Двигатели (двигатели внутреннего сгорания – ДВС, дизели ЧТЗ)

Чем отличается бензиновый двигатель от дизельного

Бензин против Дизеля: в чем разница.

На базовом уровне современные двигатели внутреннего сгорания работают по принципу четырех простых шагов (тактов), т.е.- всасывание, сжатие, воспламенение и выхлоп. Эти циклы снова и снова периодически повторяются когда двигатель находится в рабочем состоянии. Таким образом создается крутящий момент который передается на трансмиссию, а далее уже на колеса. Причем эти такты  работы двигателя не зависят от конкретного типа используемого мотора, будь это дизельный или бензиновый двигатель. Но у этих двух моторов имеются определенные различия, в том как они выполняют данные циклы работы. 

Различия в работе бензиновых и дизельных двигателей

Для бензиновых двигателей этап впуска обычно заключается во всасывании одновременно воздуха и топлива в камеру сгорания. Если же сравнивать работу с дизельным мотором, то в этот рабочий момент дизельный агрегат только всасывает воздух без топлива. Далее происходит сжатие воздуха в камере сгорания. 

Зажигание тоже контролируется в каждом типе двигателей по-разному. Бензиновые моторы используют у себя свечи зажигания, которые с помощью электрической искры воспламеняют в камере сгорания топливную смесь (кислород + бензин) и тем самым запускают двигатель. В результате воспламенения топлива образуется энергия которая начинает двигать поршни в моторе. 

Что касаемо дизельного двигателя, то в отличие от бензинового силового агрегата воспламенение дизельного топлива в камере сгорания происходит от силы сжатия. То есть, после этого сжатия происходит самовоспламенение топливной смеси. Как видите, все очень просто.

Как мы уже сказали, сначала в камеру сгорания дизельного мотора подается только лишь воздух, который сжимается по ходу движения поршня. В результате сильного сжатия кислород в камере сгорания сильно нагревается. В этот момент и подается дизельное топливо, которое самовоспламеняется от горячего кислорода в камере сгорания и тем самым запускается мотор. 

Смотрите также: Почему двигатели V4 редко встречаются в автомобилях?

Таким образом момент воспламенения топлива в дизельных моторах контролируют топливные форсунки, тогда как в бензиновых моторах это регулируют свечи зажигания.

Стоит также отметить, что оба типа двигателей используют как правило, одинаковую систему выпуска, чтобы выпустить из камеры сгорания в результате воспламенения топлива скопившиеся газы. Это регулируется клапанами путем их открытия и закрытия когда необходимо выпустить отработанные газы, тем самым направляя их в выхлопную систему автомобиля.

Какой двигатель эффективней- Дизель или бензин?

[media=https://youtu.be/ilZyCD-QlJg]

Дизельные двигатели продолжают совершенствоваться в экологическом плане, постепенно доказывая специалистам и экологам что уровень вредных веществ в выхлопе может быть почти таким же, как и в бензиновых автомобилях. Но пока что  бензиновые двигатели по-прежнему считаются более экологичными по сравнению с дизельными. Но есть в этих дизельных моторах неоспоримое преимущество, которое заключается в следующем, по сравнению с теми же бензиновыми моторами они намного экономичнее.

Действительно, в большинстве случаев дизельные двигатели значительно превосходят бензиновые агрегаты по топливной эффективности. 

Это объясняется особенностью температуры самовоспламенения дизельного топлива в камере сгорания. Температурой самовоспламенения считается такая температура, при которой соотношение в смеси кислорода с топливом приводит к самовоспламенению топливной смеси. 

В бензиновых же моторах наоборот, там важно, чтобы температура в соотношении бензин-кислород в камере сгорания не приводила к самовоспламенению бензина во время сжатия, поскольку это может привести к воспламенению топлива до подачи искры свечами зажигания. Это может привести к повреждению двигателя. 

Чтобы этого не происходило бензиновые моторы имеют довольно низкие коэффициенты сжатия (такт сжатия, это когда определенное количество кислорода и бензина попадают в камеру сгорания). Это необходимо для того, чтобы во время сжатия резко не повышалась температура воздуха. 

Поскольку дизельные моторы во время такта сжатия (впуска) не имеют внутри камеры сгорания дизельного топлива, то они могут сжимать всасываемый кислород намного сильнее, чем бензиновые двигатели. В результате такого сильного сжатия воздух в камере сгорания очень сильно нагревается и после чего в камеру сгорания попадает само дизельное топливо, которое в итоге самовоспламеняется.

