Что такое дизель


10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали — журнал За рулем

Называть дизельное топливо соляркой — ошибка. Почему? Объясняет эксперт «За рулем».

Как изобрели дизельное топливо?

Материалы по теме

Легенда о Рудольфе Дизеле гласит, что главное изобретение он сделал благодаря случайно попавшей ему в руки зажигалке для прикуривания сигар. В стеклянной трубке размещался фитиль, который раскалялся по мере того, как воздух в трубке сжимали с помощью поршня. Дальше изобретателю все было ясно: нужно как следует сжать воздух, после чего соединить его с топливом, которое при этом воспламенится.

Куда пропал изобретатель?

Одна из самых фантастических легенд намекает, что Рудольф Дизель инсценировал свою гибель, а сам под чужим именем обосновался в России, с которой имел давние деловые отношения.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Откуда взялось название?

Если бензиновые моторы условно называют так «в честь бензина», то дизельные двигатели увековечили имя своего изобретателя — Рудольфа Дизеля, немецкого инженера, родившегося в Париже. Соответствующие топлива также фактически носят его имя. Однако первоначально Дизель назвал изобретенную силовую установку «атмосферным газовым двигателем». Но определение не прижилось.

На чем он должен был работать?

Экземпляр работоспособного двигателя образца 1897 года представлял собой трехметровый железный цилиндр, в котором поршень двигал маховик. Развиваемая мощность достигала 20 л. с., а коэффициент полезного действия составлял почти 30%. Любопытно, что Дизель рассчитывал на КПД в 75%, однако и полученные цифры его более чем устроили, поскольку равных такому мотору не было. Говорят, этот мотор Дизеля проработал беспрерывно более полумесяца.

Материалы по теме

Очевидно, что специального топлива для первых дизелей никто не производил. Поначалу в них сжигали растительные масла — в частности, арахисовое, а также легкие нефтепродукты — и даже бензин! Но Рудольф Дизель хотел использовать для своих движков каменноугольную пыль. Политически и экономически мысль была отличной: у Дизеля был немецкий патент, а угля в Германии, в отличие от нефти, — полно. Однако с абразивной пылью ничего не получилось, и изобретатель переключился на нефтепродукты, вызвав недовольство бюргеров. Впрочем, он все время надеялся, что в качестве топлива будет выступать также продукция сельского хозяйства, и мечтал, что его моторы будут работать в любых странах вне зависимости от наличия в них природных полезных ископаемых.

Как он повлиял на людей?

К концу 19-го века лицензии на производство дизельных двигателей десятками продавались фабрикантам, судостроителям и производителям оборудования для электростанций и водяных насосов. Суммы контрактов исчислялись миллионами долларов. Собственно, теперь на любом производстве установка паровых двигателей считалась дурным тоном, поскольку моторы Дизеля были как минимум в четыре раза экономичнее. Их широко начали применять на транспорте. С кораблей поувольняли кочегаров. За кораблями последовали локомотивы. Позже появились «дизель-трамваи».

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Что было в СССР?

Первый отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн был построен в 1964 году. А в начале 1987-го были построены два дизель-троллейвоза БЕЛАЗ-75195 грузоподъемностью 110 тонн. Результаты испытаний были положительными, но затем СССР ушел в историю.

А на легковушку?

В середине 1900-х годов Дизель начал экспериментировать с постройкой компактного мотора для автомобиля. Но многочисленные испытания при жизни изобретателя приводили лишь к провалу: надежность поначалу была «никакой».

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Материалы по теме

Грузовики на дизелях появились в Германии с 1924 года. Первой дизельной легковушкой стал американский автомобиль Auburn с мотором Cummins — это было в 1935 году. Но до серии первыми добрались все-таки немцы, выпустившие в 1936 году двухлитровый Mercedes-Benz 260 D мощностью 45 л.с. Он стоил 6800 рейхсмарок, что почти на две тысячи превышало стоимость 55-сильной модификации Mercedes-Benz 230. Первые рекорды скорости — также за немцами: в 1939 году дизельный Hanomag с аэродинамическим кузовом развил на пятикилометровом отрезке со стартом с ходу скорость 155,94 км/ч.

Зачем Жигулям нужен дизель?

Материалы по теме

Чем дальше уходит советская эпоха, тем больше желающих поспорить о ней. Однако напомню: в годы появления первых Жигулей бензин АИ-93 по 10 копеек за литр казался безобразно дорогим. Отсутствие в продаже дизельных машинок воспринималось как вселенская несправедливость: о них мечтали практически все. Но вовсе не потому, что дизель экономичнее и так далее: на АЗС дизтопливо частникам вообще не отпускали. Однако народ прекрасно знал: все КАМАЗы ходят на дизтопливе и наверняка мечтают поделиться им с кем-нибудь. А еще были дизельные МАЗы, КрАЗы, Уралы-4320 и т. п. 

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Можно ли говорить «солярка»?

Напомним, что называть ДТ соляркой неграмотно, хотя в разговорной речи термин хорошо прижился. Но дело в том, что дизельное топливо содержит не только соляровые фракции — еще есть газойлевые и керосиновые. А названия «соляр» или «солярка» происходят от немецкого Solaröl — «солнечное масло»: так когда-то называли образующуюся при перегонке нефти более тяжелую фракцию желтоватого оттенка. Сегодня солярка — это отдельный вид топлива, применяющийся разве что в тихоходных тракторах: в современном автомобиле оно не используется.

У нас дорогое дизтопливо?

По итогам прошедшего года самое дорогое дизельное топливо в Европе (в пересчете на рубли) продавалось в следующих странах: Нидерланды — 111,6 ₽ /л; Швеция — 106,8 ₽ /л; Италия — 105,8 ₽ /л; Великобритания — 104,7 ₽ /л; Бельгия — 102,3 ₽ /л. А самое дешевое — вот здесь: Казахстан — 32 ₽ /л; Россия — 46,1 

Что такое дизель? Принцип работы, устройство и технические характеристики дизельного двигателя

Дизельные двигатели весьма распространены на легковых автомобилях. Многие модели имеют хотя бы один вариант в моторной гамме. И это без учета грузовиков, автобусов и строительной техники, где их применяют повсеместно. Далее рассмотрено, что такое дизель, конструкция, принцип работы, особенности.

Определение

Данный агрегат представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, функционирование которого основано на самовоспламенении распыленного топлива от нагрева либо сжатия.

Особенности конструкции

Бензиновый двигатель имеет те же конструктивные элементы, что и дизель. Схема функционирования в целом также аналогична. Отличие состоит в процессах формирования топливовоздушной смеси и ее сгорания. К тому же дизельные моторы отличаются более прочными деталями. Это обусловлено примерно вдвое более высокой степенью сжатия, чем у бензиновых двигателей (19-24 против 9-11).

