Содержание
Какой двигатель имеет большую степень сжатия?
Какой двигатель имеет большую степень сжатия?
а)дизельный;
б)карбюраторный;
в)одинаковая у всех двигателей
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
Ваш ответ
| Отображаемое имя (по желанию): |
Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован:Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован |
Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений. |
| Анти-спам проверка: |
Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь. |
2 Ответы
0 голосов
Компрессия измеряется в атмосферах, а степень сжатия имеет вид математического отношения, например, 10:1 (десять к одному).
ответил
от
raad
0 голосов
если хочешь знать ответ на свой вопрос.
или приобрести двигатель,то я оставляю тут ссылку https://www.dvigateli.ru/ однава сайта,зайти и узнай цены двигтела ,может и покупишь,я буду рад если чем то помогn тебе , их сайтов много рас делал заказы и доволен ,удачи
ответил
от
arsh201
Похожие вопросы
как влияет степень сжатия на мощность и экономичность
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
В каких пределах лежит степень сжатия у дизельных двигателей?
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
Как влияет степень сжатия на мощность и экономичность двигателя?
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
От отношения каких параметров зависит степень сжатия двигателя?
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
Какой автомобиль имеет дизельный двигатель, грузоподъемность 8 т, полную массу 15200 кг, колесную формулу 6х4?
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
Степень сжатия файла зависит:
спросил
от
Айым
в категории Компьютеры, Связь
Какие преимущества имеет V- образный двигатель перед рядным?
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
На какой модели автомобиля установлен рядный четырехцилиндровый двигатель?
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
какой двигатель лучше на газель
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
какой двигатель можно поставить на ниву шевроле
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
какой двигатель можно поставить на опель фронтера
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
какой двигатель можно поставить на ниву
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
какой двигатель можно поставить на ваз 2106
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
какой двигатель можно поставить на газель от иномарки дизель
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
какой двигатель можно поставить на газель дизель
спросил
от
аноним
в категории Авто-Мото
Дизельный из карбюраторного
сообщение №972
Повышенный спрос на экономичные автомобили побудил многие заводы наладить производство легковых машин с дизелями.
Освоение нового мотора требует, как известно, серьезных затрат. А если использовать уже выпускаемый бензиновый мотор в качестве основы для дизельной модификации! Ведь унифицированная конструкция всегда дешевле. Но реальна ли возможность переделки или, как говорят инженеры, конвертации бензинового двигателя в дизельный? После того как Центральное телевидение сообщило в одной из своих передач об изобретении болгарскими инженеров — приставке, позволяющей карбюраторному двигателю ВАЗ работать на дизельном топливе, этот вопрос заинтересовал многих читателей.
Конвертированный дизель «Фольксваген».
Болгарское агентство «София-пресс» специально для журнала «За рулем» подготовило статью на эту тему. Ее авторы — инженеры лаборатории двигателей и автомобилей в Софии Л. АЛФАНДАРИ, X. БОЗЕВ, К. ДАМЯНОВ и В. МИНЧЕВ.
В нашей лаборатории сделан дизель для легкового автомобиля посредством конвертации двигателей ВАЗ—2103 и ВАЗ—2106. Цель разработки — определить возможность переоборудования части эксплуатируемых в стране карбюраторных двигателей ВАЗ.
При конвертации главной заботой было сохранить без изменения большую часть деталей «жигулевского» мотора, а также его габарит и компоновку. Блок цилиндров остался почти прежним. Испытания показали, что он обладает необходимой жесткостью.
Чугунный коленчатый вал серийного двигателя выдержал длительные испытания надежности. После работы трех конвертированных двигателей в течение 800 часов при полной нагрузке и частоте вращения 4000 об/мин износ его шеек — минимальный (0,005—0,01 мм), следов задира нет. Давление в системе смазки не изменилось (использовано болгарское масло M10Д). На 10 построенных двигателях не отмечено ни одного случая поломки вала.