Другим преимуществом эффективности дизельного двигателя является отсутствие в нем дроссельной заслонки. Когда вы нажимаете педаль газа в бензиновом автомобиле, это позволяет открывать впускные клапана в двигателе, что в свою очередь позволяет большому количеству воздуха попадать в мотор.

Соответственно получается, чем больше кислорода, тем больше энергии образуется в результате воспламенения топлива, которое в этом случае также начинает подаваться в повышенном объеме. Стоит здесь отметить, что этот процесс контролирует компьютер, который и определяет необходимое количество топлива.  

В дизельных же моторах дроссельные клапана не нужны. При нажатии педали газа компьютер сам определяет, какое количество топлива необходимо подать в камеру сгорания.

В результате этого при работе дизельного мотора теряется совсем немного топлива в отличии от тех же бензиновых моторов, которые сжигают бензина зря на много больше. 

Разница в соотношении топливной смеси, — воздух / топливо

Дизельные двигатели имеют способность работать в очень широком диапазоне соотношений самого кислорода и топлива в топливной смеси, которая подается в камеру сгорания.

Бензиновые же моторы работают обычно в диапазоне от 12 до 18 частей воздуха на 1 часть топлива (по массе).

Обычно такое соотношение остается близким к 14,7:1. Дело вот в чем, при  коэффициенте соотношения кислорода и топлива вся топливная смесь полностью сгорает в камере сгорания. 

Однако, в дизельных моторах все происходит совсем по-другому. Например, как правило, дизельный мотор работает в соотношениях кислорода от 18:1 до 70:1. 

Когда вы нажимаете педаль газа в дизельном автомобиле, то это приводит к уменьшению соотношения воздуха с дизельным топливом и все за счет увеличения впрыска дизеля в камеру сгорания.

Соответственно получается, чем больше топлива, тем больше мощность. Правда, здесь надо уточнить, когда дизельные моторы работают при низком соотношении кислорода с топливом, то в процессе самого сгорания образуется много сажи.

Именно по этой причине несмотря даже на наличие системы очистки мы с вами можем наблюдать черный дым исходящий от грузовиков в тот момент, когда они начинают трогаться с места. В этот момент водители дизельных грузовиков сильно нажимают на педаль газа, чтобы сдвинуть с места эту тяжелую машину.

В этот самый момент в дизельный двигатель начинает поступать меньше кислорода, а поступает больше топлива.

Помимо всего этого существует еще множество отличий дизельных моторов от тех же бензиновых. Например, каждый тип мотора по-разному может замедлять транспортное средство при торможении двигателем. 

Для получения дополнительной информации посмотрите ниже несколько видео-роликов. 

Перед самим просмотром включите показ субтитров и их перевод.

Дизельный двигатель

: как работает 4-тактный дизельный двигатель ИЛИ цикл воспламенения от сжатия?

В основном существует два типа дизельных двигателей — четырехтактные и двухтактные. «Дизельный цикл» использует более высокую степень сжатия. Он был назван в честь немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который изобрел и разработал первый четырехтактный дизельный двигатель. Четыре такта дизельного двигателя аналогичны бензиновому двигателю. Тем не менее, «дизельный цикл» значительно отличается тем, как топливная система подает дизельное топливо в двигатель и зажигает его.

Обычный дизельный двигатель внутреннего сгорания работает по «дизельному циклу». В простых дизельных двигателях инжектор впрыскивает дизельное топливо непосредственно в камеру сгорания над поршнем. «Двигатель с воспламенением от сжатия» также является другим названием дизельного двигателя. Это в основном потому, что он сжигает дизельное топливо с горячим и сжатым воздухом. Температура воздуха внутри камеры сгорания поднимается выше 400°C до 800°C. Это, в свою очередь, воспламеняет дизельное топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания. Таким образом, «дизельный цикл» не использует внешний механизм, такой как свеча зажигания, для воспламенения воздушно-топливной смеси.

Четырехтактный дизельный двигатель работает по следующему циклу:

1. Такт всасывания – При движении поршней вниз и открытии впускного клапана создается всасывание чистого воздуха в цилиндры.

Такт всасывания дизельного двигателя

2. Компрессия – При закрытии впускного клапана область над поршнем закрывается. Поршень движется вверх, что приводит к сжатию воздуха в замкнутом пространстве при более высокой степени сжатия.

