Дизельные двигатели. Устройство и принцип работы

Все больше появляется автомобилей, у которых характерное постукивание из-под капота выдает тип установленного мотора. Разберем устройство, принцип работы и особенности дизельных двигателей.

Особенности дизельного двигателя, такие как экономичность, высокий крутящий момент и более дешевое топливо, делают его предпочтительным вариантом. Дизели последних поколений вплотную приблизились к бензиновым моторам по шумности, сохраняя при этом преимущества в экономичности и надежности.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

По конструкции дизельный двигатель не отличается от бензинового — те же цилиндры, поршни, шатуны. Правда, клапанные детали существенно усилены, чтобы воспринимать более высокие нагрузки — ведь степень сжатия намного выше (19-24 единиц против 9-11 у бензинового мотора). Именно этим объясняется большой вес и габариты дизельного двигателя в сравнении с бензиновым.

Принципиально отличие заключается в способах формирования топливно-воздушной смеси, ее воспламенения и сгорания. У бензинового мотора смесь образуется во впускной системе, а в цилиндре воспламеняется искрой свечи зажигания. В дизельном двигателе подача топлива и воздуха происходит раздельно. Вначале в цилиндры поступает чистый воздух. В конце сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800^оС, в камеру сгорания форсунками, под большим давлением впрыскивается топливо, которое почти мгновенно самовоспламеняется.

Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления в цилиндре — отсюда повышенная шумность и жесткость работы дизеля. Такая организация рабочего процесса позволяет использовать более дешевое топливо и работать на очень бедных смесях, что определяет более высокую экономичность. Экологические характеристики тоже лучше — при работе на бедных смесях выбросы вредных веществ заметно меньше, чем у бензиновых моторов.

К недостаткам относят повышенную шумность и вибрацию, меньшую мощность и трудности холодного пуска. У современных дизелей эти проблемы не являются столь очевидными.

ТИПЫ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Существует несколько типов дизельных двигателей, различие между которыми заключено в конструкции камеры сгорания. В дизелях с неразделенной камерой сгорания — их называю дизелями с непосредственным впрыском — топливо впрыскивается в надпоршневое пространство, а камера сгорания выполнена в поршне. Непосредственный впрыск применялся в основном на низкооборотных двигателях большого рабочего объема. Это было связано с трудностями процесса сгорания, а также повышенным шумом и вибрацией.

Благодаря внедрению топливных насосов высокого давления (ТНВД) с электронным управлением, двухступенчатого впрыска топлива и оптимизации процесса сгорания удалось добиться устойчивой работы дизеля с неразделенной камерой сгорания на оборотах до 4500 об/мин, улучшить его экономичность, снизить шум и вибрацию.

 

Наиболее распространенным является другой тип дизеля — с раздельной камерой сгорания. Впрыск топлива осуществляется не в цилиндр, а в дополнительную камеру. Обычно применяется вихревая камера, выполненная в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования. Самовоспламенение начинается в вихревой камере, а затем продолжается в основной камере сгорания.

При раздельной камере сгорания снижается темп нарастания давления в цилиндре, что способствует снижению шумности и повышению максимальных оборотов. Вихрекамерные двигатели составляют большинство среди устанавливаемых на легковые автомобили и джипы (около 90 %).

УСТРОЙСТВО ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Важнейшей системой дизеля является система топливоподачи. Ее функция — подача строго определенного количества топлива в заданный момент и с заданным давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему сложной и дорогой.

Главными элементами топливной системы дизеля являются: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр.

ТНВД — топливный насос высокого давления.

ТНВД предназначен для подачи топлива к форсункам по строго определенной программе, в зависимости от режима работы двигателя и управляющих действий водителя. По своей сути современный всережимный ТНВД совмещает в себе функции сложной системы автоматического управления двигателем и главного исполнительного механизма, отрабатывающего команды шофера. 

Нажимая педаль газа, водитель не увеличивает непосредственно подачу топлива, а лишь меняет программу работы регуляторов, которые уже сами изменяют подачу по строго определенным зависимостям от числа оборотов, давления наддува, положения рычага регулятора и т.п. На современных внедорожниках обычно применяются ТНВД распределительного типа.

ТНВД распределительного типа.  Насосы этого типа получили широкое распространение на легковых дизелях. Они компактны, отличаются высокой равномерностью подачи топлива по цилиндрам и отличной работой на высоких оборотах благодаря быстродействию регуляторов. В то же время эти насосы предъявляют очень высокие требования к чистоте и качеству дизтоплива: ведь все их детали смазываются топливом, а зазоры в прецизионных элементах очень малы.

Форсунки дизеля.

Другим важным элементом топливной системы является форсунка. Она вместе с ТНВД обеспечивает подачу строго дозированного количества топлива в камеру сгорания. Регулировка давления открытия форсунки определяет рабочее давление в топливной системе, а тип распылителя определяет форму факела топлива, которая имеет важное значение для процесса самовоспламенения и сгорания. Применяются обычно форсунки двух типов: со шрифтовым или многодырчатым распределителем.

Форсунка на двигателе работает в очень тяжелых условиях: игла распылителя совершает возвратно-поступательные движения с частотой в половину меньшей, чем обороты двигателя, и при этом распылитель непосредственно контактирует с камерой сгорания. Поэтому распылитель форсунки изготавливается из жаропрочных материалов с особой точностью и является прецизионным элементом.

Топливные фильтры дизеля.

Топливный фильтр, несмотря на его простоту, является важнейшим элементом дизельного мотора. Его параметры, такие, как тонкость фильтрации, пропускная способность, должны строго соответствовать определенному типу двигателя. 

Одной из его функций является отделение и удаление воды, для чего обычно служит нижняя сливная пробка. На верхней части корпуса фильтра часто установлен насос ручной подкачки для удаления воздуха из топливной системы.

Иногда устанавливается система электроподогрева топливного фильтра, позволяющая несколько облегчить запуск двигателя, предотвращающая забивание фильтра парафинами, образующимися при кристаллизации дизтоплива в зимних условиях.

КАК ПРОИСХОДИТ ЗАПУСК ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ?

Холодный пуск дизеля обеспечивает система предпускового подогрева.  Для этого в камеры сгорания вставлены электрические нагревательные элементы — свечи накаливания. При включении зажигания свечи за несколько секунд разогреваются до 800-900

оС, обеспечивая тем самым подогрев воздуха в камере сгорания и облегчая самовоспламенение топлива. О работе системы водителю в кабине сигнализирует контрольная лампа. 

Погасание контрольной лампы свидетельствует о готовности к запуску. Электропитание со свечи снимается автоматически, но не сразу, а через 15-25 секунд после запуска, чтобы обеспечить устойчивую работу непрогретого двигателя. Современные системы предпускового подогрева обеспечивают легкий пуск исправного дизеля до температуры 25-30^оС, разумеется, при условии соответствия сезону масла и дизтоплива.

ТУРБОНАДДУВ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Эффективным средством повышения мощности и гибкости работы дизеля является турбонаддув. Он позволяет подать в цилиндры дополнительное количество воздуха и соответственно увеличить подачу топлива на рабочем цикле, в результате увеличивается мощность двигателя. Давление выхлопных газов дизеля в 1,5-2 раза выше, чем у бензинового мотора, что позволяет турбокомпрессору обеспечить эффективный наддув с самых низких оборотов, избежав свойственного бензиновым турбомоторам провала — «турбоямы».

Турбодизель имеет и некоторые недостатки, связанные с надежностью работы турбокомпрессора. Так, ресурс турбокомпрессора существенно меньше ресурса двигателя и не превышает обычно 150 тыс. км. Турбокомпрессор предъявляет жесткие требования к качеству моторного масла. Подробнее в статье: что такое турбокомпрессор.

СИСТЕМА COMMON-RAIL ДЛЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Компьютерное управление подачей топлива позволило впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями. Сначала поступает крохотная, всего около миллиграмма, доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля — двигателя с воспламенением топлива от сжатия — это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка».

Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно.

В результате в дизелях с системой Common-Rail расход топлива сокращается на 20%, а крутящий момент на малых оборотах коленвала возрастает на 25%. Также уменьшается содержание в выхлопе сажи и снижается шумность работы мотора. 

Принцип работы дизельного двигателя — фото и видео процесса

Дизельным двигателям удалось пройти длительный и успешный путь развития от неэффективных и загрязняющих экологию агрегатов начала двадцатого века, до супер экономных и абсолютно беззвучных, которые сегодня устанавливаются на добрую половину всех выпускаемых автомобилей. Но, несмотря на такие удачные модификации, общий принцип их действия, отличающий дизельные моторы от бензиновых, остался все тем же. Постараемся рассмотреть данную тему подробнее.

В чем основные отличия дизельных двигателей от бензиновых?

Уже видно из самого названия, что дизельные двигатели работают не на бензине, а на дизельном топливе, которое также называют соляркой, ДТ или просто дизелем.

Вникать во все подробности химических процессов перегонки нефти мы не будем, скажем только, что и бензин и дизель производят из нефти. Во время перегонки нефть делится на различные фракции:

• газообразные – пропан, бутан, метан;
• нарты (короткие цепочки углеводов) – используются для производства растворителей;
• бензин – взрывоопасная и быстро испаряющая прозрачная жидкость;
• керосин и дизель – жидкости с желтоватым оттенком и более вязкой структурой, чем у бензина.

То есть солярка производится из более тяжелых фракций нефти, ее важнейшим показателем является воспламеняемость, определяемая цетановым числом. Также ДТ характеризуется большим содержанием серы, которое, однако, стараются всеми силами уменьшать, чтобы топливо соответствовало экологическим стандартам.

Как и бензин, дизель делится на разные виды в зависимости от температурных режимов:

• летний;
• зимний;
• арктический.

Стоит также заметить, что дизельное топливо производят не только из нефти, но и из различных растительных масел – пальмового, соевого, рапсового и др. , смешанных с техническим спиртом – метанолом.

Однако, заливаемое топливо – это не главное отличие. Если мы посмотрим на бензиновый и дизельный двигатели “в разрезе”, то разницы никакой визуально не заметим – те же поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик и так дальше. Но разница есть и она очень существенная.

Принцип работы дизельного двигателя

В отличие от бензиновых, в дизеле совсем по другому принципу происходит зажигание воздушно-топливной смеси. Если в бензиновых – как в карбюраторных, так и инжекторных – движках сначала происходит приготовление смеси, а затем ее воспламенение с помощью искры от свечи зажигания, то в дизеле в камеру сгорания поршня нагнетается воздух, затем воздух сжимается, разогреваясь до температур 700 градусов, и вот в этот момент в камеру попадает топливо, которое тут же взрывается и толкает поршень вниз.

Дизельные двигатели – четырехтактные. Рассмотрим каждый такт:

1. Такт первый – поршень движется вниз, открывается впускной клапан, тем самым в камеру сгорания попадает воздух;
2. Такт второй – поршень начинает подниматься, воздух начинает под давлением сжиматься и разогреваться, именно в этот момент через форсунку впрыскивается солярка, происходит ее возгорание;
3. Такт третий – рабочий, происходит взрыв, поршень начинает двигаться вниз;
4. Такт четвертый – открывается выпускной клапан и все отработанные газы выходят в выпускной коллектор или в патрубки турбины.

Конечно, все это происходит очень быстро – несколько тысяч оборотов в минуту, требуется очень слаженная работа и подгонка всех узлов – поршней, цилиндров, распределительного вала, шатунов коленвала, а самое главное датчиков – которые в секунду должны передавать на CPU сотни импульсов для мгновенной обработки и вычисления необходимых объемов воздуха и солярки.

Дизельные двигатели выдают больший коэффициент полезного действия, именно поэтому их используют на грузовых авто, комбайнах, тракторах, военной технике и так далее. ДТ более дешевое, но нужно отметить, что сам двигатель обходится дороже в эксплуатации, потому что уровень компрессии здесь почти в два раза выше, чем в бензиновом, соответственно нужны поршни особой конструкции, а все используемые узлы, детали и материалы усиленные, то есть стоят дороже.

Также очень строгие требования предъявляются к системам подачи топлива и отвода отработанных газов. Ни один дизель не сможет работать без качественного и надежного ТНВД – топливного насоса высокого давления. Он обеспечивает корректную подачу топлива на каждую форсунку. Кроме того на дизелях используются турбины – с их помощью отработанные газы используются повторно, тем самым повышая мощность двигателя.

Есть у дизеля и некоторый ряд проблем:

• повышенный шум;
• больше отходов – топливо более маслянистое, поэтому нужно регулярно проводить замену фильтров, следить за выхлопом;
• проблемы со стартом, особенно холодным, используется более мощный стартер, топливо быстро густеет при понижении температуры;
• дорого обходится ремонт, особенно топливной аппаратуры.

