Причина выхода из строя дизельного двигателя

Устройство топливной системы

Работа топливной системы сводится к тому, чтобы в нужное время подать необходимую порцию дизтоплива. При этом давление в форсунке должно в значительной степени превышать показатель компрессии. Степень сжатия у дизеля намного выше, чем у бензинового агрегата.

Красный цвет — контур высокого давления; желтый цвет — контур низкого давления. 1) ТНВД; 2) клапан принудительной вентиляции картера; 3) датчик давления; 4) топливная рампа; 5) форсунки; 6) педаль акселератора; 7) частота вращения распредвала; 8) частота вращения коленвала; 9) другие датчики; 10) другие исполнительные механизмы; 11) фильтр грубой очистки; 12) бак; 13) фильтр тонкой очистки.

Дополнительно предлагаем прочитать о том, что такое степень сжатия и компрессия. Эта система подачи горючего, особенно в современном исполнении, один из самых дорогих элементов в машине, потому что ее детали обеспечивают высокую точность работы агрегата. Ремонт этой системы очень сложный и дорогостоящий.

Вот основные элементы топливной системы.

ТНВД

Любая топливная система должна иметь насос. Этот механизм всасывает солярку из бака и нагнетает ее в топливный контур. Чтобы автомобиль был экономичным относительно расхода топлива, его подача управляется электроникой. Блок управления реагирует на нажатие педали газа и на режим работы мотора.

Когда водитель нажимает на педаль акселератора, модуль управления самостоятельно определяет, в какой степени нужно увеличить объем топлива, изменить время впуска. Для этого на заводе в ЭБУ прошивается большой список алгоритмов, которые в каждом отдельном случае активируют необходимые механизмы.

Топливный насос создает постоянное давление в системе. В основе этого механизма имеется плунжерная пара. Подробно о том, что это такое и как она работает, рассказывается отдельно. В современных топливных системах используется распределительный тип насосов. Они отличаются компактными размерами, а топливо в этом случае будет поступать более равномерно независимо от режима работы агрегата. Дополнительно о работе этого механизма можно прочитать здесь.

Форсунки

Эта деталь обеспечивает распыление горючего непосредственно в цилиндр, когда воздух в нем уже сжат. Хотя эффективность этого процесса напрямую зависит от напора горючего, большое значение имеет конструкция самого распылителя.

Среди всех модификаций форсунок существует два основных типа. Они отличаются типом факела, который образуется во время распыления. Существует шрифтовый или многоточечный распылители.

Эта деталь устанавливается в головке блока цилиндров, а ее распылитель находится внутри камеры, где топливо смешивается с горячим воздухом, и самовоспламеняется. Учитывая высокие термические нагрузки, а также частоту возвратно-поступательных движений иглы, для изготовления распылителя форсунки используется жаростойкий материал.

Топливный фильтр

Так как в конструкции топливного насоса высокого давления и форсунок присутствует много деталей с очень минимальными зазорами, а сами они должны хорошо смазываться, к качеству (ее чистоте) солярки предъявляются высокие требования. По этой причине в системе имеются дорогостоящие фильтры.

Для каждого типа моторов предназначен свой топливный фильтр, так как у всех разновидностей своя пропускная способность и степень фильтрации. Помимо удаления посторонних частиц этот элемент также должен очищать топливо от воды. Это конденсат, образующийся в баке, и смешивающийся с горючим материалом.

Чтобы вода не скапливалась в отстойнике, зачастую в фильтре имеется сливное отверстие. Иногда в топливной магистрали может образовываться воздушная пробка. Для ее удаления на некоторых моделях фильтров имеется небольшой ручной насос.

В некоторых моделях авто устанавливается специальный прибор, который позволяет подогреть солярку. В зимний период часто этот тип топлива кристаллизуется, образуя частицы парафина. От этого будет зависеть, сможет ли фильтр в достаточной степени пропускать топливо к насосу, что обеспечивает облегченный пуск ДВС на морозе.

Преимущества четырёхтактных двигателей:

В отличие от двухтактного двигателя, в котором смазка коленвала, подшипников коленвала, компрессионных колец, поршня, пальца поршня и цилиндра осуществляется благодаря добавлению масла в топливо; коленвал четырехтактного двигателя находится в масляной ванне. Благодаря этому нет необходимости смешивать бензин с маслом или доливать масло в специальный бачок. Достаточно залить чистый бензин в топливный бак и можно ехать, при этом отпадает необходимость покупки специального масла для 2-тактных двигателей.

