Принцип роботи дизельного двигуна: Дизельний двигун. Будова дизельного двигуна, його системи

Содержание

Дизельний двигун. Будова дизельного двигуна, його системи

1. Про дизельний двигун
2. Будова дизельного двигуна
3. Системи дизельного двигуна:
   — Система Common Rail
   — Випускна система
   — Система рециркуляції відпр. газів
   — Впускна система
   — Турбонаддув дизеля
   — Система передпускового підігрівання
4. Як працює дизельний двигун
5. Про дизельний двигун e-HDi

Дизельний двигун

Дизельний двигун — це поршневий двигун внутрішнього згорання, який працює на дизельному пальному. Основна відмінність дизельного двигуна від бензинового полягає у способі подачі паливо-повітряної суміші в циліндр і способі її загоряння. В бензиновому двигуні пальне змішується із повітрям до потрапляння в циліндр, отримана суміш підпалюється в потрібний момент свічкою запалювання. В дизельному двигуні повітря подається в циліндр окремо від пального і потім стискається. Через високу ступінь стискання, коли повітря нагрівається, до температури самозапалювання пального (700-800°C), воно впорскується в камери згоряння форсунками під великим тиском.

Дизельний двигун використовує в своїй роботі термодинамічний цикл Дизеля або (частіше) цикл Трінклера Сабате. Ці цикли вирізняються великим ККД порівняно з циклом Отто, який використовується в бензинових двигунах. Саме завдяки високій ефективності дизельний двигун спочатку почав використовуватися на вантажних автомобілях, а згодом і більшість легкових авто отримали в свої лінійки моторів дизельні двигуни. Так, зараз в Європі дизель поступово витісняє бензинові двигуни, наприклад, більше 50% нових легкових автомобілів там мають саме дизельний двигун.

Будова дизельного двигуна

Через наведені вище нюанси конструкції в дизельному двигуні відсутні не тільки свічки, але і вся система запалювання, що значно спрощує конструкцію і підвищує надійність. На противагу цьому паливна система дизельного двигуна суттєво відрізняється від бензинового в сторону ускладнень. В основному через високий тиск в системі і підвищення вимог до точності подачі пального.

Для основні елементи паливної системи дизеля — це ПНВТ (паливний насос високого тиску) і форсунки. ПНВТ забезпечує подачу пального від паливного баку, через фільтр до форсунок. Форсунки вприскують пальне в камери згорання в потрібний час і в потрібній кількості. Алгоритм системи має наступний вигляд.

ПНВТ (2) забирає пальне з паливного баку (7) по трубопроводу (8) через паливний фільтр (1). Далі по трубопроводу (6) під високим тиском пальне подається до форсунок (5), які вприскують пальне в камери згорання. Частина пального, не використана під час вприскування, поступає назад в бак по трубопроводу (4). Схема трохи спрощена, але саме так в дизельному двигуні все і працює.

До речі, свічки в дизельному двигуні все таки є, але виконують вони зовсім інше функцію і називаються свічками розжарювання. Їх завдання — розігріти камеру згорання для полегшення холодного пуску, тобто це, по суті, просто елемент для нагрівання. Давайте розберемося в ще декількох системах і термінах, які часто зустрічаються в зв’язку з дизельним двигуном.

Системи дизельного двигуна

Основними напрямками вдосконалення дизельних двигунів є зниження витрати пального, токсичності відпрацьованих газів, рівня шуму, підвищення потужності двигуна, полегшення холодного запуску. Для реалізації цих вимог на сучасних дизельних двигунах застосовується цілий ряд систем: Common Rail, впускна і випускна системи, система рециркуляції відпрацьованих газів, турбонаддув, система передпускового підігріву.

Система Common Rail

Система Common rail (комон-рейл) – це система подачі пального в дизельних двигунах, яка була винайдена відносно недавно. Суть в тому, що ПНВТ подає пальне не на кожну форсунку безпосередньо, а в загальну рампу. Далі, сучасні електронні форсунки забирають пальне з рампи і впорскують безпосередньо в циліндри. Вся система керується електронікою і дозволяє здійснювати впорскування з максимальною точністю.

Завдяки цій, по суті, революційній технології дизельні двигуни отримали унікальні технічні характеристики, які рніше були їм недоступними. Ця система позбавила дизельні двигуни багатьох недоліків, властивим попереднім поколінням дизелів. Загалом, саме система Common rail наблизила дизельні двигуни за характеристиками до бензинових побратимів, а в дечому і взагалі дозволила їх обійти.

