Дизель. Основные типы и конструктивные элементы дизельных двигателей
Дизель представляет собой поршневой мотор внутреннего сгорания, имеет достаточно широкое распространение в современном автомобиле- и судостроении. Такой тип двигателей в отличие от ДВС обладает рядом неоспоримых достоинств; он более мощный, а расход его дешевого дизельного топлива экономичней. От бензинового дизельный двигатель отличается прежде всего особенностями образования и воспламенения смеси. Также за счет высокой степени сжатия они имеют более высокий КПД.
Принцип действия дизеля заключается в соприкосновении топлива со сжатым воздухом с его последующим воспламенением (подача топлива и воздуха — раздельная, независимая друг от друга). Происходит это следующим образом: в цилиндр попадает сильно сжатый вследствие высокого давления воздух, который разогревается до определенной температуры, после чего происходит впрыск топлива, а затем его воспламенение. Энергия приводит поршень в движение, запуская весь механизм.
До 1920 года та система подачи топлива, которая применялась на первых дизельных моторах, не обеспечивала большой частоты вращения коленчатого вала. Это случилось только после изобретения Робертом Бошем топливного насоса высокого давления. (Подробнее об истории дизельного двигателя)
Основные элементы
Основными конструктивными элементами дизельного двигателя являются: топливная система, действие которой направлено на подачу необходимого количества топлива с заданными параметрами давления в определенный момент времени. Система включает: топливный фильтр, ТНВД (топливный насос высокого давления), форсунки. Блок цилиндров, кривошипно-шатунный механизм, картер, газо-распределительный механизм, а также клапаны и поршни, генератор, впускной коллектор. Нагревательные элементы (свечи накаливания), обеспечивающие подогрев воздуха, необходимы для того, чтобы двигатель можно было запускать в холодное время года.
Типы
По типу конструкции дизели бывают тронковыми (здесь них шатун крепится к поршню) и крейцкопфными (шатун присоединяется к специальной конструкции — крейцкопфу, имеющей соединение с поршнем). Каждый из этих видов двигателей обладает преимуществами и недостатками: тронковые более компактные по габаритам, а вот крейцкопфные снижают износ поршня и цилиндра. Однако сегодня они чаще применяются в судоходстве.По конструкции камеры сгорания подразделяются на двигатели с непосредственным впрыском (камера сгорания не разделена). Такие дизельные моторы, благодаря установленному ТНВД с электронным управлением, работают в экономичном режиме практически без вибрации и шума.
Движки с раздельной камерой сгорания сегодня более распространенный тип силовых агрегатов, устанавливаемый на легковые автомобили. Топливо впрыскивается в дополнительную вихревую камеру, которая соединяется с цилиндром. Именно здесь начинается воспламенение, затем переходит в основную камеру.
Многие современные дизели оснащены специальной системой впрыска топлива Common Rail, особенность которой состоит в том, что горючее подается топливным насосом высокого давления через рампу, а открытие форсунок происходит по сигналу датчиков. Весь процесс автоматизирован и оснащен компьютерной программой.
Во избежании серьезных проблем в работе дизеля следует периодически проходить техническое обслуживание в специализированном сервисном центре. По необходимости квалифицированными специалистами будут произведены диагностика мотора; гарантийный, постгарантийный ремонт с применением высокотехнологичного оборудования. Правильная эксплуатация, а также своевременное обращение к опытным мастерам продлят отличную работу вашего железного друга, сэкономив деньги.
Основные типы двигателей: дизельный
- Автор: Кудрин Андрей Викторович
- Создано .
В современном автомобилестроении наиболее широко применяются два вида двигателей внутреннего сгорания. Первым из них является бензиновый, а вторым – дизельный двигатель, популярность которого значительно выросла за два последних десятилетия.
Часть 1: Основные типы двигателей: бензиновый.
Часть 3: Основные типы двигателей: тяговый электродвигатель.
Часть 4: Основные типы двигателей: на биотопливе.
Особенности дизельного двигателя
Автором изобретения этого типа двигателей является немецкий инженер Рудольф Дизель. Свое изобретение он запатентовал в 1892 году. Однако поиски инвесторов для создания и внедрения первого дизельного двигателя проходили достаточно долго. В результате его фактическое «рождение» состоялось только в 1897 году.
