизельный двигатель
Дизельный двигатель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, в цилиндрах которого топливо воспламеняется при взаимодействии с воздухом, нагретым в результате сжатия. Назван этот тип мотора в честь своего создателя: немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который получил на него патент в 1892 году (а первый образец, пригодный к практическому использованию, появился в 1897 году). По сравнению с паровыми двигателями того времени, дизельный был больше и тяжелее, но зато имел более высокий КПД.
Чем дизельный двигатель отличается от бензинового
И в бензиновом моторе, и в дизельном, происходит примерно следующее. Внутри цилиндра сгорает топливо, образующиеся при этом газы толкают поршень, который через специальный механизм крутит коленвал. Чтобы горение было возможным, в цилиндр подается не только топливо, но и воздух.
В бензиновом двигателе горючее в нужный момент поджигается искрой. А вот в дизеле никаких искр нет — солярка воспламеняется за счет высокой температуры, которая получается при сильном сжатии воздуха в цилиндре. Согласно физическим законам, давление и температура газа — взаимосвязаны.
Упрощенно схему работу дизеля можно описать так. При запуске в цилиндре сжимается воздух, при этом его температура возрастает примерно до 700°C. Далее в цилиндр распыляется дизельное топливо. При такой температуре оно начинает быстро испаряться, после чего его пары воспламеняются. Двигатель начинает работу. Цикл повторяется снова и снова.
В дизельных моторах воздух и горючее подаются в цилиндры раздельно, «по очереди». В бензиновом же необходимо сначала смешать их в определенной пропорции. Кроме того, в бензиновом моторе нужны электрические свечи, которые дают искру, поджигающую смесь бензина с воздухом.
Дизельный двигатель на первый взгляд проще бензинового. Но солярку приходится впрыскивать в цилиндр под очень высоким давлением. Да и сам мотор должен это давление выдерживать, и тут требуются качественные детали и высокое качество сборки.
Почему в дизельных двигателях не используется бензин
Дизельные двигатели работают не на бензине, а на одноименном дизельном топливе, которое часто называют «соляркой». Почему для двух типов двигателей применяется различное топливо? Дело в том, что требования к горючему у бензинового двигателя и дизельного — противоположны.
В первом случае необходима достаточная стойкость к воспламенению, иначе в цилиндрах начнутся «лишние» вспышки, которые приведут к неустойчивой работе движка. Во втором горючее должно воспламеняться легко.
В обычных условиях поджечь бензин факелом легче, чем дизель. Но это связано с более интенсивным выделением у него паров при нагреве. В цилиндрах двигателя быстро испаряются и бензин, и солярка. А вот уже готовые пары солярки воспламеняются быстрее. Поэтому именно солярку нужно использовать в моторах, где горючее поджигается высокой температурой, а не искрой.
👉 Форсунки двигателя: основные виды и частые неисправности
Что будет, если залить в бак неподходящее топливо? Сначала машина заведется как обычно, так как некоторое количество правильного горючего осталось в фильтрах и магистралях системы. Потом, по мере смешивания жидкостей, двигатель будет работать хуже и хуже, упадет мощность, появятся стуки и вибрация. Если неподходящего топлива немного, и оно лишь разбавило правильное, то какое-то время мотор проработает, но после этого потребуется сложный и дорогостоящий ремонт.
Если неподходящего топлива много, то двигатель заглохнет быстро, и тут есть шанс отделаться сменой фильтров и промывкой топливной системы.
Фото: Shutterstock
В отличие от бензина, солярка быстрее начинает застывать и терять текучесть на морозе. «Обычное», летнее дизельное топливо становится вязким уже при –5°C. Поэтому существует зимнее топливо, которое остается жидким дольше: до –35°C, а для холодной местности придумали арктическое топливо (до –50°C). На практике это означает, что осенью в дизельный автомобиль нужно заливать только зимнюю или арктическую солярку, и это еще один повод заправлять дизельные машины лишь на проверенных заправках.
Системы, необходимые для работы дизельного двигателя
Для работы дизельного мотора необходима система, которая обеспечит подачу горючего и воздуха. Рассмотрим их вкратце.
- Топливный бак.
- Топливный насос. Он качает солярку из бака и подает ее в магистраль.
- Топливные фильтры. Очищают горючее от различного мусора.
- Топливный насос высокого давления (ТНВД). Закачивает солярку в цилиндры двигателя, создает большое давление (от нескольких сотен до нескольких тысяч атмосфер).
- Форсунка. Осуществляет распыление горючего в цилиндр.
- Турбокомпрессор. Нагнетает в цилиндры воздух, необходимый для сгорания.
- Воздушный фильтр. Очищает подаваемый в двигатель воздух от пыли.
- Свечи накаливания. Нужны для подогрева холодного двигателя. Без дополнительного подогрева запустить дизель на морозе было бы проблематично. У современных автомобилей свечи при необходимости включаются автоматически после поворота ключа зажигания. Нагрев происходит очень быстро.
