Struktura a provoz dieselové pohonné jednotky v zimě

Moderní automobiloví nadšenci mají velké nároky na technické vybavení vozidla. Spolu s účinností a dlouhou životností je dnes zajímá i přítomnost naftového motoru. Není žádným tajemstvím, že v posledních letech byly konvenční benzínové motory nahrazeny vylepšenými dieselovými zařízeními. Co je to ale vznětový motor, jaké má charakteristické rysy a typy? O tom budeme hovořit podrobněji v tomto materiálu.

Vznětový motor je spalovací motor, který při kontaktu s okolím pracuje v režimu samovznícení. První dieselový motor se zrodil v roce 1897. Proces jeho fungování pak závisel na praktickém využití velkého množství stlačeného vzduchu. Na rozdíl od svého předchůdce je moderní jednotka kompaktním zařízením, které ovlivňuje mnoho ukazatelů výkonu vozidla. Výkon stroje i jeho potenciální zdroje závisí na kvalitě a typu zařízení, které si vyberete.

Typy moderních motorů: motory HDI, TDI a SDI

Dieselové motory jsou klasifikovány podle několika kritérií. Nejprve se podívejme, co znamená zkratka v jejich názvech:

Dieselový motor HDI je vlastním vývojem velké automobilové společnosti Peugeot, který byl patentován před několika lety. Podstata této technologie spočívá v minimalizaci nákladů na údržbu vozidla. Majitel takového motoru se nemusí obávat problémů a kontroluje stav svého motoru jednou za 25000 35000-XNUMX XNUMX kilometrů. Také pokud máte motor HDI, nemusí se majitel vozu starat o výměnu rozvodových řemenů. Motor je schopen pracovat i při volnoběžných otáčkách. Dnes jsou motory této značky na trzích mnoha evropských zemí nebývale žádané.
Vznětový motor TDI je zařízení, které bylo poprvé vyvinuto a implementováno na území světoznámého koncernu Volkswagen. Motor je vyroben s ohledem na jednotný vstřikovací mechanismus a systém přeplňování turbodmychadlem. Takové indikátory umožňují stroji dosáhnout ještě většího výkonu a mají poměrně vysoký koeficient nárazu. Hlavním rysem motoru je jeho šetrnost k životnímu prostředí a úplná čistota výfukových plynů. Produkty jsou snadno použitelné na denní bázi: mohou pracovat v různých klimatických podmínkách.
Dieselový motor SDI je považován za nejekonomičtější variantu. Moderní systémy vstřikovací systém fungují na stejném principu. Jsou řízeny elektronickou řídicí jednotkou, která otevírá každý vstřikovač spíše elektronicky než mechanicky. Tato technologie byla do detailu vyvinuta společným úsilím společností Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat a Elasis. Poté, co Fiat vyvinul design a koncepci systému, byl prodán německé společnosti Robert Bosch GmbH k vývoji hromadného produktu. To se pro Fiat ukázalo jako velký chybný výpočet, protože nová technologie se stala velmi ziskovou, ale italský koncern v té době neměl finanční prostředky na dokončení díla. Jako první však systém použili Italové vstřikovací systém v roce 1997 na Alfě Romeo 156 1.9 JTD a teprve poté se objevil na Mercedes-Benz C 220 CDI

Typy dieselových motorů: konstrukční vlastnosti spalovací komory

Vznětový motor lze také klasifikovat podle toho, jakou konfiguraci má spalovací komora. První typ zahrnuje motory, které mají společnou komoru. Je příjemné je naplnit palivem přes malý zásobník umístěný poblíž pístu. Dnes prošly procesem zlepšování díky objevu dvoustupňového vstřikování a zavedení elektronického řízení. Nyní mohou motory s jednou komorou pracovat s výkonem 4500 a více otáček za minutu.

