Dieselmotor

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 26. juni 2022; checks kræver 4 redigeringer .

Dieselmotor [1] (i daglig tale - diesel) er en frem- og tilbagegående forbrændingsmotor , der fungerer efter princippet om selvantændelse af forstøvet brændstof fra eksponering for luft, der opvarmes under kompression [2] . Det bruges hovedsageligt på skibe, diesellokomotiver, busser og lastbiler, traktorer og tanke, dieselkraftværker, og i slutningen af ​​det 20. århundrede blev det også udbredt på biler. Den første motor, der fungerede efter dette princip, blev bygget af Rudolf Diesel i 1893.

Udvalget af brændstoffer til dieselmotorer er meget bredt, herunder alle raffinaderifraktioner (fra petroleum til brændselsolie) og en række naturlige produkter (f.eks. raps- og solsikkeolier ), som også kan anvendes som bioadditiver [3] [4 ] . En dieselmotor kan køre på råolie med en vis succes.

Historie

I 1824 formulerede Sadi Carnot ideen om Carnot-cyklussen og hævdede, at i den mest økonomiske varmemotor er det nødvendigt at opvarme arbejdsvæsken til brændstoffets forbrændingstemperatur ved "volumenændring", det vil sige hurtig kompression . I 1890 foreslog Rudolf Diesel sin egen måde at omsætte dette princip i praksis. Han modtog patent på sin motor den 23. februar 1892 [5] (i USA i 1895 [6] ), i 1893 udgav han en pjece. Adskillige flere designmuligheder blev patenteret af ham senere [7] . Efter adskillige fejl blev den første praktiske prøve, kaldet en dieselmotor, bygget af Diesel i begyndelsen af ​​1897 , og den 28. januar samme år blev den testet med succes. Diesel engageret sig aktivt i salg af licenser til den nye motor. På trods af den høje effektivitet og lette betjening sammenlignet med en dampmaskine var den praktiske brug af en sådan motor begrænset: den var større og tungere end datidens dampmaskiner.

De første dieselmotorer kørte på vegetabilske olier eller lette petroleumsprodukter. Det er interessant, at han oprindeligt foreslog kulstøv som et ideelt brændstof - Tyskland, med store kulreserver, havde ikke olie. Forsøg har imidlertid vist, at det er umuligt at bruge kulstøv som brændstof til en forbrændingsmotor, primært på grund af de høje slibende egenskaber af både støvet selv og asken, der er et resultat af forbrændingen; der var også store problemer med tilførslen af ​​støv til cylindrene.

Ingeniør Ackroyd Stuarttidligere udtrykt lignende ideer og byggede en fungerende motor i 1886 (se semi- diesel ). Han foreslog en motor, hvor luft blev trukket ind i cylinderen, komprimeret og derefter tvunget (ved slutningen af ​​kompressionsslaget) ind i en beholder, hvori brændstof blev sprøjtet ind. For at starte motoren blev beholderen opvarmet af en lampe udefra, og efter start blev uafhængig drift opretholdt uden yderligere varmeforsyning. Ackroyd Stewart overvejede ikke fordelene ved høj kompression, han eksperimenterede bare med muligheden for at fjerne tændrør fra motoren, hvilket betyder, at han ikke var opmærksom på den største fordel, brændstoføkonomien.

Uafhængigt af diesel byggede ingeniør Gustav Trinkler i 1898 på Putilov-fabrikken i St. Petersborg verdens første "højtrykskompressorløse oliemotor", det vil sige en dieselmotor i sin moderne form med et forkammer , som blev kaldt " Trinkler motor". Når man sammenlignede motorer bygget af dieselmotoren og trinklermotoren, viste det russiske design, der dukkede halvandet år senere end det tyske og testet et år senere, sig at være meget mere avanceret og lovende. Brugen af ​​et hydraulisk system til pumpning og brændstofindsprøjtning gjorde det muligt at undvære en separat luftkompressor og gjorde det muligt at øge rotationshastigheden. "Trinkler-motorer" havde ikke en luftkompressor, og varmeforsyningen i dem var mere gradvis og udvidet over tid sammenlignet med dieselmotoren. Det russiske design viste sig at være enklere, mere pålideligt og mere lovende end det tyske [8] . Men under pres fra Nobels og andre licensindehavere af Diesel, blev arbejdet med motoren stoppet i 1902.

