Технические характеристики и особенности дизельного двигателя

С момента своего появления и до наших дней, на грузовики устанавливались различные типы двигателей. Но самые большие и мощные грузовики работают на дизельном топливе. Почему? Давайте разберемся.

Пар на смену лошади

Первый в истории грузовик появился в тот день, когда один фермер выпряг из своей телеги лошадь и поставил вместо нее паровой двигатель. Начиная с самых первых моделей, отличительной особенностью грузовиков являлась их огромная тяговая сила.

Первые практичные тягачи появились в начале 1880х годов. Почти через 200 лет после изобретения парового двигателя.

 Почти два века ушло на то, чтобы создать двигатель с КПД достаточно высоким, чтобы заменить им лошадь.

Паровой двигатель позволил фермеру перевозить большие грузы на сравнительно небольшие расстояния. Первые грузовики смогли перевозить грузы весом 6 тонн со скоростью 30 км/час. Это было большим достижением.

Но паровые грузовики могли перевозить грузы только по ровной поверхности, если на пути возникал холм, начинались проблемы. Паровые грузовики были очень тяжелы, половина их мощности уходила только на то, чтобы сдвинуть сам грузовик с места.

Для дальних расстояний такие грузовики не годились, гораздо эффективней было перевозить грузы по железной дороге. Но все изменилось с изобретением нового типа двигателя.

Снаружи неплохо – внутри намного лучше

Паровой двигатель можно считать двигателем наружного сгорания, так как топливо сгорает не внутри цилиндра, а в топке, т.е. снаружи.

Очень скоро стало понятным, что гораздо эффективней использовать двигатель, у которого топливо сгорает внутри цилиндра, так появились ДВС.

Оборудованные бензиновыми двигателями грузовики появились в 1896 году и постепенно вытеснили паровые фургоны из употребления.

Первые грузовики с ДВС были намного слабее паровых, но КПД у них был намного выше, поэтому их стали использовать вместо неповоротливых и тяжелых паровых грузовиков.

Бензиновые двигатели очень быстро стали мощней, так как производители стали использовать цилиндры большого размера. Но это почти не сказалось на размере и весе грузовиков.

Уже в 1930 году появились грузовики, с бензиновыми двигателями, способные транспортировать грузы весом в 45 тонн. Но расход бензина у таких грузовиков был поистине огромным, на 1 км пути они расходовали 1 литр бензина.

Кризис как толчок прогресса

Кризис 30х годов прошлого века больно ударил по автомобилям с бензиновым двигателем. Но к счастью, к тому времени уже была найдена альтернатива этому топливу, которая перевернула мир грузовых перевозок.

Дизельные двигатели. К концу 30х годов прошлого века, их КПД возрос настолько, что дизельные грузовики начали вытеснять бензиновые.

В те времена дизельное топливо стоило в пять раз дешевле бензина. Первые дизельные грузовики позволяли экономить своему владельцу немало денег. Хотя дизельный двигатель был тяжелее бензинового, его КПД был намного выше и поэтому его стали использовать в коммерческих перевозках грузов и пассажиров.

Воздушное решение

В середине прошлого века разработчики дизельных двигателей поняли, что нагнетаемый под давлением воздух в цилиндр дизельного двигателя значительно увеличивает его КПД, так был изобретен турбокомпрессор.

Паровоз VS автогрузовик – грузовик побеждает

Мало того что грузовики с дизельными двигателями потеснили грузовики с бензиновыми двигателями, они начали теснить и паровозы.

И нет ничего удивительного, что со временем такие грузовики становились все больше и больше.

На протяжении последующих лет, мощность дизельных двигателей возросла от 100 л.с. до 600, а грузоподъемность прицепов буксируемых тягачами с дизельными двигателями до 200 тонн.

И грузовики и дизельные двигатели строятся по одному и тому же принципу – чем больше тем лучше.

Грузовые монстры дорог

Самый большой коммерческий грузовик в Европе это Volvo, это первый автомобиль, чья мощность превысила 600 л.с. и составила 610 л.с. Грузовик может везти груз, начиная от 40 и заканчивая 150 тн.

Ранее для перевозки грузов такой массы потребовалась бы целая вереница трейлеров. Сегодня с такой работой может справиться всего один грузовик.

На грузовике установлен шестицилиндровый, дизельный двигатель объемом 16,1 литра.

В наши дни большая часть грузовых перевозок осуществляется с помощью дизельных грузовиков. Благодаря эффективности, грузовики все больше походят на поезда колесящие по шоссе.

Все решает тяга

Но почему дизельный двигатель нашел свое широкое применение именно в перевозке грузов? Дело в том, что при перевозке тяжелых грузов решающую роль играет не скорость, а тяга.

Работающий на низких оборотах дизельный двигатель развивает огромную тягу практически с места, а если водитель умеет правильно пользоваться передачами, то он при этом сэкономит еще и топливо.

Мощь и надежность

Дизельные двигатели славятся своей надежностью. Современный грузовик сможет наездить 1,5 млн. км, прежде чем двигатель придется менять.

Caterpillar 789 – самый большой самосвал в Европе. Его вес составляет 112 тонн и 292 тонны с полной загрузкой.