Přečtěte si více

Samsung RT40MBPG

Druhý typ zahrnuje takovou koncepci, jako jsou dieselové motory s vířivou komorou. Nacházejí se v osobních automobilech a jejich zvláštností je přítomnost spalovací komory rozdělené na několik částí. V tomto případě je proces dodávky paliva odlišný. Nejprve vstupuje do pomocné komory a poté do válce.

A konečně posledním typem motorů jsou předkomorová zařízení. Jejich popularita je poměrně nízká kvůli přítomnosti předkomory – zařízení, které spojuje válce s kanály.

Typy motorů: nutnost použití čerpadel

Po vývoji prvního palivového čerpadla zavedli odborníci do používání další klasifikaci. Na jejím základě existují dva typy vznětových motorů: ten, který využívá pumpový mechanismus (palivové čerpadlo) a ten, který využívá bateriový mechanismus. První typ jednotek funguje připojením samostatné čerpací sekce s jednou tryskou. Druhý předpokládá absenci spojení jako takového. Palivo je v tomto případě dopravováno přes čerpadlo do vestavěné bateriové jednotky, která pak zajistí úplné zaplnění vstřikovačů.

Příchod zimy znamená pro ty, kteří jsou nějak spojeni s opravami samohybných zařízení, spoustu problémů: některé stroje jsou uloženy do zimního skladu, jiné jsou připraveny na aktivní práci a další jsou znovu vybaveny. A i zařízení, které pracuje stále ve stejné kapacitě, musí projít přípravou na zimu. A protože srdcem samojízdy je nejčastěji naftový motor, bude řeč o nich.

Hlavní výhoda dieselových jednotek — jedná se o nízké náklady na palivo, protože motory tohoto typu mají v hlavních provozních režimech nízkou specifickou spotřebu paliva (vg/(kWh)) a samotné palivo je v mnoha zemích včetně Ruska výrazně levnější než benzín. Mezi nevýhody nafty Ve srovnání s benzinovými motory jsou to: poměrně nízké výkony, dražší palivové vybavení na výrobu a údržbu, horší startovací vlastnosti, zvýšené emise některých toxických složek s výfukovými plyny a zvýšená hladina hluku. Hlučnost je navíc někdy tak vysoká, že pro splnění moderních přísných legislativních norem je nutné vznětový motor „zapouzdřit“ a umístit jej pod kapotu do komory z materiálu pohlcujícího hluk. Ekonomický a ekologický výkon dieselových motorů automobilů a traktorů závisí především na vlastnostech pracovního procesu a zejména na typu spalovací komory a systému vstřikování paliva. Spalovací komory vznětového motoru se dělí na dělené (vířivá a předkomorová), polodělené a nedělené. Vznětové motory s jednou komorou se někdy označují jako motory s přímým vstřikováním.

Rozdělená vírová komora spalování dieselového motoru	Dělená předkomorová komora spalování dieselového motoru
Polodělená komora spalování dieselového motoru	Nedělená komora spalování dieselového motoru

