Розсилка. Дизельні двигуни: пристрій і експлуатація в зимовий період

Головна

> Архів статей нашої розсилки >
Випуск №11. Стаття №1.

- КАМАЗ-740.10 / 740.10 (німецька п.гр.) / 740.10 ГЯ
- КАМАЗ-740.10.03.10 (турбо)
- КАМАЗ-740.11-240 Євро-1 (турбо) /740.11-260 Євро-1 (турбо)
- ЗІЛ-6454 (дизель 9,5 л) / 645 (дизель 8,7 л)
- ЯМЗ-236 (МАЗ, ЗІЛ, Урал) / 238 (МАЗ, КРАЗ, Урал)
- ЯМЗ-236НЕ (турбо) / 238 супер / 240 (К-701)
- ЯМЗ-7511
- А-41/01
- СМД-14/17/18/22/62
- Д-120/65/108/160/144/180/240/243/245/260/440

Власна ремонтна база Власна ремонтна база. Стендові випробування. Гарантійні зобов'язання.

Ціни на ремонт >> Ціни на ремонт >>


Прихід зими передбачає чималий клопіт для тих, хто так чи інакше пов'язаний з ремонтом самохідної техніки: одні машини встають на зимову консервацію, інші готуються до активної роботи, треті переобладнуються. Так, і та техніка, яка працює завжди в одній якості, повинна пройти підготовку до зими. І оскільки серце самохідної машини - це найчастіше дизель, про них і піде мова.

Головне достоїнство дизельних двигунів - це низькі витрати на паливо, оскільки мотори цього типу мають малі питомі (в г / (кВтКч)) витрати палива на основних експлуатаційних режимах, та й саме пальне в багатьох країнах, в тому числі і в Росії, помітно дешевше бензину.

До числа недоліків дизеля в порівнянні з бензиновими двигунами відносяться: порівняно низькі показники потужності, дорожча в виготовленні і обслуговуванні паливна апаратура, гірші пускові якості, підвищений викид деяких токсичних компонентів з відпрацьованими газами, підвищений рівень шуму.
Причому рівень шуму часом настільки високий, що для виконання сучасних жорстких законодавчих норм доводиться "капсульованих" дизельний двигун, поміщаючи його під капотом в камеру з шумопоглинального матеріалу.

Економічні та екологічні показники автомобільного та тракторного дизельного двигуна в першу чергу залежать від особливостей робочого процесу і, зокрема, від типу камери згоряння, системи впорскування палива.

Камери згоряння дизельного двигуна діляться на розділені (вихорокамерних і форкамерно), полуразделенние і нерозділені.
Дизельні двигуни з нерозділеного камерою іноді називають двигунами з безпосереднім уприскуванням.


Розділена вихорокамерних камера згоряння дизельного двигуна

Розділена форкамерно камера згоряння дизельного двигуна

Полуразделенная камера згоряння дизельного двигуна

Нерозділене камера згоряння дизельного двигуна

Дізелние двигуни з розділеною камерою згоряння зазвичай встановлюються на вантажівки малої вантажопідйомності і легкові автомобілі. Це визначається необхідністю зниження рівня шуму і меншою жорсткістю (ступенем наростання тиску в процесі згоряння в циліндрі на 10 повороту колінчастого вала) роботи. При підході поршня до ВМТ повітря з основного обсягу камери згоряння витісняється в додатковий, створюючи в ньому інтенсивну турбулізації заряду, що сприяє кращому перемішуванню крапель палива з повітрям. Недоліком дизельних двигунів з розділеною камерою згоряння є: деяке збільшення витрати палива внаслідок підвищення втрат в охолоджуючу середу через збільшену поверхні камери згоряння, великих втрат на перетікання повітряного заряду в додаткову камеру і палаючої суміші назад в циліндр. Крім того, погіршуються пускові якості.