Так же на зеркале поршня и стенках глушителя и выхлопной трубы образуется значительно меньше нагара. К тому же, в 2-тактном двигателе происходит выброс топливной смеси в выхлопную трубу, что объясняется его конструкцией.

Турбонаддув и Common-Rail

Основная проблема обычных моторов – так называемая турбо яма. Это эффект медленного отклика агрегата на нажатие педали – водитель нажимает на газ, а ДВС будто задумался ненадолго. Такое происходит по причине того, что поток выходящих газов лишь на определенных оборотах двигателя активирует крыльчатку стандартной турбины.

Турбодизельный агрегат вместо стандартной турбины получает турбокомпрессор. Подробно о данном механизме рассказывается в другой статье, но если коротко, то он подает в цилиндры дополнительный объем воздуха, благодаря чему уже на низких оборотах есть возможность снять приличную мощность.

Однако турбодизель имеет и существенный минус. Моторный компрессор имеет небольшой рабочий ресурс. В среднем этот период составляет около 150 тысяч километров пробега авто. Причина в том, что данный механизм постоянно работает в условиях повышенной термической нагрузки, а также с постоянно высокими оборотами.

Обслуживание данного устройства состоит только в том, чтобы владелец машины постоянно придерживался рекомендаций производителя касательно качества масла. Если турбокомпрессор вышел из строя, его стоит заменить, а не ремонтировать.

На многих современных машинах устанавливается топливная система типа Common-Rail. Подробно о ней рассказывается отдельно. Если есть возможность выбрать именно такую модификацию авто, то система позволяет оптимизировать подачу топлива в импульсном режиме, что положительно сказывается на эффективности ДВС.

Вот как работает аккумуляторная топливная система такого типа:

  • За 20 градусов до того, как поршень достигнет ВМТ, форсунка распыляет от 5 до 30 процентов от основной порции топлива. Это предвпрыск. Он формирует начальное пламя, благодаря чему плавно повышается давление и температура в цилиндре. Этот процесс обеспечивает снижение ударных нагрузок на детали агрегата и обеспечивает более качественное сгорание топлива. Этот предварительный впрыск применяется на моторах, экологический показатель которых соответствует стандарту Евро-3. Начиная с 4-го стандарта в ДВС производится многостадийный предвпрыск.
  • За 2 градуса до положения ВМТ поршня подается первая часть основной порции топлива. Этот процесс проходит так же, как у обычного дизеля без топливной рампы, но уже без скачка давления, так как оно на этом этапе уже высокое за счет горения предварительной порции солярки. Эта схема позволяет снизить шум мотора.
  • На некоторое время подача топлива прекращается, чтобы эта порция полностью сгорела.
  • Далее распыляется вторая часть порции горючего. За счет этого разделения вся порция сгорает до конца. Плюс к этому цилиндр работает больше времени, чем в классическом агрегате. Это приводит к высокому крутящему моменту при минимальном расходе и низкой токсичности выхлопа. Также в ДВС не происходит ударов, благодаря чему он не издает большого шума.
  • Перед тем, как откроется выпускной клапан, форсунка выполняет поствпрыск. Это оставшаяся часть топлива. Она уже горит в выпускном тракте. С одной стороны этот способ сжигания удаляет сажу с внутренней части выпускной системы, а с другой – повышает мощность турбокомпрессора, что позволяет сгладить турбояму. Подобная ступень применяется на агрегатах, соответствующих экостандарту Евро-5.

Как видно, установка аккумуляторной топливной системы позволяет обеспечить многоимпульсную подачу горючего. Благодаря этому улучшается практически каждая характеристика дизеля, что позволяет приблизить его мощность к показателю бензинового агрегата. А если в машине установлен турбокомпрессор, то это средство позволило придумать мотор, превосходящий бензиновый.

Это достоинство современного турбодизеля позволяет повысить популярность дизельных легковых автомобилей. Кстати, если говорить о самых быстрых машинах с дизельным агрегатом, то в 2006-м году в соляной пустыне Bonneville был побит рекорд скорости на прототипе JCB Dieselmax. Этот автомобиль разогнался до 563 километров в час. Силовая установка авто была оснащена топливной рампой Common-Rail.

Поднял компрессию — увеличил мощность: сказка вторая

Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами — увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания. Посмотрим, что будет в каждом случае: в нашем распоряжении стенд.