Одним словом – каждому свое, дизельные двигатели характеризуются большей мощностью, ассоциируются с мощными внедорожниками и грузовиками. Для простого же горожанина, который ездит на работу – с работы и по выходным выезжает за город, хватит и маломощного бензинового движка.

Видео, на котором показан весь принцип работы дизельного двигателя внутреннего сгорания

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Краткий обзор конструктивных особенностей судовых дизелей.

Знакомство с судовыми дизелями, их особенностями и преимуществами

Судовые дизели для маломерных судов

Судовой дизель маломерного судна является главной составляющей судовой двигательной установки, обеспечивающей ходовые качества судна. В соответствии с ГОСТом двигатели российского производства маркируются наборами букв и цифр, однозначно определяющими их конструкцию. Так, например, первая цифра обозначает количество цилиндров, за ней следует буква, обозначающая конструктивные особенности: четырехтактный, двухтактный, реверсивный, наддувный (по первой букве), судовой с редукторной передачей (буква «П»).

Принцип действия двигателей внутреннего сгорания широко известен: расширяющийся газ, образующийся в цилиндрах при сгорании топливной смеси, выталкивает поршни, которые посредством шатунов вращают коленчатый вал и закрепленный на нем маховик, накапливающий энергию вращения за счет собственной массы. Подача топливной смеси и отвод продуктов горения в дизельном двигателе производится через соответствующие форсунки. Объем двигателя складывается из объема цилиндров и является одной из основных его характеристик, от которой в наибольшей степени зависит измеряемая в лошадиных силах или киловаттах (л.с. или кВт) мощность. Топливная система судового дизеля (как и любого другого), включающая в себя такие прецизионные устройства как топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки, является более сложной и дорогой, чем топливная система бензинового двигателя.

В отличие от бензиновых ДВС, где топливная смесь поджигается свечной искрой, в дизеле – смесь воспламеняется под воздействием разогретого сжатого воздуха. При этом в общем смысле дизельный двигатель допускает использование в качестве топлива широкий спектр нефтепродуктов, например, мазут или керосин, а также масло и жиры растительного происхождения. Однако, чем совершеннее и современнее дизель, тем, конечно же, более высокие требования к качеству топлива он предъявляет.

Современные дизели имеют достаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД) порядка 40-50%, что обусловлено высокой теплоотдачей тяжелого топлива. Вместе с тем, у этого плюса есть и обратная сторона – дизель не может работать на высоких оборотах, поскольку цикл сгорания такого топлива достаточно долог. Помимо этого, высокое давление в системе предъявляет к конструкции дизеля повышенные требования по механической прочности, что влечет его существенное утяжеление и удорожание.

Конструктивные потери в удельной мощности дизеля компенсируются значительным крутящим моментом на низких оборотах, что обусловлено сгоранием топлива еще на этапе впрыска. Все вышесказанное наглядно демонстрирует, в каких областях применение дизельных двигателей наиболее эффективно, а в каких бессмысленно. Так, например, очевидно, что в виду высокой массы дизель не годится для авиации, но, учитывая высокий крутящий момент и экономичность, вполне подходит для автомобильной и судовой отраслей. Неудивительно, что судовые дизели сегодня представляют собой отдельную отрасль, вмещающую в себя огромное количество участников рынка и предложений от них.

Многие судовые дизели для малого судоходства построены на базе автомобильных двигателей и переняли все современные особенности, например, систему впрыска common rail и турбонаддув. Common rail – революционная система, основанная на применении электронно-управляемых форсунок и приближающая дизель по качеству выхлопа к бензиновому двигателю. В данной схеме управляющий электроимпульс производит электронный блок управления, анализирующий данные отслеживающих параметры двигателя датчиков. Использование common rail наиболее эффективно раскрывает возможности дизелей, позволяя гибко управлять впрыском топлива, уменьшая его расход и снижая износ деталей двигателя.

По сложности современный дизель превосходит бензиновый двигатель, что сказывается на стоимости его обслуживания и ремонта. Поэтому дизельный двигатель экономически обоснованно использовать только при постоянной интенсивной эксплуатации, что наиболее характерно для коммерческих транспортных средств, каковыми являются грузовики и суда.

В наддувных дизелях используется один или несколько турбонагнетателей, а также интеркулер, охлаждающий воздух для повышения содержания кислорода в цилиндрах в целях наилучшего сгорания. Турбонагнетатель предназначен для дополнительного нагнетания воздуха в цилиндры при помощи турбины, вращаемой выхлопными газами. Дополнительный воздух (кислород) позволяет увеличить количество сжигаемой топливной смеси в цилиндрах за единицу времени, в результате чего мощность двигателя существенно возрастает.

Судовые дизели, выпускаемые для нужд морской отрасли, в частности маломерного флота, сегодня имеют широкое разнообразие и представлены на рынке большим числом брендов. Отечественные и зарубежные лидеры двигателестроения предлагают высокоэффективные судовые дизели, обладающие впечатляющей надежностью, высокой удельной мощностью и топливной экономичностью. Особое положение в списке производителей занимает итальянская компания Nanni, поставляющая судовые дизели, вобравшие в себя все достижения таких производственных гигантов как Toyota, Kubota и John Deere.

Судовые двигатели Nanni Diesel предназначены для использования на маломерных судах, включая парусные яхты, катера, РИБы и другие типы. Помимо технического соответствия условиям эксплуатации судовые дизели Nanni в большинстве своем одобрены СОЛАС, имеют сертификаты речного регистра. Надежный судовой дизель – сердце любого плавсредства. Оснащение судна судовым дизелем – ответственное мероприятие, имеющее далеко идущие последствия. Правильный выбор двигателя позволит наиболее длительное время эксплуатировать собственный катер или яхту, получить от этого максимум удовольствия и сократить общие расходы на содержание.

Компания Маринэк предлагает продукцию Nanni Diesel, имеющую отличную репутацию в морском сообществе. Специалисты компании помогут выбрать и купить модель, наилучшим образом соответствующую вашему плавсредству, а также осуществят монтаж, пусконаладку и сопровождение поставленного судового дизеля. Доверяя столь важный вопрос комплектации судна компании Маринэк, вы делаете ответственный шаг, в котором не разочаруетесь ни на минуту за все время работы судового дизеля на вашем судне.

Система турбонаддува — принцип работы турбины, устройство турбокомпрессора автомобиля

Мощность двигателя автомобиля напрямую зависит от того, какое количество топлива и какой объем воздуха поступают в двигатель. Чтобы повысить мощность двигателя, логично увеличить количество этих компонентов. 

Просто увеличить количество топлива недостаточно, если при этом не увеличить объем воздуха, необходимого для максимально полного сгорания топлива. Использование турбокомпрессора дает возможность доставить больший объем воздуха в цилиндры, предварительно сжав его.

​

Принцип работы турбины двигателя таков: в цилиндры под давлением отработанных газов подается сжатый воздух, который вращает крыльчатку. Компрессор, расположенный на одном валу с крыльчаткой, нагнетает давление в цилиндр.

Турбонаддув от выхлопных газов – наиболее эффективная система увеличения мощности двигателя. Использование турбонаддува не увеличивает объем цилиндров и не влияет на частоту вращения коленвала.

Таким образом, помимо увеличения мощности, турбонаддув позволяет рационально расходовать топливо и уменьшить токсичность отработанных газов благодаря тому, что топливо сгорает полностью. 

Устройство турбокомпрессора автомобиля

Система турбонаддува используется не только в дизельных, но и в бензиновых двигателях.

Система турбонадува состоит из следующих элементов:

• Турбокомпрессора;
• Интеркулера;
• Перепускного клапана;
• Регулировочного клапана;
• Выпускного коллектора.

 

Принцип работы турбины дизельного двигателя

Работа дизельной турбины также основана на использовании энергии выхлопных газов. 

В общих чертах принцип работы турбины дизеля выглядит так.

От выпускного коллектора выхлопные газы направляются в приемный патрубок турбины, после попадают на крыльчатку, принуждая ее двигаться.  С крыльчаткой на одном валу расположен компрессор, который нагнетает давление в цилиндрах.

Основное отличие турбокомпрессорных агрегатов от атмосферных дизелей в том, что  здесь в цилиндры воздух подается принудительно и под высоким давлением. Поэтому на цилиндр попадает значительно большее количество воздуха. В сочетании с большим объемом подающегося топлива мы получаем прирост мощности порядка 25%. При этом пропорции воздушно-топливной смеси остаются неизменными.

Чтобы еще больше увеличить объем поступающего в цилиндры воздуха, используется интеркулер – устройство, предназначенное для охлаждения атмосферного воздуха перед подачей его в двигатель. Это позволяет за один цикл подать в цилиндр еще больше воздуха, так как, холодный, он занимает меньше места.

Технология турбонаддува используется в случаях, когда необходимо увеличить мощность мотора и при этом оставить неизменными его размеры и габариты.

Более наглядно схема работы турбины показана в этом видео:

 

 

 

Принцип работы дизельной турбины несколько отличается от работы турбины на бензиновом двигателе. В чем отличие? Давайте рассмотрим подробнее.

 

Отличие работы турбины бензинового двигателя

Основное отличие турбин бензинового двигателя от турбин дизельного в том, что последние раскручиваются с помощью выхлопных газов, температура которых достигает 850 градусов.  А турбина бензинового двигателя раскручивается с помощью газов, имеющих температуру от 1000 градусов. Имея одинаковый принцип работы, бензиновая турбина изготовлена из более жароустойчивых сплавов, нежели турбина дизельная.

Само строение бензиновой турбины также имеет некоторые отличия, в частности угол входа, крутка лопаток и т.д. По этой причине не стоит использовать дизельные турбины для наддува бензинового двигателя, впрочем, как и наоборот (подробнее в статье).

 

 

 Вернутся к списку «Статьи и новости»

Самый большой дизельный двигатель в мире

Сегодня дизельные двигатели используются повсеместно: на тепловозах и грузовиках, судах и тракторах, легковых автомобилях и дизельных электростанциях.

Дизельный двигатель основан на воспламенении в цилиндре распыленного топлива (воспламенение происходит от воздуха, нагретого при сжатии). Дизельный двигатель может использовать низкосортное топливо, выдает высокий вращающий момент при низких оборотах и имеет высокий КПД (40-45%), что делает его экономичнее бензиновых двигателей, где около 70% топлива сгорает, не преобразовываясь в механическую энергию.

Дизельный двигатели могут быть очень большими. Наиболее крупные размеры имеет судовые агрегаты, установленные на больших судах. Но среди этих гигантов выделяется одна модель, которая по праву занимает почетное звание самого большого дизельного двигателя в мире.

Компания Wartsila хорошо известна всем специалистам. Она специализируется на производстве судовых энергетических установок. Одна из них – RTA-96C. Это и есть линейка двигателей, поражающих воображения обывателя.

Технически RTA-96C представляет собой двухтактный турбокомпрессорный двигатель, число цилиндров может варьироваться от 6 до 14. Версия с 14 цилиндрами является крупнейшим поршневым ДВС и устанавливается на крупнотоннажные контейнеровозы. Высота этого двигателя превышает 13 метров, длина – 27 метров, вес – свыше 2,3 тыс. тонн.

Максимальная мощность, которую способен развить этот гигант, равна почти 109 тыс. лошадиных сил. Первым судном, получившим такой двигатель, стала знаменитая «Emma Maersk», которая с вместимостью 11 тыс. TEU совсем недавно была самым большим контейнеровозом в мире.

Диаметр каждого цилиндра составляет почти метр (960 мм) при ходе поршня в 2500 мм. Объем цилиндров равен 25,5 тыс. литров.

Максимальное количество оборотов традиционно небольшое – 102, но крутящий момент при этом развивается свыше 7,5 млн Нм. Удельный расход топлива составляет 3,8 л/с, в час же агрегат «съедает» 13 тыс. литров бункера при максимальной мощности.

КПД этого двигателя-гиганта является самым высоким среди всех произведенных когда-либо дизельных двигателей – более 50%.

Некоторые сравнения, чтобы оценить мощность двигателя: он может обеспечить электроэнергией небольшой город. При 102 оборотов в минуту он производит 80 млн Ватт электроэнергии. Если средняя бытовая электролампа потребляет 60 Вт, 80 миллионов Ватт вполне достаточно для 1,3 млн ламп. Если в среднестатистической квартире одновременно горит 6 осветительных ламп, двигатель будет производить достаточное количество электроэнергии, чтобы осветить 220 тыс. домовладений. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией города с 500 тыс. населения.

Коленчатый вал

Стоимость работы двигателя

Двигатель Wartsila-Sulzer RTA96 потребляет 13 тыс. литров топлива в час. Если в барреле нефти 158,76 литра, самый большой двигатель в мире потребляется 81,1 баррелей нефти в час. Если цена на нефть составляет $67/баррель на мировых рынках нефти, то стоимость 1 часа работы двигателя с точки зрения расхода топлива будет составлять $5,4 тыс. в час.