Первые дизели долго работали на керосине. Затем этот тип ДВС был модернизирован русскими инженерами, что позволило использовать в качестве топлива сырую нефть. Впоследствии на ее основе было создано специальное дизельное топливо, или солярка.
Ключевым отличием дизеля от бензинового двигателя является его принцип работы, который не требует использования электрической искры для воспламенения топливовоздушной смеси. Поэтому система зажигания ему не нужна. Кроме того, он не нуждается в дополнительных устройствах для приготовления топливовоздушной смеси (например, карбюратор).
Рабочий цикл дизельного двигателя, существенно отличается от бензинового мотора, и состоит из следующих тактов:
- Поршень движется вниз и через открытый клапан всасывает в цилиндр воздух.
- Поршень поднимается вверх и сжимает воздух со значительной силой. В результате сжатия воздуха его температура повышается примерно до 750 градусов, что достаточно для воспламенения солярки.
- При достижении поршнем верхней точки дизельное топливо впрыскивается в цилиндр. При контакте с разогретым воздухом оно самовоспламеняется. В цилиндре происходит взрыв, и расширяющиеся газы толкают поршень вниз.
- При движении поршня вниз отработанные газы выдавливаются из цилиндра в выхлопную систему.
Применение дизельных двигателей на автомобилях началось с 1935 года немецкой компанией Mercedes-Benz. Первоначально такие моторы устанавливались на грузовых автомобилях, в которых экономичность, практичность и надежность традиционно ставились на первое место, по сравнению с показателями комфорта.
В ходе дальнейшей эволюции дизельные ДВС получили большое развитие. Благодаря этому сегодня они имеют потребительские характеристики, практически сопоставимые с бензиновыми моторами, которым они на данный момент лишь немного уступают в популярности. Сегодня дизели широко применяются не только на грузовиках и спецтехнике, но и на легковых автомобилях.
Преимущества и недостатки
Для дизельных двигателей характерны следующие основные преимущества:
- Отличные экономические характеристики – дизель при равноценной мощности и объеме с бензиновым ДВС расходует на 15-25 % меньше топлива.
- Высокая тяга на малых оборотах, что делает дизельные двигатели оптимальным вариантом для грузовиков и внедорожников.
- Упрощенная и более надежная конструкция авто за счет отсутствия склонной к отказам системы зажигания.
- Высокий эксплуатационный ресурс.
В то же время по некоторым параметрам дизели однозначно уступают бензиновым моторам. Они работают с более высокой вибрацией и шумом, хотя сегодня этот недостаток сводится к минимуму. Дизель обладает меньшей динамикой разгона. Топливная система современных дизельных моторов является более чувствительной.
Дизель является достаточно капризным в зимний период и может демонстрировать нестабильную работу на высоких оборотах, когда топливо не успевает полностью выгорать в цилиндрах. Для этих ДВС, как правило, требуется более частое обслуживание по замене масла и фильтров.
В плане экологии дизель также не самый лучший вариант, поскольку загрязняет атмосферу и использует не возобновляемый источник энергии.
Дизельные двигатели становятся все более совершенными и получают высокую популярность.
Введение в типы дизельных двигателей грузовых автомобилей
Мир работает на дизеле. Дизельные двигатели приводят в действие все виды крупных промышленных транспортных средств, включая автобусы, корабли, поезда и грузовики. Они являются предпочтительным выбором, когда речь идет о буксировке, перевозке и подъеме. Но не все дизельные двигатели грузовиков одинаковы. Некоторые водители и диспетчеры доверяют определенным типам дизельных двигателей, в то время как другие ищут лучшее предложение. Но каждый тип двигателя имеет свои плюсы и минусы. Узнайте о различных типах дизельных двигателей для грузовых автомобилей и о том, как они сегодня используются в различных отраслях.
Что такое дизельный двигатель?
Начнем с определения дизельного двигателя. Дизельные двигатели используют сжатый воздух и топливо для запуска процесса внутреннего сгорания. Топливо воспламеняется при взаимодействии с высокотемпературной сильно сжатой газовой смесью, содержащей кислород. Это то, что известно как дизельный цикл, названный в честь Рудольфа Дизеля, который изобрел первый дизельный двигатель в 1892 году. В этом процессе химическая энергия преобразуется в механическую энергию, которая затем приводит в движение автомобиль.
