Princip činnosti dieselového motoru: vlastnosti, výhody a nevýhody

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Vozy s naftovým motorem na našich silnicích nejsou v žádném případě neobvyklé. V zemích západní Evropy jsou ve většině. Dieselové motory mají oproti benzínovým motorům řadu výhod. Ale zároveň existují určité nevýhody. Co je to za motor, jaké je dieselové zařízení a princip činnosti? Zvažte v našem dnešním článku.

Sdílené zařízení

Tento motor má stejnou konstrukci jako benzínový motor. Takže tady je:

• Blok válců.
• Head.
• Klikový mechanismus.

Hlavním rozdílem mezi naftou a benzínem je palivový systém. Pokud se u posledně jmenovaného provádí přívod paliva pomocí mechanického nebo ponorného čerpadla, pak se v dieselovém motoru používá vysokotlaké palivové čerpadlo. Existují také vstřikovače, ale žádné zapalovací svíčky.

Je třeba také říci, že zatížení pracovních prvků dieselového motoru je vyšší. Proto jsou všechny jeho součásti vyztuženy.

Upozorňujeme, že moderní vznětové motory mohouvybavené žhavicími svíčkami. Někteří si je pletou se zapalovacími svíčkami, ale to jsou úplně jiné věci. U dieselových vozidel se používají k ohřevu studeného vzduchu ve válcích. V zimě je tedy snazší nastartovat spalovací motor.

Samotný vstřikovací systém u moderních dieselových motorů je přímý. U starších motorů probíhalo zapalování ve speciální předkomoře. Ta je malá dutina nad hlavní spalovací komorou s několika otvory, kterými vstupuje kyslík.

Funkce

Mezi vlastnosti této pohonné jednotky stojí za zmínku stupeň komprese. Jsou dvakrát vyšší než u benzínového motoru. Vznětový motor má proto speciální pístovou konstrukci. Jejich dno je určeno typem spalovací komory. Samotná koruna pístu je výše vzhledem k horní rovině bloku válců v TDC.

Ještě jedna věc je metoda zapalování. Jak jsme řekli dříve, nejsou zde žádné obvyklé svíčky. Jak se ale palivo vznítí? Pracovní směs je zapálena vysokou teplotou v komoře, které je dosaženo po stlačení vzduchu pístem.

Princip činnosti dieselového vstřikovacího čerpadla

Vysokotlaké čerpadlo přijímá palivo, které je čerpáno nízkotlakým plnicím čerpadlem z nádrže. V určité sekvenci pumpuje vstřikovací čerpadlo část paliva do vstřikovacího potrubí pro každý válec. Tyto trysky se mohou otevřít pouze při vystavení vysokému tlaku v potrubí. Když klesne, trysky se uzavřou.

Jak funguje samotný dieselový motor?

Zvažte princip naftymotor. Jeho podstata práce spočívá v kompresním vznícení paliva v komoře při smíchání s ohřátým vzduchem.

Samotná směs se dodává samostatně. Do válce je tedy vtlačen první vzduch. Dále se píst začne pohybovat nahoru a v poloze TDC je palivo vstřikováno tryskou. V procesu komprese se vzduch ohřívá na vysoké teploty (asi 800 stupňů Celsia). A palivo je dodáváno pod tlakem 30 MPa.

Poté se směs samovolně vznítí. To způsobí pohyb pístu dolů. Je tedy vytvořen pracovní zdvih - energie se přenáší na klikový hřídel a setrvačník. Po pracovním zdvihu odcházejí zplodiny hoření výstupními okénky pomocí proplachu. Plyny se pak dostávají do atmosféry přes tlumič. Ale u moderních motorů mohou být plyny recirkulovány. Princip fungování EGR na vznětovém motoru zvážíme o něco později.

Pracovní cyklus tedy zahrnuje čtyři cykly. Jedná se o sání, komprese, zdvih a výfuk. Přesně takový je princip fungování čtyřdobého vznětového motoru. Musím říci, že spotřeba paliva závisí na správnosti jeho činnosti. V normálním stavu se tedy používá chudá směs, která může výrazně ušetřit na spotřebě.

Růdy čerpadel

Existují dva typy vstřikovacího čerpadla:

• Inline.
• Distribuce.

První typ obsahuje samostatné sekce. Je jich tolik jakoválce na motoru. Každá sekce má pouzdro se vstupním pístem. Ten funguje díky vačkovému hřídeli, který se otáčí od klikového hřídele motoru. Sekce jsou uspořádány v řadě. Nyní však tento typ vstřikovacího čerpadla výrobci nepoužívají, protože takový palivový systém nesplňuje požadavky na hlučnost a šetrnost k životnímu prostředí.

Nyní o distribuci. Taková čerpadla produkují mnohem větší tlak a splňují všechny moderní požadavky. Požadovaný tlak je udržován v závislosti na aktuálním režimu provozu spalovacího motoru. V konstrukci takového čerpadla je jeden plunžrový rozdělovač. Provádí translační pohyby pro dodávku paliva a rotační pohyby pro jeho distribuci do vstřikovačů každého z válců.