Поршни

Строение двигателей / Хабр

Недавно наткнулся на прекрасный сайт (англ.), который по полочкам размусоливает и показывает строение большинства типов двигателей. Попытаюсь вольно и сжато пересказать самое на мой взгляд главное, совсем по пальцам и как для самых маленьких. Конечно можно было бы позаимствовать точные определения из авторитетных источников, но такой любительский перевод обещает быть единственным в своем роде 🙂

А можете ли Вы сходу объяснить Вашей девушке, в чем отличие бензинового двигателя от дизельного? Четырёхтактного и двухтактного движков? Нет? Тогда приглашаю под кат.

Работающий четырёхтактный двигатель впервые был представлен немецким инженером Николаусом Отто в 1876, с этих пор он также известен под названием цикл Отто. Но все же корректнее называть его четырёхтактным. Четырёхтактный двигатель является, наверное, одним из самых распространенных типов двигателей в наше время. Он используется почти во всех автомобилях и грузовиках.

Под четырьма тактами подразумеваются: впуск, сжатие, рабочий ход, и выпуск. Каждый такт соответствует одному ходу поршня, вследствие этого рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала.

Впуск

Во время впуска поршень двигается вниз, втягивая свежую порцию воздушно-топливной смеси через впускной клапан. Отличительной особенностью рассматриваемого двигателя являтся то, что впускной клапан открывается за счет вакуума, образовавшегося в результате движения поршня вниз.

Сжатие

Крутящий момент подымает поршень, а тот в свою очередь сжимает воздушно-топливную смесь. Впускной клапан закрывается возрастающей силой давления, возникшей в результате поднятия поршня.

Рабочий ход

В верхней точке такта сжатия искра воспламеняет сжатое топливо. При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.

Выпуск

Когда поршень достигает свою нижнюю точку, выпускной клапан открывается и выхлопные газы выгоняются из цилиндра движущимся наверх поршнем.

В двухтактном двигателе рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за один оборот коленчатого вала, то есть за два хода поршня. Такты сжатия и рабочего хода в двухтактном двигателе происходят так же, как и в четырехтактном, но процессы очистки и наполнения цилиндра совмещены и осуществляются не в рамках отдельных тактов, а за короткое время, когда поршень находится вблизи нижней мертвой точки, с помощью вспомогательного агрегата — продувочного насоса. Wiki

Так как в двухтактном двигателе на каждое движение коленчатого вала приходится один рабочий ход — двухтактные двигатели всегда мощнее четырехтактных (если брать двигатели одинакового объема). Важным фактором в пользу первых является их более простая и легкая конструкция. Эти двигатели получили распространение в бензо-пилах, лодочных моторах, снегоходах, легких мотоциклах и моделях самолетов.

Бесспорными минусами данного типа двигателей являются их неэкономичность, так как значительная доля топлива не выгорает и выбрасывается вместе с выхлопными газами.

Впуск

Воздушно-топливная смесь всасывается в кривошипную камеру благодаря ваккууму, который создается во время движения поршня вверх.

Сжатие в камере сгорания

Во время сжатия впусковой клапан закрывается давлением в кривошипной камере. Топливная смесь сжимается на последней стадии такта.

Движение топливной смеси/выпуск

Ближе к концу такта, поршень заставляет сжатую воздушно-топливную смесь двигаться по впускному каналу из кривошипной камеры в главный цилиндр. Воздушно-топливная смесь вытесняет выхлопные газы, которые покидают главный цилиндр через выпускной клапан. К сожалению, цилиндр также покидает некоторое количество невыгоревшего топлива, из-за чего конструкция двухтактного двигателя считается менее экономичной.

Сжатие

После чего поршень подымается, движимый крутящим моментом, и сжимает топливную смесь. (В этот момент под поршнем происходит следующий такт впуска).

Рабочий ход

На вершине такта свеча зажигания воспламеняет топливную смесь. Возникшая энергия заставляет поршень двигаться вниз до завершения цикла. (В этот момент внизу цилиндра топливо сжимается в кривошипной камере).

Особенностью дизельного двигателя является измененная система воспламенения топлива.

Создав свой тип двигателя в 1897 Рудольф Дизель заявил, что его двигатель является самым эффективным из когда-либо созданных. До сих пор его детище стоит в ряду самых экономичных двигателей.

Впуск

Впускной клапан открывается и свежий воздух (без топлива), засасывается в цилиндр.

Сжатие

Когда поршень подымается, воздух сжимается и температура в цилиндре возрастает. В конце такта воздух раскаляется настолько, что температуры становится достаточно дря воспламенения топлива

Впрыск

Возле вершины такта сжатия топливный инжектор впрыскивает топливо в цилиндр. При контакте с горячим воздухом топливо воспламеняется.

Рабочий ход

При сгорании топлива высвобождается энергия, которая воздействует на поршень, заставляя его двигаться вниз.

Выпуск

Выпускной клапан открывается, заставляя выхлопные газы покинуть цилиндр.

Роторно-поршневой двигатель Ванкеля удивительное творение, предлагающее очень замысловатую перепланировку четырех тактов Отто-цикла. Был разработан Феликсом Ванкелем в 50-х годах прошлого века.

В двигателе Ванкеля трехгранный ротор с кольцевой шестернью вращается вокруг фиксированого зубчатого вала в продолговатой камере.

В наше время наибольшие усилия по разработке и популяризации данного типа двигателя прилагает Mazda, но все же четерыхтактный двигатель остается наиболее популярным. Также АвтоВАЗ использует данный тип двигателя в автожирах.

• Преимущества перед обычными бензиновыми двигателями:
• низкий уровень вибраций. Роторно-поршневой двигатель полностью механически уравновешен, что позволяет повысить комфортность лёгких транспортных средств типа микроавтомобилей, мотокаров и юникаров
• главным преимуществом роторно-поршневого двигателя являются отличные динамические характеристики: на низкой передаче возможно без излишней нагрузки на двигатель разогнать машину выше 100 км/ч на более высоких оборотах двигателя (8000 об/мин и более), чем в случае конструкции обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
• Высокая удельная мощность(л.с./кг), причины:
• меньшие в 1,5-2 раза габаритные размеры.
• меньшее на 35-40 % число деталей

• Недостатки:
• Быстрый износ
• Склонности к перегреву
• Сложность в производстве
• Меньшая экономичность при низких оборотах

Впуск

Воздушно-топливная смесь попадает через впускной клапан на этом этапе вращения.

Сжатие

Топливная смесь сжимается здесь.

Рабочий ход

Рабочий ход, топливная смесь воспламеняется здесь, вращая ротор по кругу.

Выпуск

Выхлопные газы выходят здесь

Этот типа двигателя может приводится в действие паром, но чаще его можно встретить в маленьких моделях самолетов, где он работает на сжатом воздухе или углекислом газу.

На этой анимации отображен резервуар с CO2. Сжатый CO2 — это жидкость, которая освобождаясь переходит в газообразное состояние или же другими словами — при нормальных атмосферной температуре и давлении жидкий углекислый газ кипит, следовательно мы не ошибемся если скажем, что данный тип двигателя работает на пару CO2.

Впуск

На вершине цикла поршневой палец давит на шариковый клапан впуская находящийся под большим давлением газ в цилиндр.

Рабочий ход

Газ расширяется двигая поршень вниз

Выпуск

Когда поршень открывается выпускной клапан, находящийся под давлением газ покидает цилиндр.

Окончание

Крутящий момент возвращается поршень наверх, чтобы завершить цикл.

Ракетные и турбореактивные двигатели, по словам автора, поразительны по своей конструкции, но анимация их работы по его мнению слишком скучна.

Ракетный двигатель

Ракетный двигатель — простейшие из своего семейства, поэтому начнем с него.

Для того, что функционировать в открытом космосе ракетные двигатели для своей работы требуют запас кислорода, ровно как и топлива. Кислородно-топливная смесь впрыскивается в камеру сгорания где она беспрерывно сгорает. Газ под большим давлением выходит через сопла, вызывая тягу в обратном направлении.

Чтобы опробовать этот принцип самому, надуйте игрушечный шарик и выпустите его из рук — ракетный двигатель работает почти так-же 😉

Турбореактивный двигатель

Турбореактивный двигатель работает по тому-же принципу что и ракетный, с той лишь особенностью, что необходимый для горения кислород он берет из атмосферы. По своей конструкции он наиболее эффективен на больших высотах с разряженным воздухом.

Момент схожести: топливо беспрерывно сгорает в камере сгорания как и в ракетном. Расширевшийся газ покидает камеру сгорания через сопла, образуя тягу в обратном направлении.

Отличия: На своем пути из сопла некоторое количество давления газа ипользуется, чтобы раскрутить турбину. Турбина — это серия винтов, соединенныходним валом. Между каждой парой винтов находится статор (направляющий аппарат компрессора). Этот аппарат помогает газу проходить через лопасти винтов более эффективно.

Перед двигателем турбинный вал раскручивает компрессор. Компрессор работает схоже с турбиной, только в обратную сторону. Его функцией является повышение давления воздуха, попадающего в двигатель. Турбина выталкивает воздух, а компрессор засасывает.

Турбовинтовой двигатель

Турбовинтовой двигатель схож турбореактивным, с той лишь особенностью, что газ покидающий камеру сгорания вращает в большей степени турбину, которая в свою очередь вращает винт преед двигателем. Он и создает тягу. Эффективен на малых высотах.

Турбовентиляторный двигатель

Турбовентиляторный двигатель — это что вроде компромисса между турбореактивным и турбовинтовым. Он работает как турбореактивный, но есть одна особенность: турбинный вал вращает внешний вентялятор, который имеет больше лопастей и крутится быстрее пропеллера. Это помогает данному двигателю оставаться эффективным на больших высотах, где воздух рязряжен.

Источники:
www.animatedengines.com

• Ultimate Visual Dictionary, DK Publishing Inc., 1999
• Building the Atkinson Cycle Engine, Vincent Gingery, David J Gingery Publishing, 1996
• The Stirling Engine Manual, James G. Rizzo, Camden Miniature Steam Services, 1995
• Modern Locomotive Construction, J. G. A. Meyer, 1892, reprinted by Lindsay Publications Inc., 1994
• Five Hundred and Seven Mechanical Movements, Henry T. Brown, 1896, reprinted by The Astragal Press, 1995
• Model Machines/Replica Steam Models, Marlyn Hadley, Model Machine Co., 1999
• Air Board Technical Notes, RAF Air Board, 1917, reprinted by Camden Miniature Steam Services, 1997
• Internal Fire, Lyle Cummins, Carnot Press, 1976
• Toyota Web site Prius specifications
• Steam and Stirling Engines you can build, book 2, various authors, Village Press, 1994
• Knight’s New American Mechanical Dictionary, Supplement Edward H. Knight, A.M., LL. D., Houghton, Mifflin and Company, 1884
• Thomas Newcomen, The Prehistory of the Steam Engine L. T. C. Rolt, David and Charles Limited, 1963
• An Introduction to Low Temperature Differential Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1996
• An Introduction to Stirling Engines James R. Senft, Moriya Press, 1993

UPD: Добавил двигатели Ванкеля и CO2, они мне показались наиболее интересными и практически полезными.
UPD2: Добавил описание целого семейства реактивных двигателей: ракетный, турбореактивный, турбовинтовой, турбовентиляторный.

технические характеристики, навесное оборудование (фото, видео)

Выпуск тракторов Беларус начался в СССР еще в 1948 году. В послевоенное время нехватка сельскохозяйственной техники была ощутимой проблемой. Однако не смотря на сложности, спустя всего несколько лет после Великой Победы, один из крупнейших заводов – МТЗ начинает производить тяжелую колесную технику для повышения производительности труда агарно-промышленного комплекса. 

На протяжении десятилетий инженеры МТЗ постоянно улучшали и совершенствовали тракторы Беларус. Устанавливались более мощные двигатели, современные коробки передач, увеличивалась функциональность тракторов.

В 1974 году с конвейера сошел первый универсально-пропашной трактор МТЗ 80/82, он являлся глубокой модернизацией ранее выпускаемых МТЗ 50/52. Новая модель уже тогда могла агрегатироваться с более чем 200 моделями навесного оборудования, что являлось большим достижением конструкторов. С тех пор и до сей поры МТЗ 82 является одной из самых востребованных моделей сельскохозяйственной техники среди аграриев и коммунальщиков.

Существовали две модификации МТЗ-82, которые отличались между собой незначительными особенностями. Так двигатель Беларус 82 запускается при помощи электростартера, а Беларус 82Л при помощи пускового двигателя ПД 10.

