Jak działa silnik wysokoprężny? Zasada działania silnika wysokoprężnego

W ciągu ostatnich dziesięciu lat technologia diesla szybko się rozwinęła. Większość nowoczesnych samochodów produkowanych w Europie jest produkowanych z silnikami wysokoprężnymi. Oczywiście zasada działania tego urządzenia nie uległa zmianie. Jednak nowoczesny silnik wysokoprężny jest znacznie cichszy. Stało się przyjazne dla środowiska. W odległej przeszłości podczas obsługi urządzenia było silne jęki, gęsty czarny dym i nieprzyjemny zapach. Jaka jest więc zasada silnika wysokoprężnego?

Jak działa silnik wysokoprężny?

Zasada działania silnika Diesla jest następująca: do cylindra czyste powietrze jest zasysane, gdy tłok przesuwa się w dół. A kiedy przesuniesz zawór, nagrzewa się. Należy zauważyć, że temperatura podczas pracy silnika wysokoprężnego może wynosić od 700 do 900 °. Osiąga się to przy silnej kompresji. Gdy tłok przemieszcza się do martwego punktu, paliwo do silników wysokoprężnych wtryskuje się do komory spalania pod odpowiednio wysokim ciśnieniem. Kontakt z gorącym powietrzem powoduje zapłon paliwa. W wyniku tego wzrasta ciśnienie w cylindrze, gdy paliwo samoopalające się rozszerza. To właśnie powoduje duży hałas podczas pracy urządzenia.

Zalety i wady

Ta zasada działania silnik diesla pozwala na użycie ubogiej mieszanki. Paliwo dla takich urządzeń jest stosunkowo niedrogie. Dzięki temu silniki Diesla są bezpretensjonalne i ekonomiczne. Warto zauważyć, że w przeciwieństwie do benzyny, takie jednostki mają duży moment obrotowy, a wydajność jest wyższa o 10%. Przez minusy silnik wysokoprężny należy przypisać zwiększonemu hałasowi, wibracjom, małej mocy na jednostkę objętości, złożoności zimnego rozruchu. Bardziej nowoczesne modele są praktycznie pozbawione takich niedociągnięć.

Urządzenie i funkcje niektórych węzłów

Biorąc pod uwagę zasadę działania silnika wysokoprężnego, części do takich jednostek są znacznie ulepszone, ponieważ muszą wytrzymać duże obciążenia. Wśród głównych części urządzenia jest zapewnienie tłoka. Kształt dna zależy od rodzaju komory spalania, która może być wbudowana w dno zaworu. W tłoku silnika wysokoprężnego spód zwykle wystaje ponad szczyt bloku cylindrów. Habitual systemy zapłonu w jednostkach tego typu nie jest. Chociaż używają też świec.

Turbina

Moc, którą silnik może rozwinąć, zależy od ilości paliwa i powietrza, które się do niej dostanie. Aby zwiększyć możliwości jednostki, konieczne jest zwiększenie zawartości wymienionych składników. Aby więcej paliwa mogło dostać się do komory spalania, poziom powietrza powinien być podniesiony, co wpada do cylindra. W tym celu wykorzystuje się dodatkowy sprzęt. Zasada działania turbiny silnik Diesla jest dość prosty. Detal pozwala pompować więcej powietrza. Zwiększa to ilość spalanego paliwa, co znacznie zwiększa ilość uwolnionej energii.

Komory spalania

W silnikach Diesla można zastosować kilka typów komór spalania: podzielone i niedzielone. Pierwszy typ został wykorzystany w inżynierii pasażerskiej, ale ostatnio został zastąpiony przez prostszy. Wszakże przy stosowaniu oddzielnych przedziałów paliwo było wtryskiwane do tej komory spalania, która znajdowała się w głowicy cylindrów, a nie w gnieździe tłoka. Podobne szczegóły przeprowadzono również na różne sposoby i zależało to od procesów formowania mieszaniny: komory wirowej lub komory wstępnej.

W tym ostatnim przypadku paliwo wstrzykuje się do przedziału wstępnego, który komunikowane przez małe zawory lub otwory z cylindrem. Kiedy to paliwo miesza się z powietrzem, uderzając w ścianę. Samozapłon paliwa wchodzi do głównej komory, gdzie jest całkowicie spalony. Jeśli chodzi o proces spalania w komorze wirowej, to, jak w pierwszym przypadku, rozpoczyna się w oddzielnym przedziale, który jest pustą kulą. Poprzez połączenie kanałów powietrze dostaje się do komory podczas suwu sprężania. Skręca się w nim i tworzy wir powietrzny. W wyniku tego palna mieszanina wtryskiwana do komory miesza się dobrze z powietrzem. Ta struktura komór spalania ma kilka wad. Po pierwsze, zużywa się więcej paliwa, ponieważ ze względu na objętość przedziałów powstają duże straty. Po drugie, znaczące straty podczas przepływu powietrza z cylindra do dodatkowej komory, a także do procesu odwrotnego: ruch paliwa do cylindra. Warto zauważyć, że podobna zasada działania silnika wysokoprężnego jest rzadko wykorzystywana, ponieważ początkowa charakterystyka jednostki ulega pogorszeniu.

Niepodzielone komory spalania

W silniku z bezpośrednim wtryskiem, komora spalania ma określony kształt i jest wnęką. Zbudowano taką komorę spalania bezpośrednio w dnie tłok. Gdy to paliwo jest wstrzykiwane bezpośrednio do cylindra. Pomimo prostoty projektu, istnieje taki system i wady. Silniki wysokoprężne tego rodzaju są prawie niemożliwe do zastosowania, jeśli samochód ma małe przesunięcie. Przy podnoszeniu prędkości w takim pojeździe obserwuje się wzrost poziomu hałasu, a także wzrost wibracji.

Nowe osiągnięcia

Obecnie częściej stosuje się systemy elektroniczne kontrolujące ilość paliwa wprowadzanego do komory spalania. Pozwoliło to zmniejszyć poziom hałasu, a także wibracje urządzenia podczas pracy. Obecnie opracowywane są całkowicie nowe silniki wysokoprężne, w konstrukcjach których stosuje się bezpośredni wtrysk mieszaniny palnej.