หลักการทำงานของดีเซล : คุณสมบัติ ข้อดีข้อเสีย

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

รถดีเซลบนถนนของเราไม่ใช่เรื่องแปลก ในประเทศแถบยุโรปตะวันตกพวกเขาเป็นส่วนใหญ่ เครื่องยนต์ดีเซลมีข้อได้เปรียบเหนือเครื่องยนต์เบนซินหลายประการ แต่ในขณะเดียวกันก็มีข้อเสียอยู่บ้าง มอเตอร์นี้คืออะไรอุปกรณ์ดีเซลและหลักการทำงานคืออะไร? พิจารณาในบทความของเราวันนี้

อุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกัน

เครื่องยนต์นี้มีโครงสร้างเดียวกับเครื่องยนต์เบนซิน นี่คือ:

• บล็อกกระบอก
• หัวหน้า
• กลไกข้อเหวี่ยง

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างดีเซลและเบนซินคือระบบเชื้อเพลิง หากในระยะหลังการจ่ายเชื้อเพลิงจะดำเนินการด้วยปั๊มแบบกลไกหรือแบบจุ่ม เครื่องยนต์ดีเซลจะใช้ปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูง มีหัวฉีดด้วยแต่ไม่มีหัวเทียน

ควรกล่าวด้วยว่าภาระในองค์ประกอบการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลนั้นสูงกว่า ดังนั้นส่วนประกอบทั้งหมดจึงเสริมความแข็งแรง

โปรดทราบว่าเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่อาจพร้อมกับหัวเทียน บางคนสับสนกับหัวเทียน แต่ต่างกันโดยสิ้นเชิง ในรถยนต์ดีเซล จะใช้เพื่อให้ความร้อนกับอากาศเย็นในกระบอกสูบ ดังนั้นการสตาร์ทเครื่องยนต์สันดาปภายในจึงง่ายกว่าในฤดูหนาว

ระบบหัวฉีดของเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่เป็นแบบตรง สำหรับเครื่องยนต์รุ่นเก่า การจุดระเบิดเกิดขึ้นในห้องเตรียมการพิเศษ ด้านหลังเป็นช่องเล็กๆ เหนือห้องเผาไหม้หลักที่มีหลายรูที่ออกซิเจนเข้าไป

คุณสมบัติ

ท่ามกลางคุณสมบัติของหน่วยพลังงานนี้ มันคุ้มค่าที่จะสังเกตระดับการบีบอัด สูงเป็นสองเท่าของเครื่องยนต์เบนซิน ด้วยเหตุนี้ เครื่องยนต์ดีเซลจึงมีการออกแบบลูกสูบแบบพิเศษ ก้นของพวกเขาถูกกำหนดโดยประเภทของห้องเผาไหม้ เม็ดมะยมของลูกสูบนั้นสูงกว่าเมื่อเทียบกับระนาบด้านบนของบล็อกกระบอกสูบที่ TDC

อีกอย่างคือวิธีการจุดระเบิด ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ไม่มีเทียนธรรมดาที่นี่ แต่เชื้อเพลิงติดไฟได้อย่างไร? ส่วนผสมในการทำงานจะจุดไฟโดยอุณหภูมิสูงในห้องเพาะเลี้ยง ซึ่งจะมาถึงหลังจากที่ลูกสูบอัดอากาศแล้ว

หลักการทำงานของปั๊มฉีดดีเซล

ปั๊มแรงดันสูงรับเชื้อเพลิงซึ่งถูกปั๊มโดยปั๊มรองพื้นแรงดันต่ำจากถัง ในลำดับที่แน่นอน ปั๊มฉีดจะปั๊มเชื้อเพลิงส่วนหนึ่งไปยังท่อหัวฉีดสำหรับแต่ละกระบอกสูบ หัวฉีดเหล่านี้สามารถเปิดได้เมื่อสัมผัสกับแรงดันสูงในท่อเท่านั้น เมื่อมันหยด หัวฉีดจะปิด

เครื่องยนต์ดีเซลทำงานอย่างไร

พิจารณาหลักการดีเซลด้วยนะครับเครื่องยนต์. สาระสำคัญของงานอยู่ที่การจุดระเบิดด้วยการอัดของเชื้อเพลิงในห้องเมื่อผสมกับอากาศร้อน

ส่วนผสมนั้นแยกจำหน่ายต่างหาก ดังนั้นอากาศแรกจึงถูกบังคับเข้าไปในกระบอกสูบ นอกจากนี้ ลูกสูบเริ่มเคลื่อนขึ้นและในตำแหน่ง TDC เชื้อเพลิงจะถูกฉีดผ่านหัวฉีด ในกระบวนการอัดอากาศจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 800 องศาเซลเซียส) และเชื้อเพลิงถูกจ่ายภายใต้แรงดัน 30 MPa