Dieselové pohonné jednotky s dělenou spalovací komorou Obvykle se instaluje na lehká nákladní vozidla a osobní automobily. To je dáno potřebou snížení hladiny hluku a nižší tuhostí (míra nárůstu tlaku při spalování ve válci na 10 otáček klikového hřídele) provozu. Když se píst blíží TDC, vzduch z hlavního objemu spalovací komory je vytlačován do dodatečného objemu, což vytváří intenzivní turbulenci náplně v něm, což podporuje lepší promíchání kapiček paliva se vzduchem. Nevýhody dieselových motorů s dělenou spalovací komorou jsou: určité zvýšení spotřeby paliva v důsledku zvýšených ztrát chladicího média v důsledku zvětšené plochy spalovacího prostoru, velké ztráty v důsledku proudění vzduchové náplně do přídavné komory a hořící směsi zpět do válce. Navíc se zhoršuje startovací výkon. Dieselové motory s neděleným spalovacím prostorem mají nízkou spotřebu paliva a snadněji se startují. Jejich nevýhodou je zvýšená tuhost provozu a tím i vysoká hladina hluku. Pro dokonalé spálení paliva zvolí výrobce optimální poměr mezi počtem otvorů trysky ve vstřikovači a intenzitou vířivého pohybu náplně ve válci – tak, aby trysky paliva zcela pokryly celou vzduchovou náplň. Čím menší jsou otvory trysky, tím intenzivnější musí být rotační pohyb náplně. U čtyřdobých dieselových motorů je rotační pohyb vzduchu během sacího zdvihu zajištěn tangenciální polohou sacího kanálu, přítomností síta na ventilu a šroubovým (šnečím) kanálem před sacím ventilem. Během procesu komprese, když se píst blíží TDC, proudí vzduch z prostoru nad pístem do spalovací komory v pístu, čímž se zvyšuje intenzita rotačního pohybu čerstvé náplně. Při opravách dieselových agregátů je proto nutné zajistit, aby mezera mezi dnem pístu a hlavou válců odpovídala hodnotě uvedené v návodu. Při větší mezeře bude intenzita turbulence náboje nedostatečná, při menší mezeře může při vysokých zatíženích dojít k klepání pístu od jeho dopadů na hlavu. Při montáži naftového motoru se tato vůle kontroluje instalací olověných destiček na dno pístu a otáčením klikového hřídele po utažení upevňovacích šroubů hlavy. Ve většině případů se používá volumetrická metoda tvorby směsi s injektorem umístěným centrálně vzhledem ke spalovací komoře ve spodní části pístu. Existují však dieselové motory s tvorbou filmu (stěny) nebo objemově-filmové směsi. V tomto případě je tryska posunuta k jednomu okraji spalovací komory a jeden nebo dva proudy jsou přiváděny na stěnu vybrání v pístu. Tento způsob tvorby směsi se používá u vícepalivových dieselových motorů a je zvláště důležitý pro vojenskou techniku, protože umožňuje v případě potřeby provozovat dieselový motor na nízkocetanové palivo, včetně benzínu. V tomto případě však pro dosažení teploty potřebné k zapálení náplně musí být kompresní poměr zvýšen na 26. Startování dieselového motoru. Vznětové motory s děleným spalovacím prostorem (vířivá nebo předkomůrka) mají výrazně horší startovací vlastnosti než dieselové motory s nedělenou komorou. Pro usnadnění startování jsou vznětové motory s dělenou komorou vybaveny elektrickými žhavicími svíčkami instalovanými v předkomoře nebo vířivé komoře. Méně často se zapalovací svíčky instalují do dieselových motorů s přímým vstřikováním. Způsoby vytváření vířivého pohybu náboje během příjmu:

