Ремонт ТНВД и форсунок
+7(960) 46-12345

Области применения дизельных двигателей

Wartsila-Sulzer-RTA96-C

Использование дизельных двигателей

После изобретения Дизеля, его двигатель, претерпев некоторые изменения в течении ста лет стал самым востребованным и практичным в использовании в разных областях деятельности. Главной его особенностью стала высокая эффективность и экономичность.
Сегодня дизельный двигатель используют:

  • на стационарных силовых агрегатах;

  • на грузовых и легковых машинах;

  • на тяжелых грузовиках;

  • на сельхоз/спец/строительной технике;

  • на тепловозах и судах.

Дизели могут иметь рядную и V-образную структуру. Без проблем работают с системой наддува воздуха.

Основные параметры

При эксплуатации двигателя, важны следующие параметры:

  • мощность двигателя;

  • удельная мощность;

  • экономичная, и в тоже время надежная эксплуатация;

  • практичная компоновка в силовом отсеке;

  • комфорт и совместимость с окружающей средой.

От того, в какой области деятельности применяется дизель, будет меняться его внутренняя конструкция.

Применение дизельного двигателя

  1. Стационарные силовые агрегаты
    Рабочие обороты, в стационарных агрегатах как правило фиксированные, поэтому двигатель и система питания должны работать вместе в постоянном режиме. В зависимости от интенсивности нагрузки, подача топлива контролируется регулятором частоты вращения коленчатого вала, для поддержания заданных оборотов. На стационарных силовых агрегатах чаще всего используют аппаратуру впрыска с механическим регулятором. Иногда как стационарные могут использоваться и двигатели для легковых авто и грузовиков, но только при правильно настроенном регуляторе.

  2. Легковые авто и легкие грузовики

    На легковых автомобилях используются быстроходные дизели т. е. способные развивать высокий крутящие момент в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала. Система с электронным управлением впрыска Common Rail получила здесь своё широкое применение. Электроника отвечает за впрыск определенного количества топлива и этим достигается полное сгорание, повышение мощности и экономичность. В Европе дизельные легковые автомобили оснащаются системами впрыска топлива, т. к. расход топлива у них ниже, чем у двигателей с разделенными камерами сгорания (на 15-20%).

    Эффективной системой повышения мощности двигателя является турбонаддув. Для создания наддува во всех режимах работы двигателя используется турбонагнетатель.

    Ограничение по нормам токсичности отработавших газов (ОГ) и рост мощности обеспечили использование систем впрыска топлива с большим давлением. Ограничения содержания вредных веществ в ОГ обусловили постоянное совершенствование конструкции дизелей.

  3. Тяжелые грузовые автомобили

    Основным критерием здесь является экономичность, поэтому для грузовых автомобилей применяют дизельные двигатели с системой непосредственного впрыска топлива. Частота вращения коленчатого вала здесь достигает 3500 оборотов. К этим двигателям также применимы жесткие требования норм по отработавшим газам, это говорит о контроле и высоких требованиям качества к существующей системы, а также к разработке новых.

  4. Строительная спец/сельскохозтехника

    Самое широкое использование дизель получил именно здесь. Основными критериями здесь стали не только экономичность, но и надежность, просто и удобство в обслуживании. Мощности и шумности не придается такое значение, как например для легковых дизельных авто. На спец/сельхозтехнике используют дизели различной мощности. Чаще всего для таким машин применяется механическая система впрыска топлива, а также простая система воздушного охлаждения.

  5. Тепловозы

    Схожесть двигателей тепловозов с корабельными двигателями говорит об их надежности и длительной эксплуатации. Они могут работать на топливе худшего качества. По размерам могут быть от двигателей для большегрузовых авто до средних судов.

