Немного истории
Рудольф Дизель изобрел первый коммерчески успешный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с воспламенением от сжатия в конце 19века. В сравнении с ДВС с воспламенением от искры дизельный двигатель обладает следующими преимуществами: меньший расход топлива, использование более дешевого топлива и потенциально большая мощность. За последующие 30 лет дизельный двигатель нашел широкое распространение в стационарных дизель генераторах и на судах. Применяемая на тот момент времени система топливоподачи не могла обеспечить повышения частоты вращения ДВС, данное обстоятельство сдерживало появление дизельных двигателей на легковых и грузовых автомобилях.
В 1920 году немецкий инженер Роберт Бош разработал первый многосекционный насос высокого давления для дизельного двигателя, который до сих пор широко используется и в автомобилестроении. Данный насос заменил воздушный компрессор, который применялся до этого, и сделал возможным увеличение частоты вращения дизельного двигателя. После этого дизельным двигателем стали оснащаться и автомобили. Однако, ДВС с искровым воспламенением топливовоздушной смеси продолжали доминировать на рынке легковых и небольших грузовых автомобилей, так как были дешевле и проще в производстве.
В 1950 и 60гг дизельные двигатели стали широко применяться в такси и небольших фургонах, но только после нефтяного кризиса 1970гг дизель занял свое прочное место на рынке.
Общий принцип работы дизельного двигателя дизельной электростанции
Главным отличием ДВС с воспламенением от сжатия (дизеля) от ДВС с воспламенением от искры (бензиновый двигатель) являются способы смесеобразования и воспламенения топливовоздушной смеси. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом до входа в цилиндр, а топливовоздушная смесь воспламеняется в определенный момент при помощи искры. В дизельном двигателе в цилиндр попадает «чистый» воздух, который затем сжимается, когда поршень идет к верней мертвой точке. Так как степень сжатия в дизельном двигателе довольно большая (обычно 20:1), воздух при сжатии нагревается до температуры 750С. При подходе поршня к верхней мертвой точке топливо начинает впрыскиваться в цилиндр под высоким давлением. Температура воздуха достаточно высокая для воспламенения впрыснутого топлива, когда оно смешается с воздухом. Топливовоздушная смесь воспламеняется, выделившаяся энергия воздействует на поршень, поршень начинает движение вниз, совершая полезную работу. Необходимо отметить, что новый бензиновый двигатель GDI от MMC имеет такой же способ смесеобразования, как и дизель.
При запуске дизельного двигателя дизельной электростанции в холодную погоду температура сжатого воздуха может быть недостаточна для того, чтобы воспламенить топливо. Поэтому на дизельных двигателях устанавливают системы предпускового подогрева воздуха. При очень низких температурах (-50 грдС) решением может быть только
контейнерная дизель-генераторная установка.
Способы впрыска топлива дизельного двигателя
На практике довольно сложно добиться плавного сгорания топлива в двигателях с небольшим объемом, впрыскивая топливо непосредственного в камеру сгорания. Чтобы добиться более плавного сгорания топливовоздушной смеси были разработаны дизели с разделенными камерами сгорания: вихрекамерные и предкамерные. Дизели с разделенными камерами сгорания имеют меньший КПД и более требовательны к системе предпускового подогрева воздуха по сравнению с дизелями с непосредственным впрыском, но эти недостатки перекрываются более тихой и мягкой работой.
Шум и черный дым дизельного двигателя
За дизельными двигателями закрепился имидж шумных и дымных машин, который в общем-то верен.
Шум дизельного двигателя вызван следующим: в камере сгорания при впрыске топлива и начале его горения резко возрастает давление, которое и вызывает этот многим неприятный шум. Данный шум в общем неизбежен при работе двигателя, но за последние годы он был значительно снижен: улучшения в конструкциях камеры сгорания и форсунок, а также
применение шумозащитных кожухов с низкошумными глушителями.
Повышение шумности дизеля часто бывает вызвано неисправностью форсунок.
