Изучение принципов работы двигателя внутреннего сгорания работающего по циклу Дизеля

Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким  образом, вероятность возгорания у  дизельных двигателей намного меньше.

Конечно, существуют и недостатки, среди которых — характерный стук дизельного двигателя при его работе и маслянистость топлива. Однако, они замечаются в основном владельцами автомобилей с дизельными двигателями, а для стороннего человека практически незаметны.

Явными недостатками дизельных двигателей являются необходимость  использования стартера большой мощности, помутнение и застывание (запарафинивание) летнего дизельного топлива при низких температурах, сложность и более высокая цена в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Такие загрязнения очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя. Ремонт дизель-моторов, как правило, значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило, уступает аналогичным показателям бензиновых моторов, хотя дизель-моторы обладают более ровным и высоким крутящим моментом в своём рабочем объёме. Экологические показатели дизельных двигателей значительно уступали до последнего времени двигателям бензиновым. На классических дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов, работающих при температуре отработавших газов свыше 300 °C, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO₂) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей системы Common rail. Так что, по сложности современный — и экологически такой же чистый, как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату, а по ряду параметров (сложности) и значительно его превосходит. Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов, так как катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра» ( DPF - фильтр твёрдых частиц). «Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру, устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура, при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется, и остается в «сажевом фильтре», поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим «очистки сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции», то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно, очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интересные факты

Самый большой/мощный дизельный двигатель

Судовой, 14 цилиндровый   — Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, созданный финской компанией Wärtsilä в 2002 году, для установки на крупные морские контейнеровозы и танкеры, является самым большим дизелем в мире ^[7].

Конфигурация — 14 цилиндров в ряд

Рабочий объём — 25 480 литров

Диаметр цилиндра — 960 мм

Ход поршня — 2500 мм

Среднее эффективное  давление — 1,96 МПа (19,2 кгс/см²)

Мощность — 108 920 л.с. при 102 об/мин. (отдача с литра 4,3 л.с.)

Крутящий момент — 7 571 221 Н·м

Расход топлива — 13 724 литров в час

Сухая масса — 2300 тонн

Габариты — длина 27 метров, высота 13 метров

 

Самый большой дизельный двигатель  для грузового автомобиля

Caterpillar 3524B предназначен, для установки на карьерный самосвал Caterpillar 797B, созданный в 1998 году. Состоит из двух совмещенных двигателей Caterpillar 3512B HD.

Конфигурация — Два последовательно соединенных V-образных 12 цилиндровых мотора (24 цилиндра)

Рабочий объём — 117,1 литров

Диаметр цилиндра — 170 мм

Ход поршня — 215 мм

Мощность — 3550 л.с. при 1750 об/мин. (отдача с литра — 30,3 л.с.)

Крутящий момент — более 16 000 Нм

 

 

 

Самый большой/мощный серийный дизельный  двигатель для серийного легкового  автомобиля

Audi 6.0 V12 TDI с 2008 года устанавливается на автомобиль Audi Q7.

Конфигурация — 12 цилиндров V-образно, угол развала 60 градусов.

Рабочий объём — 5934 куб. см

Диаметр цилиндра — 83 мм

Ход поршня — 91,4 мм

Степень сжатия — 16

Мощность — 500 л.с. при 3750 об/мин. (отдача с литра — 84,3 л.с.)

Крутящий момент — 1000 Нм в диапазоне 1750-3250 об/мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

  

Проанализировав рабочие циклы двигателя внутреннего  сгорания  Дизеля можно сделать  следующий вывод, что при постоянных максимальных значениях температуры  и давления, наибольший термический КПД имеет цикл с подводом теплоты при постоянном давлении.

Несмотря на ряд недостатков, дизельные  двигатели нашли широчайшее применение в стационарных установках, в военной  технике, в сельском хозяйстве на грузовых автомобилях и тракторах, и в других отраслях народного  хозяйства за счет способности создавать  высокий вращающий момент при  низких оборотах и за счёт своей  безопасности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы.

 

1.  Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика, от тепловых двигателей до диссипативных структур. – М.: Мир, 2002. -461с.

2. Кузовлев В.А. Техническая термодинамика и основы теплопередачи: учебник для машиностроительных спец. техникумов / Под ред. Л.Р. Стоцкого. -2-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш. Шк., 1983. -336с.

3. Распыливание жидкостей: Подача и распыливание топлива в дизелях. / В. И. Трусов М., 1977.

4. Пульманов Н. В. Дизель-компрессоры со свободно движущимися поршнями. – М.: Машгиз, 1959. -283с.

5.  Материал сайта http://www.pomogala.ru/teplovoz/

6.  Материал сайта http://www.ru.wikipedia.org