Prinsip operasi diesel: fitur, kelebihan dan kekurangan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Mobil diesel di jalan kami bukanlah hal yang aneh. Di negara-negara Eropa Barat, mereka adalah mayoritas. Mesin diesel memiliki beberapa keunggulan dibandingkan mesin bensin. Tetapi pada saat yang sama, ada beberapa kelemahan. Apa motor ini, apa perangkat diesel dan prinsip operasinya? Pertimbangkan dalam artikel kami hari ini.

Perangkat bersama

Mesin ini memiliki struktur yang sama dengan mesin bensin. Jadi, ini dia:

• Blok silinder.
• Kepala.
• Mekanisme engkol.

Perbedaan utama antara solar dan bensin adalah sistem bahan bakarnya. Jika yang terakhir pasokan bahan bakar dilakukan berkat pompa mekanis atau submersible, maka pompa bahan bakar tekanan tinggi digunakan di mesin diesel. Ada juga injektor, tapi tidak ada busi.

Juga harus dikatakan bahwa beban pada elemen kerja mesin diesel lebih tinggi. Oleh karena itu, semua komponennya diperkuat.

Harap diperhatikan bahwa mesin diesel modern mungkindilengkapi dengan glow plug. Beberapa membingungkan mereka dengan busi, tetapi mereka adalah hal yang sama sekali berbeda. Pada kendaraan diesel, mereka digunakan untuk memanaskan udara dingin di dalam silinder. Jadi, lebih mudah untuk menyalakan mesin pembakaran internal di musim dingin.

Sistem injeksi itu sendiri pada mesin diesel modern bersifat langsung. Pada mesin yang lebih tua, pengapian terjadi di ruang awal khusus. Yang terakhir adalah rongga kecil di atas ruang bakar utama dengan beberapa lubang untuk masuknya oksigen.

Fitur

Di antara fitur unit daya ini, perlu diperhatikan tingkat kompresinya. Mereka dua kali lebih tinggi dari mesin bensin. Mengingat hal ini, mesin diesel memiliki desain piston khusus. Bagian bawahnya ditentukan oleh jenis ruang bakar. Mahkota piston itu sendiri lebih tinggi relatif terhadap bidang atas blok silinder di TMA.

Satu hal lagi adalah cara pengapiannya. Seperti yang kami katakan sebelumnya, tidak ada lilin biasa di sini. Tapi bagaimana bahan bakar bisa menyala? Campuran kerja dinyalakan oleh suhu tinggi di dalam ruang, yang dicapai setelah udara dikompresi oleh piston.

Prinsip pengoperasian pompa injeksi diesel

Pompa bertekanan tinggi menerima bahan bakar, yang dipompa oleh pompa priming bertekanan rendah dari tangki. Dalam urutan tertentu, pompa injeksi memompa sebagian bahan bakar ke saluran injektor untuk setiap silinder. Nozel ini hanya bisa terbuka saat terkena tekanan tinggi di saluran. Saat jatuh, nozel menutup.

Bagaimana cara kerja mesin diesel itu sendiri?

Pertimbangkan prinsip dieselmesin. Esensi kerjanya terletak pada penyalaan kompresi bahan bakar di dalam ruang bila dicampur dengan udara panas.

Campuran itu sendiri disediakan secara terpisah. Jadi, udara pertama dipaksa masuk ke dalam silinder. Selanjutnya piston mulai bergerak ke atas dan pada posisi TDC, bahan bakar diinjeksikan melalui nozzle. Dalam proses kompresi, udara dipanaskan hingga suhu tinggi (sekitar 800 derajat Celcius). Dan bahan bakar disuplai di bawah tekanan 30 MPa.

Selanjutnya, campuran menyala secara spontan. Hal ini menyebabkan piston bergerak ke bawah. Jadi, langkah kerja dibuat - energi ditransfer ke poros engkol, serta roda gila. Setelah langkah kerja, produk pembakaran keluar melalui jendela outlet dengan bantuan pembersihan. Gas-gas tersebut kemudian masuk ke atmosfer melalui knalpot. Tetapi pada mesin modern, gas dapat disirkulasikan kembali. Kami akan mempertimbangkan prinsip pengoperasian EGR pada mesin diesel nanti.

Dengan demikian, siklus kerja mencakup empat siklus. Ini adalah asupan, kompresi, langkah dan buang. Ini persis prinsip pengoperasian mesin diesel empat langkah. Saya harus mengatakan bahwa konsumsi bahan bakar tergantung pada kebenaran tindakannya. Jadi, dalam keadaan normal, campuran lean digunakan, yang secara signifikan dapat menghemat konsumsi.

Varietas pompa

Ada dua jenis pompa injeksi:

• Sebaris.
• Distribusi.

Tipe pertama mencakup bagian terpisah. Ada banyak dari mereka sebagaisilinder pada mesin. Setiap bagian memiliki selongsong dengan pendorong masuk. Yang terakhir beroperasi karena camshaft, yang berputar dari poros engkol mesin. Bagian disusun berjajar. Tetapi sekarang pompa injeksi jenis ini tidak digunakan oleh pabrikan, karena sistem bahan bakar seperti itu tidak memenuhi persyaratan kebisingan dan ramah lingkungan.

Sekarang tentang distributif. Pompa semacam itu menghasilkan lebih banyak tekanan dan memenuhi semua persyaratan modern. Tekanan yang diperlukan dipertahankan tergantung pada mode operasi mesin pembakaran internal saat ini. Dalam desain pompa seperti itu ada satu plunger-distributor. Ini melakukan gerakan translasi untuk memasok bahan bakar dan gerakan rotasi untuk mendistribusikannya ke injektor masing-masing silinder.

Di antara kelebihan pompa semacam itu, ada baiknya menyoroti dimensi keseluruhan yang kecil, tingkat kebisingan yang rendah, serta pengoperasian yang stabil pada kecepatan engine tinggi. Pada saat yang sama, mesin diesel seperti itu pilih-pilih tentang kualitas bahan bakar. Semua bagian dalam pompa dilumasi dengan bahan bakar, dan celahnya sangat kecil. Kontaminasi sekecil apa pun memicu pengoperasian mesin yang tidak stabil dan dapat menyebabkan perbaikan peralatan bahan bakar.

Tentang sistem Common Rail

Lebih dari satu dekade lalu, pembuat mobil mulai memproduksi mobil dengan sistem Common Rail. Apa itu? Ini adalah injeksi langsung bertekanan tinggi. Sistem ini memberikan peningkatan torsi dan tenaga, serta efisiensi bahan bakar yang baik.

Mari kita perhatikan prinsip sisteminjeksi diesel common rail. Prinsipnya didasarkan pada pasokan bahan bakar ke nozel dari tanjakan. Tekanan di dalamnya dipertahankan terlepas dari kecepatan poros engkol. Injeksi bahan bakar dilakukan oleh injektor atas perintah pengontrol EDC. Solenoida magnetik khusus dibangun di dalamnya. Kontroler beroperasi karena sinyal kontrol dari unit kontrol elektronik.

Di antara fitur sistem injeksi, perlu diperhatikan unit baterai. Ini termasuk:

• Injector.
• Jalur distribusi.
• Saluran bahan bakar.

Jadi, unit kontrol mengirimkan sinyal ke solenoida sesuai dengan algoritma yang diberikan. Dan kemudian nozzle menyuntikkan bahan bakar ke dalam ruang. Skema seperti itu memungkinkan untuk mencapai akurasi tinggi dalam mengendalikan proses pembakaran. Adapun tekanannya, bisa mencapai hingga 2,5 atmosfer, yang sangat serius. Jadi, bahan bakar terbakar dengan efisiensi maksimum. Ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan torsi mesin. Dan berkat dosis yang tepat, konsumsi bahan bakar berkurang dan toksisitas gas berkurang.

