Скорость сгорания

Как известно, в бензиновом двигателе рабочая смесь воспламеняется свечой зажигания. Пламя распространяется от искры и сжигает всю смесь, тогда как в дизельном двигателе воспламенение происходит почти в тот момент, когда дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания, поэтому сгорание завершается за более короткое время.

Если наблюдать за движением поршня, можно увидеть, что в бензиновом двигателе поршень успевает пройти значительное расстояние вниз до завершения сгорания смеси, тогда как в дизельном двигателе до полного сгорания топлива поршень смещается совсем немного. В результате факел сгорания в дизельном двигателе дольше воздействует на поршень при его ходе вниз, превращаясь в большее количество полезной работы и более высокий крутящий момент. В бензиновом двигателе, если сгорание продолжается после того, как поршень ушел от верхней мертвой точки, эта часть пламени может толкать поршень лишь на коротком участке. Если же сгорание происходит ближе к верхней мертвой точке, поршень можно толкать на более длинном участке. Поэтому, если бы бензиновый двигатель обладал такой же почти мгновенной характеристикой сгорания, как дизельный, он также мог бы максимально увеличить крутящий момент.

Соотношение диаметра цилиндра и хода поршня

Фактически дизельные двигатели чаще тяготеют к меньшему диаметру цилиндра и большему ходу поршня, тогда как бензиновые двигатели - к большему диаметру цилиндра и меньшему ходу поршня. Поскольку крутящий момент равен силе x расстоянию, в дизельных применениях есть не только большая сила, но и большее плечо (более длинный кривошип коленчатого вала), которое усиливает эту силу. В конечном итоге все это преобразуется в более высокий крутящий момент.

Например, возьмем два одноцилиндровых двигателя объемом 0.6L. У дизельного двигателя диаметр цилиндра составляет 80mm, а ход поршня 120mm; у бензинового двигателя диаметр цилиндра 100mm, а ход поршня 80mm. Оба имеют рабочий объем 0.6L, но у дизельного двигателя ход поршня значительно больше.

Стоит отметить, что из-за гораздо более высокой скорости сгорания момент сгорания в дизельном двигателе не приходится на идеальный угол поворота коленчатого вала, поэтому больший ход поршня заметно помогает создавать больший крутящий момент. Еще важнее то, что дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия, и именно в сочетании с почти мгновенным сгоранием и турбонаддувом это приводит к высокому крутящему моменту.Более длинный ход поршня также ограничивает частоту вращения дизельного двигателя, поскольку при том же rpm поршень должен двигаться быстрее.

Дизельные двигатели лучше подходят для турбонаддува

Компоненты дизельного двигателя имеют более высокую прочность. Чугунные блоки цилиндров, поршни, шатуны и коленчатые валы отличаются высокой прочностью. Это делает двигатель тяжелее, но позволяет ему выдерживать больший крутящий момент.

Еще одна особенность дизельных двигателей - работа на бедной смеси. Соотношение воздух-топливо у дизельного двигателя может достигать 18:1~70:1. При бедном сгорании для расширения и выполнения эффективной работы доступно больше воздуха, поэтому эффективность двигателя выше. Для достижения такого эффекта требуется турбокомпрессор, который подает как можно больше воздуха для эффективного сгорания.

Одновременно насосные потери у дизельных двигателей ниже, чем у бензиновых, поскольку им не нужна дроссельная заслонка, или, точнее, она почти всегда полностью открыта. Напротив, диапазон соотношения воздух-топливо у бензиновых двигателей намного уже, а уровень наддува не так велик, потому что серийные бензиновые двигатели не рассчитаны, как дизельные, на очень высокое давление наддува. В целом более высокое давление наддува и большее количество топлива означают большую мощность и, следовательно, больший крутящий момент.

У дизельного топлива выше энергетическая плотность

При одинаковом объеме топлива, будь то 1L дизельного топлива или 1L бензина, дизель содержит примерно на 10-15% больше энергии, чем бензин. Поэтому при впрыске одинакового количества топлива дизель вырабатывает больше энергии, а значит, и больший крутящий момент.

• Папярэдняя: Как устранить неисправность ди···
• далей:На что следует обратить вниман···