Дизелов двигател

Благодарение на високата си ефективност, дизеловият двигател се използва широко в камиони. Въпреки това, повечето пътнически автомобили имат дизелови двигатели. В Европа дизелът постепенно замества бензиновите двигатели, например над 50% от новите автомобили там имат дизелов двигател.

Леките автомобили използват високоскоростни дизелови двигатели с висока еластичност, т.е. способността да се развие номинален въртящ момент в широк диапазон от скорости на коляновия вал.

Принципът на работа на дизеловия двигател се основава на спонтанното (компресионно) запалване на дизелово гориво, впръсквано в горивната камера и смесено със сгъстен въздух и загрято до висока температура. За разлика от бензиновия двигател, процесът на дизелов двигател не зависи от коефициента на излишък на въздух, а се определя от хетерогенността (хетерогенността) на гориво-въздушната смес.

Дизеловият двигател има редица отличителни черти:

има по-висока степен на сгъстяване и, като следствие, по-висока ефективност, по-голямо тегло и размери, нисък разход на гориво;
има ниска скорост на коляновия вал и, като резултат, по-ниска плътност на мощността, придружена от непълно изгаряне на гориво, образуване на сажди;
няма газ, следователно, развива висок въртящ момент при ниски обороти;
има сложна конструкция на горивото и, като следствие, висока чувствителност към качеството на горивото.
Основните направления за подобряване на дизеловите двигатели са да се намали разходът на гориво, емисиите на отработени газове, шумът, да се увеличи мощността на двигателя, да се улесни стартирането при студен двигател. За изпълнение на тези изисквания към съвременните дизелови двигатели се използват редица системи: Common Rail, всмукателни и изпускателни системи, рециркулация на отработените газове, турбокомпресор, подгряване.

Системата за впръскване на Common Rail включва натрупване на гориво в акумулатор с високо налягане и инжектирането му с електронно контролирани инжектори. Електрониката осигурява инжектиране на строго определени части на горивото, което води до големи спестявания, пълно изгаряне и увеличена мощност. Ако е необходимо, горивото може да се инжектира многократно по време на един цикъл.

Изпускателната система на съвременния дизелов двигател е насочена към намаляване на саждите, неизгорелите въглеводороди и азотните оксиди в отработените газове. За тази цел в системата е инсталиран филтър за твърди частици . Натрупаните във филтъра сажди се отстраняват чрез регенериране.

Системата за рециркулация на отработените газове е предназначена за намаляване на съдържанието на азотен оксид в отработените газове, за която част от газовете се връща към всмукателния колектор. За да се подобри ефективността на системата, изгорелите газове се охлаждат принудително в специален охладител, включен в охладителната система на двигателя .

Всмукателната система на дизеловия двигател може да бъде оборудвана с всмукателни клапани. Използването на амортисьори образува два смукателни канала, осигурява турбуленция на въздушния поток и подобрено смесване във всички режими. При стартиране на двигателя и работа при ниски обороти амортисьорите са затворени, с висока скорост на коляновия вал и висок въртящ момент – отворени. Затварянето на клапата води до намаляване на отработените газове от въглероден оксид и неизгорели въглеводороди.

Най-ефективната система за увеличаване на мощността на дизеловия двигател е турбокомпресорът . За да се създаде оптимално налягане на усилване при всички режими на работа на двигателя, системата използва турбокомпресор с променлива геометрия на турбината .

За да се улесни стартирането на дизелов двигател при студено време, се използва система за предварително подгряване, която е електронно контролирани свещи, монтирани в всмукателния колектор. Освен това, на автомобила може да бъде монтиран подгревател на дизелово гориво .