Temperatura de funcionament del motor dièsel: com aconseguir i controlar?
Contingut
Quina és la temperatura de funcionament dels motors dièsel i quines són les seves característiques? Aquestes qüestions, i moltes altres, es tractaran a continuació.
Contingut
- 1 Característiques del motor dièsel
- 2 Avantatges i inconvenients d'un motor dièsel
- 3 Els principals paràmetres de les unitats dièsel
- 4 Fases de combustió del combustible i naturalesa dels gasos d'escapament
- 5 Temperatura de funcionament del motor a l'hivern: com començar correctament?
Característiques del motor dièsel
Per tant, abans de tocar qualsevol paràmetre específic, hauríeu de decidir què és, en general, un motor dièsel. La història d'aquest tipus de motor comença l'any 1824, quan un famós físic francès va proposar la teoria que és possible escalfar un cos a la temperatura requerida canviant-ne el volum. En altres paraules, realitzant una compressió ràpida.
Tanmateix, aquest principi va trobar una aplicació pràctica diverses dècades més tard, i el 1897 es va produir el primer motor dièsel del món, el seu desenvolupador és l'enginyer alemany Rudolf Diesel. Per tant, el principi de funcionament d'aquest motor és l'autoencesa del combustible atomitzat que interactua amb l'aire escalfat durant la compressió. L'abast d'aquest motor és força ampli, des de cotxes estàndard, camions, maquinària agrícola i acabant amb tancs i construcció naval.
Avantatges i inconvenients d'un motor dièsel
Ara cal dir algunes paraules sobre tots els avantatges i els contres d'aquestes estructures. Comencem pels aspectes positius. Els motors d'aquest tipus funcionen amb gairebé qualsevol combustible, per tant, no s'imposen requisits greus sobre la qualitat d'aquest últim, a més, amb un augment de la seva massa i contingut d'àtoms de carboni, augmenta el poder calorífic del motor i, en conseqüència, la seva eficiència. La seva eficiència de vegades supera el 50%.
Els cotxes amb aquests motors són més "responsius", i tot gràcies a l'alt valor del parell a baixes revolucions.. Per tant, aquesta unitat és benvinguda en models de cotxes esportius, on és impossible no fer gas des del cor. Per cert, va ser aquest factor el que va contribuir a l'ús generalitzat d'aquest tipus de motor en camions grans. I la quantitat de CO en els gasos d'escapament dels motors dièsel és molt inferior a la dels motors de gasolina, la qual cosa també és un avantatge indubtable. A més, són molt més econòmics, i fins i tot abans el cost del combustible era molt inferior al de la gasolina, tot i que avui els seus preus són gairebé iguals.
Pel que fa a les mancances, són les següents. A causa del fet que durant el procés de treball hi ha una gran tensió mecànica, les peces del motor dièsel han de ser més potents i d'alta qualitat i, per tant, més cares. A més, això afecta el poder desenvolupat, i no des del millor costat. La vessant mediambiental de la qüestió és molt important avui dia, per tant, per tal de reduir les emissions d'escapament, la societat està disposada a pagar per motors més nets i desenvolupar aquesta direcció als laboratoris de recerca.
Un altre desavantatge important és la probabilitat de solidificació del combustible a l'estació freda, de manera que si viviu en una regió on predominen temperatures bastant baixes, un cotxe dièsel no és la millor opció. Es va dir anteriorment que no hi ha requisits seriosos per a la qualitat del combustible, però això només s'aplica a les impureses del petroli, però amb les impureses mecàniques, la situació és molt més greu. Les peces de la unitat són molt sensibles a aquests additius, a més, fallen ràpidament i les reparacions són bastant complicades i costoses.
Els principals paràmetres de les unitats dièsel
Abans de respondre a la pregunta, quina és la temperatura de funcionament d'un motor dièsel, val la pena parar una mica d'atenció als seus paràmetres principals. Aquests inclouen el tipus d'unitat, segons el nombre de cicles, hi pot haver motors de quatre i dos temps. També té una importància considerable el nombre de cilindres amb la seva ubicació i ordre de funcionament. La potència del vehicle també es veu afectada significativament pel parell.
Considerem ara directament la influència del grau de compressió de la barreja de gas-combustible, que, de fet, determina la temperatura de funcionament en els cilindres d'un motor dièsel. Com s'ha esmentat al principi, el motor funciona encenent vapors de combustible quan interactuen amb l'aire calent. Així, es produeix una expansió volumètrica, el pistó puja i, al seu torn, empeny el cigonyal.
Com més gran és la compressió (la temperatura també augmenta), més intens es produeix el procés descrit anteriorment i, en conseqüència, augmenta el valor del treball útil. La quantitat de combustible es manté sense canvis.
Tanmateix, tingueu en compte que per al funcionament més eficient del motor, la mescla aire-combustible ha de cremar-se uniformement i no explotar. Si feu que la relació de compressió sigui molt alta, això provocarà un resultat indesitjable: encesa incontrolada. A més, aquesta situació no només contribueix al funcionament insuficient de la unitat, sinó que també provoca un sobreescalfament i un augment del desgast dels elements del grup de pistons.
Fases de combustió del combustible i naturalesa dels gasos d'escapament
Com es realitza el procés de combustió de la mescla aire-combustible en els motors dièsel i quina és la temperatura a la cambra? Per tant, tot el procés de funcionament del motor es pot dividir en quatre etapes principals. En la primera etapa, el combustible s'injecta a la cambra de combustió, que es produeix a alta pressió, que és l'inici de tot el procés. Aleshores, la mescla ben ruixada s'encén espontàniament (segona fase) i es crema. És cert que el combustible en tot el seu volum està lluny de barrejar-se sempre prou bé amb l'aire, també hi ha zones que tenen una estructura desigual, comencen a cremar amb un cert retard. En aquesta etapa, és probable que es produeixi una ona de xoc, però no és terrible, ja que no condueix a la detonació. La temperatura a la cambra de combustió arriba als 1700 K.
Durant la tercera fase, es formen gotes de la mescla crua i, a temperatures elevades, es converteixen en sutge. Aquest procés, al seu torn, condueix a un alt grau de contaminació dels gasos d'escapament. Durant aquest període, la temperatura augmenta encara més fins a 500 K i arriba a un valor de 2200 K, mentre que la pressió, per contra, disminueix gradualment.
En l'última etapa, les restes de la barreja de combustible es cremen perquè no surti com a part dels gasos d'escapament, contaminant significativament l'atmosfera i les carreteres. Aquesta etapa es caracteritza per la manca d'oxigen, això es deu al fet que la majoria ja s'ha cremat en les fases anteriors. Si calculem la quantitat total d'energia gastada, serà al voltant del 95%, mentre que el 5% restant es perd a causa de la combustió incompleta del combustible.
Ajustant la relació de compressió, o millor dit, portant-lo al valor màxim permès, podeu reduir lleugerament el consum de combustible. En aquest cas, la temperatura dels gasos d'escapament del motor dièsel estarà en el rang de 600 a 700 °C. Però en motors de carburador similars, el seu valor pot arribar fins als 1100 ° C. Per tant, resulta que en el segon cas es perd molta més calor i sembla que hi ha més gasos d'escapament.
Temperatura de funcionament del motor a l'hivern: com començar correctament?
Segurament, no només els propietaris de vehicles amb motor dièsel saben que el cotxe s'ha d'escalfar durant uns quants minuts abans de conduir, això és especialment cert a l'estació freda.. Per tant, mirem les característiques d'aquest procés. Els pistons són els primers a escalfar, i només després el bloc de cilindres. Per tant, les expansions tèrmiques d'aquestes parts són diferents i l'oli que no s'ha escalfat a la temperatura desitjada té una consistència espessa i no flueix en la quantitat necessària. Per tant, si comenceu a fer gas en un cotxe insuficientment escalfat, això afectarà negativament la junta de goma situada entre les parts anteriors i els elements del motor.
No obstant això, l'escalfament excessivament llarg del motor també és perillós, perquè en aquest moment totes les peces funcionen, per dir-ho així, pel desgast. I, en conseqüència, la seva vida útil es redueix. Com dur a terme correctament aquest tràmit? En primer lloc, cal portar la temperatura del líquid a 50 ° C al ralentí i després començar a moure's, però només en una marxa baixa, que no superi les 2500 rpm. Després que l'oli s'hagi escalfat fins a la marca quan la temperatura de funcionament és de 80 ° C, podeu afegir la velocitat del motor.
• el sistema de refrigeració està defectuós;
• la compressió als cilindres és baixa.
Si la planta d'energia dièsel no s'ha escalfat a la temperatura de funcionament, el combustible dièsel no es crema completament mentre es condueix sota càrrega, com a resultat, es formen dipòsits de carboni, els injectors de combustible s'obstrueixen, el filtre de partícules falla ràpidament, diversos elements del dièsel el desgast del motor i aquesta no és una llista completa de conseqüències.
Per exemple, si els injectors de combustible s'obstrueixen, el combustible dièsel no es ruixarà, però en el millor dels casos s'abocarà a les cambres de combustió, respectivament, el combustible no es pot cremar completament, primer es formen dipòsits de carboni als pistons i, més tard, a causa del sobreescalfament del la superfície simplement es pot cremar. Si la vàlvula d'escapament es crema, la compressió del cilindre baixarà, la pressió de compressió no serà suficient per encendre la barreja de combustible. En conseqüència, s'exclourà la temperatura de funcionament d'aquest motor, l'inici serà el mateix
Tots aquests mètodes ajudaran a estalviar el motor si encara funciona a l'hivern, però què passa si es nega a respondre a les vostres accions? És difícil aconsellar alguna cosa ja sobre el fet del problema, és més fàcil prevenir-lo. Això va ser possible gràcies a una nova invenció dels fabricants de combustible: additius que ajuden a la composició no a la cera. A més de la possibilitat d'afegir-los tu mateix, pots comprar gasoil preparat amb les proporcions òptimes d'aquests additius. A la majoria de regions amb temperatures hivernals baixes, apareix a les benzineres ja a les primeres gelades lleus, sovint anomenades DT-Arktika.