Если сравнивать МТЗ-82 с МТЗ-80, то первая модель может похвастаться полным приводом и широкими возможностями при работе с погрузчиком и другой специальной техникой, в то время как МТЗ-80 имеет лишь задний привод. Во многом от этого и зависит разница в цене между моделями.

Преимущества и недостатки

Поскольку 82 модель была создана на базе своего предшественника Беларус 52, между ними существуют некоторые сходства, однако именно конструктационные изменения делают МТЗ-82 уникальным колесным трактором.

Преимущества МТЗ-82 перед МТЗ-52:

• Понижающий редуктор в коробке передач позволяет снижать число оборотов выходного вала, повышая крутящий момент. Данная конструкция увеличивает проходимость трактора по бездорожью, позволяет передавать крутящий момент к валам отбора мощности. Благодаря ходоуменьшителю увеличивается скоростной диапазон техники и количество доступных передач. 11-ступенчатая трансмиссия состоит из 9 повышенных передач для движения вперед и 2 повышенных для реверса. Понижающий редуктор увеличивает это количество ровно вдвое, поэтому для МТЗ-82 доступны дополнительные пониженные передачи: 9 вперед и 2 назад.

• Двухскоростной ВОМ увеличивает количество доступного навесного оборудования, что в свою очередь, делает трактор по-настоящему многоцелевой техникой.
• Гидронавесная система имеет увеличенную грузоподъемность, что позволяет устанавливать на трактор фронтальный погрузчик или экскаватор и эффективно с ними работать.
• Ведущий передний мост и мощность двигателя по сравнению с МТЗ-52 оставили неизменными, поэтому трактор Беларус — 82 имеет такую же хорошую проходимость, как и его предшественник. Однако, силовой агрегат 82 модели имеет более высокую частоту вращения коленчатого вала.

МТЗ-82 считается одной из лучший моделей в своем тяговом классе. Благодаря высокой износостойкости, параметры надежности конструкции и двигателя техника способна десятилетиями приносить пользу своему владельцу. Если говорить о ремонтопригодности, то Беларус также считается одним из лидеров по данному критерию. Благодаря массовости производства и широкой популярности в странах СНГ и за рубежом, владелец МТЗ-82 имеет большой выбор запчастей в свободном доступе. Кроме того, и цена на них достаточно приемлемая. Посмотрите чертежи ниже.

Устройство трактора МТЗ-82

В основе техники используется полурамная конструкция. Такое строение рамы представляет собой два швеллера, которые соединены литым брусом спереди, в свою очередь трактор оснащен жестким каркасом, который включает в себя механизм заднего моста, коробку передач и блок муфты сцепления. Такая подвеска и ее конструкция удобна для агрегатирования навесного оборудования и для установки/снятия двигателя. Полурамный остров широко используется в сельскохозяйственной колесной технике. На схеме (чертеж) сверху можно посмотреть трактор в разрезе.

На переднем брусе располагается система охлаждения масляного и жидкостного типа, усилитель руля, а также шторка, регулирующая температуру двигателя.  За силовой установкой находятся муфта сцепления и коробка передач. Переднеприводное приспособление от коробки передач подключено к переднему мосту, что позволяет синхронно вращать все колеса вне зависимости от скорости трактора.

Надежный двигатель с электростартером и механическая трансмиссия МТЗ-82 стабильно работают, не смотря на погодные, климатические условия, тип почвы и продолжительность работы.

Технические характеристики

Трактор Беларус 82 комплектуется мощным четырехцилиндровым дизельным двигателем Д-243, мощность которого составляет 60 кВт или 82 лошадиные силы. Объем двигателя 4750 кубических сантиметров, диаметр цилиндра 110 мм при ходе поршня в 125 мм. Охлаждение силового агрегата осуществляется принудительно при помощи жидкостной системы.

Регулируемая колея позволяет выбрать оптимальную ширину для обработки почвы, что очень важно в сельском хозяйстве. Блокировка дифференциала, гидроусилитель руля и разнообразные датчики на приборной панели позволяют оператору максимально удобно и комфортно управлять техникой. Этому способствует и комфортная кабина, оснащенная системой фильтрации и подогрева воздуха. В МТЗ-82 одинаково комфортно можно работать при любой погоде, независимо от времени года.

Максимальная скорость трактора может достигать 34 км/ч, поэтому вполне оправдано использование дисковых тормозов. Они более эффективны при резком торможении, а учитывая тот факт, что Беларус 82 часто передвигается по дорогам общего пользования,  надежная тормозная система просто необходима.

Обслуживание и уход за трактором

Для того, чтобы трактор долго функционировал и не требовал частого ремонта, важно придерживаться правил эксплуатации и техники безопасности, которые подробно описаны в инструкции к технике. Своевременное прохождение технического обслуживания, замена износившихся деталей помогут сохранять трактор в отличном состоянии. Рекомендуется проходить ТО в специальных центрах, ведь своевременный и профессиональный ремонт и обслуживание устройства предотвратит возможные поломки, продлевая срок эксплуатации техники.

По отзывам потребителей расход топлива для трактора МТЗ-82 колеблется в пределах 7-10 литров в час, что достаточно много. Современные двигатели импортных производителей чуть более экономичны, но и стоят они значительно дороже. Основной причиной повышенного расхода топлива может быть неисправность в двигателе либо «дерзкая» манера вождения трактора. Поэтому рекомендуется беречь устройство, не расходовать его ресурс понапрасну.

Обратите внимание, что не рекомендуется запускать двигатель МТЗ-82 в мороз, если в системе охлаждения отсутствует специальная жидкость (тосол). Во избежание замерзания, не рекомендуется использовать в качестве охлаждающей жидкости — воду, в противном случае она замерзнет, что может нанести значительный ущерб системе охлаждения двигателя. 

Рекомендуемый график технического обслуживания:

• Упрощенное ТО – раз в 60 часов.
• Стандартное ТО – раз в 240 часов.
• Капитальное ТО – раз в 960 часов.

При регулярной уходе за техникой: плановой замене масла и охлаждающей жидкости, смазке деталей и т.д. – МТЗ-82 прослужит долгие годы.

Навесное оборудование для МТЗ-82

Еще в самом начале своего производства МТЗ-82 мог агрегатироваться с большим ассортиментом навесного оборудования, а в настоящее время выбор и назначение подвесной навески практически не ограничены. Большой выбор навесных орудий с трехточечной системой крепления обусловлен тем, что данное конструкторское решение для крепления подвесного оборудования является  самым надежным из возможных и применяется во всех тракторах высокого тягового класса.

Среди самых популярных орудий можно выделить следующие:

• Фронтальный погрузчик и экскаватор, применяемые для решения строительных и коммунальных задач, машина превращается в бульдозер.
• Щетки и отвалы для чистки дорог и территории.
• Плуги, фрезы, культиваторы для обработки почвы.
• Сеялки, сажалки и копалки для посадки семян и сбора готового урожая.
• Сенокосилки, грабли, пресс-подборщики для заготовки сена.

Цены на навесное оборудование для МТЗ-82 зависят от компании производителя, но в среднем являются достаточно невысокими.

Модификации МТЗ-82

Модернизировать технику агрономы привыкли самостоятельно, но также выходят специальные версии напрямую от завода. В модельный ряд знаменитого МТЗ-82 входят следующие модификации:

• Классический универсально пропашной трактор МТЗ-82;
• Трактор с увеличенной кабиной 82.1;
• Модель с увеличенными колесами и кабиной 82.1-23/12;
• Адаптированный трактор для сбора урожая риса 82Р;
• Трактора для работы на холмистой местности и склонах 82Н и 82К;
• Модель для сбора бахчевых культур МТЗ-82Т.

Аналоги

Самыми популярными аналогами Беларуса 82 модели являются:

• Трактор Jinma JM 804C, укомплектованный мотором с мощностью в 80 л.с;
• Импортный трактор TYM T903 с мотором в 90 л.с;
• Трактор Чувашпиллер 804, аналогичный по мощности МТЗ-82.

По отзывам потребителей, лучшим соотношением цены и качества обладает трактор Чувашпиллер 804. Он самый доступный по цене в России, способен выполнять весь спектр работ, что и более дорогие конкуренты, габариты и клиренс у них схожи. Техника отлично работает с куном (ковшом) как и МТЗ82. Если вы ищите недорогой аналог MTZ 82, то, доработанный инженерами из Чувашии, китаец станет хорошим выбором.

Где купить трактор Беларус 82?

Тракторы Беларус реализуются на территории стран СНГ и за рубежом, а бренд МТЗ уже несколько десятилетий является одним из лидеров в мировом тракторостроении. Технику белорусского производства используют от Лиссабона до Владивостока, от Мурманска до стран Ближнего Востока. Дилерские центры расположены преимущественно на территории России, так самый западных из них находится в Калининградской области, а самый восточный – во Владивостоке.

В настоящее время приобрести трактор МТЗ с доставкой в любой город России можно через интернет. Это удобно и выгодно, ведь цены на сельскохозяйственную технику в интернет-магазинах ниже, чем в центрах розничных продаж. Но в дилерских центрах проводится презентация с рассказом о техники. В частности, продажу техники Беларус осуществляет и магазин Garden-shop. Здесь вы найдете всю самую актуальную и интересную информацию о технике: описания,  технические характеристики, видео, фото, инструкции и даже 3D модели. Доступные цены порадуют экономных земледельцев, которые привыкли к практичным решениям.

Кроме того в нашем интернет-магазине вы можете подобрать необходимое навесное оборудование для своего трактора по честной цене. У нас большой выбор плугов, фрез, сажалок и копалок, граблей и сенокосилок, отвалов и коммунальных щеток. Среди представленных производителей известное польское оборудование Bomet и Wirax, турецкие GMS и Ekiw, а также недорогие китайские орудия.

Оформить заказ можно через форму на сайте или позвонив по телефону менеджерам Gardenshop. Мы всегда рады предоставить компетентную консультацию по любым вопросам, связанным с представленной на сайте техникой. Магазин Garden-shop является одним из немногих розничных центров сельскохозяйственной техники с точками продаж в Санкт-Петербурге на 11 километре Новоприозерского шоссе, Москве на 6-ом километре Пятницкого шоссе и Туле на Венёвском шоссе 31-Б.  

Доставка осуществляется по всей территории России и странам Таможенного Союза. Мы сотрудничаем с крупнейшими транспортными компаниями страны, которые доставляют заказы в короткие сроки и по доступной цене. Вы всегда можете забрать заказ самовывозом, достаточно приехать в любой из ближайших магазинов розничной сети. Приобретая технику в Garden-shop, вы получаете гарантию от завода производителя, которая распространяется как на тракторы, так и на навесное оборудование.

Радикально новые двигатели стали реальностью в F-150

Сейчас играет: Смотри: Радикально новый двигатель воплощает реальность

3:16

Achates Power и Aramco Services недавно объявили, что отправят на дорогу Ford F-150 с новым оппозитным поршневым двигателем под капотом, надеясь доказать, что эта экзотическая конструкция двигателя — будущее автомобилей с газовым двигателем.

Двигатель Ахатеса с оппозитными поршнями представляет собой двухтактный трехцилиндровый двигатель объемом 2,7 литра с шестью поршнями, расположенными по паре на цилиндр, которые работают друг против друга, а не каждый поршень в собственном цилиндре, работающий против головки и клапанов. Ахатес управляет кривой реакции двигателя, регулируя давление через нагнетатель и турбонагнетатель вместо изменения подъема клапана и синхронизации. Никаких свечей зажигания — конструкция Achates использует воспламенение от сжатия, как дизель, но работает на бензине.

Двигатель Achates с оппозитными поршнями размещает по два противоположных поршня в каждом цилиндре. Обратите внимание на впускные, выпускные и впрыскивающие отверстия в стенках цилиндров, заменяющие традиционную головку и клапанный механизм на двухтактную конструкцию. Также нет свечей зажигания.

Власть Ахатеса

Великая идея состоит в том, чтобы в конечном итоге получить более термически эффективный двигатель, который извлекает больше из каждой капли топлива.Это не очень высокая планка: современные газовые двигатели используют около 25 процентов каждого галлона газа для движения автомобиля, остальное уходит на потраченное впустую тепло. Ахатес говорит, что он может довести это значение примерно до 45 процентов, что в случае F-150 может означать 37 миль на галлон на основе CAFE и, возможно, 33 миль на галлон наблюдаемого. Это большой скачок для автомобиля, который расходует много топлива на милю, проезжает много миль и ежегодно продается в самых высоких количествах.

Achates — не единственная компания, разрабатывающая современный оппозитный поршневой двигатель для легковых и легких грузовиков.У Pinnacle Engines есть версия, в которой используется четырехтактный процесс и искровое зажигание, и, по ее словам, первые испытания будут применены на китайском рынке. EcoMotors был еще одним заметным конкурентом, но его интеллектуальная собственность была выставлена ​​на продажу в конце 2017 года.