I 1898 erhvervede Emmanuel Nobel en licens til Rudolf Diesels forbrændingsmotor. Motoren var tilpasset til at køre på olie, ikke på petroleum. I 1899 lancerede Ludwig Nobels mekaniske fabrik i St. Petersborg masseproduktion af dieselmotorer. I 1900, på verdensudstillingen i Paris , modtog dieselmotoren Grand Prix, hvilket blev lettet af nyheden om, at Nobelfabrikken i Skt. Petersborg havde sat produktion af motorer, der kørte på råolie. Denne motor blev kaldt "russisk diesel" i Europa [9] . Den fremragende russiske ingeniør Arshaulov byggede og introducerede for første gang en højtryksbrændstofpumpe af originalt design - drevet af luft komprimeret i cylinderen, der arbejder med en ikke-kompressor dyse. [ti]

I øjeblikket bruges udtrykket "dieselmotor", "dieselmotor" eller simpelthen "diesel" til at betegne forbrændingsmotorer med kompressionstænding, da teorien om Rudolf Diesel blev grundlaget for skabelsen af ​​moderne motorer af denne type. I fremtiden, i omkring 20-30 år, blev sådanne motorer meget brugt i stationære mekanismer og kraftværker på marinefartøjer, men brændstofindsprøjtningssystemerne med luftkompressorer, der eksisterede på det tidspunkt, tillod ikke brugen af ​​dieselmotorer i høj -hastighedsenheder . _ Den lave rotationshastighed, den betydelige vægt af luftkompressoren , der var nødvendig for driften af ​​brændstofindsprøjtningssystemet, gjorde det umuligt at bruge de første dieselmotorer i køretøjer .

I 1920'erne forbedrede den tyske ingeniør Robert Bosch den indbyggede højtryksbrændstofpumpe , en enhed, der stadig er meget udbredt i dag. Han skabte også en vellykket modifikation af den kompressorløse dyse. Den højhastighedsdieselmotor, der efterspørges i denne form, er blevet mere og mere populær som en kraftenhed til hjælpe- og offentlig transport , men argumenterne til fordel for karburatormotorer (det traditionelle princip om drift, lethed og lave produktionsomkostninger) gjorde det muligt at i stor efterspørgsel efter installation på personbiler og små lastbiler: siden 50'erne  - 60'erne af det XX århundrede er dieselmotoren blevet installeret i store mængder i lastbiler og varevogne , og i 70'erne, efter en kraftig stigning i brændstofpriserne, verdens producenter af billige små personbiler er alvorligt opmærksomme på det.

I de følgende år er dieselmotorer til biler og lastbiler vokset i popularitet, ikke kun på grund af deres økonomi og holdbarhed, men også på grund af den lavere toksicitet af emissioner til atmosfæren . Alle førende europæiske bilproducenter har nu dieseldrevne modeller.

Dieselmotorer bruges også på jernbanen . Lokomotiver , der bruger en dieselmotor - diesellokomotiver  - er hovedtypen af ​​lokomotiver i ikke-elektrificerede områder, der supplerer elektriske lokomotiver på grund af autonomi. Der er også enkelte vogne , vogne og motorkøretøjer, som er meget udbredt på elektrificerede og ikke-elektrificerede strækninger til vedligeholdelse og reparation af spor og infrastruktur. Nogle gange omtales biler og små dieseltog som jernbanebusser .

I Rusland i 2007 havde næsten alle lastbiler og busser dieselmotorer og kun en lille del af lastbiler og mellemstore busser havde benzinmotorer [11] . I forhold til 2007 steg andelen af ​​dieselmotorer endnu mere .