Эксплуатационные испытания показали, что летом при максимальной скорости движения температура масла достигает 135° С. Пришлось применить радиатор, благодаря которому температура снизилась до 105° С. Масло проходит через него и потом поступает в масляный фильтр типа ВАЗ—2105.
Шатуны не изменены. Внутренний диаметр поршневого пальца для повышения прочности уменьшен с 15 до 8 мм.
Поршень — важнейшая деталь, которая при конвертации всегда существенно изменяется. Чтобы снизить его тепловую нагрузку, увеличено на 12 мм расстояние от днища до канавки первого компрессионного кольца. Перемычка между первым и вторым кольцами увеличена с 4 до 5 мм. Чтобы обеспечить эффективность рабочего процесса и поднять до 20—20,5 степень сжатия, потребовалось сделать минимальным (0,9—1 мм) расстояние от днища поршня до головки цилиндров. Исключить опасность «встречи» клапанов с поршнем помогли фигурные вырезы глубиной 1 мм в днище поршня под клапанами.
Головка цилиндров полностью новая (рис. 1). Она отлита из чугуна, а ее крышка — из алюминия. Клапаны установлены вертикально. Использован один из вариантов вихревой камеры, которая размещена в головке. Верхняя часть имеет полусферическую форму, средняя — цилиндрическую, а нижняя представляет собой специальную вставку из жаропрочной стали с наклонным днищем и соединительным отверстием.
Клапаны и пружины используются от карбюраторного двигателя.
С целью уменьшить износы в распределительном механизме и достичь лучшего охлаждения головки было найдено оригинальное решение, на которое выдано авторское свидетельство. Задний конец коромысла не опирается на регулировочный болт, а висит на нем. Болт завернут в корпус подшипников распределительного вала. Устранены утолщения в головке цилиндров для резьбовых отверстий регулировочных болтов и тем самым освобожден широкий канал для циркуляции охлаждающей жидкости. При таком креплении болта намного облегчается регулировка зазоров в газораспределительном механизме. Распределительный вал взят серийный (ВАЗ), а рычаги клапанов иные. При испытании в течение 800 часов износа вала, коромысел и клапанов не обнаружено.
Рис. 1. Головка цилиндров конвертированного дизеля КД-1500 (НРБ).
Сохранен цепной привод распределительного вала и масляного насоса. Впускные и выпускные каналы расположены с одной стороны головки цилиндров, что позволило использовать серийные коллекторы.
В топливной системе конвертированного дизеля оставлен прежним только мембранный подкачивающий насос.
На опытных образцах использованы топливные насосы высокого давления двух типов — рядный и распределительный. Они монтируются на металлической плите, прикрепленной к передней стенке головки, и приводятся зубчатым ремнем.
Конструкция регулятора опережения впрыска является болгарским изобретением. В топливной системе предусмотрен бумажный фильтр, также болгарского производства.
От карбюраторного двигателя использованы маховик, стартер, генератор, масляный картер.
Исходя из собственного опыта в области быстроходных дизелей, стремления уменьшить нагрузки на кривошипно-шатунный механизм, номинальную частоту вращения ограничили 4000 об/мин. Дизель КД-1500 (так названа конвертированная конструкция) развивает максимальную мощность 43 л. с. (31,5 кВт) при удельном расходе топлива 225 г/л. с. ч. (306 г/кВт ∙ ч).
В момент подготовки статьи испытывались четыре машины ВАЗ с конвертированными двигателями КД-1500 и КД-1600. Из них две прошли по 50 тысяч километров, одна — 30 тысяч.
Средний расход топлива составил 6—6,5 л/100 км. При скорости 80 км/ч ВАЗ—2106 с дизелем КД-1500 и нагрузкой 430 кг расходует 5,9 л/100 км. Максимальная скорость достигает 107 км/ч.