ต่อไป ส่วนผสมจะติดไฟได้เอง ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลง ดังนั้นจังหวะการทำงานจึงเกิดขึ้น - พลังงานถูกส่งไปยังเพลาข้อเหวี่ยงและมู่เล่ หลังจากจังหวะการทำงาน ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะออกทางหน้าต่างทางออกด้วยการกวาดล้าง ก๊าซจะเข้าสู่บรรยากาศผ่านทางท่อไอเสีย แต่สำหรับเครื่องยนต์สมัยใหม่ ก๊าซสามารถหมุนเวียนได้ เราจะพิจารณาหลักการทำงานของ EGR ในเครื่องยนต์ดีเซลในภายหลัง

ดังนั้น วงจรการทำงานจึงมีสี่รอบ ได้แก่ ไอดี อัด สโตรก และไอเสีย นี่คือหลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลสี่จังหวะ ฉันต้องบอกว่าการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการกระทำ ดังนั้นในสภาวะปกติจึงใช้ส่วนผสมแบบไม่ติดมันซึ่งจะช่วยประหยัดการบริโภคได้อย่างมาก

ปั๊มต่างๆ

ปั๊มฉีดมีสองประเภท:

• อินไลน์
• จำหน่าย.

ประเภทแรกรวมส่วนแยก มีมากเท่ากับกระบอกสูบบนเครื่องยนต์ แต่ละส่วนมีปลอกหุ้มพร้อมลูกสูบที่เข้ามา หลังทำงานเนื่องจากเพลาลูกเบี้ยวซึ่งหมุนจากเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ ส่วนต่างๆจะจัดเรียงเป็นแถว แต่ตอนนี้ผู้ผลิตไม่ได้ใช้ปั๊มฉีดประเภทนี้ เนื่องจากระบบเชื้อเพลิงดังกล่าวไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านเสียงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ตอนนี้เกี่ยวกับการจัดจำหน่าย ปั๊มดังกล่าวสร้างแรงดันได้มากกว่ามากและตรงตามข้อกำหนดที่ทันสมัยทั้งหมด แรงดันที่ต้องการจะคงอยู่ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในในปัจจุบัน ในการออกแบบปั๊มดังกล่าวมีผู้จำหน่ายลูกสูบหนึ่งตัว มันทำการเคลื่อนไหวแบบแปลนเพื่อจ่ายเชื้อเพลิงและการเคลื่อนที่แบบหมุนเพื่อแจกจ่ายไปยังหัวฉีดของกระบอกสูบแต่ละอัน

ในข้อดีของปั๊มดังกล่าว ควรเน้นที่ขนาดโดยรวมที่เล็ก ระดับเสียงต่ำ ตลอดจนการทำงานที่เสถียรที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์สูง ในขณะเดียวกันเครื่องยนต์ดีเซลดังกล่าวก็จู้จี้จุกจิกเกี่ยวกับคุณภาพของเชื้อเพลิง ทุกส่วนในปั๊มหล่อลื่นด้วยเชื้อเพลิง และช่องว่างก็เล็กมาก การปนเปื้อนเพียงเล็กน้อยทำให้เกิดการทำงานของเครื่องยนต์ที่ไม่เสถียรและอาจนำไปสู่การซ่อมแซมอุปกรณ์เชื้อเพลิง

เกี่ยวกับระบบคอมมอนเรล

กว่าทศวรรษที่ผ่านมา ผู้ผลิตรถยนต์เริ่มผลิตรถยนต์ด้วยระบบคอมมอนเรล มันคืออะไร? เป็นการฉีดตรงแรงดันสูง ระบบนี้ให้แรงบิดและกำลังที่เพิ่มขึ้น ตลอดจนประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดี

มาดูหลักการของระบบกันหัวฉีดดีเซลคอมมอนเรล หลักการนี้ขึ้นอยู่กับการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงไปยังหัวฉีดจากทางลาด ความดันในนั้นยังคงอยู่โดยไม่คำนึงถึงความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยง การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงดำเนินการโดยหัวฉีดตามคำสั่งของตัวควบคุม EDC มีโซลินอยด์แม่เหล็กพิเศษอยู่ภายใน ตัวควบคุมทำงานเนื่องจากสัญญาณควบคุมจากชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

ในคุณสมบัติเด่นของระบบหัวฉีด ควรสังเกตหน่วยแบตเตอรี่ด้วย ประกอบด้วย:

• หัวฉีด.
• ไปป์ไลน์การจัดจำหน่าย
• สายน้ำมัน

ดังนั้น หน่วยควบคุมจะส่งสัญญาณไปยังโซลินอยด์ตามอัลกอริธึมที่กำหนด จากนั้นหัวฉีดจะฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในห้อง รูปแบบดังกล่าวทำให้สามารถควบคุมกระบวนการเผาไหม้ได้อย่างแม่นยำสูง สำหรับความดันนั้นสามารถเข้าถึงได้ถึง 2.5 บรรยากาศซึ่งร้ายแรงมาก ดังนั้นเชื้อเพลิงจึงเผาไหม้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด นี้ช่วยให้คุณเพิ่มแรงบิดของเครื่องยนต์ และต้องขอบคุณปริมาณที่แน่นอน การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจึงลดลงและความเป็นพิษของก๊าซก็ลดลง