Для начала уменьшим объем камеры сжатия. Проще всего для этого прошлифовать нижнюю плоскость головки цилиндров. У базового мотора «одиннадцатого» ВАЗа рабочий объем цилиндра чуть больше 370 кубиков. При штатной степени сжатия 9,8 объем камеры сжатия составит 42,6 см³. Можно посчитать, что, сняв 2 мм с посадочной поверхности головки блока цилиндров, мы уменьшаем объем камеры сжатия на 5,1 см³. Новая степень сжатия составит 11 единиц, то есть на 1,2 выше, чем у базового мотора. А теперь, просто из интереса, уберем еще 2 мм. Степень сжатия возрастает уже до 12,6. В учебнике находим нужную формулу и получаем: термический КПД цикла поршневого двигателя теоретически должен вырасти в первом случае минимум на 4%, во втором — на 9%. Здорово!

А теперь ставим эти головки на стендовый мотор и снимаем моментные характеристики. Снижение расхода топлива существенно меньше, чем обещала теория, — на 2,5% в первом случае и на 4,5% во втором. Причем эффект более выражен в зоне малых нагрузок. Прибавка мощности еще меньше: от силы 2–3%, причем в зоне малых и средних оборотов. А на высоких — никакого эффекта…

Все ясно: с увеличением степени сжатия резко растет давление в цилиндре, этот рост провоцирует детонацию, ее ловит соответствующий датчик — и сдвигает угол опережения зажигания назад. Следовательно, мощность падает. А потому и теоретический эффект существенно уменьшается. Зато растут температуры на выпуске, — стало быть, риск пожечь клапаны и поршни с таким мотором значительно выше.

Способ второй — уменьшаем протечки. Пойдем от обратного: сравним, что станет с моментной характеристикой, если заменить кольца такими, чтобы зазоры в них стали больше, скажем, раза в два.

Сделали. Для нового мотора — всё нормально, для всех цилиндров компрессия 13,2…13,4 бар. Для испорченного кольцами с большими зазорами — 10,8…11,1. А что показали замеры мощности? В зоне малых оборотов мощность испорченного мотора чуть-чуть упала, но когда перешли 2500 об/мин, кривые момента практически слились. Всё потому, что протечки из камеры сгорания в картер, которые должны бы снизить мощность, заметны только на малых оборотах, а на высоких их масса за один цикл резко падает, ведь с уменьшением времени цикла при увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается и время на протечку.

Компрессия резко выросла, а мощность — нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее.

Система Комон рейл

Управление впрыском топлива происходит при помощи электронного блока управления. Количество подаваемого топлива учитывается от числа оборотов двигателя, скорости движения и возникающих нагрузок в процессе движения автомобиля. Система впрыска дизельного двигателя комон рейл позволят достичь максимально возможного давления впрыска топлива. Поэтому она и получила широкое распространение на современных двигателях.

Система common rail принцип работы

Насос создаёт высокое давление не для каждой форсунки в отдельности  а для всех сразу. Давление аккумулируется в расширительной трубке рейле.  Все форсунки соединены с рейлом.  Впрыск топлива осуществляется за счет работы электро магнитного клапана в форсунках. Управление клапанами осуществляет электронный блок.  На основании данных которые он получает от датчиков.

положение коленчатого  вала

положение распределительного вала

температуры поступающего воздуха-

температуры двигателя

давление топлива в рейл

количество сгоревшего топлива

положение педали газа

В зависимости от полученных данных ЭБУ определяет время открытия и закрытия форсунок. То есть количество необходимого топлива. Угол опережения зажигания.

Достигается максимальное сгорание топлива на разных режимах работы двигателя.

Устройство системы комон рейл

Система комон рейл состоит из элементов низкого и высокого давления топлива.

Элементы низкого давления обеспечивают подачу топлива до насоса высокого давления. Низкое давление является составной частью нагнетания высокого. То есть оно должно иметь определённую величину. Чтобы насос высокого давления эффективно работал.

В систему низкого давления входят топливоподводящие трубки. Фильтра грубой и тонкой очистки топлива. И как правило шестеренный насос низкого давления.

Элементы высокого давления производят нагнетание рабочего давления топлива в камере сгорания.