Как видим, никакого чуда нет — превращение карбюраторного двигателя в дизельный достигнуто ценой немалых переделок: новые головка цилиндров и поршни, установка форсунок и топливного насоса высокого давления. Видимо, его авторы телепередачи и нарекли приставкой, приписав ей магическую способность превратить карбюраторный мотор в дизельный.
В то же время читатели спрашивают не только о конструкции, но и об эффективности конвертации, о том, насколько она широко используется в мировом автомобилестроении, насколько перспективна для советских моторов. На эти вопросы по просьбе редакции отвечает главный конструктор проекта по дизелям легковых автомобилей отдела двигателей НАМИ А. ВАТУЯЬЯН.
Переоборудование двигателя с искровым воспламенением заряда (бензинового) в дизельный — дело реальное и вместе с тем непростое.
Как проявились эти сложности в конструкции рассмотренного дизеля?
Прежде всего отмечу, что его мощность на 44% ниже, чем у бензинового прототипа. Для дизеля, не оборудованного наддувом, это неизбежная цена, которую приходится платить за высокую экономичность: из-за больших давлений в нем выше потери на трение, а рабочая смесь сильно обеднена, так как смесеобразование в дизеле возможно только при большом избытке воздуха. Кроме того, условия смесеобразования (ограниченность времени на распыл и перемешивание топлива с воздухом) и инерционные нагрузки кривошипно-шатунного механизма не позволяют коленчатому валу дизеля делать больше 5000 об/мин (это также на 10—15% меньше, чем у карбюраторного). Вот те причины, по которым литровая мощность дизеля без наддува сегодня значительно ниже, чем бензинового мотора, то есть при равном рабочем объеме дизель имеет меньшую мощность.
Это, однако, не означает, что с 1,5 литра рабочего объема нельзя снять больше чем 43 л. с. Правда, как показывает мировой опыт, при форсировании двигателя не удается сохранить в неприкосновенности важнейшие детали — коленчатый вал, шатуны, а часто и блок цилиндров: с дальнейшим ростом давления сгорания запас прочности этих деталей становится недостаточен.
Чтобы избежать их поломок, на более форсированных дизелях литые из чугуна коленчатые валы заменяют коваными стальными, в блоках утолщают наиболее нагруженные стенки, особенно «доску» — зону у верхнего стыка блока. В других случаях идут на замену материала или вида термообработки деталей. Можно, как на описанном выше двигателе, обойтись без этого, но тогда надо мириться с его скромными параметрами.
А есть изменения, уйти от которых просто невозможно: дизелю нужны поршни с более массивными стенками и днищем — не только по условиям прочности, но и для лучшего отвода тепла. Далее. Легковые дизели сегодня имеют только двухполостные камеры сгорания (см. статью «Какие бывают дизели» «За рулем», 1983, № 11), а значит, нужна иная конструкция головки цилиндров. Из-за вертикального расположения клапанов, как правило, ее не удается обрабатывать на том же оборудовании, что и головку бензинового мотора. Правда, для дизеля ФИАТ-127 нашли компромиссное решение, сохранив наклонное расположение клапанов (рис.
2). Однако это, в свою очередь, потребовало изготовить поршни с вытеснителем весьма сложной формы, а полученную в результате конфигурацию камеры сгорания все же нельзя считать наилучшей.
Рис. 2. Головка цилиндров карбюраторного двигателя ФИАТ-127 (а) и конвертированного дизеля на его базе (б): 1 — свеча зажигания; 2 — форсунка; 3 — свеча для пуска.
Еще одно «но». Организация рабочего процесса у дизелей во многом зависит от величины надпоршневой щели — расстояния между днищем поршня в ВМТ и «огневой» поверхностью головки цилиндров. На величину надпоршневого зазора влияет точность обработки блока, шатунов, поршней, коленчатого вала и податливость прокладки головки цилиндров. Поскольку в карбюраторном двигателе влияние надпоршневого зазора при степени сжатия около 8,5 невелико (смесеобразование идет в основном вне камеры сгорания), детали, определяющие этот зазор, имеют более широкие допуски при изготовлении (рис. 3). Значит, при использовании имеющегося оборудования и методов сборки, приемлемых для карбюраторного двигателя, будет непросто гарантировать надпоршневой зазор в узких пределах, необходимых дизелю.