Sådan virker det

Firetaktscyklus

I motorer med et common rail- brændstofsystem , på grund af evnen til at kontrollere åbningen af ​​dysen, uanset driften af ​​højtryksbrændstofpumpen, bliver det muligt at optimere processen med indsprøjtning og brændstofforbrænding på grund af multi-puls levere. Den nederste linje er denne [12] :

Således forbedrer multi-puls brændstofforsyning betydeligt næsten alle karakteristika ved en dieselmotor og gør det muligt at bringe dens specifikke effekt tættere på benzinmotorer, og i nærværelse af en højtryksturboladning , at overgå den [13] . Af denne grund, med udviklingen af ​​common rail-systemer, bliver dieselmotorer i personbiler mere og mere populære.

Derefter gentages cyklussen.

Afhængigt af udformningen af ​​forbrændingskammeret er der flere typer dieselmotorer:

To-takts cyklus

Ud over den ovenfor beskrevne firetaktscyklus er det muligt at bruge en totaktscyklus .

Kompressionsslagene og arbejdsslaget i en totaktscyklus ligner dem i en firetaktscyklus, men er noget forkortet, og gasudvekslingen i cylinderen udføres i en enkelt proces - udrensning , som optager sektoren mellem slutningen af ​​arbejdsslaget og starten af ​​kompressionen.

Under arbejdsslaget går stemplet ned, forbrændingsprodukter fjernes gennem de åbne udløbsvinduer (i cylindervæggen) eller gennem udstødningsventilerne, indløbsvinduerne åbner lidt senere, cylinderen blæses med frisk luft fra blæseren - udrensning udføres. Når stemplet hæver sig, lukkes alle vinduer. Fra det øjeblik indløbsvinduerne lukkes, begynder kompressionen. Inden stemplet når TDC, sprøjtes brændbart brændstof fra injektoren. Der sker en udvidelse - stemplet går ned og åbner alle vinduer igen mv.

Oprensning er det svage led i totaktscyklussen. Udrensningstiden i sammenligning med andre cyklusser er lille, og det er umuligt at øge den, ellers vil effektiviteten af ​​slaget falde på grund af dets afkortning. I en firetaktscyklus er halvdelen af ​​cyklussen tildelt de samme processer. Det er også umuligt helt at adskille udstødningen og friskluftladningen, så noget af luften går tabt, og går direkte ind i udstødningsrøret. Hvis ændringen af ​​cyklusser leveres af det samme stempel, er der et problem forbundet med symmetrien af ​​åbning og lukning af vinduer. For bedre gasudveksling er det mere fordelagtigt at have en forudgående åbning og lukning af udsugningsvinduerne. Så vil udstødningen, der starter tidligere, give et fald i trykket af de resterende gasser i cylinderen ved begyndelsen af ​​udrensningen. Med udstødningsvinduerne lukket tidligere og indtagsvinduerne stadig åbne, genoplades cylinderen med luft, og hvis blæseren giver overtryk, bliver det muligt at sætte tryk på.

Vinduer kan bruges både til udstødningsgasser og til friskluftindtag; sådan en udrensning kaldes slot eller vindue. Hvis udstødningsgasserne frigives gennem en ventil i topstykket, og vinduerne kun bruges til at lukke frisk luft ind, kaldes udrensningen ventilspalte (11D45, 14D40, YaAZ-204, -206).

Hver cylinder af PDP -motorer indeholder to modsatte bevægelige stempler; hvert stempel styrer sine egne vinduer - det ene indløb, det andet udløb (Fairbanks-Morse - Junkers - Koreyvo system ). Dieselmotorer af dette system af D100-familien blev brugt på diesellokomotiver TE3 , TE10 , tankmotorer 4TPD, 5TD (F) ( T-64 ), 6TD ( T-80UD ), 6TD-2 ( T-84 ), i luftfarten  - på Junkers bombefly ( Jumo 204 , Jumo 205 ).

I en totaktsmotor forekommer slag dobbelt så ofte som i en firetaktsmotor, men på grund af tilstedeværelsen af ​​en udrensning og en afkortning af slaget, er en totaktsmotor kraftigere end en firetaktsmotor på samme volumen, ikke to, men maksimalt 1,6-1,7 gange.