  6. Суда

    От области применения судового дизеля зависят требования к нему. Для морских и спортивных катеров используют дизели высокой мощности ( здесь применяют четырехтактные двигатели с частотой вращения коленчатого вала до 1500 в мин, имеющие до 24 цилиндров). Двухтактные двигатели экономичныи применяются при длительной эксплуатации. Эти низкооборотные двигатели имеют наивысший КПД до 55%, и работают на мазуте и для этого нужна специальная подготовка на судне. Мазут необходимо нагревать (примерно до 160 С) — тогда вязкость мазута уменьшается и его можно использовать для работы фильтров и насосов.
    На судах среднего размера используют дизельные двигатели, которые изначально были созданы для большегрузных авто. В конечном итоге это двигатель,, настроенный и отрегулированный в зависимости от его характера эксплуатации и не требующий дополнительных затрат на разработку.

  7. Многотопливные дизели

    Сегодня эти двигатели уже не актуальны, так как они не проходят контроль качество ОГ и не имеют необходимых характеристик (совершенности и мощности). Они были разработаны для специального применения для местностей с нерегулярной поставкой топлива и могли работать как на дизельном топливе, так и на бензине либо на других заменителях.

Сравнительные параметры

С помощью таблицы ниже, можно сравнить основные параметры дизельных и бензиновых двигателей.

Тип системы впрыска

Номинальн.частота вращения коленвала (мин)

Степень сжатия

Среднее давление (бар)

Удельная мощность (кВт/л)

Удельная масса (кг/кВт)

Удельный расход топлива (г/кВтч)

Дизели

Для легковых автомобилей:

Без наддува воздуха(3)

3500…5000

20…24

7…9

20…35

3…5

240…320

С наддувом воздуха(3)

3500…4500

20…24

9…12

30…45

2…4

240…390

Без наддува воздуха(4)

3500…4200

19…21

7…9

20…35

3…5

220…240

С наддувом воздуха(4.5)

3600…4400

16…20

8…22

30…60

2…4

195…210

Для грузовых автомобилей

Без наддува воздуха (4)

2000…3500

16…18

7…10

10…18

4…9

210…260

С наддувом воздуха (4)

2000…3200

15…18

15…20

15…25

3…8

205…230

С наддувом воздуха (4.5)

1800…2600

16…18

15…25

25…35

2…5

190…225

Для строительной и спец/сельхозтехники

1000…3600 16…20 7…23 6…28 1…10 190…280

Для тепловозов

750…1000

12…15

17…23

20…23

5…10

200…210

Судовые, 4-тактные

400…1500

13…17

18…26

10…26

13…16

190…210

Судовые, 2-тактные

50…250

6…8

14…18

3…8

16…32

160…180

Бензиновые двигатели

Для легковых автомобилей

Без наддува воздуха

4500…7500

10…11

12…15

50…75

1…2

250…350

С наддувом воздуха

5000…7000

7…9

11…15

85…105

1…2

250…380

Для грузовых автомобилей

2500…5000

7…9

8…10

20…30

3..6

270…380

Преимущества и недостатки дизеля

Сегодня дизельные двигатели имеют КПД до 40-45%, крупные двигатели более 50%. Из-за своих особенностей, дизель не имеет жестких требований к топливу, это позволяет использовать тяжелые масла. Чем тяжелее топливо, тем выше эффективность двигателя и его теплотворность.

Дизель не может развить высокие обороты — топливо не успеет догореть в цилиндрах, и для возгорания требуется время. Здесь используются дорогие механические детали, что делает двигатель более тяжелым.

По мере впрыска топлива происходит его сгорание. При низких оборотах, двигатель дает высокий вращающий момент — это делает автомобиль более управляемым «отзывчивым» при движении, чем автомобиль с бензиновым двигателем. Поэтому на большее количество грузовых автомобилей ставят дизельный двигатель, плюс это более экономично.
В отличие от бензинового двигателя, дизель имеет меньше окиси углерода в выхлопе. Что благоприятно сказывается на окружающей среде. В России больше всего загрязняют атмосферу старые и не отрегулированные грузовики и автобусы.

Дизельное топливо нелетучее, т. е. плохо испаряется, поэтому вероятность возгорания дизеля намного меньше, тем более в нем не используется искра зажигания, в отличие от бензина.