Дизель
Дизель является двигателем внутреннего сгорания, в котором топливо воспламеняется при соприкосновении с горячим воздухом, нагретым в цилиндре при сжатии поршнем. Двигатель с воспламенением топлива при сжатии назван по имени его изобретателя Рудольфа Дизеля.
Для работы дизелей используются различные виды топлива на нефтяной основе и альтернативные виды топлива на растительной основе, так называемый «биодизель».
Коэффициент полезного действия дизелей выше, чем КПД карбюраторных двигателей, поэтому расход топлива на 1000 км пробега автомобиля у дизелей меньше, чем у карбюраторных двигателей.
Преимущество дизелей по сравнению с карбюраторными двигателями способствовало тому, что они широко применяются в автомобилях, тракторах, комбайнах, дорожных машинах, передвижных компрессорах, насосах, генераторах и другой технике.
Грузовой автотранспорт с дизельными двигателями благодаря своей мобильности потеснил железнодорожные перевозки. Дальнейшее развитие автомобильных перевозок зависит от надежности дизельных двигателей.
Надежность дизелей в значительной степени обусловлена подготовкой специалистов по их ремонту, испытаниям и диагностированию.
Составные части
Дизель — сложное изделие, собранное из составных частей, которые выполняют определенные функции. Составной частью изделия может быть деталь, сборочная единица и сам двигатель, если он входит в состав машины.
Согласно ГОСТ 2.101—68 «Виды изделий», для всех отраслей промышленности установлены такие виды изделий:
- детали;
- сборочные единицы;
- комплексы;
- комплекты.
Виды изделий, которые входят в состав дизеля или используются при его сборке и испытаниях, приведены ниже.
Комплекс — два изделия и более, не соединенные на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но в составе комплекса выполняющие одну или несколько функций, которые установлены для всего комплекса. Например, измерительный комплекс по определению вредных выбросов с отработавшими газами двигателя. Кроме изделий, выполняющих основную задачу, в комплекс могут входить детали, сборочные единицы и комплекты, предназначенные для выполнения вспомогательных функций и монтажа.
- Комплект — набор изделий, отвечающих определенному назначению, например комплект вкладышей, колец, инструмента.
- Сборочная единица — изделие, составные части которого подлежат соединению между собой посредством сборочных операций. К сборочным единицам относятся двигатель, насос, генератор, сварной кронштейн.
- Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций, например болт, шестерня, поршень, литой корпус блока цилиндров, кованый коленчатый вал. Детали соединяются в единое целое в результате выполнения сборочных операций.
Системы и механизмы дизеля
Система — совокупность сборочных единиц и деталей, связанных общей функцией (назначением): система питания, система охлаждения.
Механизм — совокупность подвижно соединенных деталей, которые под действием приложенных сил совершают определенные целесообразные движения: механизм газораспределения, кривошипно-шатунный механизм.
Блок цилиндров — основная остообразующая деталь двигателя. Блок цилиндров представляет собой жесткую отливку из серого чугуна или алюминия и служит для установки и крепления всех важных механизмов, систем и сборочных единиц. К остову двигателя относится и головка цилиндров.
Цилиндропоршневая группа под действием газовых сил и кривошипно-шатунного механизма обеспечивает возвратно- поступательное движение поршня.
Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно- поступательное движение поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала. Кривошипно-шатунный механизм состоит из коленчатого вала, шатуна, поршневого пальца со стопорными кольцами, маховика, шкива коленчатого вала и демпфера, устанавливаемого на отдельные двигатели.
Механизм газораспределения предназначен для обеспечения максимального наполнения цилиндров свежим зарядом воздуха (в карбюраторном двигателе — горючей смесью) и лучшей очистки цилиндров от отработавших газов.
Механизм газораспределения включает распределительный вал, впускные и выпускные клапаны, а также детали их установки и привода.
Система питания обеспечивает подачу под давлением в каждый цилиндр точно отмеренного количества топлива, которое необходимо для работы дизеля на требуемом режиме, а также очистку топлива от механических примесей и воды, подачу и очистку воздуха, поступающего в цилиндры, отвод отработавших газов.
Система питания дизеля включает: топливный бак, подкачивающий топливо насос, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, насос высокого давления с регулятором, топливопроводы низкого и высокого давления, форсунки, трубки слива топлива из форсунок, воздухоочиститель.
На форсированных дизелях в систему питания входит турбокомпрессор, который позволяет увеличивать подачу воздуха в цилиндры и соответственно впрыскивать больше топлива, т.е. повышать мощность.
Система смазывания предназначена для непрерывной подачи масла к трущимся поверхностям под давлением или разбрызгиванием, для очистки масла от механических частиц и охлаждения деталей.
Система охлаждения представляет собой совокупность сборочных единиц устройств и механизмов, обеспечивающих поддержание температуры деталей двигателя в допустимых пределах.
На дизельных двигателях оптимальное температурное состояние в заданных пределах поддерживается посредством систем жидкостного или воздушного охлаждения.
Система пуска включает комплекс сборочных единиц, которые в зависимости от конструктивного исполнения дизеля имеют некоторые различия. Так, вращение коленчатого вала дизеля при запуске у одних дизелей может выполняться от стартера, у других — от пускового двигателя, у третьих — от сжатого воздуха. На некоторых двигателях подогрев всасываемого в цилиндры воздуха осуществляется при помощи электрофакела, на других — посредством свечи накаливания.
Задача системы пуска независимо от ее конструктивных особенностей заключается в надежном обеспечении запуска дизеля при любой температуре окружающего воздуха.