Из-за характера изменения нагрузок у дизеля возможны ускоренные износы и даже разрушения в приводах распределительного вала и масляного насоса, вполне надежно работавших на бензиновом моторе. Существенно большее давление газов у дизеля вызывает почти двукратное увеличение потерь на трение в механизмах. Отсюда — повышенный нагрев масла, из-за которого нужен масляный радиатор. Вдобавок масло в дизелях быстрее стареет: отчасти из-за более высокой температуры, отчасти вследствие повышенного содержания кислорода в отработавших газах, проникающих в картер. Вот почему в конвертированных дизелях приходится увеличивать размеры масляного фильтра или чаще менять его элементы.
Рис. 3. Сравнение допусков на основные размеры карбюраторного и дизельного двигателей.
Наконец, вспомним о самых дорогих агрегатах дизельного двигателя, без которых опять-таки не обойтись, — топливном насосе, форсунках, свечах накаливания. Для того, чтобы компенсировать увеличенную отдачу тепла в стенки двухполостных камер сгорания, повышают до 21—23 степень сжатия; это, в свою очередь, затрудняет пуск и требует установки в дополнительных камерах свечей накаливания, а также более энергоемкого аккумулятора и мощного стартера.
(В Болгарии с ее мягким климатом такой стартер не понадобился, но для пуска при низких зимних температурах мощности штатного стартера может и не хватить.)
Как видим, конвертация бензиновых двигателей в дизель связана с множеством проблем. Занимаются ею давно. Первые попытки, предпринятые еще в 20-х и начале 30-х годов, не получили в свое время продолжения. Во-первых, карбюраторные моторы тогда, как правило, имели нижнеклапанный газораспределительный механизм, непригодный для дизелей. Во-вторых, у них была низкая (4—5) степень сжатия, и детали обладали малой надежностью при нагрузках, характерных для дизельного процесса.
В последующем стали проектировать «универсальные» моторы с усиленным силовым механизмом, которые можно было выпускать и в дизельном и в карбюраторном вариантах. Не найдя распространения на грузовиках из-за большой массы карбюраторного варианта, они закрепились на некоторых легковых автомобилях («Даймлер-Бенц», «Ровер» и др.).
Дальнейшее развитие карбюраторных двигателей было связано с заметным ростом степени сжатия и максимального давления сгорания.
Блоки цилиндров, детали шатунно-поршневой группы стали потому значительно жестче, что создало предпосылки для более успешного конвертирования их в дизели при рабочем объеме 1800—2200 см3. Естественно, они появились вначале там, где этому помогали экономические условия (цена топлива, налоги и т. д.), — в Италии, Англии, Франции. Из них наиболее известен «Пежо-инденор», устанавливаемый, например, на часть продаваемых за рубежом «волг».
В целом накопленный на сегодня опыт говорит о том, что при увеличении масштабов выпуска конвертированных дизелей (даже наиболее удачных) и росте требований к ним их конструкция начинает постепенно отступать от исходной карбюраторной. Поэтому сегодня конструкторы, опираясь на последние достижения в технологии и создании высокопрочных материалов, проектируют новые двигатели, заранее рассчитанные на параллельное производство в двух вариантах — карбюраторном и дизельном.
(«За рулем», 1984, №1)
авточтиво, «В мире моторов»
Поделиться в FacebookДобавить в TwitterДобавить в Telegram
Почему дизельные двигатели более эффективны, чем бензиновые
Тепловой КПД, степень сжатия и плотность топлива являются основными факторами, определяющими топливную экономичность — также известную как экономия топлива — двигателя.
