Устройство дизельного двигателя: основные компоненты и принцип работы

Дизельные двигатели завоевали популярность в легковых автомобилях благодаря своей экономичности и тяговитости; В отличие от бензиновых моторов, дизельные двигатели работают на принципе самовоспламенения топлива от сжатия. Понимание основных компонентов и принципов работы дизельного двигателя поможет владельцам автомобилей лучше обслуживать и эксплуатировать свой транспорт. Эта статья подробно рассмотрит устройство дизельного двигателя, его ключевые элементы и особенности функционирования.

Основные компоненты дизельного двигателя

Дизельный двигатель состоит из множества взаимосвязанных компонентов, каждый из которых играет важную роль в процессе сгорания топлива и выработке энергии. Рассмотрим основные из них:

• Блок цилиндров: Основной корпус двигателя, в котором располагаются цилиндры.
• Головка блока цилиндров (ГБЦ): Закрывает блок цилиндров сверху и содержит клапаны, форсунки и каналы для подачи воздуха и отвода отработанных газов.
• Поршни: Движутся внутри цилиндров, сжимая воздух и передавая энергию сгорания на коленчатый вал.
• Шатуны: Соединяют поршни с коленчатым валом.
• Коленчатый вал: Преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное, которое передается на трансмиссию.
• Распределительный вал: Управляет открытием и закрытием клапанов.
• Топливный насос высокого давления (ТНВД): Создает высокое давление топлива, необходимое для его впрыска в цилиндры.
• Форсунки: Распыляют топливо в цилиндрах под высоким давлением.
• Турбокомпрессор (турбина): Использует энергию отработанных газов для нагнетания воздуха в цилиндры, повышая мощность двигателя.

Система впрыска топлива

Система впрыска топлива является критически важной для работы дизельного двигателя. Она обеспечивает точную подачу топлива в цилиндры в нужный момент. Современные дизельные двигатели используют различные типы систем впрыска, включая:

• Common Rail: Топливо под высоким давлением постоянно находится в общей рампе (Common Rail), а форсунки управляются электроникой, обеспечивая точный впрыск.
• Насос-форсунки: Каждая форсунка имеет свой собственный насос, встроенный в нее, что позволяет создавать очень высокое давление впрыска.

Система наддува

Большинство современных дизельных двигателей оснащены турбокомпрессорами, которые повышают мощность и экономичность двигателя. Турбина использует энергию отработанных газов для вращения компрессора, который нагнетает воздух в цилиндры. Это позволяет сжигать больше топлива и получать больше энергии.

Принцип работы дизельного двигателя

Дизельный двигатель работает по четырехтактному циклу, состоящему из:

1. Впуск: Поршень движется вниз, создавая разрежение в цилиндре, и через открытый впускной клапан в цилиндр поступает воздух.
2. Сжатие: Поршень движется вверх, сжимая воздух в цилиндре. Температура воздуха значительно повышается.
3. Сгорание: В конце такта сжатия в цилиндр впрыскивается топливо под высоким давлением. Топливо самовоспламеняется от высокой температуры сжатого воздуха. Происходит расширение газов, которые толкают поршень вниз.
4. Выпуск: Поршень движется вверх, открывается выпускной клапан, и отработанные газы выталкиваются из цилиндра.

FAQ

Почему дизельный двигатель экономичнее бензинового?

Дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия и работают на обедненной смеси (больше воздуха, меньше топлива), что обеспечивает более эффективное сгорание топлива.

Что такое сажевый фильтр (DPF) и зачем он нужен?

Сажевый фильтр предназначен для улавливания твердых частиц (сажи) из отработанных газов дизельного двигателя, снижая выбросы вредных веществ в атмосферу.

Что такое EGR клапан?

EGR (Exhaust Gas Recirculation) клапан возвращает часть отработанных газов обратно во впускной коллектор для снижения температуры сгорания и уменьшения образования оксидов азота (NOx).

Как часто нужно менять масло в дизельном двигателе?

Рекомендуется менять масло в дизельном двигателе каждые 10 000 ⎯ 15 000 км пробега или раз в год, в зависимости от условий эксплуатации и рекомендаций производителя.

Дизельный двигатель – это сложная, но эффективная система, требующая понимания принципов ее работы и регулярного обслуживания. Правильная эксплуатация и своевременное техническое обслуживание помогут продлить срок службы двигателя и обеспечить его надежную работу. В современном мире дизельные двигатели продолжают развиваться, становясь все более экологичными и экономичными. Знание устройства дизельного двигателя позволит владельцам автомобилей принимать обоснованные решения по его обслуживанию и ремонту. И, наконец, понимание работы дизельного двигателя дает возможность оценить его преимущества и недостатки по сравнению с другими типами двигателей.