Menu

Нужно ли прогревать дизельный двигатель с турбиной: Нужно ли прогревать дизельный двигатель

Содержание

Нужно ли прогревать дизельный двигатель

Забота об экологии во многих странах привела к тому, что прогревать бензиновый или дизельный автомобиль запрещено на законодательном уровне. Более того, в руководствах по эксплуатации сами производители автомобилей рекомендуют сразу начинать движение и греть мотор на ходу. Вполне очевидно, что ресурс агрегатов был попросту отодвинут на задний план, так как в развитых странах обновление модельного ряда происходит приблизительно каждые 3-4 года, а этот срок (100-150 тыс. км.) двигатели вполне выхаживают.

Что касается увеличения ресурса, устройство дизельного мотора, его особенности топливоподачи и принцип воспламенения рабочей смеси от сжатия определенно требуют прогрева силовой установки перед поездкой по ряду понятных причин:

  • прогрев топливной системы дизеля;
  • нагрев деталей мотора перед нагрузками;
  • прогрев системы смазки в холода;

Содержание статьи

Сгорание топлива

Как утверждают производители, системы топливного впрыска современного дизеля позволяют двигаться сразу после запуска двигателя, распыл дизтоплива в цилиндрах реализован так, что солярка не смывает масляную пленку с поверхности гильз.

Так или иначе, но при низких температурах воздуха очень часто дизельное топливо становится более вязким, снижается его текучесть. На работу дизеля также влияет показатель цетанового числа солярки, наличие различных примесей и присадок, а также общее качество горючего. Предпусковые подогреватели, свечи накала и другие решения созданы для облегчения запуска, но эффективность распыла топлива дизельными форсунками все равно зависит от выхода ДВС на рабочие температуры. Дополнительно стоит учитывать, что подача холодного наружного воздуха приводит к общему снижению температуры внутри цилиндра.

Испаряемость дизтоплива в режиме прогрева заметно ухудшается. Агрегат заводится, но в холодном моторе солярка оседает на стенки цилиндров, сгорает не полностью. Если к этому добавить нагрузки при движении, тогда условия работы для мотора становятся достаточно тяжелыми.

По этой причине дизельный двигатель зимой нуждается в определенном прогреве перед началом движения и повышением нагрузок. С ростом температуры сгорание топлива в камере становится равномерным и полноценным.

Цилиндропоршневая группа и КШМ

Стоит учитывать, что прогрев дизельного двигателя не отличается равномерностью. Одни детали нагреваются быстрее, другие еще остаются холодными. Элементы ДВС выполнены из металла и сплавов алюминия ( КШМ, цилиндры, поршни, валы и т.д.). Как известно, при нагреве тело расширяется, а от материала изготовления зависит время нагрева и коэффициент расширения.

Получается, только после выхода мотора на рабочие температуры устанавливаются оптимальные тепловые зазоры, трущиеся пары смазываются должным образом. По этой причине немедленное начало движения и дополнительные нагрузки на холодный двигатель сокращают его ресурс.

Нагрев моторного масла

Конструктивные особенности дизелей сравнительно с бензиновыми моторами предполагают уменьшенные зазоры, которые присутствуют между стенкой цилиндра и поршнем. ДВС на солярке имеют высокую степень сжатия, что также означает серьезные нагрузки на цилиндропоршневую группу.

Износ деталей минимизирует моторное масло. В холодное время года смазка в картере двигателя густеет. На стенках цилиндров и поверхностях трущихся деталей после простоя сохраняется только небольшая масляная пленка.

После холодного запуска эффективная работа системы смазки начинается с момента выхода ДВС на рабочую температуру (масло окончательно разжижается, нагревается и начинает работать в оптимальных условиях). Дизели с турбонаддувом дополнительно требуют качественной подачи разогретого моторного масла для смазки турбокомпрессора. От этого напрямую зависит ресурс турбины дизельного двигателя. Логично, что масло нужно немного прогреть на холостом ходу, а с началом езды не подвергать двигатель и турбину нагрузкам до полного прогрева.

Что в итоге

Чтобы ответить на вопрос, как и сколько времени нужно прогревать дизельный двигатель на холостом ходу зимой, необходимо учитывать специфику моторов данного типа. Прежде всего, дизельный двигатель имеет высокий КПД, такой мотор в холода сложно прогреть на холостых оборотах. Вторым нюансом является тот факт, что работа ДВС в режиме холостого хода (минимальные обороты) означает низкое давление масла в системе смазки двигателя и относится к тяжелым условиям эксплуатации.

Получается, оптимальным вариантом будет зимний прогрев от 5 до 10 минут зависимо от наружной температуры. За это время ОЖ в системе охлаждения прогревается на 40-50 градусов Цельсия, разогреваются детали, разжижается масло, полноценно сгорает топливо в цилиндрах.

После такого прогрева можно плавно начинать движение на пониженной передаче и низких оборотах. В теплое время года будет достаточно не более 1-2 минут прогрева дизеля перед поездкой, а в процессе езды мотор быстро и полностью прогреется.

Напоследок добавим, что прогрева требует не только двигатель, но и трансмиссия. Особенно чувствительны к нагрузкам «на холодную» автоматические коробки передач гидротрансформаторного типа, куда также заливается масло. Специальные трансмиссионные масла в АКПП выступают не только смазочным материалом, но и рабочей жидкостью, которая подается к узлам коробки под давлением.

Читайте также

  • Как прогревать дизель

    Как правильно прогревать двигатель автомобиля. Особенности прогрева моторов с карбюратором, инжектором и установленным ГБО, а также дизельных двигателей.

Сколько нужно прогревать турбированный двигатель?

Турбированные двигатели можно встретить в современных авто все чаще, но, к сожалению, «культура» эксплуатации таких двигателей еще не слишком укоренилась среди автолюбителей. Возможно, это связано с отсутствием актуальной информации о том, как именно нужно использовать двигатель, оснащенный турбиной, таким образом, чтобы максимально продлить срок его эксплуатации.

Чтобы ремонт и восстановление турбины не потребовалось достаточно долго, нужно следовать требованиям к эксплуатации, заявленным производителями и рекомендованными мастерами по ремонту и техническому обслуживанию компании Turboday. К таким правилам, прежде всего, относятся следующие:

  1. Чтобы турбина служила долго, необходимо своевременно проходить техническое обслуживание автомобиля. Это позволит своевременно заменить или отремонтировать те узлы, которые могут оказать влияние на работу турбированного двигателя и избежать его поломки.
  2. Специалисты рекомендуют своевременно осуществлять замены масляных фильтров и моторного масла, а также использовать только масло, подходящее к той или иной турбине.
  3. Не следует резко стартовать и набирать обороты, в особенности, в зимнее время, так как это может привести как к моментальной поломке, так и к возникновению неприятных отдаленных последствий.
  4. Требуется перед эксплуатацией прогревать двигатель, так как это позволяет маслу приобрести оптимальную для эксплуатации турбины температуру.

Если следовать этим правилам всегда, вне зависимости от обстоятельств, то турбированный двигатель не потребует ремонта до 150 000-250 000 км. А это позволит, безусловно, владельцу авто сэкономить на ремонте и обслуживании.

Для чего нужно прогревать турбину?

Как мы уже говорили, перед тем как «стартануть» и поехать, специалисты рекомендуют несколько минут продлить турбированный двигатель. Для чего это нужно? Прежде всего, для того, чтобы масло приобрело оптимальную температуру и было «доставлено» ко всем узлам турбонаддува. Благодаря этому будет обеспечено максимально «комфортное» для турбины скольжение, даже на высокой скорости и при больших оборотах.

Если вы оставляете свое авто для стоянки на морозе, то на всех узлах турбины остается определенное количество машинного масла. При холодном пуске есть большой риск того, что некоторые узлы турбины могут быть повреждены из-за усиленного трения при недостаточной смазке. Такой подход может привести к преждевременному выходу турбонаддува из строя.

Сколько времени нужно маслу, чтобы нагреться?

Прогревать машину, по мнению экспертов Турбодэй, нужно по-разному, в зависимости от температуры окружающего воздуха:

  1. В теплое время года, при высокой температуре воздуха, достаточно 2-3 минут для того, чтобы масло приобрело нужную температуру и было доставлено ко всем узлам турбины.
  2. В зимнее время понадобиться 5-6 минут на «разогрев», достаточный для обеспечения оптимальных условий эксплуатации.

Кроме того, не нужно сразу набирать полные обороты. Турбина может выдавать до 10 000 оборотов, но для оптимального старта будет достаточно 2-3 000 оборотов. В таком щадящем режиме рекомендуется перемещаться на протяжении 10-15 минут и тогда многих поломок турбированного двигателя удастся избежать.

Если при старте вы обнаружите нехарактерные звуки или из выхлопной трубы вашего автомобиля будет идти дым сизого или черного цвета – это повод как можно скорее обратиться к специалистам по ремонту турбин, пока агрегат еще можно спасти и отремонтировать.

Нужно ли прогревать двигатель автомобиля зимой и летом

Волнующий вопрос для всех автомобилистов на протяжении уже многих лет прогревать или не прогревать двигатель. Спор на эту щепетильную тему будет продолжаться, пока на земле существуют автомобили с двигателями внутреннего сгорания. 
Существует два диаметрально противоположных лагеря до хрипоты отстаивающие свою правоту. Мы попытаемся рассмотреть доводы каждой стороны и привести наши рассуждения к общему знаменателю. 

Почему нужно прогревать двигатель автомобиля?

В первую очередь нужно найти ту отправную точку, с которой все началось. Нет, мы не станем искать истину во временах  первых двигателей внутреннего сгорания. Вернемся буквально на 30 – 35 лет назад. Времена прогрессивных идей и конструкций в автомобилестроении. И хотя инновационная система распределенного впрыска уже активно внедрялась крупными производителями автомобилей. Все же преобладающее число автомобилей тех лет оснащалось карбюраторной системой питания, особенно на территории еще бывшего СССР. Наверное, уже не многие вспомнят, но многие оценят эти замечательные устройства с механической регулировкой воздушной заслонки. Плохо отрегулированный карбюратор доставлял немало хлопот автовладельцу, а особенно в зимний период эксплуатации. 

Именно с тех времен идет устойчивое мнение, по сей день поддерживаемое многими мастерами и автолюбителями, что прогрев двигателю необходим. Потому как регулируемая троссиком воздушная заслонка напрямую влияла на количество оборотов двигателя, и в зимний период на таких автомобилях пока снизятся обороты до устойчивых рабочих величин, а значит двигатель прогреется,  движение начинать не желательно. Слишком велика будет нагрузка на двигатель и коробку автомобиля.
И теперь возникает резонный вопрос: - «Так было давно, а что же теперь, в наше время, что изменилось?». Произошла смена поколений, успешно реализованы и внедрены новые системы электронного впрыска, которые уже без участия человека, самостоятельно регулируют поступление топливо-воздушной смеси в цилиндры. Тем самым выход на устойчивые рабочие обороты двигателя происходит гораздо быстрее и менее болезненно для двигателя в целом. А это означает, что начало движения может произойти гораздо раньше. 
Более того, практически все производители современных автомобилей в инструкции по эксплуатации транспортных средств настоятельно не рекомендуют прогревать двигатель. Делая упор на такие показатели как увеличение токсичности в момент прогрева, а так же увеличение расхода топлива.

Прогрев двигателя машины зимой.

Можно было бы согласиться, и полностью довериться производителям автомобилей, если бы не учитывался тот фактор, что наши автомобили эксплуатируются не только при положительной температуре воздуха за окном. Зимний период эксплуатации - это дополнительное время на подготовку автомобиля к движению. Пока откапываются сугробы после грейдера и сметается снег с кузова, двигатель молотит на холостых – это и есть зимний прогрев. По окончании всех работ мы уже садимся в относительно теплый салон и наблюдаем стрелку температуры ОЖ  почти на своем законном рабочем месте, можно двигаться. Но что за этот период происходит внутри двигателя, что испытывает двигатель при прогреве без движения, т.е. без нагрузки. С самого первого момента запуска, система управления двигателем поднимает обороты, хорошо обогащая смесь (наверняка обращали внимание, что выхлоп сильно попахивает топливом в этот момент), естественно часть топлива, не успев сгореть, стекает по стенкам цилиндров вниз, в поддон где смешивается с моторным маслом. Попутно, топливо, стекая в поддон, смывает со стенок цилиндров масляную пленку, результатом получаем сухое трение в цилиндрах. Естественно, что резко усиливается износ. Богатая смесь так же даст усиленную нагрузку на катализатор и создаст идеальные условия для формирования нагаров на распылителях форсунок и впускных клапанах. Таким образом, ближе к весне получим хорошо сформировавшийся слой нагара, который сильно изменит поведение двигателя.

Для окончательного понимания масштабов этого мероприятия разложим все на плюсы и минусы.

Плюсы прогрева двигателя:

⦁ За время прогрева салон автомобиля успевает слегка нагреться.
⦁ Частично размораживаются окна автомобиля.

Минусы прогрева двигателя:

⦁ Двигатель работает с повышенной нагрузкой на катализатор.
⦁ Богатая смесь на холостых оборотах без нагрузки способствует повышенному образованию нагаров на клапанах, форсунках, дне поршня.
⦁ Образовавшиеся нагары с течением времени повлияют на динамику и мощность.
⦁ Увеличение нагаров со временем ухудшает смесеобразование.
⦁ Несгоревшее топливо, стекая по стенкам цилиндра, снижает смазывающую способность моторного масла, что вызывает повышенный износ.
⦁ Несгоревшее топливо, попадая в поддон, окисляет моторное масло, что приводит к его деградации.

В сухом остатке получим, что в прогреве нет никакой практической необходимости, только тратится дополнительное топливо. Прогрев машины на месте вреден для двигателя и экологии, инструкции автопроизводителей несут верную информацию. Прогревать двигатель необходимо в движении. Вполне естественно, что прогрев в движении происходит много быстрее, чем на стоящем автомобиле. Стало быть, суммарный износ оказывается меньше. Много меньше выделяется и вредных веществ в атмосферу. Горячее масло быстрее и в полном объеме начинает выполнять свои функции.


Прогрев дизельного мотора.

Ситуация с прогревом дизельного автомобиля слегка отличается. И основное отличие заключается в том, что при заводе на холостых оборотах двигатель не греется совсем. Для прогрева дизельному двигателю нужна нагрузка, которую можно получить только при движении. Длительный прогрев не добавит тепла в салон, не повысит рабочую температуру двигателя. Зато увеличит нагрузку на сажевый фильтр за счет повешенного образования сажи. Моторное масло так же пострадает из-за большего количества топлива попадающего в поддон.

Правильный уход за двигателем.

Даже учитывая все выше написанное полностью исключить прогрев автомобиля не возможно. Да и тяжелый режим  эксплуатации мегаполиса и пробок только добавит нагрузку на топливную систему и систему нейтрализации отработанных газов. В таком режиме ни двигатель, ни топливная система самостоятельно восстановиться не смогут. Как можно помочь  своему автомобилю не накапливать лавинно проблемы, а сохранять заявленные характеристики? Ответы на такие вопросы есть у компании Liqui Moly.

Компания Liqui Moly имеет богатый исследовательский и практический опыт в применении присадок. Технические специалисты рекомендуют не доводить до плачевного состояния автомобиль, а использовать профилактические меры:
Для автомобилей с бензиновым двигателем, рекомендуется периодическое применение присадок, очищающих топливную систему. Эффективный очиститель инжектора Injection Reiniger Effectiv арт. 7555 мягко снимет загрязнения с форсунок и камеры сгорания при тяжелых условиях эксплуатации и первоначальных симптомах загрязнения топливной системы. Удалит нагары, смолы и сократит выброс вредных веществ

Для снижения нагрузки на катализатор бензинового двигателя технические специалисты рекомендуют Очиститель катализатора Catalytic-System Clean арт. 7110. Это специальное средство для очистки системы катализатора бензинового двигателя. Очищает катализатор, систему впрыска и камеру сгорания. Позволяет быстро и эффективно удалять нагар, смолы и отложения. Снижает расход топлива и выбросы вредных веществ.  