Tidligere blev to-takts dieselmotorer meget brugt i alle transportformer på grund af den høje effekttæthed ved lav hastighed, som var begrænset både af ufuldkommenhed af motormaterialer (for eksempel skulle dieselstempler være lavet af støbejern) , og ufuldkommenheden af ​​gearkasser (cylindriske gear med lave gearforhold), trækkraftgeneratorer (utilstrækkelig styrke af rotoren og upålidelig drift af samlebørstenhederne ved høje hastigheder). Men med forbedringen af ​​både selve motorerne og de enheder, der drives af dem, er det mere rentabelt at tvinge motorerne ved at øge hastigheden, hvilket er ret svært at opnå på totaktsmotorer. Derfor erstattede højhastigheds firetakts dieselmotorer i 1960'erne totaktsmotorer, først i vejtransport, derefter på diesellokomotiver og derefter på skibe med mellemtonnage og i stationære installationer. Og kun på store marinefartøjer med et direkte (gearløst) propeldrev, på grund af fordoblingen af ​​antallet af arbejdsslag ved samme hastighed, viser to-taktscyklussen sig at være særlig fordelagtig, når det er umuligt at øge hastigheden. Derudover er en totaktsmotor teknisk nemmere at bakke. Som følge heraf er der siden 1980'erne kun blevet produceret motorer med meget lav hastighed (50 - 200 o/min) med en effekt på 15.000 til 100.000 hk i totaktsversioner. Med.

På grund af det faktum, at det er vanskeligt at organisere udrensningen af ​​hvirvelkammeret (eller forkammeret) i en totaktscyklus, er totaktsmotorer kun bygget med udelte forbrændingskamre, normalt placeret i stemplet.

Designmuligheder

Stemplet er den mest varmebelastede del af forbrændingsmotorens krumtapaksel. For mellemstore og tunge totakts dieselmotorer er brugen af ​​kompositstempler typisk, som bruger et stålhoved og et duraluminiumskørt, som regel med tvungen oliekøling. Hovedformålet med denne komplikation er at reducere stemplets samlede masse, samtidig med at bundens højest mulige varmemodstand opretholdes og temperaturen i ringenes zone reduceres.

Tunge motorer med krydshoveder i designet skiller sig ud i en separat gruppe . I krydshovedmotorer er forbindelsesstangen fastgjort til krydshovedet - en skyder forbundet til stemplet med en stang (kagerulle). Krydshovedet arbejder langs sin guide - krydshovedet, uden at blive udsat for forhøjede temperaturer, eliminerer fuldstændigt virkningen af ​​sidekræfter på stemplet. Dette design er typisk for store langtakts marinemotorer, ofte dobbeltvirkende, stempelslaget i dem kan nå 3 meter; stempelstempler af sådanne dimensioner ville være overvægtige, stempler med et sådant friktionsområde ville reducere den mekaniske effektivitet betydeligt (For nylig, for at øge kraften af ​​crosshead-motorer, er det mere almindeligt at bruge boost frem for dobbeltvirkning, da stemplets termiske regime er mindre stressende. Stempelhulrum bruges dog stadig til at organisere udrensning).

Vendbare motorer

De fleste ICE'er er designet til kun at dreje i én retning; hvis du ønsker at få rotation i forskellige retninger ved udgangen, så brug bakgearet i gearkassen eller et separat bakgear. Den elektriske transmission giver dig også mulighed for at ændre omdrejningsretningen ved udgangen.

Men skibe med en fast-pitch-fast-pitch-motor, der er stift koblet, skal bruge reversible motorer for at kunne bakke. For at vende motoren er det nødvendigt at ændre faserne af ventilåbning og brændstofindsprøjtning. Typisk er reversible motorer udstyret med knastaksler med et dobbelt sæt knast - til frem og bak; når motoren er stoppet, løfter en speciel anordning ventilløfterne, hvorefter knastakslerne flyttes til slagpositionen i den ønskede retning. Der findes også designs med omvendt knastaksel - her, når krumtapakslens omdrejningsretning ændres, bevares knastakslens rotationsretning. To-taktsmotorer med konturrensning, hvor gasfordelingen udføres af et stempel, har ikke brug for specielle vendeanordninger (de kræver dog stadig justering af brændstofindsprøjtningstidspunktet).

Reversible motorer blev også brugt på tidlige mekanisk drevne diesellokomotiver .

