Головне достоїнство дизельних двигунів - це низькі витрати на паливо, оскільки мотори цього типу мають малі питомі витрати палива на основних експлуатаційних режимах, та й саме пальне в багатьох країнах помітно дешевше бензину.

До числа недоліків дизеля в порівнянні з бензиновими двигуна ми відносяться: порівняно низькі показники потужності, дорожча в виготовленні і обслуговуванні паливна апаратура, гірші пускові якості, підвищений викид деяких токсичних компонентів з відпрацьованими газами, підвищений рівень шуму.

Економічні та екологічні показники автомобільного дизельного двигуна в першу чергу залежать від особливостей робочого процесу і, зокрема, від типу камери згоряння, системи впорскування палива. Камери згоряння дизельного двигуна діляться на розділені (вихорокамерних і форкамерно), полуразделенние і нерозділені.

Розділена вихорокамерних камера згоряння

Розділена форкамерно камера згоряння

Полуразделенная камера згоряння

Нерозділене камера згоряння

дизельні двигуни з нерозділеного камерою іноді називають двигунів і з безпосереднім уприскуванням.

Дизельні двигуни з розділеною камерою згоряння зазвичай встановлюються на вантажівки малої вантажопідйомності і легкові автомобілі. Це визначається необхідністю зниження рівня шуму і меншою жорсткістю роботи. При підході поршня до ВМТ повітря з основного обсягу камери згоряння витісняється в додатковий, створюючи в ньому інтенсивну турбулізації заряду, що сприяє кращому перемішуванню крапель палива з повітрям. Недоліком дизельних двигунів з розділеною камерою згоряння є: деяке збільшення витрати палива внаслідок підвищення втрат в охолоджуючу середу через збільшену поверхні камери згоряння, великих втрат на перетікання повітряного заряду в додаткову камеру і палаючої суміші назад в циліндр. Крім того, погіршуються пускові якості.

Дизельні двигуни з нерозділеного камерою згоряння мають низькі витрати палива і легше запускаються. Недоліком їх є підвищена жорсткість роботи і відповідно - високий рівень шуму.

Для повного згоряння палива виробник вибирає оптимальне співвідношення між кількістю соплових отворів у форсунки і інтенсивністю вихрового руху заряду в циліндрі - так, щоб струмені палива повністю охопили весь повітряний заряд. Чим менше соплових отворів, тим більше інтенсивним повинно бути обертальний рух заряду. У чотиритактних дизельних двигунів обертальний рух повітря під час ходу впускання забезпечується тангенціальним розташуванням впускного каналу, наявністю ширми у клапана, гвинтовим (улиткообразно) каналом перед впускним клапаном. У процесі стиснення при підході поршня до ВМТ повітря перетікає з надпоршневого простору в камеру згоряння в поршні, збільшуючи інтенсивність обертального руху свіжого заряду. Тому при ремонті дизельних двигунів необхідно стежити, щоб зазор між днищем поршня і головкою циліндрів відповідав заданою інструкцією величиною. При більшому зазорі інтенсивність турбулізації заряду буде недостатня, при меншому на великих навантаженнях може з'явитися стукіт поршня від його ударів по голівці. Під час складання дизельного двигуна цей зазор перевіряється установкою свинцевих пластинок на днище поршня і прокруткою колінчастого вала після затягування болтів кріплення головки.

Способи створення вихрового руху заряду під час впускання:

Тангенціальне розташування каналу

Установка на клапані ширми

гвинтовий канал

Пуск дизельного двигуна:

У дизельних двигунів з розділеною камерою згоряння (вихорокамерних або форкамерно) пускові якості значно гірше, ніж у дизельних двигунів з нерозділеного камерою.

Для полегшення пуску дизельні двигуни з розділеною камерою оснащуються електричними свічками розжарювання, що встановлюються в форкамеру або вихревую камеру. Рідше свічки встановлюються в дизельних двигунів з безпосереднім уприскуванням.

Свічки бувають відкритого і закритого типу зі спіраллю розжарювання або нагрівальним елементом. Вони випускаються тими ж фірмами, що і свічки запалювання. Кожух свічки розташовується в камері згоряння дизельного двигуна так, щоб конус розпорошеного палива потрапляв тільки на його розпечений наконечник.

У період, коли токсичність відпрацьованих газів оцінювалася по викиду СО та СН (вуглеводнів), в широкій пресі зазначалося, що дизелі мають з усіх ДВС найбільш низьку токсичність. Однак надалі, коли товарні бензини стали випускатися без етилової рідини, а бензинові двигуни почали оснащуватися трикомпонентними каталитическими нейтралізатор ами, що знижують вміст СО, СН, NОх на 90-95%, про низьку токсичність дизельних двигунів в порівнянні з бензиновими двигунами стали скромно замовчувати.

Підвищена токсичність дизелів визначається наступними факторами:

Перший з них - низька ефективність каталітичних нейтралізаторів. Це пов'язано з тим, що ступінь стиснення, а отже, і ступінь розширення дизелів значно вище, ніж у бензинових двигунів. Тому температура відпрацьованих газів недостатня для ефективної роботи нейтралізаторів. У зв'язку з цим не вдається домогтися зниження викиду оксидів азоту, які в кілька десятків разів більш токсичні, ніж СО.

Другий фактор - підвищений викид на деяких режимах, особливо під час прогріву, продуктів неповного згоряння з характерним неприємним запахом (акролеїну, альдегідів і ін.), Багато з яких є канцерогенами. Третій - частинки сажі є носіями канцерогенів. Потрапляючи в дихальні шляхи, вони викликають ракові пухлини. Через те, що ні в одній з країн досі немає швидкодіючих газоаналізаторів, немає і спроможності нормувати їх викид. Тому законодавці використовують непрямі показники - обмеження викиду вуглеводнів і твердих частинок.

Основні причини підвищеної токсичності і підвищеної витрати палива дизельних двигунів наступні:

- низька якість палива,

- порушення роботи системи подачі палива (занадто низький коефіцієнт надлишку повітря, нерівномірна подача палива по циліндрах, зміщення фаз упорскування, межціклових нерівномірність подачі палива),

- підвищена витрата масла на чад через зношування деталей циліндропоршневої групи,

- в двигунах з турбонаддувом - занадто низький тиск наддуву.

Одна з головних характеристик дизельного палива - це його цетанове число, що показує здатність до самозаймання.

Воно визначається на одноциліндровою установці порівнянням з сумішшю еталонного палива, що підбирається так, щоб період затримки займання був таким же, як і у випробуваного пального. Величина цетанового числа повинна бути не менше 45. Вона залежить від хімічного складу палива і наявності в ньому спеціальних присадок. Збільшення цетанового числа досягається підвищенням вмісту в паливі парафінових вуглеводнів. При цьому поліпшуються пускові якості, однак при цетанове число 50 ... 55 погіршується повнота згоряння.

джерело:

amastercar.ru