Дизельні двигуни з нерозділеного камерою згоряння мають низькі витрати палива і легше запускаються. Недоліком їх є підвищена жорсткість роботи і відповідно - високий рівень шуму.
Для повного згоряння палива виробник вибирає оптимальне співвідношення між кількістю соплових отворів у форсунки і інтенсивністю вихрового руху заряду в циліндрі - так, щоб струмені палива повністю охопили весь повітряний заряд. Чим менше соплових отворів, тим більше інтенсивним повинно бути обертальний рух заряду. У чотиритактних дизельних двигунів обертальний рух повітря під час ходу впускання забезпечується тангенціальним розташуванням впускного каналу, наявністю ширми у клапана, гвинтовим (улиткообразно) каналом перед впускним клапаном.

У процесі стиснення при підході поршня до ВМТ повітря перетікає з надпоршневого простору в камеру згоряння в поршні, збільшуючи інтенсивність обертального руху свіжого заряду. Тому при ремонті дизельних двигунів необхідно стежити, щоб зазор між днищем поршня і головкою циліндрів відповідав заданою інструкцією величиною.

При більшому зазорі інтенсивність турбулізації заряду буде недостатня, при меншому на великих навантаженнях може з'явитися стукіт поршня від його ударів по голівці. Під час складання дизельного двигуна цей зазор перевіряється установкою свинцевих пластинок на днище поршня і прокруткою колінчастого вала після затяжки болтів кріплення головки.

У більшості випадків використовується об'ємний спосіб сумішоутворення при центральному розташуванні форсунки щодо камери згоряння в днище поршня. Однак існують дизельні двигуни з плівковим (пристінним) або об'ємно-плівковим сумішоутворенням. При цьому форсунка зміщується до одного краю камери згоряння, і одна або дві струменя подаються на стінку виїмки в поршні.

Такий спосіб сумішоутворення застосовується в багатопаливних дизельних двигунах, і особливо важливий для військової техніки, оскільки дозволяє при необхідності експлуатувати дизель на нізкоцетановом паливі, включаючи бензин. Однак в цьому випадку для отримання температури, необхідної для займання заряду, доводиться підвищувати ступінь стиснення до 26.

Пуск дизельного двигуна:

У дизельних двигунів з розділеною камерою згоряння (вихорокамерних або форкамерно) пускові якості значно гірше, ніж у дизельних двигунів з нерозділеного камерою.
Для полегшення пуску дизельні двигуни з розділеною камерою оснащуються електричними свічками розжарювання, що встановлюються в форкамеру або вихревую камеру. Рідше свічки встановлюються в дизельних двигунів з безпосереднім уприскуванням.

Способи створення вихрового руху заряду під час впускання:

Тангенціальне розташування каналу

Установка на клапані ширми

гвинтовий канал

Свічки бувають відкритого і закритого типу зі спіраллю розжарювання або нагрівальним елементом. Вони випускаються тими ж фірмами, що і свічки запалювання ( "Чемпіон", "Бош", "Беру" і ін.). Кожух свічки розташовується в камері згоряння дизельного двигуна так, щоб конус розпорошеного палива потрапляв тільки на його розпечений наконечник.

При температурах до -25 ° С надійний пуск дизельного двигуна забезпечується підігрівом повітря у впускному трубопроводі. Для цього в дизельному двигуні, в спеціальних бобишках, встановлюють свічки підігріву (наприклад СН-150). Час нагріву до 900 ... 1000 ° С становить близько однієї хвилини. Сила струму під час підігріву доходить до 45 А, і при погано зарядженому акумуляторі частота обертання колінчастого вала стартером може виявитися нижче пускових оборотів.

Тому більш ефективним способом прогріву повітря у впускному трубопроводі є застосування електрофакельним підігрівача.
Підігрів здійснюється факелом палаючого палива. Воно подається ручним топливоподкачивающим насосом під тиском 0,02 ... 0,04 МПа через жиклер на нагрівальний елемент, а потім на об'ємну сітку.
Факельна свіча нагрівається до 1000 ° С за 1 ... 1,5 хв до пуску, забезпечуючи надійне випаровування палива.
Застосування електрофакельним нагрівача дозволяє знизити температуру надійного пуску на 25 - 30 градусів. Підбір свічок або підігрівачів проводиться, як правило, по каталогам фірм-виробників.

