Principi de funcionament del dièsel: característiques, avantatges i inconvenients

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

ElsEls cotxes dièsel a les nostres carreteres no són gens estranys. Als països d'Europa occidental, són la majoria. Els motors dièsel tenen una sèrie d'avantatges respecte als motors de gasolina. Però al mateix temps, hi ha alguns inconvenients. Què és aquest motor, quin és el dispositiu dièsel i el principi de funcionament? Considereu-ho al nostre article d'avui.

Dispositiu compartit

Aquest motor té la mateixa estructura que el motor de gasolina. Així doncs, aquí teniu:

• Bloc de cilindres.
• Cap.
• Mecanisme de manivela.

La principal diferència entre el dièsel i la gasolina és el sistema de combustible. Si en aquest últim el subministrament de combustible es realitza gràcies a una bomba mecànica o submergible, al motor dièsel s'utilitza una bomba de combustible d' alta pressió. També hi ha injectors, però no bugies.

També cal dir que la càrrega sobre els elements de treball d'un motor dièsel és més elevada. Per tant, tots els seus components estan reforçats.

Tingueu en compte que els motors dièsel moderns poden serequipat amb bugies incandescents. Alguns els confonen amb bugies, però són coses completament diferents. En els vehicles dièsel, s'utilitzen per escalfar aire fred als cilindres. Per tant, és més fàcil engegar el motor de combustió interna a l'hivern.

El propi sistema d'injecció dels motors dièsel moderns és directe. En motors més antics, l'encesa es feia en una pre-cambra especial. Aquesta última és una petita cavitat sobre la cambra de combustió principal amb diversos forats per on entra l'oxigen.

Característiques

Entre les característiques d'aquesta unitat de potència, cal destacar el grau de compressió. Són dues vegades més alts que els d'un motor de gasolina. En vista d'això, el motor dièsel té un disseny especial de pistons. El seu fons està determinat pel tipus de cambra de combustió. La corona del pistó en si és més alta en relació al pla superior del bloc de cilindres al PMS.

Una cosa més és el mètode d'encesa. Com hem dit abans, aquí no hi ha espelmes habituals. Però, com s'encén el combustible? La mescla de treball s'encén per l' alta temperatura de la cambra, que s'assoleix després que l'aire sigui comprimit pel pistó.

El principi de funcionament de la bomba d'injecció de dièsel

La bomba d' alta pressió rep combustible, que és bombejat per la bomba d'encebament de baixa pressió del dipòsit. En una seqüència determinada, la bomba d'injecció bombeja una part de combustible a la línia d'injecció per a cada cilindre. Aquests broquets només es poden obrir quan s'exposen a alta pressió a la línia. Quan cau, els broquets es tanquen.

Com funciona el propi motor dièsel?

Considereu el principi del dièselmotor. La seva essència de treball rau en l'encesa per compressió del combustible a la cambra quan es barreja amb aire escalfat.

La mescla en si es subministra per separat. Per tant, el primer aire es força a entrar al cilindre. A més, el pistó comença a moure's cap amunt i en la posició PMS, el combustible s'injecta a través del broquet. En el procés de compressió, l'aire s'escalfa a altes temperatures (uns 800 graus centígrads). I el combustible es subministra sota una pressió de 30 MPa.

A continuació, la barreja s'encén espontàniament. Això fa que el pistó es mogui cap avall. Per tant, es fa un cop de treball: l'energia es transfereix al cigonyal, així com al volant. Després de la carrera de treball, els productes de combustió surten per les finestres de sortida amb l'ajuda d'una purga. Aleshores, els gasos entren a l'atmosfera a través del silenciador. Però en els motors moderns, els gasos es poden recircular. Considerarem el principi de funcionament de l'EGR en un motor dièsel una mica més tard.

Així, el cicle de treball inclou quatre cicles. Aquests són l'admissió, la compressió, la carrera i l'escapament. Aquest és exactament el principi de funcionament d'un motor dièsel de quatre temps. He de dir que el consum de combustible depèn de la correcció de la seva acció. Per tant, en estat normal, s'utilitza una barreja magra, que pot estalviar significativament el consum.

Varietats de bombes

Hi ha dos tipus de bombes d'injecció:

• En línia.
• Distribució.

El primer tipus inclou seccions separades. N'hi ha tants comcilindres al motor. Cada secció té una màniga amb un pistó entrant. Aquest últim funciona a causa de l'arbre de lleves, que gira des del cigonyal del motor. Les seccions es disposen en fila. Però ara els fabricants no fan servir aquest tipus de bomba d'injecció, ja que aquest sistema de combustible no compleix els requisits de soroll i respecte al medi ambient.

Ara sobre distributius. Aquestes bombes produeixen molta més pressió i compleixen tots els requisits moderns. La pressió requerida es manté en funció del mode de funcionament actual del motor de combustió interna. En el disseny d'aquesta bomba hi ha un distribuïdor d'èmbol. Realitza moviments de translació per subministrar combustible i moviments de rotació per distribuir-lo als injectors de cadascun dels cilindres.