Для того чтобы привести такую махину в движение необходим по настоящему мощный двигатель, надежный, дешевый, дизельный.

На таком грузовике установлен 16 цилиндровый двигатель мощностью 1800 л. с.

Уход любят все

Но не один, даже самый большой и мощный грузовик не сможет нормально функционировать без правильно настроенного и отрегулированного двигателя.

Все многочисленные системы управления дизельным двигателем должны исправно работать и только тогда грузовик, с дизельным двигателем, становится действительно эффективным.

Ремонт топливной аппаратуры грузовиков, форсунок, воздушной и топливной системы выполненной, согласно технологии, в специализированных сервисных центрах, залог эффективной и безопасной эксплуатации вашего грузовика.

Ремонт грузовых автомобилей – мы №1 по праву.

Плюсы дизельного двигателя для грузовых автомобилей

Содержание

• Преимущества дизельного двигателя
• Недостатки дизельного двигателя

Многие задаются вопросом, почему на легковых машинах в основном стоят бензиновые двигатели, а на многих грузовиках — дизельные? Хотя и те и другие типы моторов имеют как преимущества, так и недостатки. Причина в том, что свойства дизельных двигателей в большей степени подходят тяжелым машинам, которые перевозят грузы. А недостатки, которые для легковых автомобилей критичны, при эксплуатации грузовиков незаметны или вполне терпимы.

Преимущества дизельного двигателя

Почему на грузовых автомобилях установлены в основном дизельные двигатели:

• Экономичность. Дизельное топливо дороже бензина. Но сгорая, оно высвобождает больше энергии, поэтому расход дизтоплива ниже бензинового в среднем на 10-20 %. Грузовики и спецтехника работают по 6-10 часов в сутки в достаточно тяжелых условиях. Вот почему экономия получается ощутимой, даже с учетом высокой стоимости топлива.
• Хорошая тяга на низких оборотах. Это позволяет нагруженной машине ехать в натяг, в том числе по плохим дорогам. По той же причине дизельные двигатели ставят и на некоторые внедорожники.
• Долговечность. Дизельный двигатель прочнее, надежнее и долговечнее бензинового. Это важно для коммерческого автотранспорта, работающего на износ. Кроме того, меньше вероятность, что что-то произойдет с дизельным двигателем на трассе: 500 тысяч км пробега без ремонта и замен деталей, в том числе в тяжелых условиях, — норма для дизельного мотора.

Недостатки дизельного двигателя

• Большие размеры и масса. Дизельные моторы ощутимо крупнее и тяжелее бензиновых. Поэтому их не устанавливают в легковых машинах, кроме внедорожников — в небольшом пространстве их просто некуда втиснуть. В грузовиках проблем с местом нет.
• Шум и вибрация при работе. Более крупные, тяжелые и мощные агрегаты производят больше шума, а также вибрируют, воздействуя на соседние узлы и механизмы. В легковом автомобиле и шум, и вибрация критичны как для пассажиров, так и смежных элементов конструкции. В грузовике эти недостатки практически незаметны.
• Сложность эксплуатации. Дизельному мотору нужно качественное горючее. В холодный сезон лучше использовать зимнее дизтопливо, иначе все преимущества такого мотора сойдут на нет. Кроме того, зимой, особенно в холодном климате (Сибирь, Крайний Север) мотор, работающий на солярке, заводится сложнее. В него нужно добавлять спецсоставы.
• Специфический запах. Конечно, современная солярка чище советского топлива, но ее химический состав остался практически неизменным. У этого горючего специфический, резкий, неприятный запах. В легковых машинах он будет мешать пассажирам, особенно тем, у кого острое обоняние.

Дизельные двигатели установлены и на грузовиках нидерландской марки DAF — крупного международного производителя автомобильной спецтехники. Например, на фургоне DAF 400-Series установлен двигатель DAF BN 52 с двумя двухпоршневыми цилиндрами общим объемом два литра. Другой пример — DAF XF15M. Он оснащен шестью цилиндрами общим объемом 12,6 литров и мощностью 315 кВт (428 лошадиных сил) и установлен на машины серии DAF ATI. Двигатель DAF FR 152 состоит из четырех цилиндров суммарной емкостью 4,5 литра. Оснащен турбонаддувом и промежуточным охлаждением, обеспечивает полное сгорание с чистотой выхлопов по стандарту Евро-5 и выдает мощность 152 кВт (207 лошадиных сил). Установлен, в том числе, на DAF LF.

Топ-3 лучших дизельных двигателя для пикапов

Последнее обновление 27 января 2023 г.

Мы возлагаем большие надежды на грузовики, которыми мы управляем, и не только на транспортировку или перевозку. Но без надежного высокопроизводительного двигателя грузовики не могут делать и половины того, что нам нужно. Вот почему для работы в тяжелых условиях производители грузовиков выбирают дизельные двигатели. Если вы застряли между выбором дизельного или бензинового двигателя, то мы можем помочь. В этой статье мы обсудим топ-3 лучших дизельных двигателей для пикапов.