Fordele og ulemper

Moderne dieselmotorer har sædvanligvis en effektivitet på op til 40-45 %, nogle store lavhastighedsmotorer - over 50 % (f.eks. bruger MAN B&W S80ME-C7 kun 155 g pr. kWh, hvilket når en virkningsgrad på 54,4 %) [14 ] . Dieselmotoren stiller på grund af arbejdsprocessens ejendommeligheder ikke strenge krav til brændstoffets flygtighed, hvilket tillader brugen af ​​tunge brændstoffer af lav kvalitet, såsom brændselsolie.

En dieselmotor kan ikke udvikle høje hastigheder - brændstoffet når ikke at brænde ud i cylindrene, det tager en igangsætningstid at antænde. Høj mekanisk belastning tvinger brugen af ​​mere massive og dyrere dele, hvilket gør motoren tungere. Dette reducerer motorens specifikke kraft, hvilket forårsagede den lille fordeling af dieselmotorer i luftfarten (kun nogle Junkers bombefly, såvel som sovjetiske Pe-8 og Er-2 tunge bombefly , udstyret med ACh-30 og M-40 flymotorer designet af A. D. Charomsky og T. M. Melkumov ). Ved maksimale driftsforhold brænder brændstoffet ikke ud, hvilket fører til emission af sodskyer , og brændstofforsyningen ved høje hastigheder skal reduceres (mekanisk eller elektronisk foderkorrektor).

Men ved lave hastigheder kan en dieselmotor fungere uden røg med en højere cyklisk brændstofforsyning. Derfor producerer den et højt drejningsmoment ved lave omdrejninger, hvilket gør bilen mere lydhør i bevægelse end den samme bil med en benzinmotor. Af denne grund, og især på grund af den højere effektivitet, er de fleste lastbiler i øjeblikket udstyret med dieselmotorer [15] . For eksempel i Rusland i 2007 var næsten alle lastbiler og busser udstyret med dieselmotorer (den endelige overgang af dette køretøjssegment fra benzinmotorer til dieselmotorer var planlagt til at være afsluttet i 2009), og det er også planlagt at skifte personbil til dieselmotorer [11] . Dette er også en fordel i marinemotorer , da højt drejningsmoment ved lave omdrejninger gør det nemmere at udnytte motorens kraft effektivt , og højere teoretisk effektivitet (se Carnot-cyklus ) resulterer i højere brændstofeffektivitet.

Sammenlignet med benzinmotorer har dieselmotorens udstødning typisk mindre kulilte (CO), men nu, med introduktionen af ​​katalysatorer på benzinmotorer, er denne fordel mindre udtalt. De vigtigste giftige gasser, der er til stede i udstødningen i mærkbare mængder, er kulbrinter (HC eller CH), oxider ( oxider) af nitrogen (NOx ) [16] og sod (eller derivater deraf) i form af sort røg. De største luftforurenende stoffer i Rusland er lastbil- og busmotorer , som ofte er gamle og uregulerede. Samtidig er en dieselmotor mere brændstofeffektiv sammenlignet med en benzinmotor (med 30-40%) [17] . Dette skyldes det faktum, at i en dieselmotor kan luftkompressionsforholdet øges til store værdier sammenlignet med kompressionsforholdet for den brændbare blanding i benzinmotorer. Som en konsekvens er temperaturen af ​​udstødningsgasserne i det første tilfælde 600-700°C, hvilket er væsentligt lavere end temperaturen af ​​udstødningsgasserne fra karburatormotorer 800-1100°C. Der går således mindre varme tabt med udstødningsgasserne i en dieselmotor. Brændstoføkonomien i l/100 km dieselmotorer forbedres yderligere af dieselbrændstofs højere tæthed end benzin og LPG .

