Dyzelinis variklis: kaip jis veikia ir kokie jo pranašumai?
Dyzelinis variklis – tai stūmoklinis degimo variklis, kuris dažniausiai degina dyzelinį kurą ir šiluminę energiją paverčia mechaniniu darbu. Šiluminė energija variklyje gaunama degimo metu paverčiant kurą šiluma.
Deginant kuras, variklyje pakyla temperatūra ir slėgis. Padidėjęs darbinės medžiagos slėgis veikia variklio stūmoklius, kurie šią energiją paverčia mechaniniu darbu.
Turinys
Kaip veikia dyzelinis variklis?
Dyzelinis variklis uždega kuro ir oro mišinį aukšta suslėgto oro temperatūra degimo kameroje. Dyzelinis variklis dažnai klaidingai vadinamas dyzeliniu, tačiau reikia atminti, kad dyzelinis variklis ne visada turi būti dyzelinis. Dyzelinis (dyzelinis) variklis yra tik variklis, kuris degina dyzeliną.
Dyzelinis variklis dažniausiai kuriamas kaip keturtaktis, tačiau gali būti ir dvitaktis. Kadangi didžioji dauguma automobilių komplektuojami su keturtakčiais varikliais, apibūdinsime keturių ciklų dyzelinio variklio funkciją. Keturtakčio dyzelinio variklio veikimo principas labai panašus į kibirkštinio uždegimo variklio veikimo principą.
Keturtaktis variklis: jo privalumai, trūkumai ir veikimo principas
Pagrindinis skirtumas tas, kad su dyzeliniu varikliu į cilindrus įtraukiamas tik švarus oras, į kurį suspaudus ir pakaitinus įpurškiamas kuras, dažniausiai dyzelinas. Tada toks mišinys užsidega nuo suspaudimo šilumos, o ne nuo žvakės kibirkšties, kaip yra benzininio variklio atveju.
Keturių taktų dyzelinis variklis:
1. Siurbimas
Įsiurbimo metu variklio stūmoklis juda iš viršutinio negyvojo taško žemyn į apatinį negyvąjį tašką, kol įsiurbimo vožtuvai yra atidaryti. Taip padidėja erdvė virš stūmoklio, atsidaro įsiurbimo vožtuvai ir taip įjungiamas oro patekimas į degimo kamerą.
2. Suspaudimas
Suspaudimo fazė įvyksta uždarius įsiurbimo vožtuvus. Šios fazės metu stūmoklis juda iš apatinio vidurio taško į viršų į viršutinį vidurinį tašką ir taip suspaudžia orą, kuris dėl to įkaista ir kadangi negali išsiplėsti, slėgis taip pat kyla.
Suspaudimo laipsnis: ar žinojote, ką jis rodo ir kokį poveikį jis turi varikliui?
Prieš pat stūmokliui pasiekiant viršutinį negyvąjį tašką, degalai (dyzelinas) įpurškiami į suslėgtą orą, kuris purškiamas, išgaruoja ir užsidega, sukurdamas plėtimąsi. Šios fazės metu įleidimo ir išmetimo vožtuvai yra uždaryti.
3. Išsiplėtimas
Išsiplėtimo metu stūmoklis juda iš viršutinio negyvojo taško žemyn į apatinį negyvąjį tašką, kai įleidimo ir išmetimo vožtuvai yra uždaryti. Mišinys uždegamas, išsiskiria šilumos energija, dėl kurios padidės slėgis cilindre. Slėgis veikia stūmoklį ir stumia jį į apatinį negyvąjį centrą. Tokiu būdu šiluminė energija paverčiama mechaniniu darbu.
4. Išmetimas
Paskutinės fazės metu išmetimo vožtuvai yra atidaryti ir stūmoklis juda iš apatinės negyvosios padėties aukštyn į viršutinę negyvojo taško padėtį, išstumdamas išmetamąsias dujas iš cilindro. Tačiau siekiant pagerinti cilindro ištuštinimą, išmetimo vožtuvai užsidaro tik tada, kai stūmoklis pasiekia viršutinį negyvąjį tašką, o įsiurbimo vožtuvai jau yra atidaryti.
Šie keturi ciklai (fazės) vyksta per du alkūninio veleno apsisukimus ir nuolat kartojasi.
Išbėgęs dyzelinas: ką daryti, kai negalima išjungti variklio ir kokia šio gedimo priežastis?
Dyzelinių variklių padalinys
Pagal kuro naudojimą dyzelinį variklį skirstome į:
- Dyzelinis variklis – degalai dyzeliniai
- Dujinis variklis – degalai dujiniai, dažniausiai CNG
- Dviejų degalų variklis – degalai dyzeliniai, bet ir dujiniai
Kuras užsidega po to, kai įpurškiamas į degimo kamerą.
Dyzelinius variklius išskiriame pagal degimo kameros konstrukciją ir kuro įpurškimo vietą:
- Varikliai su tiesioginiu įpurškimu – kuro įpurškimas ir visas degimas vyksta vienoje pagrindinėje degimo erdvėje
- Varikliai su netiesioginiu įpurškimu – kuro įpurškimas ir pradinė degimo fazė patalpinti į atskirą erdvę, kameroje ir tik tada perkeliama į pagrindinę degimo erdvę
Galios reguliavimas:
Dyzelinio variklio našumą reguliuoja degalų kiekis, įpurškiamas į degimo kamerą maždaug tokiu pat oro kiekiu per vieną darbo ciklą.
Taigi keičiasi sodrumas, tai yra mišinio kokybė. Galios reguliavimas realizuojamas kintamu degalų kiekiu, tiekiamu įpurškimo įtaisu.
Dyzelinio variklio privalumai ir trūkumai
Dyzeliniai varikliai yra struktūriškai sudėtingesni nei kibirkštinio uždegimo varikliai, tačiau jų našumas yra mažesnis, daugiausia dėl skirtingų degalų degimo. Naudojant tą pačią technologiją ir variklio tūrį, kibirkštinio uždegimo variklio galia visada yra didesnė. Tačiau dyzelinių variklių privalumas – mažesnės sąnaudos ir ilgesnis tarnavimo laikas.
Tačiau technologijos pažengė į priekį ir šiandien beveik visi dyzeliniai varikliai yra su turbokompresoriumi arba su kompresoriumi. Kartu su tiesioginio įpurškimo deriniu garantuojamas didelis jų našumas, mažos degalų sąnaudos ir mažesnis išmetamų teršalų kiekis.
Turbokompresorius: kam jis skirtas, kokie jo privalumai ir kas yra turbolagas?
Tačiau šie varikliai tinka ilgesniems maršrutams, o ne trumpam pasivaikščiojimui po miestą, nes laikas, reikalingas varikliui sušildyti iki darbinės temperatūros, yra daug ilgesnis nei benzininio variklio atveju.