Если он установлен в автомобиле, пикапе, грузовике, лодке, корабле, тяжелом оборудовании и т. д., даже больше, переменные вступают в игру в отношении топливной экономичности двигателя. Что касается топливной экономичности двигателя, используемого для передвижения, транспорта и мобильности, важную роль играют такие факторы, как вес транспортного средства, рельеф местности и динамика воздушного потока. Но хотя эти переменные и играют роль в определении эффективности использования топлива, они ни в коем случае не являются самыми влиятельными факторами.
Три переменные, в наибольшей степени влияющие на топливную экономичность двигателя, это плотность топлива, полнота сгорания и тепловая эффективность. Из трех наиболее важных переменных, определяющих экономию топлива, тепловой КПД является наиболее влиятельным.
Никакая другая переменная не играет большей роли в определении экономии топлива, чем тепловой КПД. Причина в том, что тепловой КПД является побочным продуктом всех других переменных, связанных со сгоранием, включая плотность топлива, плотность энергии топлива, степень сжатия двигателя и соотношение смеси воздуха и топлива, подаваемой в двигатель.
Термическая эффективность, для всех практических целей, — это «газовых» пробега.
Что такое тепловой КПД
Как простое, так и строгое определение теплового КПД — два самых простых для понимания объяснения в физике. Тепловой КПД — это процент энергии — топлива, — который производит работу. Dictionary.com поясняет: «Определение теплового КПД, отношение производительности тепловой машины к подводимой теплоте, выраженное в одних и тех же единицах энергии». Тепловой КПД — это часть энергии, которую двигатель производит во время сгорания, которая толкает автомобиль по дороге, вращает гребной винт на лодке, поднимает стрелу и ковш экскаватора-погрузчика и т. д.
Применительно к двигателям внутреннего сгорания термический КПД является мерой того, какой процент тепла (тепло является синонимом энергии/топлива), поступающего в двигатель, этот же двигатель может преобразовать в работу. Тепловая энергия является мерой процента тепла в галлоне топлива, который двигатель может использовать для толкания транспортного средства по дороге или выполнения какой-либо другой механической задачи, такой как подъем ковша или стрелы, процент энергии в топливе, который двигатель не тратится.
Другой взгляд на тепловую энергию
Тепловая энергия также может рассматриваться как количество энергии, используемой двигателем, по сравнению с количеством энергии, которое он тратит впустую, сколько энергии в галлоне газа идет на движение и сколько тепла выбрасывается выхлопными газами. или потеряны для окружающей среды, окружающей двигатель.
Чтобы понять основы теплового КПД двигателя, необходимо понять основы двигателей внутреннего сгорания.
Тепловой КПД дизельных и бензиновых двигателей
Двигатели внутреннего сгорания также называют «тепловыми двигателями». Двигатели внутреннего сгорания преобразуют энергию — энергию топлива — в тепло, а тепло производит работу. Но лишь небольшая часть тепла/энергии/топлива превращается в работу, гораздо меньше половины.
В транспортных средствах и машинах используются два типа двигателей внутреннего сгорания: двигатели с искровым зажиганием и двигатели с воспламенением от сжатия. Дизельные и биодизельные двигатели представляют собой двигатели с компрессионным двигателем, а двигатели, работающие на бензине, этаноле и пропане, представляют собой двигатели с искровым зажиганием.
Механизм двигателя с искровым зажиганием
Двигатели с искровым зажиганием воспламеняют топливно-воздушную смесь небольшим электрическим зарядом. Когда поршень начинает опускаться после такта выпуска — такта, при котором поршень выталкивает выхлопные газы предыдущего цикла выпуска из цилиндра, — форсунки заполняют цилиндр воздушно-топливной смесью. С нижней точки своего хода поршень начинает подниматься, сжимая топливовоздушную смесь. В верхней части цикла поршня возникает искра и воспламеняет смесь.