Если вы обеспокоены топливной экономичностью, надежностью или любым другим качеством, эта статья укажет вам правильное направление. Ни один двигатель не совершенен, но некоторые определенно сделаны лучше,

Дизельные и бензиновые двигатели

Дизельные двигатели

имеют ряд преимуществ по сравнению с бензиновыми двигателями. Одним из важнейших отличий является то, что дизельные двигатели развивают больший крутящий момент, необходимый для буксировки. Чем больше крутящий момент, тем больше тяговое усилие.

Одним из примеров увеличенного крутящего момента является Ford F-250, способный буксировать до 15 000 фунтов при оснащении бензиновым двигателем V8. Напротив, грузовик может буксировать 20 000 фунтов, если он оснащен 6,7-литровым турбодизелем V8. Разница в крутящем моменте неоспорима.

Дизельные двигатели

также обычно служат дольше, чем газовые двигатели. Это верно даже в сложных условиях буксировки. По этой причине операторы автопарка часто выбирают автомобили, оснащенные дизельными двигателями, которые обычно проезжают 300 000 миль или более при правильном обслуживании и использовании.

Эти двигатели служат дольше благодаря тому, что состоят из более прочных деталей.

Дополнительные преимущества

Еще одно преимущество – дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые. На самом деле они на 20-35 процентов эффективнее. Дизельным двигателям не нужно сжигать столько же топлива, сколько бензиновым двигателям, чтобы получить такой же уровень мощности.

Транспортные средства, выставленные на аукцион

Посмотреть больше транспортных средств

Вот пример — Ford F-150 оснащен 3,0-литровым турбодизелем. Оснащенный этим двигателем, грузовик достигает скорости 24 мили на галлон (миль на галлон) с учетом движения как по городу, так и по шоссе. Тот же грузовик, оснащенный 3,5-литровым бензиновым двигателем V6 с турбонаддувом, потребляет всего 18 миль на галлон. Разница тогда составляет 33-процентную разницу в эффективности использования топлива. Более высокая эффективность использования топлива также приводит к меньшему износу двигателя, поэтому дизельные двигатели служат намного дольше, чем бензиновые. Они также не требуют настройки, в отличие от бензиновых.

Как бензиновые, так и дизельные двигатели выделяют загрязняющие вещества, но последний выделяет более чистые газы из выхлопной трубы. В частности, они выделяют закись азота (NOx), которая вызывает смог.

На холостом ходу дизельные двигатели издают сильный стук, но их мощность примерно такая же, как у их бензиновых собратьев.

Хотя различия между двигателями заслуживают внимания, есть и недостатки. Финансовая экономия, создаваемая этой разницей в эффективности, компенсируется более высокой ценой на дизельное топливо. А когда требуется ремонт, дизельные двигатели стоят дороже, чем бензиновые.

Поэтому неудивительно, что грузовики, оснащенные дизельными двигателями, имеют более высокую стоимость покупки, чем грузовики, оснащенные бензиновыми двигателями.

История дизельного двигателя

В конце 19 ^-го -го века, изучая термодинамику, Рудольф Дизель представил высокоэффективный двигатель, который мог бы преобразовывать вырабатываемое им тепло в энергию. В 1985 году он открыл цех для тестирования и производства этой самой концепции.

Дизель получил патенты на свои конструкции и построил первый прототип двигателя в 189 г.3. Прототип оказался неудачным. После настройки двигателя он выпустил модель второго поколения в 1897 году. Эта версия продемонстрировала КПД 16,2% по сравнению с паровым двигателем, который был самой популярной формой энергии для машин.

На потребительском уровне двигатели Diesel оказались ненадежными, что привело к возврату и возврату средств. Однако военные увидели потенциал в машинах с дизельным двигателем, потому что у топлива меньше шансов взорваться. К 1904 году Франция начала использовать дизельные двигатели на своих подводных лодках. Другие военные в конечном итоге использовали дизель для двигателей лодок, поездов и грузовиков.

В 1908 году срок действия патента Дизеля истек. В том же году на рынок вышел первый грузовик с дизельным двигателем.

Дизель в 20 веке

Почти все пикапы, произведенные в 20 ^-м -м веке, были оснащены бензиновыми двигателями. Затем производители начали рассматривать потенциал дизельных двигателей для увеличения тяговой и буксировочной способности своих грузовиков. Позже, в 1982 году, Ford и GM представили грузовики с дизельным двигателем.

Ford начал производство дизельных двигателей в партнерстве с International Truck and Engine Corporation (ITEC). Они произвели 6,9литровый дизельный двигатель с непрямым впрыском (IDI), который предлагал 170 лошадиных сил (л.с.) и 315 фунт-фут (фунт-фут) крутящего момента. Производство 6,9-литрового двигателя IDI продолжалось до 1987 года. В этом году Ford представил 7,3-литровый двигатель IDI под названием Powerstroke.

Хотя у GM уже был 5,7-литровый дизельный двигатель, они решили работать с Detroit Diesel, чтобы представить потребительские легкие грузовики. Эти грузовики были оснащены 6,2-литровым двигателем Detroit Diesel. Они производили 130 лошадиных сил и 240 фунт-фут крутящего момента, расходуя при этом около 20 миль на галлон.