Для очистки впускных клапанов систем распределенного впрыска рекомендация к применению Очистителя клапанов Ventil Sauber арт. 1989. Присадка эффективно удаляет отложения, образующиеся на клапанах. Удаляет нагар на форсунках, в карбюраторе и впускном тракте. Это способствует нормализации работы двигателя: уверенному пуску и стабильным оборотам холостого хода.

Для автомобилей с дизельным двигателем, для очистки системы впрыска дизтоплива технические специалисты Liqui Moly рекомендуют применять Очиститель дизельных системDiesel Spulung арт. 1912. Это высокоэффективное средство для дизельного топлива, очищающее форсунки от нагара и отложений. Использование присадки позволяет также защитить топливную систему от коррозии, улучшить параметры двигателя за счет повышения цетанового числа и улучшения процесса сгорания топлива.

Для снижения нагрузки на сажевый фильтр дизельного автомобиля применение присадки Diesel Partikelfilter Schutz арт. 2298 поможет снизить саже образование в камере сгорания, а так же минимизирует количество сажи попадающее в фильтр.


Сколько греть дизель зимой, как правильно прогревать мотор

Многие автомобилисты уверены, что прогревать дизель зимой лучше на ходу. Кто-то заводит автомобиль и сразу уезжает по своим делам, а другие по 10-15 минут стоят у машины и ждут, пока она прогреется. И представители многих автоконцернов рекомендуют не стоять долго под окнами дома. Так нужно ли прогревать, и сколько греть дизель зимой, разберемся в данной статье.

Содержание статьи:

Прогрев дизельного двигателя зимой

Даже на сегодняшний день вопрос — греть или нет, актуален даже сегодня. Автомобилисты, в основном делятся на 2 лагеря, одни говорят, что нужно, а другие утверждают обратное. Автопроизводители в инструкциях по эксплуатации пишут, что греть мотор необходимо на холостом ходу. Но как и сколько греть дизель зимой?

Бытует 3 мнения:

  1. Греть дизель на холостом ходу пока не прогреется силовой агрегат.
  2. Прогревать около 3-5 мин пока очищаете машину от снега.
  3. Сесть в машину, завести и сразу уехать.

Почему стоит прогревать дизельный двигатель зимой

Моторное масло

Моторное масло образует масляную пленку, обеспечивая наилучшее трение, защищая внутренние узлы. Работа же без масла пагубно сказывается на моторе. А при 20 градусном морозе моторное масло даже с вязкостью 10w-40 обретает густую консистенцию. Даже несмотря на то, что имеются специальные зимние моторные масла, при низкой температуре окружающей среды они все равно густеют.

Поэтому очень важно на зиму подбирать правильное и качественное моторное масло. Масло делится на летнее, зимнее. Летнее моторное масло при низкой отрицательной температуре попросту загустеет, прогреть либо завести мотор таким маслом будет невозможно, к тому же может привести к засору фильтров.

  • Слишком вязкое масло проворачивается затруднительно;
  • Образуются большие зазоры в сопрягаемых деталях, уменьшение их осуществляется только при прогревании;
  • Масляному насосу достаточно сложно качать масло в системе.

Во время простоя, масло стекает со стенок цилиндра в коллектор, образуя масляную пленку. И если масло загустеет данной пленки будет недостаточно, и узлы останутся без смазки, так как слишком вязкое масло не сможет обеспечить необходимую смазку.

Проработав двигатель в холостую разогреет масло, после жидкость обретет необходимую вязкость и обеспечит смазку.

И это первый аргумент в пользу того, что нужно греть дизель зимой.

Двигатель

Прогрев мотору нужен для того, чтобы предотвратить увеличенный и быстрый износ внутренних деталей. Детали при отрицательной температуре имеют свойства уменьшаться в размере, что приводит к увеличению зазоров. Дизельный мотор работает с более высокой степенью сжатия, по сравнению с бензиновым. В результате под нагрузкой работают поршни, и значительно увеличивается износ. После прогрева металл возвращается в прежнюю форму, в результате чего работа мотора становится более эффективной.

Стоит отметить, что цилиндры и поршни при холодном двигателе испытывают очень высокие нагрузки, и быстро изнашиваются. А если сразу начать движение, то нагрузка возрастет еще в разы. Стоит задуматься, Вам это нужно?

Топливо

Прогрев дизельного двигателя перед ездой в мороз нужно еще для экономии солярки. Холодный, непрогретый мотор «кушает» топливо намного больше, чем прогретый. Все это из-за того, что затрудняется формирование воздушно-топливной смести.

Во время движения, в среднем двигатель прогревается около 9-10 минут. И если поехать не прогрев двигатель в этот период буде расход намного больше чем средний на прогретом. Поэтому, 5-8 минут, пока двигатель прогревается, лучше потратить на очистку от снега и льда. Ведь это необходимо для обеспечения безопасности движения. Да, и сэкономите топливо.

К тому же, при низкой отрицательной температуре существует риск замерзания дизтоплива в топливной системе. Дело в том, что такой вид топлива имеет свойство терять текучесть при низкой температуре. И силовой агрегат без прогрева может заглохнуть через пару км. Поэтому, лучше сперва прогреть, убедившись в нормальной текучести и стабильной подаче топлива.

Еще один весомый аргумент в пользу того, что нужно греть дизель зимой.

Холодный салон автомобиля и замершие стекла

Вряд ли в мороз Вам удастся очистить стекло от льда, это будет легче сделать когда включится печка, и прогреется салон. Да и сидеть в холодном салоне, даже при подогреве сидений и руля, не совсем комфортно. А если нет подогрева сидений, то сидеть на холодном очень вредно. Поэтому, чтобы обеспечить комфортные условия передвижения лучше прогревать двигатель.

Читайте также — прогрев салона автомобиля зимой.

Коробка передач

Если в Вашем автомобиле установлена автоматическая коробка переключения передач, прогревать дизельный силовой агрегат необходимо обязательно, т.к. масло в коробке должно прогреться для необходимой температуры. Так Вы спасете ее от преждевременного износа. Начинать движение следует только после того, как масло прогреется и станет жидким.

В некоторых странах греть мотор на холостом ходу запрещено, за это можно заплатить внушительный штраф, поэтому некоторые производители не советуют прогрев двигателя.

Поэтому и утверждают, что греть дизель зимой не стоит, т.к. это приносит сильный вред окружающей среде. Особенно, если каждый водитель будет стоять под окнами соседей по 10 минут. И все дышат этим загрязненным воздухом. Однако, дизельные двигатели значительно меньше выбрасывают вредных вещество, по сравнению с бензиновыми. Именно поэтому споры по поводу не утихают.

И перед водителем становится выбор: спасение окружающей среды или долгий ресурс работы мотора. Выбор и так очевиден, если он выбрал для передвижения такой вид транспорта.

Плюсы и минусы прогрева дизельного двигателя зимой

На тему прогрева дизельного двигателя зимой многие производители говорят, что современные турбомоторы имеют систему впрыска топлива, позволяющую сразу же начинает движение. Обоснованно это тем, что масляная пленка не смывается с гильз топливом из-за правильно реализованной подачи солярки.

Однако, факт остается фактом, масло густеет, и солярка тоже становится вязкой, и пока не обретет необходимые параметры, начинать движение все же не стоит.

Мы же рекомендуем, в условиях наших зим, по возможности, перед поездкой прогреть двигатель хотя бы до 40-50 градусов. 

Преимущества прогрева мотора при низкой температуре:

  • Оптимальное распределение моторного масла внутри двигателя, в результате уменьшается износ. Двигатель не подвергается ускоренному износу.
  • У автомобиля наблюдается более плавный ход.
  • Экономия топлива. За одинаковый интервал времени (10 минут), разница может отличаться в 3-4 раза.
  • Движение в теплом салоне значительно приятнее.

Читайте также в статье — как завести дизельный автомобиль в мороз.

Минусы прогрева двигателя:

  • Загрязнение окружающей среды.
  • Свечи зажигания подвергаются высокой нагрузке.
  • Ожидание, пока двигатель прогреется.

Сколько нужно греть дизель зимой?

Каких-то конкретных инструкций по поводу того, сколько греть дизель зимой нет. Делать это на холостых оборотах, либо во время движения. Прогрев мотора не столь утомительное и долгое занятие.

Пока Вы очищаете свой автомобиль от снега или отогреваете стекла – двигатель слегка прогреется. А затем можно начинать движение, особо не перегружая его. Оптимальное время прогрева дизельного двигателя зимой во время движения составляет около 8-10 минут. Этого времени достаточно, чтобы охлаждающая жидкость прогрелась до 40-50 градусов.

Для того, чтобы осуществить прогрев дизельного двигателя зимой необходимо включить зажигание и завести мотор. Дать ему поработать немного, а затем начать движение, около 8-10 минут будет достаточно на малых оборотах.

После того, как слегка прогреется мотор дизельного автомобиля (примерное 45 градусов), можно больше нагружать силовой агрегат. По он не прогрелся, стиль вождения должен быть плавным, избегая резких ускорений и высоких оборотов силового агрегата. Двигатель прогреется до конца уже на ходу.

Мы не рекомендуем начинать движение, если температура двигателя не достигла 40-50 градусов. Если же этого не избежать, первые несколько км не набирайте обороты больше 2 тыс, и не ускоряйтесь больше 40 км/ч. Помните, что рабочая температура двигателя 80-90 градусов, и пока он не прогреется подвергать его чрезмерным нагрузкам не стоит. Иначе Вы его погубите.

Нужно ли сперва прогревать турбодизель на холостых оборотах? Да, нужно, на это необходимо потратить тех же 5-8 минут. Хотя прогревается он медленней бензинового аналога. После прогрева на холостых, мотор обычно догревают во время движения.

В заключение

Двигатель автомобиля нужно прогревать в любое время года, будь это зима или лето. Разница лишь во времени, которое тратиться на это, топливе и масле.

Чтобы не тратить драгоценное время на прогрев машины , мы рекомендуем для ознакомления статью — какой лучше выбрать подогреватель для авто.

Надеемся, что мы ответили на Ваш вопрос – сколько греть дизель зимой, и что наши рекомендации помогут Вам избежать проблем с двигателем, и продлить ресурс его работы.

На каких автомобилях не нужно прогревать мотор, а на каких нужно

С похолоданием и приближением зимнего сезона вновь становится актуальным животрепещущий вопрос - прогревать или не прогревать двигатель перед началом движения. Интересно, что разные эксперты дают на этот вопрос диаметрально противоположные ответы. Точнее, пару десятков лет назад ответ был бы однозначным - обязательно греть! В противном случае - читали вы в любом авторитетном автомобильном издании - двигателю грозит масляное голодание и повышенный износ. Против физики действительно не пойдешь. Стенки цилиндров на неработающем моторе в сильный "минус" сжимаются, и зазоры между трущимися поверхностями сокращаются. Загустевший же на морозе лубрикант после "холодного" пуска просто не успевает подняться по каналам из поддона картера.

Виновата экология

Однако возьмите любое руководство современной модели, что там будет написано про прогрев? Вот один из примеров - "Прогрев двигателя на месте не только законодательно запрещен в ряде стран, но и излишен с технической точки зрения".

К тому же, пункт 17,2 ПДД РФ не разрешает стоять в жилых зонах с заведенным мотором свыше пяти минут. Соответственно, и греть дольше пяти минут, получается, нарушение. Эксперты тем не менее не раз объясняли, что такие рекомендации и запреты связаны в первую очередь с экологией.

Дело в том, что прогрев холодного мотора на стоянке увеличивает вредные выбросы. Соответственно, рекомендуется греть движок в движении, плавно на небольших скоростях. Как бы то ни было, мы обозначим категории автомобилей, чьи двигатели имеет смысл прогревать в холода в наибольшей степени.

Греем турбомоторы

Моторы, оснащенные одной или несколькими турбинами, требуют более длительного прогрева на месте, нежели "атмосферники". За холодную ночь турбина сильно охлаждается, а после пуска двигателя горячие выхлопные газы проходят через "улитку" турбины, разогревают ее до 1 000 и больше градусов.

Между тем, этот элемент очень чувствителен к резкому перепаду температур. Поэтому, если завести турбированный мотор и начать движение, тем более сразу дать "газу", механизм турбины будет активно изнашиваться.

Отсюда вывод - грейте турбомоторы, пока все его детали и рабочие жидкости не вышли на рабочие температуры, то есть при фиксированном режиме работы перестали меняться. Причем, такая рекомендация относится как к турбоагрегатам прошлых поколений, так и к современным "движкам", к примеру, Skoda Octavia, Audi A4, Renault Arkana или, скажем, Chery Tiggo 7 Pro.

Греем "древние" двигатели

Не секрет, что силовые агрегаты 70-х, 80-х и даже 90-х годов, особенно если речь идет об изделиях отечественного автопрома, гораздо требовательнее к прогреву, нежели современные двигатели. Дело прежде всего в более низком качестве металлообработки и отсутствии таких передовых технологий, как ныне применяемое хонингование (абразивная обработка поверхностей цилиндров при помощи хонов, иначе - хонинговальных головок).

Из за более грубой обработки трущихся элементов старые моторы необходимо подолгу греть, дожидаясь, пока они не достигнут рабочих температур. Кроме того, в 90-е годы произошел массовый переход с карбюраторных двигателей на инжекторные, электроника стала готовить топливно-воздушную смесь более скрупулезно, соответственно такой сценарий, когда горючее сгорало не полностью, и бензин стекал по стенкам цилиндров и смывал масло, ушли в историю. Таким образом, если вы владелец раритета, в морозы прогрейте мотор вашего автомобиля до рабочей температуры в течение 15 - 20 минут.

Греем моторы с "минералкой" и полусинтетикой

Чем более качественное масло залито в двигатель вашего автомобиля, тем меньше нужды в длительном прогреве, если только температура не опустилась ниже 20 - 25 градусов. Иными словами, если залита бюджетная минералка или полусинтетика, а также масла с высокой вязкостью, уделите прогреву повышенное внимание. К зимним (маловязким) можно отнести моторные жидкости с индексами вязкости 0w20, 0w30, 5w30, 5w40.

Скажем, масло с вязкостью 0w30 обладает повышенной текучестью даже при температуре от -30°C до -40°C. Такое рекомендуется для северных регионов и эффективно минимизирует вредные последствия холодного пуска и минимального прогрева двигателя.

Однако у маловязких масел есть и неприятная оборотная сторона. Жидкие смазки создают более тонкое защитное пленочное покрытие. Соответственно, при повышенных нагрузках на мотор (например, долгая работа на высоких оборотах) ускорится износ его трущихся элементов. В том числе поэтому в средней полосе при не очень холодных зимах в ходу все же более сбалансированные масла - скажем, вязкостью 10w40 и 5w30.

Как долго греть современный двигатель

После запуска холодного мотора следует дать ему поработать примерно минуту, чтобы он прогнал масло по внутренним магистралям головки цилиндров. С началом работы современные моторы программно повышают обороты - так насос эффективнее прокачивает смазку. Поэтому - слушайте, а также смотрите на тахометр!

Как только моторный рокот ослаб, а обороты упали, это сигнал к тому, что автомобиль в принципе готов к началу движения. Можно аккуратно трогаться и двигаться первые 10 минут, сильно не газуя.

Иными словами - осуществляем основной прогрев в движении, как это и рекомендуют современные мануалы. Однако все же лучше, даже если у вас современный автомобиль, дать двигателю поработать после пуска на холостых оборотах примерно 5 минут. Как мы уже заметили выше, российское законодательство разрешает такую "пятиминутку".

Смерть мотору: греть или не греть современный двигатель?

Гены подсказывают: греть мотор надо! Этому учили отцы и деды. Но вот инструкции к новым иномаркам иного мнения: сел в холодную машину, завелся и — в путь! Кто же прав? В поисках ответа надо увязать три фактора: экологию, экономику и ресурс двигателя. Мотор полностью построен на компромиссах, и проблема холодного пуска — не исключение. C темой прогрева двигателя, которая всегда будет актуальной, в очередной раз пытаются разобраться Михаил Колодочкин и профессор кафедры ДВС Санкт-Петербургского политехнического университета Александр Шабанов.

КАК ГРЕЕТСЯ МОТОР

Полностью прогретым мотор будет тогда, когда все его детали и рабочие жидкости выйдут на рабочие температуры, то есть при фиксированном режиме работы перестанут меняться. Быстрее всего прогревается охлаждающая жидкость — это тот процесс, который мы видим по изменению положения стрелки на указателе температуры. С ней же прогреваются детали верхней части двигателя (поршни, цилиндры, головка) — темп практически тот же. А вот масло в поддоне греется значительно медленнее. Откуда это видно? У кого есть бортовой компьютер, замечал, наверное, что даже после достижения нормальной температуры охлаждающей жидкости расход топлива на холостых может еще какое-то время уменьшаться. Это как раз и связано с медленным прогревом масла. И наконец, дольше всего греется нейтрализатор, а вместе с ним выходит на рабочий уровень токсичность отработавших газов. Но все скорости прогрева зависят от режима работы двигателя.

Tab1

СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ

Почему мотору не нравится мороз? Главная причина в том, что любое моторное масло густеет на холоде. А при определенных температурах вообще может перестать течь. Минеральные масла — уже при минус 20…25 °С, лучшие синтетики — при минус 45…55 °С. В итоге узлы трения работают «всухую», резко возрастают мощности механических потерь, которые требуют лишнего бензина. Но когда мотор быстрее выйдет на нормальный уровень механических потерь? Если стоять и греться или если сразу после пуска отправиться в дорогу? Это даст ответ на вопрос об экономии — ведь лишние потери требуют дополнительного топлива.

Материалы по теме

Материалы по теме

Проверим, сколько топлива скушает обычный впрысковый двигатель при одинаковых пробегах, но разных алгоритмах прогрева. Немного о пациенте. Чистый «европеец» 2005 года выпуска, 1,6 л рабочего объема, заявлен как Евро-4. Всю сознательную жизнь провел в России, но, кроме технического обслуживания, ничего в нем не делалось. Итак, три программы прогрева. Первый вариант — «дедовский»: полностью прогреть мотор и только после этого поехать. Второй — согласно инструкциям современных автомобилей: «пустил и поехал». А третий — это тот, который чаще всего можно встретить: завелись, смахнули снег, помахали лопатой (в общем — потянули время), а догреваем машину уже в поездке. На улице — минус 15. Аккумулятор хороший, в поддоне — дорогая синтетика. Пробег — от стоянки до работы: это около 5 километров, причем без пробок! Помечтать-то можно…

Итак, вариант 1. Пускаемся. Стрелка тахометра устанавливается на отметке «1200», компьютер показывает мгновенный расход топлива 2,5 л/ч. Через минуту расход снижается до 1,9 л, через 10 минут — до 0,9 л. Тогда же видимые изменения на бортовом компьютере заканчиваются — стрелка на указателе температуры не доползает даже до 50 градусов и встает намертво. Для надежности ждем еще 10 минут — расход топлива уменьшается до 0,8 л/ч, что пока больше, чем обычные 0,6, наблюдаемые при полном прогреве всего мотора. Лучшего результата достичь не удается — поехали! Едем на фиксированном режиме, третья передача, 50 км/ч, светофоров по дороге нет. Расход по компьютеру — 6,4…6,6 л/100 км. Всего потратили на прогрев 0,45 л, на дорогу — около 0,33 л. Итого — около 0,8 литра.

Вариант 2 — сели, завелись и сразу поехали. Машине это не очень понравилось, и она для начала выдала расход больше 10 л. Потом он начал быстро снижаться, но из-за короткого заезда до прежних 6,5 так и не дополз — остановился на 6,8 л. Итого израсходовали всего 0,45 л. Плюс экономия 20 минут драгоценного времени. Экономия, вроде, есть, но внушительной она кажется только на малых пробегах.

Вариант 3 — после пуска грели мотор 5 минут, пока отскребали лед со стекол. Стартовали с расхода на холостых 1,3 л/ч. Начало пробега ознаменовалось цифрой 7,6 л/100 км, к концу заезда вернулись на 6,6. Итого с учетом пробега — 0,55 л. Лучше, чем в первом варианте, но немного хуже, чем во втором.

1444374074_img_2171_result_1600

УДАР ПО ЭКОЛОГИИ

Понятно, что нежелание автопроизводителей греть автомобиль вызвано вовсе не заботой о нашем кошельке. Главный аргумент — экология. Ведь современные нормы токсичности Евро-4 и выше накладывают жесткие ограничения на содержание токсических компонентов на пусковых режимах и в период прогрева. Вот и посмотрим, что будет с токсичностью до нейтрализатора (на профессиональном сленге она называется «сырой») и после (это «сухая» токсичность).

Итак, «сырая» токсичность при холодном пуске очень большая. Причина — необходимость резкого обогащения топливовоздушной смеси. Топливо должно быть испаренным, а при большом «минусе» на улице испаряться оно не очень-то и хочет. Да и воздух в цилиндры поступает холодный, плотный. Значит, чтобы компенсировать малую испаряемость топлива и низкую температуру воздуха, надо лить бензина значительно больше. А то, что не испарилось или испарилось уже в процесс сгорания, летит в трубу. «ЦеО» и «ЦеАши» — ну очень большие! И давить их должны каталитические нейтрализаторы. Но беда большинства современных нейтрализаторов в том, что они работают эффективно только в узком диапазоне температур и состава смеси. Температура должна быть высокой, а состав смеси — стехиометрическим, то есть воздуха в ней должно быть ровно столько, сколько необходимо для полного сгорания топлива. В противном случае эффективность резко падает.

Материалы по теме

Любопытно, что при низких температурах в процессе прогрева за нейтрализатором может наблюдаться более высокая концентрация токсических компонентов, чем на входе! Откуда? Скорее всего, это парит несгоревший на первых пусковых циклах бензин — он «садится» на сотах активного элемента катализатора. По мере его разогрева эффективность работы растет, и, наконец, горячий катализатор при рабочем составе смеси давит практически всю токсичность. Иными словами, на пусковых режимах и при прогреве, если не используется современный катализатор с внешним подогревом, токсичность двигателя с нейтрализатором не слишком будет отличаться от его более раннего собрата, такового не имеющего. Потому главная задача — как можно быстрее вывести температуру активной зоны катализатора в рабочий диапазон.

Нейтрализатор греется от потока отработавших газов, и тем быстрее, чем больше их расход и температура. Но когда процесс в нем пошел, он начинает разогреваться и сам — дожигание токсических компонентов идет с выделением энергии. Поэтому температура в активной зоне работающего катализатора выше, чем у отработавших газов. И наш эксперимент показал, что даже при нормальной температуре в боксе, на режиме минимальных оборотов холостого хода, нейтрализатор не выходит на рабочий режим! Тем более на морозе. Поэтому подавить токсичность на режиме прогрева, если греть мотор на стоянке, не получится: значит, надо двигаться.

А какова разница в выбросах? Начальное содержание СН очень высоко, под 1000 ppm, что, впрочем, ожидаемо. По мере прогрева мотора оно начинает медленно снижаться. Но даже после 20 минут прогрева, когда температура охлаждающей жидкости уже вышла на рабочий уровень, содержание остаточных углеводородов остается высоким — около 180 ppm. Антифриз—то прогрелся, а вот нейтрализатор холодный, работает неэффективно.

Теперь пробуем погреть мотор сразу под нагрузкой, моделируя второй вариант прогрева. Начало — то же, но темпы другие: под конец заезда на выходе фиксировалось где-то 15…20 ppm. Нейтрализатор заработал! Вроде бы ответ есть…

Но не все так просто! Мы смотрели относительные концентрации токсических компонентов, а дышим-то мы их абсолютными значениями, то есть не «пи-пи-эмами», а граммами и килограммами! То есть эти концентрации надо умножить на расход отработавших газов. На холостых при прогреве он составлял около 15 кг/ч, а вот при движении, если брать в среднем, будет около 80! Множим одно на другое и получаем: при прогреве на стоянке, вместе с дальнейшей дорогой, мы наградили природу количеством граммов остаточных углеводородов, большим практически в два раза, чем при движении сразу после пуска (4,5 грамма против 2,8).

111

А вот третий вариант — когда мы немного погрелись, а потом поехали — дал еще большее снижение абсолютного выброса СН: до 2,1 грамма. Кстати, в этом варианте при движении за 5 км пути мы выбросили чуть больше грамма СН, что близко к нормам Евро-4.

Цифры весьма показательны и в целом понятны. При движении на холодном моторе мы достаточно долго работаем на высокой токсичности, при этом расходы отработавших газов большие. Да и обдув нейтрализатора холодным воздухом при движении тоже тормозит его прогрев. При прогреве на стоянке нейтрализатор так и не выходит на штатный режим, но зато при начале движения на больших расходах быстрее начинает эффективно гасить токсичность. А при коротком начальном прогреве мотор и на стоянке не успевает изрядно «навредить», и при прогреве в движении работает значительно лучше: ведь он уже набрал какую-то температуру. Вот и результат.

Но что мы не учли. Смердящий на стоянке автомобиль окутывает облаком дыма пространство вокруг себя, и там жить противно… А движущийся как бы размывает свое «добро» по пространству. Глобально — получается сопоставимо, а в отдельно взятой точке — ущерб от одного движущегося автомобиля в разы меньше. Но ведь на стоянке одновременно пыхтит один-два экипажа, а по дороге их ползет толпы…


Tab2

СМЕРТЬ МОТОРУ…

О том, что при пуске и прогреве резко растет износ двигателя, не писал только ленивый. Не так давно бородатый профессор с экрана убеждал народ, что один холодный пуск равен 100 км пробега! Ему, конечно, виднее, только мы никогда не стали бы давать подобных ТОЧНЫХ цифр — они совсем разные. И моторы разные, и температуры за бортом, и масла, залитые в поддон, да и пробег, с которым сравнивают, тоже может быть либо за городом, либо в городских пробках. Поэтому, на наш взгляд, справедливее эквивалент от 20 до 200 км: главное — тенденция. И важно, что движение без прогрева не дает деталям двигателя подготовиться к приему больших нагрузок. Им приходится плохо — и не только подшипникам.

112


Материалы по теме

Материалы по теме

Есть в моторе такая деталь — поршень, а у него на боковой поверхности нарезаны канавки, чтобы поршневые кольца ставить. Так вот, эти канавки наиболее чувствительны к нагрузкам и первыми разрушаются, когда те становятся чрезмерными. И здесь именно такая ситуация. Если сразу стартовать да еще побуксовать малость, выбираясь из сугроба, нагрузки на мотор станут сразу большими. Тепловые потоки от рабочего тела разогревают днище поршня быстро, а зона канавок касается холодного цилиндра, который чуть теплее антифриза. Возникают большие перепады температур, и с ними — запредельные напряжения. А поршень без канавок — уже не поршень… И чем лучше прогрет двигатель, тем меньше опасность такой беды.

А что же автопроизводители? Они все знают, но ресурс мотора их, честно говоря, не волнует. Мотор должен отходить гарантийный срок, затем быть продан и отправлен куда-нибудь в третий мир. Иначе рынок затоварится. Оттуда и пляшут рекомендации — экология первична, экономия тоже где-то там, а ресурс — кому он интересен?

ВСЕ-ТАКИ ГРЕТЬ!

Мы считаем, что именно третий вариант является наиболее предпочтительным. И по экономии топлива он приемлем, а по токсичности — вообще лучший. Предварительно подогретый двигатель готов принимать нагрузки и хорошо защищен от износа. Кстати, фактически мы чаще всего и следуем этой рекомендации: мотор греется, пока отскребаются стекла и сметается снег…

И еще… Вдруг придется резко газануть на совсем холодном моторе — мало ли, как сложится обстановка на дороге? И вот тут несложно влететь в совсем плохую ситуацию — клапаны могут зависнуть и встретиться с поршнем, или провернутся вкладыши коленчатого вала. А любая СТО спишет это на неправильную эксплуатацию двигателя. Следовательно — в гарантии отказать! У многих моторов от таких ситуаций спасает соответствующая блокировка в программе управления двигателем, но она есть не у всех. А вот предварительно прогретый мотор и такое издевательство снесет без последствий.

В общем, греем! Только чуть-чуть и по-быстрому…

Нужно ли прогревать дизельный двигатель зимой: теория и практика

Сегодня мы разберемся, нужно ли прогревать дизельный двигатель зимой, изучим теорию работы дизеля, сравним все ЗА и ПРОТИВ. Узнаем, сколько времени требуется на прогрев, до какой температуры лучше прогревать, как быстро прогреть, и зачем нужен предпусковой подогреватель.

Быстрая навигация по статье

Теория

Не пропускайте этот раздел, ведь именно он – ключ к пониманию того, надо ли прогревать дизельный двигатель зимой. Чтобы не утомлять умными терминами, постараюсь объяснить все простыми словами.

Трение

Начнем с простого. Мотор – сложный механизм. В нем много деталей, которые трутся друг о друга. Все мы знаем, что при трении происходит: А – нагревание соприкасающихся поверхностей и Б – износ трущихся деталей. Чем выше сила трения, тем сильнее нагреваются и изнашиваются детали.

Чтобы снизить силу трения, кто-то в древности догадался наносить жирное вещество на трущиеся поверхности (например, на лыжи и полозья саней). Как вы понимаете, результат не заставил себя ждать – сани поехали быстрее, лыжники – дальше. Для ДВС также, в свое время, разработали смазочный материал – моторное масло.

Моторное масло

Рабочее агрегатное состояние моторного масла должно быть жидким. Именно в этом случае все детали двигателя смазываются должным образом: на стенках цилиндров, между вкладышами шатунов и шейками коленвала и т.д. – присутствует тонкая масляная пленка. Именно пленка, причем жидкая – только тогда коэффициент трения между деталями принимает минимальные значения.

В процессе эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в различных погодных условиях стало понятно, что при низких температурах моторное масло начинает загустевать, и мотор крутится не так охотно, как прежде. Причиной является повышенный коэффициент трения. Понятно, что повышение силы трения губительно сказывается на ресурсе двигателя, поэтому было принято решение о разработке специальных моторных масел для отрицательных температур, которыми мы все и пользуемся в зимнее время.

Современные синтетические масла имеют низкую температуру замерзания, однако наивно полагать, что они обладают рабочими характеристиками ниже -20..25 градусов Цельсия. Так, большинство полностью соответствующих стандарту SAE масел 5W40 имеет эффективность лишь до -25 градусов. Это официальные данные. На практике же, на таком морозе жидкость становится вязкой, говорить об оптимальной смазке деталей я бы уже не стал.

Дизельное топливо

Дизельное топливо, в отличие от бензина, при низких температурах густеет и замерзает. Это первая причина того, почему дизель у нас не так популярен, как в Европе, к примеру. Вторая причина, тоже немаловажная – то, что дизтопливо, произведенное в нашей стране, отличается от зарубежного. Я не говорю, что у нас производится некачественный продукт, потому как понятие качества зависит от технических требований. Наше топливо вполне качественное, но чаще всего не соответствует регламентированным требованиям зарубежных автопроизводителей. Так вот, использование топлива с несоответствующими регламенту требованиями приводит к неправильной работе силового агрегата. А это, в конечном итоге – к неисправности высокотехнологичной топливной аппаратуры и мотора.

Смотрите, если у бензинового мотора зимней проблемой является только застывание моторного масла, то у дизельного двигателя добавляется еще и застывание топлива. Получается, в случае с бензином нет проблемы подать его в камеру сгорания в жидком виде. Следовательно, ничто не мешает в камере сгорания создать топливо-воздушную смесь. На процессы подачи, смесеобразования, сгорания и выхлопа мороз никак не влияет.

Дизтопливо, даже ненамного более вязкое, чем требуется, уже с трудом будет проходить через топливную магистраль. Топливный насос будет работать в натяг, топливный фильтр забиваться, препятствуя прохождению топлива еще больше. Форсунки не смогут правильно распылить в газовоздушной смеси нужное количество топлива. Даже если до камеры сгорания и доберется что-то, то этого явно не будет хватать для оптимальной работы двигателя.

Для того, чтобы снизить риск парафинизации и последующего замерзания дизтоплива при низких температурах, в свое время были разработаны так называемые «зимние» и «арктические» сорта. Их отличительной особенностью является более низкая точка замерзания. Так, например, у зимнего ДТ она равна -30 градусов Цельсия, а у арктического – минус 55.

Как и в случае с моторными маслами, наивно полагать, что эксплуатировать машину можно до указанных значений включительно. Напомню: для нормальной работы силового агрегата необходимо только жидкое топливо. Есть даже такое понятие, как «температура фильтруемости». На него и нужно ориентироваться. Летнее дизтопливо остается полностью жидким до нулевой температуры (замерзает при -10), зимнее остается жидким до -25, арктическое – до минус 30-35 (в зависимости от производителя).

Практика

Итак, исходя из вышесказанного, становится понятным, что запуск дизельного мотора в холодное время года очень проблематичен. Причем особую роль здесь играет больше свойство дизтоплива густеть и застывать при низких температурах. Именно поэтому многие автовладельцы, эксплуатирующие свои машины в нашем суровом климате, используют зимнее топливо практически постоянно, ну, или, по крайней мере, большую часть года. Также вполне логичным будет прогревать дизель зимой, если не хотите быть постоянным клиентом сервисных центров по причине ремонта топливной аппаратуры.

Представим себе обычную зимнюю ситуацию. Вы решили завести свой автомобиль. Что при этом происходит? Когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания или нажимаете на кнопку «старт», стартер крутит (или пытается крутить) коленвал двигателя, все трущиеся детали которого смазаны застывшим моторным маслом. В это же время топливная аппаратура работает над тем, чтобы перекачать из бака по топливной магистрали через фильтр дизель и распылить его в камеру сгорания. Если ДТ соответствует условиям, в которых оно сейчас используется, то процесс его подачи происходит правильно. Если не соответствует – то двигатель не заводится.

В общем, понятно, что в процессе холодного пуска все детали кривошипно-шатунного механизма ДВС, топливная аппаратура дизельного мотора и стартер испытывают колоссальные нагрузки. Это является причиной значительного снижения их ресурса. А если начать активно эксплуатировать машину сразу же после того, как она завелась, нагрузка на все комплектующие возрастает многократно. Возникает большой риск «запороть движок». Естественно, прогрев дизельного двигателя зимой не просто желателен – он необходим! А чтобы свести к минимуму риск «смерти» топливной аппаратуры, рекомендуется вообще прогревать дизель зимой, даже если используете зимние и арктические сорта ДТ, и вы уверены в том, что топливо находится в жидком состоянии.

Есть еще один простой, но, тем не менее, веский аргумент в пользу того, почему обязателен прогрев дизельного двигателя с турбиной в мороз. В случае с дизтопливом нужно быть уверенным на 100%, что на ходу топливный фильтр не забьется кристаллами застывающего дизеля, и машина не станет на полпути. К чему вам эти проблемы? Не проще ли прогреть автомобиль на холостом ходу до рабочих значений температуры (ну, или, хотя бы, до 40-50 градусов), убедившись, что все работает как надо? Или, все же, лучше сразу поехать, а через пару минут сломаться на дороге? Думаю, большинство здравомыслящих людей выберет первый вариант.

Сколько нужно прогревать дизельный двигатель зимой?

Сколько нужно прогревать дизельный двигатель? Ну, наверное, столько же, сколько и бензиновый – до оптимальной рабочей температуры, регламентированной автопроизводителем. По времени – сколько потребуется для этого, столько и прогревайте.

Сколько прогревать дизельный двигатель зимой? Аналогично. Другое дело, что в морозы время, необходимое на прогрев, значительно увеличивается. Понятное дело, что все всегда спешат. Поэтому скажем так: минимальная температура, при которой целесообразно начинать эксплуатацию дизельного мотора – это 40-50 градусов Цельсия. Обычно для достижения такой температуры достаточно около 10 минут прогрева.

Вообще, в развитых странах в последние годы очень серьезно относятся к экологии. Поэтому постоянно вводят различные запреты, связанные с эксплуатацией машин с ДВС. Прогревание автомобилей – в том числе. В принципе, и у нас начинают уже запрещать долго прогревать автомобили во дворах жилых массивов.

А куда нам, автолюбителям, деваться? Слушаться и исполнять закон, «гробив» свои машины, или же наперекор законодательству прогревать, загрязняя при этом окружающую среду? Думаю, тут должен каждый решить для себя, как ему поступать. Но вообще, есть решение для выхода из этой ситуации. За наши же деньги, конечно, но – есть.

Предпусковые подогреватели

Понятно, что прогреть двигатель быстро не получится. Мы никак не можем повлиять на внутренние, по сути, процессы. Поэтому, чтобы и закон соблюсти, и двигатель сохранить, придумали так называемые «предпусковые подогреватели». Суть их применения – прогреть двигатель зимой перед запуском. Да и не только двигатель. В случае с дизелем предпусковой подогреватель особенно актуален, т.к. можно предварительно нагреть и смазку, и (самое главное) топливо до рабочей температуры. Поэтому, считаю, для дизельного автомобиля зимой это лучшее решение.

Выводы

В статье мы попытались по полочкам разложить, нужен ли прогрев дизеля, как прогревать, как сделать это лучше и т.д. Надеюсь, вам, дорогой автолюбитель, стал очевиден тот момент, что дизельный двигатель зимой перед запуском, все же, лучше подогреть с помощью предпускового подогревателя. Только тогда с большей долей вероятности можно надеяться на нормальную и эффективную работу мотора. Если же вы не можете позволить себе позволить покупку этого отнюдь недешевого устройства, остается только прогревать «движок» до рабочей температуры. Ну, или хотя бы до 40-50 градусов, если время поджимает.

В общем, на этом все, если остались вопросы или замечания, просьба писать в комментарии. Обсудим. Спасибо за внимание!

Смотрите также:

Как долго вам действительно нужно прогревать дизельный двигатель?

Недавно мы встретились с экспертом по дизельным двигателям и турбокомпрессорам, чтобы выяснить, не убивает ли ваш двигатель долгое время прогрева.

Мы подумали, что пора поговорить с настоящим экспертом и изучить все аспекты процесса прогрева и охлаждения современных полноприводных дизельных двигателей. Устройтесь поудобнее, пока мы представляем вам реальную информацию от нашего приятеля, Тони из Motovated Turbo и Mechanical в Тувумбе.Его 30 с лишним лет опыта должны успокоить некоторые умы. И немного мифов в постель. У нас с Тони было много разговоров о том, как долго вам следует простаивать двигатель при первом запуске и после того, как вы его подъедете. А также обсудили, является ли турботаймер пустой тратой времени и денег, так или иначе.

Mr4X4: Как долго нужно прогревать двигатель на дизельном буксировочном агрегате? Мы слышали, как некоторые из «Серых кочевников» бездельничают около тридцати минут (пока они цепляют фургон и разбирают ручной тормоз).Конечно, это немного чрезмерно, правда?

Тони: Разминка - это нечто личное. Я считаю, что вам следует завести машину, подождать минуту или две, а затем продолжить движение в стабильном темпе. Не увеличивайте обороты автомобиля, просто держите его ровно, пока он не прогреется до нормального значения по датчику температуры. 30 минут прогрева не требуется, и на современных дизелях это вызовет проблемы с автомобилями типа DPF и чрезмерное накопление сажи от системы рециркуляции отработавших газов на впуске и т. Д. двигатель, какова цель прогрева двигателя, с точки зрения эксперта?

Тони: Разогрев автомобиля необходим для того, чтобы масло могло обтекать двигатель.Масло движется довольно быстро, но когда масло холодное, оно слишком густое для правильной смазки. Другая причина прогрева заключается в том, чтобы позволить всем движущимся частям достичь своих правильных рабочих температур, а также расшириться и сжаться до правильных зазоров. Например, если у вас мощный двигатель с коваными поршнями, он может издавать дребезжащий звук, когда они холодные, и звук, называемый хлопком поршня. Он уходит, когда они нагреваются, и достигает температуры, когда они расширяются до правильного зазора.Это больше о том, чтобы не подвергать двигатель чрезмерным нагрузкам и высоким оборотам в холодном состоянии. Если вы сделаете холодный двигатель более жестким, вы увеличите риск его износа и / или повреждения.

Mr4X4 : Увеличивает ли время прогрева (по сравнению с рекомендованным) увеличивает срок службы двигателя или снижает его? Или они просто часами работают на двигателе и сжигают топливо без надобности?

Тони: Более длительное время прогрева старых дизельных автомобилей на самом деле не повреждает двигатель, поскольку они не имеют средств контроля за загрязнением, как у современных дизелей.Все это приводит к тому, что двигатель загружается часами и излишне сжигает топливо. Современные дизели имеют сажевые фильтры, клапаны рециркуляции отработавших газов и т. Д., Чрезмерные периоды простоя которых могут привести к их работе не рекомендованным производителем образом. Эта процедура может привести к тому, что впускные коллекторы будут накапливать больше сажи, чем обычно, а DPF засорятся быстрее, что приведет к увеличению количества ожогов и чрезмерному расходу топлива. Все современные дизели управляются компьютером; некоторые ограничивают подачу топлива до тех пор, пока автомобиль не прогреется достаточно, и снижают производительность.Взлет в стабильном темпе и расслабление в первые несколько минут поездки не повредит двигателю. Взлет и работа с холодным двигателем на высоких оборотах и ​​без надобности приведет к чрезмерному износу и повреждению. Современные дизельные автомобили имеют лучшие системы охлаждения, чем старые, и предназначены для быстрого прогрева автомобиля. Если дать автомобилю завестись и поработать на холостом ходу в течение минуты или двух, это не повредит ему, а только поможет, но, на мой взгляд, в этом нет необходимости. Это просто вызывает чрезмерный шум в стоянке для трейлеров, ненужные запахи и т. Д.без прибыли.

Mr4X4 : При охлаждении, есть ли какой-нибудь хороший смысл оставить полный привод на холостом ходу в течение пяти минут после подъема? В те дни, когда использовались только турбо-двигатели с масляным охлаждением, это имело смысл, но с современными турбинами с водяным и масляным охлаждением, действительно ли в этом есть смысл?

Тони: Режим холостого хода действительно зависит от условий, в которых вы ехали. Если вы усердно работали до тех пор, пока не остановились, чтобы выключить его, пять минут определенно того стоит.Если вы будете бездельничать по городу, а затем доберетесь до стоянки для трейлеров и вернете свой фургон на место, было бы достаточно круто, чтобы просто выключиться, поскольку вы в основном выполнили работу турботаймера в любом случае. Турбины VNT (турбина с регулируемым соплом) вращаются на холостом ходу и с довольно высокой скоростью по сравнению с более старыми турбинами с перепускными клапанами. Время простоя больше связано с температурой и возможностью снижения температуры перед охлаждением.

Mr4X4 : В качестве побочного вопроса из заминки: мы все видели, как грузовики (такие как настоящие грузовики, а не партия 79-й серии) сидят на холостом ходу, пока водитель вбегает в магазин или туалет.Для них это более экономично, если оставить его на холостом ходу, или это просто охлаждение, или это еще одна причина?

Тони: Позволяя вашему автомобилю стоять и бездельничать на обочине дороги, может быть полезно, если вы много работали и хотите остановиться и дать ему остыть или попытаться сохранить заряд батарей или холодильника. едет, кондиционер работает для пассажиров, которых вы оставили сидящими в машине. Эксплуатация автомобиля в течение пяти минут или около того в такие моменты ничему не повредит.Но если вы уже проехали по городу и все остыло, то совсем не обязательно делать это, как это делают грузовики. Грузовики продолжают работать по ряду причин: механическое сопротивление стартерам; поддержание потока воздуха в системе тормозов и т. д. Системы на грузовиках сильно отличаются от легковых автомобилей, которыми мы все ездим, и поэтому существует множество различных причин, по которым грузовики продолжают работать. Просто помните, что если оставить машину включенной и находиться на расстоянии более шести метров от нее, у вас могут возникнуть проблемы с местной полицией!

Заключение

Вот и все; бездействие вашего полного привода на холостом ходу более минуты или двух утра - это не только трата топлива и вред вашему двигателю, но и потенциально рассердит всех вокруг вас, особенно в 5 утра.Это также работает, когда вы, наконец, собираетесь бездельничать, когда будете готовы разбить лагерь в конце дня; так что может показаться, что турботаймер не совсем бесполезен, но ваше поведение при вождении до того, как вы заглушите двигатель, избавит вас от необходимости его приобрести.

Огромное спасибо Тони из компании Motovated Turbo and Mechanical в Тувумбе. Я лично имел удовольствие, когда Тони проделал всю работу над турбонаддувом и топливной системой на моем старом 80-м сериале на протяжении многих лет, и совершал девятичасовой переход до Тувумбы из Ньюкасла каждый раз, когда мне нужно было что-то сделать со старушкой. .

Если вам нужны какие-либо работы с буксирным устройством, от турбонаддува до топливной системы и всего механического, не стесняйтесь зайти к Тони и Джону в Motovated Turbo and Mechanical, Shed 4/398 Taylor Street, Toowoomba, QLD 4350 или позвоните по телефону (07) 4598 0033.

Рекуперация отходящего тепла

Рекуперация отходящего тепла

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Рекуперация отходящего тепла - это использование тепловой энергии, которая в противном случае передавалась бы в окружающую среду для выполнения полезной функции. Примеры двигателей внутреннего сгорания включают использование охлаждающей жидкости двигателя для обогрева кабины, турбонаддув для увеличения удельной мощности, нижние циклы для получения дополнительной работы от выхлопных газов или встроенный выпускной коллектор для облегчения прогрева двигателя.

WHR в двигателях внутреннего сгорания

Рекуперация отходящего тепла (WHR) - это использование тепловой энергии, которая в противном случае передавалась бы в окружающую среду для выполнения полезной функции.Во многих случаях WHR позволяет избежать или уменьшить потребность в дополнительном вводе топливной энергии, которая в противном случае потребовалась бы для достижения этой функции. Примеры двигателей внутреннего сгорания:

  • Использование охлаждающей жидкости двигателя для обогрева кабины
  • Турбонаддув для увеличения удельной мощности
  • Циклы опускания дна для получения дополнительной работы от выхлопных газов
  • Встроенный выпускной коллектор для облегчения прогрева двигателя

Основные пути отвода тепла в двигателе внутреннего сгорания, которые являются потенциальными кандидатами на WHR, включают горячие выхлопные газы, выпускаемые из выхлопной трубы, радиатор охлаждающей жидкости двигателя, а также охладители EGR и наддувочного воздуха.

Во многих случаях цель WHR - произвести дополнительную работу. Источники тепла более высокого качества позволяют преобразовать большую часть отработанного тепла в работу. «Качество» конкретного источника тепла для целей WHR в значительной степени зависит от его температуры. Чем выше температура среды, тем выше ее энтропия, что позволяет преобразовать большую часть тепла в полезную работу (т.е. эффективность выше или выше эксергия). Например, можно ожидать, что система WHR, приводимая в действие теплом от охладителя EGR в контуре EGR высокого давления, будет иметь более высокий КПД, чем аналогичная система, рекуперирующая тепло из выхлопных газов выхлопной трубы.

Отработанное тепло от теплового двигателя или электростанции отводится в окружающую среду либо через теплообменник, либо непосредственно за счет выброса горячей рабочей жидкости. В двигателе внутреннего сгорания используются оба из них: горячий выхлопной газ, рабочая жидкость двигателя, выбрасывается непосредственно в окружающую среду, а теплообменники используются для отвода тепла в окружающую среду от охлаждающей жидкости двигателя, охладителя системы рециркуляции отработавших газов, охладителя наддувочного воздуха и масляный радиатор.

На рисунке 1 показаны основные пути отвода тепла в дизельном двигателе большой мощности, которые являются потенциальными кандидатами для рекуперации отработанного тепла [3706] .Полезность этих источников тепла для целей WHR зависит от:

  • их температура,
  • количество тепла, доступного от каждого источника и
  • количество тепла от каждого источника, которое может быть восстановлено.
Рисунок 1 . Основные источники тепловых потерь ДВС

На рис. 2 более подробно показана температура различных потоков отвода тепла, показанных на рис. 1, для тяжелого дизельного двигателя в зависимости от мощности двигателя.Данные были собраны при частоте вращения двигателя 53 и условиях нагрузки, и изменения в рециркуляции отработавших газов и температуре выхлопных газов представляют собой эффекты скорости / нагрузки, не улавливаемые влиянием мощности двигателя [3709] .

Рисунок 2 . Температура различных потоков отходящего тепла в дизельном двигателе большой мощности

Двигатель: 2011 12,8 л Mack MP8-505C 505 л.с. (377 кВт) при 1800 об / мин / 1810 фут-фунт (2454 Нм) при 1100 об / мин. Выбросы EPA 2010. ВД EGR / DOC-DPF-SCR.

На рисунке 3 показана доля энергии топлива, производящей тормозную работу, и теряется через различные потоки отходящего тепла для трех режимов мощности двигателя, показанного на рисунке 2.Также показаны более подробные сведения о потоках отходов, которые доступны для WHR, включая долю тепла выхлопных газов, остающегося в выхлопном газе после системы дополнительной обработки, и количество тепла, переданного от охладителя EGR к охлаждающей жидкости двигателя [3709] . Таблица 1 суммирует энергию и первое приближение эксергии - на основе фактора Карно - различных источников отходящего тепла для двух рабочих условий, показанных на рисунке 3 ( эксергия представляет собой объем работы, который теоретически может быть произведен из поток энергии).

Рисунок 3 . Доля топливной энергии, потерянной через потоки отработанного тепла на Рисунке 2 909 901 901
Таблица 1
Энергия и эксергия источников отходящего тепла для двух рабочих условий, показанных на Рисунке 3, при температуре отвода тепла 36 ° C
Мощность двигателя, кВт 136 348
EGR Температура, ° C 500 600
9015
Exergy, кВт 13 33
Выхлоп, опора SCR Температура, ° C 400 400
Тепло, кВт 64 кВт 35 101
Охладитель наддувочного воздуха Температура, ° C 100 200
Тепло, кВт 14
24
Охлаждающая жидкость двигателя (без тепла EGR) Температура, ° C 90 90
Тепло, кВт 21 34
Exergy, кВт 3 5
Всего Тепло, кВт 122 340
Exergy60 53 1627 9080

Отработанное тепло охладителя системы рециркуляции ОГ представляет собой тепло с самой высокой доступной температурой и, следовательно, имеет высокий приоритет для WHR.Более 60% отработанного тепла EGR доступно в виде эксергии. В приложениях без высокоэффективных систем SCR скорость потока EGR может быть выше, а рекуперация тепла из системы EGR более значительной [3711] . Выхлопные газы после SCR также важны, и учитывая, что поток выхлопных газов обычно намного выше, чем поток EGR, представляет собой значительные потоки энергии и эксергии. Около 50% тепла выхлопных газов доступно в виде эксергии и, следовательно, также является приоритетом для WHR. Охлаждение наддувочного воздуха и охлаждающая жидкость двигателя имеют значительно более низкие температуры и представляют собой тепло относительно низкого качества.Однако при более высоких нагрузках наддувочный воздух все еще содержит значительное количество эксергии.

Некоторые из важных технологий, которые используются и / или разрабатываются для WHR, приведены в Таблице 2.

Таблица 2
Технологии WHR для двигателей внутреннего сгорания
WHR Technology Принцип работы Статус
Теплообменники Прямая теплопередача между двумя средами. Коммерческий (например, обогрев кабины с использованием охлаждающей жидкости двигателя и тепла выхлопных газов).
Турбо-компаундирование Преобразование тепла выхлопных газов в механическую или электрическую энергию с помощью турбины с приводом от выхлопных газов. Механическое турбонагнетание - коммерческая технология.
Нижний цикл Термодинамический цикл, такой как цикл Ренкина или Брайтона, который включает в себя рекуперацию и отвод тепла через рабочую жидкость (воздух, пар или органическую жидкость) для рекуперации отработанного тепла и привода турбины для производства механической части. или электрическая энергия. Коммерческий для больших стационарных и судовых двигателей. Рабочие прототипы цикла Ренкина и органического цикла Ренкина, разработанные несколькими производителями двигателей для тяжелых условий эксплуатации (например, в рамках программы DOE SuperTruck США). Системы WHR цикла Брайтона менее развиты, чем системы, основанные на цикле Ренкина.
Термоэлектрические генераторы Твердотельные устройства, которые преобразуют тепло непосредственно в электрическую энергию посредством эффекта Зеебека. Коммерческое применение для обогрева и охлаждения автомобильных сидений.В разработке для двигателя WHR.
Термохимическая рекуперация Используйте отходящее тепло для проведения парового риформинга топлива для увеличения его LHV. В разработке.
Термоакустическое преобразование Технология на основе цикла Стирлинга, работающая на высокой частоте для преобразования пульсаций давления в рабочей жидкости в электрическую энергию. В разработке.

###

Введение во второй закон термодинамики: тепловые двигатели и их эффективность

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Сформулируйте выражения второго начала термодинамики.
  • Рассчитайте КПД и выбросы углекислого газа угольной электростанции, используя характеристики второго закона.
  • Опишите и определите цикл Отто.

Рис. 1. Эти льдины тают во время арктического лета. Некоторые из них повторно замерзают зимой, но второй закон термодинамики предсказывает, что крайне маловероятно, что молекулы воды, содержащиеся в этих льдинах, изменят характерную форму аллигатора, которую они сформировали, когда фотография была сделана летом 2009 года. .(Источник: Патрик Келли, Береговая охрана США, Геологическая служба США)

Второй закон термодинамики касается направления, принимаемого спонтанными процессами. Многие процессы происходят спонтанно только в одном направлении, то есть они необратимы при заданном наборе условий. Хотя необратимость наблюдается в повседневной жизни - например, разбитое стекло не возвращается в исходное состояние - полная необратимость - это статистическое утверждение, которое нельзя увидеть в течение всей жизни Вселенной.Точнее, необратимый процесс - это процесс, который зависит от пути. Если процесс может идти только в одном направлении, то обратный путь принципиально отличается, и процесс не может быть обратимым. Например, как отмечалось в предыдущем разделе, тепло включает в себя передачу энергии от более высокой температуры к более низкой. Холодный объект, соприкасающийся с горячим, никогда не становится холоднее, передавая тепло горячему объекту и делая его более горячим. Кроме того, механическая энергия, такая как кинетическая энергия, может быть полностью преобразована в тепловую за счет трения, но обратное невозможно.Горячий неподвижный объект никогда самопроизвольно не остывает и не начинает двигаться. Еще один пример - расширение потока газа, введенного в один из углов вакуумной камеры. Газ расширяется, заполняя камеру, но никогда не собирается в углу. Случайное движение молекул газа могло бы вернуть их всех в угол, но этого никогда не происходит. (См. Рисунок 2.)

Рисунок 2. Примеры односторонних процессов в природе. (а) Теплообмен происходит самопроизвольно от горячего к холодному, а не от холодного к горячему.(б) Тормоза этого автомобиля преобразуют кинетическую энергию в теплоотдачу в окружающую среду. Обратный процесс невозможен. (c) Выброс газа, попадающего в эту вакуумную камеру, быстро расширяется, чтобы равномерно заполнить каждую часть камеры. Случайные движения молекул газа никогда не вернут их в угол.

Тот факт, что определенные процессы никогда не происходят, предполагает, что существует закон, запрещающий их возникновение. Первый закон термодинамики позволяет им происходить - ни один из этих процессов не нарушает закон сохранения энергии.Закон, запрещающий эти процессы, называется вторым законом термодинамики. Мы увидим, что второй закон может быть сформулирован разными способами, которые могут показаться разными, но на самом деле эквивалентными. Как и все законы природы, второй закон термодинамики дает представление о природе, и несколько его утверждений подразумевают, что он широко применим, фундаментально влияя на многие очевидно несопоставимые процессы.

Уже знакомое направление теплопередачи от горячего к холодному лежит в основе нашей первой версии второго закона термодинамики

Второй закон термодинамики (первое выражение)

Теплообмен происходит самопроизвольно от тел с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, но никогда самопроизвольно в обратном направлении.

Другой способ сформулировать это: невозможно, чтобы какой-либо процесс имел своим единственным результатом передачу тепла от холодильника к более горячему объекту.

Тепловые двигатели

Теперь давайте рассмотрим устройство, которое для работы использует теплопередачу. Как отмечалось в предыдущем разделе, такое устройство называется тепловой машиной и схематично показано на рисунке 3b. Бензиновые и дизельные двигатели, реактивные двигатели и паровые турбины - все это тепловые двигатели, которые работают, используя часть теплопередачи от какого-либо источника.Теплоотдача от горячего объекта (или горячего резервуара) обозначается как Q h , теплопередача в холодный объект (или холодный резервуар) составляет Q c , а работа, выполняемая двигателем, составляет . W . Температуры горячего и холодного резервуаров составляют T h и T c соответственно.

Рис. 3. (a) Передача тепла происходит самопроизвольно от горячего объекта к холодному в соответствии со вторым законом термодинамики.(б) Тепловой двигатель, представленный здесь кружком, использует часть теплопередачи для выполнения работы. Горячие и холодные предметы называются горячими и холодными резервуарами. Qh - теплоотдача из горячего резервуара, W - рабочая мощность, а Qc - теплоотдача в холодный резервуар.

Поскольку горячий резервуар нагревается извне, что требует больших затрат энергии, важно, чтобы работа выполнялась как можно более эффективно. Фактически, мы бы хотели, чтобы W равнялось Q h , и чтобы не было передачи тепла в окружающую среду ( Q c = 0).К сожалению, это невозможно. Второй закон термодинамики также утверждает в отношении использования теплопередачи для выполнения работы (второе выражение второго закона):

Второй закон термодинамики (второе выражение)

Ни в одной системе теплопередачи от резервуара невозможно полностью преобразовать работу в циклический процесс, при котором система возвращается в исходное состояние.

Циклический процесс возвращает систему, например газ в баллоне, в исходное состояние в конце каждого цикла.В большинстве тепловых двигателей, таких как поршневые двигатели и вращающиеся турбины, используются циклические процессы. Второй закон, только что сформулированный в его второй форме, четко гласит, что такие двигатели не могут иметь совершенного преобразования теплопередачи в выполненную работу. Прежде чем углубляться в основные причины ограничений на преобразование теплопередачи в работу, нам необходимо изучить взаимосвязи между W , Q h и Q c , а также определить эффективность циклического Тепловой двигатель.Как уже отмечалось, циклический процесс возвращает систему в исходное состояние в конце каждого цикла. Внутренняя энергия такой системы U одинакова в начале и в конце каждого цикла, то есть Δ U = 0. Первый закон термодинамики гласит, что Δ U = Q - W , где Q - это чистая теплопередача в течение цикла ( Q = Q h - Q c ) и W - чистая работа, выполненная системой.Поскольку Δ U = 0 для полного цикла, мы имеем 0 = Q - W , так что W = Q .

Таким образом, чистая работа, выполняемая системой, равна чистой теплопередаче в систему, или Вт = Q h - Q c (циклический процесс), как схематично показано на рисунке 3b. Проблема в том, что во всех процессах происходит некоторая передача тепла в окружающую среду Q c - и при этом обычно очень значительная величина.

При преобразовании энергии в работу мы всегда сталкиваемся с проблемой получения меньшего количества энергии, чем мы вкладываем. Мы определяем эффективность преобразования Eff как отношение полезной выходной работы к вложенной энергии (или, в другими словами, отношение того, что мы получаем, к тому, что мы тратим). В этом духе мы определяем эффективность теплового двигателя как его полезную мощность Вт, , деленную на передачу тепла двигателю Q ч ; то есть

[латекс] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex]

Поскольку W = Q h - Q c в циклическом процессе, мы также можем выразить это как

[латекс] Eff = \ frac {Q _ {\ text {h}} - Q _ {\ text {c}}} {Q _ {\ text {h}}} = 1- \ frac {Q _ {\ text {c} }} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex] (циклический процесс),

, поясняющий, что эффективность 1, или 100%, возможна только при отсутствии передачи тепла в окружающую среду ( Q c = 0).Обратите внимание, что все Q положительны. Направление теплопередачи обозначается знаком плюс или минус. Например, Q c находится вне системы, поэтому перед ним стоит знак минус.

Пример 1. Ежедневная работа угольной электростанции, ее эффективность и выбросы углекислого газа

Угольная электростанция - это огромная тепловая машина. Он использует теплопередачу от сжигания угля для работы по включению турбин, которые используются для выработки электроэнергии.За один день большая угольная электростанция имеет 2,50 × 10 14 Дж теплопередачи от угля и 1,48 × 10 14 Дж теплопередачи в окружающую среду.

  1. Какие работы выполняет электростанция?
  2. Каков КПД электростанции?
  3. В процессе горения происходит следующая химическая реакция: C + O 2 → CO 2 . Это означает, что каждые 12 кг угля выбрасывают в атмосферу 12 кг + 16 кг + 16 кг = 44 кг углекислого газа.Если предположить, что 1 кг угля может обеспечить 2,5 × 10 6 Дж теплопередачи при сгорании, сколько CO 2 выбрасывается этой электростанцией в день?
Стратегия части 1

Мы можем использовать Вт = Q h - Q c , чтобы найти выходную мощность Вт , предполагая, что на электростанции используется циклический процесс. В этом процессе вода кипятится под давлением с образованием высокотемпературного пара, который используется для запуска паровых турбин-генераторов, а затем конденсируется обратно в воду, чтобы снова запустить цикл.{14} \ text {J} \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия для части 2

Эффективность может быть рассчитана с помощью [latex] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], так как указано Q h , а работа W была найдена в первая часть этого примера.

Решение для Части 2

Эффективность определяется по формуле: [latex] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex]. Работа W только что оказалась равной 1,02 × 10 14 Дж, и дано значение Q h , поэтому эффективность равна

.

[латекс] \ begin {array} {lll} Eff & = & \ frac {1.{14} \ text {J}} \\\ text {} & = & 0.408 \ text {, или} 40.8 \% \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия для части 3

Суточное потребление угля рассчитывается с использованием информации о том, что каждый день имеет место 2,50 × 10 14 Дж передачи тепла от угля. В процессе сгорания мы имеем C + O 2 → CO 2 . Таким образом, каждые 12 кг угля выбрасывают в атмосферу 12 кг + 16 кг + 16 кг = 44 кг CO 2 .

Решение для части 3

Суточное потребление угля

[латекс] \ frac {2.8 \ text {кг CO} _2 \\ [/ латекс]

Это 370 000 метрических тонн CO 2 , производимых ежедневно.

Обсуждение

Если вся производимая работа преобразуется в электричество в течение одного дня, средняя выходная мощность составит 1180 МВт (это остается вам как проблема в конце главы). Это значение примерно соответствует размеру крупномасштабной традиционной электростанции. Обнаруженный КПД достаточно близок к значению 42%, указанному для угольных электростанций. Это означает, что 59,2% энергии приходится на передачу тепла в окружающую среду, что обычно приводит к потеплению озер, рек или океана вблизи электростанции и в целом способствует потеплению планеты.Хотя законы термодинамики ограничивают эффективность таких установок, в том числе установок, работающих на ядерном топливе, нефти и природном газе, передача тепла в окружающую среду может использоваться, а иногда и используется для отопления домов или промышленных процессов. В целом низкая стоимость энергии не сделала экономичным более эффективное использование отходящего тепла от большинства тепловых двигателей. Угольные электростанции производят наибольшее количество CO 2 на единицу выработанной энергии (по сравнению с природным газом или нефтью), что делает уголь наименее эффективным ископаемым топливом.

Обладая информацией, приведенной в примере 1, мы можем найти такие характеристики, как эффективность теплового двигателя, не зная, как он работает, но более детальное изучение механизма двигателя даст нам более глубокое понимание. На рисунке 4 показана работа обычного четырехтактного бензинового двигателя. Показанные четыре этапа завершают цикл этого теплового двигателя, возвращая бензиново-воздушную смесь в исходное состояние.

Рис. 4. В четырехтактном бензиновом двигателе внутреннего сгорания передача тепла в работу происходит в циклическом процессе, показанном здесь.Поршень соединен с вращающимся коленчатым валом, который одновременно работает с газом в цилиндре. (а) Воздух смешивается с топливом во время такта впуска. (b) Во время такта сжатия топливовоздушная смесь быстро сжимается, что является почти адиабатическим процессом, когда поршень поднимается при закрытых клапанах. Работа сделана на газе. (c) Рабочий ход состоит из двух отдельных частей. Сначала воспламеняется топливно-воздушная смесь, которая почти мгновенно преобразует химическую потенциальную энергию в тепловую, что приводит к значительному увеличению давления.Затем поршень опускается, и газ действует, передавая силу на расстоянии, что является почти адиабатическим процессом. (d) Такт выпуска вытесняет горячий газ, чтобы подготовить двигатель к следующему циклу, начиная с такта впуска.

Цикл Отто , показанный на рисунке 5а, используется в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания, хотя на самом деле истинные траектории цикла Отто не соответствуют точно тактам двигателя.

Адиабатический процесс AB соответствует почти адиабатическому такту сжатия бензинового двигателя.В обоих случаях производится работа с системой (газовой смесью в баллоне), повышая ее температуру и давление. На пути BC цикла Отто теплопередача Q h в газ происходит при постоянном объеме, вызывая дальнейшее повышение давления и температуры. Этот процесс соответствует сжиганию топлива в двигателе внутреннего сгорания и происходит так быстро, что объем почти постоянный. Путь CD в цикле Отто - это адиабатическое расширение, которое действительно работает во внешнем мире, точно так же, как рабочий такт двигателя внутреннего сгорания при его почти адиабатическом расширении.Работа, выполняемая системой по пути CD, больше, чем работа, выполняемая системой по пути AB, потому что давление больше, и, следовательно, имеется чистый выход работы. По пути DA в цикле Отто теплопередача Q c от газа при постоянном объеме снижает его температуру и давление, возвращая его в исходное состояние. В двигателе внутреннего сгорания этот процесс соответствует выхлопу горячих газов и всасыванию воздушно-бензиновой смеси при значительно более низкой температуре.В обоих случаях на этом конечном пути происходит передача тепла в окружающую среду.

Рис. 5. Диаграмма упрощенного цикла Отто, аналогичного тому, который используется в двигателе внутреннего сгорания. Точка А соответствует началу такта сжатия двигателя внутреннего сгорания. Пути AB и CD являются адиабатическими и соответствуют тактам сжатия и мощности двигателя внутреннего сгорания соответственно. Пути BC и DA изохоричны и дают аналогичные результаты для участков зажигания и выхлопа-впуска, соответственно, цикла двигателя внутреннего сгорания.Работа выполняется с газом по пути AB, но больше работы выполняется с газом по пути CD, так что имеется чистый выход работы.

Чистая работа, выполняемая циклическим процессом, - это область внутри замкнутого пути на диаграмме PV , например, внутри пути ABCDA на рисунке 5. Обратите внимание, что во всех мыслимых циклических процессах это абсолютно необходимо для передачи тепла от система должна возникать, чтобы получить чистый результат работы. В цикле Отто теплообмен происходит по пути DA. Если теплопередача не происходит, то обратный путь тот же, а полезная мощность равна нулю.Чем ниже температура на пути AB, тем меньше работы требуется для сжатия газа. Тогда площадь внутри замкнутого пути больше, поэтому двигатель выполняет больше работы и, следовательно, более эффективен. Точно так же, чем выше температура на пути CD, тем больше будет выходная мощность. (См. Рис. 6.) Таким образом, эффективность зависит от температуры горячего и холодного резервуаров. В следующем разделе мы увидим, каков абсолютный предел эффективности теплового двигателя и как он связан с температурой.

Рис. 6. Этот цикл Отто обеспечивает большую производительность работы, чем цикл на рис. 5, потому что начальная температура пути CD выше, а начальная температура пути AB ниже. Площадь внутри петли больше, что соответствует большему выходу чистой работы.

Сводка раздела

  • Два выражения второго начала термодинамики: (i) Передача тепла происходит спонтанно от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой, но никогда самопроизвольно в обратном направлении; и (ii) в любой системе теплопередачи от резервуара невозможно полностью преобразовать для работы в циклическом процессе, в котором система возвращается в исходное состояние.
  • Необратимые процессы зависят от пути и не возвращаются в исходное состояние. Циклические процессы - это процессы, которые возвращаются в исходное состояние в конце каждого цикла.
  • В циклическом процессе, таком как тепловой двигатель, чистая работа, выполняемая системой, равна чистой теплопередаче в систему, или Вт = Q h - Q c , где Q h - передача тепла от горячего объекта (горячий резервуар), а Q c - передача тепла в холодный объект (холодный резервуар).
  • Эффективность может быть выражена как [латекс] Eff = \ frac {W} {{Q} _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], отношение выходной работы, деленное на количество вложенной энергии.
  • Четырехтактный бензиновый двигатель часто объясняют с помощью цикла Отто, который представляет собой повторяющуюся последовательность процессов, преобразующих тепло в работу.

Концептуальные вопросы

  1. Представьте, что вы едете на машине на Пайкс-Пик в Колорадо. Чтобы поднять автомобиль весом 1000 килограммов на расстояние 100 метров, потребуется около миллиона джоулей.Вы можете поднять машину на 12,5 км с помощью энергии в галлоне газа. Подъем на пик Пайк (всего 3000 метров) требует чуть меньше литра бензина. Но нужно учитывать и другие соображения. Объясните с точки зрения эффективности, какие факторы могут помешать вам реализовать идеальное потребление энергии в этой поездке.
  2. Необходима ли разница температур для работы теплового двигателя? Укажите, почему или почему нет.
  3. Определения эффективности различаются в зависимости от того, как преобразовывается энергия.Сравните определения эффективности человеческого тела и тепловых двигателей. Как определение эффективности в каждом из них соотносится с типом энергии, которая преобразуется для выполнения работы?
  4. Почему - помимо того факта, что второй закон термодинамики гласит, что реверсивные двигатели являются наиболее эффективными - тепловые двигатели, использующие обратимые процессы, должны быть более эффективными, чем те, которые используют необратимые процессы? Учтите, что диссипативные механизмы - одна из причин необратимости.

Задачи и упражнения

  1. Определенная тепловая машина делает 10.0 кДж работы и 8,50 кДж теплопередачи происходит в окружающую среду в циклическом процессе. а) Каков был теплообмен в этом двигателе? б) Каков был КПД двигателя?
  2. При 2,56 × 10 6 Дж теплопередачи в этот двигатель данный циклический тепловой двигатель может выполнять только 1,50 × 10 5 Дж работы. а) Каков КПД двигателя? (б) Какая степень теплопередачи в окружающую среду имеет место?
  3. (a) Какова производительность циклического теплового двигателя с 22.КПД 0% и передача тепла в двигатель 6,00 × 10 9 Дж? б) Сколько тепла передается в окружающую среду?
  4. (a) Какова эффективность циклического теплового двигателя, в котором 75,0 кДж теплопередачи происходит в окружающую среду на каждые 95,0 кДж теплопередачи в двигатель? (б) Сколько работы он производит для передачи тепла в двигатель 100 кДж?
  5. Двигатель большого корабля выполняет 2,00 × 10 8 Дж работы с КПД 5,00%. а) Сколько тепла передается в окружающую среду? (b) Сколько баррелей топлива израсходовано, если каждый баррель производит 6.00 × 10 9 Дж теплопередачи при сгорании?
  6. (a) Сколько тепла передается в окружающую среду электростанцией, которая использует 1,25 × 10 14 Дж для передачи тепла в двигатель с КПД 42,0%? (б) Каково отношение теплопередачи к окружающей среде к производительности труда? (c) Сколько работы сделано?
  7. Предположим, что турбины на угольной электростанции были модернизированы, что привело к повышению эффективности на 3,32%. Предположим, что до модернизации электростанция имела КПД 36%, а передача тепла в двигатель за один день осталась прежней - 2.50 × 1014 Дж. (а) Насколько больше электроэнергии вырабатывается в результате модернизации? (б) Насколько меньше теплопередачи в окружающую среду в результате модернизации?
  8. Эта задача сравнивает выработку энергии и передачу тепла в окружающую среду двумя разными типами атомных электростанций - одна с нормальным КПД 34,0%, а другая с улучшенным КПД 40,0%. Предположим, что оба имеют одинаковую теплопередачу в двигатель за один день, 2,50 × 10 14 Дж. (А) Насколько больше электроэнергии вырабатывает более эффективная электростанция? (б) Насколько меньше теплоотдача в окружающую среду происходит от более эффективной электростанции? (Один из типов более эффективных атомных электростанций - реактор с газовым охлаждением - оказался недостаточно надежным, чтобы быть экономически целесообразным, несмотря на его большую эффективность.)

Глоссарий

необратимый процесс: любой процесс, зависящий от направления пути

второй закон термодинамики: теплопередача течет от более горячего к более холодному объекту, но никогда не в обратном направлении, и некоторая тепловая энергия в любом процессе теряется на доступную работу в циклическом процессе

циклический процесс: процесс, в котором путь возвращается в исходное состояние в конце каждого цикла

Цикл Отто: термодинамический цикл, состоящий из пары адиабатических процессов и пары изохорных процессов, который преобразует тепло в работу, т.е.г., четырехтактный двигатель, цикл впуска, сжатия, зажигания и выпуска

Избранные решения проблем и упражнения

1. (а) 18,5 кДж; (б) 54,1%

3. (а) 1,32 × 10 9 Дж; (б) 4.68 × 10 9 Дж

5. (а) 3.80 × 10 9 Дж; (б) 0,667 баррелей

7. (а) 8,30 × 10 12 Дж, что составляет 3,32% от 2,50 × 10 14 Дж; (б) –8,30 × 10 12 Дж, где отрицательный знак указывает на снижение теплопередачи в окружающую среду.

Эффективность холодного пуска двигателя внутреннего сгорания: обзор проблемы, причины и возможные решения

Основные моменты

Источники I.C. анализируется и оценивается эффективность холодного запуска двигателя.

Возможные решения рассматриваются вместе, а выгода оценивается количественно.

Обсуждаются возможные конфликты между различными подсистемами двигателя.

При холодном пуске наблюдается снижение расхода топлива до 7%.

Наблюдается сокращение выбросов до 40% при холодном пуске.

Реферат

Законодательство о выбросах от транспортных средств продолжает ужесточаться в целях минимизации воздействия двигателей внутреннего сгорания на окружающую среду. Одной из областей, вызывающих серьезную озабоченность в этом отношении, является холодный запуск; тепловой КПД двигателя внутреннего сгорания значительно ниже при холодном пуске, чем при достижении автомобилем устойчивых температур из-за неоптимальных температур смазочного материала и компонентов.Стремление к тепловому КПД (как двигателя внутреннего сгорания, так и транспортного средства в целом) привело к испытаниям множества решений для оценки их достоинств и влияния на другие системы транспортного средства на этапе прогрева (и при необходимости внедряются. ). Общая цель этих подходов - уменьшить потери энергии, чтобы системы и компоненты достигли предполагаемого диапазона рабочих температур как можно скорее после запуска двигателя. В случае с двигателем это в первую очередь касается системы смазки.Вязкость смазочного материала очень чувствительна к температуре, а повышенная вязкость при низких температурах приводит к более высоким потерям на трение и перекачивание, чем можно было бы наблюдать при заданной рабочей температуре. Подходы, используемые для решения этой проблемы, включают использование материалов с фазовым переходом (для снижения скорости охлаждения в течение периода после работы двигателя) [1], [2] и использование термобарьерных покрытий в попытке изолировать цилиндр. растачивать и предотвращать потерю тепла (таким образом увеличивая количество энергии, используемой для работы тормоза [3]).Также был опробован ряд системных изменений, включая отводные системы в смазочном контуре для снижения тепловых потерь. Здесь представлен критический обзор исследований в области управления температурным режимом транспортного средства на этапе холодного запуска, которые были продиктованы желанием улучшить как двигатель, так и общий КПД двигателя транспортного средства. Обзор включает в себя как разработки системы, так и вопросы выбора материалов, а также роль, которую эти две области должны сыграть в решении этой критической проблемы.

Ключевые слова

Энергоэффективность

Холодный запуск двигателя

Экономия топлива

Смазка

Изоляция

Материалы фазового перехода

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Просмотр аннотации

Copyright © 2014 АвторыОпубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Руководство для начинающих по пониманию дизельных двигателей


Руководство для начинающих по пониманию дизельных двигателей

Майк МакГлотлин

Не секрет, что большинство американцев больше привыкли к бензиновым двигателям, чем к дизелям. Статистические данные, собранные Р.Л.Полком, подтверждают это, поскольку всего 2,8% всех зарегистрированных легковых автомобилей (легковые автомобили, внедорожники, пикапы и фургоны) работали на дизельном топливе номер 2 в 2013 году.Безусловно, большинство людей в США ожидают найти свечи зажигания или блоки катушек, когда они открывают капот, а не турбокомпрессоры и топливные насосы (два очень важных элемента почти на каждом дизельном двигателе, с которым вы столкнетесь, отсюда и термин «турбодизель»). ).

Чтобы понять различия между дизельным и бензиновым двигателями, мы начнем со всех общих черт между ними. Тип топлива, сжигаемого на любой силовой установке, ничего не меняет по отношению к общему составу двигателя (т.е.е. коленчатый вал вращается, шатуны и поршни двигаются вверх и вниз, воздух всасывается, а выхлоп выходит наружу). Фактически, одна и та же базовая архитектура очень похожа. Но то, что происходит в цилиндре в дизельном топливе, сильно отличается от того, что вы найдете в его бензиновых аналогах.

Проще всего объяснить разницу между бензиновыми и дизельными двигателями с помощью слов «воздух» и «топливо». В бензиновом двигателе воздушный поток - это все. Ты задыхаешь воздух. Дизельная мельница - полная противоположность.Он работает на основе ограничения количества впрыскиваемого топлива - воздух просто следует этому примеру. Следовательно, нет необходимости дросселировать поступающий воздух. С этой целью в дизельном двигателе также не создается вакуума.

Впускной воздух

Для наших целей мы будем использовать четырехтактный дизельный двигатель с турбонаддувом и промежуточным охлаждением, чтобы проиллюстрировать потоки воздуха и топлива через современную дизельную электростанцию. Свежий воздух поступает в корпус компрессора (сторона всасывания) турбокомпрессора и сжимается в крыльчатке компрессора, где создается наддув.Это делает воздух более плотным, но и намного теплее.

Для охлаждения сжатого воздуха перед его поступлением в головку (головки) цилиндров он проходит через охладитель наддувочного воздуха (также известный как промежуточный охладитель). Чаще всего используется промежуточный охладитель типа воздух-воздух и по сути представляет собой простой теплообменник. Интеркулер значительно снижает температуру всасываемого воздуха на пути к двигателю, и делает это с очень минимальной потерей наддува.

Компрессионное зажигание

Все становится интереснее, когда сжатый воздух нагнетается в цилиндр.Во время такта впуска, когда поршень опускается в нижнюю границу своего диапазона, впускной клапан (ы) открывается, позволяя «не дросселирующему» воздуху заполнить цилиндр. Он отличается от бензинового двигателя двумя способами: 1) газовые двигатели вводят смесь топлива и воздуха во время такта впуска и 2) в дизельном топливе воздух всасывается только во время такта впуска. Затем впускной клапан (-ы) закрывается, и начинается такт сжатия. Когда поршень движется вверх, воздух, который когда-то заполнял цилиндр, теперь занимает всего 6% от площади, которую он занимал раньше.Этот воздух под огромным давлением мгновенно перегревается до более чем 400 градусов тепла, что более чем достаточно, чтобы дизельное топливо воспламенилось само по себе. Именно это и происходит в верхней части хода поршня. Ранее упомянутый перегретый воздух встречает порцию дизельного топлива (выпускаемого в цилиндр соответствующей топливной форсункой) в течение идеального промежутка времени, прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки и произойдет сгорание. Поскольку дизельный двигатель использует теплоту сжатия для воспламенения топлива, никакой помощи для начала процесса сгорания не требуется (т.е. свечи зажигания, например, в бензиновом двигателе).

Турбокомпрессоры делают дизели такими, какие они есть: великолепны

Последним этапом работы является такт выпуска, при котором отработавшие газы сгорания вытесняются из выпускных клапанов через выпускной коллектор в сторону турбины (выхлопа) турбонагнетателя. В обычном бензиновом двигателе нет турбонагнетателя, а это означает, что выхлопные газы, выходящие из двигателя, сразу же направляются в выхлопную трубу. Это не так в дизельном топливе, поскольку турбонагнетатель, который нагнетает свежий воздух в двигатель, фактически использует выхлопные газы, оставляя его, чтобы управлять самим.Поскольку турбокомпрессор состоит из турбинного (выпускного) колеса, имеющего общий вал с компрессорным (впускным) колесом, выхлопные газы всегда необходимы для подачи воздуха в двигатель. Одно зависит от другого. Мы разберем важность турбонагнетателя следующим образом: вы дросселируете топливо (отправляете дизельное топливо в двигатель), происходит сгорание, выхлопные газы покидают двигатель, вращая колесо турбины на выходе, которое вращает колесо компрессора, вводя воздух. в двигатель. Бесконечный цикл, если хотите.Тепловой КПД дизельного двигателя повышается за счет турбонагнетателя, поскольку он увеличивает объем поступающего в него воздуха, что создает основу для сжигания большего количества топлива.

Различия в горении

Одно из основных различий между дизельными и газовыми двигателями заключается в типе сгорания, который каждый из них использует. Как обсуждалось выше, в дизельном топливе, когда топливо наконец встречает сжатый воздух в цилиндре, результатом является сгорание. В бензиновом двигателе топливо и воздух смешиваются еще до того, как произойдет сгорание.Но, кроме того, камеры сгорания каждого двигателя расположены по-разному. В типичном бензиновом двигателе камера сгорания утоплена в головке (головках) цилиндров. В дизельном двигателе с прямым впрыском камера сгорания фактически находится внутри поршня. Эта камера сгорания чаще всего имеет конструкцию «мексиканской шляпы», которая состоит из утопленного отверстия в центре поршня. Внизу этого углубления имеется выступ конической формы. Благодаря расположению топливной форсунки непосредственно над ней, именно этот выступ позволяет оптимизировать распыление топлива и обеспечить идеальный процесс сгорания.Более чем в 99 процентах всех дизельных двигателей используется конструкция мексиканской шляпы из-за того, что основную ударную нагрузку от взрыва сгорания принимает на центр поршня, а не на головку поршня. Это придает поршню исключительную надежность.

Прямой впрыск

Проще говоря, прямой впрыск означает, что форсунки системы выступают и распыляют прямо на верхнюю часть поршня. Здесь нет форкамеры или вихревой камеры, и топливо не должно проходить через впускной коллектор перед поступлением в цилиндр.При непосредственном впрыске весь процесс сгорания происходит быстрее, проще и намного эффективнее, чем в типичном бензиновом двигателе с многоточечным впрыском топлива. Дизели с прямым впрыском также работают при очень бедном соотношении воздух / топливо по сравнению с бензиновыми двигателями. Типичное соотношение воздух / топливо от 25: 1 до 40: 1 (дизельное топливо) по сравнению с 12: 1 до 15: 1 (бензин) дает некоторое представление о том, почему дизели настолько консервативны в отношении расхода топлива. Эффективность дополнительно подтверждается тем фактом, что современные дизельные двигатели с прямым впрыском впрыскивают топливо при давлении, приближающемся (или в некоторых случаях превышающем) 30 000 фунтов на квадратный дюйм.Это обеспечивает наилучшее распыление не только для эффективного сжигания, но и с низким уровнем отходящего тепла.

Начало впрыска по времени

Хотя термин «синхронизация» часто используется как в мире бензиновых, так и в дизельных двигателях, это одно слово означает две очень разные вещи в зависимости от того, с каким типом двигателя вы имеете дело. Излишне говорить, что важно проводить различие между ними. В бензиновом двигателе время относится к началу сгорания. В дизельном топливе синхронизация - это начало впрыска, или SOI (когда форсунка начинает распылять топливо в цилиндр).Опять же, все сводится к тому, что топливо (и система впрыска) является ключевым аспектом дизельного двигателя.

Момент. Много этого.

Люди, незнакомые с дизельными двигателями, часто задаются вопросом, почему и как они создают впечатляющий крутящий момент, который они создают. Отношение крутящего момента к мощности в дизельных двигателях редко бывает ниже 2: 1, а для двигателей тяжелой промышленности типично соотношение 3: 1 и даже 4: 1. Бензиновые двигатели намного ближе к соотношению 1: 1. Причина, по которой дизельные двигатели вырабатывают такой большой крутящий момент, связана с тремя ключевыми факторами: 1) наддув, создаваемый турбонагнетателем, 2) такт и 3) давление в цилиндре.

В настоящее время серийные дизельные двигатели получают давление от 25 до 35 фунтов на квадратный дюйм прямо с завода. Для сравнения, наддув в 10 фунтов на квадратный дюйм часто считается чрезмерным в бензиновых двигателях. Лучшее в сжатом всасываемом воздухе (то есть наддув) в дизельном двигателе заключается в том, что он снижает насосные потери двигателя на такте впуска и увеличивает давление в цилиндре на рабочем такте (сгорание).

Коленчатые валы с длинным ходом всегда способствовали созданию крутящего момента, будь то бензиновый или дизельный двигатель.Но почему? Посмотрите на это так, как будто вы используете длинный гаечный ключ, чтобы ослабить очень тугой болт, а не более короткий гаечный ключ, который не мог справиться с работой с самого начала. Вы можете применить больший крутящий момент с большим рычагом, не так ли? Конечно вы можете. В длинноходном двигателе шатун может использовать большее усилие при вращении коленчатого вала (в то время как поршень опускается во время рабочего хода): следовательно, больший крутящий момент.

Как вы, возможно, уже догадались, давление в цилиндре, создающее крутящий момент, создается во время рабочего хода.Увеличение времени впрыска, которое происходит в цилиндре с более ранним началом впрыска (SOI), эффективно создает большее давление в верхней части поршня. Чем больше давление создается в верхней части поршня, тем создается больший крутящий момент.

Перестроен

Чрезвычайное давление в цилиндре, длинный ход и высокий уровень наддува не только объясняют, почему дизели создают крутящий момент, но и объясняют, почему дизельные электростанции построены с использованием таких сверхпрочных компонентов. Чтобы противостоять огромным нагрузкам, которые они испытывают, производители используют чугунные блоки с глубокой юбкой (и даже чугун с уплотненным графитом), коленчатые валы и шатуны из кованой стали и обычно используют головки цилиндров с минимум 6 болтами на цилиндр.Цельностальные поршни пользуются успехом даже в тяжелой промышленности и в двигателях класса 8. В целях долговечности дизельные двигатели имеют надстройку. В дизелях с малым рабочим объемом не редкость, что заводская штриховка все еще присутствует на цилиндрах после 300 000 миль использования. И это нормально для внедорожного двигателя класса 8 - проехать от 750 000 до 1 000 000 миль между капитальными ремонтами.

Дизель никуда не денется

Метод сгорания, впрыска топлива и зажигания, используемый в дизельном двигателе, определенно отличает его от его бензинового аналога.Преимущество дизельного топлива по сравнению с бензиновыми электростанциями - это то, что выдвинуло его на передний план в сегодняшних разговорах об экономии топлива. В связи с быстрым приближением стандартов CAFE (корпоративная средняя экономия топлива), шумом вокруг гибридных автомобилей, кажущихся плоскими, и электромобилей, не обеспечивающих достаточный запас хода, в ближайшие годы все больше производителей обратятся к дизельным электростанциям, чем когда-либо прежде. Будьте уверены, дизельные двигатели здесь не только надолго - они вполне могут стать двигателем будущего.

Источники:

Diesel Power Magazine
Апрельский выпуск 2009 г., стр. 50

The Diesel Forum (данные R.L. Polk)
http://www.dieselforum.org/resources/top-10-states-of-diesel-drivers

TTS Power Systems (начало впрыска)

Книга: « Современные дизельные технологии: Дизельные двигатели »
Шон Беннетт

Как это работает: дизельные двигатели
http://www.dieselpowermag.com/tech/1208dp_how_it_works_diesel_engines/


Gas vs.Дизельные двигатели: в чем разница?

1) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

2) Для получения информации о результатах программы и другой информации посетите сайт www.uti.edu/disclosures.

3) Приблизительно 8000 из 8400 выпускников UTI в 2019 году были готовы к трудоустройству. На момент составления отчета около 6700 человек были трудоустроены в течение одного года после даты выпуска, в общей сложности 84%. В эту ставку не включены выпускники, недоступные для работы по причине продолжения образования, военной службы, здоровья, заключения, смерти или статуса иностранного студента.В ставку включены выпускники, прошедшие специализированные программы повышения квалификации и занятые на должностях. которые были получены до или во время обучения по ИМП, где основные должностные обязанности после окончания учебы соответствуют образовательным и учебным целям программы. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

5) Программы UTI готовят выпускников к карьере в различных отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь, для специалистов по автомобилям, дизельным двигателям, ремонту после столкновений, мотоциклам и морским техникам.Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от в качестве технического специалиста, например: специалист по запчастям, специалист по обслуживанию, изготовитель, лакокрасочный отдел и владелец / оператор магазина. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

6) Достижения выпускников ИТИ могут различаться. Индивидуальные обстоятельства и заработная плата зависят от личных качеств и экономических факторов. Опыт работы, отраслевые сертификаты, местонахождение работодателя и его программы компенсации влияют на заработную плату.ИМП образовательное учреждение и не может гарантировать работу или заработную плату.

7) Для завершения некоторых программ может потребоваться более одного года.

10) Финансовая помощь и стипендии доступны тем, кто соответствует требованиям. Награды различаются в зависимости от конкретных условий, критериев и состояния.

11) См. Подробную информацию о программе для получения информации о требованиях и условиях, которые могут применяться.

12) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозы занятости (2016-2026), www.bls.gov, просмотрено 24 октября 2017 г. Прогнозируемое количество годовых вакансии по классификации должностей: Автомеханики и механики - 75 900; Специалисты по механике автобусов и грузовиков и по дизельным двигателям - 28 300 человек; Ремонтники кузовов и связанных с ними автомобилей, 17 200. Вакансии включают вакансии в связи с ростом и чистые замены.

14) Программы поощрения и соответствие критериям для сотрудников остаются на усмотрение работодателя и доступны в определенных местах. Могут применяться особые условия.Поговорите с потенциальными работодателями, чтобы узнать больше о программах, доступных в вашем районе.

15) Оплачиваемые производителем программы повышения квалификации проводятся UTI от имени производителей, которые определяют критерии и условия приемки. Эти программы не являются частью аккредитации UTI.

16) Не все программы аккредитованы ASE Education Foundation.

20) Льготы VA могут быть доступны не на всех территориях университетского городка.

21) GI Bill® является зарегистрированным товарным знаком U.S. Департамент по делам ветеранов (VA). Более подробная информация о льготах на образование, предлагаемых VA, доступна на официальном веб-сайте правительства США.

22) Грант «Приветствие за служение» доступен всем ветеранам, имеющим право на участие, на всех кампусах. Программа «Желтая лента» одобрена в наших кампусах в Эйвондейле, Далласе / Форт-Уэрте, Лонг-Бич, Орландо, Ранчо Кукамонга и Сакраменто.

24) Технический институт NASCAR готовит выпускников к работе в качестве технических специалистов по обслуживанию автомобилей начального уровня.Выпускники, которые выбирают специальные дисциплины NASCAR, также могут иметь возможности трудоустройства в отраслях, связанных с гонками. Из тех выпускников 2019 года, которые взяли факультативы, примерно 20% нашли возможности, связанные с гонками. Общий уровень занятости в NASCAR Tech в 2019 году составил 84%.

25) Расчетная годовая средняя заработная плата для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве автомобильных техников.Некоторые выпускники UTI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, сервисный писатель, смог. инспектор и менеджер по запасным частям. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве техников и механиков по обслуживанию автомобилей в Содружестве Массачусетс (49-3023) составляет от 29 050 до 45 980 долларов (данные по Массачусетсу, данные за май 2018 г., просмотр за 10 сентября 2020 г.). Информация о зарплате в Северной Каролине: The U.S. Согласно оценке Министерства труда США, средняя почасовая оплата в размере 50% квалифицированных автомобильных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 19,52 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня. данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 13,84 и 10,60 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г. и Механика, просмотр 14 сентября 2020 года.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

26) Расчетная годовая средняя зарплата сварщиков, резчиков, паяльщиков и паяльщиков в Бюро трудовой статистики США по занятости и заработной плате, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников-сварщиков. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических специалистов, например, сертифицированный инспектор и контроль качества.Информация о заработной плате в штате Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих сварщиками, резчиками, паяльщиками и брейзерами в штате Массачусетс (51-4121), составляет от 33 490 до 48 630 долларов. (Массачусетс: трудовые ресурсы и развитие рабочей силы, данные за май 2018 г., просмотр за 10 сентября 2020 г.). Зарплата в Северной Каролине информация: Министерство труда США оценивает почасовую заработную плату в среднем 50% для квалифицированных сварщиков в Северной Каролине, опубликованную в мае 2019 года, и составляет 19 долларов.77. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-е и 10-й процентиль почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 16,59 и 14,03 доллара соответственно. (Бюро статистики труда, Министерство труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г. Сварщики, резаки, паяльщики и брейзеры, просмотрено в сентябре 14, 2020.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

27) Не включает время, необходимое для прохождения 18-недельной квалификационной программы предварительных требований плюс дополнительные 12 или 24 недели обучения, зависящего от производителя, в зависимости от производителя.

28) Расчетная годовая средняя заработная плата специалистов по ремонту кузовов автомобилей и связанных с ними ремонтов в Бюро трудовой статистики США по вопросам занятости и заработной платы, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по ремонту после столкновений. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например оценщик, оценщик. и инспектор. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, занятых в качестве ремонтников автомобилей и связанных с ними (49-3021) в Содружестве Массачусетса, составляет от 31 360 до 34 590 долларов. (Массачусетс: трудовые ресурсы и развитие рабочей силы, данные за май 2018 г., просмотр за 10 сентября 2020 г.).Зарплата в Северной Каролине информация: Министерство труда США оценивает почасовую заработную плату в размере 50% для квалифицированных специалистов по борьбе с авариями в Северной Каролине, опубликованную в мае 2019 года, и составляет 21,76 доллара США. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Тем не мение, 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 16,31 и 12,63 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2018 г. 14 сентября 2020.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

29) Расчетная годовая средняя зарплата механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям в разделе «Занятость и заработная плата» Бюро статистики труда США, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в отраслях с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников по дизельным двигателям . Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от дизельных. техник по грузовикам, например техник по обслуживанию, техник по локомотиву и техник по морскому дизелю.Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков автобусов и грузовиков. и специалистов по дизельным двигателям (49-3031) в штате Массачусетс составляет от 29 730 до 47 690 долларов США (Массачусетс, штат Массачусетс, данные за май 2018 г., просмотрено 10 сентября 2020 г.). Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированных дизельных техников в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 22 доллара.04. Бюро статистики труда. не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 18,05 и 15,42 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2018. Механики автобусов и грузовиков и специалисты по дизельным двигателям, просмотр 14 сентября 2020 г.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать трудоустройство или заработную плату.

30) Расчетная средняя годовая зарплата механиков мотоциклистов в США.С. Занятость и заработная плата Бюро статистики труда, май 2019 г. Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве техников мотоциклов. Некоторые выпускники MMI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических, например, сервисный писатель, оборудование. обслуживание и запчасти. Информация о заработной плате для Содружества Массачусетса: Средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков мотоциклов (49-3052) в Содружестве Массачусетса, составляет 28700 долларов США (данные по Массачусетскому труду и развитию рабочей силы, данные за май 2018 г., просмотренные 10 сентября 2020 г.) .Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата составляет 50% в среднем для Стоимость квалифицированных специалистов по мотоциклам в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 16,92 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные о заработной плате начального уровня. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 13,18 и 10,69 долларов. соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г., Motorcycle Mechanics, дата просмотра 14 сентября 2020 г.).) MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

31) Расчетная годовая средняя заработная плата механиков моторных лодок и техников по обслуживанию в Службе занятости и заработной платы Бюро статистики труда США, май 2019 г. Программы MMI готовят выпускников к карьере в отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве морских техников. Некоторые выпускники MMI получают работу в рамках своей области обучения на должностях, отличных от технических специалистов, например, в сфере обслуживания оборудования, инспектор и помощник по запчастям.Информация о заработной плате для Содружества Массачусетс: средний годовой диапазон заработной платы начального уровня для лиц, работающих в качестве механиков моторных лодок и техников по обслуживанию (49-3051) в Содружестве Массачусетса. составляет от 31 280 до 43 390 долларов (данные за май 2018 г., Массачусетс, США, 10 сентября 2020 г.). Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированного морского техника в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 18 долларов.56. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня. данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 14,92 доллара и 10,82 доллара соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г. Специалисты по обслуживанию, просмотр 2 сентября 2020 г.) MMI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

34) Расчетная годовая средняя заработная плата операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением в США.С. Занятость и заработная плата Бюро статистики труда, май 2019 г. Программы UTI готовят выпускников к карьере в различных отраслях промышленности с использованием предоставленного обучения, в первую очередь в качестве технических специалистов по ЧПУ. Некоторые выпускники UTI устраиваются на работу в рамках своей области обучения на должности, отличные от технических, например, оператор ЧПУ, подмастерье. слесарь-механик и инспектор обработанных деталей. Информация о заработной плате для штата Массачусетс: средняя годовая заработная плата начального уровня для лиц, работающих в качестве операторов станков с компьютерным управлением, металла и пластика (51-4011) в Содружестве штата Массачусетс составляет 36 740 долларов (данные за май 2018 г., данные за май 2018 г., данные за 10 сентября, штат Массачусетс, 2020).Информация о зарплате в Северной Каролине: по оценке Министерства труда США почасовая оплата в среднем 50% для квалифицированных станков с ЧПУ в Северной Каролине, опубликованная в мае 2019 года, составляет 18,52 доллара. Бюро статистики труда не публикует данные начального уровня. данные о зарплате. Однако 25-й и 10-й процентили почасовой оплаты труда в Северной Каролине составляют 15,39 и 13,30 долларов соответственно. (Бюро статистики труда Министерства труда, занятости и заработной платы США, май 2019 г. Операторы инструмента, просмотр 14 сентября 2020 г.) UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату.

37) Курсы Power & Performance не предлагаются в Техническом институте NASCAR. UTI является образовательным учреждением и не может гарантировать работу или заработную плату. Информацию о результатах программы и другую информацию можно найти на сайте www.uti.edu/disclosures.

38) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2029 году общая занятость в каждой из следующих профессий составит: Техники и механики автомобильного сервиса - 728 800; Сварщики, резаки, паяльщики и паяльщики - 452 500 человек; Автобусы и грузовики и специалисты по дизельным двигателям - 290 800 человек; Ремонтники кузовов автомобилей и сопутствующие товары - 159 900; и операторы инструментов с ЧПУ, 141 700.См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 г. и прогноз на 2029 г. Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра - 3 июня 2021 г.

41) Для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 61 700 вакансий в год в период с 2019 по 2029 год. включать вакансии, связанные с ростом и чистым замещением. См. Таблицу 1.10 Разделения и вакансии по профессиям, прогноз на 2019-29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра 3 июня 2021 года.

42) Для сварщиков, резчиков, паяльщиков и брейзеров Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 43 400 вакансий в год в период с 2019 по 2029 год. Вакансии включают вакансии, связанные с ростом и чистым замещением. См. Таблицу 1.10 Разделение и вакансии по профессиям, прогноз на 2019-29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра 3 июня 2021 года.

43) Для механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям, Бюро труда США Статистика прогнозирует, что в период с 2019 по 2029 год в среднем будет открываться 24 500 вакансий в год.Вакансии включают вакансии, связанные с ростом и чистым замещением. См. Таблицу 1.10 Профильные увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2019-29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 года. в среднем 13 600 вакансий в период с 2019 по 2029 год. В число вакансий входят вакансии, связанные с ростом и чистым замещением. См. Таблицу 1.10 Профессиональные разделения и вакансии, прогнозируемые на 2019-29 гг., U.S. Bureau of Labor Statistics, www.bls.gov, дата просмотра - 3 июня 2021 г.

45) Для операторов компьютерных инструментов с числовым программным управлением Бюро статистики труда США прогнозирует в среднем 11 800 вакансий в год в период с 2019 по 2029 год. Работа вакансии включают вакансии, связанные с ростом и чистым замещением. См. Таблицу 1.10 Профильные увольнения и вакансии, прогнозируемые на 2019-29 годы, Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 года.

46) Студенты должны поддерживать минимум 3.5 GPA и 95% посещаемости.

47) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2029 году общая занятость специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков составит 728 800 человек. См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 г. и прогноз на 2029 г. Бюро статистики труда США, www.bls.gov, дата просмотра - 3 июня 2021 г.

48) Бюро статистики труда США прогнозирует, что к 2029 г. общая численность механиков автобусов и грузовиков и специалистов по дизельным двигателям составит 290 800 человек. См. Таблицу 1.2 Занятость с разбивкой по роду занятий, 2019 г. и прогноз на 2029 г., Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г.

49) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозы занятости (2019-2029), www.bls.gov, просмотрено в сентябре 8, 2020. Планируемое общее количество ремонтов кузовов и связанных с ними автомобилей к 2029 году составит 159 900 человек.

50) Бюро статистики труда США прогнозирует, что общая занятость сварщиков, резчиков, паяльщиков и паяльщиков к 2029 году составит 452 500 человек.См. Таблицу 1.2 Занятость в разбивке по профессиям, 2019 г. и прогноз на 2029 г. Бюро статистики труда США, www.bls.gov, просмотрено 3 июня 2021 г.

51) На основе данных, собранных из Бюро статистики труда США, прогнозы занятости (2019-2029), www.bls.gov, просмотрено в сентябре 8, 2020. Планируемое общее количество операторов инструмента с ЧПУ к 2029 году составит 141 700 человек.

Универсальный технический институт штата Иллинойс, Inc. одобрен Отделом частного бизнеса и профессиональных школ Совета по высшему образованию штата Иллинойс.

В чем разница между дизельным топливом и газом?

При выборе нового автомобиля необходимо учитывать несколько факторов. Вы должны решить, хотите ли вы седан, грузовик или внедорожник. Затем вам нужно выбрать, какой тип доступных функций вы хотите. Вы также должны подумать, хотите ли вы бензиновый или дизельный двигатель. Однако тогда вы можете задаться вопросом, в чем разница между бензином и дизельным топливом.В этом полезном руководстве будут рассмотрены основные различия между этими двумя движками, чтобы вы могли решить, какой из них вам подходит.

Изобретение газового и дизельного двигателя

Разница между дизельными и газовыми двигателями начинается с их изобретения. В 1876 году Николаус Август Отто изобрел газовый двигатель. Этот четырехтактный двигатель внутреннего сгорания не был особенно эффективным. Фактически, только около 10% топлива было использовано для приведения в действие транспортного средства. Остальное топливо просто выделяло тепло.Однако этот газовый двигатель стал основой для современных автомобильных двигателей.

В 1878 году Рудольф Дизель изучал инженерное дело в высшей политехнической школе, когда узнал о низкой эффективности бензиновых двигателей. Он считал, что должно быть более эффективное решение, и намеревался его найти. В 1892 году он изобрел и запатентовал то, что на тот момент называлось двигателем внутреннего сгорания. Сегодня мы знаем его как дизельный двигатель.

Работа двигателя

В основном, бензиновые и дизельные двигатели работают одинаково.Оба двигателя используют внутреннее сгорание и серию быстрых взрывов внутри двигателя, чтобы превратить топливо в механическую энергию и продвинуть автомобиль вперед. Разница в том, как происходят эти взрывы.

В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, сжатым поршнями. Свечи зажигания воспламеняют эту смесь для движения автомобиля. С другой стороны, в дизельном двигателе воздух сначала сжимается. Это делает воздух горячим. Затем топливо воспламеняется, когда попадает в горячий воздух.

Впрыск топлива

Бензиновые и дизельные двигатели впрыскивают топливо по-разному.В бензиновом двигателе впрыск топлива может происходить двумя способами: через систему впрыска или через карбюратор. Система впрыска через порт впрыскивает воздух в топливо прямо перед тактом впуска. Напротив, карбюратор смешивает топливо и воздух перед тем, как отправить его в цилиндр для сжатия.

В дизельном двигателе топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр. Поскольку этот процесс является важной частью работы дизельных двигателей, дизельные форсунки могут стать сложной частью процесса.Чтобы подавать мелкодисперсный топливный туман, необходимый для работы процесса, форсунки должны выдерживать высокие температуры и большое давление. По сей день инженеры работают над тем, чтобы сделать эту систему более эффективной.

Примеры усовершенствований двигателей включают модули управления двигателем и свечи накаливания. Модули управления двигателем используют многочисленные датчики для правильного выбора времени впрыска, а свеча накаливания представляет собой горячий провод, который может быстро повысить температуру воздуха в холодном двигателе, чтобы помочь ему запустить более эффективно.

Выходная мощность

Когда вы изучаете варианты своего нового автомобиля, вы можете много говорить о мощности и крутящем моменте. Лошадиная сила - это мера мощности, а крутящий момент - это величина крутящего момента на трансмиссии двигателя.

Если у вашего автомобиля много лошадиных сил, но мало крутящего момента, он будет медленно двигаться. Крутящий момент - вот что заставляет автомобили двигаться. Дизельные двигатели обычно имеют более высокий крутящий момент, но меньшую мощность. Вот почему у спортивных автомобилей обычно есть бензиновые двигатели, а у больших грузовиков - дизельные.Спортивным автомобилям нужна дополнительная мощность, которую предлагает бензин, а большим грузовикам требуется дополнительный крутящий момент от дизельного двигателя для перемещения тяжелых грузов.

Различия в эффективности

Помимо разницы в мощности, еще одно различие между дизельным и бензиновым двигателями - это эффективность. Дизельные двигатели, как правило, имеют более высокие показатели экономии топлива по сравнению с бензиновыми двигателями. Эти более высокие показатели эффективности в основном связаны с тем, как работают двигатели. Бензиновый двигатель должен быть уверен, что он никогда не достигнет температуры самовоспламенения во время такта сжатия, поскольку это может потенциально разрушить двигатель.В результате газовый двигатель должен поддерживать низкую степень сжатия.

Поскольку дизельный двигатель не содержит топлива в смеси во время такта впуска, он может сильнее сжимать воздух и иметь более высокую степень сжатия. Более высокая степень сжатия означает лучшую топливную экономичность.

Бензин и дизельное топливо

Поскольку бензиновые и дизельные двигатели работают по-разному, они требуют разных видов топлива. Хотя и бензин, и дизельное топливо начинаются как сырая нефть, добытая из земли, в процессе переработки они затем разделяются на различные виды топлива.Дизельное топливо гуще бензина, а значит, испаряется медленнее. Дизельное топливо также имеет большую плотность энергии.

Эти особенности - еще одна причина, по которой дизельные двигатели, как правило, имеют лучшую экономию топлива, чем газовые. Хотя дизельное топливо обычно стоит больше, чем бензин, большинству дизельных двигателей требуется меньше его для выполнения того же объема работы, что и бензинового двигателя.

Plus, владельцы дизельных двигателей получают доступ к новому варианту заправки: биодизель. Биодизельное топливо производится из ненефтяных источников, таких как растительное масло.Преобразование дизельного двигателя для работы на биодизеле требует некоторых модификаций, особенно если у вас старый двигатель. Однако, поскольку эффективность и экологичность становятся все более популярными, биодизель может стать следующим распространенным альтернативным топливом.

Надежность

Поскольку дизельные двигатели работают без свечей зажигания и без электрической системы, необходимой для работы свечей зажигания, в них меньше деталей, которые могут выйти из строя. По большей части дизельные двигатели могут проехать больше миль и часов работы, прежде чем им потребуется какое-либо серьезное обслуживание.Дизельные двигатели также имеют тенденцию иметь меньшие счета за ремонт, когда что-то идет не так.

Теперь, когда вы знаете больше о разнице между дизельным и бензиновым двигателями, вам будет легче решить, какой из них подойдет вашим потребностям.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *