Temperatura de funcționare a motorului diesel - cum se realizează și se controlează?
Conținut
Care este temperatura de funcționare a motoarelor diesel și care sunt caracteristicile acestora? Aceste întrebări și multe altele vor fi discutate mai jos.
Conținut
- 1 Caracteristici ale motorului diesel
- 2 Avantajele și dezavantajele unui motor diesel
- 3 Principalii parametri ai unităților diesel
- 4 Fazele de ardere a combustibilului și natura gazelor de eșapament
- 5 Temperatura de funcționare a motorului în timpul iernii - cum să porniți corect?
Caracteristici ale motorului diesel
Deci, înainte de a atinge orice parametri specifici, ar trebui să decideți ce este, în general, un motor diesel. Istoria acestui tip de motor începe în anul 1824, când un fizician francez celebru a prezentat teoria potrivit căreia este posibil să încălziți un corp la temperatura necesară prin modificarea volumului acestuia. Cu alte cuvinte, prin efectuarea unei compresii rapide.
Cu toate acestea, acest principiu și-a găsit aplicare practică câteva decenii mai târziu, iar în 1897 a fost produs primul motor diesel din lume, dezvoltatorul acestuia fiind inginerul german Rudolf Diesel. Astfel, principiul de funcționare a unui astfel de motor este autoaprinderea combustibilului atomizat care interacționează cu aerul încălzit în timpul compresiei. Domeniul de aplicare al unui astfel de motor este destul de extins, de la mașini standard, camioane, mașini agricole și terminând cu tancuri și construcții navale.
Avantajele și dezavantajele unui motor diesel
Acum ar trebui spuse câteva cuvinte despre toate avantajele și dezavantajele unor astfel de structuri. Să începem cu aspectele pozitive. Motoarele de acest tip funcționează cu aproape orice combustibil, prin urmare, nu se impun cerințe serioase asupra calității acestuia din urmă, în plus, cu o creștere a masei sale și a conținutului de atomi de carbon, puterea calorică a motorului crește și, în consecință, eficienta acestuia. Eficiența sa depășește uneori 50%.
Mașinile cu astfel de motoare sunt mai „reactive”, și totul datorită valorii mari a cuplului la turații mici.. Prin urmare, o astfel de unitate este binevenită pe modelele de mașini sport, unde este imposibil să nu gazezi din inimă. Apropo, acest factor a contribuit la utilizarea pe scară largă a acestui tip de motor în camioanele mari. Iar cantitatea de CO din gazele de eșapament ale motoarelor diesel este mult mai mică decât cea a motoarelor pe benzină, ceea ce este, de asemenea, un avantaj indubitabil. În plus, sunt mult mai economice și, chiar înainte, costul combustibilului era mult mai mic decât benzina, deși astăzi prețurile lor sunt aproape egale.
În ceea ce privește deficiențele, acestea sunt următoarele. Datorită faptului că în timpul procesului de lucru există o tensiune mecanică uriașă, piesele motorului diesel trebuie să fie mai puternice și de înaltă calitate și, prin urmare, mai scumpe. În plus, acest lucru afectează puterea dezvoltată, și nu din partea cea mai bună. Latura de mediu a problemei este foarte importantă astăzi, prin urmare, pentru a reduce emisiile de eșapament, societatea este pregătită să plătească pentru motoare mai curate și să dezvolte această direcție în laboratoarele de cercetare.
Un alt dezavantaj semnificativ este probabilitatea solidificării combustibilului în sezonul rece, așa că dacă locuiți într-o regiune în care predomină temperaturi destul de scăzute, atunci o mașină diesel nu este cea mai bună opțiune. S-a spus mai sus că nu există cerințe serioase pentru calitatea combustibilului, dar acest lucru este valabil doar pentru impuritățile de ulei, dar cu impuritățile mecanice, situația este mult mai gravă. Piesele unității sunt foarte sensibile la astfel de aditivi, în plus, eșuează rapid, iar reparațiile sunt destul de complicate și costisitoare.
Principalii parametri ai unităților diesel
Înainte de a răspunde la întrebarea care este temperatura de funcționare a unui motor diesel, merită să acordați puțină atenție parametrilor săi principali. Acestea includ tipul de unitate, în funcție de numărul de cicluri, pot exista motoare în patru și doi timpi. De asemenea, de o importanță considerabilă este și numărul de cilindri cu locația și ordinea de funcționare a acestora. Puterea vehiculului este, de asemenea, afectată semnificativ de cuplu.
Acum să luăm în considerare direct influența gradului de compresie a amestecului gaz-combustibil, care, de fapt, determină temperatura de funcționare în cilindrii unui motor diesel. După cum am menționat la început, motorul funcționează prin aprinderea vaporilor de combustibil atunci când aceștia interacționează cu aerul fierbinte. Astfel, are loc dilatarea volumetrică, pistonul se ridică și, la rândul său, împinge arborele cotit.
Cu cât compresia este mai mare (crește și temperatura), cu atât procesul descris mai sus are loc mai intens și, în consecință, valoarea muncii utile crește. Cantitatea de combustibil rămâne neschimbată.
Totuși, rețineți că pentru funcționarea cât mai eficientă a motorului, amestecul aer-combustibil trebuie să ardă uniform și să nu explodeze. Dacă faceți raportul de compresie foarte mare, acest lucru va duce la un rezultat nedorit - aprindere necontrolată. În plus, o astfel de situație nu numai că contribuie la funcționarea insuficient de eficientă a unității, dar duce și la supraîncălzirea și uzura crescută a elementelor grupului de piston.