Механика двигателя сжатия
В отличие от двигателей с искровым зажиганием, которые добавляют воздушно-топливную смесь в нижней части поршневого цикла, в двигателе сжатия в цилиндре в нижней части поршневого цикла находится только воздух. Поршень поднимается и сжимает воздух — повышая температуру внутри цилиндра — и в верхней части хода поршня форсунки впрыскивают дизельное топливо в горячий сжатый воздух. Температура воздуха настолько высока, что дизель воспламеняется.
В то время как двигатели с компрессионным и искровым зажиганием удивительно неэффективны, дизельные двигатели значительно более эффективны, чем бензиновые.
Тепловые двигатели, особенно бензиновые, этаноловые и газовые, чрезвычайно неэффективны. Даже самые термически эффективные бензиновые двигатели теряют около 70% энергии, которую они производят. По данным GreenCarReports.com, хотя и немного лучше, даже самые термически эффективные дизельные двигатели по-прежнему теряют от 50 до 60 процентов. «Эффективность, с которой они это делают, измеряется с точки зрения «термического КПД», и большинство бензиновых двигателей внутреннего сгорания в среднем имеют тепловой КПД около 20 процентов. Дизель, как правило, выше — в некоторых случаях приближается к 40 процентам».
Почему тепловые двигатели неэффективны
Существуют различные типы тепловых двигателей/двигателей внутреннего сгорания — дизельные, бензиновые, этаноловые, газовые, пропановые, биодизельные и т.
д. Но в разной степени все двигатели внутреннего сгорания неэффективны. И причина неэффективности двигателей внутреннего сгорания универсальна. Просто не существует технологий двигателей, необходимых для преобразования 100 процентов тепла, выделяемого двигателем во время сгорания.
Очень большая часть тепла, образующегося при сгорании, уходит в выхлопную трубу. Конвекция и теплопроводность ответственны за оставшуюся часть потерянного тепла; тепловые двигатели производят то, что не становится механической энергией. Блок двигателя поглощает тепло, потому что охлаждающая жидкость в радиаторе охлаждает двигатель, поэтому он не перегревается и не заедает. Воздух снаружи двигателя также поглощает тепло, потому что он также отбирает тепло у блока цилиндров.
Справедливости ради стоит отметить, что не существует системы преобразования энергии, которая была бы на 100% эффективнее. Дровяные печи и электростанции, например, потребляют огромное количество энергии. Большая часть энергии просто поднимается из дымохода или дымовой трубы.
Тепловые двигатели, однако, особенно неэффективны.
Но существуют средства повышения теплового КПД двигателей внутреннего сгорания. Увеличение степени сжатия двигателя внутреннего сгорания является первым средством.
Что такое степень сжатия
Именно степень сжатия в большей степени, чем какая-либо другая техническая характеристика двигателя, определяет тепловую эффективность — или, точнее, тепловую неэффективность . Степень сжатия — это разница в объеме цилиндра между временем, когда поршень находится в нижней части своего цикла, и временем, когда поршень находится в верхней части своего цикла.
Опять же, когда поршень находится в нижней части цикла, цилиндр заполнен воздухом в случае двигателя с компрессионным двигателем и наполнен воздушно-топливной смесью в случае двигателя с искровым зажиганием, и по мере движения поршня вверх, воздух или воздушно-топливная смесь начинает сжиматься, и чем больше воздух или воздушно-топливная смесь сжимается, тем больше повышается температура внутри цилиндра, и как только поршень достигает верхней точки своего цикла, воздушно-топливная смесь воспламеняется.
Чем больше нагревается воздух или воздушно-топливная смесь в результате сжатия перед сгоранием, тем выше тепловой КПД.
Как степень сжатия влияет на тепловую эффективность
Чем выше степень сжатия до определенного момента, тем выше термическая эффективность двигателя. Тепловой КПД, по определению, представляет собой количество тепла или теплового потенциала, то есть топлива, которое двигатель преобразует в механическую энергию, работу. Термический КПД, с точки зрения непрофессионала, — это процент топлива, который двигатель использует, чтобы толкать автомобиль по дороге.