К ним относятся:

Насос высокого давления

Рейл

Подводящие трубки к форсункам

Форсунки распыляющие топливо в камере сгорания

В связи с тем что система подводит давление к форсункам одновременно. Затрудняется поиск неисправностей. Если одна форсунка вышла из строя. Например перестала сдерживать рабочее давление. Двигатель работать не сможет. Потеря давления в одной форсунке не позволит создать давление во всей системе.

Неплотное соединение между элементами высокого давления так же позволит создать давление нагнетания.

Например очень часто форсунки подключаются к рейл при помощи удлинителей(морковок) Форсунка имеет конусное отверстие. И в это отверстие прилегает конус удлинителя. Если в соединении трубки удлинителя и форсунки будет повреждение. И трубка не плотно приляжет к форсунке. Давление в системе уже не создаться. И двигатель не заведется.  Все соединения должны быть надёжными и предельно прочными. Попадание малейших частиц грязи приведет к неисправности. Иногда  требуется ремонт форсунок. Их снимают везут в мастерскую. Соединительные трубки остаются в пыли и грязи ждать форсунки. При установке отремонтированных форсунок их прикручивают как они и лежали. Мотор естественно не заводится из за попавшей грязи в форсунки. А винить начинают мастеров. Диагностика неисправности системы впрыска комон рейл производится при помощи тестера. Который считывает коды ошибок выдаваемых электронным блоком. Но этих данных бывает недостаточно для определения истинной причины неисправности.

Система впрыска дизельного двигателя подвергается постоянной эволюции. Связано это с требованиями экологии. По уменьшению  вредных выбросов отработанных газов. А это в свою очередь и есть путь к повышению эффективности работы двигателя и экономии топлива.

Причины стука дизельных форсунок

Форсунка может стучать в случае увеличенной порции топлива, подаваемой в цилиндр по причине разрегулированной топливной аппаратуры, происходит характерный стук при работе двигателя. В этом случае, поочередно откручивая или ослабляя штуцеры с форсунок определяем, в каком цилиндре происходит жесткое сгорание. Если при медленном откручивании, когда часть топлива просачивается через штуцер, а остальная часть попадает через форсунку в цилиндр, работа и стук нормализуется, можно смело говорить об излишней порции топлива. Такой метод работает в отношении старых дизельных двигателях.

Принцип работы дизельного мотора

Основная особенность дизельного ДВС в том, что он воспламенение топливно-воздушной смеси в камерах сгорания происходит за счет сжатия и нагрева. Распыление диз топлива осуществляется через форсунки.

Подача солярки осуществляется только в момент, при котором воздух максимально сжат и имеет максимальную температуру.

Когда воздух горячий, дизельное топливо легко воспламеняется. Перед попаданием топлива в камеры сгорания цилиндров ДВС, оно проходит очищающие фильтры, которые очищают от механических примесей, которые быстро нанесли бы ущерб всему устройству.

    1. Воздух подается через впускной клапан при движении поршня вниз.
    2. Далее поршень поднимается вверх и сжимает воздух в 20 раз. Давление в этот момент составляет 40 килограмм на 1 сантиметр. Температура воздуха в этот момент достигает 500 градусов по Цельсию.
    3. Когда воздух сжат и нагрет, форсунки этого цилиндра впрыскивают и распыляют топливо. За счет очень сильно нагретого воздуха дизтопливо воспламеняется. Такой способ работы исключает присутствие в системе свечей зажигания. Также в дизельных агрегатах отсутствует система зажигания.
      Процесс самовоспламенения солярки с воздухом от свечи накаливания.

    Также, в устройстве нет дроссельной заслонки, благодаря чему обеспечивается большой крутящий момент. Но, число оборотов в это время находится на низком уровне.За один цикл работы дизеля форсунки могут подавать топливо несколько раз.

  1. При воспламенении горючей смеси, взрывная волна толкает поршень вниз. Поршень, который соединен с коленвалом посредством шатуна и вращает коленвал.
  2. Далее, от нижней мертвой точки (НМТ) поршень движется вверх и выталкивает отработанные газы через выпускные клапана.
    Такой процесс в работе двигателя называют циклом.

Как остановить разнос?

Чтобы остановить разнос дизельного двигателя Вам придется либо сокращать топливо, либо перекрыть подачу воздуха. Однако, не торопитесь, если вы столкнулись с этим во время движения, то повышение механической нагрузки для вас станет первоочередной и необходимой задачей, чтобы нормализовать работу двигателя.

В любом случае лучше сначала убедитесь, что такие действия являются безопасными.

