Silnik Diesla

background image

Silnik Diesla

background image

Silnik o zapłonie samoczynnym (znany jako silnik

wysokoprężny lub silnik Diesla, ZS) – silnik cieplny

spalinowy tłokowy o spalaniu wewnętrznym, w którym

ciśnienie maksymalne czynnika jest znacznie większe niż

w silnikach niskoprężnych (z zapłonem iskrowym), a do

zapłonu paliwa nie jest wymagane zewnętrzne źródło

energii - następuje zapłon samoczynny. Do cylindra

dostarczane jest powietrze, a kiedy tłok zbliża się do

swojego GMP następuje wtrysk paliwa, które następnie

spala się po przekroczeniu w komorze spalania

temperatury jego zapłonu. Do zainicjowania zapłonu nie

są potrzebne tak jak w przypadku silnika o zapłonie

iskrowym zewnętrzne źródła ciepła

background image

Rozwiązania konstrukcyjne

W powszechnie stosowanych silnikach paliwo wtryskiwane

jest do komory wstępnej, komory wirowej lub

bezpośrednio do cylindra.

W silnikach z komorą wstępną i wirową stosuje się zwykle

świece żarowe, których żarzenie (rozgrzanie do

czerwoności) wspomaga wystąpienie samozapłonu w

zimnym silniku. Występuje tu bowiem silniejsze chłodzenie

sprężanego powietrza od chłodnych ścianek cylindra i

głowicy, niż w przypadku silnika z wtryskiem

bezpośrednim. Zasilanie paliwem odbywa się poprzez

układ hydraulicznego systemu wtrysku paliwa. Są to

pompy sekcyjne, pompy rozdzielaczowe

i nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne

(pompowtryskiwacze, system common rail) – te ostatnie

konstrukcje świec żarowych zasadniczo nie wymagają.

background image

Paliwa

Paliwem spalanym w silniku wysokoprężnym jest zwykle

olej napędowy lub (w przypadku wolnobieżnych silników

wielkogabarytowych) mazut. Istotną cechą paliw dla

silników wysokoprężnych jest liczba cetanowa, która

świadczy o zdolności

do samozapłonu. Ponadto paliwo musi spełniać funkcje

smarne

w układzie wtrysku paliwa, przez co paliwa alternatywne

do silników wysokoprężnych (np. zużyty lub świeży olej

roślinny)

do nowoczesnych systemów wtrysku nie nadają się,

ponieważ istnieje możliwość zatarcia i zablokowania

sadzami precyzyjnych otworków wtryskiwaczy. Ponadto

jego liczba cetanowa jest niska co jest istotną wadą

(zwiększa się znacznie zwłoka zapłonu i silnik wchodzi w

obszar dymienia). Znacznie lepsze są estry olejów

roślinnych (tzw. biodiesel). Zużycie tego paliwa jest wyższe

o kilka procent, co wynika z mniejszej wartości opałowej

niż oleju napędowego. Warto wspomnieć, że pierwszy silnik

wysokoprężny, zbudowany przez Rudolfa Diesla zasilany

był olejem arachidowym.

background image

Kalendarium

1893-Skonstruowanie pierwszego silnika wysokoprężnego

przez Rudolfa Diesla

1897 – Prace rozwojowe silnika doprowadziły do uzyskania

silnika o stosunkowo dobrych właściwościach

eksploatacyjnych,

1900 – polski inżynier Marian Lutosławski w warszawskim

hotelu Bristol zbudował pierwszą w Polsce elektrownię

zasilaną silnikiem diesla.

1902-1910 – Przedsiębiorstwo MAN wyprodukowało 82

stacjonarne silniki wysokoprężne DM12,

1903 – Zastosowanie pierwszego silnika wysokoprężnego do

napędu statków i początek powolnego wypierania napędu

parowego,

1908 – Uzyskanie wystarczająco precyzyjnej pompy

wtryskowej oraz zastosowanie komory wstępnej,

1923 – Pierwszy ciągnik i ciężarówka napędzana silnikiem

wysokoprężnym,

1934 – Pierwszy czołg z napędem diesla (7TP – Polski Czołg

Lekki),

1936 – Pierwsze zastosowania w samochodach osobowych,

1937 – Pierwsze zastosowania do napędu samolotów

(Junkers)

1968 – Zastosowanie silnika wysokoprężnego ustawionego

poprzecznie przez Peugeota w modelu 204.

1986 – Silnik wysokoprężny z wtryskiem bezpośrednim (Fiat

Croma TDid) zastosowany w produkcji wielkoseryjnej

samochodów osobowych,

1993 – FIAT patentuje i wprowadza na rynek (w 1997 r.)

technologię common rail,

2004 – W krajach Europy Zachodniej udział nowo

rejestrowanych samochodów z silnikiem wysokoprężnym

przekracza 50%

background image

Wady

-Większa emisja tlenków azotu NOx w porównaniu do silników z

zapłonem iskrowym, wyposażonych w trójfunkcyjny katalizator

spalin. Aby wykluczyć emisję tlenków azotu NOx stosuje się

układy recyrkulacji spalin, w nowszych konstrukcjach technologię

AdBlue.

-Emisja cząstek stałych jeśli silnik nie jest wyposażony w

odpowiedni filtr.

-Większe koszty produkcji w porównaniu z silnikami benzynowymi.

-Większa masa silnika – sztywniejszy musi być wał korbowy,

kadłub silnika z uwagi na wyższe ciśnienia pracy.

-Zazwyczaj większa hałaśliwość pracy niż silników benzynowych o

tej samej mocy.

-Ograniczona maksymalna prędkość obrotowa spowodowana

zwłoką zapłonu.

-Większe wymagania co do własności olejów silnikowych.

-Trudności w uruchomieniu silnika zimą w niskich temperaturach

(konieczność podgrzania komory spalania przez świece żarowe).

Ta wada została praktycznie wyeliminowana w nowoczesnych

konstrukcjach poprzez bardzo szybkie i wydajne świec.

-Wskutek wyższego momentu obrotowego (dla silników o takiej

samej mocy maksymalnej) większe obciążenie układu

przeniesienia napędu skutkujące,

w przypadku zbyt forsownej eksploatacji, szybszym zużyciem

elementów współpracujących (skrzynia biegów, sprzęgło,

dwumasowe koło zamachowe).

-Wrażliwość na niską temperaturę i konieczność stosowania

odpowiedniego paliwa zimą.

-Spaliny mogą wywoływać raka płuc.

background image

Zalety

-Większa sprawność konwersji energii chemicznej paliwa, a dzięki

temu mniejsze zużycie paliwa.

-Większa niezawodność pracy silnika (dyskusyjne dla

nowoczesnych, skomplikowanych silników z Common Rail i

pompowtryskiwaczami).

-Możliwość pracy w ciężkich warunkach, gdzie wilgoć mogłaby

unieruchomić silniki benzynowe, w których potrzebna jest iskra od

aparatu zapłonowego.

-Ze względu na właściwości palne oleju napędowego mniejsze

prawdopodobieństwo samozapłonu (w tym eksplozywnego) przy

składowaniu i dostarczaniu paliwa do silnika.

-Współczesne silniki Diesla są bardzo rozwinięte technologicznie, co

przekłada się na bardzo dobre osiągi tych silników i zastosowania w

samochodach wyścigowych jak np. Audi R10. Osiągi te pozostają

jednak relatywnie niższe względem silników benzynowych o

identycznej pojemności skokowej

i podobnym stopniu zaawansowania technologicznego (np. silniki

aut F1).

-Lepsze warunki pracy turbosprężarki - większa masa spalin i ich

niższa temperatura w stosunku do silnika iskrowego.

background image

Silnik Diesla pierwszej generacji

1905 rok

background image

Współczesny silnik

Diesla


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
wyjaśnienie funkcji, jakie spełnia w wielu nowoczesnych silnikach diesla dwumasowe koło zamachowe(1)
Silnik diesla
Użycie paliwa zawierającego algi Chlorella vulgaris w silniku diesla (Automatycznie zapisany)
06 silniki diesla naprawa
Dane silników Diesla
biodiesel materiały do wykładu, Wykorzystanie olejów roślinnych jako paliwa do silników Diesla przew
opel brak mocy silnikow Diesla
Poradnik Spaliny silników diesla zagrożenia
Zagr Spaliny silników diesla
Silnik Diesla plus mocznik to czystsze spaliny
06 silniki diesla naprawa
26b Układ zasilania silników wysokoprężnych (Diesla)
Liberacki - Obieg Diesla, Obiegi termodynamiczne silników spalinowych tłokowych
silniki prądu stałego
PODSTAWY STEROWANIA SILNIKIEM INDUKCYJNYM
04 Zabezpieczenia silnikówid 5252 ppt
SILNIKI GRAFICZNE W GRACH KOMPUTEROWYCH

więcej podobnych podstron