Формула теплового КПД проста. Формула теплового КПД представляет собой количество тепла, выделяемого двигателем, деленное на количество тепла — опять же, в виде топлива — вводимого в двигатель. Чем ближе две температуры, тем выше тепловой КПД двигателя. Если температура сжатого воздуха или воздушно-топливной смеси в цилиндре равна температуре сгорания топливовоздушной смеси, то тепловой КПД равен 100%.
Теоретически идеальным было бы сжатие воздуха или воздушно-топливной смеси до тех пор, пока выделяемое тепло не сравняется с температурой сгорания воздушно-топливной смеси. Однако это невозможно.
Пределы степени сжатия
Увеличение степени сжатия в конструкции двигателя невозможно сверх определенной степени. Инженеры могут сделать степень сжатия дизельного двигателя намного выше, чем у бензинового двигателя. Причина в том, что в цилиндре дизельного двигателя воздух находится только при подъеме поршня. Дизель впрыскивается в цилиндр, как только поршень достигает верхней точки своего хода. После впрыска дизельное топливо самовоспламеняется, и давление, возникающее при сгорании дизельного топлива, толкает поршень обратно вниз, что приводит к вращению коленчатого вала.
Цилиндры бензиновых двигателей с искровым зажиганием, с другой стороны, заполняются воздушно-бензиновой смесью в нижней части цикла поршня. Таким образом, когда поршень начинает подниматься, тепло, выделяемое при сжатии воздуха, в определенный момент вызывает самовоспламенение бензина в воздушно-топливной смеси.
Самовоспламенение в бензиновом двигателе является катастрофическим событием. Самовоспламенение, также известное как предварительное зажигание , не следует путать с детонацией. Детонация — это когда карманы топливовоздушной смеси в цилиндре воспламеняются в разное время. Детонация вызывает звон, поэтому детонацию часто называют «стуком». Самовоспламенение полностью отличается от детонации. Детонация происходит при ходе поршня вниз. Самовоспламенение происходит при движении вверх. Отсутствует звук, связанный с самовоспламенением. Двигатель просто взрывается. Самовоспламенение разрушает головки поршней и штоки, разрушает кольца и уплотнения и даже может выбить свечи зажигания из двигателя.
Для предотвращения самовоспламенения в искровом двигателе — для предотвращения воспламенения бензина в воздушно-топливной смеси в результате тепла, выделяемого при сжатии поршнем смеси внутри цилиндра, — инженеры должны соблюдать степень сжатия между 8:1 и 12:1.
Но, поскольку дизельное топливо подается в цилиндр компрессионного двигателя в конце такта поршня — верхняя мертвая точка — в отличие от начала такта поршня, как топливо в искровом двигателе, степень сжатия дизельных двигателей может быть намного выше: от 14:1 до 25:1.
Это означает, что температура внутри дизельного двигателя становится намного выше, чем у бензинового двигателя, что означает, что температура на входе и температура на выходе ближе. Следовательно, дизельные двигатели намного более термически эффективны, чем бензиновые двигатели.
Тепловой КПД, наряду с плотностью топлива, определяет топливную экономичность двигателя. Дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые двигатели, потому что они более термически эффективны и потому что дизельное топливо является более плотным топливом. Дизельные двигатели имеют более высокий тепловой КПД, чем бензиновые двигатели, потому что дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия. Дизельные двигатели могут иметь более высокую степень сжатия, поскольку двигатели сжатия впрыскивают топливо в цилиндр двигателя в конце рабочего цикла поршня.
Плотность топлива и топливная экономичность
Даже без более высокой степени сжатия, ведущей к более высокому тепловому КПД, дизельные двигатели по-прежнему будут значительно более экономичными.