Найпростішим і найдоступнішим в експлуатації способом полегшення пуску як дизельних, так і бензинових двигунів є впорскування у впускний систему двигуна легкозаймистих рідин. Для цього можуть використовуватися вбудовані в систему впуску розпилювачі, або спеціальні аерозольні балончики. З вітчизняних препаратів такого роду назвемо "Холод-40", "авторідин для пуску двигуна", є і інші.

При дуже низьких температурах найбільший ефект дає застосування працюють на дизельному паливі передпускових підігрівачів для розігріву охолоджувальної рідини (ПЗ).
Воно не тільки забезпечує швидкий пуск, але і зменшує знос двигуна, знижує експлуатаційний витрата палива. Існують рідинні, повітряні і комбіновані підігрівачі.
Нагрівання охолоджуючої рідини і дизельного палива дозволяє забезпечити прогрів і пуск дизельного двигуна за 30 хвилин при температурі до мінус 60 градусів.

Розігрів системи мастила зазвичай здійснюється подачею гарячого повітря напроти картеру, а іноді і всередину нього. Існують повітряні підігрівачі-опалювачі, які використовуються для прогріву не тільки двигуна, а й кабіни водія.
Для вітчизняних двигунів застосовуються повітряні підігрівачі ПЖД-30 тепловою потужністю 30 кВт, ПЖД-600 (69,6 кВт), рідинний підігрівач ПЖД-400 (43,5 кВт).
Крім них дизельні двигуни можуть забезпечуватися опалювальними пристроями фірми "Еберспехер" (Німеччина): рідинними "Гідронік" моделей B4W, B5W, D4W, D5W для легкових автомобілів і мікроавтобусів, D9W, D24W, D30W, D35W для вантажівок, автобусів, фургонів, судів.
Цією ж фірмою випускаються повітряні опалювачі B1LC, D1LC, D3LC, D5LC, D8LC, D12LC. Опалювачі можуть використовуватися при непрацюючому двигуні, що знижує загальні витрати на паливо і загазованість повітря. Обігрівачі можуть включатися без водія, спеціальним пристроєм, запрограмованим на 7 діб, або радіопульта, чинним на відстані до 1 кілометра. Цією ж фірмою випускаються підігрівачі для паливопроводів "Термолайн".
Широке поширення отримали підігрівачі типу "Вебасто". Гаряча рідина обігріває блок і головку циліндрів, відпрацьовані гази - картер двигуна.

У період, коли токсичність відпрацьованих газів оцінювалася по викиду СО та СН (вуглеводнів), в широкій пресі зазначалося, що дизелі мають з усіх ДВС найбільш низьку токсичність. Однак надалі, коли товарні бензини стали випускатися без етилової рідини, а дизельні двигуни почали оснащуватися трикомпонентними каталітичними нейтралізаторами, що знижують вміст СО, СН, NОх на 90-95%, про низьку токсичність дизельних двигунів в порівнянні з бензиновими двигунами стали скромно замовчувати.

Підвищена токсичність дизелів визначається наступними факторами:

Перший з них - низька ефективність каталітичних нейтралізаторів. Це пов'язано з тим, що ступінь стиснення, а отже, і ступінь розширення дизелів значно вище, ніж у бензинових двигунів. Тому температура відпрацьованих газів недостатня для ефективної роботи нейтралізаторів. У зв'язку з цим не вдається домогтися зниження викиду оксидів азоту, які в кілька десятків разів більш токсичні, ніж СО.
Другий фактор - підвищений викид на деяких режимах, особливо під час прогріву, продуктів неповного згоряння з характерним неприємним запахом (акролеїну, альдегідів і ін.), Багато з яких є канцерогенами. Третій - частинки сажі є носіями канцерогенів. Потрапляючи в дихальні шляхи, вони викликають ракові пухлини. Через те, що ні в одній з країн досі немає швидкодіючих газоаналізаторів, немає і спроможності нормувати їх викид. Тому законодавці використовують непрямі показники - обмеження викиду вуглеводнів і твердих частинок.