Традиционные автомобили, работающие на газе, также используют внутреннее сгорание, но вместо сжатия воздуха и топлива они используют свечи зажигания для воспламенения топлива, которое питает двигатель. Вместо искры в дизельном двигателе используются свечи накаливания для нагрева поступающего воздуха и топлива, прежде чем они попадут в камеру сгорания. Это помогает двигателю сжигать воздушно-топливную смесь при нужной температуре.
Дизельные двигатели более мощные, чем бензиновые, и позволяют перевозить тяжелые грузы даже на низких скоростях. Вот почему эти автомобили, как правило, используются в качестве рабочих грузовиков. Они, как правило, распространены в строительстве, горнодобывающей промышленности и сельском хозяйстве.
Дизельный двигатель производит больше энергии при том же количестве топлива, потому что тепло остается в одном месте. Дизельное топливо также содержит больше энергии на молекулу, чем бензиновое топливо, что объясняет дополнительные затраты на насос.
Дизельные автомобили должны соответствовать строгим стандартам выбросов. В большинстве двигателей используется тот или иной метод дополнительной обработки выхлопных газов для снижения вредных выбросов, которые способствуют загрязнению окружающей среды и изменению климата. Эти системы очищают выхлопные газы от токсичных загрязняющих веществ перед выпуском выхлопных газов в атмосферу. Во многих дизельных двигателях используются охладители системы рециркуляции отработавших газов (EGR) Cummins для снижения температуры отработавших газов при их рециркуляции в двигателе. Они также используют селективное каталитическое восстановление (SCR) для преобразования NOx в газы, которые естественным образом присутствуют в атмосфере. Эти детали требуют дополнительного обслуживания, но в конечном итоге они помогают двигателю работать дольше, чем традиционный бензиновый двигатель.
Дизельные двигатели продаются в составе коммерческих и легковых автомобилей. Их производят Powerstroke, Duramax и Cummins. Powerstroke создает двигатели для грузовиков Ford, включая линейку Super Duty. Двигатели Duramax используются в Chevy Silverado 2500 и 3500, а двигатели Cummins используются в Dodge RAM 2500, 3500, 4500 и 5500. Каждый тип двигателя предлагает уникальные преимущества, но производители автомобилей продолжают конкурировать друг с другом, поэтому эти двигатели стремятся быть наравне друг с другом.
Как работает дизельный двигатель?
Все дизельные двигатели состоят как минимум из одного поршня и одного цилиндра. Они работают по двухтактному или четырехтактному циклу. Основное различие между бензиновыми и дизельными двигателями заключается в том, что дизельные двигатели нагнетают сжатый воздух во время такта впуска. Энергия создается, когда горящее топливо впрыскивается или распыляется в горячий сжатый воздух в цилиндре. Воздух должен быть достаточно горячим, чтобы воспламенить топливо, иначе процесс горения не будет работать. Температура воздуха обычно достигает 526°C (979°F) или выше. Цилиндр также может производить дополнительное тепло.
Весь дизельный цикл состоит из четырех стадий:
- Индукция
Во время индукции поршень всасывает воздух, когда он движется вниз по отверстию и открывает впускной клапан. Давление воздуха должно составлять от 1,7 до 2,4 мегапаскалей, когда оно поступает в каждый из цилиндров.
- Сжатие
Как только впускной клапан закрывается в нижней части такта, поршень поднимается и сжимает воздух внутри. Воздух не смешивается с топливом, пока не достигнет цилиндра. Сжатие воздуха помогает предотвратить проблемы с преждевременным зажиганием, которые в основном встречаются в двигателях с искровым зажиганием с высокой степенью сжатия.
