Mitsubishi: техническое обслуживание автомобилей — часть 92

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

1-1. ЧТО ТАКОЕ ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?

Принципиально, дизельный двигатель - такой же поршневой двигатель, как и бензино-
вый, где давление сгорания топливно-воздушной смеси заставляет поршень совер-
шать возвратно-поступательное движение.
Ниже перечислены основные различия в работе.
(1) В цилиндре дизельного двигателя сжимается только воздух до высокой темпера-

туры (300 - 500

°С) и высокого давления (2942 кПа {30 кг/см

2

}), а топливо впрыски-

вается в сжатый воздух, в котором самовоспламеняется и сгорает.

(2) Отсутствует дроссельная заслонка для регулирования количества воздуха на

впуске. Количество воздуха определяется частотой вращения коленвала и вели-
чиной давления турбонаддува, если на двигателе устанавливается турбонагнета-
тель.

(3) Мощность дизельного двигателя регулируется увеличением и уменьшением пода-

чи топлива.

3

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

1-2. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ В ДИЗЕЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕ

(1) Такт впуска

Во время такта впуска открыт впускной клапан. При перемещении поршня вниз, от
ВМТ, воздух из впускного коллектора входит в цилиндр через впускной клапан.

(2) Такт сжатия

Когда поршень снова начинает перемещаться вверх к ВМТ после завершения такта впуска и закры-
тия впускного клапана, воздух в цилиндре сжимается по мере движения поршня вверх.

(3) Впрыскивание топлива (самовоспламенение) - такт сгорания и расширения.

Когда поршень оказывается в конце такта сжатия, топливо впрыскивается в сжатый воздух при высо-
кой температуре при некотором угле опережения впрыскивания, после чего начинается такт сгора-
ния и расширения.
Ниже описано как изменяют свое состояние капли топлива, впрыскиваемого форсункой в камеру сго-
рания, в воздухе с высокими температурой и давлением.

1) Капли нагреваются и температура их поверхности увеличивается.

2) Начинается испарение с поверхности капель топлива.

3) После перемешивания паров топлива с воздухом, т.е. при образовании топливовоздушной

горючей смеси, начинается ее сгорание (самовоспламенение смеси не происходит в одной,
определенной точке, как в бензиновых двигателях).

4) Воспламенение вызывает мгновенное увеличение температуры и давления в камере сго-

рания, что ускоряет испарение и перемешивание остального топлива с воздухом и образо-
вание горючей смеси, в результате чего происходит быстрое сгорание смеси.

(4) Такт выпуска

Отработавшие газы, совершившие работу по перемещению поршня во время такта расширения, вы-
пускаются из цилиндра через выпускной клапан, который открывается при приближении поршня к
НМТ и остается открытым во время такта выпуска (при движении поршня вверх, к ВМТ).
Когда поршень достигает ВМТ, снова начинается такт впуска (1) и цикл повторяется.

Рис. 1-1

4

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

1-3. ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ДИЗЕЛЕМ И БЕНЗИНОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Бензиновый двигатель

Дизель

Степень сжатия 7-12

15-23

Среднее отношение воз-
дух/топливо

10-25 16-160

Топливовоздушная смесь

Однородная

Неоднородная

Зажигание

Искровое, свечой зажигания

Самовоспламенение от
сжатия

Характер сгора-
ния

Сгорание при распространении
пламени

Сгорание с предваритель-
ным смешением (взрыв-
ное) + диффузионное сго-
рание

Градиент повы-
шения давления
(жесткость рабо-
ты)

= 147 кПа {1,5 кг/см

2

}/град. п.к.в.

п.к.в. - поворот коленчатого вала

294-686 кПа {3-7
кг/см

2

}/град. п.к.в.

Сгорание

Максимальное
давление сгора-
ния

= 4903 кПа {50 кгс/см

2

} 5884-8826

кПа {60-90

кгс/см

2

} - без турбоком-

прессора;

9807-13729 кПа {100-140
кгс/см

2

} - с турбокомпрес-

сором

Эффективный КПД (максимальный) = 30%

= 38% (с непосредствен-
ным впрыском топлива);

= 33% (с камерами сгора-
ния разделенного типа)

Регулирование
нагрузки

Принцип

Изменение состава топливовоз-
душной смеси

Изменение количества
впрыскиваемого топлива

Метод

Изменение величины открытия
дроссельной заслонки

Регулирования топливопо-
дачи ТНВД

Частота вращения (максимальное
значение)

= 9000 мин

-1

= 5000 мин

-1

Литровая мощность

= 45 - 110 л.с./л (33-81 кВт/л) =

18-40

л.с./л (13,2 - 29,4

кВт/л)

Удельная масса

= 1,0 - 3,5 кг/л.с. (1,36-4,76 кВт/л)

= 3,0 - 5,0 кг/л.с. (4,1-6,8
кВт/л)

5

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

1-3. ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ДИЗЕЛЕМ И БЕНЗИНОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Схема конструкции

1-4. РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ДИЗЕЛЯ

(1) Какой двигатель имеет лучшую топливную экономичность - дизель или бензиновый двигатель?

Сравнение дизеля и бензинового двигателя по топливной экономичности

Наименование

Дизель

Достоинство
или недостаток

Бензиновый
двигатель

Степень сжатия 16-23

>>

7-10

Коэффициент избытка воздуха

Больше >>

Меньше

Полная на-
грузка

Меньше <

Больше

Скорость сгорания (при
постоянном объеме)

Частичная на-
грузка

Больше >

Меньше

Насосные потери при частичной нагрузке

Меньше >>

Больше

Потери на трение (особенно в области
высоких частот вращения)

Больше <<

Меньше

Потери при охлаждении

Больше >

Меньше

Плотность топлива 0,83

<

0,75

Заключение

Имеет больше досто-

инств; при низких часто-

тах вращения коленчато-

го вала

6