Aramco Services, американское подразделение саудовского нефтяного аппарата, начнет испытания F-150 с поршневым двигателем с оппозитным двигателем Ахатеса к концу 2018 года. Автопрому будет интересно узнать, что это свидетельствует об эффективности двигателя, надежности, соблюдении норм выбросов и общей стоимости интеграции в существующие автомобильные платформы.

Немецкий художник использует вырезки двигателя, которых вы никогда не видели

Нам хорошо знаком двигатель в разрезе как инструмент обучения, помогающий проиллюстрировать циклы впуска, сжатия, сгорания и выхлопа, демонстрируя при этом, как отдельные части и подсистемы вносят вклад в работу оркестра внутреннего сгорания. Эта четырехтактная гармония, если хотите, обычно ценится за ее утилитарный вклад в движение и выработку энергии, но как насчет культуры, окружающей двигатель?

Мы все считаем себя редукторными головками, бензиновыми головками, гаечными ключами, жокеями и т.п., но что привело нас всех к коллективной вере в бензин? Для большинства это страсть к мощности, производительности и скорости, в то время как другие придерживаются более концептуального подхода.

Немецкий художник Томас Байрле исследует идеи шума двигателя и религии через звук, форму и функцию. Используя кинетические скульптуры для передачи своего послания, Байрл создал ретроспективную арт-инсталляцию своих работ в художественной галерее dOCUMENTA (13) в Касселе, Германия. Эта выставка, несомненно, была оценена многими посетителями, она привлечет внимание любого, кто интересуется механическими вещами на работе.

Этот жанр искусства опирается на школу мысли, известную как машинная эстетика, стиль, задуманный ранней группой современных итальянских художников, известных как футуристы.Футуристическое движение, возглавляемое прежде всего человеком по имени Филлипо Томмазо Маринети, ценило такие вещи, как гоночные автомобили, поезда, самолеты и скорость, как культурное и социальное выражение.

Футуристический манифест кричит сам с газетной бумаги, ссылаясь на эстетику опасности, агрессии, скорости, храбрости и бунта — жильцов, которым предписывается большинство истинных головорезов. Хотя в документе есть и другие потенциально нежелательные понятия, его необходимо рассматривать в контексте.

Среди дисплеев в установке Байрла — двигатели от 6-цилиндрового Porsche с жидкостным охлаждением, VW Beetle, мотоцикла Moto Guzzi и 9-цилиндрового радиального двигателя.Эти двигатели тактично вырезаны, обнажая поперечные сечения цилиндров, компоненты клапанного механизма и днище. Нас радует динамизм двигателя, который работает на низких оборотах и ​​открыт для всего мира.

В этом жесте проявляется чувство грации и формы, которое редко выражается и не ценится производителями двигателей или любителями скорости. Пожалуй, наиболее плавным из них является каскадный эффект шатуна 9-цилиндрового радиального двигателя. Поскольку ведущая штанга приводит в движение возвратно-поступательные узлы, а противовес поддерживает динамическое равновесие, создается безмятежный — почти гипнотический эффект.

Двигатели генерируют свою собственную звуковую дорожку, одно из скользящих компрессионных колец, щелкающих коромысел, вращающихся кулачков и кривошипов. На этом металлическом фоне Байрл сочетает записи молитв, тонко проигрываемых через динамики, и звуки работающих двигателей — интригующая дихотомия, проводящая параллели между борьбой против сил и движущей силой эпохи Просвещения, которая положила начало механизации.

В яркой вычурной манере Байрл называет эту музыку «желе» — возможно, лучше перевести как своего рода культурный субстрат, в котором могут поддерживаться идеи, товары и другие виды экономии на обмене.

«На самом деле, я думаю, короче говоря, молитва с четками и машины связаны друг с другом. В общем: медитация и машины неотделимы друг от друга », — заявил Байрл. В своей дальнейшей концептуальной проекции художник исследовал религиозные системы готической и средневековой Европы, чтобы найти интересные подсказки, которые определяют связь нашей современной культуры с машиной. «Мы развились дальше, мы создали определенную культуру, и это культура машин, в том числе в северной сфере», — продолжил Байрл.

Красота машин в их собственном холоде и индустриальной эстетике была признана художниками и руководителями редукторов на протяжении более века — и оценка идет глубже, чем номинальная стоимость. Товарищеские отношения, такие как лошадь, волы или другое средство передвижения, которыми обладали средневековый рабочий, гордость за свое мастерство, национализм и другие факторы — все это вносит свой вклад в культуру двигателя.

Даже сегодня в кругах старинных машиностроителей энтузиасты оценивают форму своих механических творений как одни из лучших форм искусства.«Я вижу, что красота такой машины; это сжатый собор. Это означает, что создатели этих машин думали, что они настолько эффективны, как если бы они сжали купол в очень маленьком сжатом формате », — заключил Байрле.

Каким бы ни был ваш взгляд на жизнь, космос или религию — Байерл поднимает интересные моменты. Возможно, эта перспектива побудит нас взглянуть на движки под другим углом, который вдохновляет на творчество и абстрактное решение проблем. Если не новый взгляд на двигатели, то, возможно, искусство, по словам Байрля: «Я вижу в этом стимул, мы, творящие искусство, должны стремиться к точности в нашем мышлении и действиях.«Какая восхитительно немецкая перспектива.

Полное интервью с художником, в котором подробно описаны его концептуальные мотивы и некоторые другие его работы, можно посмотреть здесь, на сайте Vernissage TV.

Пуск двигателя грузового корабля намного сложнее, чем вы думаете

В наши дни запуск двигателя современного автомобиля — событие, о котором даже и думать не стоит. Во многих случаях вам даже не нужно поворачивать ключ; просто сядьте и нажмите кнопку, и вуаля, волшебные хомячки заставят ваш двигатель мурлыкать за считанные секунды, независимо от того, ниже нуля или до трехзначного числа.

Напротив, у нас есть это видео о том, что нужно, чтобы запустить дизельный двигатель почти 1000-футового контейнеровоза для массовых грузов. Приведенный в действие шестицилиндровым двухтактным сверхдлинноходным дизельным двигателем с диаметром цилиндра 27,55 дюйма и ходом примерно 110 дюймов, массивный двигатель имеет четырехэтажную высоту и объем почти 400000 кубических дюймов (или почти 6500 кубических дюймов). литров). Работая на максимальной частоте вращения — 91 об / мин, двигатель развивает впечатляющую мощность в 25 000 с лишним лошадиных сил.

Во-первых, насос охлаждения забортной воды должен запускаться дистанционно, а клапаны вторичного низкотемпературного охладителя должны открываться вручную.Затем телеграф поста управления двигателем, который по сути является дроссельной заслонкой руля, должен быть проверен, чтобы убедиться, что он работает правильно.

Вот сокращенное изображение двигателя MAN Diesel B&W 6S70MC-C. С «красной линией» примерно 91 об / мин можно увидеть, что удилище значительно выше среднего человека. С внутренним диаметром 27,55 дюйма и ходом почти 10 футов вы можете удобно стоять на поршне (конечно, с снятой головкой блока цилиндров) на протяжении всего его хода в канале ствола.Мы упоминали, что это «компактная» модель?

Поворотный механизм двигателя должен включаться вручную — в этом двигателе нет соленоида стартера, который бы вставлял и выкатывал передачу. Затем необходимо вручную закрыть вентиляционную линию к воздушному стартеру при подготовке к воздушному испытанию двигателя. Дополнительный бортовой дизельный генератор приводится в действие для обеспечения последовательности запуска двигателя и всей связанной ходовой части, которая должна быть проверена и находится в хорошем рабочем состоянии до начала движения.

Когда все проверки ходовой части завершены, команда машинного отделения может приступить к запуску массивного двигателя.Баллоны с воздухом на 435 фунтов на квадратный дюйм нужно открывать вручную, чтобы создать давление для запуска воздушного потока. Затем двигатель разгоняется до низких оборотов только на воздухе перед запуском на топливе.

Заправляется одно топливо, двигатель пару раз запускается от четверти до половины дроссельной заслонки, а затем полностью открывает. Только после того, как этот трудоемкий процесс будет завершен и все будет в порядке, можно будет задействовать гребные винты, и корабль сможет двинуться в путь. Можете ли вы представить, сколько времени уходит на то, чтобы заводить машину каждое утро?

Это только вершина мощного двигателя мощностью более 25 000 лошадиных сил.А вы думали, что ГБЦ с большими блоками большие…

Как работает дизельное топливо Napier Deltic

На выставке представлен 18-цилиндровый дизельный двигатель Napier Deltic морского назначения.

Deltic? Что такое дизельный двигатель Deltic? Если вы удивленно чешете затылок, значит, вы не одиноки. Большинство поклонников дизельных грузовиков, вероятно, никогда не слышали об этом. Но если вы знакомы с британской военно-морской или железнодорожной мощью, то двигатель Deltic — старый друг. Так что это? Deltic — один из самых значительных дизельных двигателей своего времени, он был разработан в то время, когда весь мир находился в состоянии войны.

Разработанный под большим давлением из-за борьбы британцев за отбрасывание немецких вооруженных сил, наступающих на их родные берега, дизельный двигатель Deltic был впервые задуман как проект британского Адмиралтейства в 1944 году. Им нужен был высокопроизводительный, но легкий дизельный двигатель. которые могли быть использованы в торпедных катерах Королевского флота.

В то время торпедные катера Королевского флота оснащались бензиновыми двигателями, что делало их чрезвычайно уязвимыми для пожаров и взрывов.Немецкие электрические лодки оснащались дизелями, что давало им большое преимущество перед британскими торпедными катерами. Несмотря на то, что работа по разработке нового, более мощного типа дизельного двигателя была завершена только после окончания Второй мировой войны, к 1947 году был получен первый из нескольких прототипов Deltic.

Дизель Deltic (от греческой буквы Delta) представлял собой двухтактный двигатель с оппозитными поршнями и без клапанов. Блок двигателя был расположен в треугольнике из рядов цилиндров, образующих стороны.Каждая вершина трех соединенных рядов цилиндров была соединена коленчатым валом. Коленчатые валы были связаны фазирующими шестернями, поэтому они могли передавать мощность на единственный выходной вал. Созданный в этой трехсторонней конфигурации, дизель Deltic имел шесть рядов поршней, работающих с тремя коленчатыми валами.

Представьте себе три V-образных двигателя, связанных вместе коленчатыми валами, и каждый блок цилиндров, соединяющийся с другим цилиндром на полпути через камеры сгорания. Гениальность дизельного двигателя Deltic заключалась в том, что он мог производиться с различным количеством цилиндров.Самыми распространенными были девять и 18 цилиндров, расположенных в трех и шести рядах цилиндров соответственно. Ниже приведено видео, которое предлагает анимацию внутренней работы дизельного двигателя Deltic.

Одной из самых больших проблем при разработке дизельного двигателя Deltic было заставить поршни двигаться в правильном порядке. В конце концов, после долгих исследований Герберт Пенварден, который был старшим чертежником в Адмиралтействе, понял, что лучший способ добиться этого — заставить один из трех коленчатых валов вращаться против часовой стрелки, чтобы фазировка поршня была правильной. .Зубчатая передача была изменена таким образом, чтобы один из коленчатых валов вращался в направлении, противоположном двум другим коленчатым валам. На видео ниже представлена ​​иллюстрация коленчатого вала и поршня Deltic в действии.

Уникальной особенностью двигателя Deltic была его «прямоточная» конструкция. Это называется однопоточным, потому что из-за того, как было спроектировано фазирование коленчатого вала, он допускал опережение выпускного отверстия и запаздывание впускного отверстия. Это заставляло поток газа в цилиндр и из цилиндра двигаться в одном направлении.Этот поток газа поддерживался через нагнетатель, который обеспечивал лучшую продувку выхлопных газов цилиндров.

Порядок включения 18-цилиндрового двигателя Deltic воспроизводится (от A до C — ряды цилиндров; от 1 до 6 — поршни в каждом ряду) на этой иллюстрации в формате обмена графическими данными (GIF). (Нажмите, чтобы увидеть.)

Поскольку Deltic был двигателем с оппозитными поршнями, двигатель не имел впускных и выпускных клапанов, поэтому не было возможности изменить положение его портов. В каждом из рядов цилиндров «впускной» поршень использовался для открытия и закрытия впускного отверстия, а «выпускной» поршень в соседнем цилиндре открывал и закрывал выпускное отверстие.Первоначально в этой конструкции каждый ряд поршней располагался на расстоянии 60 градусов друг от друга.