Дымность дизеля связана с неправильным сгоранием топлива. В отличии от шума этот вопрос практически полностью решаем. Во время запуска и прогревания двигателя небольшое количество белового или голубого дыма является нормальным, но при работе под статичной нагрузкой в нормальных условиях его не должно быть. Черный дым обычно вызван недостатком воздуха: либо забит воздушный фильтр, либо впрыснуто большое количество топлива (при значительном набросе нагрузки).
Поиск неисправностей дизельного двигателя
- Двигатель дизельной электростанции не заводится в холодную погоду
- неправильно используется система предварительного подогрева
- неисправность системы предварительного подогрева
- парафинизация топлива (очень холодно) - здесь одно из решений проблемы
- неисправность механизма холодного пуска
- Двигатель не заводится в теплую и холодную погоду
- недостаточная частота вращения стартера
- недостаточная компрессия
- отсутствие топлива в баке
- воздух в топливе
- дополнительное сопротивление в системе подачи топлива
- загрязнение топлива
- неисправность эл.маг. клапана
- внутренняя поломка ТНВД
- Недостаточная частота вращения стартера
- аккумуляторная батарея недостаточной емкости
- масло не соответствует требованиям производителя двигателя
- высокое сопротивление в электрической цепи стартера
- неисправность стартера
- Двигатель трудно заводится
- неправильная процедура пуска двигателя
- неисправность стартера или аккумуляторной батареи
- неисправность системы предпускового подогрева
- воздух в топливе
- дополнительное сопротивление в системе подачи топлива
- недостаточная компрессия
- неправильно отрегулирован зазор клапанов
- дополнительное сопротивление в выпускной системе
- неправильно отрегулирован механизм газораспределения
- неисправность форсунки/форсунок
- неправильно выставлен момент впрыска
- внутренняя поломка ТНВД
- Двигатель заводится, но сразу глохнет
- мало топлива в баке
- воздух в топливе
- неправильно установлены обороты холостого хода
- дополнительное сопротивление в системе подачи топлива или системе слива лишнего топлива в бак
- воздушный фильтр загрязнен
- дополнительное сопротивление во впускной или выпускной системах
- неисправность форсунок
- Двигатель не останавливается после выключения подачи топлива
- неисправность эл.маг. клапана
- Нестабильная работа на холостых оборотах
- воздушный фильтр загрязнен
- дополнительное сопротивление во впускной системе
- воздух в топливе
- дополнительное сопротивление в системе подачи топлива
- неправильно отрегулирован зазор клапанов
- пружины клапанов ослабли или сломались
- недостаточная компрессия
- перегрев
- неправильно подсоединены трубки к форсункам или трубки не соответствуют требованиям производителя мотора
- неправильно отрегулирован механизм газораспределения
- неисправность форсунок
- неисправность ТНВД
- Недостаток мощности
- необходимо проверить тягу ТНВД
- воздушный фильтр загрязнен
- дополнительное сопротивление во впускной системе
- воздух в топливе
- дополнительное сопротивление в системе подачи топлива
- неправильно отрегулирован механизм газораспределения
- неправильно установлен момент впрыска
- дополнительное сопротивление в выпускной системе
- недостаточное давление турбонаддува
- неправильно отрегулирован зазор клапанов
- недостаточная компрессия
- неисправность форсунок
- неисправность ТНВД
- Чрезмерный расход топлива
- внешняя утечка
- топливо протекает в поддон двигателя
- воздушный фильтр загрязнен
- дополнительное сопротивление во впускной системе
- неправильно отрегулирован зазор клапанов
- недостаточная компрессия
- неправильно установлен момент впрыска
- неисправность форсунок
- неисправность ТНВД
- Двигатель сильно стучит
- воздух в топливной системе
- некачественное топливо
- неисправность форсунок
- пружины клапанов ослабли или сломались
- неправильно отрегулирован зазор клапанов
- неправильно отрегулирован механизм газораспределения
