Преимущества и недостатки дизельных двигателей: стоит ли выбирать дизель?

Дизельные двигатели широко применяются в грузовых автомобилях благодаря их высокой эффективности и долговечности. Эти моторы обеспечивают отличную производительность и экономичность по сравнению с бензиновыми аналогами. Они идеально подходят для грузовых транспортных средств, эксплуатирующихся в сложных условиях.

Дизельный двигатель представляет собой отдельный тип ДВС, работающий на основе принципа самовоспламенения топлива. В отличие от бензинового двигателя, он обладает следующими особенностями:

• Принцип самовоспламенения: В дизельном двигателе топливная смесь самовоспламеняется. В цилиндры под высоким давлением подается воздух, после чего происходит впрыск топлива. Под воздействием высокого давления топливо моментально воспламеняется, обеспечивая движение поршня в противоположном направлении.
• Топливо: Дизельный двигатель работает на дизельном топливе, которое имеет большую плотность по сравнению с бензином. Кроме того, дизельное топливо выделяет больше энергии на литр, чем бензиновые аналоги.
• Система впрыска: Для подачи дизельного топлива в цилиндр под высоким давлением требуется специальная система впрыска. Эта система также контролирует процесс сгорания топлива, обеспечивая повышение крутящего момента двигателя.

Дизельные двигатели отличаются высокой тепловой эффективностью, что позволяет более эффективно преобразовывать энергию сгорания топлива в механическую работу.

Современные дизельные топливные системы состоят из следующих компонентов:

• Форсунки
• Насос
• Фильтры для дизельного топлива

Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления является основным элементом топливной системы дизеля, ответственным за подачу топлива в цилиндры двигателя с высоким давлением, необходимым для самовоспламенения и эффективного сгорания. Хотя устройство ТНВД может различаться в зависимости от модели двигателя, его основные компоненты и принцип работы остаются аналогичными.

ТНВД состоит из:

• Насоса, обеспечивающего подачу топлива из бака к форсункам цилиндров.
• Регулятора давления, контролирующего давление топлива.
• Подводящего насоса, который подкачивает топливо из бака к основному насосу, что особенно важно при низком уровне топлива и длинных топливных магистралях.
• Распределителя, определяющего момент и порядок впрыска топлива в каждый цилиндр.
• Элементов управления, обеспечивающих контроль работы всех компонентов системы.

Форсунки

Форсунки выполняют ключевую функцию впрыска и распыления топлива в цилиндры двигателя в нужный момент. Их конструкция имеет несколько важных элементов:

• Корпус — стальной кожух, рассчитанный на высокое давление и температуру, внутри которого размещены остальные компоненты.
• Игла — подвижный элемент, контролирующий открытие и закрытие сопла.
• Сопло — обеспечивает подачу и распыление топлива.
• Гидропривод и электромагнит — контролируют движение иглы для точного впрыска топлива.
• Датчики — фиксируют рабочие параметры системы и передают данные в управляющую систему двигателя для оптимизации процессов.

Топливная система дизеля состоит из сложных и взаимосвязанных компонентов, работающие совместно для обеспечения эффективного и экономичного сгорания топлива.

Топливный фильтр

Топливный фильтр дизельного двигателя выполняет функцию очистки дизтоплива от различных загрязнений перед его поступлением в насос и форсунки. Конструкция топливного фильтра:

• Корпус: Изготовлен из пластика или стали, внутри которого расположены фильтрующие элементы и отверстия для ввода и вывода топлива.
• Фильтрующий элемент: Находится внутри корпуса и отвечает за очистку дизтоплива от загрязнений.
• Дренажный клапан: Предназначен для удаления конденсата и влаги, накопившихся в фильтре.
• Уплотнительные кольца: Обеспечивают герметичность системы и предотвращают утечку топлива.

Турбонаддув

Турбонаддув представляет собой устройство, увеличивающее впускное давление воздуха в цилиндрах дизельного двигателя. Это позволяет повысить крутящий момент и мощность двигателя без увеличения расхода топлива и рабочего объема мотора. Турбонаддув состоит из двух основных частей:

• Турбинная часть: Работает за счет энергии отработанных газов двигателя, передавая эту энергию компрессору.
• Компрессорная часть: Сжимает воздух впускной системы и направляет его в цилиндры двигателя.

Common Rail

Система Common Rail используется в современных дизельных двигателях, обеспечивая высокую эффективность и точность впрыска топлива. Основные элементы системы:

• Высокое давление подачи: Обеспечивается топливом, поступающим через общую магистраль к инжекторам.
• Инжекторы: Распылители топлива, которые точно дозируют впрыск дизтоплива в цилиндры двигателя под высоким давлением.

Эти компоненты работают вместе, чтобы оптимизировать сгорание топлива, улучшить производительность двигателя и уменьшить выбросы вредных веществ.

Запуск дизельного двигателя

Функционирование дизельного двигателя происходит по следующему алгоритму:

• Сжатие: При повороте ключа зажигания в положение «старт» электросигнал подается стартеру, который приводит в движение коленвал. Вращение коленчатого вала создает необходимое сжатие воздушно-топливной смеси в цилиндре.
• Впрыск: Достигая верхней мертвой точки, топливо впрыскивается в цилиндр через форсунки.
• Зажигание: Дизельное топливо самовоспламеняется под высоким давлением и температурой, что приводит к моментальному сгоранию топлива и началу работы двигателя.
• Сгорание: После самозажигания топлива происходит формирование силы, обеспечивающей движение поршня и вращение коленчатого вала, который передает механическую энергию системам автомобиля, обеспечивая его движение.
• Саморегуляция: Электронный блок управления (ЭБУ) контролирует параметры работы двигателя, задавая характеристики зажигания, подачи топлива и скорость холостого хода для стабильной работы мотора.

Обслуживание дизельного двигателя состоит из следующих процедур:

• Замена топливных фильтров: Необходимо для предотвращения загрязнения топлива и обеспечения чистоты топливной системы.
• Предварительный нагрев топлива: Обеспечивает легкий запуск двигателя в условиях низких температур.
• Мониторинг системы охлаждения: Проверка насосов, радиатора, емкости и магистралей с охлаждающей жидкостью.
• Своевременная замена масла: Критически важно для двигателей, работающих в условиях высоких температур и давления.
• Контроль турбонаддува: Регулярная очистка турбины для поддержания ее эффективности.
• Промывка форсунок: Необходимо для удаления накопившихся отложений.
• Замена воздушных фильтров: Обеспечивает чистоту воздуха, поступающего в двигатель.

Преимущества дизельных двигателей:

Экономичность: Высокая топливная эффективность позволяет снизить расход топлива.

Надежность и долговечность: Конструкция дизельного двигателя рассчитана на длительную эксплуатацию.

Внушительный крутящий момент: Идеально подходит для грузовых автомобилей, обеспечивая их высокую производительность.

Недостатки дизельных двигателей:

Высокая стоимость: Дизельные двигатели и их обслуживание требуют больших финансовых затрат.

Ограниченный диапазон оборотов: Дизельные двигатели работают в узком диапазоне оборотов.

Высокий уровень шума и выбросов: Дизельные двигатели обычно более шумные и производят больше вредных выбросов по сравнению с бензиновыми аналогами.