Випускна система дизельного двигуна

Випускна система сучасного дизельного двигуна орієнтована на зниження у відпрацьованих газах сажі, неспалених вуглеводнів і оксидів азоту. Для цього в системі встановлюється спеціальний сажний фільтр. Накопичена у фільтрі сажа видаляється шляхом регенерації.

Система рециркуляції відпрацьованих газів

Система рециркуляції відпрацьованих газів призначена для зниження вмісту у відпрацьованих газах оксиду азоту. Для цього частина газів повертається у впускний колектор. Підвищення ефективності роботи системи забезпечується завдяки примусовому охолодженню відпрацьованих газів у спеціального охолоджувачі, який вбудований в систему охолодження двигуна.

Впускна система дизельного двигуна

Впускна система сучасного дизельного двигуна може обладнуватися впускними заслінками. Застосування заслінок утворює два канали всмоктування, забезпечує завихрення повітряного потоку і покращення утворення суміші на всіх режимах. При запуску двигуна і роботі на низьких обертах заслінки закриті, при високій частоті обертання колінчастого валу і високому обертовому моменті — відкриті. Закриття заслінок приводить до зниження у відпрацьованих газуах оксиду вуглецю і неспалених вуглеводнів.

Турбонаддув дизеля

Турбонаддув — вид наддуву, при якому повітря в циліндри двигуна подається під тиском за рахунок використання енергії відпрацьованих газів. На даний момент турбонаддув є найефективнішою системою підвищення потужності двигуна без збільшення частоти обертання колінчастого валу і об’єму циліндрів. Окрім підвищення потужності турбонаддув забезпечує економію пального в розрахунку на одиницю потужності і зниження токсичності відпрацьованих газів за рахунок більш повного згорання пального.

Система турбонаддуву встановлюється не тільки на дизельний, а й на бензинових двигунах. Однак найефективнішим турбонаддува є саме на дизелях (за рахунок високого степеня стискання і відносно невисокої частоти обертання колінчастого валу.

Система передпускового підігрівання

Для забезпечення запуску дизельного двигуна в холодну пору застосовується система передпускового розігріву, яка представляє собою вище згадані електронно-керовані свічки розжарювання, встановлені у впускному колекторі. Крім цієї системи додатково на автомобіль може встановлюватися підігрівач дизельного пального.

Як працює дизельний двигун

Принцип роботи чотиритактного дизельного двигуна заснований на займанні робочої суміші (повітря+паливо) при дуже високому тиску. Відрізняється дизельний від бензинового, тим, що утворення суміші у нього відбувається безпосередньо в камері згорання, а не в карбюраторі (повітря може нагнітатися турбіною).

Такти роботи дизельного двигуна:

Такт впускання, при якому відкривається впускний клапан і циліндр заповнюється повітрям. Клапан через деякий час закривається.
Такт стискування. Поршень починає рухатися вгору і стискати повітря. Трохи не доходячи до верхньої мертвої точки поршня, в циліндр упорскує через форсунку паливо.
Робочий такт. Вибух суміші, при цьому розширення газів примушує рухатися поршень вниз, зрештою повернути колінчастий вал і маховик, здійснюючи роботу.
Такт випуску, при якому відкривається випускний клапан і усі відпрацьовані гази виштовхуються поршнем назовні.

Про сучасний дизельний двигун e-HDi

Мікро-гібридна технологія e-HDI — це нова розробка компанії Citroen і групи PSA, направлена на зниження витрати пального і зменшення кількості вихлопних газів. Про всі переваги дизельних двигунів e-HDI дивіться на відео нижче.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Рабочий цикл авто с дизельным двигателем отличается тем, что при такте впуска в цилиндр двигателя поступает очищенный воздух, а не горючая смесь, как в карбюраторном двигателе.

Первый такт — впуск.

Устройство современного двигателя

Устройство двигателя современного
автомобиля, устройство систем и механизмов

двигателя автомобиля

Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, через открытый впускной клапан в цилиндр поступает очищенный воздух (из-за разрежения, создаваемого поршнем). Воздух перемешивается с небольшим количеством оставшихся от предыдущего цикла отработавших газов, температура повышается и в конце такта впуска достигает 300—320 К, а давление 0.08—0.09 МПа. Коэффициент наполнения цилиндра 0,9 и выше, т. е. больше, чем у карбюраторного двигателя.

Работа четырехтактного одноцилиндрового дизельного двигателя:

а — впуск воздуха; б — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск отработавших газов; 1— цилиндр; 2 — топливный насос, 3 — поршень: 4 — форсунка, 5 — впускной клапан, 6 — выпускной клапан

Второй такт — сжатие.

Как работает двигатель?

Как устроен простейший двигатель?
Устройство двигателя для детей

Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Давление и температура воздуха увеличиваются и в конце такта составляют соответственно 3—5 МПа и 800—900 К.

Степень сжатия регламентируется исправностью деталей КШМ и равна 17—21.

Третий такт — рабочий ход.

В конце такта сжатия (20—30 градусов угла поворота коленчатого вала ло прихода поршня в ВМТ) с помощью насоса через форсунку в цилиндр под высоким давлением (15—20 МПа) в мелкораспыленном виде впрыскивается порция топлива. Топливо от соприкосновения с нагретым воздухом испаряется, его пары перемешиваются с нагретым воздухом и воспламеняются. При сгорании топлива, вследствие подвода большого количества теплоты, резко увеличиваются лишение и температура образовавшихся газов. В начале такта расширения давление газов составляет 7—8 МПа. а температура 2100—2300 К. Под действием давления поршень перемешается от ВМТ к НМТ, совершая полезную работу. Объем цилиндра увеличивается, давление и температура газов снижаются и при подходе поршня к НМТ составляют 0,2-0,4 МПа .

Четвертый такт — выпуск.

Поршень перемещается от НМТ к ВМТ.

Через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются через выпускной трубопровод в окружающую среду. В конце такта выпуска давление газов равно 0,11 -0,12 МПа, температура 850—1200. После этого рабочий цикл дизеля повторяется.
В двухтактных двигателях время, отводимое на рабочий цикл, используется более полно, так как процессы выпуска и впуска совмещены по времени с процессами сжатия и рабочего хода. Рабочий цикл происходит за 360 градусов (один оборот коленчатого вала).

При движении поршня от ВМТ к НМТ одновременно происходят процессы расширения и выпуска с продувкой цилиндра, а при обратном движении от НМТ к ВМ1 впуск и сжатие. Изменения параметров цикла (давление и температура) соответствуют изменениям параметров четырехтактного двигателя.
Сравнение рабочих циклов четырех- , двухтактных двигателей показывает, что при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения коленчатого вала мощность двухтактных двигателей выше в 1.5—1,7 раза. Он проще по конструкции и компактнее.

К недостаткам двухтактного двигателя следует отнести ограниченное время газообмена, что ухудшает очистку цилиндра от отработавших газов, увеличивает потери части свежею заряда, снижает экономичность.

Работа дизельного двигателя, подробнее

Как работают дизельные двигатели?

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 20 октября 2021 г.

Вы когда-нибудь с изумлением смотрели, как гигантский грузовик медленно ползет в гору? Возможно нет! Такие вещи случаются каждый день. Но остановись и подумай момент о том, что происходит — как огромный, тяжелый груз систематически преодолевать подавляющую силу гравитации, используя не более чем несколько чашек грязной жидкости (иными словами, топлива) — и, согласитесь, то, что вы видите, весьма примечательно. Дизельные двигатели — это сила наших самых больших машин — грузовиков, поезда, корабли и подводные лодки. На первый взгляд, они аналогичны обычным бензиновым (бензиновым) двигателям, но генерируют большую мощность, более эффективно, работая немного по-другому.

давайте возьмем пристальный взгляд!

Фото: Дизельные двигатели (такие, как в этом железнодорожном локомотиве) идеально подходят для буксировки тяжелых поездов. Это прекрасно сохранившийся (и тщательно отполированный!) вагон British Rail Class 55 («Deltic»), номер 55022, именуемый Royal Scots Grey, датированный 1960 годом. Дизельный двигатель Napier Deltic, который приводит его в действие.

Содержание

Что такое дизельный двигатель?
Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?
- Четырехтактные двигатели
- Двухтактные двигатели
Что делает дизельный двигатель более эффективным?
Чем отличается дизельное топливо?
Преимущества и недостатки дизельных двигателей
Кто изобрел дизельный двигатель?
Узнать больше

Что такое дизельный двигатель?

Как и бензиновый двигатель, дизельный двигатель относится к типу двигателей внутреннего сгорания. Горение — это еще одно слово для обозначения горения, и внутреннее означает внутри, поэтому двигатель внутреннего сгорания — это просто двигатель, в котором топливо сгорает внутри основной части двигателя (цилиндры) где производится мощность.

Это сильно отличается от внешнего двигатель внутреннего сгорания, такой как те, которые использовались старомодными паровыми локомотивы. В паровой машине есть большой огонь на одном конце котел, нагревающий воду для получения пара. Пар стекает долго трубки к цилиндру на противоположном конце котла, куда он толкает поршень назад и вперед, чтобы двигать колеса. Это внешний сгорание, потому что огонь находится вне цилиндра (действительно, обычно 6-7 метров или 20-30 футов). В бензиновом или дизельном двигателе топливо горит внутри самих цилиндров. Отходы внутреннего сгорания гораздо меньше энергии, потому что тепло не должно течь откуда производится в цилиндр: все происходит в том же место. Вот почему двигатели внутреннего сгорания более эффективны.

чем двигатели внешнего сгорания (они производят больше энергии от одинаковый объем топлива).

Фото: Типичный дизельный двигатель (от пожарной машины) производства Detroit Diesel Corporation (DDC). Фото Хуана Антуана Кинга предоставлено ВМС США и Викисклад.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового?

Бензиновые и дизельные двигатели работают за счет внутреннего сгорания, но в немного разными способами. В бензиновом двигателе топливо и воздух вводят в небольшие металлические цилиндры. Поршень сжимается (сжимается) смесь, делающую ее взрывоопасной, и небольшая электрическая искра от свеча зажигания поджигает его. Это заставляет смесь взрываться, генерируя энергию, которая толкает поршень вниз по цилиндру и (через коленчатый вал и шестерни) поворачивает колеса. Ты можешь читать подробнее об этом и посмотрите простую анимацию того, как это работает в нашем статья про автомобильные двигатели.

Дизельные двигатели аналогичны, но проще. Сначала воздух попадает в цилиндр и поршень сжимают его — но гораздо больше, чем в бензиновый двигатель. В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь сжимается примерно до десятой части своего первоначального объема. Но на дизеле двигателем воздух сжимается от 14 до 25 раз. [1] Если вы когда-нибудь накачивали велосипедную шину, то чувствовали, как насос тем горячее в ваших руках, чем дольше вы его использовали. Это потому что при сжатии газа выделяется тепло. Представьте себе, сколько тепла создается за счет нагнетания воздуха в пространство, в 14–25 раз меньшее, чем обычно занимает. Бывает так жарко, что воздух становится действительно горячие — обычно не менее 500°C (1000°F), а иногда и очень жарче. Когда воздух сжимается, туман топлива распыляется в цилиндр обычно (в современном двигателе) электронным система впрыска топлива, которая работает немного как сложный аэрозоль Можно. (Количество впрыскиваемого топлива варьируется в зависимости от мощности водитель хочет, чтобы двигатель производил.) Воздух настолько горячий, что топливо мгновенно воспламеняется и взрывается без искры затыкать.

Этот управляемый взрыв заставляет поршень выталкиваться из цилиндр, производящий энергию, приводящую в движение транспортное средство или машину. на котором установлен двигатель. Когда поршень возвращается в цилиндр, выхлопные газы выталкиваются через выпускной клапан и этот процесс повторяется сотни или тысячи раз в минута!

Что делает дизельный двигатель более эффективным?

Фото: Типовой дизельный двигатель проходит испытания в лабораторных условиях. Фотография Пэта Коркери предоставлена Министерством энергетики США/Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE/NREL).

Дизельные двигатели почти в два раза эффективнее бензиновых двигателей — примерно на 40–45 %. в лучшем случае эффективен. [2] Проще говоря, это означает, что вы можете проехать гораздо дальше на том же количестве топлива. (или получить больше миль за ваши деньги). Есть несколько причин для это. Во-первых, они сильнее сжимаются и работают при более высоких температурах. Фундаментальная теория работы тепловых двигателей, известный как правило Карно, говорит нам, что КПД двигателя зависит на высоких и низких температурах, между которыми он работает. Дизельный двигатель, который работает при большей разнице температур (более высокая самая высокая температура или самая низкая более низкая температура) более эффективны. Во-вторых, отсутствие системы зажигания от свечи зажигания делает более простая конструкция, которая может легко сжимать воздух намного сильнее — и это заставляет топливо сгорать горячее и полнее, высвобождая больше энергии. Еще одна экономия эффективности слишком. В бензиновом двигателе, работающем не на полную мощность, нужно подавать больше топлива (или меньше воздуха) в цилиндр, чтобы он работал; дизельные двигатели не имеют этой проблемы, поэтому им нужно меньше топлива, когда они работают на меньшей мощности. Еще одним важным фактором является то, что дизельное топливо несет немного больше энергии на галлон, чем бензин потому что молекулы, из которых он сделан, имеют больше энергии, запирающей их атомов вместе (другими словами, дизель имеет более высокую плотность энергии, чем бензин). Дизель тоже лучше смазка, чем бензин, поэтому дизельный двигатель естественно будет работать с меньшим трением.

Чем отличается дизельное топливо?

Дизель и бензин совершенно разные. Вы будете знать это, если вы когда-либо слышал ужасные истории о людях, которые заправили свою машину или грузовик с неподходящим топливом! По сути дизель это более низкокачественный, менее очищенный продукт нефти, полученный из более тяжелой углеводороды (молекулы, построенные из большего количества углерода и водорода атомы). Сырые дизельные двигатели без сложного впрыска топлива Теоретически системы могут работать практически на любом углеводородном топливе. популярности биодизеля (разновидность биотоплива, изготовленного, в частности, из вещи, отработанное растительное масло). Изобретатель дизельного двигателя, Рудольф Дизель успешно запускал свои ранние двигатели на арахисовом масле и думал, что его двигатель сделает людям одолжение, освободив их от зависимость от топлива, такого как уголь и бензин, и централизованного источники силы. [3] Если бы он только знал!

Фото: Смазка будет путешествовать: Джошуа и Кайя Тикелл, пара защитники окружающей среды, используйте этот трейлер (Green Grease Machine) для производства биодизельного топлива для своего фургона (прикрепленного к передней части) из отходов кулинарного масла, выбрасываемых ресторанами быстрого питания. Топливо стоит впечатляющие 0,80 доллара за галлон. Фото Уоррена Гретца предоставлено США. Министерство энергетики/Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE/NREL).

Преимущества и недостатки дизельных двигателей

Дизели являются наиболее универсальными двигателями, работающими на топливе, из распространенных на сегодняшний день. можно найти во всем, от поездов и подъемных кранов до бульдозеров и подводные лодки. По сравнению с бензиновыми двигателями они проще, эффективнее и экономичнее. Они также безопаснее, потому что дизельного топлива меньше. летуч, а его пары менее взрывоопасны, чем бензин. В отличие от бензиновых двигателей, они особенно хороши для перемещения больших грузов на низких скоростях, поэтому они идеально подходят для использования в грузовые суда, грузовые автомобили, автобусы и локомотивы. Более высокое сжатие означает, что детали дизельного двигателя должны выдерживать гораздо большую напряжения и деформации, чем в бензиновом двигателе. Вот почему дизелям нужно быть мощнее и тяжелее и зачем, на долго время они использовались только для питания больших транспортных средств и машин. Пока это может показаться недостатком, значит дизельные двигатели обычно более надежные и служат намного дольше, чем бензиновые двигатели.

Фото: Дизельные двигатели используются не только в транспортных средствах: эти огромные стационарные дизельные двигатели вырабатывают электроэнергию на электростанции на Остров Сан-Клементе. Фото Уоррена Гретца предоставлено США. Министерство энергетики/Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE/NREL).

Загрязнение является одним из самых больших недостатков дизельных двигателей: они производят смесь загрязняющих веществ, включая оксиды азота, окись углерода, углеводороды и частицы сажи, которые загрязняют и опасны для здоровья. Теоретически дизели более эффективны, поэтому они должны использовать меньше топлива, производить меньше выбросов углекислого газа (CO2) и меньше способствуют глобальному потеплению. На практике ведутся споры о том, так ли это на самом деле. Некоторые лабораторные эксперименты показали средние выбросы дизельных двигателей. лишь немного ниже, чем у бензиновых двигателей, хотя производители настаивают на том, что если аналогичные дизельные и бензиновые автомобили по сравнению, дизели действительно выходят лучше. Другие недавние исследования показывают, что даже новые дизельные автомобили сильно загрязняют окружающую среду. Европейское агентство по окружающей среде, например, отмечает, что даже типичный «чистый» дизельный автомобиль который соответствует нормам выбросов ЕВРО 6, производит примерно в 10 раз больше азота оксидное загрязнение, как у сопоставимого бензинового автомобиля. [4] А выбросы CO2? По данным Британского общества автопроизводителей и Трейдеры: «Автомобили с дизельным двигателем внесли огромный вклад в сокращение выбросов CO2. С 2002 года покупатели, выбирающие дизельное топливо, предотвратили попадание в атмосферу почти 3 миллионов тонн CO2». Дизельные двигатели, как правило, изначально стоят дороже, чем бензиновые двигатели, хотя их более низкие эксплуатационные расходы и более длительный срок службы обычно компенсирует это. Несмотря на это, покупатели автомобилей больше не кажутся убежденными: с тех пор продажи значительно упали. скандал с выбросами Volkswagen в 2015 году, когда немецкий автопроизводитель исказил данные о выбросах своих дизельных автомобилей, чтобы они казались меньшими. загрязняющий.

Нет никаких сомнений в том, что дизельные двигатели будут по-прежнему использоваться в тяжелых транспортных средствах — грузовиках, автобусы, корабли и железнодорожные локомотивы — все они зависят от них, но их будущее в автомобилях и более легких транспортных средствах становится все более неопределенным. Стремление к электромобилям послужило мощным стимулом к тому, чтобы бензиновые двигатели стали легче, экономичнее и меньше загрязняли окружающую среду, и эти улучшенные газовые двигатели подрывают некоторые предполагаемые преимущества использования дизелей в автомобилях. В условиях растущей конкуренции между доступными электромобилями и улучшенными бензиновые автомобили, дизели могут оказаться вообще вытесненными. Опять же сами дизеля постоянно развиваются; в 2011 году Министерство энергетики США предсказало, что будущие двигатели могут повысить эффективность с сегодняшних 40 процентов до 60 процентов и более. Если это произойдет, дизель может остаться соперник в небольших транспортных средствах на многие годы вперед, особенно если их выбросы сажи можно правильно решить.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Неудивительно, что это был немецкий инженер Рудольф Дизель (1858–1913). Вот, вкратце, история:

1861: французский инженер Альфонс Бо де Роша (1815–1893) излагает основную теорию четырехтактного двигателя и подает патент на эту идею 16 февраля 1862 года, но ему это не удается. собрать рабочую машину.
1876: Немецкий инженер Николаус Отто (1832–1891) создает первый успешный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
1878: шотландец Дугалд Клерк (1854–1932) разрабатывает двухтактный двигатель.
1880: 22 года, Рудольф Дизель переходит на работу к инженеру-холодильнику Карлу фон Линде (1842–1934), где он узнает о термодинамике (наука того, как движется тепло) и как работают двигатели.
1890: Дизель придумал, как улучшить двигатель внутреннего сгорания двигатель, использующий более высокое давление и температуру, для которого не требуется свеча зажигания.
1892: Дизель начинает патентовать свои идеи, чтобы другие не могли ими воспользоваться.
Изображение: Оригинальный двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, как он нарисовал его в своем патенте 1895 года. Цилиндр (1) находится вверху. 2) «Плунжер» (как называл его Дизель) прикреплен кривошипом и шатуном (3) к маховику (4). Шестерня, приводимая в движение маховиком (5), соединена с центробежным регулятором (6), который поддерживает постоянную скорость вращения двигателя (отключая подачу топлива, если двигатель работает слишком быстро, затем снова включая его, когда двигатель снова замедляется). Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (цвета и нумерация добавлены нами для упрощения объяснения). Вы можете прочитать больше в Патент США № 542 846: Способ и устройство для преобразования тепла в работу Рудольфа Дизеля.
1893: Дизель строит огромный стационарный двигатель, который работает в течение одной минуты самостоятельно. власти, 17 февраля 1894 года.
1895: Патент на дизельный двигатель выдан в США 16 июля 1895 года.
1898: С помощью Дизеля в завод Адольфа Буша в Сент-Луисе, штат Миссури, США. (1839–1913), пивовар пива Budweiser.
1899: На заводе Diesel в Аугсбурге начинается производство дизельных двигателей. Дизель начинает лицензировать свои идеи другим фирмам и вскоре становится очень богатый.
1903: Petit Pierre, одно из первых дизельных судов, начинает работу на канале Марна-Рейн во Франции.
1912: MS Selandia, первое океанское дизельное судно, совершает свой первый рейс.
1913: Дизель умирает при загадочных обстоятельствах, по-видимому, выпав за борт корабля «Дрезден» во время путешествия из Лондона, Англия, в Германию. Ходят слухи, что он был убит или покончил жизнь самоубийством, но ничего не известно. доказано.
1931: Клесси Камминс, основатель Cummins Engine Co., строит один из первых успешных автомобилей с дизельным двигателем и демонстрирует его эффективность, проехав на нем из Индианаполиса в Нью-Йорк всего за 1,39 доллара.топлива.
1931: Компания Caterpillar произвела революцию в сельском хозяйстве, представив Diesel Sixty, свой первый гусеничный трактор с дизельным двигателем, созданный на базе популярной модели Caterpillar Sixty.
1936: Mercedes представляет 260D, один из первых серийных легковых автомобилей с дизельным двигателем. остается в производстве до 1940 года. В течение следующих четырех десятилетий Mercedes продает почти два миллиона автомобилей с дизельным двигателем.
1939: General Motors представляет свой EMD FT, мощный дизель-электрический локомотив, и отправляет первый из них (номер 103) в годичное путешествие, чтобы продемонстрировать его ценность. Несомненно доказывая превосходство дизеля, это звучит похоронным звоном для паровозов.
1970-е годы: глобальный топливный кризис возродил интерес к использованию в автомобилях небольших эффективных дизельных двигателей.
1987: Всемирно известный корабль Queen Elizabeth 2 (QE2) был переоборудован девятью дизель-электрическими двигателями (каждый размером с двухэтажный автобус), что делало его самым мощным торговым судном с дизельным двигателем в то время.
2000: Peugeot представляет первые в мире сажевые фильтры (PF) для дизельных двигателей модели 607, заявляя о снижении выбросов сажи на 99 процентов.
2015: Volkswagen втянут в огромный глобальный скандал из-за систематического мошенничества с тестами на выбросы дизельных двигателей. Продажи дизельных автомобилей резко упали впервые за много лет.
2017: Volvo становится первым крупным автопроизводителем, отказавшимся от бензиновых и дизельных двигателей. с 2019 года все новые автомобили будут гибридными или полностью электрическими.

Узнайте больше

На этом сайте

Биотопливо
Карбюраторы
Электрические и гибридные автомобили
Двигатели (общий обзор тепловых двигателей)
Бензиновые автомобильные двигатели
История автомобилей

На других сайтах

Форум дизельных технологий: отраслевая организация, продвигающая более чистые и эффективные дизельные двигатели.

Книги

Для читателей старшего возраста

Справочник по дизельным двигателям Клауса Молленхауэра, Гельмута Чоке (ред.). Springer, 2010. Обширный сборник научных статей, посвященных истории и эксплуатации всех видов дизельных двигателей.
Два основных двигателя глобализации: история и влияние дизельных двигателей и газовых турбин, Вацлав Смил. MIT Press, 2010. Увлекательный социальный анализ влияния дизельного двигателя на нашу жизнь.
Биодизель: рост экономики новой энергии, Грег Пал. Chelsea Green, 2008. Всемирный обзор биодизеля, включая его историю, будущее и воздействие на окружающую среду.
Дизельный двигатель Дэниела Дж. Холта (ред.). Общество автомобильных инженеров, 2004 г. Сборник технических документов, освещающих последние тенденции и разработки в области проектирования двигателей.
Справочник по дизельным двигателям Бернарда Чаллена и Родики Баранеску. Butterworth-Heinemann, 1999. Подробное, хорошо иллюстрированное руководство по всем видам дизельных двигателей и их применению, охватывающее как дорожные, так и морские транспортные средства.
Дизель: Человек и двигатель Мортона Гроссера. Дэвид и Чарльз, 1978 г. Если вы ищете простую биографию Дизеля, эта очень читаемая старая книга стоит поискать; довольно легко найти б/у. Первая часть представляет собой хронологический отчет о том, как Дизель разработал свой двигатель, в основном благодаря одержимости стремлением превзойти эффективность бензина и пара. Последние несколько глав (о состоянии мирового производства дизельного топлива) крайне устарели и не стоят того, чтобы их читать, но первые три четверти книги остаются совершенно актуальными.

Для младших читателей

Car Science by Richard Hammond. DK, 2007. Это лучше всего подходит для детей в возрасте 9–12 лет, но будет интересно и читателям постарше. (Я работал одним из консультантов и авторов этой книги и очень рекомендую ее.)

Статьи

Великобритания может запретить продажу бензиновых и дизельных автомобилей через 12 лет, сообщает Shapps by Jasper Jolly. The Guardian, 12 февраля 2020 г. Британское правительство предполагает, что оно может полностью запретить двигатели внутреннего сгорания чуть более чем через десять лет.
Тесты на выбросы «невозможно обмануть» показывают, что почти все новые дизели все еще грязные Дэмиан Кэррингтон, The Guardian, 6 июня 2018 г. Новое исследование предполагает, что дизельные двигатели в подавляющем большинстве виноваты в загрязнении воздуха в городах.
Насколько токсичен ваш выхлоп автомобиля? Том де Кастелла, BBC News, 17 октября 2017 г. Почему современные дизели грязнее, чем вы думаете, и почему европейские системы контроля выбросов, основанные на нереалистичных лабораторных тестах, не смогли сделать их такими чистыми, как мы ожидаем.
По мере того, как скандал с выбросами расширяется, будущее дизельных двигателей в Европе выглядит шатким, Джек Юинг. Нью-Йорк Таймс. 25 июля 2017. Дизельные двигатели могут стать самыми большими жертвами скандала с Volkswagen.
Дизельный двигатель на 120 Вацлава Смила. IEEE Спектр. 23 января 2017 г. Почему дизельные двигатели никуда не денутся.
Как двигатель Рудольфа Дизеля изменил мир, Тим Харфорд, BBC News, 19 декабря 2016 г. Краткий отчет о жизни Дизеля (и неоднозначной смерти).
Грязная правда о «Чистом дизеле» Тараса Греско. Нью-Йорк Таймс. Почему наша любовь к дизелям так ужасно испортилась?
Затемнение будущего дизельного топлива в автомобилях, Конрад де Энлль. Нью-Йорк Таймс. 8 декабря 2015 г. Есть ли будущее у дизеля в легковых автомобилях?
Дизельные автомобили: не пора ли перейти на более чистое топливо? Ричард Андерсон, BBC News, 16 июля 2015 г. С точки зрения загрязнения и выбросов дизельные двигатели кажутся вредными для окружающей среды.
Argonne Labs моделирует дизельный двигатель Филипа Э. Росса. IEEE Спектр. 2 октября 2014 г. Почему для моделирования того, что происходит внутри двигателя, нужен один из самых мощных в мире суперкомпьютеров?
Являются ли газовые двигатели более эффективными, чем дизельные? Рекс Рой, Popular Mechanics, 22 ноября 2010 г.

Технические ссылки

Рациональный тепловой двигатель Дизеля: лекция Рудольфа Дизеля. Издательство Progressive Age Publishing, 1897. Эта захватывающая стенограмма — отличное место для более глубокого технического понимания научных и инженерных мотивов Дизеля. Он точно описывает, чего он пытался достичь и как он это делал, кратко документирует историю своих экспериментов на сегодняшний день и включает некоторые сторонние тесты, подтверждающие эффективность его двигателя.

Патенты

Патент США № 542,846: Метод и устройство для преобразования тепла в работу Рудольфа Дизеля, 16 июля 1895 г. Оригинальный дизельный двигатель, описанный самим изобретателем в одном из первых патентов.
Патент США № 542846: Двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, 9 августа 1898 г. Усовершенствованная версия двигателя Дизеля, описанная в чуть более позднем патенте.

Каталожные номера

↑ Вы увидите множество вариантов этой цифры. В современной дизельной технологии: дизельные двигатели (Cengage, 2009 г.)., стр. 48), Шон Беннет цитирует 14–24 с типичным значением 16/17.
↑ Это явно спорный вопрос, в зависимости от того, какие двигатели ты сравниваешь. В статье Википедии есть общее обсуждение В КПД двигателя.
↑ Арахисовое масло упоминается во многих источниках, в том числе «Как двигатель Рудольфа Дизеля изменил мир» Тима Харфорда, BBC News, 19 декабря 2016 г. Краткое изложение собственных мыслей Дизеля о децентрализации см. см. Рациональный тепловой двигатель Дизеля: лекция, Progressive Publishing, 189.7, с.18.
↑ [PDF] Качество воздуха в Отчет Европа — 2016 г., Европейское агентство по окружающей среде, Отчет ЕАОС № 28/2016, стр. 45.