Теория дизельного двигателя

Несмотря на свой приличный возраст, дизельные двигатели не теряют своей популярности среди автовладельцев. Они по-прежнему относятся к самым выгодным, с экономической точки зрения, устройствам. Отличить такой мотор от бензинового по характерному шуму и интенсивным темным выхлопным газам (в старых моделях, в новых уже стоит сажевый фильтр) сможет даже далекий от автомобильной тематики человек. Другие характерные отличия, а также плюсы и минусы конструкции для большинства людей остаются загадкой.

Особенности конструкции

Зачастую дизельные двигатели работают по двух- или четырехтактным циклам, так же, как и бензиновые. Устройства имеют практически идентичный набор механизмов. Только в отличии от бензинового мотора, который использует принудительное зажигание, в дизеле воздушно-топливная смесь формируется отдельно и самовозгорается во время смешивания. Из-за высокого давления мотор, который работает на дизтопливе, сильнее укреплен, и обладает внушительными габаритами по сравнению с тем, что работает на бензине. Процент компрессии при этом составляет величину порядка 20 к 1 - в несколько раз больше, чем в бензиновом моторе.

Из-за таких конструктивных особенностей пуск может осложняться при низких температурах. Чтобы облегчить процесс, используется система предварительного подогрева. Рабочая камера оснащается электрическими нагревательными элементами - свечами накаливания, которые прогревают воздух до оптимальной температуры. Еще одна проблема холодного пуска - парафинизация топлива, которое кристаллизуется в порах фильтра, что решается электроподогревом.

Устройство аппарата, основные преимущества и недостатки

Поршни каждого из цилиндров ДВС в первом такте впускают необходимое количество подготовленного воздуха через впускной клапан. Затем следует его постепенное сжатие, во время которого воздушная масса нагревается до температуры 700 градусов Цельсия. После подается топливо, которое разбрызгивается в камеру форсункой на мелкие капли, которые полностью выгорают в ней, вспыхивая мгновенно, провоцируя воспламенение - рабочий ход, во время которого высвобожденная энергия дизтоплива сообщается передаточному механизму, после чего происходит выпуск отработавших газов.

Высокое давление в цилиндрах, которое создает высокую степень сжатия и КПД - основные параметры, послужившие логичным обоснованием теории экономичности двигателя, работающего по принципу теплового расширения. Ее предложил в 1920 году Рудольф Дизель. Именно он впервые собрал и запатентовал такой аппарат, подтвердив на практике, что он может значительно экономнее и выгоднее расходовать горючее.

Изначально механизм нашел применение в силовых агрегатах морских судов и прочего крупногабаритного транспорта. После доработки Робертом Бошем топливного насоса ДВС на дизтопливе начал массово использоваться в конструкции грузовых машин и коммерческого транспорта и стал пользоваться огромным спросом среди автомобилистов. Особенная волна востребованности такого мотора пришлась на 70-е, когда цена на нефтепродукты существенно поднялась, и его стали ставить на легковые авто.

В последующие годы появилась еще одна причина перейти на такой ДВС - экологичность ввиду малой токсичности выхлопов. Здесь низкий процент сажи, окислов и ядовитых газов, а дизтопливо само по себе является безопаснее, чем бензин. Вещество нелетучее, а значит, риск возгорания низок.

Из минусов таких агрегатов стоит отметить шумность, дорогостоящую диагностику и ремонт, медленный прогрев и проблемы с зимней эксплуатацией. Как правило, они чаще требуют замены таких расходников, как масло и фильтры.