Мы понимаем наших автомобилистов, что это звучит вроде бы как глупо в столь экстремальной сложившейся ситуации, но все-же постарайтесь друзья не терять головы.

Далее для своих читателей мы опишем общее правило по руководству, но сделаем это лишь теоретически. Использование этого руководства на практике и тем-более при самых разных обстоятельствах, может и не привести владельцев авто к тому желаемому результату.

Если разнос дизеля все же начался при  езде за рулем автомобиля, то Вы должны лично и непременно почувствовать неожиданное ускорение. Снимите ногу с педали акселератора и нажмите на тормоз, при этом постарайтесь следить за автомобилем следующим за вами сзади, насколько он близок к вам, это необходимо делать для того, чтобы не допустить столкновения. Ни в коем случае не ставьте двигатель машины выше своей собственной жизни (или жизни других). Пусть он орет и разорается во всю мощь и пусть выходит на невообразимые в тот момент обороты, поставьте тут-же скорость на нейтраль и ваш автомобиль перестанет разгоняться, ну а после этого начинайте прижиматься к обочине.

Самое главное — не паникуйте, если у вас автоматическая коробка передач, то большинство таких АКПП позволяет выбрать нейтральную передачу и остановиться прямо на ходу.

Вам стало страшновато что-либо предпринимать после всего того, как вы остановились и тем-более после того, как вы воочию лично увидели, что происходит? Не пугайтесь пожалуйста друзья, пусть двигатель в машине работает, рано или поздно он израсходует все имеющееся горючее или просто сломается из-за катализаторного процесса поступающего в цилиндры масла. Вы тем временем сосредоточтесь и лучше вызывайте экстренные службы. И пожалуйста, постарайтесь предупредить других участников дорожного движения о произошедшей с машиной нештатной ситуацией.

Постарайтесь в этой ситуации не пугаться и не бояться, а сразу действовать. Самым первым быстрым и надежным способом заглушить двигатель может стать использование вами огнетушителя, который обычно должен всегда находиться в автомобиле. Хватайте его и тут-же открывайте капот машины, далее распылите все содержимое огнетушителя прямо возле впускного клапана. Вы не знаете где он находится? Тогда начинайте разбрызгивать все содержимое огнетушителя по всему подкапотному пространству. Концентрация СО2 заменит вам тот необходимый воздух который необходим для сгорания топлива. Все это и должно привести к остановке двигателя. Этот метод работает и в тех самых случаях, когда легковоспламеняющиеся газы начинают просачиваться и попадать в атмосферу вокруг самого автомобиля.

Если данная причина оказалась в том, что масло попало во впускной коллектор, то это должно непременно вызвать огромные клубы дыма, которые будут выходить из выхлопной трубы. Если дым начнет накрывать весь автомобиль, то в этот момент вам лучше отойти от него подальше и тут-же позвонить в экстренные службы по телефону 112.

Если же у вас в машине не оказалось огнетушителя, то что необходимо предпринять? Существует еще один способ сократить подачу воздушного питания в двигатель. Надо вручную заблокировать поступление воздуха, то есть взять кусок какой-либо тряпка либо куска фанеры. Если вы закрыли ими впускной клапан, а двигатель все еще продолжает работать, то это будет означать, что воздух все-же где-то просачивается по периметру и этого вполне достаточно для сгорания топлива в цилиндрах.

С механической же коробкой передач можно поступить таким образом. Надо поставить ее на самую высокую передачу а далее, резко нажать на тормоз и резко отпустить сцепление. Это должно создать большое сопротивление и двигатель должен заглохнуть.

Надеемся друзья, что у вас все получится.

Признаки снижения компрессии

Недостаточное давление в одном или нескольких цилиндрах можно распознать по следующим характерным симптомам:

  • проблемы с пуском двигателя (не только холодного, но и после непродолжительного простоя);
  • «плавающие» обороты, «троение» из-за отказа одного или нескольких цилиндров;
  • потеря мощности и динамики, беспричинный перерасход топлива;
  • перегрев двигателя, повышенное давление в системе охлаждения;
  • синий цвет выхлопного газа при запуске двигателя.

При появлении любого из перечисленных симптомов нужна диагностика, поскольку данные неполадки могут являться следствием и других неисправностей.

Как происходит гидроудар двигателя?

Наносимый урон зависит от соотношения объема жидкости и емкости камеры сгорания. Если первой немного, “нокаут” проходит незаметно для ДВС (при этом узел все равно страдает). В этом случае неприятности могут настигнуть вас в неожиданный момент — ТС просто встанет.

