Вы находитесь здесь: Главная > Дизели. > Дизельный двигатель.

Дизельный двигатель.

Дизельный двигатель становится всё более популярным во всём мире, в том числе и в странах СНГ, так как многие водители начинают понимать, что современный дизель — это уже далеко не тот чадящий агрегат, который устанавливался на наши Камазы.

Современный дизель фирмы Фольксваген.Современная техника постоянно развивается и современные дизельные иномарки уже почти ни чем не уступают машинам с бензиновыми моторами по шумности, мощности и надёжности (я имею в виду мощные дизеля с турбокомпресором), а в плане экономичности и большего крутящего момента превосходят даже самые современные бензиновые моторы.

В этой статье будет описано устройство и принцип работы дизельного двигателя, а так же будут даны ссылки на полезные статьи по доработке и ремонту дизельного двигателя и его важных деталей, которые помогут многим автовладельцам (особенно в глубинке) забыть про автосервис.

Многие начинающие водители никак не могут определиться, что выбрать бензиновую иномарку или дизельную (подробнее о плюсах и минусах дизеля и бензина я написал отдельную статью, которая поможет новичкам определиться с выбором и которая находится вот тут). Но те водители, которые всё же отдали предпочтение дизельной машине, поняв все её прелести, как правило уже никогда не покупают бензиновый автомобиль.

Устройство и принцип работы дизельного двигателя.

Если снять всё навесное оборудование, в том числе и топливную аппаратуру, то дизельный мотор почти ни чем не отличается от бензинового (за исключением дополнительных отверстий в головке для форсунок). Тот же блок цилиндров, головка с ГРМ (газораспределительным механизмом), тот же маховик, закреплённый на коленвалу сзади, и шкивы для ремня газораспределения, закреплённые на валах спереди.

Но если слить масло и снять поддон двигателя и посветить фонариком снизу, то в глаза бросаются более мощные (массивные) шатуны и поршни (при одинаковом рабочем объёме с бензиновыми двигателями), которые изготовлены с запасом прочности, так как дизельный двигатель при работе испытывает немного бóльшие нагрузки. Но несмотря на это (благодаря усиленным деталям) современные дизеля проходят (при заботливом уходе и современном ТО) без капитального ремонта миллион и более километров.

Ещё одно отличие дизеля от бензинового мотора — это несколько иная форма камеры сгорания (форкамеры) которые на дизельном двигателе способствуют большей степени сжатия, позволяющей дизельному топливу легче воспламениться при сжатии.

Ну и самое главное отличие дизеля от бензинового двигателя — это конечно же способ воспламенения топлива. На дизеле нет свечей зажигания, которые на бензиновом моторе поджигают в нужный момент бензо-воздушную смесь.

Свечи накаливанияЕсть свечи накаливания, которые при включении ключа «зажигания» разогревают примерно на несколько секунд (зависит от температуры двигателя и окружающего воздуха) воздух в камерах сгорания и облегчают поднятие температуры при сжатии и тем самым облегчают самовоспламенение дизельного топлива.

После поворота ключа, на панели приборов загорается контрольная лампочка, при угасании которой (или при изменение цвета с красного на зёлёный) можно запускать дизельный двигатель. Отключаются свечи накаливания на современных дизелях не сразу после пуска мотора, а по истечении нескольких секунд и даже минут (зависит от температуры двигателя и окружающего воздуха).

Свечи накаливания работают некоторое время и после пуска мотора, что позволяет двигателю более устойчиво работать пока он не прогрет, да и выброс вредных веществ при прогреве дизеля значительно уменьшается.

Реле свечей накаливанияРаботают свечи накаливания на современных дизелях в две ступени, и за их работу отвечает реле свечей (подробнее о работе реле свечей накаливания и как проверить его исправность читаем вот тут).

Свечи накаливания подогревают воздух в форкамерах в холодное время и облегчают запуск дизеля, но в воспламенении топлива главную роль играет температура сжатия впрыснутого в форкамеру топлива (в нужный момент), которое самовоспламеняется, когда при сжатии в форкамере будет достигнута температура самовоспламенения дизельного топлива равная: для летнего топлива 310°С, а для зимнего — 240°С, ну и для арктического топлива — 230°С.

Кстати, многие водители считают, что зимой дизельный двигатель заводится хуже, чем бензиновый мотор. Это ошибочное мнение и дело даже не в свечах накаливания, которые облегчают холодный запуск дизеля и иногда выходят из строя.

А всё дело в том, что главным фактором надёжного запуска дизельного двигателя при минусовых температурах является состояние его цилиндро-поршневой группы, которая в состоянии создать требуемую для надёжного пуска компрессию, особенно при минусовой температуре. Ведь чем выше компрессия в цилиндрах дизеля, тем больше давление сжатия, а значит легче самовоспламенение топлива.

И наоборот, чем больше пробег дизельного мотора и меньше в нём компрессия, тем меньше давление сжатия, а значит труднее топливу самовоспламениться и труднее мотору завестись. Имеется чёткая зависимость надёжного пуска от показателя компрессии и температуры воздуха.

Подробно об этом можно почитать в статье «Компрессия дизельного двигателя — всё о ней», где я чётко показал минусовые температуры и требуемые показатели компрессии, при которых дизель успешно заведётся в мороз.

Таблица пусковой частоты дизеляЗдесь так же важным фактором является и пусковая частота (см. таблицу слева), которая зависит от состояния аккумуляторной батареи и стартера.

Подробно, почему дизельный двигатель плохо запускается при похолодании, советую почитать вот тут, и надеюсь прочитав советы, изложенные там, у вас вообще отпадёт такая проблема, как трудный запуск дизельного двигателя зимой.

Что ещё хотелось бы отметить: форкамеры на дизельных двигателях разных поколений несколько отличаются. Самой распространённой схемой является раздельная камера, в которой топливо впрыскивается форсункой в отдельную камеру, которая сообщается с основной камерой специальным каналом.

Причём выполненная в головке цилиндров вихревая камера соединяется с цилиндром мотора так, чтобы в момент сжатия воздух, вместе с впрыснутым топливом, интенсивно закручивался (отсюда и название вихревой камеры) для улучшения смесеобразования (смешивания воздуха с топливом), самовоспламенения и вообще для оптимизации процесса горения.

Причём начало воспламенения топлива происходит в вихревой камере и продолжается в основной камере. Кстати, самые старые дизеля тоже имели раздельные камеры.

Ещё достаточно много дизельных моторов с нераздельной (общей) камерой сгорания (так называемые дизеля с непосредственным впрыском топлива). В таких моторах дизельное топливо впрыскивается непосредственно в пространство над поршнем, камера сгорания в головке по объёму очень мала а в донышках поршней имеются дополнительные камеры сгорания (впадины).

И от того, что камеры сгорания очень малы, ошибка в установке ремня ГРМ всего на один зуб, может привести к печальным последствиям — встрече поршней и клапанов — подробнее об этом здесь — кстати там даны полезные советы, которые помогут избежать ошибок при обслуживанию современных дизелей.

Дизельные двигатели с непосредственным впрыском низкооборотистые и большеобъёмные и распространены как правило на грузовиках, хотя встречаются и на легковых иномарках (но чаще с достаточно большим рабочим объёмом двигателя). И такие моторы (на более старых грузовиках и бусах ) обладали более повышенной вибрацией и шумом.

Но в последнее время подобные дизеля, благодаря установки на них топливной аппаратуры (ТНВД) с электронным управлением, которая позволяет применить двухступенчатый впрыск топлива и оптимизировать процесс сгорания топлива, стали работать намного тише и с гораздо меньшей вибрацией. Ну и экономичность таких дизельных двигателей, благодаря электронике, стала ещё заметнее.

Ну и самые современные дизельные двигатели стали оснащаться системой  Common-Rail, которая сделала скачок в усовершенствовании современных дизелей и вывела их на новый уровень совершенства. Благодаря электронному управлению впрыском топлива в этой системе, расход топлива стало возможным уменьшить на 20 процентов, при этом подняв крутящий момент во всём диапазоне оборотов (особенно на малых) примерно на 25 процентов.

Ну и что не менее важное для европейских стран, так это благодаря системе Common-Rail удалось существенно понизить количество сажи в выхлопных газах (ну и ещё благодаря сажевому фильтру) и удалось уменьшить шумность дизельного двигателя почти наравне с современными бензиновыми моторами. Звук современного дизеля стал даже убаюкивающим, похожим на мурлыканье.

Всё это удалось осуществить главным образом с помощью усовершенствованной процессорной системы подачи топлива, которая осуществляет впрыск топлива в форкамеры двумя точно дозированными порциями. При этом сперва впрыскивается совсем маленькая порция топлива (в пределах миллиграмма), которая моментально сгорает и благодаря этому повышается температура в камерах сгорания, и буквально через доли секунды впрыскивается основной впрыск топлива.

Благодаря двойному впрыску, давление сжатия в камерах сгорания возрастает более плавно, и от этого такие дизеля работают намного тише и мягче (без вибраций), что способствует не только улучшению комфорта, но и увеличивает ресурс дизельных двигателей.

Форсунки дизельного двигателя.

Ремонт форсунок дизеляНа более старых дизелях устанавливали форсунки более простой конструкции, отремонтировать которые можно деже у себя в гараже, имея не сложное оборудование (подробнее об устройстве и ремонте дизельных форсунок я написал вот в этой статье).

Стоит отметить, что дизельные форсунки работают в довольно тяжёлых условиях, ведь там где находится их распылитель (распылители тоже бывают разные — см. рисунок), происходит сжатие, вспышка и горение топлива и распылители форсунок непосредственно контактируют с камерами сгорания, а значит распылителям приходится работать при высоком давлении и высокой температуре (да ещё и нагар не добавляет «здоровья» распылителям).

К тому же клапан распылителя, который изготовлен с высокой точностью из жаростойкого материала, постоянно совершает возвратно поступательные движения, с частотой вдвое меньшей, чем обороты коленвала дизельного двигателя (подробнее о форсунках в статье, на которую ссылка чуть выше).

На дизелях с системой Common-Rail, форсунки более сложной конструкции, и на таких дизелях всё же имеется минус, который заключается в том, что современные форсунки для этих моторов, рассчитаны на определённый ресурс (примерно 150 тысяч на нашем топливе), после чего их следует ремонтировать или менять.

Адекватных ремонтников у нас пока ещё мало, а чтобы купить новые форсунки, придётся изрядно потратиться, так как оригинальные форсунки от авторитетных фирм стоят довольно дорого  (подробно о форсунках более современных дизелей с системой Common-Rail я написал вот тут).

Поэтому при покупке таких дизелей, желательно поинтересоваться, сколько машина прошла на родных форсунках, чтобы быть готовым к существенным тратам и иметь возможность претендовать на приличную скидку при покупке бэушной дизельной машины.

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя.

ремонт ТНВД своими рукамиТопливные насосы высокого давления (ТНВД) тоже различаются по конструкции, в зависимости от года выпуска дизельной машины. Более старые насосы автомобилей прошлых лет выпусков достаточно надёжны и вполне ремонтопригодны. Как провести диагностику или отремонтировать ТНВД подобного типа я написал отдельную статью, и желающие могут кликнуть и почитать — статья находится вот тут.

Но более современные насосы, которые устанавливаются на дизельные двигатели системы Common-Rail, достаточно сложны и для большинства наших автосервисов (особенно в глубинке) пока не очень то ремонтопригодны. На таких ТНВД нет ни рычагов с возвратными пружинами, ни тросиков управления, а есть электроприводы (селеноиды) и шаговые электромоторы.

Такие произведения инженерной мысли не в состоянии грамотно обслужить не только автовладельцы машин с такими насосами, но и многие ремонтники дизельных автосервисов, привыкшие к более простым насосам более древних дизельных иномарок.

Не стоит утверждать, что такие ТНВД не выходят из строя (ведь наше топливо далеко от идеала) и отремонтировать иномарку с таким насосом в глубинке будет не просто, так как нет ни адекватных ремонтников, ни запчастей (ну разве что на разборках, но ведь бэушные запчасти топливной аппаратуры это лоторея).

В мелких городах даже просто отрегулировать такие насосы без специального электронного диагностического оборудования не реально, так как всеми управляющими приводами (селеноидами и серво-моторами) такого ТНВД командует бортовой компьютер.

И такой насос (впрочем как и более старые) очень точный и дорогостоящий агрегат (стоит порядка 1500$ и более), прецензионные детали которого (плунжеры и их цилиндры) выполнены с очень высокой точностью и с очень малыми зазорами.

И от этого как правило все беды. Ведь зарубежным инженерам, проектирующим топливную аппаратуру для своих дизельных иномарок, и в голову не приходит, что в дизельном топливе может быть вода. А в нашем отечественном топливе вода — это обычное явление, и попадая в зазоры между деталями ТНВД, вода провоцирует коррозию, которая намертво схватывает плунжеры и цилиндры (особенно если машина иногда простаивает в гараже).

В итоге, при пуске двигателя электростартером, ремень ГРМ прокручивает шкив ТНВД, пытаясь прокрутить механизм и сдвинуть прикипевшие от коррозии плунжеры, и в итоге происходят поломки высокоточных деталей.

Чтобы не допустить подобных неприятностей, которые довольно ощутимо ударят по карману, следует доработать топливную систему дизельного двигателя так, чтобы исключить попадание воды в ТНВД. Ведь мало кто из автовладельцев знает, что штатный топливный фильтр довольно легко пропускает воду. Как доработать топливную систему под наше топливо и наши условия эксплуатации, причём совсем не дорого, желающие могут почитать вот в этой полезной статье.

Ну и последнее, что хотелось бы сказать в этой статье: дизельные двигатели обладают потрясающей тягой на низах (особенно это полезно на джипах, в условиях бездорожья), экономичностью, и при своевременном уходе радуют автовладельцев миллионными пробегами.

И хочу на последок сказать, что плохих двигателей и машин (как бензиновых, так и дизельных) не бывает, бывают плохие водители, которые халатно относятся к технике. Надеюсь, что среди читателей этой статьи таких нет.

Да и вообще каждый водитель, у которого доходы не позволяют каждый раз посещать автосервис при любой мелочи, всё же должен интересоваться устройством своей машины и по возможности уметь всё делать сам.

Ведь при заботливом уходе, как бензиновый, так и дизельный двигатель, независимо от года выпуска и наворотов, будет радовать вас долгие годы, успехов всем.

Если эта статья вам полезна, то пожалуйста поделитесь ей в соц. сетях, нажав кнопки ниже. Спасибо.

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Теги:

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Оставить комментарий

Проверка комментариев включена. Прежде чем Ваши комментарии будут опубликованы пройдет какое-то время.