Sistem resirkulasi

Sistem ini digunakan pada semua kendaraan diesel yang memenuhi persyaratan Euro 4. Ini juga disebut EGR. Jadi, sistem ini menghilangkan sejumlah gas buang dari manifold di depan turbin dan menyalurkannya ke saluran di depan intake manifold.

Sistemnya adalah katup khusus dan beberapa nozel untuk mengalirkan gas. Yang pertama melakukan bypass buang dan digerakkan secara elektrik. Pada beberapa mesin, katup EGR memilikiaktuator pneumatik.

Pertimbangkan prinsip pengoperasian katup USR pada mesin diesel. Ini didasarkan pada vakum, yang diproduksi oleh pompa vakum khusus. Tingkat vakum diatur oleh katup solenoida khusus.

Prinsip kerja sistem resirkulasi diesel sederhana. Jadi, unit kontrol elektronik menerima data dari sensor dan mengevaluasi situasi tentang pengoperasian mesin pembakaran internal di semua mode. Selanjutnya, katup dibuka atau ditutup untuk memasok gas buang ke manifold. Hal ini menyebabkan penurunan konsentrasi oksigen dan penurunan laju pembakaran campuran di dalam ruangan. Akibatnya, suhu pembakaran menurun dan pembentukan oksida berbahaya berkurang. Jadi, sistem memungkinkan untuk mengurangi toksisitas gas bahkan ketika mesin pembakaran internal berjalan pada campuran yang kurus.

Pro dari diesel

Mari kita simak kelebihan dari engine ini. Keuntungan pertama dan terpenting adalah ekonomi. Karena mesin diesel memiliki prinsip pengoperasian yang sedikit berbeda (beroperasi pada campuran ramping), mesin pembakaran internal dapat mengkonsumsi bahan bakar satu setengah kali lebih sedikit daripada bensin, dengan volume yang sama.

Pada saat yang sama, motor menghasilkan torsi yang baik, yang penting selama akselerasi. Kelebihan lainnya adalah rak torsi cukup lebar. Traksi tersedia secara harfiah dari idle. Yang bensin kadang harus berputar sampai lima ribu.

Kekurangan solar

Karena prinsip pengoperasian mesin diesel didasarkan pada penyalaan sendiri dari campuran, mesin seperti itu sulit dihidupkan dalam cuaca dingin. Ya,Untuk ini mereka datang dengan busi pijar khusus. Tapi sekali lagi, tidak semua mesin memilikinya, dan terkadang ada masalah dengannya.

Salah satu kelemahan terbesar adalah biaya pemeliharaan. Bagian yang paling mahal adalah peralatan bahan bakar. Jika menjadi tidak dapat digunakan, ada baiknya mempersiapkan investasi serius. Sangat sulit untuk memperbaiki injektor atau pompa bahan bakar sendiri. Ini membutuhkan keterampilan dan peralatan khusus.

Di antara kelemahan lainnya, perlu diperhatikan peningkatan kebisingan. Tidak peduli seberapa canggih teknologi mesin diesel, itu akan tetap bekerja lebih keras daripada bensin. Ini adalah salah satu alasan utama mengapa produsen mobil tidak beralih ke mesin diesel begitu lama.

Kelemahan lainnya adalah tingginya kebutuhan bahan bakar dan bahan habis pakai. Jika kita berbicara tentang mesin diesel modern, di mana pompa bahan bakar tekanan tinggi dilumasi oleh bahan bakar itu sendiri, kualitasnya harus setara. Hal yang sama berlaku untuk minyak. Disarankan untuk mengisi hanya bahan sintetis, dan ganti setiap 10 ribu kilometer.

Menyimpulkan

Jadi, kami menemukan mesin diesel mana yang memiliki prinsip operasi dan apa saja fitur-fiturnya. Seperti yang Anda lihat, dengan kelebihannya, motor ini bukannya tanpa sejumlah kekurangan. Tapi apakah layak membeli mobil diesel daripada bensin? Seperti yang ditunjukkan oleh praktik, pembelian itu dibenarkan, mengingat banyak pengeluaran diimbangi oleh konsumsi bahan bakar yang sedikit.