Оглавление: Варианты двигателей ↓ Дизельный принцип ↓ Разделенная рабочая камера ↓ Вихревая камера ↓
Один из физических законов гласит, что количество энергии при сгорании воздушно-топливной смеси тем больше, чем больше смесь была сжата до своего воспламенения. Это явление легло в основу размышлений Рудольфа Дизеля, когда он изобретал принцип работы ДВС, названный его именем. Подобного рода двигатель теперь приводит в движение дизельный "Фольксваген"
На этой иллюстрации видно, где расположены отдельные части дизельного двигателя. Для наглядности топливный насос высоко давления расположен на рисунке немного со смещением. Стрелка указывает, где он должен быть на самом деле. 1 - воздушный фильтр; 2 - распределительный вал; 3 - чашечный толкатель; 4 -форсунка; 5 - калильная свеча; 6 - поршень; 7 - топливный насос высокого давления; 8 - масляный фильтр; 9 - маслинный насос; 10 - маслинная ванна; 11 - шатун; 12 - термостат системы охлаждения; 13 - водяной насос; 14 - клиновидный ремень; 15 - шкив клиновидного ремня коленчатого вала; 16 - шкив промежуточного вала; 17 - зубчатый ремень; 18 - натяжной ролик зубчатого ремня; 19 - клапан; 20 - шкив зубчатого ремня распределительного вала.
Варианты двигателей
Есть три модели дизельных двигателей. В то время, как два атмосферных двигателя сами должны всасывать воздух, то турбодизельный получает этот воздух с помощью турбонагнетателя: воздух нагнетается в цилиндры турбиной. Приводим некоторые данные двигателей:
- 37 кВт/50 л.с. - мощность, развиваемая всасывающим дизельным двигателем (1,5 л), который устанавливался до июля 1980 г. Сокращенное обозначение СК.
- 40 кВт/54 л.с. - мощность всасывающего дизельного двигателя (1,6 л). Его сокращенное обозначение CR (до июля 1982 г.). Двигатели, устанавливаемые позже, имеют обозначение JK.
- 51 кВт/70 л.с. - мощность турбодизельного двигателя (1,6 л) с обозначением СУ.
Дизельный принцип
Как и в карбюраторном, в дизельном двигателе поршни скользят в цилиндрах вверх и вниз. При движении поршня вниз (цикл всасывания) в дизельном двигателе всасывается только чистый воздух. При движении поршня вверх всасываемый воздух сжимается. Например, в нашем дизельном двигателе всасываемый воздух сжимается до 1/23 объема, т.е. в 23 раза. Благодаря такому огромному сжатию воздух становится очень горячим. То, что при сжатии воздуха выделяется тепло, вы можете заметить, когда накачиваете шины велосипеда. В раскаленный воздух теперь вспрыскивается топливо. Мельчайшие капельки топлива воспламеняются сами по себе. Таким образом, дизелю не нужны свечи зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси. Время впрыска и количество впрыскиваемого топлива определяется работой топливного насоса высокого давления.
Как и в карбюраторном двигателе, давление от сгорания смеси движет поршень снова вниз, при этом движении совершается работа. Коленчатый вал поворачивается, а поршень устремляется снова вверх, вытесняя отработавшие газы цилиндра. Теперь поршень и цилиндр снова готовы для всасывания и повторения рабочего цикла.
Разделенная рабочая камера
Частички топлива, впрыскиваемые в камеру сгорания дизельного двигателя, сгорают молниеносно. Поэтому получается сильный шум во время работы, подшипники двигателя очень сильно нагружаются, двигатель работает жестко. "Мягкое" сгорание в дизельном двигателе легкового автомобиля достигается посредством так называемых разделенных рабочих камер.
Сгорание начинается в отдельной вихревой камере в головке цилиндра. Давление, развивающееся в камере, воздействует на поршень не сразу, а через соединительный канал. Благодаря этому нарастание давления происходит не взрывообразно, а более равномерно. Этим достигается более "мягкая" и тихая работа дизеля.
На рисунке вы видите часть разреза двигателя. По этой иллюстрации можно понять, где находится вихревая камера в головке цилиндра. Справа изображена в увеличенном размере область вокруг вихревой камеры. Стрелки символизируют горячий воздух, который поршнем выдавливается в вихревую камеру. Впрыскиваемое топливо благодаря быстрому движению горячего воздуха начинает завихриться и смешиваться с воздухом, образуется однородная топливо-воздушная смесь, которая хорошо воспламеняется. 1 - форсунка; 2 - калильная свеча; 3 - вихревая камера; 4 - канал; 5 - поршень.
Разрез головки цилиндра дизельного двигателя: 1 - клапанная крышка; 2 - распределительный вал; 3 -установочная пластинка для регулировки теплового зазора клапана; 4 - пружина клапана; 5 - направляющая втулка клапана; 6 - седло клапана; 7 - клапан; 8 - канал; 9 - вставка вихревой камеры; 10 - фиксатор вставки вихревой камеры; 11 - отверстие для калильной свечи; 12 - отверстие для форсунки; 13 - чашечный толкатель.
[Исходная информация размещена на ресурсе: vwmanual.ru]
Вихревая камера
Поскольку появилась возможность создания разделенной рабочей камеры в дизельном двигателе, конструкторы "Фольксвагена" выбрали принцип вихревой камеры. На рисунках на страницах 24 и 25 показаны разрезы вихревой камеры. Вихревая камера, находящаяся в головке цилиндра, соединена посредством упомянутого уже относительно широкого канала с камерой сгорания. Когда поршень в фазе сжатия устремляется вверх, то воздух, находящийся в цилиндре, направляется в вихревую камеру. Там начинается вихревое движение воздуха. Через форсунку впрыскивается топливо, оно смешивается с воздухом, распыляется и сгорает. Таким образом, мы видим, что сгорание в основном происходит в вихревой камере, а потом уже продолжается в камере сгорания. В процессе работы камера сильно разогревается и становится раскаленной. Но именно такой эффект и является желательным, поскольку таким образом лучше всего распыляются соударяющиеся частички топлива.
Некоторые производители дизельных двигателей применяют вместо вихревой камеры так называемую предкамеру, например, в автомобилях "Мерседес-Бенц". Предкамера значительно больше разделена с камерой сгорания. Не вдаваясь в подробности рабочего процесса, можно отметить сходный с вихрекамерным смесеобразованием эффект - "мягкую" работу', малый уровень шума и вибрации, особенно при низких оборотах.
Комментарии посетителей