Система была изменена таким образом, чтобы выпускной поршень каждого цилиндра поворачивал впускной поршень на 20 градусов относительно положения коленчатого вала. Это изменение позволило открывать выпускной порт задолго до впускного порта, а впускной порт закрываться после выпускного отверстия. Это привело к лучшему улавливанию выхлопных газов, а также к повышению объемной эффективности наддува свежего воздуха.

Благодаря изменению конструкции двигателя таким образом, срабатывание соседних цилиндров теперь находилось под углом 40 градусов.В случае 18-цилиндрового Deltic зажигание теперь можно было заказать по схеме чередования всех шести рядов цилиндров двигателя. Теперь двигатель издавал ровный гудящий звук выхлопа, зажигание заряда каждые 20 градусов вращения коленчатого вала и отсутствие крутильных колебаний. Это было идеальным для его применения в небольших военно-морских судах, для которых он был разработан. Один из них, лодка PTF, использовавшаяся во Вьетнаме, можно увидеть на видео ниже.

Противоположное направление вращения было разработано в конструкции девятицилиндрового двигателя Deltic.В результате к 60 градусам между рядами цилиндров прибавилось 20 градусов выхлопа. Это означало, что срабатывание соседних цилиндров в одном ряду происходило на расстоянии 80 градусов друг от друга. Несмотря на эту разницу в конструкции и работе, инженерам все же удалось добиться этого равномерного жужжащего звука выхлопа и снизить крутильные колебания 18-го цилиндра в девятицилиндровом Deltic, за счет зацепления порядка зажигания по всем трем рядам цилиндров и наличия Возгорание заряда происходит с интервалом 40 градусов вращения коленчатого вала.

На этом разрезе дизельного двигателя Napier Deltic показано треугольное расположение рядов поршней и конструкция с оппозитными поршнями.

Набор окончательных рабочих двигателей Deltic был готов для полных испытаний к 1952 году. По иронии судьбы испытательным стендом для первых испытаний на выносливость стала немецкая электронная лодка, захваченная во время войны. Электронные лодки оснащались тремя дизельными двигателями Mercedes-Benz, и, поскольку двигатели Mercedes-Benz производили примерно такую ​​же мощность, как и Deltics, они были идеальным испытательным мулом для целей сравнения.

Два из трех дизельных двигателей немецкого производства были заменены 18-цилиндровыми дизелями Napier Deltic. Компактный размер конструкции Deltic сразу стал очевиден для всех, если посмотреть рядом с единственным дизельным двигателем Mercedes-Benz, оставшимся в E-Boat. Дизели Deltic были вдвое меньше немецкого дизеля и весили одну пятую меньше, при этом выдавая эквивалентную мощность.

Характеристики 18-цилиндровых дизельных двигателей Deltic, мягко говоря, интересны.У них был внутренний диаметр 5,125 дюйма, а каждый ход поршня составлял 7,25 дюйма. При общем рабочем объеме 5384 дюйма или 88,3 литра (что примерно в 13 раз больше, чем у Cummins 6.7), 18-цилиндровый Deltic имеет степень сжатия 19,26: 1 и развивает 2500 л.с. при 2000 об / мин. Он имеет размеры 6 футов 2,5 дюйма в ширину, 7 футов 1 дюйм в высоту и общую длину 10 футов 11 дюймов. Сухой вес 18-цилиндрового Deltic составляет 8 727 фунтов. Это круто!

Излишне говорить, что Deltic имела огромный успех и стала стандартной силовой установкой на компактных и быстрых кораблях Королевского флота.Двигатели Deltic также использовались в британских железнодорожных локомотивах. В течение 1960-х годов сдвоенные D18-25 Series II Type V (18-цилиндровые) Deltics приводили в движение локомотивы класса 55, а меньшие T9-29 (9-цилиндровые) Deltics нашли применение в локомотивах класса 23. Посмотрите видео выше, чтобы увидеть больше о Deltics, предназначенных для рельсов.

Дизели Deltic были настолько успешными, что они также нашли применение в торпедных катерах и патрульных катерах на военно-морских флотах ряда других стран. Такие страны, как Греция, Соединенные Штаты и, опять же, по иронии судьбы, Германия приобрели суда норвежского происхождения с двигателями Deltic или Tjeld или Nasty.Примечательно, что Соединенные Штаты использовали лодки класса Nasty с двигателем Deltic для секретных операций (мягкий гул Deltic делал его идеальным для этой цели) на театре военных действий во Вьетнаме.

Техник, работающий над коробкой передач в задней части Deltic, дает наглядную иллюстрацию размера двигателя.

Хотя дизельные двигатели Deltic (18- или 9-цилиндровые версии) были слишком большими и тяжелыми, чтобы их можно было когда-либо использовать в легких грузовиках, представьте, если бы эта технология была повторно посещена и уменьшена (в некоторой степени) до вписывается в современный пикап.Он потенциально может произвести революцию на рынке дизельных грузовиков и легковых автомобилей, представив на сцену компактный мощный двигатель, который хорошо впишется в небольшие легкие автомобили.

Надеемся, вам понравилось узнать все о дизельном двигателе Napier Deltic. Пожалуйста, дайте нам знать, о каких других типах и конструкциях двигателей вы хотели бы получить дополнительную информацию, а затем следите за обновлениями для следующей части нашей исторической серии двигателей.

Дизельные силовые установки Deltic использовались на катерах PT класса Nasty еще во время войны во Вьетнаме.

Как работают паровые машины?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 23 сентября 2020 г.

Представьте, что вы живете только за счет угля и вода и все еще достаточно энергии бежать со скоростью более 100 миль в час! Именно на это способен паровоз. Хотя эти гигантские механические динозавры в настоящее время вымерли из большинства железных дорог мира, паровые технологии живут в сердцах людей и Подобные локомотивы до сих пор используются как туристические достопримечательности по многим железные дороги.

Паровозы приводились в движение паровыми двигателями и заслуживают того, чтобы их запомнились, потому что они охватили мир через промышленные Революция 18-19 веков. Паровозы занимают место в рейтинге легковые автомобили, самолеты, телефоны, радио и телевидение среди величайших изобретений всех времен. Это чудеса техники и превосходные примеры инженерной мысли, но под всем этим дымом и паром, как именно они работают?

На фото: паровоз, работающий на железной дороге Твитси в Северной Каролине.Это узкоколейный поезд, а значит, колея не такая широкая, как на обычной железной дороге. Узкие дорожки часто используются в горных районах и на другой труднопроходимой местности, потому что их строительство, как правило, дешевле. Предоставлено: фотографии из американского проекта Кэрол М. Хайсмит в архиве Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Что приводит в действие паровой двигатель?

Чтобы сделать что угодно, требуется энергия вы можете придумать — кататься на скейтборде, чтобы летать на самолете, дойти до магазинов или проехать на машине по улица.Большая часть энергии, которую мы сегодня используем для транспорта, поступает от масло, но так было не всегда. До начала 20 века уголь был любимое топливо в мире, и оно питало все, от поездов и кораблей к злополучным паровым самолетам, изобретенным американским ученым Сэмюэл П. Лэнгли, ранний соперник братьев Райт. Что было так особенного об угле? Внутри Земли его много, так что это было относительно недорогой и широко доступный.

Уголь — это органическое химическое вещество, что означает это основано на элементе углерод.Уголь образуется за миллионы лет, когда останки мертвых растения погребаются под камнями, сдавливаются давлением, и приготовленные внутренним теплом Земли. Вот почему это называется ископаемым топливом. Глыбы угля — это действительно глыбы энергия. Углерод внутри них связан с атомами водорода и кислород через суставы, называемые химическими связями. Когда мы сжигаем уголь в огне, связи разрываются, и энергия выделяется в виде тепла.

Уголь содержит примерно половину энергии на килограмм, чем более чистые ископаемые виды топлива, такие как бензин, дизельное топливо и керосин, — и это одна из причин, по которой паровые двигатели должны сжигать его так много.

Фото: Основные части паровоза. Щелкните маленькую фотографию, чтобы увидеть ее намного больше. Это бывший танковый локомотив 4MT стандарта British Railways номер 80104 (построен в Брайтоне в 1955 году). работал на железной дороге Суонедж, Англия, в августе 2008 года. Прочтите, как его восстановили из ржавой кучи и вернули в строй. его владельцы, Южные Локомотивы, в 80104 Реставрация.

Что такое паровая машина?

Паровая машина — это машина, сжигающая уголь для выделения тепла. энергия, которую он содержит — так что это пример того, что мы называем тепловым двигателем.Это немного похоже на гигантский чайник, стоящий на угольном костре. Тепло от огня кипятит воду в чайнике и превращает ее в пар. Но вместо того, чтобы бесполезно взорвать воздух, как пар из чайника, пар улавливается и используется для питания машина. Давайте узнаем как!

Как работает паровая машина

Грубо говоря, паровой двигатель состоит из четырех различных частей:

1. Пожар, в котором горит уголь.
2. Котел, наполненный водой, которую огонь нагревает для получения пара.
3. Цилиндр и поршень, скорее как велосипедный насос, но сильно больше. Пар из котла направляется в цилиндр, в результате чего поршень двигается сначала в одну сторону, затем в другую. Это движение внутрь и наружу (который также известен как «возвратно-поступательное движение») используется для привода …
4. Станок, прикрепленный к поршню. Это может быть что угодно из водяной насос к заводской машине … или даже гигантскому паровозу бегает вверх и вниз по железной дороге.

Конечно, это очень упрощенное описание.На самом деле, в даже сотнях, а может, и тысячах деталей. самый маленький паровоз.

Пошаговая инструкция

Проще всего увидеть, как все работает, в нашей маленькой анимации. паровоза, внизу. Внутри кабины локомотива загружаешь уголь в топку (1), что вполне буквально металлический ящик содержащий ревущий угольный огонь. Огонь нагревает котел — «великан». чайник »внутри локомотива.

Котел (2) в паровозе не очень похоже чайник, который вы бы использовали, чтобы заварить чашку чая, но он работает таким же образом производят пар под высоким давлением.Котел представляет собой большую емкость с водой с десятками тонких металлических трубок. Бег через него (для простоты мы показываем здесь только один, окрашенный в оранжевый цвет). Трубы идут от топки к дымоходу, неся тепло и дым от огня с ними (показаны белыми точками внутри трубки). Такое расположение котельных труб, как их называют, означает двигатель огонь может нагреть воду в баке котла намного быстрее, поэтому он производит пар быстрее и эффективнее. Вода, которая производит пар, либо поступает из цистерн, установленных сбоку от локомотива, или из отдельного вагона, называемого тендером, тянущегося за локомотивом. локомотив.(В тендер также включена локомотивная поставка угля.) Вы можете увидеть фото тендера с изображением резервуара для воды ниже на этой странице.

Пар, образующийся в котле, стекает в цилиндр (3) прямо перед колесами, толкая плотно прилегающий плунжер, поршень (4), вперед и назад. Небольшой механический затвор в цилиндре, известный как впускной клапан (показан оранжевым) пропускает пар. Поршень подсоединен к одному или больше колес локомотива через своего рода руку-локоть-плечо соединение называется кривошип и шатун (5).

По мере того, как поршень толкает, кривошип и шатун поворачивают колеса локомотива и привести поезд в движение (6). Когда поршень достигает конца цилиндра, он не может толкать способствовать. Импульс поезда (тенденция продолжать движение) несет в себе поверните рукоятку вперед, проталкивая поршень обратно в цилиндр. Оно пришло. Клапан впуска пара закрывается. Выпускной клапан открывается, и поршень выталкивает пар обратно через цилиндр и вверх дымовая труба локомотива (7). Прерывистый шум, который паровой двигатель производит, и его прерывистые клубы дыма случаются, когда поршень движется вперед и назад в цилиндре.

По цилиндрам с каждой стороны локомотива и два цилиндра. стрелять немного не в ногу друг с другом, чтобы всегда было что-то мощность, толкающая двигатель вперед.

Типы паровых машин

Фото: крупный план поршня и цилиндра паровой машины.

На приведенной выше диаграмме показан очень простой одноцилиндровый паровой двигатель, приводящий в действие паровоз по рельсам. Это называется роторным готовить на пару двигатель, потому что работа поршня — заставить колесо вращаться.В первые паровые машины работали совершенно иначе. Вместо вращая колесо, поршень толкал балку вверх и вниз простым возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение. Возвратно-поступательный пар двигатели использовались для откачки воды из затопленных угольных шахт в начале 18-ый век.

На нашей диаграмме показан пар, толкающий поршень в одну сторону, а импульс локомотива, едущего в другую сторону. Это называется односторонним действием. паровой двигатель, и это довольно неэффективная конструкция, потому что поршень работает только половину времени.Намного лучше (хотя и немного больше сложная) конструкция использует дополнительные паровые трубы и клапаны для подачи пара поршень сначала в одну сторону, затем в другую. Это называется двойным действием. (или противоточный) паровой двигатель. Он более мощный, потому что пар движет поршень по всей длине. время. Если вы внимательно посмотрите на колеса типичного парового двигателя, вы видите, что все сложнее, чем мы видели в простой анимации выше: машин гораздо больше, чем просто кривошип и шатун.На самом деле есть сложная коллекция блестящих рычагов, скользящих вперед и назад с тщательной точность. Это называется клапанной передачей. Его работа открывать и закрывать клапаны баллона в нужный момент, чтобы позволить пар поступает с обоих концов, чтобы двигатель работал как можно эффективнее и мощнее, и чтобы он мог ехать задним ходом. Есть довольно много разных типов клапанный редуктор; один из наиболее распространенных дизайнов называется Walschaerts, названный в честь его бельгийский изобретатель Эгиде Вальшартс (1820–1901).Танковый двигатель 80104 На втором фото на этой странице изображен клапанный механизм типа Walschaerts, как и Эддистон, локомотив, изображенный ниже.

Фото: Механизм клапана Walschaerts на типичном большом паровозе, 34028 Эддистоун.

Первые паровые машины были очень большими и неэффективными, что означало потребовалось огромное количество угля, чтобы заставить их что-либо делать. Более поздние двигатели производил пар при гораздо более высоком давлении: пар производился в меньшего размера, гораздо более сильного бойлера, поэтому он выдавливается с большей силой и задул поршень сильнее.Дополнительная сила высокого давления готовить на пару двигатели позволили инженерам сделать их легче и компактнее, и это открыло путь для паровозов, пароходов, и паровые машины.

Фото: Паровозы не могли нести всю воду они нужны были для дальнего путешествия. Периодически им приходилось останавливаться для пополнения в железнодорожные цистерны с водой, подобные этому (вверху) на железной дороге Суонедж. У двигателей большего размера были тендеры: грузовики, за которыми они тянули, везли уголь (перед проведенной красной линией) и вода (за красной линией).Уголь опирается на угловой тарелка внутри тендера, которая естественным образом наклоняется к отверстию спереди, где пожарный может легко перелопатить его в топку. Внизу: Как выглядит тендер внутри на этой необычной фотографии пустого тендера, сфотографировано немного сверху и сзади, сделано в Think Tank, музее науки в Бирмингеме, Англия. Этот тендер вмещает около 18000 литров (4000 британских галлонов) воды и принадлежит музейному локомотиву Бирмингема.

Действительно ли пар умер?

Уголь был дешевым и доступным топливом в период раннего промышленного развития. Революция, но изобретение бензинового двигателя (бензиновый двигатель) в середине 19 века ознаменовал новую эру: в 20-м веке нефть превзошла уголь как мировой фаворит. топливо.Паровые двигатели крайне неэффективны, тратя около 80–90 процентов. всей энергии, которую они производят из угля. Это означает, что они должны гореть огромное количество угля для производства полезного количества энергии.

Паровая машина настолько неэффективна, потому что огонь, сжигающий уголь, полностью отделить (и часто на некотором расстоянии от) вращающийся цилиндр тепловую энергию пара в механическую энергию, которая приводит в действие машина. Такая конструкция называется ДВС. потому что огонь и котел находятся вне цилиндра.Это неэффективно потому что энергия тратится впустую, поскольку тепло и пар уносятся от огня, через котел в цилиндр. Бензиновые и дизельные двигатели основаны на совершенно другой конструкции, называемой двигатель внутреннего сгорания. Бензин или дизельное топливо горит внутри цилиндра, а не за его пределами, и это делает двигатели внутреннего сгорания значительно более эффективны. (Подробнее о внутреннем и внешнем горении вы можете прочитать в нашем обзоре двигателей.) Нефть также имеет много других преимуществ: она чище угля, меньше производит загрязнение воздуха, и его намного легче транспортировать по трубам.

Во многом поэтому паровозы исчезли с наших железных дорог — тепловозы были в целом удобнее. Требуются часы, чтобы запустить паровой двигатель, прежде чем вы сможете его использовать; ты можешь запустить дизельный двигатель менее чем за минуту. Паровые двигатели исчезли с заводов, когда электричество стал более удобным способом питания зданий. Кто хочет загружать уголь на фабрику каждый день, когда они могут просто щелкнуть переключателями, чтобы все заработало?

Иллюстрации: Лучше меньше, да лучше: Великобритания перешла с паровых двигателей на дизельные и электрические в 1960-е годы.Последние локомотивы были построены в 1956 году, а последний паровоз ходил в августе 1968 года. К 1968 году в эксплуатации находилось лишь около трети локомотивов по сравнению с 1962 годом, но перевозилось столько же грузов: дизель-электрическая железнодорожная система, по-видимому, была намного эффективнее. Источник: построено с использованием данных из «The Performance of British Railways 1962–1968» C.D. Jones, Journal of Transport Economics and Policy, Vol. 4, № 2 (май 1970 г.), стр. 162–170.

Но все не совсем так, как кажется.Пар и уголь никогда не делали исчезнуть — не совсем. Откуда берется электричество, которое мы используем? Было бы здорово, если бы все это происходило из возобновляемых источников энергии. (ветряные турбины, солнечные батареи и т. д.), но большая часть его по-прежнему поступает из угля, сгорел на электростанциях за много миль от наши дома и фабрики. Внутри угольной электростанции уголь все еще сжигается для производства пара, приводя в движение устройства, похожие на ветряные, называемые паровые турбины, которые намного эффективнее паровых двигателей. Когда они вращаются, они поворачиваются электромагнитные генераторы и производят электричество.Итак, видите, хотя паровозы исчезли из нашего железные дороги, паровая энергия жив и здоров — и так же важен, как никогда!

На фото: некоторые паровые машины, работающие по линиям наследия. были еще относительно новыми, когда они были сняты с вооружения. Этот, Bulleid Pacific № 34070 «Манстон», был построен в 1947 году и снят менее чем через 20 лет (в 1964 году). После долгой реставрации Южными Локомотивами он вернулся в Служба на Swanage Railway в сентябре 2008 года.Чудесно впечатляющее зрелище, он весит 128 тонн и может развивать скорость более 160 км / ч (100 миль в час).

Кто изобрел паровой двигатель … и когда?

Вот краткая история паровой энергии:

• 1 век н. Э .: Герой Александрии демонстрирует паровую вращающуюся сферу, называемую эолипилом.
• 16 век н. Э .: итальянский архитектор Джованни Бранка (1571–1640) использует струю пара для вращения лопастей небольшого колеса, предвосхищая паровую турбину, разработанную сэром Чарльзом Парсонсом в 1884 году.
• 1680: голландский физик Кристиан Гюйгенс (1629–1693) делает первый поршневой двигатель, используя простой цилиндр и поршень питается от взрывающегося пороха. Помощник Гюйгенса Денис Папин (1648 – c.1712) понимает, что пар — лучший способ управлять цилиндром и поршень.
• 1698: Томас Савери (c.1650-1715) развивает паровой водяной насос под названием «Друг шахтера». Это просто поршневой паровой двигатель (или балочный двигатель) для откачки воды из мины.
• 1712: англичанин Томас Ньюкомен (1663–1729) развивает намного лучшая конструкция парового водонасосного двигателя, чем Savery и обычно приписывают изобретение паровой машины.А Шотландский инженер по имени Джеймс Ватт (1736–1819) вычисляет гораздо более эффективный способ получения энергии из пара после улучшения модель двигателя Ньюкомена. Ватт усовершенствовал систему Ньюкомена. двигатель привел к широкому распространению пара.
• 1770: офицер французской армии Николя-Жозеф Cugnot (1725–1804) изобретает паровой трехколесный трактор.
• 1797: английский горный инженер Ричард Trevithick (1771–1833) разрабатывает паровую версию двигателя Ватта высокого давления, открывая путь для паровозов.
• 1803: английский инженер Артур Вульф (1776–1837) делает паровая машина с более чем одним цилиндром.
• 1804: американский промышленник Оливер Эванс (1775–1819) изобретает пассажирский автомобиль с паровым двигателем. Как и Тревитик, он признает важность пара высокого давления и создает больше, чем 50 паровых машин.
• 1807: американский инженер Роберт Фултон (1765–1815) пробеги первое пароходное сообщение по реке Гудзон.
• 1819: Океанский корабль с паровым двигателем «Саванна». пересекает Атлантический океан из Нью-Йорка в Ливерпуль всего за 27 дней.
• 1825: английский инженер Джордж Стефенсон (1781–1848) строит первую в мире паровую железную дорогу между города Стоктон и Дарлингтон. Начнем с того, что паровозы тянут только тяжелые угольные грузовики, а пассажиров перегоняют в конных экипажах.
• 1830: Ливерпульско-Манчестерская железная дорога первой стала использовать паровую силу для перевозки пассажиров и грузов.
• 1882: плодовитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847–1931) открывает первую в мире коммерческую электростанцию ​​в Перле. Улица, Нью-Йорк.Он использует высокоскоростные паровые двигатели для питания генераторы электроэнергии.
• 1884: английский инженер сэр Чарльз Парсонс (1854–1931) разрабатывает паровую турбину для своего скоростного парохода «Турбиния».

Фото: Подумайте о паровых двигателях, и вы, вероятно, подумаете о паровозах, но корабли тоже были на пару до того, как появились дизельные двигатели. Это прекрасно отреставрированный PS Waverley, последний в мире гребной пароход с веслами, построенный в 1947 году и прибывший на пирс Суонедж в сентябре 2009 года.

Школьный автобус теперь доступен на платформе Ford Transit (с видео по теме)

Blue Bird — первый производитель, построивший серийный школьный автобус Type A на шасси с разрезным вырезом Ford Transit. Шасси обеспечивает хорошую экономию топлива.

Blue Bird — первый производитель, построивший серийный школьный автобус Type A на новом шасси Ford Transit в разрезе. Компания выбрала платформу Transit для своей серии Micro Bird T из-за ее экономии топлива, грузоподъемности и разнообразия продукции.

Серия T доступна с двумя колесными базами на выбор, вместимостью от девяти до 25 пассажиров и весом до 10360 фунтов. Серия T доступна в школьном автобусе, многоцелевом транспортном средстве (MPV), многофункциональном школьном автобусе (MFSAB) и коммерческих конфигурациях. Производство ведется, автобусы уже находятся на дилерских площадках.

Ford представил семейство автомобилей Transit в июне 2015 года. Transit доступен в моделях фургон, универсал, разрезной кузов и шасси с кабиной, всего 47 конфигураций доступны с завода.

«Меньший вес шасси Transit и лучшее распределение полезной нагрузки позволяют нам предоставлять нашим клиентам увеличенную пассажировместимость, в то же время снижая расход топлива», — объясняет Стив Жирардин, президент и генеральный директор Micro Bird, Inc. Он говорит, что эта линия также предлагает Повышение безопасности за счет улучшенной эргономики водителя и обзора зоны погрузки учащихся.

«Производители школьных автобусов десятилетиями полагались на семейство Ford E-Series, и мы продолжаем предлагать все эти популярные модели.«Транзитный визит в разрезе — отличное дополнение к линейке шасси школьных автобусов Ford», — говорит Деннис Берден, менеджер по работе с автодомами и пулом, Североамериканский автопарк, лизинг и ремаркетинг в Ford Motor Co. Он говорит, что новая линейка дает производителям гибкие возможности. и прочное основание для создания более компактных и эффективных школьных автобусов типа А и многофункциональных школьных автобусов. На фото слева виден водитель из школьного автобуса Transit.

Новая линейка предлагает производителям школьных автобусов широкий выбор.Они могут выбирать из трех колесных баз, бензинового или дизельного двигателя, а также одинарных или сдвоенных колес. Транзитный вырез можно оборудовать подготовительным пакетом кузова школьного автобуса, разработанным для производителей школьного автобуса, или пакетом подготовки кузовостроителя MFSAB. Пакеты подготовки включают тонированное стекло передней двери с полосами, двойные аккумуляторные батареи для тяжелых условий эксплуатации, генератор для тяжелых условий эксплуатации, кронштейн переднего номерного знака, панель дополнительных предохранителей, вспомогательный обогреватель / комплект подготовки переменного тока, удаление правой двери и желтую краску школьного автобуса.

На выбор предлагаются три двигателя Ford: дизельный 3,2 л I-5 Power Stroke, 3,7 л Ti-VCT V6 или 3,5 л EcoBoost V6. Двигатель V6 объемом 3,7 л доступен с комплектом для подготовки газового двигателя КПГ / пропан, который позволяет преобразовать его на сжатый природный газ (КПГ) или пропан. Турбодизельный двигатель объемом 3,2 л поддерживает работу с B20, поэтому он может работать на смеси, состоящей из 80 процентов дизельного и 20 процентов биодизельного топлива. Шестиступенчатая автоматическая коробка передач с режимом буксировки SelectShift входит в стандартную комплектацию.

Transit отличается цельной конструкцией и меньшей полной массой по сравнению с шасси Ford E-350 и E-450 в разрезе, что позволяет производителям автобусов обеспечивать более высокую полезную нагрузку и улучшенную экономию топлива в автобусе типа A.Transit также обеспечивает низкую посадку для водителей и хорошую видимость для водителей.

Помимо Micro Bird, Ford также работает с Collins Bus Corp., Thomas Built и Starcraft Bus. Ford Transit производится на сборочном заводе Ford в Канзас-Сити в Клейкомо, штат Миссури,

.

В этом видео вы из-за кулис взгляните на производственную линию Ford Transit Van.

_____________

_{Чтобы быть на связи и оставаться в курсе аналогичного контента из American City & County :
Поставьте нам лайк на Facebook
Следуйте за нами в Twitter
Следите за нами на Youtube}

Руководство для начинающих по изучению дизельных двигателей

Руководство для начинающих по изучению дизельных двигателей

Майк МакГлотлин

Не секрет, что большинство американцев больше привыкли к бензиновым двигателям, чем к дизелям.Статистические данные, собранные RL Polk, подтверждают это, поскольку всего 2,8 процента всех зарегистрированных легковых автомобилей (легковые автомобили, внедорожники, пикапы и фургоны) в 2013 году работали на дизельном топливе № 2. Безусловно, большинство людей в США ожидают найти искру. пробки или блоки змеевиков, когда они открывают капот, а не турбокомпрессоры и топливные насосы (два очень важных элемента почти на каждом дизельном двигателе, с которым вы столкнетесь, отсюда и термин «турбодизель»).

Чтобы понять разницу между дизельным и бензиновым двигателями, мы начнем со всех общих черт между ними.Тип топлива, сжигаемого любой силовой установкой, ничего не меняет в отношении общего состава двигателя (то есть вращение коленчатого вала, движение шатунов и поршней вверх и вниз, нагнетание воздуха и отвод выхлопных газов). Фактически, одна и та же базовая архитектура очень похожа. Но то, что происходит в цилиндре в дизельном топливе, сильно отличается от того, что вы найдете в его бензиновых аналогах.

Самый простой способ объяснить разницу между бензиновыми и дизельными двигателями — это «воздух» и «топливо».«В бензиновом двигателе воздушный поток — это все. Ты задыхаешь воздух. Дизельная мельница — полная противоположность. Он работает на основе ограничения количества впрыскиваемого топлива — воздух просто следует этому примеру. Следовательно, нет необходимости дросселировать поступающий воздух. С этой целью в дизельном двигателе также не создается вакуума.

Впускной воздух

Для наших целей мы будем использовать четырехтактный дизельный двигатель с турбонаддувом и промежуточным охлаждением, чтобы проиллюстрировать потоки воздуха и топлива через современную дизельную электростанцию.Свежий воздух поступает в корпус компрессора (сторона всасывания) турбокомпрессора и сжимается в крыльчатке компрессора, где создается наддув. Это делает воздух более плотным, но и намного теплее.

Для охлаждения сжатого воздуха перед его поступлением в головку (головки) цилиндров он проходит через охладитель наддувочного воздуха (также известный как промежуточный охладитель). Чаще всего используется промежуточный охладитель типа воздух-воздух и по сути представляет собой простой теплообменник. Интеркулер значительно снижает температуру всасываемого воздуха на пути к двигателю, и делает это с очень минимальной потерей наддува.

Компрессионное зажигание

Все становится интереснее, когда сжатый воздух нагнетается в цилиндр. Во время такта впуска, когда поршень опускается в нижнюю границу своего диапазона, впускной клапан (ы) открывается, позволяя «не дросселирующему» воздуху заполнить цилиндр. Это отличается от бензинового двигателя двумя способами: 1) газовые двигатели вводят смесь топлива и воздуха во время такта впуска и 2) в дизельном топливе воздух всасывается только во время такта впуска. Затем впускной клапан (-ы) закрывается, и начинается такт сжатия.Когда поршень движется вверх, воздух, который когда-то заполнял цилиндр, теперь занимает всего 6% от площади, которую он занимал раньше. Этот воздух под огромным давлением мгновенно перегревается до более чем 400 градусов тепла, что более чем достаточно, чтобы дизельное топливо воспламенилось само по себе. Именно это и происходит в верхней части хода поршня. Ранее упомянутый перегретый воздух встречает порцию дизельного топлива (выпускаемого в цилиндр соответствующей топливной форсункой) в течение идеального промежутка времени, прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки и произойдет сгорание.Поскольку дизельный двигатель использует теплоту сжатия для воспламенения топлива, никакая помощь для начала процесса сгорания не требуется (например, свечи зажигания, например, в бензиновом двигателе).

Турбокомпрессоры делают дизели такими, какие они есть: великие

Последним этапом работы является такт выпуска, при котором отработавшие газы сгорания вытесняются из выпускных клапанов через выпускной коллектор в сторону турбины (выхлопа) турбонагнетателя. В обычном бензиновом двигателе нет турбонагнетателя, а это означает, что выхлопные газы, выходящие из двигателя, сразу же направляются в выхлопную трубу.Это не так в дизельном топливе, поскольку турбонагнетатель, который нагнетает свежий воздух в двигатель, фактически использует выхлопные газы, оставляя его, чтобы управлять самим. Поскольку турбокомпрессор состоит из турбинного (выпускного) колеса, имеющего общий вал с компрессорным (впускным) колесом, выхлопные газы всегда необходимы для подачи воздуха в двигатель. Одно зависит от другого. Мы разберем важность турбонагнетателя следующим образом: вы дросселируете топливо (отправляете дизельное топливо в двигатель), происходит сгорание, выхлопные газы покидают двигатель, вращая колесо турбины на выходе, которое поворачивает колесо компрессора, вводя воздух. в двигатель.Бесконечный цикл, если хотите. Тепловой КПД дизельного двигателя повышается за счет турбонагнетателя, поскольку он увеличивает объем поступающего в него воздуха, что создает основу для сжигания большего количества топлива.

Различия в горении

Одно из основных различий между дизельными и газовыми двигателями заключается в типе сгорания, который каждый из них использует. Как обсуждалось выше, в дизельном топливе, когда топливо наконец встречает сжатый воздух в цилиндрах, результатом является сгорание. В бензиновом двигателе топливо и воздух смешиваются еще до того, как произойдет сгорание.Но, кроме того, камеры сгорания каждого двигателя расположены по-разному. В типичном бензиновом двигателе камера сгорания утоплена в головке (головках) цилиндров. В дизельном двигателе с прямым впрыском камера сгорания фактически находится внутри поршня. Эта камера сгорания чаще всего имеет конструкцию «мексиканской шляпы», которая состоит из утопленного отверстия в центре поршня. Внизу этого углубления имеется выступ конической формы. Поскольку топливная форсунка расположена непосредственно над ней, именно этот выступ позволяет оптимизировать распыление топлива и совершать процесс сгорания.Более чем в 99 процентах всех дизельных двигателей используется конструкция Mexican Hat, поскольку основную ударную нагрузку от взрыва сгорания принимает на центр поршня, а не на головку поршня. Это придает поршню исключительную надежность.

Прямой впрыск

Говоря простым языком, прямой впрыск означает, что форсунки системы выступают и распыляют прямо на верхнюю часть поршня. Здесь нет форкамеры или вихревой камеры, и топливо не должно проходить через впускной коллектор перед поступлением в цилиндр.При непосредственном впрыске весь процесс сгорания происходит быстрее, проще и намного эффективнее, чем в типичном бензиновом двигателе с многоточечным впрыском топлива. Дизели с прямым впрыском также работают при очень бедном соотношении воздух / топливо по сравнению с бензиновыми двигателями. Типичное соотношение воздух / топливо от 25: 1 до 40: 1 (дизельное топливо) по сравнению с 12: 1 до 15: 1 (бензин) дает некоторое представление о том, почему дизели настолько консервативны в отношении расхода топлива. Эффективность дополнительно подтверждается тем фактом, что современные дизельные двигатели с прямым впрыском впрыскивают топливо при давлении, приближающемся (или в некоторых случаях превышающем) 30 000 фунтов на квадратный дюйм.Это обеспечивает наилучшее возможное распыление не только для эффективного сжигания, но и с низким уровнем отходящего тепла.

Начало впрыска по времени

Хотя термин «синхронизация» часто используется как в мире бензиновых, так и в дизельных двигателях, это одно слово означает две очень разные вещи в зависимости от того, с каким типом двигателя вы имеете дело. Излишне говорить, что важно проводить различие между ними. В бензиновом двигателе время относится к началу сгорания. В дизельном топливе синхронизация — это начало впрыска, или SOI (когда форсунка начинает распылять топливо в цилиндр).Опять же, все сводится к тому, что топливо (и система впрыска) является ключевым аспектом дизельного двигателя.

Момент. Много этого.

Люди, незнакомые с дизельными двигателями, часто задаются вопросом, почему и как они создают впечатляющий крутящий момент, который они создают. Отношение крутящего момента к мощности в дизельных двигателях редко бывает ниже 2: 1, а для двигателей тяжелой промышленности типично соотношение 3: 1 и даже 4: 1. Бензиновые двигатели намного ближе к соотношению 1: 1. Причина, по которой дизельные двигатели вырабатывают такой большой крутящий момент, связана с тремя ключевыми факторами: 1) наддув, создаваемый турбонагнетателем, 2) ход поршня и 3) давление в цилиндре.

В настоящее время серийные дизельные двигатели получают давление от 25 до 35 фунтов на квадратный дюйм прямо с завода. Для сравнения, наддув в 10 фунтов на квадратный дюйм часто считается чрезмерным в бензиновых двигателях. Самое лучшее в сжатом всасываемом воздухе (то есть наддув) в дизельном двигателе — это то, что он снижает насосные потери двигателя на такте впуска и увеличивает давление в цилиндре во время рабочего такта (сгорания).

Коленчатые валы с длинным ходом всегда способствовали созданию крутящего момента, будь то бензиновый или дизельный двигатель.Но почему? Посмотрите на это так, как будто вы используете длинный гаечный ключ, чтобы ослабить очень тугой болт, а не более короткий гаечный ключ, который изначально не справлялся с работой. Вы можете применить больший крутящий момент с большим рычагом, верно? Конечно вы можете. В длинноходном двигателе шатун может использовать большее усилие при повороте коленчатого вала (в то время как поршень опускается во время рабочего хода): следовательно, больший крутящий момент.

Как вы, возможно, уже догадались, давление в цилиндре, создающее крутящий момент, создается во время рабочего хода.Увеличение времени впрыска, которое происходит в цилиндре с более ранним началом впрыска (SOI), эффективно создает большее давление в верхней части поршня. Чем больше давление создается в верхней части поршня, тем создается больший крутящий момент.

Перестроен

Чрезвычайное давление в цилиндре, длинный ход и высокий уровень наддува не только объясняют, почему дизели создают крутящий момент, но также объясняют, почему дизельные электростанции построены с использованием таких сверхпрочных компонентов. Чтобы противостоять огромным нагрузкам, которые они испытывают, производители используют чугунные блоки с глубокой юбкой (и даже чугун с уплотненным графитом), коленчатые валы и шатуны из кованой стали и обычно используют головки цилиндров с минимум 6 болтами на цилиндр.Цельностальные поршни пользуются успехом даже в тяжелой промышленности и в двигателях класса 8. В целях долговечности дизельные двигатели имеют надстройку. В дизелях малого рабочего объема нередко можно найти заводскую штриховку, которая все еще присутствует на цилиндрах после 300 000 миль использования. И это нормально для внедорожного двигателя класса 8 — проехать от 750 000 до 1 000 000 миль между капитальными ремонтами.

Дизель никуда не денется

Метод сгорания, впрыска топлива и зажигания, используемый в дизельном двигателе, определенно отличает его от его бензинового аналога.Преимущество дизельного топлива по сравнению с бензиновыми электростанциями — это то, что выдвинуло его на передний план в сегодняшних разговорах об экономии топлива. В связи с быстрым приближением стандартов CAFE (средняя корпоративная экономия топлива), шумом вокруг гибридных автомобилей, кажущихся плоскими, и электромобилей, не обеспечивающих достаточный запас хода, в ближайшие годы все больше производителей обратятся к дизельным электростанциям, чем когда-либо прежде. Будьте уверены, дизельные двигатели здесь не только надолго — они вполне могут стать двигателем будущего.

Источники:

Diesel Power Magazine
Апрельский выпуск 2009 г., стр. 50

The Diesel Forum (данные R.