Et andet vigtigt aspekt med hensyn til sikkerheden er, at dieselbrændstof er ikke-flygtigt (det vil sige, at det fordamper relativt dårligt og danner ikke store mængder brandfarlige dampe i et lukket motorrum) - derfor er dieselmotorer meget mindre tilbøjelige til at antænde, især da i de bruger ikke et gnisttændingssystem . Sammen med høj brændstofeffektivitet førte dette til deres udbredte anvendelse på tanke, da risikoen for en brand i motorrummet ved daglig ikke-kampoperation blev reduceret på grund af brændstoflækager, der ikke var ualmindelige. Sammenlignet med tanke med benzinmotor er sandsynligheden for, at en tank med dieselmotor går i brand, når den rammes under kampforhold, også lavere, selvom det slet ikke betyder fuldstændig modstand mod ild - desuden er detonationen af ​​en blanding af bl.a. dieselbrændstofdampe med luft i en gennemboret brændstoftank kan sammenlignes i sine konsekvenser med eksplosionen af ​​ammunition [18] , især i T-34-tankene, førte det til et brud på svejsninger og slog den øvre frontale del af pansret skrog [18] . På den anden side er dieselmotoren ringere end karburatoren i specifik effekt, og derfor kan det i nogle tilfælde (høj effekt med et lille motorrum) være mere fordelagtigt at bruge en karburatorkraftenhed (selvom dette er typisk for for let) kampenheder).

På grund af det højere kompressionsforhold kræver en dieselmotor mere krumtapaksel ved opstart end en karbureret motor med tilsvarende slagvolumen. Derfor, for at starte det, er det nødvendigt at bruge en starter med mere kraft. Samtidig gør forbruget af ren luft det muligt at starte med at tilføre trykluft til cylindrene, hvilket i nogle tilfælde giver væsentlige fordele i forhold til at starte med en elektrisk starter - systemet er ufølsomt over for et fald i den ydre temperatur, hvilket ikke kræves for materialer, især trykluftstartsystemet har ingen dele fra kobber, indeholder ikke stoffer, der er sundhedsfarlige for teknisk personale, det vil sige kaustiske alkalier og stærke syrer samt giftigt bly, cadmium, dyrt sølv; det er lettere end det elektriske startsystem.

Oplagte ulemper ved dieselmotorer er turbiditet og størkning (voksning) af sommerdieselbrændstof ved lave temperaturer. De er også ekstremt følsomme over for brændstofforurening med mekaniske partikler og vand, brændstofudstyr er dyrere og meget sværere at reparere, da både injektorer [19] og højtryksbrændstofpumper er præcisionsanordninger. Reparation af dieselmotorer er generelt meget dyrere end reparation af benzinmotorer af tilsvarende klasse. Dieselmotorers literydelse er også generelt ringere end benzinmotorers, selvom dieselmotorer har et jævnere og højere drejningsmoment i deres driftsområde. Dieselmotorers miljøpræstation var betydeligt ringere end benzinmotorer indtil for nylig. På klassiske dieselmotorer med mekanisk styret indsprøjtning er det kun muligt at installere oxidative udstødningsgas-omformere, der arbejder ved udstødningsgastemperaturer over 300 ° C, som kun oxiderer CO og CH til kuldioxid (CO 2 ) og vand, der er uskadelige for mennesker. Disse omformere plejede også at fejle på grund af forgiftning med svovlforbindelser (mængden af ​​svovlforbindelser i udstødningsgasser afhænger direkte af mængden af ​​svovl i dieselbrændstof) og aflejringen af ​​sodpartikler på katalysatoroverfladen. Situationen begyndte først at ændre sig i de senere år i forbindelse med indførelsen af ​​Common rail-systemet . I denne type udføres brændstofindsprøjtning af elektronisk styrede dyser . Tilførslen af ​​en elektrisk styreimpuls udføres af en elektronisk styreenhed, der modtager signaler fra et sæt sensorer. Sensorerne overvåger forskellige motorparametre, der påvirker varigheden og timingen af ​​brændstofpulsen. Så med hensyn til kompleksitet er en moderne - og miljøvenlig såvel som en benzin - dieselmotor på ingen måde ringere end sin benzin-modstykke, og i en række parametre (kompleksitet) overgår den den markant. Så hvis for eksempel brændstoftrykket i injektorerne i en konventionel mekanisk indsprøjtningsmotor er fra 100 til 400 bar (ca. svarende til "atmosfærer"), så er det i de seneste Common rail-systemer i området fra 1000 til 2500 bar , hvilket medfører betydelige problemer. . Også det katalytiske system af moderne transportdieselmotorer er meget mere kompliceret end benzinmotorer, da katalysatoren skal være i stand til at arbejde under forhold med ustabil udstødningsgassammensætning og i nogle tilfælde indførelsen af ​​det såkaldte partikelfilter ( DPF - partikelfilter ) er påkrævet. Partikelfilteret er en struktur, der ligner en konventionel katalysator, der er installeret mellem udstødningsmanifolden og katalysatoren i udstødningsstrømmen. Der udvikles en høj temperatur i partikelfilteret, hvorved sodpartikler kan oxideres af resterende ilt i udstødningsgasserne. En del af soden oxideres dog ikke altid og forbliver i partikelfilteret, så styreenhedsprogrammet skifter med jævne mellemrum motoren til partikelfilterrensningstilstand ved såkaldt post-injection, det vil sige indsprøjtning af ekstra brændstof i cylindrene ved afslutningen af ​​forbrændingsfasen for at hæve gassernes temperatur, og derfor rense filteret ved at brænde den ophobede sod af.