ระบบหมุนเวียน

ระบบนี้ใช้กับรถยนต์ดีเซลทุกคันที่ตรงตามข้อกำหนดยูโร 4 เรียกอีกอย่างว่า EGR ดังนั้น ระบบนี้จะกำจัดก๊าซไอเสียจำนวนหนึ่งออกจากท่อร่วมด้านหน้ากังหันและถ่ายโอนไปยังช่องทางที่ด้านหน้าท่อร่วมไอดี

ระบบนี้เป็นวาล์วพิเศษและหัวฉีดหลายหัวสำหรับระบายแก๊ส อันแรกทำบายพาสไอเสียและขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า สำหรับเครื่องยนต์บางรุ่น วาล์ว EGR จะมีตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก

พิจารณาหลักการทำงานของวาล์ว USR ในเครื่องยนต์ดีเซล มันขึ้นอยู่กับสุญญากาศซึ่งผลิตโดยปั๊มสุญญากาศพิเศษ ระดับสุญญากาศควบคุมโดยโซลินอยด์วาล์วพิเศษ

หลักการทำงานของระบบหมุนเวียนดีเซลนั้นเรียบง่าย ดังนั้นชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จึงได้รับข้อมูลจากเซ็นเซอร์และประเมินสถานการณ์เกี่ยวกับการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในในทุกโหมด ถัดไป วาล์วจะเปิดหรือปิดเพื่อจ่ายก๊าซไอเสียไปยังท่อร่วมไอดี ส่งผลให้ความเข้มข้นของออกซิเจนลดลงและอัตราการเผาไหม้ของส่วนผสมในห้องลดลง เป็นผลให้อุณหภูมิการเผาไหม้ลดลงและการก่อตัวของออกไซด์ที่เป็นอันตรายลดลง ดังนั้น ระบบจะลดความเป็นพิษของก๊าซแม้ในขณะที่เครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานโดยใช้ส่วนผสมแบบไม่ติดมัน

ข้อดีของดีเซล

ลองพิจารณาข้อดีของเครื่องยนต์เหล่านี้กัน ข้อได้เปรียบแรกและสำคัญที่สุดคือเศรษฐกิจ เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลมีหลักการทำงานที่แตกต่างกันเล็กน้อย (ทำงานโดยใช้ส่วนผสมแบบลีน) เครื่องยนต์สันดาปภายในจึงใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าน้ำมันเบนซินได้ครึ่งหนึ่งเท่าๆ กัน

ในขณะเดียวกัน มอเตอร์ก็ให้แรงบิดที่ดี ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการเร่งความเร็ว ข้อดีอีกอย่างคือชั้นวางแรงบิดค่อนข้างกว้าง ลากได้อย่างแท้จริงจากรอบเดินเบา น้ำมันบางครั้งต้องหมุนถึงห้าพัน

ข้อเสียของดีเซล

เนื่องจากหลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลขึ้นอยู่กับการจุดไฟในตัวของส่วนผสม เครื่องยนต์ดังกล่าวจึงสตาร์ทได้ยากในสภาพอากาศหนาวเย็น ใช่,สำหรับสิ่งนี้พวกเขาได้คิดค้นปลั๊กเรืองแสงแบบพิเศษ แต่แล้วอีกครั้ง ไม่ใช่ทุกเครื่องยนต์ที่มี และบางครั้งก็มีปัญหากับมัน

ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งคือค่าบำรุงรักษา ส่วนที่แพงที่สุดคืออุปกรณ์เชื้อเพลิง หากใช้งานไม่ได้ก็ควรเตรียมการลงทุนอย่างจริงจัง เป็นการยากที่จะซ่อมแซมหัวฉีดหรือปั๊มเชื้อเพลิงด้วยตัวเอง ต้องใช้ทักษะและอุปกรณ์พิเศษ

ท่ามกลางข้อเสียอื่น ๆ มันคุ้มค่าที่จะสังเกตเสียงที่เพิ่มขึ้น ไม่ว่าเครื่องยนต์ดีเซลจะล้ำหน้าแค่ไหน ก็ยังทำงานได้ดังกว่าน้ำมันเบนซิน นี่เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ผู้ผลิตรถยนต์ไม่ได้เปลี่ยนมาใช้เครื่องยนต์ดีเซลมานานนัก

ข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่งคือความต้องการเชื้อเพลิงและวัสดุสิ้นเปลืองที่สูง หากเราพูดถึงเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ที่ปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูงหล่อลื่นด้วยเชื้อเพลิง คุณภาพของมันควรจะอยู่ในระดับ เช่นเดียวกับน้ำมัน แนะนำให้เติมแต่ใยสังเคราะห์ และเปลี่ยนทุก 10,000 กิโลเมตร

สรุป

เราพบว่าเครื่องยนต์ดีเซลตัวใดมีหลักการทำงานและคุณสมบัติเป็นอย่างไร อย่างที่คุณเห็นด้วยข้อดีของมัน มอเตอร์นี้ไม่มีข้อเสียมากมาย แต่มันคุ้มค่าที่จะซื้อรถดีเซลแทนรถเบนซินหรือไม่? ตามแนวทางปฏิบัติ การซื้อนั้นสมเหตุสมผล เนื่องจากค่าใช้จ่ายจำนวนมากถูกชดเชยด้วยการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อย