Степень сжатия
Главная Полезная информация Советы автолюбителям Покупка авто Какой двигатель, бензиновый или дизельный? Обзор нового Toyota RAV4. Ремонт авто за репост Розыгрыш сертификатов на бесплатный ремонт авто Дарим ремонт авто за участие в конкурсе!
Советы автолюбителям. Фотогалереи событий. Автогалактика FEST 2 сентября — 74 фото. Какой двигатель, бензиновый или дизельный? Потенциальный покупатель автомобиля задает себе вопрос: какой покупать? С бензиновым или дизельным двигателем? Однозначно ответить на этот вопрос невозможно. Попытаемся рассмотреть факторы, от которых зависит принятие правильного решения. Если автомобиль оборудован дизельным двигателем, то в процессе эксплуатации будут значительно сэкономлены средства за счет меньшего какой двигатель имеет большую степень сжатия топлива.
Чем это объясняется? У дизельного двигателя легкового автомобиля степень сжатия находится в пределах 20—22 единицы по сравнению с 9—10 у бензиновых двигателей, что обеспечивает более высокий КПД. Несмотря на высокий КПД и удобство эксплуатации по сравнению с паровой машиной, практическое применение такого двигателя было ограниченным: он был больше и тяжелее паровых машин того времени.
Первые двигатели Дизеля работали на растительных маслах или лёгких нефтепродуктах. Интересно, что первоначально в качестве идеального топлива он предлагал каменноугольную пыль — Германия при больших запасах угля не имела нефти. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива какой двигатель имеет большую степень сжатия прежде всего из-за высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании; также возникали большие проблемы с подачей пыли в цилиндры.
Дизельный двигатель
Инженер Экройд Стюарт англ. Он предложил двигатель, в котором воздух втягивался в цилиндр, сжимался, а затем нагнетался в конце такта сжатия в ёмкость, в которую впрыскивалось топливо. Для запуска двигателя ёмкость нагревалась лампой снаружи, и после запуска самостоятельная работа поддерживалась без подвода дополнительного тепла. Экройд Стюарт не рассматривал преимущества работы от высокой степени сжатия, он просто экспериментировал с возможностями исключения из двигателя свечей зажигания, то есть он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность.
Независимо от Дизеля в году какой двигатель имеет большую степень сжатия Путиловском заводе в Петербурге инженером Густавом Тринклером был построен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», то есть дизельный двигатель в его современном виде с форкамеройкоторый назвали «Тринклер-мотором».
Энциклопедия по машиностроению XXL
При сопоставлении двигателей постройки «Дизель-мотора» и «Тринклер-мотора» русская конструкция, появившаяся на полтора года позднее немецкой и испытанная на год позднее, оказалась гораздо более совершенной какой двигатель имеет большую степень сжатия перспективной. Использование гидравлической системы для нагнетания и впрыска топлива позволило отказаться от отдельного воздушного компрессора и сделало возможным увеличение скорости вращения.
Российская конструкция оказалась проще, надёжнее и перспективнее немецкой [8]. Однако под давлением Нобелей и других обладателей лицензий Дизеля работы над двигателем в году были прекращены.
В году Эммануил Нобель приобрёл лицензию на двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля. Двигатель приспособили для работы на нефти, а не на керосине. В году Механический завод «Людвиг Нобель» в Петербурге развернул массовое производство дизельных двигателей. В году на Всемирной выставке в Париже дизельный двигатель получил Гран-при, чему способствовало известие, что завод Нобеля в Петербурге наладил выпуск двигателей, работавших на сырой нефти. Этот двигатель получил в Европе название «русский дизель» [9].
Выдающийся русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. В настоящее время для обозначения ДВС с воспламенением от сжатия используется термин «двигатель Дизеля», «дизельный двигатель» или просто «дизель», так как теория Рудольфа Дизеля стала основой какой двигатель имеет большую степень сжатия создания современных двигателей этого типа.
В дальнейшем около 20—30 лет такие двигатели какой двигатель имеет большую степень сжатия применялись в стационарных механизмах и силовых установках морских судов, однако существовавшие тогда системы впрыска топлива с воздушными компрессорами не позволяли применять дизельные двигатели в высокооборотных агрегатах.
Небольшая скорость вращения, значительный вес воздушного компрессоранеобходимого для работы системы впрыска топлива сделали невозможным применение первых дизельных двигателей на автотранспорте. В е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давленияустройство, которое широко применяется и в наше время. Он же создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки.