Классификация

По конструкции камеры сгорания дизели подразделяют на варианты с раздельной камерой сгорания и с непосредственным впрыском.

В первом случае камера сгорания отделена от цилиндра и соединена с ним каналом. При сжатии поступающий в камеру вихревого типа воздух закручивается, что улучшает смесеобразование и самовоспламенение, которое начинается там и продолжается в основной камере. Дизельные двигатели данного типа ранее были распространены на легковых автомобилях в связи с тем, что они отличались пониженным уровнем шума и большим диапазоном оборотов от рассмотренных далее вариантов.

В дизельных двигателях с непосредственным впрыском камера сгорания находится в поршне, а топливо подается в надпоршневое пространство. Такая конструкция изначально использовалась на низкооборотных моторах большого объема. Они отличались высоким уровнем шума и вибраций и низким расходом топлива. Позднее, с появлением топливных насосов высокого давления с электронным управлением и оптимизацией процесса сгорания, конструкторы достигли стабильной работы при диапазоне до 4500 об./мин. К тому же возросла экономичность, снизилась шумность и уровень вибраций. Среди мер по уменьшению жесткости работы – многостадийный предвпрыск. Благодаря этому двигатели данного типа получили в последние два десятилетия обширное распространение.

По принципу функционирования дизели подразделяют на четырехтактные и двухтактные, как и бензиновые моторы. Их особенности рассмотрены далее.

Принцип функционирования

Чтобы понимать, что такое дизель и чем обусловлены его функциональные особенности, необходимо рассмотреть принцип работы. Приведенная выше классификация поршневых ДВС основана на количестве тактов, входящих в рабочий цикл, которые выделяют по величине угла поворота коленчатого вала.

Следовательно, рабочий цикл четырехтактных двигателей включает 4 фазы.

  • Впуск. Происходит при повороте коленвала от 0 до 180°. При этом воздух проходит в цилиндр через открытый на 345-355° впускной клапан. Одновременно с ним во время поворота коленвала на 10-15° открыт выпускной клапан, что называют перекрытием.
  • Сжатие. Поршень, двигаясь вверх при 180-360°, сжимает воздух в 16-25 раз (степень сжатия), а впускной клапан закрывается в начале такта (при 190-210°).
  • Рабочий ход, расширение. Происходит при 360-540°. В начале такта до достижения поршнем верхней мертвой точки топливо подается в горячий воздух и воспламеняется. Это особенность дизельных двигателей, отличающая их от бензиновых, где происходит опережение зажигания. Выделяющиеся при этом продукты горения толкают поршень вниз. При этом время сгорания топлива равно времени его подачи форсункой и длится не дольше продолжительности рабочего хода. То есть при рабочем процессе давление газов постоянно, вследствие чего дизели развивают больший крутящий момент. Также важной особенностью таких моторов является необходимость обеспечения избытка воздуха в цилиндре, так как пламя занимает небольшую часть камеры сгорания. То есть отличается пропорция топливовоздушной смеси.
  • Выпуск. При 540-720° поворота коленвала открытый выпускной клапан поршень, двигаясь вверх, вытесняет выхлопные газы.

Двухтактный цикл отличается укороченными фазами и единым процессом газообмена в цилиндре (продувкой), происходящей между концом рабочего хода и началом сжатия. При движении поршня вниз продукты горения удаляются через выпускные клапаны или окна (в стенке цилиндра). Позже открываются впускные окна для поступления свежего воздуха. Когда поршень поднимается, все окна закрываются, и начинается сжатие. Чуть ранее достижения ВМТ впрыскивается и воспламеняется топливо, начинается расширение.

Из-за сложности обеспечения продувки вихревой камеры двухтактные моторы бывают только с непосредственным впрыском.

Производительность таких двигателей выше в 1,6-1,7 раз, чем характеристики дизеля четырехтактного типа. Ее прирост обеспечивается вдвое более частым осуществлением рабочих ходов, но частично сокращается из-за их меньшей величины и продувки. Вследствие удвоенного количества рабочих ходов двухтактный цикл особо актуален в случае невозможности увеличения частоты вращения.

Основной проблемой таких двигателей является продувка из-за ее непродолжительности, что невозможно компенсировать без снижения эффективности за счет укорочения рабочего хода. К тому же невозможно разделить выхлоп и свежий воздух, из-за чего часть последнего удаляется с отработанными газами. Данную проблему можно решить путем обеспечения опережения выпускных окон. В таком случае газы начинают удаляться до продувки, и после закрытия выпуска цилиндр дополняется свежим воздухом.

К тому же при использовании одного цилиндра возникают сложности с синхронностью открытия/закрытия окон, поэтому существуют двигатели (ПДП), в которых каждый цилиндр имеет два поршня, движущихся в одной плоскости. Один из них контролирует впуск, другой – выпуск.

По механизму осуществления продувку подразделяют на щелевую (оконную) и клапанно-щелевую. В первом случае окна служат и впускными и выпускными отверстиями. Второй вариант предполагает их использование в качестве впускных отверстий, а для выпуска служит клапан в головке цилиндра.

Обычно двухтактные дизели применяют на тяжелых транспортных средствах вроде кораблей, тепловозов, танков.

Топливная система

Топливная аппаратура дизельных двигателей существенно сложнее, чем у бензиновых. Это объясняется высокими требованиями к точности подачи топлива по времени, количеству и давлению. Основные компоненты топливной системы – ТНВД, форсунки, фильтр.

Широко применяется система подачи топлива с компьютерным управлением (Common-Rail). Она впрыскивает его двумя порциями. Первая из них маленькая, служащая для повышения температуры в камере сгорания (предвпрыск), что позволяет снизить шум и вибрации. К тому же данная система повышает на малых оборотах крутящий момент на 25%, снижает расход топлива на 20% и содержание сажи в выхлопных газах.

Турбонаддув

На дизельных двигателях очень широко применяют турбины. Это объясняется более высоким (в 1,5-2) раза давлением выхлопных газов, которые раскручивают турбину, что позволяет избежать турбоямы, обеспечив наддув с более низких оборотов.

Холодный запуск

Можно найти множество отзывов о том, что при отрицательных температурах не заводится дизель. Сложность запуска таких моторов в холодных условиях обусловлена тем, что для этого требуется больше энергии. Для облегчения процесса их оснащают предпусковым подогревателем. Данное устройство представлено свечами накаливания, размещенными в камерах сгорания, которые при включении зажигания подогревают воздух в них и работают еще в течение 15-25 секунд после запуска для обеспечения стабильности работы непрогретого мотора. Благодаря этому дизели заводятся при температурах -30...-25 °С.

Особенности обслуживания

Для обеспечения долговечности при эксплуатации необходимо знать, что такое дизель и как его обслуживать. Относительно невысокая распространенность рассматриваемых двигателей в сравнении с бензиновыми объясняется в том числе более сложным обслуживанием.

