Розглянемо пристрій дизельного двигуна і деякі відмінності від бензинових ДВС.
Конструктивні особливості
Конструктивно агрегат представляє досить великий за габаритами блок циліндрів з литого чавунного корпусу. У порожнині його розточені під певним кутом гнізда з впресованими гільзами (циліндрами). У блоці мають місце численні секції навколо гільз, які утворюють водяну сорочку охолодження. Постійний кругообіг охолоджуючої рідини в порожнинах головки блоку попереджають двигун від перегріву.
У своїй нижній частині блок має сферичну розточення (подушку) для установки, кріплення колінчастого вала.
Великим вузлом вважається головка блоку з литими гніздами під втулки клапанів.
Невід'ємним елементом мотора залишається клиновий привід водяної помпи, компресора кондиціонера, генератора.
До основних вузлів слід віднести:
- механізм шатунно-поршневої групи;
- механізм газорозподілу;
- картер двигуна і систему мастила.
Саме ці вузли, взаємодіючи між собою, визначають характеристику силового агрегату.
Якщо виключити ТНВД (паливний насос високого тиску), високий тиск форсунок, посилення окремих деталей, наприклад, клапанів і поршнів, то конструктивні елементи сучасних дизельних і бензинових двигунів не сильно різняться.
Принцип роботи дизельного двигуна полягає в формуванні та отриманні корисної роботи від займанні паливної суміші. Тут не відбувається змішування солярки з повітрям і подача її в камеру згоряння з запалювання від іскри, як у випадку з бензиновими системами запалювання. Немає котушки запалювання, трамблера, свічок, карбюратора і інших атрибутів бензінок.
Відповідаючи на питання, як працює дизельний двигун, зауважимо, що в дизелі змішування горючого і повітря здійснюється безпосередньо в камері згоряння. Тобто, під поршень нагнітається повітря, який на такті стиснення досягає температури 700-800 ° C. Досягнувши такого, паливним насосом за допомогою форсунок в камеру згоряння впорскується пальне. Впорскування під тиском, часом 30 атмосфер, привід до реакції з нагрітим стисненням повітря і моментального самозаймання утворилася суміші. Процес завершується тиском, який штовхає поршень вниз до НМТ.
Система подає регламентовану дозу пального за допомогою насоса високого тиску. Наявність форсунок і паливних фільтрів зумовлює точність і безперебійну роботу паливної апаратури. Весь процес грунтується на паливному насосі високого тиску, що подає пальне виходячи з режиму роботи. Тиск в системі нагнітається за допомогою плунжерних пар. Привід ТНВД пов'язаний з колінчастим валом. Натисканням на акселератор виконуються функції регулювання норми пального, відповідного обороту двигуна.
Форсунка, фільтр паливний
У парі з ТНВД виключно важливим вузлом паливної системи є форсунки. Функції їх - подати конкретну дозу пального в камеру згоряння. Тиск, при якому відкривається форсунка, дорівнює величині, необхідної для максимального роздроблення дизеля і створення паливного туману.
На кінці форсунок, в складних температурних умовах працює голчастий розпилювач, який формує контур факела. Контур уприскування принципово важливий для швидкого, повноцінного згоряння. Важкий режим роботи обумовлений постійним перебуванням їх в зоні камери згоряння. Виходячи з цього, розпилювачі форсунок виконуються з жаростійких матеріалів на верстатах високої точності обробки. Для м'якої, безшумної роботи, в камеру спочатку подається мізерна доза палива. Вона тільки розігріває повітря камери. У заданий момент впорскується основна доза. Ці дії, за допомогою електроніки, дозволяють плавно нарощувати тиск, створюючи умови для повного згоряння паливно-повітряної суміші.
У прерогативу паливного фільтра входить можливість тонкого очищення палива. Але основна функція ґрунтується на відділенні води з палива. Тому фільтр потребує періодичного видаленні відстою води через зливний кран.
Попередити критичне охолодження з подальшим запарафініваніем палива допомагає система електричного підігріву, що сприяє швидкому запуску холодного двигуна.
Запуск, турбонаддув
Холодний запуск дизелю полегшує система попереднього розігріву, для чого в камері згоряння спеціально розміщені свічки з функцією напруження до 900 ° C. Інформація про ступінь нагріву повідомляється сигнальної лампою на приладовій панелі (закручена спіраль). У міру сталої роботи двигуна свічка автоматично гасне. У деяких автомобілях свічки вимикаються в момент подачі живлення на стартер.
Система турбонаддува орієнтована підвищувати потужність і стійкість на всіх режимах роботи ДВС. Тобто турбінний компресор подає під поршень надлишкову порцію повітря, збільшуючи тим самим потужність мотора. Але тривалий ресурс компресора потрібно підтримувати високу якість моторного масла.
Пристрій системи турбонаддува
система вприскування
Найбільш ефективною системою впорскування палива вважається Common Rail. Принцип роботи системи полягає в тому, що паливо накопичується в магістральної рампі, з якої надходить безпосередньо в форсунку. А це шлях до економії солярки, низькому шуму від робочого такту і вихлопних газів. За цикл роботи, пристрій виконує два етапи уприскування. Зовсім трішки палива на початку і основну порцію для отримання максимальної віддачі від згоряння.
Ці переваги призвели до використання цієї системи упорскування майже на кожному вантажному дизельному автомобілі і в більшості цивільних моделях.
Система насос-форсунка передбачає установку форсунок по одній на кожен циліндр. Пристрій відрізняється від Common Rail високим тиском уприскування. Відправною точкою вважається висока потужність транспорту до 20%, економічність, низька токсичність відпрацювання. В обох випадках, контрольні функції здійснюються системою управління двигуном через магнітні соленоїди.
Додаткова система, яка використовується в парі з дизельними ДВЗ, призначена для зниження показників токсичності вихлопних газів. Каталітичний нейтралізатор призначений спалювати залишки частинок газів в сажовими сітці. Але це вже з області регенерації відпрацювання, що повсюдно застосовується і на бензинових ДВС. Особливість лише в тому, що в парі з ДВС на дизельному паливі система особливо ефективна і дозволяє домогтися значних показників екологічності дизельних ДВС.