De facto-standarden i design af transportdieselmotorer er blevet tilstedeværelsen af ​​superladning, og i de senere år - en intercooler  - en enhed, der afkøler luften efter at være blevet komprimeret af en turbine - for at opnå en stor luftmasse (ilt ) i forbrændingskammeret efter afkøling ved samme tryk efter turbinen. En turbolader (mindre almindeligt, en drev-superlader) giver dig mulighed for at øge de specifikke kraftkarakteristika for massedieselmotorer, da det giver dig mulighed for at passere mere luft gennem cylindrene under arbejdscyklussen.

Grundlæggende ligner designet på en dieselmotor det for en benzinmotor. Men på grund af højere cylindertryk under kompressions- og ekspansionscyklusser skal lignende dele være stærkere end dem i karburerede motorer og derfor tungere. Slibningen på overfladen af ​​cylinderspejlet er mere ru, og hårdheden af ​​cylinderspejlene er højere. Stempelhoveder er specielt designet til egenskaberne ved forbrændingsprocesser og er designet til et øget kompressionsforhold. Ved direkte (direkte) indsprøjtning indeholder stempelhovederne normalt et forbrændingskammer. Mellemstore og tunge motorer har som regel stempler med tvungen oliekøling (D100, K6S310DR). Moderne motorer bruger i stigende grad Common rail -kraftsystemet , som gør det muligt at reducere brændstofforbrug og emissioner af skadelige stoffer samt reducere belastningen på dele på grund af den fleksible styring af indsprøjtningsprocessen i alle motordriftstilstande.

Ansøgninger

Dieselmotorer bruges til at drive stationære kraftværker - dieselgeneratorkraftværker , på jernbane ( diesellokomotiver , diesellokomotiver , dieseltog , jernbanevogne ) og sporløse ( biler , busser , lastbiler) køretøjer, selvkørende maskiner og mekanismer ( traktorer , mejetærskere ) , asfaltvalser , skrabere osv.), samt i skibsbygning som hoved- og hjælpemotorer.

Rekordholdere

Den hurtigste dieselbil

Den 23. august 2006, på den tørre sø Bonneville (Bonneville), satte JCB Dieselmax -prototypen under kontrol af piloten Andy Green en ny verdensrekord for dieselbiler - 563.418 km/t . Den tidligere rekord blev sat i 1973 og lød på 379,4 km/t.

Største/mest kraftfulde dieselmotor

Marine, 14 cylinder - Wärtsilä-Sulzer RTA96-C , skabt af det finske firma Wärtsilä i 2002, til installation på store søcontainerskibe og tankskibe, er den største dieselmotor i verden. Det er også en forbrændingsmotor med den højeste effektivitet: mere end 50 % i kontinuerlig tilstand. [20] .

Serie dieselmotor med det største antal cylindre

Motorer i M-504-familien  er kompakte højhastigheds 56-cylindrede radiale dieselgear til højhastighedsfartøjer. Serieproduceret på Zvezda-fabrikken i St. Petersborg.

Samtidig har motorenheden med bakgearet en længde på kun 4,5 m, og dens højde er kun 1,6 m.