Fazele de ardere a combustibilului și natura gazelor de eșapament
Cum se desfășoară procesul de ardere a amestecului combustibil-aer în motoarele diesel și care este temperatura în cameră? Deci, întregul proces de funcționare a motorului poate fi împărțit în patru etape principale. În prima etapă, combustibilul este injectat în camera de ardere, care are loc la presiune ridicată, ceea ce reprezintă începutul întregului proces. Amestecul bine pulverizat apoi se aprinde spontan (a doua fază) și arde. Adevărat, combustibilul în întregul său volum este departe de a fi întotdeauna amestecat suficient de bine cu aerul, există și zone care au o structură neuniformă, încep să ardă cu o oarecare întârziere. În această etapă, este probabil să apară o undă de șoc, dar nu este teribil, deoarece nu duce la detonare. Temperatura din camera de ardere atinge 1700 K.
În timpul celei de-a treia faze, din amestecul brut se formează picături, iar la temperaturi ridicate se transformă în funingine. Acest proces, la rândul său, duce la un grad ridicat de poluare a gazelor de eșapament. În această perioadă, temperatura crește și mai mult cu până la 500 K și atinge o valoare de 2200 K, în timp ce presiunea, dimpotrivă, scade treptat.
În ultima etapă, resturile de amestec de combustibil se ard astfel încât să nu iasă ca parte a gazelor de eșapament, poluând semnificativ atmosfera și drumurile. Această etapă se caracterizează printr-o lipsă de oxigen, acest lucru se datorează faptului că cea mai mare parte s-a ars deja în fazele anterioare. Dacă calculăm întreaga cantitate de energie cheltuită, atunci aceasta va fi de aproximativ 95%, în timp ce restul de 5% se pierde din cauza arderii incomplete a combustibilului.
Reglând raportul de compresie, sau mai degrabă, aducându-l la valoarea maximă admisă, puteți reduce ușor consumul de combustibil. În acest caz, temperatura gazelor de eșapament ale motorului diesel va fi în intervalul de la 600 la 700 °C. Dar în motoarele cu carburator similare, valoarea sa poate ajunge până la 1100 ° C. Prin urmare, se dovedește că în al doilea caz se pierde mult mai multă căldură și se pare că există mai multe gaze de eșapament.
Temperatura de funcționare a motorului în timpul iernii - cum să porniți corect?
Cu siguranță nu numai proprietarii de vehicule cu motor diesel știu că mașina trebuie încălzită câteva minute înainte de a conduce, acest lucru este valabil mai ales în sezonul rece.. Deci, să ne uităm la caracteristicile acestui proces. Pistoanele sunt primele care sunt încălzite și abia apoi blocul cilindrilor. Prin urmare, dilatațiile termice ale acestor părți sunt diferite, iar uleiul care nu s-a încălzit la temperatura dorită are o consistență groasă și nu curge în cantitatea necesară. Astfel, dacă începeți să alimentați o mașină insuficient încălzită, acest lucru va afecta negativ garnitura de cauciuc situată între piesele de mai sus și elementele motorului.
Cu toate acestea, încălzirea excesivă a motorului este, de asemenea, periculoasă, deoarece în acest moment toate piesele funcționează, ca să spunem așa, pentru uzură. Și, în consecință, durata lor de viață este redusă. Cum se efectuează corect această procedură? În primul rând, este necesar să aduceți temperatura lichidului la 50 ° C la ralanti și apoi să începeți să vă mișcați, dar numai într-o treaptă joasă, care să nu depășească 2500 rpm. După ce uleiul s-a încălzit până la semn, când temperatura de funcționare este de 80 ° C, puteți adăuga turația motorului.
• sistemul de racire este defect;
• compresia în cilindri este scăzută.
Dacă centrala diesel nu s-a încălzit la temperatura de funcționare, motorina nu arde complet în timpul conducerii sub sarcină, ca urmare, se formează depozite de carbon, injectoarele de combustibil se înfundă, filtrul de particule eșuează rapid, diverse elemente ale motorinei. motorul se uzează și aceasta nu este o listă completă a consecințelor.
De exemplu, dacă injectoarele de combustibil se înfundă, motorina nu va fi pulverizată, dar în cel mai bun caz va fi turnat în camerele de ardere, respectiv combustibilul nu poate arde complet, se formează depozite de carbon mai întâi pe pistoane, iar mai târziu din cauza supraîncălzirii suprafața se poate arde pur și simplu. Dacă supapa de evacuare se arde, compresia în cilindru va scădea, presiunea de compresie nu va fi suficientă pentru a aprinde amestecul de combustibil. În consecință, temperatura de funcționare pentru un astfel de motor va fi exclusă, pornirea va fi aceeași
Toate aceste metode vor ajuta la salvarea motorului dacă încă funcționează iarna, dar dacă refuză să răspundă la acțiunile tale? Este greu să sfătuiți ceva deja cu privire la problema, este mai ușor să o preveniți. Acest lucru a fost posibil datorită unei noi invenții a producătorilor de combustibil - aditivi care ajută compoziția să nu ceară. Pe lângă posibilitatea de a le adăuga singur, puteți achiziționa motorină gata preparată cu proporțiile optime ale acestor aditivi. În majoritatea regiunilor cu temperaturi scăzute de iarnă, apare la benzinăriile deja la primele înghețuri ușoare, adesea denumite DT-Arktika.