Přečtěte si více

Ryby v akváriu umírají - 5 kroků, jak se tomu vyhnout

Tangenciální
umístění kanálu

Instalace na ventil
obrazovka

Šroubový kanál

Svíčky jsou otevřeného a uzavřeného typu s topnou spirálou nebo topným tělesem. Vyrábějí je stejné firmy jako zapalovací svíčky (Champion, Bosch, Beru atd.). Pouzdro zapalovací svíčky je umístěno ve spalovacím prostoru vznětového motoru tak, aby kužel rozstřikovaného paliva narážel pouze na jeho horký hrot. Při teplotách do -25°C je zajištěno spolehlivé startování vznětového motoru ohřevem vzduchu v sacím potrubí. Za tímto účelem jsou žhavicí svíčky (například SN-150) instalovány ve speciálních nálicích v dieselovém motoru. Doba ohřevu až 900. 1000°C je asi jedna minuta. Proud při zahřívání dosahuje 45 A a pokud je baterie špatně nabitá, může být rychlost otáčení klikového hřídele startéru nižší než počáteční rychlost. Proto je efektivnější způsob, jak ohřát vzduch v sacím potrubí, použít elektrický hořák. Ohřev se provádí hořákem hořícího paliva. Dodává se ručním palivovým čerpadlem pod tlakem 0,02. 0,04 MPa přes trysku k topnému tělesu a poté k objemové mřížce. Svíčka se zahřeje až na 1000 °C za 1. 1,5 minuty před spuštěním, zajišťující spolehlivé odpařování paliva. Použití elektrického ohřívače hořáku umožňuje snížit teplotu spolehlivého startování o 25-30 stupňů. Výběr svíček nebo topidel se obvykle provádí podle katalogů výrobních společností. Nejjednodušší a nejdostupnější metodou, jak usnadnit startování dieselových i benzínových modelů, je vstřikování hořlavých kapalin do sacího systému motoru. K tomuto účelu lze použít rozprašovače zabudované do sacího systému nebo speciální aerosolové nádobky. Mezi domácí přípravky tohoto druhu budeme jmenovat „Cold-40“, „Auto kapalina pro startování motoru“ a existují další. Při velmi nízkých teplotách je největšího efektu dosaženo použitím ohřívačů chladicí kapaliny na naftu (CHL). Poskytují nejen rychlý start, ale také snižují opotřebení motoru a snižují provozní spotřebu paliva. Existují ohřívače kapalinové, vzduchové a kombinované. Zahřívání chladicí kapaliny a nafty umožňuje zahřátí a nastartování vznětového motoru za 30 minut při teplotách až -60 stupňů. Zahřívání mazacího systému se obvykle provádí přívodem horkého vzduchu do klikové skříně a někdy i do ní. K ohřevu nejen pohonné jednotky, ale i kabiny řidiče slouží ohřívače vzduchu. Pro domácí modely se používají ohřívače vzduchu PZhD-30 s tepelným výkonem 30 kW, PZhD-600 (69,6 kW) a kapalinový ohřívač PZhD-400 (43,5 kW). Vznětové motory mohou být navíc vybaveny topnými zařízeními od Eberspächer (Německo): kapalinové „Hydronic“ modely B4W, B5W, D4W, D5W pro osobní automobily a mikrobusy, D9W, D24W, D30W, D35W pro nákladní automobily, autobusy, dodávky, lodě. Stejná společnost vyrábí ohřívače vzduchu B1LC, D1LC, D3LC, D5LC, D8LC, D12LC. Ohřívače lze používat, když motor neběží, což snižuje celkové náklady na palivo a znečištění ovzduší. Topení lze zapnout bez řidiče, pomocí speciálního zařízení naprogramovaného na 7 dní nebo rádiového dálkového ovládání fungujícího na vzdálenost až 1 kilometr. Stejná společnost vyrábí ohřívače pro palivové potrubí „Thermoline“. Ohřívače typu Webasto se staly široce používanými. Horká kapalina ohřívá blok a hlavu válců a výfukové plyny ohřívají klikovou skříň. V období, kdy se toxicita výfukových plynů posuzovala podle emisí CO a CH (uhlovodíků), všeobecný tisk konstatoval, že dieselové motory měly nejnižší toxicitu ze všech spalovacích motorů. Zvýšenou toxicitu dieselových motorů určují následující faktory. Prvním z nich je nízká účinnost katalyzátorů. Je to dáno tím, že kompresní poměr, a tedy i expanzní poměr, je u vznětových motorů výrazně vyšší než u benzínových. Proto je teplota výfukových plynů