อุณหภูมิการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล - วิธีการบรรลุและควบคุม?

อุณหภูมิในการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลคืออะไรและมีคุณสมบัติอย่างไร? คำถามเหล่านี้และอื่น ๆ อีกมากมายจะกล่าวถึงด้านล่าง

Содержание

• 1 คุณสมบัติของเครื่องยนต์ดีเซล
• 2 ข้อดีและข้อเสียของเครื่องยนต์ดีเซล
• 3 พารามิเตอร์หลักของหน่วยดีเซล
• 4 ระยะการเผาไหม้เชื้อเพลิงและลักษณะของก๊าซไอเสีย
• 5 อุณหภูมิการทำงานของเครื่องยนต์ในฤดูหนาว - วิธีการสตาร์ทอย่างถูกต้อง?

คุณสมบัติของเครื่องยนต์ดีเซล

ดังนั้น ก่อนที่คุณจะแตะพารามิเตอร์ใด ๆ คุณควรตัดสินใจว่าโดยทั่วไปแล้วเครื่องยนต์ดีเซลคืออะไร ประวัติของมอเตอร์ประเภทนี้เริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. 1824 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสผู้มีชื่อเสียงเสนอทฤษฎีว่าเป็นไปได้ที่จะทำให้ร่างกายร้อนถึงอุณหภูมิที่ต้องการโดยการเปลี่ยนปริมาตร กล่าวอีกนัยหนึ่งโดยทำการบีบอัดอย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ตาม หลักการนี้พบว่ามีการใช้งานจริงในหลายทศวรรษต่อมา และในปี พ.ศ. 1897 ได้มีการผลิตเครื่องยนต์ดีเซลเครื่องแรกของโลก นักพัฒนาคือวิศวกรชาวเยอรมันชื่อรูดอล์ฟ ดีเซล ดังนั้นหลักการทำงานของเครื่องยนต์ดังกล่าวคือการจุดไฟในตัวของเชื้อเพลิงที่เป็นอะตอมซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับอากาศที่ให้ความร้อนในระหว่างการอัด ขอบเขตของมอเตอร์ดังกล่าวค่อนข้างกว้างขวาง ตั้งแต่รถยนต์มาตรฐาน รถบรรทุก เครื่องจักรกลการเกษตร ไปจนถึงถังและการต่อเรือ

อุปกรณ์และการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล

ข้อดีและข้อเสียของเครื่องยนต์ดีเซล

ตอนนี้ควรพูดสองสามคำเกี่ยวกับข้อดีข้อเสียทั้งหมดของโครงสร้างดังกล่าว เริ่มจากข้อดีกันก่อน มอเตอร์ประเภทนี้ทำงานด้วยเชื้อเพลิงเกือบทุกชนิด ดังนั้นจึงไม่มีข้อกำหนดที่จริงจังสำหรับคุณภาพของเชื้อเพลิงชนิดหลัง นอกจากนี้ เมื่อมวลและปริมาณอะตอมของคาร์บอนเพิ่มขึ้น ค่าความร้อนของเครื่องยนต์ก็เพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ ประสิทธิภาพของมัน ประสิทธิภาพบางครั้งเกิน 50%

รถยนต์ที่มีมอเตอร์ดังกล่าว "ตอบสนอง" มากกว่า และทั้งหมดนี้ต้องขอบคุณค่าแรงบิดที่สูงที่รอบต่ำ. ดังนั้นหน่วยดังกล่าวจึงได้รับการต้อนรับในรุ่นรถสปอร์ตซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะไม่เติมน้ำมันจากหัวใจ อย่างไรก็ตาม ปัจจัยนี้มีส่วนทำให้การใช้มอเตอร์ประเภทนี้แพร่หลายในรถบรรทุกขนาดใหญ่ และปริมาณ CO ในไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซลนั้นต่ำกว่าของเครื่องยนต์เบนซินมาก ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ นอกจากนี้พวกเขายังประหยัดกว่ามากและแม้กระทั่งก่อนที่ต้นทุนเชื้อเพลิงจะต่ำกว่าน้ำมันเบนซินมากแม้ว่าวันนี้ราคาของพวกเขาเกือบจะเท่ากัน

สำหรับข้อบกพร่องมีดังนี้ เนื่องจากในระหว่างกระบวนการทำงานมีความตึงทางกลสูง ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ดีเซลจึงต้องมีกำลังและคุณภาพสูง ดังนั้นจึงมีราคาแพงกว่า นอกจากนี้ยังส่งผลต่อพลังที่พัฒนาแล้วไม่ใช่จากด้านที่ดีที่สุด ประเด็นด้านสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญมากในปัจจุบัน ดังนั้น เพื่อลดการปล่อยไอเสีย สังคมจึงพร้อมที่จะจ่ายค่าเครื่องยนต์ที่สะอาดขึ้นและพัฒนาทิศทางนี้ในห้องปฏิบัติการวิจัย

ข้อเสียที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือโอกาสที่เชื้อเพลิงจะแข็งตัวในฤดูหนาว ดังนั้น หากคุณอาศัยอยู่ในภูมิภาคที่มีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำ รถยนต์ดีเซลก็ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด มีการกล่าวไว้ข้างต้นว่าไม่มีข้อกำหนดที่จริงจังสำหรับคุณภาพของเชื้อเพลิง แต่สิ่งนี้ใช้ได้กับสิ่งเจือปนในน้ำมันเท่านั้น แต่สำหรับสิ่งเจือปนทางกล สถานการณ์จะร้ายแรงกว่ามาก ชิ้นส่วนของหน่วยมีความไวต่อสารเติมแต่งดังกล่าวมาก นอกจากนี้ยังล้มเหลวอย่างรวดเร็วและการซ่อมแซมค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง

เบนซินหรือดีเซล

พารามิเตอร์หลักของหน่วยดีเซล

ก่อนที่จะตอบคำถามอุณหภูมิในการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลควรให้ความสนใจกับพารามิเตอร์หลักเล็กน้อย ซึ่งรวมถึงประเภทของหน่วย ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบ อาจมีมอเตอร์สี่จังหวะและสองจังหวะ สิ่งสำคัญคือจำนวนกระบอกสูบพร้อมตำแหน่งและลำดับการทำงาน กำลังของรถก็ได้รับผลกระทบอย่างมากจากแรงบิดเช่นกัน

ตอนนี้ให้พิจารณาโดยตรงถึงอิทธิพลของระดับการบีบอัดของส่วนผสมของก๊าซและเชื้อเพลิงซึ่งอันที่จริงแล้วเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิในการทำงานในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ดีเซล ดังที่กล่าวไว้ตอนต้น เครื่องยนต์ทำงานโดยจุดไฟไอน้ำมันเชื้อเพลิงเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับอากาศร้อน ดังนั้นการขยายตัวเชิงปริมาตรจึงเกิดขึ้นลูกสูบจะเพิ่มขึ้นและในทางกลับกันก็ผลักเพลาข้อเหวี่ยง

ยิ่งการบีบอัดมากขึ้น (อุณหภูมิก็เพิ่มขึ้นด้วย) กระบวนการที่อธิบายไว้ข้างต้นก็จะยิ่งเข้มข้นขึ้น และด้วยเหตุนี้ คุณค่าของงานที่มีประโยชน์จึงเพิ่มขึ้น ปริมาณเชื้อเพลิงยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

อย่างไรก็ตาม พึงระลึกไว้เสมอว่าเพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิงจะต้องเผาไหม้อย่างสม่ำเสมอและไม่ระเบิด หากคุณสร้างอัตราส่วนการอัดที่สูงมาก จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ - การจุดระเบิดที่ไม่สามารถควบคุมได้ นอกจากนี้ สถานการณ์ดังกล่าวไม่เพียงแต่ทำให้การทำงานของหน่วยมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ แต่ยังนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปและการสึกหรอขององค์ประกอบของกลุ่มลูกสูบเพิ่มขึ้น

ระยะการเผาไหม้เชื้อเพลิงและลักษณะของก๊าซไอเสีย

กระบวนการเผาไหม้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศในเครื่องยนต์ดีเซลเป็นอย่างไรและอุณหภูมิในห้องเป็นอย่างไร? ดังนั้น กระบวนการทั้งหมดของการทำงานของเครื่องยนต์สามารถแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอนหลัก ในระยะแรก เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ซึ่งเกิดขึ้นภายใต้ความกดอากาศสูงซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการทั้งหมด ส่วนผสมที่ฉีดพ่นอย่างดีจะจุดไฟได้เอง (ระยะที่สอง) และเผาไหม้ จริงอยู่เชื้อเพลิงในปริมาตรทั้งหมดนั้นไม่ได้ผสมกับอากาศได้ดีพอเสมอนอกจากนี้ยังมีโซนที่มีโครงสร้างไม่เท่ากันซึ่งจะเริ่มเผาไหม้ด้วยความล่าช้า ในขั้นตอนนี้ มีแนวโน้มว่าจะเกิดคลื่นกระแทก แต่ก็ไม่ร้ายแรง เพราะไม่ทำให้เกิดการระเบิด อุณหภูมิในห้องเผาไหม้ถึง 1700 K.

ในระยะที่สาม ละอองจะเกิดขึ้นจากส่วนผสมดิบ และที่อุณหภูมิสูงขึ้นจะกลายเป็นเขม่า ในทางกลับกัน กระบวนการนี้นำไปสู่มลภาวะในระดับสูงของก๊าซไอเสีย ในช่วงเวลานี้ อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นมากถึง 500 K และถึงค่า 2200 K ในขณะที่ความดันจะค่อยๆ ลดลง

ในขั้นตอนสุดท้าย เศษส่วนผสมของเชื้อเพลิงจะเผาไหม้เพื่อไม่ให้ออกมาเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซไอเสีย ซึ่งสร้างมลพิษต่อบรรยากาศและถนนอย่างมาก ระยะนี้มีลักษณะการขาดออกซิเจนเนื่องจากส่วนใหญ่ได้เผาผลาญไปแล้วในระยะก่อนหน้านี้ หากเราคำนวณปริมาณพลังงานที่ใช้ทั้งหมดจะอยู่ที่ประมาณ 95% ในขณะที่ส่วนที่เหลืออีก 5% จะสูญเสียไปเนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์

โดยการปรับอัตราส่วนการอัดหรือทำให้เป็นค่าสูงสุดที่อนุญาต คุณสามารถลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงได้เล็กน้อย ในกรณีนี้ อุณหภูมิของก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซลจะอยู่ในช่วง 600 ถึง 700 °C แต่ในเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ที่คล้ายกัน ค่าของมันสามารถเข้าถึงได้มากถึง 1100 ° C ดังนั้น ปรากฎว่าในกรณีที่สอง ความร้อนสูญเสียไปมากและดูเหมือนว่าจะมีก๊าซไอเสียมากขึ้น

เทคโนโลยีของโตโยต้า อบรม - กระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงดีเซล

อุณหภูมิการทำงานของเครื่องยนต์ในฤดูหนาว - วิธีการสตาร์ทอย่างถูกต้อง?

แน่นอนว่าไม่เพียงแต่เจ้าของรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเท่านั้นที่รู้ว่ารถควรอุ่นเครื่องเป็นเวลาหลายนาทีก่อนขับขี่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูหนาว. มาดูคุณสมบัติของกระบวนการนี้กัน ลูกสูบจะเป็นคนแรกที่ได้รับความร้อนและเฉพาะบล็อกกระบอกสูบเท่านั้น ดังนั้นการขยายตัวทางความร้อนของชิ้นส่วนเหล่านี้จึงแตกต่างกัน และน้ำมันที่ไม่ร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการจะมีความหนาสม่ำเสมอและไม่ไหลในปริมาณที่ต้องการ ดังนั้น หากคุณเริ่มเติมน้ำมันในรถที่อุ่นเครื่องไม่เพียงพอ จะส่งผลเสียต่อปะเก็นยางที่อยู่ระหว่างชิ้นส่วนด้านบนกับส่วนประกอบเครื่องยนต์

อย่างไรก็ตาม การอุ่นเครื่องเครื่องยนต์นานเกินไปก็เป็นอันตรายเช่นกัน เพราะในเวลานี้ ชิ้นส่วนทั้งหมดทำงานเพื่อการสึกหรอ และด้วยเหตุนี้อายุการใช้งานจึงลดลง วิธีการดำเนินการตามขั้นตอนนี้อย่างถูกต้อง? ขั้นแรก จำเป็นต้องทำให้อุณหภูมิของของเหลวอยู่ที่ 50 ° C ขณะเดินเบา จากนั้นจึงเริ่มเคลื่อนที่ แต่เฉพาะในเกียร์ต่ำเท่านั้น ไม่เกิน 2500 รอบต่อนาที หลังจากที่น้ำมันร้อนจนถึงเครื่องหมายเมื่ออุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ 80 ° C คุณสามารถเพิ่มความเร็วของเครื่องยนต์ได้

ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ

Ruslan Konstantinov

ผู้เชี่ยวชาญยานยนต์. จบการศึกษาจาก IzhGTU ตั้งชื่อตาม M.T. Kalashnikov สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาด้านปฏิบัติการเครื่องจักรและคอมเพล็กซ์ด้านการขนส่งและเทคโนโลยี ประสบการณ์ซ่อมรถมืออาชีพกว่า 10 ปี

หากเครื่องยนต์ดีเซลไม่ถึงอุณหภูมิในการทำงานในขณะขับรถ นี่เป็นหนึ่งในอาการของการทำงานผิดปกติ เนื่องจากประสิทธิภาพลดลง เนื่องจากกำลังลดลง ลักษณะไดนามิกจึงลดลง ในขณะที่การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น ปัญหาเช่นนี้สามารถบ่งบอกถึงปัญหาหลายประการ:

• ระบบทำความเย็นผิดพลาด;

• แรงอัดในกระบอกสูบต่ำ

หากโรงไฟฟ้าดีเซลไม่ร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิในการทำงาน แสดงว่าเชื้อเพลิงดีเซลไม่เผาผลาญอย่างสมบูรณ์ขณะขับรถภายใต้ภาระงาน ส่งผลให้เกิดการสะสมของคาร์บอน หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอุดตัน ตัวกรองอนุภาคล้มเหลวอย่างรวดเร็ว องค์ประกอบต่างๆ ของดีเซล เครื่องยนต์สึกหรอและนี่ไม่ใช่รายการผลที่ตามมาทั้งหมด

ตัวอย่างเช่น หากหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอุดตัน น้ำมันดีเซลจะไม่ถูกฉีดพ่น แต่อย่างดีที่สุดจะถูกเทลงในห้องเผาไหม้ตามลำดับ เชื้อเพลิงไม่สามารถเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์ คาร์บอนจะสะสมที่ลูกสูบก่อน และต่อมาเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป พื้นผิวอาจไหม้ได้ หากวาล์วไอเสียไหม้ แรงอัดในกระบอกสูบจะลดลง แรงดันอัดจะไม่เพียงพอที่จะจุดไฟให้กับส่วนผสมของเชื้อเพลิง ดังนั้นจะไม่รวมอุณหภูมิการทำงานของเครื่องยนต์ดังกล่าว การสตาร์ทจะเท่ากัน

วิธีการทั้งหมดเหล่านี้จะช่วยประหยัดมอเตอร์หากมอเตอร์ยังใช้งานได้ในฤดูหนาว แต่ถ้ามอเตอร์ไม่ตอบสนองต่อการกระทำของคุณล่ะ เป็นการยากที่จะแนะนำอะไรเกี่ยวกับปัญหาที่มีอยู่แล้วได้ง่ายกว่าที่จะป้องกันได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการประดิษฐ์ใหม่ของผู้ผลิตเชื้อเพลิง - สารเติมแต่งที่ช่วยให้องค์ประกอบไม่แว็กซ์ นอกจากความสามารถในการเติมเองแล้ว คุณสามารถซื้อน้ำมันดีเซลสำเร็จรูปในสัดส่วนที่เหมาะสมที่สุดของสารเติมแต่งเหล่านี้ ในภูมิภาคส่วนใหญ่ที่มีอุณหภูมิต่ำในฤดูหนาว จะปรากฏที่ปั๊มน้ำมันในช่วงที่มีน้ำค้างแข็งเล็กน้อยครั้งแรก ซึ่งมักเรียกกันว่า DT-Arktika

คุณสมบัติของเครื่องยนต์ดีเซลในฤดูหนาว