- Зажигание
В дизельных двигателях используются системы впрыска топлива, обеспечивающие давление впрыска от семи до 70 мегапаскалей (от 1000 до 10 000 фунтов на квадратный дюйм). Топливо поступает в цилиндр в верхней части такта, что затем толкает поршень вниз, обеспечивая воспламенение. Затем топливо смешивается с горячим сжатым воздухом и воспламеняется при ударе. Процесс впрыска топлива должен быть точным. Впрыск должен начинаться, когда поршень находится вблизи верхней мертвой точки. Топливо сгорает в процессе почти постоянного объема, когда поршень открыт. Когда поршень уходит из этого положения, впрыск топлива продолжается, поскольку форсунки обеспечивают почти постоянное давление.
Существуют различные виды систем впрыска топлива. Прямой впрыск является наиболее распространенным. Это означает, что топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания прямо над поршнем.
- Выхлоп
Во время сгорания поршень будет двигаться вверх, поэтому выпускной клапан может открыться, что позволит сгоревшим газам вытекать из цилиндра. Многие дизельные двигатели используют систему доохлаждения, известную как рециркуляция выхлопных газов (EGR). Выхлопной газ рециркулирует, а не выходит через выхлоп. Затем система рециркуляции отработавших газов прокачивает охлаждающую жидкость рядом с газом, чтобы передать избыточное тепло радиатору, где оно сгорает естественным образом. EGR снижает количество выбросов NOx, которые ухудшают качество воздуха и увеличивают загрязнение.
Система рециркуляции отработавших газов — это больше, чем просто сокращение количества вредных токсинов из окружающей среды. Это также поможет вам предотвратить чрезмерный износ. Слишком много тепла может повредить ваш двигатель. Охладитель рециркуляции отработавших газов снижает температуру выхлопного топлива, чтобы топливо не повреждало внутренние детали и компоненты.
Купить сменные охладители рециркуляции отработавших газов онлайн
Дизельные двигатели работают либо с двухтактным, либо с четырехтактным циклом. Дизельные двигатели обычно имеют степень сжатия от 14:1 до 22:1. Как двухтактные, так и четырехтактные двигатели могут иметь отверстия (диаметр цилиндра) менее 600 мм (24 дюйма). Двигатели с диаметром цилиндра более 600 мм являются почти исключительно двухтактными системами.
Многие дизельные двигатели также оснащены турбонаддувом, что обеспечивает дополнительную мощность и повышает эффективность использования топлива. Воздушный компрессор или воздуходувка увеличивает количество сжатого воздуха в цикле, что позволяет двигателю сжигать больше топлива за цикл для получения дополнительной мощности на дороге.
Различные типы дизельных двигателей грузовых автомобилей
Существует несколько классификаций дизельных двигателей. Обычно они делятся на малые, средние или большие в зависимости от выходной мощности.
- Малые дизельные двигатели
Большинство дизельных двигателей имеют небольшие размеры, а это означает, что их выходная мощность составляет менее 188 киловатт или 252 лошадиных силы. Они обычно встречаются в грузовиках, автомобилях, сельскохозяйственном оборудовании и некоторых генераторах. Обычно они имеют непосредственный впрыск, рядные и четырех- или шестицилиндровые двигатели. Многие из них также оснащены турбонаддувом и доохладителями выхлопных газов.
- Средние дизельные двигатели
Двигатели среднего размера имеют выходную мощность от 188 до 750 кВт, или от 252 до 1006 лошадиных сил. Они чаще всего встречаются в большегрузных промышленных грузовиках. Обычно они с непосредственным впрыском, рядные и имеют шесть цилиндров. Они также имеют турбонаддув и дополнительное охлаждение. Некоторые двигатели V-8 и V-12 также относятся к этой размерной группе.
- Большие дизельные двигатели
Большие двигатели имеют выходную мощность более 750 киловатт. Они часто встречаются в крупных промышленных транспортных средствах, включая локомотивы и морские транспортные средства, а также в крупных генераторах. Они также, как правило, имеют непосредственный впрыск, турбонаддув и системы промежуточного охлаждения.
Вы также можете перечислить дизельные двигатели в зависимости от того, имеют ли они двухтактный или четырехтактный цикл.
- Двухтактные дизельные двигатели
Двухтактные двигатели имеют более простую конструкцию, чем четырехтактные. Они часто устраняют необходимость в одном или двух клапанах. Впускной и выхлопной воздух могут проходить через отверстия в гильзе цилиндра, что снижает потребность в большем количестве клапанов. Двухтактные двигатели весят меньше, чем четырехтактные. Они также, как правило, дешевле и проще в обслуживании с меньшим количеством дизельных деталей.