- неправильно установлен момент впрыска
- поршневые кольца изношены или сломались
- износ цилиндропоршневой группы
- поврежден или слома подшипник коленвала
- износ распредвала
- Выхлоп черного цвета
- воздушный фильтр загрязнен
- дополнительное сопротивление во впускной системе
- неправильно отрегулирован зазор клапанов
- недостаточная компрессия
- недостаточное давление турбонаддува
- дополнительное сопротивление в выпускной системе
- неправильно отрегулирован механизм газораспределения
- неисправность форсунок
- неправильно установлен момент впрыска
- неисправность ТНВД
- Выхлоп голубого или белого цвета
- некачественное масло или масло не соответствует требования производителя
двигателя
- неисправность свечей накаливания или реле этих свечей (дым только при
запуске)
- загрязнен воздушный фильтр
- дополнительное сопротивление во впускной системе
- неправильно отрегулирован механизм газораспределения
- неправильно установлен момент впрыска
- неисправность форсунок или теплоотражателей
- неисправно уплотнение клапана (штока)
- недостаточная компрессия
- прокладка блока повреждена
- поршневые кольца изношены или сломались
- изношена цилиндропоршневая группа
- Чрезмерный расход масла
- внешняя утечка
- некачественное или несоответствующее требованиям производителя масло
- уровень масла в двигателе слишком высок
- дополнительное сопротивление в системе вентиляции картера
- утечка масла из масляной системы в топливную
- утечка масла из дополнительного оборудования
- утечка масла из масляной системы в систему охлаждения
- утечка масла в ТНВД
- загрязнен воздушный фильтр
- дополнительное сопротивление во впускной системе
- лаковые отложения на стенках цилиндра
- поршневые кольца изношены или сломались
- изношена цилиндропоршневая группа
- износ направляющей/штока клапана
- износ уплотнений штока клапана
- Перегрев
- утечка ОЖ
- слишком высокий уровень масла
- поломка вентилятора
- насос системы охлаждения неисправен
- неисправен радиатор
- патрубки системы охлаждения повреждены
- термостат неисправен
- воздушный фильтр загрязнен
- повреждена прокладка блока
- дополнительное сопротивление во впускной или выпускной системе
- деформация головки блока или трещины в ней
- неправильно отрегулирован механизм газораспределения
- неправильно установлен момент впрыска (слишком рано)
- неисправность форсунок
- неисправность ТНВД
- Повышенное давление в картере
- дополнительное сопротивление в системе вентиляции картера
- негерметичность в вакуумном насосе
- поршневые кольца сломались
- повреждена прокладка блока
- Неустойчивая работа двигателя
- неправильная рабочая температура
- тяга ТНВД нуждается в регулировке
- воздушный фильтр загрязнен
- дополнительное сопротивление во впускной системе
- воздух в топливе
- неправильно подсоединены трубки к форсункам
- дополнительное сопротивление в системе подачи топлива или системе слива лишнего топлива в бак
- неправильно отрегулирован зазор клапанов
- пружины клапанов ослабли или сломались
- недостаточная компрессия
- ослабло крепление ТНВД
- неправильно установлен момент впрыска
- неисправность ТНВД
- Вибрация
- тяга ТНВД нуждается в регулировке
- крепление двигателя ослабло или изношено
- вентилятор неисправен
- гаситель крутильных колебаний двигателя неисправен или ослабло его крепление
- неправильно подсоединены форсунки
- ослабло крепление маховика
- недостаточная компрессия
- Низкое давление масла
- уровень масла низок
- масло не соответствует требованиям производителя
- масляный фильтр загрязнен
- перегрев
- масло загрязнено
- датчик масляного давления неисправен
- фильтр грубой очистки загрязнен
- всасывающая гидролиния насоса повреждена или забита
- поврежден предохранительный клапан
- изношен насос
- изношены подшипники коленвала
- Высокое давление масла
- масло не соответствует требованиям производителя
- неисправен датчик
- поврежден предохранительный клапан