В 1989 году компания Dodge представила свой первый грузовик Ram с дизельным двигателем. Грузовик был оснащен двигателем Cummins серии B. Cummins был лидером на рынке коммерческих грузовиков, и двигатели серии B стали первым шагом компании на рынке пикапов средней грузоподъемности. Их первый двигатель имел мощность всего 160 лошадиных сил, но также предлагал 400 фунт-фут крутящего момента, что превзошло конкурентов.

Несколько лет спустя Ford модернизировал свой дизельный двигатель и в 1994 году выпустил свои первые грузовики с турбодизельным двигателем Powerstroke с непосредственным впрыском топлива. Та же самая технология двигателя используется сегодня в их более крупных грузовиках. Они анонсировали второе поколение в 1999, который некоторые называют лучшим двигателем из когда-либо созданных.

Дизель в 21 веке

Между тем, в 1996 году Cummins увеличила мощность своего двигателя до более чем 200 лошадиных сил, а в 2001 году его крутящий момент превысил 500 фунт-футов.

В конце 90-х годов GM отставала от конкурентов на рынке дизельных пикапов, занимая около трех процентов рынка. GM отказалась от Detroit Diesel и начала работать с Isuzu. Компания Isuzu работала над новой конструкцией дизельного двигателя, выпуск которого был запланирован на 2003 год. Однако компания создала совместное предприятие 60/40 с GM для создания новой компании под названием DMAX, которая будет производить новые двигатели через два года. досрочно.

Новые двигатели получили название Duramax, чтобы продвигать на рынок характеристики долговечности и максимальной мощности двигателя. Эти двигатели впервые появились на моделях 2001 года.

Способный предложить 235 лошадиных сил и 500 фунт-фут крутящего момента, 6,6-литровый Duramax Diesel 6600 легко произвел фурор. В 2000 году журнал Popular Science Magazine наградил его премией «Лучшее из нового». Журнал Ward’s Magazine назвал его одним из «Десяти лучших двигателей в мире» в 2001 году и снова в 2002 году. Двигатель стал монументальным для журнала Motor Trend Magazine, который выбрал пикап Chevrolet Silverado Heavy Duty 2001 года в качестве «Грузовика 2001 года». Награда».

Двигатели трех основных производителей увеличили мощность и крутящий момент, создав новые технологии и стратегии для соответствия меняющимся и все более строгим экологическим стандартам.

Какой дизельный двигатель лучше?

Многие считают 6,6-литровый Duramax (Chevy/GM), 6,7-литровый Cummins (Dodge) и 6,7-литровый Powerstroke лучшими дизельными двигателями, доступными для пикапов 2021–2022 годов.

Критерии определения лучших двигателей включают:

• Пиковая мощность
• Пиковый крутящий момент (тяговое усилие)
• Топливная эффективность
• Надежность 
• Долговечность

Мощность — общий критерий для сравнения двигателей. Люди специально сосредотачиваются на пиковой мощности. Пиковая мощность возникает только тогда, когда двигатель достигает определенного числа оборотов в минуту (об/мин). Двигатели предназначены для создания и передачи мощности грузовику. Таким образом, как правило, большая мощность означает более высокую скорость подбора и более высокую максимальную скорость.

Крутящий момент — это отдельная мера мощности. Крутящий момент — это мощность, необходимая для перевода грузовика из состояния покоя в движение и для буксировки тяжелых грузов. Как упоминалось ранее, крутящий момент измеряется в фунт-футах или фунт-футах для краткости.

6,6-литровый дизельный двигатель Duramax мощностью 360 лошадиных сил при 3200 об/мин и крутящим моментом 650 фунт-фут при 1600 об/мин. 6,7-литровый двигатель Cummins имеет мощность 385 лошадиных сил при 2800 об/мин и крутящий момент 865 фунт-фут при 1700 об/мин. А Powerstroke имеет мощность 275 лошадиных сил при 2800 об/мин и 525 фунт-фут при 1600 об/мин.

Помните: топливная экономичность при использовании дизельного топлива снижает расходы на топливо, но при этом стоит дороже, чем бензин. Топливная эффективность также зависит от ряда других факторов вашего грузовика. Если вы поместите двигатель в грузовик с двойной кабиной, удлиненной платформой и другими подобными опциями, ваш грузовик будет менее экономичным.

Сравнения

Одним из способов сравнения двигателей является сравнение базовой модели Chevrolet Silverado 3500 (Duramax) с Dodge Ram 3500 (Cummins) и Ford 350 (Powerstroke).

Silverado 3500 предлагает 17 миль на галлон / 23 мили на галлон / 19 миль на галлон (город и шоссе вместе взятые). Dodge Ram предлагает 13 миль на галлон / 16 миль на галлон / 15 миль на галлон, а Ford F-350 предлагает 9 миль на галлон / 15 миль на галлон / 11 миль на галлон.

Надежность — важная составляющая отличного двигателя. Производительность не имеет значения, когда двигатель находится в магазине. Сообщается, что все три вышеупомянутых двигателя надежны, но читайте дальше, чтобы узнать больше о потенциальных проблемах.