Такт сжатия дизельного топлива

Процесс сгорания — На этом этапе форсунка впрыскивает дизельное топливо в камеру сгорания. Повышение температуры воздуха, вызванное его сжатием; приводит к мгновенному сгоранию дизельного топлива со взрывом. Это вызывает выделение тепла, которое создает силы расширения, известные как мощность.

Дизельный двигатель внутреннего сгорания

3. Рабочий ход – Кроме того, эти силы снова толкают поршни вниз, что приводит к их возвратно-поступательному движению.

Рабочий ход дизельного двигателя

4. Такт выпуска — По пути вверх поршни выталкивают выхлопные газы над собой через выпускной клапан, который открывается во время такта выпуска.

Такт выхлопа дизельного двигателя

Этот цикл повторяется до тех пор, пока двигатель не выключится, в результате чего двигатель продолжает работать.

Анимация 4-тактного дизельного двигателя

Дизельный двигатель в основном подразделяется на два типа: с непрямым впрыском (IDI) и с непосредственным впрыском (DI). Дизельный цикл с прямым впрыском был технологией более раннего поколения. Позже он превратился в своего преемника и более продвинутого CRDi. В транспортных средствах общего назначения, грузовиках, автобусах и генераторах более раннего поколения по-прежнему широко используются простые двигатели с прямым впрыском. Кроме того, в недавнем прошлом сложные и усовершенствованные двигатели CRDi стали очень популярными в седанах, минивэнах, внедорожниках и автомобилях класса люкс.

Для получения дополнительной информации нажмите здесь:

https://www.cummins.com

Подробнее: Как работает двухтактный двигатель с воспламенением от сжатия?>>

сообщите об этом объявлении

О команде CarBike

CarBikeTech — это технический блог. Члены команды CarBikeTech имеют более чем 20-летний опыт работы в автомобильной сфере. Команда CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи об автомобильных технологиях.

4-тактный дизельный двигатель — Specbee.net

27 марта 2023 г. 12 сентября 2022 г. от Er. S.Pradhan

Итак, сегодня в этой статье мы обсудим работу 4-х тактного дизельного двигателя и их частей. Еще кое-что, ребята. В 1876 году немецкий инженер Николаус Отто сконструировал действующую модель четырехтактного дизельного двигателя.

Детали четырехтактного дизельного двигателя

1. Форсунка
2. Впускное отверстие
3. Выпускное отверстие
4. Коромысло
5. Горячая заглушка
6. Толкатель
7. Поршень
8. Водяные рубашки
9. Цилиндр
10. Шатун
11. Кулачок
12. Поршневой палец
13. Картер 90
14. Шатун 66
15. Топливная форсунка
16. Топливная трубка высокого давления

( 1) Цилиндр

Это сердце двигателя . Поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре. и Он имеет два выдерживающих высокое давление и температуру, и поэтому он сделан максимально прочным, как правило, из чугуна.

Оснащен линейным цилиндром на внутренней стороне и устройством охлаждения на внешней стороне для двухтактного двигателя. и в нем находится выпускной и передаточный порт.

(2) Порт цилиндра

Верхняя крышка цилиндра по направлению к ВМТ называется головкой цилиндра. и, следовательно, в нем находится свеча зажигания в бензиновом двигателе и и топливная форсунка в дизельном двигателе.

Для 4-тактных двигателей головка блока цилиндров имеет корпус впускного и выпускного клапанов.

(3) Поршень

Является возвратно-поступательным элементом двигателя. Таким образом, он совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре и обычно изготавливается из чугуна или алюминиевого сплава , поверхность которого называется поршневой стяжкой. и его верхняя поверхность сделана плоской для четырехтактного двигателя и предназначена для двухтактного двигателя.

(4) Поршневые кольца

На поршень устанавливаются два или три поршневых кольца. Поршневые кольца герметизируют пространство между линейкой цилиндра и поршнем, чтобы предотвратить утечку (ниже потерями) газов высокого давления из цилиндра в картер.

(5) Кривошип

Вращающийся элемент, совершающий круговые движения в картере кривошипа. Таким образом, его один конец соединяется с валом, известным как коленчатый вал, а другой конец соединяется с шатуном.

(6) Картер

Корпус кривошипа и корпус двигателя, к которому крепятся цилиндр и другие детали двигателя. Таким образом, это действует как основа для смазочного масла.

(7) Шатун

Является связующим звеном между поршень и кривошип. Таким образом, он соединен одним концом с цепью, а другим концом с поршнем и передает мощность, развиваемую поршнем, на кривошипный вал через кривошип. И это обычно делают из среднеуглеродистой стали.

(8) Коленчатый вал

Это вал, вращающийся элемент, соединяющий кривошип. и мощность, развиваемая передаваемой наружу через этот вал. И он сделан из среднеуглеродистой или легированной стали.

(9) Ребра охлаждения

При сгорании двигатель выделяет большое количество тепла. Таким образом, детали двигателя могут подвергаться воздействию температуры, при которой детали двигателя не могут сохранять свои свойства, такие как твердость и т. д.

Охлаждающие ребра предусмотрены на двигателе для легких режимов работы, в то время как охлаждающая водяная рубашка предусмотрена для двигателя для тяжелых режимов.

(10) Кулачковый вал

Установлен на четырехтактных двигателях и имеет два кулачка для управления открытием и закрытием впускного и выпускного клапанов.

(11) Впускной клапан

Этот клапан регулирует подачу наддува в двигатель во время такта всасывания.

(12) Выпускной клапан

Отвод выхлопных газов после работы с поршнем контролируется клапаном.

(13) Топливная форсунка

Предусматривается на дизельных двигателях, поэтому дизельное топливо впрыскивается в цилиндр в конце сжатия через топливную форсунку под очень высоким давлением.

(14) Топливный насос

Комплектуется дизельным двигателем, Дизель забирается из топливного бака. и Его давление повышается в топливном насосе, а затем он подается к топливной форсунке.

(15) Воздушный фильтр

Используется для фильтрации (отделения от нежелательных частиц) воздуха перед его прохождением через впускной клапан.

(16) Маховик

Установлен на коленчатом валу и изготовлен из чугуна. и Он запасает энергию в виде инерции, когда энергия иссякает, и отдает энергию, когда ее не хватает. и минимизирует колебания скорости двигателя.

Работа 4-тактного дизельного двигателя

4-тактный дизельный двигатель работает в дизельном цикле или цикле постоянного давления. На этом двигателе в основном работают тяжелые автомобили, стационарные электростанции , крупные промышленные объекты и корабли.

Дизельные двигатели или двигатели с воспламенением от сжатия, в которых в качестве топлива в основном используется дизельное топливо, отличаются от бензиновых двигателей тем, что топливовоздушная смесь воспламеняется электрической искрой от свечи зажигания после того, как последняя сжимается под высоким давлением в цилиндрах двигателя. В то время как предварительное топливо воспламеняется путем впрыскивания его в цилиндр двигателя, содержащий сжатый воздух под очень высоким давлением.

Температура этого воздуха достаточно высока для воспламенения топлива. и дизельный двигатель не имеют свечей зажигания.

Температура самого сжатого воздуха достаточна для воспламенения топлива, которое впрыскивается с контролируемой скоростью в виде очень тонкой струи, так что сгорание происходит при постоянном давлении.

Четырехтактный дизельный двигатель имеет четыре такта или ступени: такт всасывания, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. Схему четырехтактного дизельного двигателя вы можете увидеть ниже 9.0003

Такт всасывания

Впускной клапан открывает выпускной клапан остается закрытым, в цилиндр всасывается только воздух при движении поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ). и этот ход заканчивается, когда поршень приближается к нижней мертвой точке.

Такт сжатия

При перемещении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку впускной клапан закрывается, выпускной клапан остается закрытым, как показано на рисунке.

Воздух, поступающий в цилиндр, сжимается в цилиндре до тех пор, пока поршень не достигнет верхней мертвой точки. Так температура воздуха при сжатии достигает около 800°С.

В конце такта сжатия топливо впрыскивается под очень высоким давлением, которого достаточно для воспламенения впрыскиваемого топлива. Таким образом, воспламенение происходит внутри цилиндра.

Такт расширения

Во время этого хода оба клапана остаются закрытыми, как показано на рисунке, поршень в верхней мертвой точке толкается расширением горючих газов.

Фактическая работа выполняется во время этого хода за счет силы, создаваемой горючими газами под высоким давлением. Поэтому этот ход известен как рабочий ход или рабочий ход.

Такт выпуска

Во время этого хода поршень движется от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открывается, а впускной остается закрытым. а отработавшие газы предыдущего такта отсекаются от цилиндра движением поршня вверх.

Чтобы узнать о других темах, нажмите на ссылку, указанную ниже

1. Каковы свойства жидкостей
2. Паровая машина
3. Виды трения в инженерной механике 90589 Применение
   

   9

6

6 4-тактный дизельный двигатель

Один из самых популярных тягачей.