Как определить, был ли удар двигателя?

В описанном выше случае вы, скорее всего, эвакуируете неисправное авто в автосервис. Там специалисты вскроют “сердце” авто и обнаружат покореженную/застрявшую запчасть, “убитый” цилиндр, пробой блока и пр.

Как выглядят детали двигателя после гидроудара?

Исследование запчастей узла позволит определить, что стало причиной неисправности. Поломка подтвердится, если обнаружены следующие факторы:

  • Если воды было мало и авто сразу не заглохло, определить проблему сразу практически невозможно. В этой ситуации проверяют фильтр. Бумажный элемент будет деформирован, а гофра искривлена. При синтетическом варианте следы высохших капель ищут на дроссельной заслонке и стенках воздуховодов.
  • На стенке, выше участка остановки верхней части движущейся детали в позиции ВМТ, присутствует двойная кайма нагара.
  • Один шатун вышел из строя — проверяют остальные. При взгляде на детали в плоскости качания “волнистая” геометрия (искривление — верный признак гидроудара двигателя).
  • Заметный перекос осей, при котором на шатунной “юбке” просматривается овальное пятно контакта и с обратной стороны такая же “отметина” находится выше кольца. При этом зона огневого пояса имеет заметный слой “копоти”, который с противоположной стороны отсутствует.
  • Неровная кромка “копоти” в верхней части цилиндра (характерный блеск внизу — свидетельство гидроудара на бензиновом двигателе).
  • На вкладышах по краям появляются блестящие полоски — след от диагонального износа.
  • “Мертвое” надпоршневое пространство увеличено. Нагар на головке темнее остального налета.

Классическая система впрыска топлива.

Основана на использовании топливного насоса высокого давления. Он распределяет давление топлива по цилиндрам. В зависимости от схемы работы данного двигателя.  Полость ТНВД наполняется топливом при помощи подкачивающего насоса. Который расположен на корпусе ТНВД и приводится в действие от вала ТНВД. Подкачивающий насос закачивает топливо из бака Направляет его в фильтры тонкой очистки. И затем топливо попадает в ТНВД. Полость топливного насоса высоко давления наполняется. В ней находятся плунжерные пары. Они захватывают топливо. И создают высокое давление. Которое и подаётся к форсункам. Форсунка устроена таким образом. Что накапливает получаемое давление от плунжера. И при достижении нужного давления открывает каналы через которые распыляется топливо. Это классическая схема. Насос позволяет менять частоту вращения коленчатого вала двигателя. Путем изменения количества подаваемого топлива в цилиндры.

 Кроме этого некоторые насосы имеют возможность изменять угол опережения зажигания. За счет применения центробежных грузиков. При увеличении числа оборотов двигателя происходит смещение вала насоса относительно привода. Эта система рассчитывается на средние показатели работы двигателя. На различных предполагаемых режимах работы. И не может влиять на не предусмотренные нагрузки. Такие как уменьшение или увеличении перевозимого груза. Спуск подъем. Дорожное покрытие. Количество топлива будет соответствовать только количеств требуемых оборотов двигателя.

Соответственно топлива будет либо не хватать. Либо подаваться избыточное количество. В результате не достигается полное  сгорание топлива в цилиндрах, и как результат низкий коэффициент полезного действия. Влияющий отрицательно на расход топлива и мощность двигателя и показатели экологии. Требования предъявляемые к экологии в конечном итоге оказались главным фактором эволюции системы впрыска. Чем топливо лучше сгорает в камере сгорания. Тем образуется  меньше вредных выбросов окружающую среду. Соответственно чем эффективнее сгорание топлива  лучше характеристики двигателя. Конструктора длительное время усовершенствовали систему впрыска дизельного топлива.

Но всё это были как правило вариации на тему ТНВД. Впрыск топлива производился в полном объёме. Поэтому при работе дизельного  двигателя слышен характерный стук. Воспламеняется топливо поданное в цилиндр, давление возрастает  В ВМТ до максимальной величины. И происходит сильный удар.

Современная система впрыска дизельного двигателя способна производить подачу впрыска в несколько этапов. Как производить производить предварительный поджог  топлива. Предварительная подача топлива называется пилотным впрыском. Когда поршень проходит отметку угла опережения зажигания происходит предварительный впрыск топлива. Небольшое количество топлива загорается. Затем даётся еще какое то количество топлива.

