23 февраля 1893 г. — Рудольф Дизель получил патент на поршневой двигатель внутреннего сгорания, позже названный его именем

Дизельный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха.

Спектр топлива для дизельных двигателей весьма широк, сюда включаются все фракции нефтеперегонки от керосина до мазута и ряд продуктов природного происхождения — рапсовое масло, фритюрный жир, пальмовое масло и многие другие. Дизельный двигатель может с определённым успехом работать и на сырой нефти.

В 1824 году Сади Карно формулирует идею цикла Карно, утверждая, что в максимально экономичной тепловой машине нагревать рабочее тело до температуры горения топлива необходимо «изменением объёма», то есть быстрым сжатием. В 1890 году Рудольф Дизель предложил свой способ практической реализации этого принципа. Он получил патент на свой двигатель 23 февраля 1892 года, в 1893 году выпустил брошюру. Ещё несколько вариантов конструкции были им запатентованы позднее. После нескольких неудач первый практически применимый образец, названый Дизель-мотором, был построен Дизелем к началу 1897 года, и 28 января того же года он был успешно испытан. Дизель активно занялся продажей лицензий на новый двигатель. Несмотря на высокий КПД и удобство эксплуатации по сравнению с паровой машиной практическое применение такого двигателя было ограниченным: он уступал паровым машинам того времени по размерам и весу.

Первые двигатели Дизеля работали на растительных маслах или лёгких нефтепродуктах. Интересно, что первоначально в качестве идеального топлива он предлагал каменноугольную пыль. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива — 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.

Инженер Экройд Стюарт ранее высказывал похожие идеи и в 1886 году построил действующий двигатель. Он предложил двигатель, в котором воздух втягивался в цилиндр, сжимался, а затем нагнетался 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 1898 году на 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 форкамерой, который назвали «Тринклер-мотором». 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 и перспективной. Использование гидравлической системы для нагнетания и впрыска топлива позволило отказаться от отдельного воздушного компрессора и сделало возможным увеличение скорости вращения. «Тринклер-моторы» не имели воздушного компрессора, а подвод тепла в них был более постепенным и растянутым по времени по сравнению с двигателем Дизеля. Российская конструкция оказалась проще, надёжнее и перспективнее немецкой. Однако под давлением Нобелей и других обладателей лицензий Дизеля работы над двигателем в 1902 году были прекращены.

В 1898 г. Эммануэль Нобель приобрёл лицензию на двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля. Двигатель приспособили для работы на нефти, а не на керосине. С 1899 г. Механический завод «Людвиг Нобель» в Петербурге развернул массовое производство дизельных двигателей. В 1900 г 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». 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 для создания современных двигателей этого типа. В дальнейшем около 20—30 лет такие двигатели широко 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 компрессора, необходимого для работы системы впрыска топлива сделали невозможным применение первых дизельных двигателей на автотранспорте.

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, устройство, 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 транспорта, однако доводы в пользу карбюраторных двигателей позволяли им пользоваться большим спросом для установки на пассажирских и небольших грузовых автомобилях: с 50-х — 60-х годов XX века дизельный двигатель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоны, а в 70-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. Локомотивы, использующие дизельный двигатель — тепловозы — являются основным видом локомотивов на неэлектрифицированных участках, дополняя электровозы за счёт автономности. Тепловозы перевозят до 40 % грузов и пассажиров в России, они выполняют 98 % маневровой работы. Существуют также одиночные автомотрисы, дрезины и мотовозы, которые повсеместно используются на электрифицированных и неэлектрифицированных участках для обслуживания и ремонта пути и объектов инфраструктуры. Иногда автомотрисы и небольшие дизель-поезда называют рельсовыми автобусами.

В России в 2007 году почти весь грузовой автотранспорт и автобусный парк работал на дизельном двигателе и только незначительная часть грузовиков и средних автобусов на бензиновом двигателе.

Доклад на тему Дизельный двигатель (сообщение 8 класс) (описание для детей)

Доклады

• Доклады
• Физика
• Дизельный двигатель

Рудольф Дизель, немецкий инженер, стал знаменитым на весь мир благодаря изобретению дизельного двигателя. Это двигатель внутреннего сгорания, которому изобретатель посвятил всю свою жизнь. Это изобретение оказало огромное влияние, как на науку, так и на жизнь простых людей.

Патент на двигатель был получен в 1893 году, но идея создать двигатель, обладающий большим КПД, чем популярные тогда паровые машины пришла Дизелю еще в студенческие годы, когда он проходил обучение в  Баварском Политехническом институте.

Изобретателем была выведена зависимость –  при увеличении степени сжатия растет производительность механизма. Первый надежно работающий образец  четырехтактового двигателя  был сконструирован в 1897 году, ему предшествовали неудачные образцы, выходившие из строя  от сильного сжатия горючей смеси.

По какому принципу работает дизельный мотор?

Первый такт – такт впуска.  Открывается впускной клапан, в цилиндр начинает поступать воздух. Перемещением поршня создается разряжение в камере сгорания, что помогает воздуху втягиваться в цилиндр.

Второй такт – сжатие. Клапаны закрываются, поршень двигается к верхней точке цилиндра. Поступивший во время первого такта воздух сжимается, увеличивается его  давление и температура. Через форсунки впрыскивается дизельное топливо, когда поршень близок к своему верхнему положению. Из-за контакта с горячим воздухом происходит воспламенения смеси топлива.

Третий такт – рабочий ход. Из-за сгорания топлива возрастает давление, которое перемещает поршень к нижней точке цилиндра, это является движущей силой мотора.

Четвертый такт – выпуск. Через клапан выпуска из камеры сгорания  удаляются отработанные газы. Поршень вновь движется вверх, ”выталкивая” выхлопные газы.

За тактом выпуска опять следует такт впуска, и так по кругу.

В настоящее время существует огромное количество вариантов дизельных двигателей, но их основная особенность – впрыскивание топлива. Разнятся материалы, из которых сделан двигатель, используемые им виды топлива, но принцип работы остается одним и тем же.

Основное преимущество дизельного двигателя перед бензиновым заключается в его экономичности – вместо сжигания жидкого топлива происходит воспламенение топливной смеси, это позволяет сильно экономить на топливе. Также, дизельные моторы более надежные, из-за того, что в них отсутствует система зажигания, работающая от высокого напряжения.

Физика. 8 класс

Картинка к сообщению Дизельный двигатель

Популярные сегодня темы

• Орган слуха Ухо

  Ухо является неотъемлемой и одной из главных частей нашего общего организма. С помощью уха мы воспринимаем, распознаём звуковые импульсы и понимаем все то, о чем нам говорит окружающий мир

• Творчество Александра Головина

  В начале прошлого века очень известным и оригинальным художником был Александр Головин. Он пытался в своей работе собрать опыт передвижников и оригинальные тенденции в искусстве

• Дети войны

  Война, в этом слово заключен глубокий смысл, это и страдания матерей, тысячи погибших солдат и множества детей оставшихся сиротами, огромного количества семей оставшихся без отцов и мужей, во

• Леонардо да Винчи

  Леонардо да Винчи родился в самой простой семье. Ему не даны были сверхъестественные материальные блага или же возможность обучаться в лучших учебных заведениях страны.

• Охрана окружающей среды

  Термин «Окружающая среда» в настоящее время стал очень популярным. Средства массовой информации пестрят заголовками, призывающими к бережному отношению к природе. Люди опомнились достаточно п

• Мор Томас

  омас Мор (1529—1532) — английский философ, адвокат, государственный деятель, родился в Лондоне 7 февраля 1478 г. в семье лондонской знати. С самого рождения его ожидала успешная карьера юрист

Разделы

• Животные
• Растения
• Птицы
• Насекомые
• Рыбы
• Биология
• География
• Разные
• Люди
• История
• Окружающий мир
• Физкультура
• Астрономия
• Экология
• Физика
• Экономика
• Праздники
• Культура
• Математика
• Музыка
• Информатика

Продление срока службы дизельных двигателей

Хотя в наши дни много говорят о господстве электромобилей в отрасли грузоперевозок, реальность такова, что сегодня не существует жизнеспособных электромобилей для всех видов грузовых перевозок. И, конечно же, существует целая проблема инфраструктуры зарядки, которую необходимо будет создать, прежде чем электромобили можно будет использовать для дорожных перевозок. В настоящее время электромобили имеют смысл для ближнемагистральных перевозок, операций с возвратом на базу и в качестве терминальных тягачей. В то время как технология EV будет продолжать развиваться, автомобили с дизельным двигателем не исчезнут в ближайшее время.

«Дизельное топливо останется доминирующей технологией в обозримом будущем», — сообщает Форум дизельных технологий.

Правительственные постановления и общественное давление направлены на сокращение выбросов от дизельных транспортных средств. Значительное сокращение выбросов твердых частиц и оксидов азота (NOx) уже достигнуто. Фактически, Форум дизельных технологий обнаружил, что 49% всех дизельных коммерческих автомобилей в США работают на экологически чистых дизельных двигателях. Этот процент, вероятно, возрастет по мере того, как старые автомобили будут заменяться более новыми, более чистыми.

См. также: Новейшие дизельные двигатели с низким уровнем выбросов и высокой эффективностью

Кроме того, производители двигателей и грузовиков вместе с другими отраслевыми поставщиками продолжают работать над тем, чтобы дизельные двигатели стали более эффективными и производили меньше выбросов, поскольку они будут дорога на долгие годы, особенно при дальних и тяжелых перевозках. Существующие аккумуляторные электрические технологии недостаточны для удовлетворения потребностей этих сегментов рынка.

В настоящее время разрабатывается несколько технологий для сокращения выбросов и снижения расхода топлива дизельными двигателями. Среди них деактивация цилиндра (CDA) и регулируемое срабатывание клапана (VVA). Эти технологии продемонстрировали улучшение расхода топлива и температуры выхлопной системы во всех циклах испытаний. Испытания также показали значительное снижение выбросов NOx, особенно в сегментах работы с минимальной нагрузкой и рабочим циклом.

Многие люди знакомы с деактивацией цилиндров, потому что она десятилетиями использовалась на легковых автомобилях. Можно отключить столько цилиндров, сколько необходимо, что повышает эффективность сгорания в периоды низкого крутящего момента. CDA также снижает выбросы за счет более высокой температуры выхлопных газов даже при низких нагрузках.

См. также: Деактивация цилиндра поможет снизить выбросы NOx и CO2

VVA в реальном времени регулирует открытие и закрытие клапана, поддерживая точный контроль движения клапана. VVA позволяет оптимизировать фазы газораспределения в двух рабочих точках, что дополнительно снижает расход топлива при работе с низкой нагрузкой.

Не сбрасывайте со счетов дизельный двигатель. Благодаря новым технологиям, которые делают дизельное топливо более эффективным при одновременном снижении выбросов, пройдет немало времени, прежде чем оно пойдет по пути динозавров и вымрет.

Робб Джанак — директор по новым технологиям в компании Jacobs Vehicle Systems. Его цель — разработать технологию для удовлетворения будущих потребностей клиентов. Работая в Jacobs, Джанак накопил более чем 25-летний опыт разработки моторных тормозов, клапанов и регулируемых приводов клапанов.

Дизельный двигатель — Обучение энергетике

Обучение энергетике

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1 Схема рядного четырехцилиндрового двигателя. Поршни серого цвета, коленчатый вал зеленого цвета, блок прозрачный ^[1]

Дизельный двигатель — тепловая машина внутреннего сгорания, работающая на дизельном топливе. Эти двигатели приводят в действие небольшие электрические генераторы, называемые дизельными генераторами, часто в отдаленных районах, а также двигатели легковых и грузовых автомобилей (как больших, так и малых).

Процессы

Воспламенение топлива

Дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия. Температура молекул газа повышается при уменьшении объема по закону идеального газа (если газ при этом не охлаждается). Дизельные двигатели полагаются на это. Поршень сжимает воздух в цилиндре (см. рис. 1), сильно нагревая его. Затем дизельное топливо распыляется в форсунках, и в горячий воздух распыляется туман. Горячий воздух сразу воспламеняет топливо, обеспечивая воспламенение. ^[2]

Это воспламенение заставляет дизельное топливо сгорать с кислородом из атмосферы, что превращает химическую энергию в повышенную температуру, что позволяет газу выталкивать поршень обратно, см. рис. 1.

В холодном состоянии в дизельных двигателях используется нагретый кусок металла, называемый свечой накаливания, который способствует воспламенению дизеля. ^[3]

Запуск

Запустить дизельный двигатель сложнее, чем бензиновый, поскольку дизельные двигатели воспламеняют свое топливо. Стартер дизельного двигателя должен быть достаточно мощным, чтобы сжимать газ внутри цилиндров, воспламеняя дизельно-воздушную смесь. Это требует более высокой потребляемой мощности, чем традиционный двигатель с искровым зажиганием, поэтому дизельные двигатели имеют более надежные батареи.

Детали дизельного двигателя

Блок

Блок является основой двигателя. Это большой металлический блок, обычно алюминиевый или стальной, с прорезанными в нем отверстиями для цилиндров.

Цилиндры

В цилиндрах двигателя выполняется работа. Топливо впрыскивается в цилиндры, где оно воспламеняется при сжатии дизельного топлива и воздуха, что приводит к взрыву. Этот взрыв приводит в движение поршни, совершая работу, позволяя транспортному средству двигаться вперед.

Поршни

Поршни — это устройства, которые скользят вверх и вниз внутри цилиндров. Их работа состоит в том, чтобы скользить внутрь и наружу, соединенные с коленчатым валом, чтобы сжимать воздух, впрыскиваемый в камеру — это вызывает нагрев воздуха. Объем воздуха, поступающего в камеру, сжимается примерно в 14-25 раз по сравнению с первоначальным объемом. ^[4]

Распредвал

основной артикул

Распредвал — это устройство, которое управляет синхронизацией двигателя. Работа распределительного вала заключается в регулировании подачи топлива в двигатель и выпуска выхлопных газов. Эта, казалось бы, простая работа может оказать большое влияние на работу двигателя.

Форсунки

Топливная форсунка предназначена для распыления топлива. Это означает превращение жидкого топлива в туман, что резко увеличивает площадь его поверхности. Это позволяет топливу сгорать быстрее, давая больший импульс поршню. Топливные форсунки — это улучшение по сравнению с карбюраторами, поскольку они требуют меньшего обслуживания и лучше распыляют топливо. Впрыск топлива обеспечивает более высокую эффективность двигателя, что может привести к увеличению мощности и увеличению расхода топлива.

Коленчатый вал

основной артикул

Коленчатый вал является наиболее важной частью двигателя, поскольку он соединяет части вместе и позволяет двигателю создавать мощность. Его цель состоит в том, чтобы превратить прямолинейное (вверх и вниз) движение поршней во вращательное движение. Один конец коленчатого вала прикреплен к распределительному валу через зубчатый ремень. Другой конец подключен к маховику, который регулирует мощность, выходящую из двигателя, что-то вроде защиты от перенапряжения для вашего компьютера.

Стартер

Это одно из самых больших отличий дизельного двигателя от бензинового. Поскольку дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия, стартер должен быть в состоянии вызвать это сжатие, чтобы двигатель начал двигаться. Это означает, что аккумулятор автомобиля с дизельным двигателем должен быть более мощным, чем аккумулятор автомобиля с бензиновым двигателем.

Для дальнейшего чтения

• Дизельный и бензиновый двигатель
• Дизельный цикл
• Тепловая машина
• Двигатель внутреннего сгорания
• Или просмотрите случайную страницу

Ссылки

1. ↑ http://auto.