Долговечность важна, потому что установка нового двигателя стоит дорого. Сообщается, что все три этих двигателя прослужили более 300 000 миль. Сообщается, что двигатели-предшественники этих моделей (те, которые находятся на дорогах более десяти лет) служат более 500 000 миль.

Список лучших дизельных двигателей для пикапов

Турбодизель Duramax 6.6 V8

6,6-литровому турбодизельному двигателю Duramax V8 в этом году исполнилось 20 лет, и это уже шестая модификация двигателя (называемая L5P). Последнее поколение, представленное в 2017 году, почти удвоило свои характеристики с 235 лошадиных сил и 500 фунт-футов крутящего момента до 445 лошадиных сил и 910 фунт-футов крутящего момента. Все это при снижении выбросов выхлопных газов. Сегодня на дорогах эксплуатируется более 1 000 000 двигателей Duramax.

Дизельные двигатели

Duramax генерируют много энергии и сохраняют высокую эффективность на протяжении всего путешествия. Оснащенный GM Sierra 2500HD Crew Cab 4WD, грузовик может разгоняться от 0 до 60 миль в час за 7,1 секунды. Усовершенствованный механизм с регулируемыми лопастями позволяет двигателю развивать более высокую мощность при более низком давлении в цилиндре.

Новая система впуска воздуха автомобиля с воздухозаборником на капоте подает холодный воздух в двигатель. Это помогает двигателю работать лучше, особенно при буксировке или движении по крутым склонам. Выхлопной тормоз замедляет автомобиль, тем самым уменьшая износ штатной тормозной системы автомобиля.

Двигатель имеет несколько неисправностей, в том числе: перегрев, преждевременный отказ форсунки, истирание жгута форсунки и аварийный режим трансмиссии, который срабатывает случайным образом. Потенциальными проблемами также могут быть неправильное попадание моторного масла в турбокомпрессор, неправомерное попадание воздуха в топливопроводы и нехватка топлива.

Турбодизель Cummins I6

Cummins I6 — это рядный шестицилиндровый 24-клапанный турбодизель, модернизированный для повышения отзывчивости и управляемости. Эти улучшения происходят, а также обеспечивают низкий уровень шума и вибрации. Этот двигатель лидирует по крутящему моменту и тяговым возможностям. В 2019 году, Cummins достиг 1000 фунтов на фут. крутящего момента и может буксировать до 35 100 фунтов и буксировать до 7 680 фунтов.

I6 — это рядный двигатель, а другие упомянутые двигатели — V8. По сравнению с V8, рядные двигатели проще, для них требуется только одна головка блока цилиндров и один клапанный механизм. Внутри моторного отсека также больше места, что облегчает их ремонт и обслуживание.

Он доступен в конфигурациях 4×2 или 4×4 и с шестиступенчатой ​​автоматической коробкой передач Aisin AS69RC.

Проблемы с Cummins 6.7 часто возникают из-за деталей, выбрасывающих выбросы, таких как сажевый фильтр (DPF), который постоянно засоряется, EGR (рециркуляция отработавших газов) или разжижение топлива. Также сообщалось, что прокладки турбины и головки блока цилиндров выходят из строя.

Рабочий ход 6,7 л

В 2011 году, когда Chevy и GM представили двигатель Duramax, Ford представил новый двигатель Powerstroke. Ford разработал этот новый двигатель без Navistar — их бывшего партнера по разработке двигателей.

Этот двигатель оснащен турбонаддувом с изменяемой геометрией DualBoost, стальным коленчатым валом, промежуточным охладителем типа «вода-воздух», функцией мгновенного запуска и системой впрыска Common-Rail. Он даже включает в себя новые поршневые форсунки, которые охлаждают компоненты двигателя и продлевают срок их службы, а также уплотненный блок цилиндров из графитового чугуна с глубокой юбкой. Этот компонент легче по весу, чем предыдущие модели.

Другие обновления по сравнению с предыдущими моделями включают в себя включение покрытия IROX на нижний коренной подшипник, более тяжелый демпфер коленчатого вала, обновление муфты вентилятора, поток охладителя EGR и обновления турбонаддува для поддержки дополнительной мощности и крутящего момента.

Проблемы с Powerstroke включают отказ насоса CP4 Bosch, который загрязняет всю топливную систему металлической стружкой. Эта проблема может стоить вам до 9000 долларов на ремонт. Другие проблемы возникают, когда воздух попадает в топливную систему во время замены топливного фильтра, грузовик переходит в нейтральное положение на секунду или две при переключении передач, муфта вентилятора не включается при высоких температурах, и грузовик начинает трястись при нормальной работе в течение нет видимой причины. Владельцы грузовиков называют эту известную проблему «предсмертным колебанием».

Конечно, многие из этих критериев отдают предпочтение двигателям большего размера, и каждый упомянутый здесь производитель выпускает лучшие в своем классе двигатели меньшей мощности, чем упомянутые в этой статье. Однако, если вы управляете более крупным пикапом, то теперь вы знаете 3 лучших варианта двигателей, которые долговечны, надежны и избавят вас от дорогостоящего ремонта в мастерской.

Различные типы дизельных двигателей грузовых автомобилей и их история

Когда вы видите эти гигантские грузовики, перевозящие огромные грузы в гору, это может показаться работой стандартного двигателя, но в основном мы неправильно понимаем огромную мощность дизельного двигателя. генерирует, чтобы заставить этот процесс работать и выполнять работу. Эти дизельные двигатели являются источником энергии для некоторых из самых больших и мощных машин, таких как грузовики, поезда и корабли.

Что такое дизельный двигатель и как он работает?

Дизельный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, в котором топливо сжигается внутри центральной части двигателя путем подачи горячего воздуха под высоким давлением в камеру или цилиндры для выработки мощности.

Стандартные бензиновые двигатели наших автомобилей также являются двигателями внутреннего сгорания, в отличие от двигателей внешнего сгорания, используемых в старомодных паровозах; тем не менее, дизель более мощный.

Кроме того, вы также обнаружите, что эти двигатели внутреннего сгорания более эффективны, поскольку они не тратят много энергии, поскольку тепло просто остается в одном месте. Вы также обнаружите, что ваш двигатель внутреннего сгорания производит больше энергии из того же объема топлива, чем любой другой двигатель внешнего сгорания.

Процесс понимания того, как работает дизельный двигатель, можно объяснить в четыре простых шага:

Индукция

Это включает в себя процесс всасывания воздуха, когда поршень движется по каналу и открывает впускной клапан. Ключ в том, чтобы сделать это, когда давление воздуха составляет от 1,7 до почти 2,4 мегапаскалей. Только тогда воздух может быть введен в каждый из цилиндров.

Другие методы запуска зависят от размера двигателя и подключенной нагрузки. Они могут включать использование вспомогательного оборудования, подачу струй сжатого воздуха к двигателю с пневматическим приводом, подачу электрического тока на электростартер и использование небольшого бензинового двигателя, соединенного с маховиком двигателя.

Сжатие

Поскольку впускной клапан закрывается в нижней части хода поршня, это позволяет поршню подниматься и сжимать собранный внутри воздух. Дизельный двигатель не использует топливно-воздушную смесь, а сжимает воздух, что предотвращает проблемы с преждевременным зажиганием, которые в основном встречаются в двигателях с искровым зажиганием с высокой степенью сжатия. Более высокая степень сжатия может быть достигнута с дизельными двигателями, а также более высокая теоретическая эффективность цикла.

Зажигание

Когда топливо впрыскивается в верхнюю часть такта, оно толкает поршень вниз, обеспечивая зажигание. Дизельный двигатель получает энергию, когда горящее топливо распыляется или впрыскивается в цилиндр, где присутствует горячий сжатый воздух. Однако, чтобы этот процесс работал, температура воздуха должна быть выше температуры, при которой может воспламениться впрыскиваемое топливо. Это позволит топливу вступить в реакцию с кислородом воздуха и, следовательно, сгореть.

Кроме того, интересно видеть, что эти дизельные двигатели также известны как двигатели с воспламенением от сжатия, потому что нагрев воздуха за счет сжатия, а не электрической искры, вызывает инициирование сгорания.

Выхлоп

Когда поршень движется вверх, он открывает выпускной клапан, позволяя выйти сгоревшим газам. Турбокомпрессор и доохладитель в дизельных двигателях имеют улучшенные характеристики с точки зрения эффективности и мощности.

Чем дизельный двигатель отличается от бензиновых и бензиновых двигателей?

Несмотря на то, что дизельный и бензиновый двигатели имеют много схожих основных компонентов и оба работают по четырехтактному циклу, существует несколько неотъемлемых различий в способе воспламенения топлива в обоих этих двигателях и в том, как регулируется выходная мощность.

Ниже приведены наиболее важные различия между ними:

Зажигание

В бензиновом или бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь воспламеняется от искры. Процесс начинается с впрыска топлива и воздуха в небольшие металлические цилиндры, а сжатие поршня делает эту смесь взрывоопасной. Следовательно, он воспламеняется от электрической искры, когда свеча зажигания в двигателе поджигает его. Затем эта топливно-воздушная смесь взорвется, создав достаточно энергии, чтобы толкнуть поршень в цилиндр и запустить автомобиль.

Хотя дизельные двигатели могут следовать более простому процессу, они гораздо более управляемы. Для воспламенения в дизельном двигателе требуется только сжатие воздуха. Когда, с одной стороны, бензиновый двигатель имеет типичную степень сжатия 9:1, дизельный двигатель работает при степени сжатия 20:1. Следовательно, только сжатие может воспламенить топливо, когда воздух имеет более высокую температуру, без электрической искры или какой-либо другой системы зажигания.

Простой способ понять этот процесс — связать его с накачкой велосипедной шины. Вы можете заметить, что чем дольше вы им пользуетесь, тем сильнее нагревается насос. Это показывает, что при сжатии воздуха выделяется тепло. Точно так же дизельный двигатель сжимает тепло в еще меньшем пространстве. Это делает воздух горячим; она может доходить до 500°C, а иногда и выше.

Следовательно, когда топливо впрыскивается, оно мгновенно воспламеняется и взрывается без использования свечи зажигания, что, с другой стороны, требуется в нефтяном или бензиновом двигателе. Весь этот процесс демонстрирует силу и эффективность дизельного двигателя и то, насколько важным он стал по сравнению с другими типами двигателей, особенно с теми, которые работают на нефти и бензине.

Воздух на всасывание

Дизельный двигатель всегда всасывает одинаковое количество воздуха, независимо от скорости вращения двигателя, через впускной тракт, который открывается и закрывается только с помощью впускного клапана. Принимая во внимание, что в бензиновом двигателе вы обнаружите различное количество всасываемого воздуха. Это будет зависеть от степени открытия дроссельной заслонки.

Конструкция двигателя

Хотя вы можете обнаружить, что дизельный двигатель выглядит почти так же, как бензиновый или бензиновый двигатель, и содержит почти одинаковые детали, он имеет много других компонентов, что делает его более долговечным, чем бензиновый или бензиновый двигатель.

Вы обнаружите, что дизельный двигатель обычно имеет более толстые стенки и большее количество распорок по сравнению с бензиновым двигателем. Это придает ему дополнительную силу и помогает выдерживать дополнительные нагрузки.

Дизельный двигатель обычно представляет собой более прочный блок с более прочными шатунами, поршнями, крышками подшипников и коленчатыми валами. Поскольку форма камеры сгорания и вихревой камеры дизельного двигателя отличается от бензинового или газового двигателя, вы обнаружите, что конструкция ГБЦ у обоих двигателей также отличается.

Топливо

Как видно дизель работает на дизельном топливе, а бензиновый на бензине; однако необходимо понять, как эти различные виды топлива совместимы с работой их двигателей, и сделать их более эффективными.

Дизельное топливо в основном менее очищено, более плотное, более вязкое, менее летучее, чем бензин. Для тех из вас, кто видел надпись «derv» на дизельной насосной станции, это топливо, которое вы можете использовать для своих автомобилей с дизельным двигателем.

В этом случае также важно учитывать соотношение между дизельным топливом и водой. Он может затвердевать или даже затвердевать, когда он холодный, так как может наблюдать большое количество воды, которая может замерзнуть. Он может обрабатывать около 50 или 60 частей воды. Это может быть немного проблематично, так как может вызвать замерзание или образование парафина на топливопроводах и форсунках.

Если вы когда-нибудь видели, как зимой кто-то дует лампочками на дизельном грузовике, вы должны понять, почему. Более того, другие также используют определенные добавки, чтобы избежать этой проблемы.

Что еще более важно, вы обнаружите, что дизельное топливо имеет более высокую плотность энергии, чем бензин и бензин. Эта большая мощность, составляющая около 147 000 БТЕ, вырабатываемая в среднем на один галлон дизельного топлива, означает, что он обладает более высокой мощностью, эффективностью и лучшим пробегом.

Это также объясняет, почему дизельное топливо используется для питания основных транспортных средств, таких как автобусы, грузовики, поезда, краны, строительное и сельскохозяйственное оборудование, а также лодки, что делает его критически важным для строительства, транспорта и сельского хозяйства, и, следовательно, всю экономику.

Типы дизельных двигателей 

Вы обнаружите, что дизельные двигатели бывают двух разных типов: двухтактные и четырехтактные. Ход поршня относится к работе поршня в двигателе, и это принципиально отличает две модели.

Двухтактный

Двухтактный дизельный двигатель использует ход в двух направлениях для завершения своего цикла. Первый такт связан со сжатием, когда поршень движется вверх, что приводит к воспламенению сжатого топлива. Второй такт или обратный ход происходит, когда поршень движется вниз только один раз, чтобы подать новое топливо в цилиндр.

Двухтактный двигатель обычно следует этим трем необходимым шагам:

1. Выпуск и впуск: когда свежий воздух входит в цилиндр, вытесняя старый через верхние клапаны.
2. Сжатие: происходит, когда впускной и выпускной клапаны закрываются, а поршень движется вверх, сжимая и затем нагревая воздух. Топливо добавляется, когда поршень достигает верхней части цилиндра, что приводит к самовозгоранию.
3. Мощность: при воспламенении воздушно-топливной смеси поршень будет перемещен вниз, и мощность будет направлена ​​на запуск колес.

Четырехтактные двигатели

Четырехтактный двигатель может быть частью как дизельного двигателя, так и бензинового или бензинового двигателя. Он имеет один такт сжатия и один такт выпуска, а также каждый из них имеет обратный ход, что в целом делает его четырехтактным двигателем.

Такт сжатия связан со сжатием воздушно-топливной смеси, что приводит к воспламенению, тогда как такт выпуска связан с выпуском сгоревших газов. Поршень в этом случае дважды перемещается вверх и вниз.