Entre els avantatges d'aquestes bombes, cal destacar les dimensions reduïdes, el baix nivell de soroll, així com el funcionament estable a altes velocitats del motor. Al mateix temps, aquest motor dièsel és exigent amb la qualitat del combustible. Totes les peces de la bomba estan lubricades amb combustible i els buits són molt petits. La més mínima contaminació provoca un funcionament inestable del motor i pot provocar la reparació de l'equip de combustible.

Sobre el sistema Common Rail

Fa més d'una dècada, els fabricants d'automòbils van començar a produir cotxes amb el sistema Common Rail. Què és això? Es tracta d'una injecció directa d' alta pressió. Aquest sistema proporciona un augment de parell i potència, així com una bona eficiència de combustible.

Considerem el principi del sistemainjecció dièsel common rail. El principi es basa en el subministrament de combustible als broquets des de la rampa. La pressió en ell es manté independentment de la velocitat del cigonyal. La injecció de combustible es realitza mitjançant injectors a les ordres del controlador EDC. S'hi integren solenoides magnètics especials. El controlador funciona a causa dels senyals de control de la unitat de control electrònic.

Entre les característiques del sistema d'injecció, cal destacar la unitat de bateria. Inclou:

• Injectors.
• Conducte de distribució.
• Línia de combustible.

Per tant, la unitat de control transmet un senyal als solenoides segons un algorisme determinat. I llavors el broquet injecta combustible a la cambra. Aquest esquema permet aconseguir una gran precisió en el control del procés de combustió. Pel que fa a la pressió, pot arribar fins a les 2,5 atmosferes, la qual cosa és molt greu. Per tant, el combustible es crema amb la màxima eficiència. Això permet augmentar el parell del motor. I gràcies a la dosi exacta, es redueix el consum de combustible i la toxicitat dels gasos.

Sistema de recirculació

Aquest sistema s'utilitza en tots els vehicles dièsel que compleixen els requisits Euro 4. També s'anomena EGR. Per tant, aquest sistema elimina una certa quantitat de gasos d'escapament del col·lector davant de la turbina i els transfereix al canal davant del col·lector d'admissió.

El sistema és una vàlvula especial i diversos broquets per a la ventilació de gasos. El primer realitza un bypass d'escapament i s'acciona elèctricament. En alguns motors, la vàlvula EGR téactuador pneumàtic.

Considereu el principi de funcionament de la vàlvula USR en un motor dièsel. Es basa en el buit, que és produït per una bomba de buit especial. El nivell de buit es regula mitjançant una vàlvula solenoide especial.

El principi de funcionament del sistema de recirculació dièsel és senzill. Per tant, la unitat de control electrònic rep dades dels sensors i avalua la situació sobre el funcionament del motor de combustió interna en tots els modes. A continuació, s'obre o tanca la vàlvula per subministrar gasos d'escapament al col·lector. Això comporta una disminució de la concentració d'oxigen i una disminució de la velocitat de combustió de la mescla a la cambra. Com a resultat, la temperatura de combustió disminueix i la formació d'òxids nocius disminueix. Així doncs, el sistema permet reduir la toxicitat dels gasos fins i tot quan el motor de combustió interna funciona amb una mescla magra.

Avantatges del dièsel

Considerem els avantatges d'aquests motors. El primer i més important avantatge és l'economia. Com que un motor dièsel té un principi de funcionament lleugerament diferent (funciona amb una mescla magra), un motor de combustió interna pot consumir una vegada i mitja menys combustible que la gasolina, amb el mateix volum.

Al mateix temps, el motor produeix un bon parell, que és important durant l'acceleració. Un altre avantatge és que el prestatge de parell és bastant ample. La tracció està disponible literalment des del ralentí. Els de gasolina de vegades han de girar fins a cinc mil.

Inconvenients del dièsel

Com que el principi de funcionament d'un motor dièsel es basa en l'autoencesa de la mescla, aquests motors són difícils d'engegar en temps fred. Sí,Per a això van idear bugies especials. Però, de nou, no tots els motors en tenen i, de vegades, hi ha problemes.

Un dels majors inconvenients és el cost del manteniment. La part més cara és l'equip de combustible. Si es torna inutilitzable, val la pena preparar-se per a una inversió seriosa. És molt difícil reparar els injectors o la bomba de combustible pel vostre compte. Això requereix habilitats i equip especialitzat.

Entre altres desavantatges, val la pena destacar l'augment del soroll. Per molt avançat que sigui tecnològicament un motor dièsel, encara funcionarà més fort que la gasolina. Aquesta és una de les principals raons per les quals els fabricants d'automòbils no han canviat als motors dièsel durant tant de temps.

Un altre inconvenient són els alts requisits de combustible i consumibles. Si parlem de motors dièsel moderns, en què la bomba de combustible d' alta pressió està lubricada pel propi combustible, la seva qualitat hauria d'estar al nivell. El mateix passa amb els olis. Es recomana omplir només materials sintètics i canviar cada 10 mil quilòmetres.

Resum

Així doncs, vam descobrir quin motor dièsel té el principi de funcionament i quines són les seves característiques. Com podeu veure, amb els seus avantatges, aquest motor no està exempt d'una sèrie d'inconvenients. Però val la pena comprar un cotxe dièsel en comptes d'un de gasolina? Com demostra la pràctica, la compra està justificada, atès que moltes despeses es compensen amb un consum escàs de combustible.