nedostatečná pro efektivní provoz neutralizátorů. V tomto ohledu není možné snížit emise oxidů dusíku, které jsou několik desítekkrát toxičtější než CO. Druhým faktorem jsou zvýšené emise v některých režimech, zejména při zahřívání, zplodin nedokonalého spalování s charakteristickým nepříjemným zápachem (akrolein, aldehydy atd.), z nichž mnohé jsou karcinogeny. Za třetí, částice sazí jsou nositeli karcinogenů. Když se dostanou do dýchacího traktu, způsobí rakovinné nádory. Vzhledem k tomu, že žádná ze zemí zatím nemá rychle působící analyzátory plynů, neexistuje způsob, jak regulovat jejich emise. Proto zákonodárci využívají nepřímé ukazatele – omezení emisí uhlovodíků a pevných částic. Kontrola emisí z výfukových plynů vznětových motorů vozidel o celkové hmotnosti do 3,5 tuny se provádí na válečkovém stojanu v režimech jízdního cyklu včetně zrychlení, pohybu při konstantních rychlostech při různých rychlostních stupních, brzdění motorem a volnoběhu. Motory těžkých nákladních vozidel (nad 3,5 tuny) jsou testovány při provozu na motorovém stojanu v cyklu 13 režimů, počínaje volnoběhem a konče plným zatížením. Měří se emise tří složek: CO, CH a NOx. Podle evropských předpisů se kontrolují i emise pevných částic. Za provozních podmínek se kouř z výfukových plynů kontroluje na předehřáté dieselové jednotce v režimech zvyšování otáček klikového hřídele z minima na maximum sešlápnutím pedálu hřebenového ovládání až na doraz. Tento cyklus se opakuje 10x. Úroveň kouře se posuzuje na základě maximálních hodnot zařízení během posledních čtyř režimů zrychlení. Hladina kouře by neměla překročit 40%. Poté se změří hladina kouře při maximální rychlosti otáčení stisknutím pohonu stojanu čerpadla úplně dolů. Přípustná úroveň kouřivosti je 15 %. Existuje velké množství zařízení pro stanovení úrovně kouře, vyráběných v různých zemích. Kouř se určuje prosvícením vzorku plynů vzduchem nebo stupněm odrazu od filtru, kterým byly výfukové plyny nasávány. Z domácích přístrojů na analýzu plynů jmenujme zejména „AUTOTEST SO-SN-“, který poskytuje měření v rozsazích: pro CO 0 – 10 %, pro CH 0 – 5000 ppm, pro opacitu 0 – 99,9 %, dále pak „AUTOTEST SO-SN-MP“, který umožňuje měření i ve stejném rozsahu -0 % koncentrace kyslíku a 25 % a rozsahech měření. Obě zařízení mají napájení 12 nebo 220 voltů. Kouřoměry KID-2 pro expresní ovládání dieselových motorů jsou napájeny 9voltovou baterií. Dalším domácím měřičem kouře je IDP-2. Pracuje v rozsahu teplot od -20 do +40°C. Společnost „Brisk“ (Česká republika) vyrábí kouřoměr JT 480 A. Zařízení je napájeno ze sítě 220 V a má rozsah provozních teplot -5. Hlavní důvody zvýšené toxicity a zvýšené spotřeby paliva dieselových motorů jsou následující:
– nízká kvalita paliva,
— porucha systému přívodu paliva (příliš nízký koeficient přebytku vzduchu, nerovnoměrný přívod paliva do válců, posun fází vstřikování, mezicyklová nerovnoměrnost přívodu paliva),
– zvýšená spotřeba oleje v důsledku vyhoření v důsledku opotřebení dílů skupiny válec-píst,
– u přeplňovaných motorů – plnicí tlak je příliš nízký. Jednou z hlavních charakteristik motorové nafty je její cetanové číslo, které udává její schopnost samovznícení. Určuje se na jednoválcovém uspořádání porovnáním se směsí referenčního paliva, zvolenou tak, aby doba zpoždění zážehu byla stejná jako doba prodlevy testovaného paliva. Cetanové číslo musí být alespoň 45. Závisí na chemickém složení paliva a přítomnosti speciálních přísad v něm. Zvýšení cetanového čísla se dosáhne zvýšením obsahu parafinových uhlovodíků v palivu. Současně jsou zlepšeny startovací vlastnosti, ale s cetanovým číslem 50 je zhoršena úplnost spalování. Předehřívače v systému obchodování se speciálním vybavením Diskutujte: Provoz stroje v zimě, co dělat? Přečtěte si: