Nhiệt độ hoạt động của động cơ Diesel - làm thế nào để đạt được và kiểm soát?
nội dung
Nhiệt độ hoạt động của động cơ diesel là gì và các tính năng của chúng là gì? Những câu hỏi này và nhiều câu hỏi khác sẽ được thảo luận bên dưới.
nội dung
- 1 Tính năng động cơ diesel
- 2 Ưu nhược điểm của động cơ diesel
- 3 Các thông số chính của động cơ diesel
- 4 Các giai đoạn đốt cháy nhiên liệu và bản chất của khí thải
- 5 Nhiệt độ hoạt động của động cơ trong mùa đông - làm thế nào để khởi động một cách chính xác?
Tính năng động cơ diesel
Vì vậy, trước khi chạm vào bất kỳ thông số cụ thể nào, bạn nên quyết định, nói chung, động cơ diesel là gì. Lịch sử của loại động cơ này bắt đầu từ năm 1824, khi một nhà vật lý nổi tiếng người Pháp đưa ra lý thuyết rằng có thể làm nóng một cơ thể đến nhiệt độ cần thiết bằng cách thay đổi thể tích của nó. Nói cách khác, bằng cách thực hiện nén nhanh chóng.
Tuy nhiên, nguyên tắc này được áp dụng trong thực tế vài thập kỷ sau đó, và vào năm 1897, động cơ diesel đầu tiên trên thế giới được sản xuất, người phát triển nó là kỹ sư người Đức Rudolf Diesel. Như vậy, nguyên lý hoạt động của động cơ như vậy là sự tự bốc cháy của nhiên liệu nguyên tử hóa tương tác với không khí được đốt nóng trong quá trình nén. Phạm vi của một động cơ như vậy khá rộng rãi, từ ô tô tiêu chuẩn, xe tải, máy móc nông nghiệp và kết thúc với xe tăng và đóng tàu.
Ưu nhược điểm của động cơ diesel
Bây giờ nên nói một vài từ về tất cả những ưu và nhược điểm của các cấu trúc như vậy. Hãy bắt đầu với những mặt tích cực. Động cơ loại này hoạt động trên hầu hết mọi loại nhiên liệu, do đó, không có yêu cầu nghiêm trọng nào được đặt ra đối với chất lượng của động cơ sau, hơn nữa, với sự gia tăng khối lượng và hàm lượng nguyên tử cacbon của nó, nhiệt trị của động cơ tăng lên, và do đó, hiệu quả của nó. Hiệu quả của nó đôi khi vượt quá 50%.
Những chiếc xe có động cơ như vậy “nhạy” hơn, và tất cả là nhờ giá trị mô-men xoắn cao ở vòng tua thấp.. Vì vậy, một đơn vị như vậy được hoan nghênh trên các mẫu xe thể thao, không thể không đổ xăng từ trái tim. Nhân tiện, chính yếu tố này đã góp phần đưa loại động cơ này được sử dụng rộng rãi trên các dòng xe tải lớn. Và lượng CO trong khí thải của động cơ diesel thấp hơn nhiều so với động cơ xăng, đây cũng là một ưu điểm không thể nghi ngờ. Ngoài ra, chúng còn tiết kiệm hơn rất nhiều, thậm chí trước đây chi phí nhiên liệu còn thấp hơn nhiều so với xăng, mặc dù ngày nay giá của chúng gần như ngang nhau.
Đối với những thiếu sót, chúng như sau. Do trong quá trình làm việc có lực căng cơ học rất lớn nên các bộ phận của động cơ điêzen phải hoạt động mạnh hơn, chất lượng cao hơn và do đó giá thành cao hơn. Ngoài ra, điều này ảnh hưởng đến sức mạnh phát triển, và không phải từ phía tốt nhất. Mặt môi trường của vấn đề ngày nay rất quan trọng, do đó, để giảm lượng khí thải, xã hội sẵn sàng chi trả cho các động cơ sạch hơn và phát triển hướng này trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu.
Một nhược điểm đáng kể khác là khả năng nhiên liệu bị đông đặc vào mùa lạnh, vì vậy nếu bạn sống ở khu vực có nhiệt độ khá thấp thì xe động cơ diesel không phải là lựa chọn tốt nhất. Ở trên đã nói rằng không có yêu cầu nghiêm trọng về chất lượng nhiên liệu, nhưng điều này chỉ áp dụng đối với tạp chất dầu, còn với tạp chất cơ học thì tình hình nghiêm trọng hơn nhiều. Các bộ phận của đơn vị rất nhạy cảm với các chất phụ gia như vậy, ngoài ra, chúng nhanh chóng hỏng hóc và việc sửa chữa khá phức tạp và tốn kém.
Các thông số chính của động cơ diesel
Trước khi trả lời câu hỏi nhiệt độ hoạt động của động cơ diesel là bao nhiêu, bạn nên chú ý một chút đến các thông số chính của nó. Chúng bao gồm loại đơn vị, tùy thuộc vào số chu kỳ, có thể có động cơ bốn và hai thì. Cũng có một tầm quan trọng đáng kể là số lượng xi lanh cùng với vị trí và thứ tự hoạt động của chúng. Sức mạnh của xe cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi mô-men xoắn.
Bây giờ chúng ta hãy xem xét trực tiếp ảnh hưởng của mức độ nén của hỗn hợp khí-nhiên liệu, trên thực tế, quyết định nhiệt độ làm việc trong các xi lanh của động cơ diesel. Như đã đề cập ở phần đầu, động cơ hoạt động bằng cách đốt cháy hơi nhiên liệu khi chúng tương tác với không khí nóng. Do đó, sự giãn nở thể tích xảy ra, piston tăng lên và lần lượt đẩy trục khuỷu.
Độ nén càng lớn (nhiệt độ cũng tăng), quá trình diễn ra ở trên càng gay gắt và do đó, giá trị của công việc hữu ích tăng lên. Lượng nhiên liệu không thay đổi.
Tuy nhiên, hãy nhớ rằng để động cơ hoạt động hiệu quả nhất, hỗn hợp nhiên liệu hòa khí phải cháy đều, không bị nổ. Nếu bạn làm cho tỷ số nén quá cao, điều này sẽ dẫn đến một kết quả không mong muốn - đánh lửa không kiểm soát. Ngoài ra, tình trạng như vậy không chỉ góp phần làm cho tổ máy hoạt động không hiệu quả mà còn dẫn đến quá nhiệt và tăng độ mài mòn của các phần tử của nhóm pít-tông.
Các giai đoạn đốt cháy nhiên liệu và bản chất của khí thải
Quá trình cháy hỗn hợp nhiên liệu - không khí trong động cơ điêzen được thực hiện như thế nào và nhiệt độ trong buồng là bao nhiêu? Vì vậy, toàn bộ quá trình hoạt động của động cơ có thể được chia thành bốn giai đoạn chính. Ở giai đoạn đầu tiên, nhiên liệu được đưa vào buồng đốt, xảy ra dưới áp suất cao, đây là bước khởi đầu của toàn bộ quá trình. Hỗn hợp được phun kỹ sau đó sẽ tự bốc cháy (giai đoạn thứ hai) và cháy. Đúng vậy, nhiên liệu trong toàn bộ khối lượng của nó không bao giờ luôn được trộn đều với không khí, cũng có những vùng có cấu trúc không đồng đều, chúng bắt đầu cháy với một số độ trễ. Ở giai đoạn này, sóng xung kích có khả năng xảy ra, nhưng nó không phải là khủng khiếp, vì nó không dẫn đến kích nổ. Nhiệt độ trong buồng đốt đạt 1700 K.
Trong giai đoạn thứ ba, các giọt hình thành từ hỗn hợp thô, và ở nhiệt độ cao, chúng chuyển thành bồ hóng. Đến lượt mình, quá trình này dẫn đến mức độ ô nhiễm cao của khí thải. Trong khoảng thời gian này, nhiệt độ càng tăng thêm 500 K và đạt giá trị 2200 K, ngược lại áp suất giảm dần.
Ở giai đoạn cuối, tàn dư của hỗn hợp nhiên liệu bị đốt cháy để nó không đi ra ngoài như một phần của khí thải, gây ô nhiễm đáng kể bầu không khí và đường xá. Giai đoạn này được đặc trưng bởi sự thiếu oxy, điều này là do thực tế là hầu hết nó đã cháy hết ở các giai đoạn trước. Nếu tính ra toàn bộ lượng năng lượng tiêu tốn thì khoảng 95%, còn lại 5% bị hao hụt do nhiên liệu đốt cháy không hoàn toàn.
Bằng cách điều chỉnh tỷ số nén, hay nói đúng hơn là đưa nó về giá trị tối đa cho phép, bạn có thể giảm nhẹ mức tiêu thụ nhiên liệu. Trong trường hợp này, nhiệt độ của khí thải của động cơ diesel sẽ nằm trong khoảng từ 600 đến 700 ° C. Nhưng trong các động cơ chế hòa khí tương tự, giá trị của nó có thể lên tới 1100 ° C. Do đó, nó chỉ ra rằng trong trường hợp thứ hai nhiệt bị mất nhiều hơn, và dường như có nhiều khí thải hơn.
Nhiệt độ hoạt động của động cơ trong mùa đông - làm thế nào để khởi động một cách chính xác?
Chắc hẳn không chỉ những chủ xe sử dụng động cơ diesel mới biết rằng nên làm ấm xe vài phút trước khi lái xe, điều này đặc biệt đúng vào mùa lạnh.. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét các tính năng của quá trình này. Các piston là bộ phận đầu tiên được đốt nóng, và sau đó mới đến khối xi lanh. Do đó, sự giãn nở nhiệt của các bộ phận này là khác nhau, và dầu chưa được làm nóng đến nhiệt độ mong muốn có độ đặc sệt và không chảy với lượng cần thiết. Vì vậy, nếu bạn bắt đầu đổ xăng trên một chiếc xe được làm ấm không đủ, điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến gioăng cao su nằm giữa các bộ phận trên và các bộ phận của động cơ.
Tuy nhiên, động cơ nóng lên quá lâu cũng rất nguy hiểm, vì lúc này tất cả các bộ phận đều hoạt động, có thể nói là hao mòn. Và do đó, tuổi thọ sử dụng của chúng bị giảm xuống. Làm thế nào để thực hiện thủ tục này một cách chính xác? Đầu tiên, cần đưa nhiệt độ của chất lỏng về 50 ° C ở chế độ không tải rồi bắt đầu chuyển động, nhưng chỉ ở số thấp, không quá 2500 vòng / phút. Sau khi dầu nóng lên đến vạch khi nhiệt độ vận hành là 80 ° C, bạn có thể thêm tốc độ động cơ.
• hệ thống làm mát bị lỗi;
• độ nén trong xi lanh thấp.
Nếu nhà máy điện diesel chưa được làm ấm đến nhiệt độ vận hành, thì nhiên liệu diesel không cháy hết trong khi lái xe dưới tải, do đó, cặn cacbon hình thành, kim phun nhiên liệu bị tắc, bộ lọc hạt nhanh chóng bị hỏng, các yếu tố khác nhau của động cơ diesel động cơ hao mòn và đây không phải là danh sách đầy đủ các hậu quả.
Ví dụ, nếu kim phun nhiên liệu bị tắc, nhiên liệu diesel sẽ không được phun ra, nhưng tốt nhất sẽ được đổ vào buồng đốt, tương ứng, nhiên liệu không thể cháy hết hoàn toàn, cặn carbon hình thành trên các piston trước và sau đó do quá nhiệt bề mặt có thể chỉ đơn giản là cháy ra. Nếu van xả bị cháy hết, sức nén trong xilanh sẽ giảm xuống, áp suất nén sẽ không đủ để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu. Theo đó, nhiệt độ hoạt động của động cơ như vậy sẽ bị loại trừ, khởi động vẫn như cũ
Tất cả những phương pháp này sẽ giúp cứu động cơ nếu nó vẫn hoạt động trong mùa đông, nhưng nếu nó từ chối phản hồi hành động của bạn thì sao? Thật khó để khuyên bất cứ điều gì đã có trên thực tế của vấn đề, nó dễ dàng hơn để ngăn chặn nó. Điều này có được nhờ một phát minh mới của các nhà sản xuất nhiên liệu - chất phụ gia giúp chế phẩm không có sáp. Ngoài khả năng tự bổ sung, bạn có thể mua nhiên liệu diesel pha sẵn với tỷ lệ tối ưu của các chất phụ gia này. Ở hầu hết các vùng có nhiệt độ mùa đông thấp, nó xuất hiện tại các trạm xăng đã có sương giá nhẹ đầu tiên, thường được gọi là DT-Arktika.