Z výhod takových čerpadel stojí za vyzdvihnutí malé celkové rozměry, nízká hlučnost a také stabilní provoz při vysokých otáčkách motoru. Takový dieselový motor je přitom náročný na kvalitu paliva. Všechny díly v čerpadle jsou mazány palivem a mezery jsou kriticky malé. Sebemenší znečištění vyvolává nestabilní provoz motoru a může vést k opravě palivového zařízení.

O systému Common Rail

Před více než deseti lety začali automobilky vyrábět vozy se systémem Common Rail. co to je Jedná se o vysokotlaké přímé vstřikování. Tento systém poskytuje zvýšení točivého momentu a výkonu a také dobrou spotřebu paliva.

Uvažujme o principu systémuvstřikování nafty common rail. Princip je založen na přívodu paliva do trysek z rampy. Tlak v něm je udržován bez ohledu na otáčky klikového hřídele. Vstřikování paliva je prováděno vstřikovači na příkaz regulátoru EDC. Jsou v něm zabudovány speciální magnetické solenoidy. Ovladač funguje díky řídicím signálům z elektronické řídicí jednotky.

Z vlastností vstřikovacího systému stojí za zmínku bateriová jednotka. Zahrnuje:

• Vstřikovače.
• Distribuční potrubí.
• Palivové potrubí.

Řídící jednotka tedy vysílá signál do elektromagnetů podle daného algoritmu. A pak tryska vstřikuje palivo do komory. Takové schéma umožňuje dosáhnout vysoké přesnosti řízení spalovacího procesu. Pokud jde o tlak, může dosáhnout až 2,5 atmosféry, což je velmi vážné. Palivo tak hoří s maximální účinností. To vám umožní zvýšit točivý moment motoru. A díky přesnému dávkování se snižuje spotřeba paliva a snižuje se toxicita plynů.

Recirkulační systém

Tento systém se používá u všech dieselových vozidel, která splňují požadavky Euro 4. Říká se mu také EGR. Tento systém tedy odstraňuje určité množství výfukových plynů ze sběrného potrubí před turbínou a převádí je do kanálu před sacím potrubím.

Systém je speciální ventil a několik trysek pro odvětrání plynů. První z nich provádí obtok výfuku a je poháněn elektricky. U některých motorů má EGR ventilpneumatický pohon.

Zvažte princip fungování ventilu USR na dieselovém motoru. Je založen na vakuu, které je vytvářeno speciální vývěvou. Úroveň podtlaku je regulována speciálním solenoidovým ventilem.

Funkční princip systému recirkulace nafty je jednoduchý. Elektronická řídicí jednotka tak přijímá data ze senzorů a vyhodnocuje situaci o provozu spalovacího motoru ve všech režimech. Dále se ventil otevře nebo uzavře, aby přiváděl výfukové plyny do rozdělovače. To vede ke snížení koncentrace kyslíku a snížení rychlosti hoření směsi v komoře. V důsledku toho klesá teplota spalování a snižuje se tvorba škodlivých oxidů. Systém tedy umožňuje snížit toxicitu plynů, i když spalovací motor běží na chudou směs.

Výhody nafty

Uvažujme o výhodách těchto motorů. První a nejdůležitější výhodou je hospodárnost. Vzhledem k tomu, že vznětový motor má trochu jiný princip fungování (pracuje na chudou směs), spalovací motor může při stejném objemu spotřebovat jedenapůlkrát méně paliva než benzín.

Motor zároveň produkuje dobrý točivý moment, který je důležitý při akceleraci. Dalším plusem je, že odkládací plocha je poměrně široká. Trakce je dostupná doslova od volnoběhu. Benzínové se někdy musí točit až do pěti tisíc.

Nevýhody nafty

Vzhledem k tomu, že princip činnosti vznětového motoru je založen na samovznícení směsi, je obtížné takové motory v chladném počasí startovat. Ano,Za tímto účelem přišli se speciálními žhavicími svíčkami. Ale na druhou stranu, ne všechny motory je mají a někdy jsou s nimi problémy.

Jednou z největších nevýhod jsou náklady na údržbu. Nejdražší částí je palivové zařízení. Pokud se stane nepoužitelným, stojí za to připravit se na vážnou investici. Opravit svépomocí vstřikovače nebo palivové čerpadlo je velmi obtížné. To vyžaduje dovednosti a specializované vybavení.

Mezi další nevýhody stojí za zmínku zvýšená hlučnost. Bez ohledu na to, jak je vznětový motor technologicky vyspělý, bude stále pracovat hlasitěji než benzin. To je jeden z hlavních důvodů, proč výrobci automobilů tak dlouho nepřešli na dieselové motory.

Další nevýhodou jsou vysoké požadavky na palivo a spotřební materiál. Pokud se budeme bavit o moderních vznětových motorech, u kterých je vysokotlaké palivové čerpadlo mazáno samotným palivem, měla by být jeho kvalita na úrovni. Totéž platí pro oleje. Doporučuje se plnit pouze syntetiku a měnit každých 10 tisíc kilometrů.

Shrnutí

Zjistili jsme tedy, který dieselový motor má princip fungování a jaké jsou jeho vlastnosti. Jak vidíte, se svými výhodami tento motor není bez řady nevýhod. Vyplatí se ale kupovat naftové auto místo benzinového? Jak ukazuje praxe, nákup je oprávněný, protože mnoho výdajů je kompenzováno nízkou spotřebou paliva.