Впорскування дизельного палива

Незважаючи на складності, пов'язані з фізичними властивостями дизельного палива, двигуни, винайдені Рудольфом Дизелем, стрімко завойовують ринок легкових автомобілів. Причина цього явища в більш високому ККД в порівнянні з бензиновими моторами, і революційний розвиток систем уприскування в останні роки.

Історія створення системи вприскування дизельного палива

У 1893 році німець Рудольф Дизель першим описав і запатентував принцип роботи двигуна з запалюванням від стиснення і супутнього йому розігріву. За задумом винахідника паливом для нього повинна була стати вугільний пил. Однак від цієї ідеї довелося відмовитися - частки вугілля, що володіють абразивними властивостями, швидко зношували деталі двигуна. Після численних удосконалень в 1897 році Дизелю все ж вдалося побудувати працездатний двигун, в якому в якості палива використовувався гас.

Тим не менш, система уприскування вимагала налагодження - двигун виявився дуже примхливим і ненадійним.

Одним із «щасливчиків», які стали володарем заповітної ліцензії, став російський підприємець Еммануїл Нобель. Недоліки нового мотора йому довелося усувати своїми силами. В першу чергу, Нобеля не влаштовувало, що мотор працював на дорогому по тим часам гасі. Винахідник дав своїм інженерам завдання пристосувати двигун для використання очищеної нафти. Але дизель так і не вдалося пристосувати до особливостей цього палива: деталі перегрівалися, а потужність була вкрай мала.

Біоетанол або біодизель практично не відрізнити від нафтового дизельного палива за кольором і властивостями. Основна сировина для виробництва біоетанолу - соя, однак робити його можна і з картоплі

Після кількох практичних дослідів з'ясувалося, що дизельний мотор відмінно працює на дешевому соляровому олії - продукт прямої перегонки нафти.

У той час дизельні двигуни оснащені системою подачі палива на основі повітряного компресора. Інженери Нобеля модернізували її, але вона була далека від ідеалу.

Дійсно вдала і ефективна система вприскування дизельного палива з'явилася лише в 20-х роках минулого століття. Її винайшов Роберт Бош, який сконструював паливний насос високого тиску. Дизельний двигун став більш пріємістим, зросла потужність і економічність покращилася. Завдяки цьому винаходу дизельний двигун знову починає набирати популярність.

Вихрекамерный дизель - різновид двигуна з уприскуванням в окрему камеру, де паливо попередньо змішується з повітрям. З такими конструкціями експериментував, наприклад, концерн Nissan

Першим вантажівкою з уприскуванням палива дизельного став «пятитонник» Benz 5K3. Його мотор обсягом 8,8 літра видавав майже 50 кінських сил. А першим легковим автомобілем – Mercedes Benz 260D, випущений в 1936 році. Його 2,5-літровий чотирициліндровий дизель розвивав 45 к.с.

Пристрій і принцип роботи вприскування дизельного палива

Найпростіша паливна апаратура дизеля з механічним уприскуванням складається з паливного насоса високого тиску (ТНВД), паливних трубок і форсунок.

ТНВД і дизельні форсунки.

Головним елементом цієї системи є ТНВД. Його завдання полягає в тому, щоб подати паливо до форсунок під високим тиском (зазвичай від 200 до 300 бар). Для цього в насосі застосовані плунжери, який при переміщенні різко збільшує тиск в магістралі тієї чи іншої форсунки.

Атмосферні дизельні двигуни дуже люблять шанувальники гонок на позашляховиках по пересіченій місцевості. У цьому немає нічого дивного: для роботи цього дизелю не потрібен електричний струм

На відміну від бензинових інжекторних систем живлення, дизель з механічними форсунками працює без участі електроніки. Момент упорскування визначається механічними параметрами і залежить від тиску палива.

При досягненні певного тиску голка розпилювача піднімається, і паливо впорскується в циліндр. Після того, як тиск у форсунці знижується, голка закривається, а надлишки палива з магістралі зливаються назад в бак.

Найвагомішою перевагою систем упорскування дизельного палива перед інжекторами бензинових двигунів – це високий ККД

На сьогоднішній день механічний впорскування майже повністю поступився місцем більш досконалому акумуляторної вприскування Common Rail. У цих системах уприскування проводиться під контролем електроніки.

Плюси і мінуси системи вприскування дизельного палива

Безумовно, найбільш вагома перевага систем упорскування дизельного палива перед інжекторами бензинових двигунів – це високий ККД. Цей показник на сучасних дизельних двигунах з акумуляторним уприскуванням, турбонаддувом і проміжним охолодженням досягає 55%, в той час як ККД одного з найдосконаліших бензинових моторів серії TSI від Volkswagen ледь дотягує до 45%. Тому дизелі можуть похвалитися вельми скромним "апетитом".

Специфіка дизельних двигунів в можливості розвивати високий крутний момент в зоні низьких оборотів. Саме з цієї причини дизелі стали застосовувати на вантажівках і автобусах раніше. При адаптації моторів цього типу для використання в легкових автомобілях інженерам довелося значно переробляти трансмісію.

Однак високий ККД має і негативну сторону. Дизелі, що віддають мало тепла при роботі, погано нагріваються, з-за чого багатьом виробникам доводиться оснащувати свої автомобілі з дизельними двигунами системами підігріву, що працюють від електрики, щоб забезпечити роботу опалювальної системи автомобіля.

Застосування турбонаддува додало імпульс використання дизельних двигунів легкових автомобілів, так як дозволило домогтися від них порівнянних з бензиновими моторами динамічних характеристик

Ще одна проблема систем уприскування дизельних двигунів – якість палива. Наприклад, у Росії вона поки залишає бажати кращого. Основне порушення - продаж літнього дизпалива під видом зимового. Ця відмінність може бути фатальною для запуску взимку, так як літня солярка при негативних температурах легко замерзає, позбавляючи руху автомобіль.

Інший недолік систем упорскування дизельного палива – складність і дорожнеча ремонту, який можуть якісно здійснити лише нечисленні спеціалізовані сервісні станції.

Експлуатація двигуна з уприскуванням палива дизельного

Власникам автомобілів з дизельним двигуном варто частіше міняти фільтри. Не варто економити на запчастинах при ремонті паливної системи, купуючи "неоригінальні запчастини". Деталі системи упорскування робляться з особливою точністю, тому краще купувати оригінальні комплектуючі.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read