Эти двигатели также более энергоэффективны. Они производят мощность один раз за каждый оборот, а не один раз за два оборота, как в случае с четырехтактными двигателями. Однако это также может привести к большему износу цилиндров, что обычно требует большего доохлаждения и смазки. Вам нужно будет заменять дизельные детали чаще, чем если бы вы использовали четырехтактный двигатель.
Вы не найдете много двухтактных двигателей на дороге. Их обычно можно найти в крупных промышленных транспортных средствах, таких как локомотивы и морские суда. Двухтактные двигатели также имеют тенденцию быть более шумными, чем четырехтактные двигатели, и могут выделять больше дыма.
- Четырехтактные дизельные двигатели
У четырехтактных двигателей впускной и выпускной клапаны, а также форсунка для впрыска топлива расположены в головке блока цилиндров. В них часто используются устройства с двумя клапанами, включая два впускных клапана и два выпускных клапана. Они, как правило, тяжелее и дороже в обслуживании, чем двухтактные двигатели.
Большинство дизельных двигателей четырехтактные, в том числе те, которые вы найдете в большинстве автомобилей.
Замените дизельный сажевый фильтр, чтобы ваш дизельный двигатель работал стабильно
Какой лучший дизельный двигатель для грузовика?
Теперь, когда вы кое-что знаете о дизельных двигателях, давайте посмотрим на некоторые ведущие марки и модели, представленные сегодня на рынке, и на то, что делает их такими популярными.
6,7 л Камминз
Компания Cummins уже много лет производит надежные дизельные двигатели для линейки грузовиков Dodge RAM. В 2008 году компания выпустила двигатель Cummins объемом 6,7 л, который заменил 24-клапанный двигатель Cummins объемом 5,9 л, чтобы соответствовать последним стандартам страны по выбросам. Он был повторно выпущен в 2013 году с SCR (Selective Catalyst Reduction), усовершенствованной формой доохлаждения, которая снижает количество вредных токсинов в воздухе. SCR впрыскивает специальный жидкий восстановитель, обычно жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF), в поток выхлопных газов, который запускает химическую реакцию, превращающую оксиды азота в азот, воду и небольшое количество углекислого газа (CO2), естественные компоненты воздуха. мы дышим, который затем выбрасывается через выхлопную трубу автомобиля.
Сегодня 6,7-литровый Cummins считается лучшим дизельным двигателем для буксировки. Он производит пиковый крутящий момент 1075 фунт/фут.
Технические характеристики Cummins объемом 6,7 л:
- Макс. Мощность: 420 л.с. при 2800 об/мин
- Макс. Крутящий момент: 1075 фунто-футов при 1800 об/мин
- Диаметр x Ход: 4,21 x 4,88 дюйма
- Клапанный механизм: OHV с 2 клапанами на цилиндр
- Вес двигателя: 1060 фунтов (сухой)
- Аспирация: с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха
Через некоторое время вам все равно придется заменить систему охлаждения EGR, особенно если вы выполняете тяжелую буксировку. Если вы все еще используете 5,9-литровый Cummins, найдите в Интернете новый охладитель EGR Cummins, чтобы уменьшить количество выбросов NOx, выходящих из выхлопной трубы. 5,9-литровый был известен неисправным кулером, поэтому компания решила в первую очередь обновить его.
Охладитель рециркуляции отработавших газов на 6,7-литровом Cummins намного надежнее, чем на 5,9-литровом.L, но время от времени вы все равно можете сталкиваться с проблемами. Найдите сменный охладитель системы рециркуляции отработавших газов Cummins 6,7 л, чтобы решить эту проблему.
6,7 л, рабочий ход
Если вы водите грузовик Ford, вы не ошибетесь с 6,7-литровым двигателем Powerstroke. Раньше Ford сотрудничал с International Navistar при разработке своих двигателей, но 6,7-литровый двигатель — это первая конструкция, которую компания разработала самостоятельно. В новой версии устранены многие проблемы, обнаруженные в двигателях Powerstroke объемом 6,0 и 6,4 л. Он может производить до 475 л. с. и 1050 фунтов/фут. крутящего момента. Считается лучшим двигателем для грузовиков Ford.