Плюсы дизельного двигателя
Из плюсов дизеля с технической точки зрения можно назвать заметно больший — процентов на 15 — КПД. Кроме того, есть и другие достоинства.
- Экономичность. Для многих автолюбителей — это одно из важнейших преимуществ. Дизель может оказаться на 10-20% экономичнее, чем аналогичный бензиновый мотор. Конкретный пример. Рассмотрим два похожих двигателя разных типов, которые ставятся на внедорожник Toyota Land Cruiser Prado. Расход дизеля объемом 2,8 л составляет согласно паспортным данным 7,7 л на 100 км пути (в смешанном цикле). 2,7-литровый бензиновый мотор потребляет уже 9,3 л на 100 км.
- Высокий крутящий момент. Тяга у дизеля намного выше, чем у аналогичного бензинового двигателя. Это связано с более высокой степенью сжатия в цилиндрах, а точнее, меньшим объемом сильно сжатого топлива. При таких условиях энергия при сгорании выделяется сразу из всего вещества, что и увеличивает тягу мотора. Причем достигается высокая тяга практически сразу же, на низких оборотах. Для грузовиков и внедорожников тяга на «низах» вообще может быть жизненно необходима: первым нужно начинать движение с грузом, вторым — ползти по грязи, не срывая колеса в пробуксовку.
Фото: Shutterstock
Минусы дизельного двигателя
Теперь рассмотрим недостатки дизеля.
- Меньший рабочий диапазон. На «низах» дизель тянет лучше, но максимальные обороты у него гораздо ниже. Поэтому там, где бензиновый мотор продолжает раскручиваться, дизель требует перехода на высшую передачу.
- Более высокая стоимость. Обычно дизельные автомобили дороже бензиновых (при сравнимой мощности, комплектации и пр). Это обусловлено другой системой питания и наличием такого дорогостоящего узла как ТНВД. Кроме того, сам мотор из-за высокого давления в цилиндрах требует использования более дорогих деталей. Считается, что разница в цене впоследствии окупится благодаря экономичности дизеля, но для этого потребуется время.
- Требования к топливу. Дизель требует качественное горючее. Особенно в зимнее время.
ТО и ремонт дизельного двигателя
Дизельный двигатель обладает рядом особенностей, которые обуславливают специфические неисправности и нюансы при проведении ТО.
- Замена свечей накаливания. Обычно делается каждые 40-80 тыс. км пробега.
- Обслуживание и ремонт ТНВД. Насос высокого давления и даже его ремонт может стоить дорого. В бензиновых машинах отсутствует в принципе.
- Обслуживание и ремонт компрессора. Далеко не все бензиновые автомобили имеют компрессор, повышающий давление подаваемого в цилиндры воздуха. А вот для дизельных он необходим почти всегда.
- Более частая замена масла и фильтров в двигателе.
Учитывая более высокую стоимость ремонта дизеля, при выборе поддержанного автомобиля с таким двигателем следует обратить внимание на следующие признаки. Они могут указывать на необходимость выполнения капитального ремонта мотора.
- Плавающие обороты на холостом ходе.
- Снижение мощности двигателя.
- Повышенный расход топлива.
- Повышенный расход масла.
- Дымление (черный дым из выхлопной трубы).
👉 На воздухе и отходах: чем придется заправлять машины в будущем
Использование дизельного топлива – Управление энергетической информации США (EIA)
Изобретатель дизельного двигателя Рудольф Дизель изначально проектировал свой двигатель для использования угольной пыли в качестве топлива. Он также экспериментировал с растительным маслом до того, как нефтяная промышленность начала производить нефтяное дизельное топливо. Большая часть дизельного топлива, которое мы используем в Соединенных Штатах, перерабатывается из сырой нефти. В настоящее время также широко распространено использование биодизеля, изготовленного из растительных масел и других материалов.
Первая поездка на дизельном автомобиле совершена 6 января 19 г.30. Поездка длиной почти 800 миль была из Индианаполиса, штат Индиана, в Нью-Йорк. Поездка продемонстрировала потенциальную ценность конструкции дизельного двигателя, который использовался в миллионах автомобилей с момента его первой поездки.
Грузовой автомобиль с дизельным двигателем
Источник: Стоковая фотография (защищено авторским правом)
Дизельное топливо играет важную роль в экономике США а военные машины и оборудование также имеют дизельные двигатели. В качестве транспортного топлива дизельное топливо предлагает широкий спектр характеристик производительности, эффективности и безопасности. Дизельное топливо также имеет большую удельную энергию, чем другие виды жидкого топлива, поэтому оно дает больше полезной энергии на единицу объема.
В 2021 году потребление дистиллятного топлива транспортным сектором США, которое в основном представляет собой дизельное топливо, составило около 46,82 миллиарда галлонов (1,11 миллиарда баррелей), в среднем около 128 миллионов галлонов в день. Это количество составляет около 77% от общего потребления дистиллятов в США, около 15% от общего потребления нефти в США, а с точки зрения содержания энергии — около 25% от общего потребления энергии транспортным сектором США.
Дизельное топливо используется для многих задач
Дизельные двигатели в грузовиках, поездах, лодках и баржах помогают перевозить почти все продукты, потребляемые людьми. Дизельное топливо обычно используется в общественных автобусах и школьных автобусах.
Дизельное топливо питает большую часть сельскохозяйственной и строительной техники в США. Строительная отрасль также зависит от мощности дизельного топлива. Дизельные двигатели могут безопасно и эффективно выполнять сложные строительные работы, такие как подъем стальных балок, рытье фундаментов и траншей, бурение колодцев, мощение дорог и перемещение грунта.
Вооруженные силы США используют дизельное топливо в танках и грузовиках, потому что дизельное топливо менее огнеопасно и менее взрывоопасно, чем другие виды топлива. Дизельные двигатели также реже глохнут, чем бензиновые.
Дизельное топливо также используется в дизель-генераторах для выработки электроэнергии. Многие промышленные объекты, крупные здания, учреждения, больницы и предприятия электроэнергетики имеют дизель-генераторы для резервного и аварийного электроснабжения. Большинство отдаленных деревень на Аляске используют дизельные генераторы в качестве основного источника электроэнергии.
Грузовик и погрузчик загружают мусор в самосвал
Источник: Стоковая фотография (защищено авторским правом)
Дизельные генераторы в Тулаксаке, Аляска
Источник: Центр энергетики и энергетики Аляски
Последнее обновление: 6 июля, 2022 г., более свежие данные доступны на момент обновления.
Где используются дизельные двигатели?
Опубликовано TWPcentraldieselinc на | Оставить комментарий
Когда большинство людей думают о дизельных двигателях, они представляют себе большой грузовик, едущий по шоссе. Однако дизельные двигатели используются не только в грузовиках. Дизельные двигатели используются во многих различных типах транспортных средств из-за их эффективности и долговечности, и многие отрасли промышленности полагаются на них для выполнения важных задач. Помимо транспортных средств, такие важные инструменты, как генераторы, также приводятся в действие дизельными двигателями, поскольку они лучше не выходят из строя, чем генератор с бензиновым двигателем.
- Легковые автомобили: В Европе и Индии очень распространены легковые автомобили с дизельными двигателями. На городских скоростях дизельные двигатели, как правило, более экономичны, чем бензиновые двигатели. Они также имеют тенденцию служить дольше, что делает их более надежными. Автомобили с дизельным двигателем обычно считаются вариантом с низким уровнем выбросов CO2, что делает их популярными и среди тех, кто заботится об окружающей среде в Европе. Хотя они не так распространены в Соединенных Штатах, их популярность может вырасти, поскольку водители по-прежнему хотят снизить выбросы углекислого газа в атмосферу автомобиля, которым они управляют.
- Железнодорожные локомотивы: Дизельные локомотивы популярны во всем мире в районах, где электрификация путей невозможна. Они являются предпочтительным типом двигателя для грузовых поездов, перевозящих большие грузы и требующих мощного двигателя.
- Морские транспортные средства: Многие различные типы морских транспортных средств, от круизных и грузовых судов до частных прогулочных судов, используют дизельные двигатели. Поршневые дизельные двигатели используются во многих морских транспортных средствах из-за их экономии топлива и простоты эксплуатации по сравнению с другими типами двигателей. Их способность приводить в действие более крупные транспортные средства делает их популярным выбором для кораблей и лодок.
- Строительная и сельскохозяйственная техника: Надежность и мощность дизельных двигателей делают их предпочтительными двигателями для крупной строительной техники, такой как фронтальные погрузчики и бульдозеры. Дизельные двигатели также используются во многих типах сельскохозяйственной техники, например, в тракторах, благодаря их долговечности и эффективности.
Компания Central Diesel предлагает различные дизельные двигатели для различных областей применения. Посетите наш веб-сайт, чтобы ознакомиться с полной линейкой продуктов, и следите за нами в Twitter и LinkedIn, чтобы быть в курсе последних новостей и обновлений компании.
Последние сообщения
- Дизельные двигатели 101
- Дизельный и газовый двигатель: ожидаемый срок службы, выбросы, эффективность
- CDI продолжает поддерживать и посещать ADS, как это делали наши предшественники в самом начале?
- Ремонт двигателя 101
- Повысьте эффективность своей службы безопасности с помощью продуктов для обеспечения безопасности мобильных устройств
Архивы:
- март 2021 г.
- октябрь 2019 г.
- июль 2019
- ноябрь 2018 г.