Det er bemærkelsesværdigt, at der i denne familie er en dobbeltenhed M-507, som kan betragtes som en 112-cylindret motor.


Se også

Noter

  1. ↑ GOST 10150-2014. Stempel forbrændingsmotorer. Generelle specifikationer
  2. ↑ Store sovjetiske encyklopædi. - M . : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
  3. ↑ Markov Vladimir Anatolyevich, Gusakov Sergey Valentinovich, Devyanin Sergey Nikolaevich. Multikomponent blandede biobrændstoffer til dieselmotorer  // Bulletin fra Peoples' Friendship University of Russia. Serie: Ingeniørforskning. - 2012. - Udgave. 1 . — ISSN 2312-8143 . Arkiveret fra originalen den 5. december 2019.
  4. ↑ Optimering af sammensætningen af ​​blandede biobrændstoffer med tilsætningsstoffer til vegetabilsk olie . cyberleninka.ru . Hentet 8. december 2020. Arkiveret fra originalen 1. juni 2022.
  5. ↑ http://www.oldengine.org/members/diesel/Patents/Patents.htm Arkiveret 17. marts 2018 på Wayback Machine Patents
  6. ↑ Diesels patent fra 1895
  7. ↑ Diesels patent fra 1898
  8. ↑ B.G. Timoshevsky, doktor i ingeniørvidenskab. Videnskaber, V.S. Nalivaiko, Ph.D. tech. Videnskaber. R. DIESEL, E. NOBEL, G. TRINKLER - DERES ROLLE I UDVIKLING AF DIESELMOTORER  // FORBÆNDINGSMOTORER : All-Ukrainian Scientific and Technical Journal. - 2011. - Januar. - S. 92-95 . Arkiveret fra originalen den 21. januar 2022.
  9. ↑ Ludwig Nobel-fabrikken - russisk dieselfabrik . Hentet 8. april 2011. Arkiveret fra originalen 29. oktober 2012.
  10. ↑ V. T. Tsvetkov, "Forbrændingsmotorer", MASHGIZ, 1954
  11. ↑ 1 2 Yulia Fedorinova. Dieselisering af det russiske bilmarked. Fem år for dieselisering. Russerne vil helt sikkert sætte pris på fordelene ved personbiler med dieselmotorer  // Vedomosti . - 2007. - 26. marts ( nr. 52 (1826) ). Arkiveret fra originalen den 13. november 2013.
  12. ↑ Common Rail brændstofsystem: beskrivelse og funktionsprincip . techautoport.ru . Hentet 23. august 2021. Arkiveret fra originalen 23. august 2021.
  13. ↑ COMMON RAIL funktionsprincip informationsbeskrivelse dieselbrændstof med direkte indsprøjtning . www.common-rail.ru _ Hentet 23. august 2021. Arkiveret fra originalen 23. august 2021.
  14. ↑ MAN B&W S80ME-C7 lavhastighedsdiesel . Dato for adgang: 12. oktober 2013. Arkiveret fra originalen 14. oktober 2013.
  15. ↑ Fordele og ulemper ved dieselforbrændingsmotorer . Hentet 4. maj 2020. Arkiveret fra originalen 10. november 2017.
  16. ↑ Hvad truer bilindustrien med en række brændstofskandaler: World Business: Business: Lenta.ru . Hentet 3. juni 2016. Arkiveret fra originalen 3. juni 2016.
  17. ↑ E. V. Boyko. Kemi af olie og brændstoffer: lærebog. - Ulyanovsk: UlGTU, 2007.
  18. ↑ 1 2 Projekttekniker . Dato for adgang: 5. juli 2013. Arkiveret fra originalen 21. april 2013.
  19. ↑ firma "Auto som to gange to". Injektorer brugt i dieselmotorer . Hentet 11. januar 2022. Arkiveret fra originalen 11. januar 2022.
  20. ↑ Den største forbrændingsmotor i verden Arkiveret 28. december 2010 på Wayback Machine

Kilder

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
 Motorer
Forbrændingsmotorer (undtagen turbine )
gensidigt
Antal cyklusser

Cylinder arrangement
Stempeltyper

Optændingsmetode _
Rotary
Kombineret
se også evighedsmaskine Gearmotor gummi motor