Дизельные двигатели, естественно, более экономичны, потому что дизельное топливо имеет более высокую плотность, чем бензин. В то время как дизельное топливо и бензин имеют одинаковую плотность энергии — равную сумму энергии при измерении по весу, — дизель имеет больше энергии при измерении по объему. И жидкое ископаемое топливо продается в единицах измерения объема, галлонах или литрах.
«Теплотворная способность дизельного топлива составляет примерно 45,5 МДж/кг (мегаджоулей на килограмм), что немного ниже, чем у бензина, который составляет 45,8 МДж/кг. Однако дизельное топливо плотнее бензина и содержит примерно на 15% больше энергии по объему (примерно 36,9 МДж/л по сравнению с 33,7 МДж/л). Учитывая разницу в плотности энергии, общий КПД дизельного двигателя по-прежнему примерно на 20% выше, чем у бензинового двигателя, несмотря на то, что дизельный двигатель также тяжелее».
Только из-за плотности топлива дизельный двигатель проедет пять (5) миль на каждые четыре (4) мили, которые проедет бензиновый двигатель сопоставимого размера.
Пробег на «газе» — и причина того, что дизельные двигатели более экономичны по топливу, чем бензиновые двигатели — является продуктом термического КПД, а тепловой КПД является продуктом степени сжатия. Тепловой КПД и степень сжатия в сочетании с плотностью топлива являются причиной того, что дизельный двигатель экономит топливо на 25-35 процентов лучше, чем бензиновый двигатель.
Большинство грузовиков работают на дизельном топливе.
Это тепло сжатого воздуха, которое поджигает топливо в дизельном двигателе.
Свеча накаливания представляет собой провод с электрическим подогревом (вспомните горячие провода, которые вы видите в тостере), который помогает воспламенить топливо, когда двигатель холодный, чтобы двигатель мог запуститься.
Дизельные двигатели привлекают повышенное внимание из-за более высокой эффективности и экономичности.
В бензиновом двигателе топливо и воздух вместе подаются в двигатель, а затем сжимаются. Воздушно-топливная смесь ограничивает сжатие топлива и, следовательно, общий КПД. Дизельный двигатель сжимает только воздух, и соотношение может быть намного выше. В дизельном двигателе степень сжатия составляет от 14:1 до 25:1, тогда как в бензиновом двигателе степень сжатия составляет от 8:1 до 12:1. После сгорания продукты сгорания удаляются из двигателя через выхлоп. Для запуска в холодные месяцы дополнительный нагрев обеспечивается за счет «свечи накаливания».
Теперь они тихие и требуют меньше обслуживания по сравнению с газовыми двигателями аналогичного размера.
Они находят широкое применение в локомотивах, строительной технике, автомобилях и бесчисленных промышленных приложениях. Их сфера распространяется почти на все отрасли, и их можно наблюдать ежедневно, если вы заглянете под капот всего, что проходите мимо. Промышленные дизельные двигатели и дизельные генераторы используются в строительстве, судостроении, горнодобывающей промышленности, больницах, лесном хозяйстве, телекоммуникациях, под землей и в сельском хозяйстве, и это лишь некоторые из них. Выработка электроэнергии для основного или резервного резервного питания является основным применением современных дизельных генераторов. Дополнительные примеры см. в нашей статье о различных типах двигателей и генераторов и их распространенных применениях.
Они могут быть либо основными источниками питания, либо резервными/резервными источниками питания. Они доступны в различных спецификациях и размерах. Дизель-генераторные установки мощностью 5-30 кВт обычно используются в простых бытовых и личных целях, например, в транспортных средствах для отдыха. Промышленные приложения охватывают более широкий спектр номинальной мощности (от 30 кВт до 6 мегаватт) и используются во многих отраслях промышленности по всему миру. Для домашнего использования достаточно однофазных электрогенераторов. Трехфазные электрогенераторы в основном используются в промышленных целях.