Технические характеристики двигателя 6,7 л:
- Макс. Мощность: 475 л.с. при 2800 об/мин
- Макс. Крутящий момент: 1050 фунто-футов при 1800 об/мин
- Диаметр x Ход: 3,89 x 4,25 дюйма
- Клапанный механизм: обычный толкатель OHV с 4 клапанами на цилиндр
- Вес двигателя: 990 фунтов (сухой)
- Аспирация: одиночный турбонагнетатель VGT
Если вы все еще используете 6,0-литровый Powerstroke, ваш охладитель EGR, скорее всего, со временем развалится. Уплотнения могут привести к утечке охлаждающей жидкости в выхлопную трубу, поскольку из выхлопной трубы идет синий дым. Избыточное тепло со временем только повредит ваш двигатель. Найдите в Интернете сменный охладитель рециркуляции отработавших газов объемом 6,0 л, чтобы поддерживать правильную температуру выхлопных газов.
7,3 л, рабочий ход
Если вы ищете самый надежный дизельный двигатель на рынке сегодня, вам нужен двигатель Powerstroke объемом 7,3 л. Ford снова стал партнером International Navistar для создания фирменной линейки дизельных двигателей для тяжелых грузовиков. В этом двигателе используется система впрыска с гидравлическим электрическим блоком (HEUI), что устраняет необходимость в специальном ТНВД. Он использует моторное масло под высоким давлением для создания гидравлического давления внутри каждой форсунки.
Технические характеристики двигателя 7,3 л:
- Макс. Мощность: 275 л.с. при 2800 об/мин
- Макс. Крутящий момент: 525 фунто-футов при 1600 об/мин
- Диаметр x Ход: 4,11 × 4,18 дюйма
- Клапанный механизм: OHV (верхний клапан) с 2 клапанами на цилиндр
- Сухой вес двигателя: 920 фунтов (сухой)
- Аспирация: одиночный турбокомпрессор, Garrett GTP38 (с вестгейтом)
6,6 л Duramax L5P
Если вы водите грузовик Chevrolet или GMC, вам понадобится 6,6-литровый Duramax. Он был представлен в 2017 году как способ помочь компании оставаться на рынке дизельного топлива. Он поставляется с переработанными головками цилиндров, обновленным распределительным валом и новым турбокомпрессором с регулируемыми лопастями для повышения эффективности использования топлива на дороге. Он получает в общей сложности 445 лошадиных сил и 910 фунтов/фут. крутящего момента.
Технические характеристики Duramax L5P объемом 6,6 л:
- Макс. Мощность: 445 л.с. при 2800 об/мин
- Макс. Крутящий момент: 910 фунт-фут при 1600 об/мин
- Диаметр x Ход: 4,05 x 3,89 дюйма
- Клапанный механизм: OHV с 4 клапанами на цилиндр
- Вес двигателя: 835 фунтов (сухой)
- Всасывание: турбокомпрессор с изменяемой геометрией с электронным управлением и приводом
Учитывайте, какой тип двигателя стоит под капотом при покупке дизельного грузовика. Это расскажет вам многое о транспортном средстве и его ограничениях. Отнеситесь к этим характеристикам с долей скептицизма, учитывая, что мощность, крутящий момент, экономия топлива и тяговое усилие во многом определяются маркой и моделью. Полноприводная модель всегда будет легче и экономичнее, чем полноприводная. Чем больше ваш дизельный грузовик, тем больше он будет буксировать, но в результате вы потеряете эффективность использования топлива. Подумайте, какие качества наиболее важны для вас при выборе подходящего двигателя.
Дизельный двигатель прошел долгий путь с момента его изобретения более 100 лет назад. Имейте в виду эти дизельные двигатели, когда ищете лучший грузовик, который можно купить за деньги.
Источники изображений:
Изображения Virrage / Shutterstock.com
Ли Ван Го / Shutterstock.com
VFXисполнитель / Shutterstock.com
Бабберс ББ / Shutterstock.com
Редколлегия / Shutterstock.com
Какие типы двигателей используют дизельное топливо? – Kendrick Oil
Когда большинство людей думают о дизельных двигателях, на ум приходят образы больших личных грузовиков или 18-колесных транспортных средств. Но на самом деле есть три основные группы дизельных автомобилей, которые используют это топливо. Они известны как малые, средние и большие.
Основные сведения о дизельных двигателях
Существует два типа этих двигателей, известных как двухтактные и четырехтактные. Большинство двигателей, работающих на дизельном топливе, являются четырехтактными, в то время как более крупные двигатели работают по двухтактному циклу.
Два типа дизельных двигателей делятся на три основные группы.
- Небольшие двигатели мощностью 188 киловатт (252 лошадиные силы). Небольшие дизельные двигатели производятся и используются чаще всего. Вы можете найти их в автомобилях, небольших грузовиках и некоторой строительной и сельскохозяйственной технике. Они также используются в качестве механических приводов и в некоторых небольших генераторах электроэнергии. Двигатели
- Medium имеют мощность от 188 до 750 киловатт (от 252 до 1006 лошадиных сил). Их обычно размещают в большегрузных автомобилях. Некоторые двигатели V-8 и V-12 также считаются средними дизельными двигателями.
- Большие дизельные двигатели мощностью более 750 кВт. Они мощные и используются в механической, промышленной, морской и локомотивной промышленности.
Как разрабатывались дизельные двигатели
Первый дизельный двигатель был создан после того, как немецкий инженер Рудольф Дизель попытался создать что-то более эффективное, чем двигатель Отто. Он понял, что процесс электрического воспламенения можно было бы исключить, если бы сжатие могло нагревать топливо выше температуры его самовоспламенения. Дизель предложил этот модифицированный цикл в своей работе 1892 и 1893 патентов.
После создания прототипа двигателя компании Diesel понадобился правильный тип топлива. Были предложены и порошкообразный уголь, и жидкая нефть, но он выбрал уголь, потому что он был легко доступен как побочный продукт Саарских шахт. Он использовал сжатый воздух для впрыскивания порошкообразного угля в цилиндр двигателя, но контролировать скорость впрыска было слишком сложно. После взрыва, разрушившего экспериментальный двигатель, он перешел на жидкую нефть и продолжил использовать сжатый воздух.
Первый коммерческий тип этого двигателя (на основе патента Дизеля) был изготовлен в Сент-Луисе, штат Миссури, Адольфом Бушем. Пивовар по профессии, он видел один из двигателей на выставке в Мюнхене. Он приобрел у Рудольфа Дизеля лицензию на производство и продажу двигателей в США и Канаде.
Дизельные двигатели в военном секторе
Двигатель Рудольфа Дизеля был предшественником двигателя Busch-Sulzer, который приводил в движение многие подводные лодки ВМС США во время Первой мировой войны. Дизельный двигатель Nelseco был создан New London Ship and Engine Company в Гротон, штат Коннектикут, также использовался для этой цели. Дизельный двигатель стал основным источником энергии для подводных лодок из-за его эффективности и того факта, что его топливо можно хранить более безопасно, чем бензин.
После войны многие из тех, кто работал с этими двигателями в армии, искали гражданскую работу. Производители дизельных двигателей смогли предоставить эти рабочие места многим ветеранам с «полудизельными» двигателями, которые были дешевле в производстве и обслуживании.
Дизельный двигатель сегодня
После многих усовершенствований и изменений оригинальных дизельных двигателей (и их топлива) был создан дизель, каким мы его знаем сегодня. Он работает на дистиллятном топливе, состоящем из тяжелых углеводородов. Дизельное топливо получают из сырой нефти после производства обычного бензина. В настоящее время в Соединенных Штатах используется пять распространенных сортов этого топлива.
- Низкосернистый № 1-D — это топливо предназначено для транспортных средств, которым требуется более энергозависимый источник энергии. Например, в этом топливе нуждаются дизельные двигатели, работающие при необычно низких температурах.
- Низкосернистый № 2-D — дизельные двигатели, которым требуется топливо с низким содержанием серы, но не требуется такая высокая летучесть, как № 1-D, используют этот вариант общего назначения.