Контроль викидів з відпрацьованими газами дизельних двигунів автомобілів з повною масою до 3,5 т проводиться на роликовому стенді на режимах їздового циклу, що включає розгони, рух з постійними швидкостями на різних передачах, гальмування двигуном, роботу на холостому ходу. Двигуни важких вантажівок (понад 3,5 т) перевіряються при роботі на моторному стенді по 13-режимному циклу, починаючи від холостого ходу і закінчуючи повними навантаженнями. Змиритися викид трьох компонентів: СО, СН і NОx. За європейськими правилами перевіряється ще й викид твердих часток.
В умовах експлуатації проводиться перевірка димності відпрацьованих газів на попередньо прогрітому дизельному двигуні на режимах збільшення частоти обертання колінчастого вала від мінімальної до максимальної шляхом натискання на педаль управління рейкою до упору. Даний цикл повторюється 10 разів. Рівень димності оцінюється за максимальними показниками приладу під час чотирьох останніх режимів розгону. Димність не повинна перевищувати 40%. Потім проводиться вимір димності на режимі максимальної частоти обертання при натисканні на привід рейки насоса до упору. При цьому допустимий рівень димності - 15%.

Для визначення димності існує велика кількість приладів, що випускаються в різних країнах.
Димність визначається методом просвічування проби газів або за ступенем відображення від фільтра, через який проводився просос відпрацьованих газів.
З газоаналитических приладів вітчизняного виробництва назвемо, зокрема, "АВТОТЕСТ СО-СН" ;, що забезпечує вимір в діапазонах: по СО 0 - 10%, по СН 0 - 5000 частин на млн, по димності 0 - 99,9%, а також "АВТОТЕСТ СО-СН-МП", що виробляє виміри в тих же діапазонах, а також дозволяє вимірювати концентрацію кисню в діапазоні 0 - 25%. Обидва пристрої мають електроживлення - 12 або 220 вольт.
Димоміри КИД-2 для експрес-контролю дизелів харчуються від батареї напругою 9 вольт.
Ще один вітчизняний димомір - ИДП-2. Він працює в діапазоні температур від -20 до + 40 ° С.
Фірма "Бріск" (Чехія) випускає димомір JT 480 А. Прилад живиться від мережі 220 вольт, має діапазон робочих температур -5 ... + 40 ° С.

Основні причини підвищеної токсичності і підвищеної витрати палива дизельних двигунів наступні:

- низька якість палива,
- порушення роботи системи подачі палива (занадто низький коефіцієнт надлишку повітря, нерівномірна подача палива по циліндрах, зміщення фаз упорскування, межціклових нерівномірність подачі палива),
- підвищена витрата масла на чад через зношування деталей циліндропоршневої групи,
- в двигунах з турбонаддувом - занадто низький тиск наддуву.

Одна з головних характеристик дизельного палива - це його цетанове число, що показує здатність до самозаймання.

Воно визначається на одноциліндровою установці порівнянням з сумішшю еталонного палива, що підбирається так, щоб період затримки займання був таким же, як і у випробуваного пального. Величина цетанового числа повинна бути не менше 45. Вона залежить від хімічного складу палива і наявності в ньому спеціальних присадок. Збільшення цетанового числа досягається підвищенням вмісту в паливі парафінових вуглеводнів. При цьому поліпшуються пускові якості, однак при цетанове число 50 ... 55 погіршується повнота згоряння.
Читайте далі:
докладніше >>


За матеріалами журналу "Основні засоби"
"Дизельні двигуни", А. Дмитрієвський, №11 / 1998.

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008