Четырехтактный двигатель состоит из четырех основных этапов:

1. Впуск: заключается во всасывании воздуха в цилиндр через впускной клапан при движении поршня вниз.
2. Сжатие: происходит, когда поршень движется вверх, закрывая впускной клапан и сжимая воздух для его нагрева. Поскольку в него впрыскивается топливо, зажигание происходит без свечи зажигания.
3. Мощность: с зажиганием, поршень толкается вниз, и мощность передается на колеса.
4. Выхлоп: поршень теперь возвращается, и отработанные газы выбрасываются через выпускной клапан.

Различия между двумя типами

Хотя существенная разница между двухтактным и четырехтактным двигателем заключается в количестве тактов, очевидно, что эти два типа отличаются друг от друга и другими факторами. Некоторые из них перечислены ниже:

• Двухтактные двигатели легче и меньше по сравнению с четырехтактными.
• Двухтактные двигатели также более эффективны, поскольку они производят мощность один раз за каждый оборот, а не один раз за каждые два оборота, как в случае с четырехтактными двигателями. Хотя это и плюс, это также означает, что двухтактные двигатели могут страдать от более значительного износа. Следовательно, они могут потребовать большего охлаждения и смазки.
• Вы увидите, что большинство дизельных двигателей имеют четырехтактный цикл. Двухтактные обычно используются в более крупных двигателях, например, для кораблей и скутеров. С другой стороны, вы можете найти четырехтактные двигатели, которые обычно используются в легковых, грузовых и других автомобилях.
• Для двухтактных двигателей требуется более легкий маховик, тогда как для четырехтактных требуется тяжелый маховик. Четырехтактный двигатель имеет более сбалансированную силу с одним оборотом на один рабочий ход, а двухтактный двигатель создает более неуравновешенную силу с двумя оборотами на один рабочий ход.
• Смазка, как правило, проще для двухтактных двигателей и сложнее для четырехтактных.
• Двухтактные двигатели считаются более шумными, чем четырехтактные. Они также производят больше дыма.
• Двухтактные двигатели намного дешевле четырехтактных, которые могут быть дороже из-за своего клапана и механизма смазки, а также сравнительной сложности в производстве.

Краткий обзор истории дизельных двигателей

Он был начат Рудольфом Дизелем, немецким инженером, который придумал дизельный двигатель, поэтому дизельный двигатель назван в его честь. Дизель был тем, кто понял, что такт сжатия может заменить процесс электронного зажигания существующего бензинового двигателя. Он предложил этот цикл в своих патентах 189 г.2 и 1893. Он начинался как четырехтактный двигатель.

Вначале в качестве топлива предлагался либо угольный порошок, либо жидкая нефть. Первый промышленный двигатель, разработанный на основе патентов Дизеля, был создан Адольфусом Бушем в Сент-Луисе, штат Миссури, и стал предшественником двигателя Буш-Зульцер. Который был ответственен за питание многих подводных лодок США во время Первой мировой войны. 

Позже производители, желавшие разработать двухтактный дизель, забрали солдат, вернувшихся с войны и использовавших дизельные двигатели. Это сделало дизельные двигатели дешевле и проще в производстве.

Позже была внедрена технология впрыска топлива, чтобы удовлетворить растущую потребность в воздушном компрессоре высокого давления. Он начинался как насос, сделанный для замены воздушного компрессора высокого давления.

Однако нужно было сделать еще одно улучшение. В выхлопе двигателя было очень много дыма, что привело к неправильному сгоранию топлива. Так, для впрыска топлива в цилиндр была введена топливная форсунка.

В 1914 году Уильям Т. Прайс, молодой американский инженер, также внес свой вклад в дизельный двигатель, работая над двигателем, который нуждался в более низкой степени сжатия и без термометров. Он добился успеха и, следовательно, также подал заявку на патенты. Однако многое еще предстояло сделать, чтобы привести дизельный двигатель к тому виду, который используется сегодня.

В то время двухтактные двигатели обычно использовались для производства электроэнергии, приводили в действие водонасосные установки и моторные лодки, траулеры и буксиры.

В начале 1920-х годов General Electric и Ingersoll-Rand объединились в создании дизель-электрического локомотива. Успех был таким, что заказы на локомотив поступали практически из всех отраслей, включая заводы, шахты и железные дороги. Теперь они используются в тяжелой строительной технике, мощных сельскохозяйственных тракторах и большинстве больших грузовиков и автобусов.

Несмотря на то, что у грузовика с дизельным двигателем есть недостатки, такие как более значительное отсутствие загрязняющих веществ в воздухе, его изобретение по-прежнему является прорывом, который внес огромный вклад в несколько отраслей промышленности в мире, в основном в транспорт, строительство и сельское хозяйство.

Поэтому очень важно знать, как был инициирован этот процесс, и какие типы дизельных двигателей для грузовых автомобилей существуют в настоящее время.

Когда дело доходит до ремонта вашего дизельного двигателя, обратитесь в авторитетную ремонтную мастерскую, специалисты которой смогут эффективно отремонтировать дизельный двигатель вашего грузовика в соответствии с вашими пожеланиями.

В компании STP Diesel мы стремимся найти и устранить основную причину неисправности, а не только ее симптом. Предотвращение повторного ремонта является одним из наших основных принципов; Возможность также определить профилактический ремонт является ключом к тому, чтобы ваша установка оставалась на дороге.