Таких предварительных впрысков может достигать до 5. После  пилотного впрыска происходит основной впрыск. Уже в горящее топливо. Основное количество топлива быстрее загорается  и  сгорает более эффективно. В результате двигатель работает плавно без резких ударов. А более полное сгорание топлива обеспечивает низкий уровень выброса вредных веществ и повышение мощностных характеристик двигателя. Подобный впрыск может обеспечить только система  Комон рейл

Дизельный двигатель

Дизельный двигатель (дизель) представляет собой поршневой ДВС, принцип работы которого основан на самовоспламенении топлива при воздействии горячего сжатого воздуха.

Конструкция дизеля в целом мало чем отличается от бензинового двигателя, за исключением того, что в дизеле отсутствует как таковая система зажигания, поскольку воспламенение топлива происходит по другому принципу. Не от искры, как в бензиновом двигателе, а от высокого давления, с помощью которого сжимается воздух, из-за чего тот сильно разогревается. Высокое давление в камере сгорания накладывает особые требования к изготовлению деталей клапанов, которые предназначены для восприятия более серьезных нагрузок (от 20 до 24 единиц).

Дизельные двигатели применяются не только на грузовых, но и на многих моделях легковых автомобилей. Дизели могут работать на различных типах топлива – на рапсовом и пальмовом масле, на фракционных веществах и на чистой нефти.

Норма компрессии в цилиндрах дизельного двигателя

В зависимости от мощности силового агрегата, типа конструкции его камеры сгорания и системы впрыска, норма компрессии может быть разной. Ее необходимо искать в техническом описании каждой конкретной марки. Ниже указаны стандартные показатели соотношения температуры запуска и компрессии, при котором возможен пуск дизельного двигателя любого типа:

  • Менее 18 кг/см² – запуск двигателя невозможен даже с принудительным подогревом системы;
  • 22-24 кг/см² – пуск возможен только на горячем агрегате, после падения температуры ниже 0° С гарантирован отказ запуска со стартера;
  • 24-26 кг/см² – запускается при температуре воздуха – 10° С;
  • 26-28 кг/см² – максимальная температура запуска – 15° С;
  • 28-32 кг/см² – возможен холодный пуск до – 25° С;
  • 32-36 кг/см² – возможен холодный пуск до – 30° С;
  • 36-40 кг/см² – возможен холодный пуск до – 40° С.

Эти нормы компрессии применяют только при исправности всех остальных систем, отвечающих за работу мотора: подача топлива (топливный насос высокого давления), 100% заряд аккумуляторной батареи, исправные узлы ГРМ. Современные типы дизелей с раздельной камерой сгорания и системой впрыска топливной смеси «Common Rail» имеют лучшие результаты: на каждый показатель компрессии в среднем будет плюс пять температурных значений. Так же погрешность увеличивается с количеством цилиндров в агрегате и типом компоновки: V-образные на 6 и 8 цилиндров имеют большее преимущество перед обычными рядными четырёхцилиндровыми.

Важно:
Коэффициент заполнения камеры сгорания воздухом при максимальной степени сжатия и достаточном давлении (компрессии) создают рабочую температуру воспламенения топливной смеси.

Нормальная работа топливной системы, условия

Что бы топливная система дизельного двигателя, включающая в себя аппаратуру и механизмы, работала стабильно, необходимо выполнение определённых требований:

В камере сгорания должна быть обеспечена высокая температура и давление;
Топливо и воздух, смешиваясь, должны создавать определённую пропорцию;
Вращение коленчатого вала с определённой частотой должно соответствовать углу опережения впрыска топлива;
Параметры воздушного заряда должны соответствовать наиболее оптимальному состоянию

Это требование очень важно, поскольку при попадании топлива в неподготовленную среду работа установки будет сильно осложнена. Параметры, оказывающие сильное влияние на процесс следующие: компрессия, температура головки поршня, количество и пропорция воздуха в камере сгорания.

Что касается степени сжатия, её параметры существенно отличаются от параметров бензинового мотора. В бензиновых силовых установках она имеет значение на уровне 10, тогда как в дизельных агрегатах может быть 20 и выше. Это обусловлено тем, большая степень сжатия позволяет создать большую температуру камеры сгорания, что значительно облегчает воспламенение топливовоздушной смеси и запуск силовой установки.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Автомастер
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector