Расход топлива дизельного двигателя – Дизель или бензин: какую машину выгоднее содержать
Дизель – Основные средства
Дизель – тепловой двигатель с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением топливной смеси от сжатия. В процессе такта сжатия поршень, перемещаясь в цилиндре, сжимает воздух, и температура его повышается. За счет высокой степени сжатия давление в цилиндре повышается до 4 МПа, а температура сжатого воздуха – до 600 °С. В конце такта сжатия через форсунку в цилиндр впрыскивается порция мелко распыленного топлива, взвешенные частицы которого при соприкосновении с нагретым воздухом самовоспламеняются, а давление в камере сгорания резко возрастает и воздействует на поршень, обеспечивая тем самым рабочий ход.
Дизели по сравнению с карбюраторными двигателями более экономичны, на единицу совершаемой работы в них расходуется на 25% меньше топлива. К тому же дизельное топливо является менее пожароопасным, чем тот же бензин.
Экономичность работы двигателя характеризуется удельным расходом топлива, который определяется делением часового расхода топлива на эффективную мощность двигателя. Удельный расход топлива в дизелях, применяемых на самоходной технике, сегодня не превышает 265 г/кВт.ч. Механический к.п.д. (отношение эффективной мощности на валу к индикаторной мощности сгорания газов внутри цилиндра) зависит от качества обработки деталей, правильности сборки, смазки и др. В среднем значения механического к.п.д. колеблются в пределах 0,7…0,8. Эффективный к.п.д. дизеля достигает 45%, тогда как эффективный к.п.д. карбюраторного двигателя – 30%.
Частота вращения вала дизельного двигателя обычно лежит в пределах 100…3000 мин–1, у некоторых моделей достигает 4500 мин–1. Увеличение частоты вращения ограничивается временем, необходимым для смесеобразования и сгорания топлива. В дизелях не возникает детонации, поэтому диаметр цилиндров практически не ограничен (например, в судовых двигателях достигает 1 м). Удельная масса на единицу мощности составляет от 3 до 80 кг/кВт (от 2 до 60 кг/л.с.). Повышение к.п.д. двигателя и его экономичности – основная задача для конструкторов сегодня.
Дизельные двигатели являются подходящими для использования турбонагнетателей с приводом от выхлопных газов или механического наддува. Использование турбонагнетателя (турбокомпрессора) на дизельных двигателях увеличивает не только отдачу мощности и к.п.д. двигателя, но и уменьшает содержание вредных примесей в отработавших газах вследствие лучшего сгорания топлива.
Экономичный, тяговитый, надежный дизельный двигатель лучше всего подходит для спецтехники, промышленных машин и механизмов.
Наиболее частые неисправности дизеля появляются обычно в системах подачи горючего и его инжекции в камеры сгорания, а потому ремонт дизельных двигателей чаще всего сводится лишь к регулировке или ремонту топливной аппаратуры. Капитальный ремонт производят по мере износа элементов поршневой и кривошипно-шатунной групп.
На мощной отечественной спецтехнике широко применяются дизели ЯМЗ производства Ярославского моторного завода «Автодизель». Многим хорошо знакомы серии ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, ЯМЗ-240. Двигатели серии ЯМЗ-236 устанавливают на грузовые автомобили, автобусы, гидравлические экскаваторы до 4-й размерной группы, сельскохозяйственные тракторы и комбайны и др. Более мощными ЯМЗ-238 комплектуют самосвалы, мощные погрузчики, мощные грейдеры, бульдозеры, гидравлические экскаваторы выше 4-й размерной группы, сельскохозяйственные и путевые машины и многое другое. А всем известные карьерные самосвалы БелАЗ грузоподъемностью до 42 т оснащали двигателями серии ЯМЗ-240.
Потребителями двигателей марки ЯМЗ являются МАЗ, БелАЗ, МоАЗ, МЗКТ, КрАЗ, УралАЗ, ЗИЛ, БАЗ, ЛАЗ, КЗКТ, ИЗТМ, ЧЗПТ («Промтрактор»), Кировский завод, Ростсельмаш, Красноярский комбайновый, Воронежский и Ковровский экскаваторные, Муромский и Людиновский тепловозостроительные, Ивановский крановый заводы, Челябинский завод дорожных машин и многие другие машиностроительные предприятия. Сегодня многие из этих производителей предлагают в качестве опции оснащать собственную технику импортными двигателями Cummins. Можно утверждать, что Cummins и «Автодизель» сегодня явные конкуренты.
Компания Cummins основана в США в 1919 г. Мощные дизели Cummins всегда отличались высоким качеством, хорошими рабочими характеристиками, надежностью и длительным ресурсом. Они соответствуют всем мировым стандартам, что гарантирует их надежность и долговечность даже в особо тяжелых условиях эксплуатации. Конечно, двигатели Cummins опережают по определенным показателям двигатели ЯМЗ. Cummins более экономичны, удельный расход топлива у них ниже, удельная мощность более высокая. Однако ремонт американского дизеля намного более затратный, как и проведение технического обслуживания.
Для тяжелых машин созданы двигатели Cummins ISX мощностью 450…565 л.с. Двигатели серии имеют сертификат EPA (Environmental Protection Agency – Агентство по охране окружающей среды). В работе двигателей ISX задействован принцип рециркуляции (EGR) охлажденных отработавших газов в целях сокращения вредных выбросов. При этом двигатель не теряет мощности и не увеличивается расход топлива. В двигателях ISX турбокомпрессор с изменяемой геометрией предотвращает эффект «запаздывания» при нажатии на педаль «газа», придает двигателю моментальную акселерацию.
В стандартной комплектации Cummins ISX оборудованы системой контроля и регистрации параметров работы двигателя Fleetguard®. Первый профилактический осмотр в стационарных условиях для ISX установлен 56 328 км, а для двигателей мощностью 450…475 л.с. – 40 234 км. Дополнительно может быть установлена более дорогая и продвинутая система очистки масла CENTINEL™.
Диапазон мощности двигателей Cummins ISM – 280…450 л.с. Это наиболее надежные и экономичные двигатели в линейке компании, и она намерена продвигать ISM в Европе и Австралии, так как двигатели полностью соответствуют экологическому стандарту Euro 3. Двигатели серии ISM были разработаны специально «под» компрессионную систему торможения двигателем.
Серия Cummins ISL – это надежные дизели мощностью 310…330 л.с., их в основном устанавливают на средний грузовой транспорт. Двигатели этой серии значительно легче, чем ISM и ISX, несколько отличаются по форме и конструкции, а также известны как самые «тихие». Их комплектуют турбокомпрессором HX40 с регулируемым выпускным трактом. При этом обеспечивается максимальный крутящий момент на низких оборотах и высокий прирост мощности на высоких. Предусмотрено принудительное охлаждение цилиндров. В стандартной комплектации дизели ISL поставляют с сепаратором топлива и системой дополнительной очистки моторного масла. Компания Cummins не планирует подгонять ISL под стандарт Euro 3 и Euro 4, это двигатель только для Северной Америки.
В широкой гамме производимых компанией двигателей значительную нишу занимают двигатели для спецтехники и карьерных машин. В России уже знакомы с двигателями QSK19, QSX15, КТТА 19, QSC 8.3, QSB5.9, М11. Типичный двигатель для тяжелой тракторной техники – 6-цилиндровый рядный четырехтактный дизель Cummins КТА19-C440 с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха: диаметр цилиндра и ход поршня – 159х159 мм, рабочий объем двигателя – 18,85 л, мощность – 279 кВт (380 л.с.) при 1775 мин
Важнейшим преимуществом для российского рынка является способность двигателей Cummins работать на дизельном топливе среднего качества с относительно высоким содержанием серы, что зачастую становится одним из решающих факторов при закупке техники в регионах, где дизельное топливо низкого качества, а это буквально убивает высокотехнологичные импортные дизели.
| Модель, комплектация | Мощность, кВт (л.с.) | Частота вращения, мин–1 | Габаритные размеры, мм | Мин. удельный расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с..ч) | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|---|
240М2 | 265 (360) | 2100 | 1580х1015х1190 | 214 (157) | 1670 |
240ПМ2 | 309 (420) | 2100 | 1760х1100х1190 | 211 (155) | 1790 |
240НМ2 | 368 (500) | 2100 | 1760х1100х1190 | 208 (153) | 1790 |
Специалисты-ремонтники отмечают резкое ускорение износа цилиндров после начала работы двигателей на постсоветской территории. Это хорошо прослеживается при сравнении диаметра цилиндра в двух разных точках. Диаметр замеряют в местах, где ходит поршень и воздействуют горячие газы (пространство между нижней и верхней мертвыми точками), и там, куда компрессионные кольца не доходят. В этом месте на стенках цилиндров после продолжительной работы двигателя образуется ступенька, т. е. диаметр цилиндра в области хода поршня (поршневых колец) может значительно превышать диаметр цилиндра вне этой области. В результате имеет место неудовлетворительная компрессия, требуется проведение восстановительного ремонта. Иногда попадают в ремонт двигатели, у которых ступенька на зеркале цилиндра достигает 1 мм. Автомобильные двигатели с пробегом около 100 тыс. км, только привезенные из Японии, имеют маленькую ступеньку, а после пробега по российским дорогам около 40…50 тыс. км износ становится почти предельным.
Плохое топливо также усложняет работу топливной аппаратуры, ТНВД (топливного насоса высокого давления). Даже незначительное количество воды в сочетании с высокими давлением и температурой приводит к необратимым последствиям, требующим ремонта ТНВД или форсунок. Проблемы доставляют и микроскопические частицы пыли, содержащиеся в топливе: они повреждают подогнанные плунжерные пары в насосе. Поэтому требования к качественному и своевременному ТО дизельного двигателя (замена фильтров, масла) высокие.
Конструкторы ярославского «Автодизеля» тоже не дремлют и стараются не отставать от мировых лидеров.
| Модель, комплектация | Мощность, кВт (л.с.) | Частота вращения, мин–1 | Габаритные размеры, мм | Мин. удельный расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с..ч) | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| 236 НЕ; 236 НЕ-3; 236 НЕ-5; 236 НЕ-6; 236 НЕ-9; 236 НЕ-11; 236 НЕ-16 | 169 (230) | 2100 | 1840х1045х1070 | 206 (152) | 1265 |
| 236 НЕ2; 236 НЕ2-1 | 169 (230) | 2100 | 1840х1045х1070 | 195 (143) | 1265 |
| 236 НЕ2-3 | 169 (230) | 2100 | 1885х985х1294 | 195 (143) | 1265 |
| 236 НЕ2-4; 236 НЕ2-6; 236 НЕ2-8 | 169 (230) | 2100 | 1800х1045х1080 | 195 (143) | 1265 |
| 236 НЕ2-9 | 169 (230) | 2100 | 2035х1045х1165 | 195 (143) | 1350 |
| 236 НЕ2-12 | 169 (230) | 2100 | 1800х1045х1080 | 195 (143) | 1265 |
| 236 Б-2 | 184 (250) | 2000 | 1172х1045х1070 | 208 (153) | 1350 |
| 236 БЕ; 236 БЕ-8 | 184 (250) | 2000 | 2180х1045х1070 | 206 (152) | 1350 |
| 236 БЕ2; 236 БЕ2-1; 236 БЕ2-4 | 184 (250) | 2000 | 2180х1045х1070 | 195 (143) | 1350 |
| 236 БЕ2-6 | 184 (250) | 2000 | 1250х1045х1140 | 195 (143) | 985 |
| 7601.10; 7601.10-01; 7601.10-02 | 220 (300) | 1900 | 2055х1045х1100 | 197 (145) | 1410 |
В семействе современных двигателей ЯМЗ так называемой «800-й» серии используются турбонаддув высокого давления с промежуточным охладителем (интеркулером) нагнетаемого воздуха, подшипники коленчатого вала повышенной несущей способности, а также отдельные алюминиевые головки на каждый цилиндр, охлаждение днища поршня струями масла и стальные прокладки стыка головка–блок цилиндров. Двигатели третьего поколения характеризуются иным соотношением диаметр–ход поршня: 140х140 мм вместо 130х140 мм. Немалую роль в повышении их экономичности, экологической чистоты сыграла новая топливная аппаратура, в частности многоплунжерные топливные насосы высокого давления с золотниковым устройством дозирования.