Востребованный в таком виде высокооборотный дизельный двигатель стал пользоваться всё большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспортаоднако доводы в пользу карбюраторных двигателей традиционный принцип работы, лёгкость и небольшая цена производства позволяли им пользоваться большим спросом для установки на пассажирских и небольших грузовых автомобилях: с х — х годов XX века дизельный двигатель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоныа в е годы, после резкого роста цен на топливо, на него обращают серьёзное внимание мировые производители недорогих маленьких пассажирских автомобилей.
В дальнейшие годы происходит рост популярности дизельных двигателей для легковых и грузовых автомобилей, не только из-за их экономичности и долговечности, но также из-за меньшей токсичности выбросов в атмосферу. Все ведущие европейские производители автомобилей в настоящее время имеют модели с дизельным двигателем.
Дизельные двигатели применяются также на железной дороге. Локомотивыиспользующие дизельный двигатель — тепловозы — являются основным видом локомотивов на неэлектрифицированных участках, дополняя электровозы за счёт автономности. Существуют также одиночные автомотрисыдрезины и мотовозы, которые какой двигатель имеет большую степень сжатия используются на электрифицированных и неэлектрифицированных какой двигатель имеет большую степень сжатия для обслуживания и ремонта пути и объектов инфраструктуры.
Иногда автомотрисы и небольшие дизель-поезда называют рельсовыми автобусами. В России в году почти весь грузовой автотранспорт и автобусный парк работал на дизельном двигателе и только незначительная часть грузовиков и средних автобусов — на бензиновом двигателе [11].
У двигателей с аккумуляторной топливной системой Common Rail за счет возможности управлять открытием форсунки независимо от работы ТНВД появляется возможность оптимизировать процесс впрыска и сгорания топлива за счет многоимпульсной подачи. Суть заключается в следующем:. Таким образом многоимпульсная подача топлива существенно улучшает практически все характеристики дизеля и позволяет приблизить его удельную мощность к бензиновым двигателям, а при наличии турбонаддува высокого давления — превзойти её.
По этой причине с какой двигатель имеет большую степень сжатия систем Common Rail дизельные двигатели на легковых автомобилях становятся все более популярными.
Кроме вышеописанного четырёхтактного цикла, возможно использование двухтактного цикла. Такты сжатия и рабочий ход двухтактного цикла аналогичны таковым в четырёхтактном цикле, но несколько укорочены, а газообмен в цилиндре осуществляется какой двигатель имеет большую степень сжатия едином процессе — продувкезанимающей сектор между концом рабочего хода и началом сжатия.
При рабочем ходе поршень идёт вниз, через открывающиеся выпускные окна в стенке цилиндра или через выхлопные клапаны удаляются продукты горения, несколько позднее открываются впускные окна, цилиндр продувается свежим воздухом из воздуходувки — осуществляется продувка. Когда поршень поднимается, все окна закрываются. С момента закрытия впускных окон начинается сжатие.
Перед достижением поршнем ВМТ из форсунки распыляется воспламеняющееся топливо. Происходит расширение — поршень идёт вниз и снова открывает все окна и. Продувка является слабым звеном двухтактного цикла.
Время продувки, в сравнении с другими тактами, невелико и увеличить его невозможно, иначе будет падать эффективность рабочего хода за счёт его укорочения. В четырёхтактном цикле на те же процессы отводится половина цикла. Полностью разделить выхлоп и свежий воздушный заряд тоже невозможно, поэтому часть воздуха теряется, выходя прямо в выхлопную трубу.
Если же смену тактов обеспечивает один и тот же поршень, возникает проблема, связанная с симметрией открывания и закрывания окон. Для лучшего газообмена выгоднее иметь опережение открытия какой двигатель имеет большую степень сжатия закрытия выхлопных окон. Тогда выхлоп, начинаясь ранее, обеспечит снижение давления остаточных газов в цилиндре к началу продувки.
При закрытых ранее выхлопных окнах и открытых — ещё — впускных осуществляется дозарядка цилиндра воздухом, и, если воздуходувка обеспечивает избыточное давление, становится возможным осуществление наддува. Окна могут использоваться и для выпуска отработавших газов, и для впуска свежего воздуха; такая продувка называется щелевой или оконной. Каждый цилиндр ПДП-двигателей содержит два встречно-противоположно движущихся поршня; каждый поршень управляет своими окнами — один впускными, другой выпускными система Фербенкс-Морзе какой двигатель имеет большую степень сжатия Юнкерса — Корейво.
В двухтактном двигателе рабочие ходы происходят вдвое чаще, чем в четырёхтактном, но из-за наличия продувки и укорочения рабочего хода двухтактный двигатель мощнее такого же по объёму четырёхтактного не в два, а максимум в 1,6—1,7.
Ранее двухтактные дизели были широко распространены на всех видах транспорта по причине высокой удельной мощности при небольшом числе оборотов, которое ограничивалось как несовершенством моторных материалов например, поршни дизелей приходилось делать чугуннымитак и несовершенством коробок передач прямозубые с малыми передаточными числамитяговых генераторов недостаточная прочность ротора и ненадежная работа коллекторно-щеточных узлов на высоких оборотов.
Однако по мере совершенствования как самих моторов, так и приводимых ими агрегатов, более выгодной является форсировка двигателей за счет повышения числа оборотов, чего добиться на двухтактных двигателях достаточно сложно. Поэтому высокооборотистые четырёхтактные дизели уже к м годам вытеснили двухтактные сначала в какой двигатель имеет большую степень сжатия транспорте, затем на тепловозах, а потом и на судах среднего тоннажа и в стационарных установках.
И лишь на больших морских судах с непосредственным безредукторным приводом гребного винта, ввиду удвоения количества рабочих ходов на одних и тех же оборотах двухтактный цикл оказывается особенно выгодным при невозможности повысить частоту вращения. Кроме того, двухтактный двигатель технически проще реверсировать.
У дизельного двигателя легкового автомобиля степень сжатия находится в двигатели имеют более высокую частоту вращения, большую литровую.
В связи с тем, что организовать продувку вихревой камеры или предкамеры при двухтактном цикле сложно, двухтактные двигатели строятся только с неразделёнными камерами сгорания, размещёнными обычно в поршне. Для средних и тяжёлых двухтактных дизельных двигателей характерно применение составных поршней, в которых какой двигатель имеет большую степень сжатия стальная головка и дюралевая юбка, как правило, с принудительным масляным охлаждением.
Основной целью данного усложнения является снижение общей массы поршня при сохранении максимально возможной жаростойкости донышка и снижения температуры в зоне колец. В отдельную группу выделяются тяжёлые двигатели, содержащие в конструкции крейцкопф.
В крейцкопфных двигателях шатун присоединяется к крейцкопфу — ползуну, соединённому с поршнем штоком скалкой. Крейцкопф какой двигатель имеет большую степень сжатия по своей направляющей — крейцу, без воздействия повышенных температур, полностью ликвидируя воздействие боковых сил на поршень. Данная конструкция характерна для крупных длинноходных судовых двигателей, часто — двойного действия, ход поршня в них может достигать 3 метров; тронковые поршни таких размеров были бы перетяжеленными, тронки с такой площадью трения существенно снизили бы механический Какой двигатель имеет большую степень сжатия В последнее время для повышения мощности крейцкопфных двигателей более характерно применение наддува, а не двойное действие, так как тепловой режим поршня при этом менее напряжённый.
Понятие степени сжатия не следует путать с понятием компрессия [1]которое обозначает при определённой конструктивно обусловленной степени сжатия максимальное давление, создаваемое в цилиндре при движении поршня от нижней мёртвой точки НМТ до верхней мёртвой точки ВМТ например: степень сжатия — 10, компрессия — 15,8 атм.
Двигатели гоночных автомобилей, работающих на метанолеимеют степень сжатия, превышающую 15 [ источник не указан дней ] ; в то время как в обычном карбюраторном ДВС степень сжатия для неэтилированного бензина как правило не превышает 11,1. В настоящее время только компания Mazda серийно производит бензиновые двигатели Skyactiv-G со степенью сжатия 14, которые устанавливаются на такие автомобили, как Mazda CX-5 и Mazda 6.
Однако необходимо понимать, что это геометрическая степень сжатия, фактическая же примерно равна 12, так как двигатель работает по циклу Аткинсона, то есть смесь начинает сжиматься после позднего закрытия клапанов и сжимается в 12. Эффективность такого мотора по мощности и крутящему моменту обуславливается таким понятием как степень расширения, которая обратна геометрической степени сжатия.
В е года одной из тенденций двигателестроения, особенно в Северной Америке, было повышение степени сжатия, которая к началу х на американских двигателях нередко достигала Однако, это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числомчто в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца.
Введение в начале х годов экологических стандартов в большинстве стран привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.