Для семейства новых двигателей «500-й» серии разработана принципиально новая система топливоподачи индивидуальными секциями высокого давления, установленными в блоке цилиндров с приводом от распределительного вала двигателя. Регулятор секции ТНВД механический. Кроме того, управление подачей топлива может осуществляться с помощью электромагнита и блока микропроцессорного управления, что обеспечивает выполнение нормативов Euro 3. Турбокомпрессор оборудован клапаном перепуска газов на турбине. Двигатели работают с охладителями наддувочного воздуха типа «воздух–воздух».
os1.ru
Как рассчитать расход топлива в час при различных условиях
Подскажите, как посчитать расход топлива для различных видов техники. Есть ли для этого какие-то нормативы или как это вообще определяется?
Вопрос расхода дизеля является самым основным при приобретении спецтехники с двигателями внутреннего сгорания.
Любое устройство необходимо изначально поставить на баланс. Топливо при этом списывается по существующим нормативным документам. Однако, для спецтехники нет четких показателей расхода на 100 км. Производители наоборот устанавливают расход на единицу мощности двигателя.
Для того чтобы рассчитать расход топлива за один моточас работы необходимо использовать соответствующую формулу: (N*t*G*%)/p.
Открыть калькулятор.
Для определения и точного расчета формулы необходимо четко знать все нужные составляющие:
- N — это мощность двигателя, измеряющаяся в кВт;
- t – время расхода топлива, то есть 1 час;
- G – удельный расход топлива машины, г/кВт-ч;
- % – процент загруженности машины во время работы;
- p – плотность топлива. Для дизеля плотность постоянная и составляет 850 грамм на литр.
Мощность двигателя в основном определяется в лошадиных силах. Для того чтобы узнать мощность в кВт необходимо посмотреть в документы о технике от производителя.
Удельный расход топлива представляет собой показатель сведений о потреблении двигателя при определенных нагрузках. Такие данные не найти в документах о технике, их необходимо уточнять при покупке или у официальных дилеров.
Главной составляющей в формуле расчета является процент загруженности техники. Под ним понимают сведения о работе ДВС на максимальных оборотах. Процент указывается производителем для каждого типа транспорта. Например, для некоторых погрузчиков на базе МТЗ из всех 100 % рабочего времени, на максимальных оборотах двигатель проработает примерно 30%.
Удельный расход топлива
Вернемся к удельному расходу. Выражается он в отношении израсходованного горючего на 1 единицу мощности. Таким образом, чтобы рассчитать всё в теории, для максимального значения необходимо использовать формулу Q=N*q. Где Q является искомым показателем расхода горючего за 1 час работы, q – удельный расход топлива и N – мощность агрегата.
Например, имеются данные о мощности двигателя в кВт: N = 75, q = 265. За один час работы такой агрегат будет потреблять почти 20 кг соляры. При таком расчете стоит помнить о том, что агрегат не будет на протяжении всего времени работать непосредственно на максимальных оборотах. Также расчет ведется в литрах, поэтому чтобы не переводить все по таблицам и не ошибиться в следующих расчетах, необходимо использовать усовершенствованную формулу расчета Q = Nq/(1000*R*k1).
В данной формуле искомый результат Q определяет расход топлива в литрах за один час работы. k1 – является коэффициентом, указывающим на работу двигателя при максимальных оборотах коленчатого вала. R – постоянная величина, соответствующая плотности топлива. Остальные показатели остаются прежними.
Коэффициент максимальной работы двигателя равен 2,3. Рассчитывается по формуле 70% нормальной работы / на 30% работы на повышенных оборотах.
Стоит помнить о том, что на практике, расходы по теории всегда выше, так как двигатель лишь часть времени работает на максимальных оборотах.
Расчет расхода топлива мотоблока
Многие владельцы дачных участков и не только они зачастую задаются вопросом о том, каким же образом возможно произвести расчет потребления топлива у мотоблока при определенной работе.
Рассчитать потребление бензина у мотоблока можно только при непосредственной его работе. Для этого необходимо залить бачок топлива мотоблока по максимальному уровню бензином. Затем нужно производить вспашку земли. По завершении вспашки определенного участка необходимо замерить площадь вспаханного участка. После этого посчитать сколько горючего было потрачено на вспашку данного участка. Аналогично для всех других типов работ (уборка картофеля, мульчирование, покос и т.д.)
Рассчитывается это дело с использованием электронных весов. Берется простая тара с топливом и измеряется ее удельный вес. Затем на весах устанавливается тарирование. После этого нужно в бак долить бензина до прежнего уровня и тару с топливом обязательно вновь установить на весы. Электронные весы покажут разницу между канистрами топлива. Данная разница и будет итоговым показателем расхода горючего на площадь земли, с которой была произведена работа. В отличие от первого случая со спецтехникой, здесь потребление горючего ведется в килограммах.
При этом стоит помнить о том, что скорость работы мотокультиватора примерно должна составлять от 0,5 до 1 км за один час работы. На основании этого, производится общий расчет расхода топлива по часам. По установленным нормативам, от производителей мотоблоков имеются данные о среднем расходе топлива за один час работы. Для маломощных мотоблоков мощностью 3,5 л.с. расход колеблется в пределах от 0,9 до 1,5 кг за один час работы.
Мотоблоки средней мощности потребляют в среднем от 0.9 до 1 кг/час. Самые мощные устройства расходуют на один час от 1,1 до 1.6 кг.
Нормы расхода топлива за один моточас для дизельный двигателей
Нормы потребления дизельного топлива для спецтехники составляют в среднем при простом транспортном режиме 5,5 л на 1 час работы. При экскавации грунтов по первой или второй степени расход снижается до 4,2 литра за 1 час работы.
Если производить дополнительно погрузку или разгрузку данных грунтов, то для всех экскаваторов на базе МТЗ расход будет равен 4,6 литрам за 1 час работы.
traktoramtz.com
Уменьшаем расход дизельного топлива своими силами » АвтоНоватор
В настоящее время, когда цены на ГСМ неустанно растут, вопрос о расходе топлива для большинства водителей является первостепенным.
Способы экономии топлива автомобиля
К сожалению, очень часто аппетит железного коня не радует автовладельцев, и они становятся вынужденными хитрить. Сегодня, уважаемые читатели, мы поговорим с вами о том, как можно сэкономить топливо.
Надо отметить, что принцип работы у автомобилей на бензине практически такой же, как и у дизельных братьев, однако советы, которые мы вам сообщим, больше подходят все-таки для дизеля, хотя некоторые из них актуальны и для бензина.
На расход дизельного топлива влияет множество факторов, поэтому для достижения вышепоставленной цели необходимо проводить комплекс процедур.
Начать необходимо с замены воздушного фильтра. Данная операция дает возможность работать двигателю без лишнего напряжения, на низких оборотах, что в результате позволит уменьшить потребление топлива. К слову, заменить воздушный фильтр сможет каждый автовладелец, даже тот, который с автомобилем пока еще на Вы, пошаговую инструкцию данной процедуры мы уже сообщали, поэтому повторяться не будем.
Правильно подобранное масло в двигатель – это еще один шажок к достижению поставленной цели по снижению потребления топлива. Для дизельных моторов следует выбирать масла низкой вязкости, поскольку подобный тип даст возможность двигателю работать более свободно. Учитывая предлагаемый сегодняшним рынком смазочных материалов ассортимент масел, при покупке доверяйте именитым маркам, которые производят по-настоящему качественное масло – следование такому нехитрому совету позволить снизить аппетит вашего автомобиля до 10%, согласитесь, что экономия довольно существенная.
Вы, возможно, удивитесь, да и мало кто знает, но на расход топлива влияет даже давление в шинах. Желая добиться снижения потребления дизеля, советуем не упускать данный факт из своего внимания, и ездить на немного перекачанных шинах (примерно на 0,3 атмосферы выше рекомендованного давления), которые позволят уменьшить сопротивление качению, тем самым снизить аппетит. Однако, прежде чем вы прибегните к этой хитрости, следует знать, что езда на перекачанных колесах довольно губительна для подвески автомобиля, поэтому вам придется периодически заезжать на СТО для ее диагностики, да и ремонтировать ее вы будете вынуждены чаще.
Экономим топливо с умом
Несмотря на все сказанное выше, не лишним будет констатировать, что на аппетит вашего железного коня влияет не только его техническое состояние, но и в первую очередь ваша манера езды. Речь не идет о соблюдении ПДД или следовании основам безопасного движения, мы говорим именно о манере. Так находясь за рулем автомобиля, старайтесь избегать резких рывков с места, езды на повышенных оборотах, но в тоже время следует отметить, что если постоянно ездить на слишком низких оборотах, то это может пагубно отразиться на двигателе автомобиля. Выбирайте, что для вас важнее – экономия на топливе или исправно работающий двигатель!
Ни для кого не секрет, что турбированные двигатели более прожорливы, чем их аналоги без турбины. Однако не все так страшно и печально – даже и из этой ситуации есть выход – при езде следите за тем, чтобы турбина не работала на полную мощь, не накачивала активно цилиндры, поскольку именно в этом случае ваши деньги, затраченные на топливо, в буквальном смысле вылетают из выхлопной трубы. Идеальным вариантом будет отключение, конечно, если это позволяет конструкция двигателя, этой самой турбины, но в этом случае, надо признать, заметно снизится тяга. Вновь выбор за вами, что для вас необходимее – экономия или мощь.
Напоследок, пытаясь добиться снижения потребления топлива, никогда не стремитесь проникнуть в заводские настройки, не доверяйте сомнительным предложениям, которые гарантируют снижение аппетита авто до 50%, вы ведь все – взрослые люди и должны знать, что чудес в этом мире, к сожалению, не бывает!
carnovato.ru
Почему дизельные двигатели более экономичные, чем бензиновые?
Преимущество дизельных моторов.
Дизель. Для многих Российских автолюбителей остается по-прежнему загадкой обозначение моделей автомобилей латинской буквой «D». Да, многие из нас знают, что этой буковой обозначают дизельные автомашины. Но, к сожалению, большое количество людей связывают дизельные автотранспортные средства с тракторами, строительной или грузовой техникой, которые имеют грязный черный выхлоп. Но, на самом деле дизельные двигатели в современных транспортных средствах превосходят по своим характеристикам большинство бензиновых силовых агрегатов.
Все нынешние стереотипы в головах автолюбителей связанные с дизельными двигателями ничего не имеют общего с реальными технологиями, применяемые в современных дизельных агрегатах.
За последние годы новые автомобильные технологии позволили автопроизводителям существенно улучшить эффективность дизельных моторов, и сделать их значительно лучше своих главных конкурентов — бензиновых двигателей.
Так главное преимущество двигателей с воспламенением от сжатия (дизельные моторы) перед бензиновыми это значительно меньший расход топлива. Причем разница в потребление топлива может составлять до 30 процентов.
Посмотрите на 2015 Audi A8 L c 3.0 литровым турбированным шестицилиндровым бензиновым мотором. Средний расход топлива составляет 10,7л/100км. Неплохо для такого мощного силового агрегата? Но идентичная модель с дизельным 3.0 литровым турбодвигателем имеет расход 8,4л/100км.
Будущее за дизелем
Как считают многие эксперты сегодня дизельные моторы и дизельное топливо не достаточно оценено на современном авторынке. Во многом это связано со стереотипами потребителей и предвзятым отношением многих автокомпаний к технологиям дизельных двигателей (есть компании, которые не имеют своей технологии дизельных силовых агрегатов, что представляет риск для бренда в случае популизации в мире дизельных моторов).
Но многие автопроизводители на протяжение многих лет стараются продвигать в массы дизельные моторы. Так, к примеру, компания Ауди подталкивает своих покупателей делать выбор в сторону дизельных моделей. И надо признать, что за последние годы наблюдается рост популярности дизельных моделей Ауди среди покупателей этих автомобилей.
По некоторым данным в настоящий момент около 10 процентов продаж автомобилей Ауди во всем мире приходится на дизельные модели. Даже в США, где традиционно считалось, что на машине должен стоять только бензиновый двигатель, продажи дизельных автомашин выросли до 5 процентов от общего количества проданных новых автомобилей.
Для того, чтобы закрепить успех Ауди по увеличению продаж дизельных автомашин на всех ведущих мировых рынках, компания предполагает оснастить весь свой модельный ряд дизельными версиями.
На, что смотрят покупатели, выбирая дизельные автомобили? Конечно, в первую очередь, делая выбор в пользу дизельной машины, клиент смотрит на экономичность двигателя и на максимальный крутящий момент. Как правило, многие дизельные двигатели намного экономичнее своих бензиновых аналогов и имеют гораздо больше крутящий момент. Так что же такое дизельный двигатель? И в чем же секрет экономичности дизельных моторов?
Преимущество дизельного двигателя
Преимущество дизельного двигателя начинается с самого топлива. К примеру, благодаря плотности, дизельное топливо дает на 15 процентов больше энергии, чем бензин. На молекулярном уровне разница заключается в более длинной цепочке углеродов. Другими словами при сжигании 1 литра «солярки» получается на 15 процентов больше энергии, чем при сгорании 1 литра бензина АИ-92.
В дополнение дизельные двигатели имеют гораздо большую степень сжатия по сравнению с бензиновыми моторами. Традиционно степень сжатия многих бензиновых двигателей составляет от 8,0 до 12,0. В некоторых дизельных моторах степень сжатия может составлять от 12,0 до 16,0 и даже более.
Конечно, высокая степень сжатия необходима для воспламенения топлива в дизельном агрегате. Ведь топливо в нем воспламеняется за счет сжатия. Так воздух под большим давлением подается в камеру сгорания вместе с дизельным топливом. За счет сжатия кислород нагревается до большой температуры, в результате чего топливо самовоспламеняется. Именно поэтому эти двигатели могут работать без свечей зажигания.
Одно из преимуществ высокой степени сжатия дизельных моторов это экономия топлива, которая достигается за счет электроники и технологий, используемых в силовых агрегатах.
Еще одной технической новинкой в производстве дизельных двигателей является система впрыска топлива Common-Rail. Система основана на пьезоэлектрической технологии и дозированной подачи топлива под очень высоким давлением в 2000 бар. К примеру, данная технология применяется на дизельных моторах Ауди, которая позволяет не только экономить расход топлива, но и значительно уменьшить уровень вредных веществ в выхлопных газах автомобиля.
Кроме того стоит отметить, что в дизельных двигателях отсутствуют дроссельные заслонки, которые применяются в бензиновых силовых агрегатах. Так эти воздушные компоненты бензиновых двигателей вызывают лишний расход топлива, поскольку требуют лишней энергии для их функционирования. К примеру, при частично закрытой дроссельной заслонке системе подачи воздуха требуется больше сил для того, пропускать воздух. Дизельные моторы не имеют подобной системы. Но это еще не все.
В большинстве дизельных моторах в настоящий момент применяется турбина, что позволяет увеличить доставку максимального крутящего момента на привод колес. Причем турбокомпрессор позволяет обеспечивать предельный крутящий момент, как на низких оборотах двигателя, так и на больших. С учетом того, что у дизельных двигателей крутящий момент гораздо выше бензиновых применение турбины позволяет сделать дизельный мотор не досягаемым для бензиновых конкурентов.
Благодаря современным технологиям сегодня нет недостатка в дизельных двигателях по сравнению с бензиновыми. К примеру, компания Ауди на протяжении долгих лет вела работу над созданием идеального дизельного мотора, что позволило автомобилю Ауди недавно выиграть круглосуточные автогонки ЛеМан-24.
Звук дизельного двигателя
Чтобы обеспечить рост популярности дизельных моторов многие автопроизводители долгие годы вели разработку, чтобы сделать звук работы двигателя более гладкой. Ведь не секрет, что большому количеству автолюбителей не нравилось, как работали дизельные силовые агрегаты в прошлые годы. Но благодаря развитию современных технологий многие современные дизели имею приятный мягкий звук.
Один успех гоночной Ауди, которая выиграла 24-часовую гонку говорит о многом. Скорее всего, в ближайшие годы популярность этого вида моторов будет только расти и во многом благодаря тому, что автокомпании смогли изменить звук работы дизельных моторов.
Еще один фактор, который влияет на рост популярности дизелей это улучшение качества дизельного топлива. Так современная «солярка» имеет на 52 процентов меньше серы, чем 5-10 лет назад, что не только улучшает работу двигателя, но и делает его ресурс долговечным.
Миф о грязном выхлопе
Исторически сложилось так, что дизельные двигатели не были по выхлопу экологически чистыми. Особенно во времена, когда выхлоп дизельных моторов представлял собой черный клубок дыма. К счастью современные дизельные моторы не имеют подобного черного и грязного выхлопа. Это стало возможным благодаря применению расширенных систем очистки выхлопа. К примеру, многие современные дизельные модели имеют уровень загрязняющих веществ точно такой же, как и бензиновые силовые агрегаты. Так во многих дизельных машинах используется технология расщепления на химическом уровне газа оксида азота. Благодаря катализатору, где и происходит химическое преобразование, оксид азота расщепляется на азот и кислород.
К сожалению несмотря на кристально чистый выхлоп всех современных дизелей, пока эти силовые агрегаты не получили должного внимания публики и авто экспертов. Нынче в моде совершенно другие автомобили с инновационными технологиями, даже несмотря на свою дороговизну и отсутствие экономической выгоды в их приобретении. Речь идет об электрических и гибридных автомобилях.
В наши дни о них говорят все и по всему миру. Но мы считаем, что рано или поздно рынок осознает, неоспоримое преимущество дизельных моторов. Особенно если учесть, что электрические технологии находятся в настоящий момент только на самом начальном этапе своего развития. Конечно, в далеком будущем электрические машины смогут, скорее всего, составить конкуренцию другим автомобилям, но в ближайшей перспективе есть вероятность того, что дизельные автомобили станут популярным во всем мире, а спрос на гибридные транспортные средства пойдет на спад.
Правда стоит отметить, что, несмотря на многие преимущества дизельных моторов, дизельные версии стоят гораздо больше. Но в отличие от гибридных автомашин все-таки дизельные автомобили намного быстрее окупаются.
Дизельный двигатель сохраняет запасы топлива в мире
В случае массовой популярности дизельных двигателей наш мир может снизить потребление топлива в мировом масштабе. Благодаря своей экономичности, многие автовладельцы могут хотя бы ненадолго забыть об экономии топлива. Не секрет, что многие собственники транспортных средств уже забыли, что значит давить педаль газа в пол, опасаясь перерасхода топлива. Конечно машина это средство передвижения, но ведь иногда любому водителю необходимы ощущения драйва и мощности.
Такие достижения как пьезоэлектрический впрыск топлива, с изменяемой геометрией турбонадува, современная система отработки выхлопа и многие другие технологии, применяемые в современных дизельных двигателях, дали шанс на рост популярности дизельных машин в современном мире.
А какой Ваш выбор?
www.1gai.ru
Условия работы дизельного двигателя | Дизельный двигатель
Условия работы дизельного двигателя основаны на различных соотношениях, которые являются типичными для следующих процессов.
В дизельном двигателе топливо впрыскивается непосредственно в сильно сжатый горячий воздух, результатом чего будет самовоспламенение топлива. Таким образом, дизельный двигатель не связан с ограничениями по зажиганию подобно двигателю с искровым зажиганием (бензиновый двигатель). Поэтому, считая, что количество воздуха в камере сгорания остается постоянным, то необходимо будет регулировать только количество топлива.
Система впрыска топлива имеет, таким образом, решающее значение для работы двигателя. При всех оборотах и нагру нагрузках система отвечает за дозировку топлива и за его равномерное распределение при подаче. В дополнение к этому нужно принимать во внимание давление и температуру поступающего воздуха.
Таким образом, в каждый момент времени при работе двигателя требуется следующее:
- правильное количество впрыскиваемого топлива;
- правильный момент впрыска;
- правильное давление впрыска;
- правильная временная последовательность;
- правильное расположение точки в камере сгорания.
В дополнение к требованиям по оптимальному смесеобразованию, для дозировки необходимо принимать во внимание такие рабочие ограничения для конкретного двигателя и конкретного автомобиля, которые перечислены ниже:
- ограничение по дымности;
- ограничение по давлению сгорания;
- ограничение по температуре выхлопных газов;
- ограничения по оборотам двигателя и крутящему моменту;
- ограничения для конкретного автомобиля и нагрузок.
Ограничение по дымности
Так как значительная часть процесса смесеобразования имеет место при сгорании, то происходит локальное переобогащение и увеличение черного дыма в выхлопе, которое происходит даже при умеренном избытке воздуха. Соотношение «воздух-топливо», которое приводит к выбросам дыма, находящимся у разрешенного предела, является критерием того, насколько качественно используется воздух. Двигатели с предкамерой работают при ограничении по дымности с избытком воздуха в 10 — 25%, тогда как двигатели с непосредственным впрыском имеют избыток воздуха в 40 — 50%.
Ограничение по давлению сгорания
У дизельных двигателей из-за того, что испаренное топливо, смешанное с воздухом, сгорает резко при сильном сжатии в процессе воспламенения, будем говорить о «жестком» или «шумном» сгорании. Высокие пиковые давления, которые будут результатом этого, требует довольно крепких двигателей. Усилия, которые образуются при сгорании, становятся причиной периодически изменяющейся нагрузки на детали двигателя и на основе их размеров и срока службы эти детали накладывают ограничения на давление при сгорании.
Ограничение по температуре выхлопных газов
Ограничение по температуре выхлопных газов дизельного двигателя определяется по высоким термическим нагрузкам деталей двигателя, окружающим горячую камеру сгорания, по тепловому сопротивлению выхлопной системы и по температурной зависимости концентрации токсичных веществ в выхлопных газах.
Ограничение по оборотам двигателя
Подача избыточного воздуха в дизельном двигателе и регулирование количества топлива уже производятся с учетом того, что при постоянном числе оборотов мощность двигателя зависит лишь от количества впрыскиваемого топлива. Если топливо подается в дизельный двигатель без соответствующего уменьшения крутящего момента, то обороты двигателя возрастут. Если количество впрыскиваемого топлива не уменьшится до того, как будут достигнуты критические обороты двигателя, то двигатель «перекрутиться» и может выйти из строя. В связи с этим для дизельных двигателей абсолютно необходимо ограничение оборотов или их регулирование. Когда дизельный двигатель используется как привод какого-либо механизма, обуславливается определенное число оборотов, которое поддерживается постоянным или остается в допустимых пределах независимо от нагрузки.
Когда дизельный двигатель используется на автомобиле, то водитель должен иметь возможность, пользуясь педалью акселератора («газа»), выбирать желаемую скорость, причем обороты двигателя не должны упасть ниже предела холостого хода во избежание остановки при отпускании педали. Поэтому мы сделаем различие между регуляторами с изменяемым числом оборотов и регуляторами минимального и максимального числа оборотов в качестве систем управления.
Принимая во внимание все специфические требования, можно определить характерные кривые (графики) для рабочего диапазона двигателя. Эти графики показывают количество впрыскиваемого топлива как функцию числа оборотов и нагрузки, а также компенсации требуемой температуры и давления воздуха. Количество впрыскиваемого топлива соответствует средней потребности всех цилиндров и среднему количеству при определенном числе оборотов.
Рис. 1. Количество впрыскиваемого топлива; 2. Обороты двигателя; 3. Запуск; 4. Холостой ход; 5. Полная нагрузка; 6. Двигатель с турбонаддувом; 7. Контроль крутящего момента; 8. Двигатель без наддува; 9. Коррекция атмосферного давления; 10. Температурная компенсация; 11. Регулирование оборотов.
Как показывает следующий пример, конкретные рабочие условия предъявляют высокие требования к точности работы системы впрыска. Количество топлива при полной нагрузке для 4-цилин-дрового 4-тактного двигателя с мощностью 75 кВт и удельным расходом топлива в 200 г/кВт ч делает необходимым общий расход топлива в 15 кг/час. Это эквивалентно 288000 ходам впрыска за 1 час для 4-тактного двигателя, работающего при 2400 об/мин.
Переходя к одному ходу впрыска, это будет означать количество топлива в 59 мм3 за один ход впрыска. По сравнению с этим примером, дождевая капля имеет объем примерно в 30 мм3. Система впрыска топлива должна обеспечить такую точную дозировку для одного цилиндра и для однородного распределения в отдельном цилиндре в многоцилиндровом двигателе.
Удельный расход топлива
Рис. Удельный расход топлива:
1. Бензиновый двигатель. Дизельный двигатель: 2. Предкамера/вихревая камера; 3. Непосредственный впрыск; За. Турбонаддув; Зв. Достижимая возможность; 4. Удельный расход топлива; 5. г/кВт; 6. Число оборотов: 2500-3000 об/мин; 7. Среднее давление; 8. Бар.
Теоретически определенное количество впрыскиваемого топлива служит в качестве исходной величины для конструирования системы впрыска. Характеристика полной нагрузки ограничивается путем ограничения по дымности двигателя в диапазоне более низких оборотов и путем допустимой температуры выхлопных газов или деталей в диапазоне более высоких оборотов. Действительно требуемые количества топлива определяются на двигателе в соответствии с эмпирическими величинами. Системы обычно конструируются в предположении высоты на уровне моря, т.е. величины мощности уменьшаются до этого уровня: если двигатель работает на высоте, превышающей уровень моря, то количество топлива должно быть скорректировано в соответствии с барометрической формулой, известной из физики. Уменьшение плотности воздуха на 7% на каждые 1000 м высоты используется как исходная величина.
Однако, в противоположность удельному расходу топлива, который определяется на теплом двигателе при постоянных условиях проверки, лишь расход топлива в движении обеспечит величины, используемые на практике.
Автомобили, в частности, работают главным образом на коротких расстояниях с частыми запусками холодного двигателя и в диапазоне низких оборотов. Необходимое обогащение на холодном двигателе приведет к явным различиям в расходе топлива.
Сравнительный расход топлива после запуска холодного двигателя (10 ° С )
Рис. Сравнительный расход топлива после запуска холодного двигателя (10 ° С ):
1. Бензиновый двигатель 1,1л-37кВт; 2. Дизельный двигатель 1,5л-37 кВт; 3. Расход топлива, л; 4. Пройденное расстояние, км.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Как найти удельный расход топлива. Нормы расхода топлива за один моточас для дизельный двигателей. Разница в устройстве
Каждый водитель, наверняка, хоть раз слышал сочетание удельный расход топлива дизельного двигателя. Но не сказать, что значение этой характеристики знают все. Мы попробуем разобраться, от каких параметров данный расход зависит, и каким образом его можно сократить.
Удельный расход топлива дизельного двигателя – влияющие факторы
Данное понятие применяется для характеристики эффективности как самих двигателей, так и транспортных средств в целом, и определяется отношением расхода горючей смеси к мощности. В первую очередь на его значение влияет тип движка и комплектация. Например, бензиновые двигатели могут преобразовать в полезную работу не более 30 % энергии, получаемой от сгорания топлива. Что же насчет турбированных дизельных двигателей, так в этом случае КПД будет составлять более 50 %, и, соответственно, их удельный расход топлива будет значительно ниже, чем для первого варианта.
Потребление контролируется в течение 2 часов при максимальной мощности, затем при большой нагрузке и при малой нагрузке. Максимальная мощность и потребляемая мощность также отображаются на стандартной скорости отбора мощности. Двигатель не обладал небольшой гибкостью, но с учетом потребления, результаты не могли позавидовать тем, кого видели в последние годы.
Первый цикл, тяговые работы, включает в себя 2 испытания при нагрузке двигателя 60 и 100%. Первый тест на более медленной скорости — вспашка. Второй на высокой скорости соответствует работе щетины. Второй цикл включает в себя работу ВОМ при медленной и быстрой скорости вперед с тремя скоростями загрузки. Эта работа соответствует роторной бороне и косилке.
Но несмотря на столь различные устройства бензиновых и дизельных двигателей, на расход топлива влияют одни и те же параметры. Среди них лидирующие позиции занимают: комплектация авто, манера вождения и, безусловно, условия эксплуатации . Любителям более агрессивного стиля передвижения по дорогам придется столкнуться с такой неприятной ситуацией, как повышенный расход топлива дизельного двигателя, да и бензинового тоже. Кроме того, не стоит халатно относиться к здоровью своего авто, так как неисправности только самым негативным образом отразятся на коэффициенте полезного действия.
Последний цикл включает как ВОМ, тягу и гидравлику, так и навоз и навоз. В итоге 12 измерений потребления производятся и отображаются в граммах на киловатт и час. Это логически более характерно для общего поведения трактора. Чем ниже он, тем больше топлива эффективнее трактор. Как будто бензин по всему миру не продавался по цене за литр, а в весовой единице.
Виды по отношению к колоссальной аномалии измерения расхода газа в литрах с помощью дериметра, переводя его в килограммы и, на мой взгляд, это было бы неверно с точки зрения формальной информации — никогда не сообщалось бы значение удельного веса — неправильно указанная плотность — применяется в этой операции на площади Согласия с помощью дебитометра. Но, чтобы перейти к более достоверному термину сравнения, при наличии наклонов различной конформации, с разной длиной и с разными скоростями, пробег этих машин является предпочтительным, просто разделяя эти расходы на коленях на длину каждый трек.
Повышенный расход топлива дизельного двигателя – признаки
В общем, причин, провоцирующих повышенный расход топлива достаточно много, определить же такую неисправность довольно легко. Главными признаками является, естественно, увеличение количества расходуемого горючего. Кроме того, на свечах зажигания обязательно образуется черный нагар, а из глушителя будет валить черный дым. Это говорит о повышенном содержании сажи и копоти, возникающем в результате проникновения в цилиндры лишнего топлива и неполного его сгорания. Также свидетельствовать о том, что удельный бензинового двигателя завышен, будут повышенные обороты во время холостого хода.
Здесь мы находимся, к большой ценности этого обмена от потребления к революции, выраженного в литрах: способность вернуться к удельному весу бензина, определяющему фактору для «дебетовых» успехов и неудач в сезоне. Итак, как вы продолжаете? Просто вычисляя взаимное потребление на коленях, умноженное на количество призов Гран-при и деленное на На самом деле, считается, что 100 — это максимальные килограммы потребляемого топлива с самого начала по прибытии гонки. Следовательно, будучи удельным весом γ, равным.
Для всех есть возможность полностью использовать этот предел и не преодолевать его абсолютно. Следует отметить, что регулирование не касается танк-бензина — утомительная операция, для комиссаров, которые сейчас находятся в кресле, перед компьютером — и каждая машина может свободно уходить с менее чем 100 кг, как это часто бывает.
Не исключается и веро
www.autoglim.ru
Эффективный удельный расход топлива. Удельный расход топлива дизельного двигателя – контролируем сами! Как рассчитать удельный расход топлива
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ.
Мощность, полученная в цилиндрах двигателя, передаётся на коленчатый вал через КШМ. Передача энергии сопровождается механическими потерями, которые складываются из потерь на трение поршней о стенки цилиндров, в подшипниках коленчатого вала, механизме газораспределения, а также в механизмах, навешанных на двигатель и на «насосные» потери (в 4-х тактных ДВС).
Причина этого в том, что рынок в настоящее время испытывает тенденцию к низким ценам на топливо, наблюдая эту тенденцию в снижении продаж автомобилей в среднем секторе, увеличение продаж очень маленьких автомобилей и в рост продаж дизельных автомобилей. Эта тенденция может быть усилена быстрым ростом, который мы испытываем от количества автомобилей и, следовательно, трафика, что приводит к сокращению средней скорости дорог.
Что влияет на расход топлива?
Это устройство призвано объяснить читателю то, о чем говорит автор, когда он говорит о расходе топлива, а также объяснить, что такое «европейский испытательный цикл». Необходимо сделать эти разъяснения, потому что, хотя эти два элемента введены, естественно, в английской версии, в этом резюме в Кастилии невозможно естественным образом представить их.
Мощность полезная, развиваемая двигателем на фланце коленчатого вала, отдаваемая потребителю, называется эффективной мощностью (Ne), которая будет меньше индикаторной на величину механических потерь, затрачиваемых на трение и приведение в действие навесных механизмов. Тогда,
где, N m — мощность механических потерь.
СРЕДНЕЕ ЭФФЕКТИВНОЕ ДАВЛЕНИЕ.
Полный цикл можно увидеть на следующем рисунке. Этот же цикл — тот, который используется производителями для предоставления данных потребления и поэтому используется в программе, созданной автором, для предоставления данных потребления разработанного двигателя.
Усовершенствования для достижения 3-литрового автомобиля. В главе 2 подробно рассматриваются меры, которые могут быть приняты для улучшения потребления транспортного средства. Малый бензиновый двигатель с многоточечным впрыском во впускном отверстии. В этом разделе объясняются причины, которые приводят к использованию конфигурации, принятой в этом проекте: маленький бензиновый двигатель с многоточечной инъекцией в порт допуска.
При определении эффективной мощности вводят понятие среднего эффективного давления (p e), которое выражается как:
p e = p i ∙ η m
Мы знаем, что такое p i ; аналогично вышесказанному можно придти к заключению, что среднее эффективное давление меньше среднего индикаторного на величину среднего давления механических потерь, т.е.
Тот факт, что двигатель имеет многоточечную инъекцию во впускном отверстии, не представляет никакого преимущества, поскольку это тип инъекции, обычно используемый бензиновыми двигателями. В настоящее время «автомобильная концепция» автопроизводителей, которые ищут автомобиль, потребляющий 3 литра на 100 км, — это бензин, дизель или гибриды, использующие одно из двух предыдущих видов топлива.
Две трети риска заражения раком от дыхания загрязненным воздухом обусловлены выбросами дизельных двигателей. Причиной этого утверждения является то, что частицы, содержащиеся в выбросах дизельных двигателей и осажденных в них полицикликах из-за их небольших размеров, проникают в наши альвеолы легких, производящие рак. Согласно эпидемиологическим исследованиям, дизель загрязняет больше, чем бензиновый автомобиль. Хотя это регулирование менее жестко с дизельными автомобилями, чем с бензином. «Литр дизеля не литр бензина». В свою очередь использование дизельного двигателя имеет следующие преимущества.
Тогда, подставляя в формулу индикаторной мощности вместо p i значение p e , получим N е = 52,3D 2 ∙ p е ∙ C m ∙ i [э.л.с.]
Используя формулу находят диаметр цилиндра D =√(Ne/52,3∙Pe∙C m ∙z)
Крутящий момент — взаимосвязан с
alfcars.ru