Прежде всего это касается топливной системы высокой сложности. Из-за этого дизели крайне чувствительны к содержанию в топливе воды и механических частиц, а ее ремонт дороже, как и двигателя в целом в сравнении с бензиновым того же уровня.

В случае наличия турбины также высоки требования к качеству моторного масла. Ее ресурс обычно составляет 150 тыс. км, а стоимость высока.

В любом случае на дизельных двигателях менять масло следует чаще, чем на бензиновых (в 2 раза по европейским нормам).

Как было отмечено, у данных моторов встречаются проблемы холодного запуска, когда при низких температурах не заводится дизель. В некоторых случаях это вызвано использованием неподходящего топлива (в зависимости от сезона на таких двигателях применяют различные сорта, так как летнее топливо при низких температурах застывает).

Эксплуатационные качества

К тому же многим не по душе такие качества дизельных моторов, как меньшие мощность и диапазон рабочих оборотов, более высокий уровень шума и вибраций.

Бензиновый двигатель действительно обычно превосходит в производительности, в том числе и литровой мощности, аналогичный дизель. Мотор рассматриваемого типа при этом имеет более высокий и ровный график крутящего момента. Повышенная степень сжатия, обеспечивающая больший крутящий момент, вынуждает применять более прочные детали. Так как они тяжелее, снижается мощность. К тому же это сказывается на массе двигателя, а следовательно, и автомобиля.

Небольшой диапазон рабочих оборотов объясняется более длительным возгоранием топлива, вследствие чего на высоких оборотах оно не успевает догореть.

Повышенный уровень шума и вибраций вызывает резкое нарастание давления в цилиндре при воспламенении.

Основными достоинствами дизелей считают более высокую тяговитость, экономичность и экологичность.

Тяговитость, то есть высокий крутящий момент на малых оборотах, объясняется сгоранием топлива по мере впрыска. Это обеспечивает большую отзывчивость и облегчает эффективное использование мощности.

Экономичность обусловлена как низким расходом, так и тем, что топливо для дизеля дешевле. К тому же возможно использовать в качестве него низкосортные тяжелые масла благодаря отсутствию строгих требований к испаряемости. А чем топливо тяжелее, тем выше эффективность мотора. Наконец, дизели работают на бедных смесях в сравнении с бензиновыми моторами и при высокой степени сжатия. Последнее обеспечивает меньшие потери тепла с отработанными газами, то есть большую эффективность. Все данные меры снижают расход топлива. Дизель, благодаря этому, тратит его на 30-40% меньше.

Экологичность дизелей объясняется тем, что в их выхлопных газах ниже содержание окиси углерода. Это достигается применением сложных систем очистки, благодаря чему сейчас бензиновый двигатель соответствует тем же экологическим нормам, что и дизель. Мотор такого типа ранее значительно уступал бензиновому в данном отношении.

Применение

Как понятно из того, что такое дизель и каковы его характеристики, такие моторы наиболее подходят для тех случаев, когда необходима высокая тяга на низких оборотах. Поэтому ими оснащают почти все автобусы, грузовики и строительную технику. Что касается частных транспортных средств, среди них такие параметры наиболее важны для внедорожников. Благодаря высокой экономичности данными моторами оснащают и городские модели. К тому же они удобнее в управлении в таких условиях. Тест-драйвы дизелей свидетельствуют об этом.

Дизель — Большая советская энциклопедия

I

Ди́зель (Diesel)

Рудольф (18.3.1858, Париж, — 29.9.1913), немецкий инженер, известен как создатель двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия (см. Дизель). В 1878 окончил высшую Политехническую школу в Мюнхене. В патентах 1892 и 1893 Д. выдвинул идею создания двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу, близкому к идеальному Карно циклу, в котором наивысшая температура достигалась сжатием чистого воздуха до 25 Мн/м2 (250 кгс/см2). В 1897 в Аугсбурге Д. построил двигатель, основанный на принципе предварительного сжатия воздуха и самовоспламенения топлива, подаваемого в цилиндр в конце такта сжатия. Двигатель отличался сравнительно высоким кпд, но работал на дорогостоящем керосине, имел ряд конструктивных дефектов. После некоторых усовершенствований, внесённых в 1898—99, двигатель стал надёжно работать на дешёвом топливе — нефти и получил широкое распространение в промышленности и на транспорте (см. Автомобильный двигатель, Судовой двигатель, Тракторный двигатель, Дизельная электростанция). Д. утонул в Ла-Манше.

Соч.: Theorie und Konstruktion eines rationellen Wärmemotors zum Ersatz der Dampfmaschinen und der heute bekannten Verbrennungsmotoren, B., 1893; Die Entstehung des Dieselmotors, B., 1913.

Лит.: Радциг А. А., История теплотехники, М. — Л., 1936; Гумилевский Л. И., Рудольф Дизель. [Биографический очерк], М. — Л., 1938.

Р. Дизель.

II

Ди́зель

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с воспламенением от сжатия. Воспламенение в цилиндре Д. происходит при впрыске топлива в воздух, нагретый до высокой температуры в результате сжатия поршнем. Д. назван по имени немецкого инженера Р. Дизеля (См. Дизель), построившего в 1897 первый двигатель с воспламенением от сжатия. Д. работает на топливе, которое значительно дешевле бензина (см. Дизельное топливо). Существуют также газовые двигатели, работающие по циклу Д. (см. Газодизель).

Д. относятся к наиболее экономичным тепловым двигателям (См. Тепловой двигатель). Удельный расход топлива лучших Д. составляет около 190 г/(квт·ч) [140 г/(л. с.·ч)], а для большинства типов Д. не превышает 270 г/(квт·ч) [200 г/(л. с.·ч)] на номинальной мощности. Такие расходы топлива соответствуют кпд 31—44% (кпд карбюраторных ДВС обычно 25—30%). Частота вращения вала Д. обычно 100—3000 об/мин и лишь в отдельных случаях достигает 4000—4500 об/мин. Увеличение частоты вращения Д. ограничивается временем, необходимым для смесеобразования и сгорания топлива. В Д. не возникает детонации, поэтому диаметры цилиндров практически не ограничены и в судовых Д. достигают 1 м; мощность в одном агрегате превышает 30000 квт (40 000 л. с.). Удельная масса на единицу мощности у Д. от 3 до 80 кг/квт (от 2 до 60 кг/л. с.). Срок службы Д. — от 5 до 80 тыс. ч.

Д. различают по конструкции камер сгорания (См. Камера сгорания). В Д. с неразделённой камерой в процессе смесеобразования топливо равномерно распределяется по камере сгорания за счёт большого числа струй. В вихрекамерных Д. поток воздуха закручивается при вытеснении его в вихревую камеру в процессе сжатия, а топливо впрыскивается в быстро вращающийся вихрь. В предкамерных Д. смесеобразование осуществляется вследствие поступления воздуха и топлива из предкамеры в основную камеру, вызванного начавшимся сгоранием и повышением давления в предкамере. Для конструкции «камера в поршне» характерно плёночное смесеобразование, когда топливо подаётся на стенку камеры, а его пары захватываются вихрем воздуха и хорошо перемешиваются.

Конструкции Д. многообразны. Так, в СССР на маневровых тепловозах и судах применяют V-образные 12-цилиндровые Д. с водяным охлаждением и газотурбинным Наддувом. В качестве основных тепловозных двигателей используются вертикальные рядные 2-тактные Д. с прямоточной продувкой. Наибольших размеров достигают судовые тихоходные Д.: например, 2-тактны

Определение дизель общее значение и понятие. Что это такое дизель

Термин дизель происходит от Рудольфа Дизеля, немецкого инженера, родившегося в 1858 году и умершего в 1913 году, который остался в истории для разработки типа двигателя и топлива, носящего его имя. Следовательно, идея дизеля может относиться к упомянутому двигателю и топливу или к транспортному средству, в котором они используются.

Топливо или дизельное топливо, также известное как дизельное топливо или газойль, представляет собой продукт, полученный при перегонке и очистке сырой нефти . Это топливо используется в дизельных двигателях, созданных вышеупомянутым немецким инженером в 1893 году : это двигатели внутреннего сгорания, в которых из-за высокой температуры, регистрируемой сжатым воздухом в его цилиндре, топливо самовоспламеняется, когда оно впрыскивается в камера. Дизельное транспортное средство, с другой стороны, использует этот тип двигателя и работает с вышеупомянутым топливом.

Главной характеристикой дизельного двигателя является то, что высокая температура, обусловленная высокой степенью сжатия, позволяет самовоспламеняемому топливу. Таким образом, сжатие повышает температуру камеры сгорания: когда топливо (дизельное, дизельное или дизельное) впрыскивается и смешивается с горячим воздухом, происходит его самовоспламенение. Поэтому ему не нужна искра, как в бензиновых двигателях. Сгорание, в свою очередь, вызывает расширение газа в камере и смещает поршень наружу.

Благодаря своей конструкции дизельный двигатель достигает большой термодинамической эффективности, как правило, большей, чем у бензиновых двигателей. Дизель, с другой стороны, обычно дешевле бензина, что делает дизельный двигатель недорогим.

Дизель что это? Значение слова Дизель

Значение слова Дизель по Ефремовой:

Дизель — Двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком нефтяном топливе.

Значение слова Дизель по Ожегову:

Дизель — Поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе

Дизель в Энциклопедическом словаре:

Дизель — поршневой двигатель внутреннего сгорания с воспламенением отсжатия. Работает на дизельном топливе, экономичен. Применяется в основномна судах, тепловозах, грузовых автомобилях, тракторах, дизельныхэлектростанциях. Назван по имени Р. Дизеля.


(Diesel) Рудольф (1858-1913) — немецкий инженер. Создал (1897)двигатель внутреннего сгорания, названный его именем.

Значение слова Дизель по словарю Ушакова:

ДИЗЕЛЬ
дизеля, м. (тех.). Двигатель внутреннего сгорания, работающий на нефти. (По имени изобретателя, нем. инженера.)

Определение слова «Дизель» по БСЭ:

Дизель — Дизель (Diesel)
Рудольф (18.3.1858, Париж, — 29.9.1913), немецкий инженер, известен как создатель двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия (см. Дизель). В 1878 окончил высшую Политехническую школу в Мюнхене. В патентах 1892 и 1893 Д. выдвинул идею создания двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу, близкому к идеальному Карно циклу, в котором наивысшая температура достигалась сжатием чистого воздуха до 25 Мн/мІ (250 кгс/смІ). В 1897 в Аугсбурге Д. построил двигатель, основанный на принципе предварительного сжатия воздуха и самовоспламенения топлива, подаваемого в цилиндр в конце такта сжатия. Двигатель отличался сравнительно высоким кпд, но работал на дорогостоящем керосине, имел ряд конструктивных дефектов. После некоторых усовершенствований, внесённых в 1898-99, двигатель стал надёжно работать на дешёвом топливе — нефти и получил широкое распространение в промышленности и на транспорте (см. Автомобильный двигатель, Судовой двигатель, Тракторный двигатель, Дизельная электростанция). Д. утонул в Ла-Манше.
Соч.: Theorie und Konstruktion eines rationellen Wдrmemotors zum Ersatz der Dampfmaschinen und der heute bekannten Verbrennungsmotoren, B., 1893. Die Entstehung des Dieselmotors, B., 1913.
Лит.: Радциг А. А., История теплотехники, М. — Л., 1936. Гумилевский Л. И., Рудольф Дизель. [Биографический очерк], М. — Л., 1938.
Р. Дизель.


Дизель — Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с воспламенением от сжатия. Воспламенение в цилиндре Д. происходит при впрыске топлива в воздух, нагретый до высокой температуры в результате сжатия поршнем. Д. назван по имени немецкого инженера Р. Дизеля, построившего в 1897 первый двигатель с воспламенением от сжатия. Д. работает на топливе, которое значительно дешевле бензина (см. Дизельное топливо). Существуют также газовые двигатели, работающие по циклу Д. (см. Газодизель).
Д. относятся к наиболее экономичным тепловым двигателям. Удельный расход топлива лучших Д. составляет около 190 г/(квт·ч) [140 г/(л. с.·ч)], а для большинства типов Д. не превышает 270 г/(квт·ч) [200 г/(л. с.·ч)] на номинальной мощности.
Такие расходы топлива соответствуют кпд 31-44% (кпд карбюраторных ДВС обычно 25-30%). Частота вращения вала Д. обычно 100-3000 об/мин и лишь в отдельных случаях достигает 4000-4500 об/мин. Увеличение частоты вращения Д. ограничивается временем, необходимым для смесеобразования и сгорания топлива. В Д. не возникает детонации, поэтому диаметры цилиндров практически не ограничены и в судовых Д. достигают 1 м. мощность в одном агрегате превышает 30000 квт (40 000 л. с.). Удельная масса на единицу мощности у Д. от 3 до 80 кг/квт (от 2 до 60 кг/л. с.). Срок службы Д. — от 5 до 80 тыс.ч.
Д. различают по конструкции камер сгорания. В Д. с неразделённой камерой в процессе смесеобразования топливо равномерно распределяется по камере сгорания за счёт большого числа струй. В вихрекамерных Д. поток воздуха закручивается при вытеснении его в вихревую камеру в процессе сжатия, а топливо впрыскивается в быстро вращающийся вихрь. В предкамерных Д. смесеобразование осуществляется вследствие поступления воздуха и топлива из предкамеры в основную камеру, вызванного начавшимся сгоранием и повышением давления в предкамере. Для конструкции
«камера в поршне» характерно плёночное смесеобразование, когда топливо подаётся на стенку камеры, а его пары захватываются вихрем воздуха и хорошо перемешиваются.
Конструкции Д. многообразны. Так, в СССР на маневровых тепловозах и судах применяют V-образные 12-цилиндровые Д. с водяным охлаждением и газотурбинным Наддувом. В качестве основных тепловозных двигателей используются вертикальные рядные 2-тактные Д. с прямоточной продувкой. Наибольших размеров достигают судовые тихоходные Д.: например, 2-тактный рядный с клапанно-щелевой продувкой фирмы
«Бурмейстер ог Вайн» (Дания) имеет диаметр цилиндра 840 мм, ход поршня 1800 мм, массу 885 т, высоту 12,1 м. Судовые Д. часто делают крейцкопфного типа (см. Крейцкопфный двигатель). Д. иногда выполняют без коленчатых валов (см. Свободнопоршневой генератор газа). Реже применяют W-образные и Х-образные Д., т. е. вместо 2 блоков цилиндров, как у V-образного, эти Д. имеют 3 или 4 блока, а также Д. звёздообразные с расположением цилиндров лучами и даже многозвёздные (блоки звёзд) до 42 цилиндров и более.
Область применения Д. обширна. Наибольшие объёмы применения приходятся на тракторостроение, ежегодно возрастает применение Д. в автомобилестроении. В СССР около 50% локомотивов ж.-д. транспорта составляют тепловозы, т. е. локомотивы с Д., в США большинство локомотивов — тепловозы. В речном флоте теплоходы с Д. и дизельэлектроходы практически вытеснили пароходы. Д. оборудуют самоходную военную технику (танки и ракетные установки). Широко применяют Д. в качестве передвижных и стационарных энергетических установок в районах, удалённых от линий электропередач (см. Дизельная электростанция). Совершенствование Д. осуществляется путём повышения удельной мощности, частоты вращения, надёжности и долговечности, расширения ассортимента применяемых топлив (многотопливные двигатели).
Лит.: Дизели. Справочник, под ред. В. А. Ваншейдта, М. — Л., 1964. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей, 2 изд., М., 1970. Ricardo Н. R., The heigh-speed internal-combustion engine, L., 1955.
Д. Н. Вырубов, В. П. Алексеев.



Дизельный двигатель – принцип работы, плюсы и минусы

Давно уже прошли времена, когда в индустрии гражданских автомобилей дизельный двигатель считался во многом компромиссным «меньшим братом» бензиновых моторов.

Благодаря особенностям дизельного топлива, такой тип ДВС имеет ряд очевидных преимуществ.

Сильные стороны настолько явны, что даже отечественные конструкторы ломали голову по внедрению этой технологии.

Сейчас такие моторы имеют Газель Next, УАЗ Патриот. Более того, были попытки установки дизельного двигателя на Ниву. К сожалению, выпуск ограничился небольшими экспортными партиями.

Позитивные факторы позволили дизельному двигателю завоевать популярность в каждом из автомобильных сегментов. Речь идёт о четырехтактной конфигурации, поскольку двухтактный дизельный двигатель не получил широкого применения.

Конструкция

Принцип работы дизельного двигателя заключается в преобразовании возвратно-поступательных движений кривошипно-шатунного механизма в механическую работу.

Способ приготовления и воспламенения топливной смеси – это то, чем отличается дизельный двигатель от бензинового. В камерах сгорания бензиновых моторов, приготовленная заранее топливно-воздушная смесь воспламеняется с помощью подаваемой свечой зажигания искры.

Особенность дизельного двигателя заключается в том, что смесеобразование происходит непосредственно в камере сгорания. Рабочий такт осуществляется путем впрыскивания под огромным давлением дозированной порции топлива. В конце такта сжатия реакция нагретого воздуха с дизтопливом приводит к воспламенению рабочей смеси.

Двухтактный дизельный двигатель имеет более узкую сферу применения.
Использование одноцилиндрового и многоцилиндрового дизелей такого типа имеет ряд конструктивных недостатков:

  • неэффективную продувку цилиндров;
  • повышенный расход масла при активном использовании;
  • залегание поршневых колец в условиях высокотемпературной эксплуатации и прочие.

Двухтактный дизельный двигатель с противоположным размещением поршневой группы имеет высокую первоначальную стоимость и очень сложен в обслуживании. Установка такого агрегата целесообразна лишь на морских судах. В таких условиях, благодаря небольшим габаритам, малой массе и большей мощности при идентичных оборотах и рабочем объеме, двухтактный дизельный двигатель более предпочтителен.

Одноцилиндровый агрегат внутреннего сгорания широко применяется в домашнем хозяйстве в качестве электрогенератора, двигателя для мотоблоков и самоходных шасси.

Такой тип получения энергии налагает определённые условия на устройство дизельного двигателя. Он не нуждается в бензонасосе, свечах, катушке зажигания, высоковольтных проводах и прочих узлах, жизненно необходимых для нормальной работы бензинового ДВС.

В нагнетании и подачи дизтоплива участвуют: топливный насос высокого давления и форсунки. Для облегчения холодного пуска современные моторы используют свечи накала, которые предварительно подогревают воздух в камере сгорания. Во многих автомобилях в баке устанавливается вспомогательный насос. Задача топливного насоса низкого давления в том, чтобы прокачать топливо от бака к топливной аппаратуре.

Пути развития

Инновации дизельного двигателя заключаются в эволюции топливной аппаратуры. Усилия конструкторов направлены на то, чтобы добиться точного момента впрыска и максимального распыления топлива.

Создание топливного «тумана» и деление процесса впрыска на фазы позволило достигнуть большей экономичности и повышения мощности.

Наиболее архаичные экземпляры имели механический ТНВД и отдельную топливную магистраль к каждой форсунке. Устройство двигателя и ТА такого типа обладали большой надежностью и ремонтопригодностью.

Дальнейший путь развития заключался в усложнении ТНВД дизельного двигателя. В нем появились изменяемые моменты впрыска, множество датчиков и электронное управление процессами. При этом использовались все те же механические форсунки. В таком типе конструкции давление впрыскиваемого топлива было от 100 до 200 кг/см².

Следующим шагом было внедрение системы Common raіl. В дизельном двигателе появилась топливная рампа, где может поддерживаться давление до 2 тыс. кг/см². ТНВД таких моторов стали значительно проще.

Основная конструктивная сложность заключается в форсунках. Именно с их помощью регулируется момент, давление и количество ступеней впрыска. Форсунки системы аккумуляторного типа очень требовательны к качеству топлива. Завоздушивание такой системы приводит к быстрому выходу из строя ее основных элементов. Дизельный двигатель с Common rail работает тихо, потребляет меньше топлива и имеет большую мощность. За все это приходится платить меньшим ресурсом и более высокой стоимостью ремонта.

Еще более высокотехнологичной является система с применением насос-форсунок. В ТА такого типа форсунка соединяет в себе функции нагнетания давления и распыления топлива. Параметры дизельного двигателя с насос-форсунками на порядок выше аналоговых систем. Впрочем, как и стоимость обслуживания и требования к качеству топлива.

Важность комплектации турбинами

Большинство современных дизелей комплектуются турбинами.

Турбонаддув – это эффективный способ повысить мощностные характеристики автомобиля.

Благодаря повышенному давлению выхлопных газов, использование турбин в паре с дизельным ДВС заметно повышает приёмистость и уменьшает расход топлива.

Турбина – далеко не самый надёжный агрегат автомобиля. Больше 150 тыс. км они зачастую не ходят. Это, пожалуй, её единственный минус.

Благодаря электронному блоку управления двигателем (ЭБУ), дизельному двигателю доступен чип тюнинг.

Преимущества и недостатки

Существует ряд факторов, которые выгодно отличают дизельные двигатели:

  • экономичность. КПД в 40% (до 50% с применением турбонаддува) просто недосягаемый показатель для бензинового собрата;
  • мощность. Практически весь крутящий момент доступен на самых низких оборотах. Турбированный дизельный двигатель не имеет ярко выраженной турбоямы. Такая приёмистость позволяет получить настоящее удовольствие от вождения;
  • надежность. Пробег самых надежных дизельных двигателей доходит до 700 тыс. км. И все это без ощутимых негативных последствий. Благодаря своей безотказности, дизельные ДВС ставят на спецтехнику и грузовики;
  • экологичность. В борьбе за сохранность окружающей среды дизельный двигатель превосходит бензиновые моторы. Меньшее количество выбрасываемого СО и использование технологии рециркуляции выхлопных газов (EGR) приносят минимум вреда.

Недостатки:

  • стоимость. Комплектация, оснащённая дизельным двигателем, будет стоить на 10% больше, чем такая же модель с бензиновым агрегатом;
  • сложность и дороговизна обслуживания. Узлы ДВС выполнены из более прочных материалов. Сложность устройства двигателя и топливной аппаратуры требует качественных материалов, новейших технологий и большого профессионализма в их изготовлении;
  • плохая теплоотдача. Большой процент КПД значит то, что при сгорании топлива происходят меньшие потери энергии. Другими словами, выделяется меньше тепла. В зимнее время года эксплуатация дизельного двигателя на короткие расстояния будет негативно сказываться на его ресурсности.

Рассмотренные минусы и плюсы не всегда уравновешивают друг друга. Поэтому вопрос о том, какой из двигателей лучше, будет стоять всегда. Если вы собираетесь стать владельцем такого автомобиля, учтите все особенности его выбора. Именно ваши требования к силовой установке будут тем фактором, который решит что лучше: бензиновый или дизельный двигатель.

Стоит ли покупать

Новые дизельные автомобили – это тот вид приобретения, который будет приносить только радость. Заправляя автомобиль качественным топливом и делая ТО согласно нормативным предписаниям, вы 100% не пожалеете о покупке.

Но стоит учитывать тот факт, что дизельные авто на порядок дороже своих бензиновых аналогов. Вы сможете компенсировать эту разницу и в последующем экономить только тогда, когда будете преодолевать большой километраж. Переплачивать с целью проезжать в год до 10 тыс. км. попросту не целесообразно.

Ситуация с б/у автомобилями немного иная. Несмотря на то, что дизельные двигатели отличаются большим запасом прочности, со временем сложная топливная аппаратура требует к себе повышенного внимания. Цены на запчасти к дизельному двигателю возрастом свыше 10 лет действительно удручающие.

Стоимость ТНВД на бюджетный автомобиль Б класса возрастом 15 лет может повергнуть в шок некоторых автолюбителей. К выбору авто с пробегом свыше 150 тыс. нужно относиться очень серьезно. Перед покупкой лучше сделать комплексную диагностику в специализированном сервисе. Так как низкое качество отечественного дизтоплива очень пагубно сказывается на ресурсе дизельного двигателя.

В этом случаи решить, какому двигателю лучше отдать предпочтение, поможет репутация производителя. К примеру, модель Mercedes-Benz OM602 по праву считается одним из самых надёжных дизельных двигателей в мире. Покупка автомобиля с подобным силовым агрегатом станет выгодным вложением на долгие годы. Многие производители имеют подобные «удачные» модели силовых установок.

Мифы и заблуждения

Несмотря на распространенность автомобилей с дизельным двигателем, в народе до сих пор существуют предрассудки и непонимание. «Тарахтит, зимой не греет, а в большой мороз не заведёшь, летом не едет, а если что-то поломается, так ещё поискать нужно мастера, который за космические деньги отремонтирует всё», – примерно такие слова можно услышать иногда от «опытных» автолюбителей. Всё это отголоски прошлого!

  1. Благодаря современным технологиям, только рокот холостого хода позволяет отличить дизельные двигатели от бензиновых. В движении, когда шум дороги нарастает, разница не ощутима.
  2. Для улучшения запуска и прогрева в холодное время года в современных автомобилях используются различные вспомогательные системы. Ввиду нарастающей популярности, количество сервисов, специализированных на обслуживании дизельного двигателя, постоянно увеличивается.
  3. Бытует мнение, что ДВС работающий на дизеле сложно форсировать. Это верно, если мы говорим о модификациях цилиндропоршневой группы. В то же время чип тюнинг дизельного двигателя – это хороший способ повысить его мощностные характеристики без ухудшения ресурсности.

Стоит помнить о том, что принцип работы дизельного двигателя всецело направлен на достижения экономичности и надёжности. Не стоит требовать от таких ДВС заоблачных динамических показателей.

Симптомы и причины неисправностей

  • Плохой запуск дизельного двигателя на холодную, и после длительного простоя – означает плохо работающие свечи накала, воздух в системе, обратный клапан стравливает давление топлива, плохая компрессия, разряженный аккумулятор;
  • повышенная шумность, увеличенный расход и чёрный дым из выхлопной трубы – означает засорение или износ распылителей и форсунок, неправильные углы опережения впрыска, грязный фильтр очистки воздуха;
  • пропала мощность дизельного двигателя – означает отсутствие компрессии, выход из строя турбины, засорение топливного и воздушного фильтров, некорректные углы опережения впрыска, загрязненный клапан ЕГР;
  • серый или белый дым из выхлопной, повышенный расход масла – означает трещину ГБЦ или пробитую прокладку ГБЦ (уходит охлаждающая жидкость, а в масле появляется эмульсия), неисправность турбонагнетателя.

Правильная эксплуатация

Неправильная эксплуатация может погубить даже самый надежный мотор.

Продлить ресурс дизельного двигателя, и получать удовольствие от владения автомобилем вам поможет выполнение несложных правил:

  • дизельные двигатели с турбонаддувом очень требовательны к качеству масла и топлива. Заливайте только то масло, которое соответствует требованиям, установленным для вашего ДВС. Заправляйтесь только на проверенных АЗС;
  • проводите ТО топливной аппаратуры и системы предпускового подогрева в соответствии с заявленными производителем нормами. В этом случае у вас не возникнет проблем с запуском дизельного двигателя в холодное время года. Эксплуатация агрегата с неправильно работающей форсункой впоследствии может привести к дорогостоящему ремонту ДВС;
  • после активных поездок турбина нуждается в охлаждении. Не глушите мотор сразу же. Дайте ему поработать некоторое время на холостых оборотах;
  • избегайте запуска «с толкача». Такой способ оживления мотора может причинить большой вред кривошипно-шатунному механизму вашего ДВС.

Оба типа двигателей имеют не только плюсы, но и минусы. Главная цель автомобиля – соответствовать вашим требованиям, неважно, установлен в нем бензиновый или дизельный двигатель. Что лучше подойдёт вам, зависит только от индивидуальных предпочтений.

Современные инновационные технологии и прогрессивный маркетинг позволяют людям выбирать из автомобилей, которые они могут себе позволить. Нам всё меньше приходится идти на компромисс и жертвовать отдельными параметрами. Особенно эта тенденция заметна в процессе эволюции дизельных автомобилей.

Что такое дизельное топливо? (с иллюстрациями)

Дизельное топливо - это топливо на нефтяной основе, которое используется для питания многих типов транспортных средств и лодок. Он состоит из смеси компонентов сырой нефти, называемых углеводородами. Компоненты для производства этого топлива очищаются из сырой нефти, обычно путем фракционной перегонки. Хотя он часто используется в тех же целях, что и бензин, он горит по-другому, и поэтому для работы требуется другой тип двигателя. Кроме того, хотя дизельное топливо тяжелее и менее летучее, чем бензин, оно часто более эффективно, особенно при больших нагрузках.

Заправка.
Характеристики

Это топливо относительно плотное и маслянистое, поэтому некоторые ошибочно называют его дизельным топливом.Он состоит из смеси различных типов углеводородов, включая парафины, нафтены, олефины и ароматические углеводороды. Различные типы дизельного топлива имеют разные соотношения в смеси, в зависимости от того, для чего будет использоваться топливо, температуры местности, в которой оно будет использоваться, и региональных правительственных постановлений. Одним из основных компонентов, которым занимаются правительства, является сера, которая может привести к очень вредным выбросам при использовании топлива. В настоящее время большая часть дизельного топлива, продаваемого в США и ЕС, представляет собой дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD), из которого удалена большая часть серы.

Заправка солярки в машину.
использует

Это топливо имеет широкий спектр применения, в том числе в частных транспортных средствах, транспортных средствах общественного транспорта, 18-колесных и других грузовых автомобилях большой грузоподъемности.Многие внедорожники также работают на дизельном топливе, как и многие лодки. Его эффективность делает его популярным также для использования в сельскохозяйственных и военных транспортных средствах. Дизель используется и в технике: на нем работает много промышленного и строительного оборудования. Кроме того, он обычно используется для генераторов энергии.

Дизель-бензовоз.
Производство

Дизельное топливо обычно получают путем перегонки на нефтеперерабатывающих заводах. Различные углеводороды сырой нефти испаряются при разных температурах - те, которые используются при производстве дизельного топлива, обычно испаряются при температуре от 482 до 662 ° F (от 250 до 350 ° C). Когда масло нагревается до этой температуры в устройстве, называемом фракционной дистиллятной колонной, определенные углеводородные цепи испаряются и извлекаются для использования.Это также можно сделать с использованием химикатов вместо колонны фракционного дистиллята. После того, как компоненты изолированы, они смешиваются в определенных соотношениях для получения различных типов дизельного топлива.

Дизельное топливо перегоняется на нефтеперерабатывающих заводах.
по сравнению с бензином

Дизельное топливо примерно на 18% тяжелее бензина и состоит в основном из углеводородов в диапазоне от C10 до C24, что означает от 10 до 24 атомов углерода с различными конфигурациями атомов водорода, прикрепленных к атомам углерода.С другой стороны, бензин обычно находится в диапазоне от C7 до C11. Чем выше количество атомов углерода, тем тяжелее продукт. Из-за этого дизельное топливо часто затвердевает, когда становится холодно, в то время как бензин в основном не подвержен влиянию более низких температур.

Хотя дизельное топливо тяжелее газа, оно легче других продуктов на нефтяной основе, таких как картерное масло и смазочное масло.При температуре вспышки от 120 до 160 градусов, в зависимости от метода перегонки, он не такой летучий, как керосин или бензин. Однако газ горит значительно чище. Несмотря на это, дизельное топливо имеет более высокую плотность энергии, чем бензин, а это означает, что его можно использовать для увеличения пробега в автомобиле.

Эти два вида топлива работают в двигателе по-разному.В то время как смесь бензина и кислорода воспламеняется в цилиндре двигателя от искры от свечи зажигания, дизельное топливо воспламеняется от сжатия. Поршень двигателя движется вверх по цилиндру, сжимая воздух. В верхней части такта распыленное топливо впрыскивается в цилиндр и воспламеняется от тепла, создаваемого трением при сжатии.

Дизельное топливо горит не так, как стандартный бензин, и для его обработки требуется двигатель другого типа..Определение

в кембриджском словаре английского языка

DIESEL | Определение в кембриджском словаре английского языка Моя новая машина работает (= использует) дизельное топливо. SMART Vocabulary: родственные слова и фразы.

Что такое дизельный двигатель? (с фотографиями)

Дизельный двигатель - это двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Рудольфом Дизелем. Он получил патент на дизельный двигатель в 1892 году, и основная цель заключалась в создании эффективной альтернативы бензиновому двигателю.

Дизельные двигатели требуют дизельного топлива.

И бензиновые, и дизельные двигатели работают за счет управляемого взрыва в герметичной поршневой камере. Небольшой взрыв быстро перемещает поршень, который, в свою очередь, вращает выходной вал. В бензиновом двигателе смесь топлива и воздуха впрыскивается в камеру, а затем воспламеняется искрой, создаваемой свечой зажигания. С другой стороны, дизельный двигатель не полагается на свечу зажигания для воспламенения смеси. Топливо нагнетается в камеру, и под высоким давлением выделяется достаточно тепла для воспламенения топливно-воздушной смеси.

На дизель-электрическом локомотиве дизельный двигатель с возвратно-поступательным движением поршней обеспечивает мощность тягового электродвигателя, который вращает колеса агрегата.

В некоторых дизельных двигателях для нагрева камеры используется свеча накаливания, чтобы минимизировать давление, необходимое для вращения двигателя.Без такого дополнительного источника тепла давление, необходимое для зажигания (особенно при холодном двигателе), было бы недопустимо высоким.

Дизель используется для топлива транспортных средств, таких как дизель-электрические локомотивы.

Дизельным двигателям требуется дизельное топливо для нормального функционирования процесса сгорания. Дизельное топливо дешевле, чем обычный бензин, потому что требуется меньше переработки. Кроме того, дизельные двигатели более эффективны, и поэтому дизельные автомобили имеют больший пробег, чем их бензиновые аналоги.

В двигателях легковых и грузовых автомобилей, в том числе дизельных, используется множество типов уплотнений, называемых прокладками, которые помогают предотвратить утечку газов и жидкостей.Вдыхание выхлопных газов дизельного двигателя может вызвать затруднения дыхания. .

Что такое дизельное топливо

Что такое дизельное топливо

W. Addy Majewski, Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов, полученную путем перегонки сырой нефти. Важные свойства, которые используются для характеристики дизельного топлива, включают цетановое число (или цетановый индекс), летучесть топлива, плотность, вязкость, поведение при низких температурах и содержание серы.Характеристики дизельного топлива различаются для разных марок топлива и в разных странах.

Переработка сырой нефти

Начало нефтехимической промышленности относится к 1850-м годам. Первые современные нефтеперерабатывающие заводы были построены Игнацием Лукасевичем недалеко от Ясло, Польша (тогда под властью Австрии) в 1854–56 гг. [3410] . Очищенные продукты использовались в керосиновой лампе Лукасевича, а также в искусственном асфальте, машинном масле и смазках. Несколько лет спустя, в 1859 году, сырая нефть была обнаружена в Пенсильвании в Соединенных Штатах.Первым продуктом, очищенным из нефти в Пенсильвании, был также керосин, используемый в качестве лампового масла [1149] .

Поскольку только часть сырой нефти могла быть переработана в керосин, первые нефтеперерабатывающие заводы остались с большим количеством побочных нефтепродуктов. Эти побочные нефтепродукты привлекли внимание Рудольфа Дизеля, изобретателя поршневого двигателя с воспламенением от сжатия. Дизель, чья первая концепция двигателя была разработана для использования угольной пыли в качестве топлива, признала, что жидкие нефтепродукты могут быть более эффективным топливом, чем уголь.Двигатель был перепроектирован для работы на жидком топливе, в результате чего в 1895 году был создан успешный прототип. И двигатель, и топливо до сих пор носят название Diesel.

Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов с температурой кипения в диапазоне от 150 до 380 ° C, которые получают из нефти. Нефть состоит из углеводородов трех основных классов: (1) парафиновые, (2) нафтеновые (или циклопарафиновые) и (3) ароматические углеводороды. Ненасыщенные углеводороды (олефины) редко встречаются в сырой нефти.Следует отметить, что термины «парафиновый» и «нафтеновый» кажутся устаревшими; мы используем их, потому что они все еще распространены в нефтехимической промышленности. В современной химии соответствующие группы углеводородов называются алканами и циклоалканами .

Состав сырой нефти может варьироваться от тонкой светлоокрашенной коричневатой или зеленоватой сырой нефти низкой плотности до густой и черной нефти, напоминающей расплавленную смолу. Тонкая нефть с низкой плотностью называется сырой нефтью с высокой плотностью, а толстая нефть с высокой плотностью - с низкой плотностью.Это соглашение, которое довольно сбивает с толку тех, кто не работает в нефтяной промышленности, объясняется использованием «плотности в градусах API», которая представляет собой свойство топлива, обратно пропорциональное его плотности, уравнение (5).

В процессе переработки сырая нефть превращается в транспортное топливо - бензин, топливо для реактивных двигателей и дизельное топливо - и другие нефтепродукты, такие как сжиженный нефтяной газ (СНГ), топочное топливо, смазочное масло, воск и асфальт. Сырая нефть с высокой плотностью содержит больше легких продуктов, необходимых для производства транспортного топлива, и, как правило, имеет более низкое содержание серы.Современные процессы нефтепереработки также могут преобразовывать сырую нефть с низкой плотностью в более легкие продукты за счет дополнительных затрат на более сложное технологическое оборудование, большее количество этапов обработки и больше энергии.

Современные процессы нефтепереработки можно разделить на три основные категории:

  • Разделение: Сырая нефть разделяется на компоненты на основе некоторых физических свойств. Наиболее распространенным процессом разделения является дистилляция, при которой компоненты сырой нефти разделяются на несколько потоков в зависимости от их температуры кипения.Процессы разделения не изменяют химическую структуру компонентов сырья.
  • Конверсия: Эти процессы изменяют молекулярную структуру компонентов сырья. Наиболее распространенными процессами конверсии являются каталитический крекинг и гидрокрекинг, которые, как следует из названий, включают «крекинг» больших молекул на более мелкие.
  • Обновление: Обычно используется в реформулированном топливе . для удаления соединений, присутствующих в следовых количествах, которые придают материалу некоторые нежелательные качества.Наиболее часто используемым процессом повышения качества дизельного топлива является гидроочистка, которая включает химические реакции с водородом.

Схема современного нефтеперерабатывающего завода с выделенными потоками дизельного топлива показана на Рисунке 1 [1149] . В колонне первичной дистилляции, работающей при атмосферном давлении, сырье сырой нефти разделяется на ряд потоков со все более высокой точкой кипения, которые называются продуктами прямой перегонки (например, прямогонным дизельным топливом ).Материал, который слишком тяжел для испарения при атмосферной перегонке, удаляется из нижней части колонны (так называемые «атмосферные кубовые остатки»). На большинстве нефтеперерабатывающих заводов атмосферный кубовый остаток дополнительно фракционируется второй перегонкой, проводимой в вакууме.

Рисунок 1 . Дизельные потоки на современном НПЗ

AGO - газойль атмосферный; ВГО - вакуумный газойль; HCO - мазут тяжелого цикла

(любезно предоставлено Chevron)

Количество и качество потоков, отводимых при перегонке, зависит от химического состава сырой нефти.Из сырой нефти также получают бензин, дизельное топливо, мазут и другие продукты, которые обычно отличаются от структуры спроса на продукты на определенных рынках. Единственный способ сбалансировать структуру производства нефтеперерабатывающих заводов с требованиями рынка - это последующие конверсионные процессы. В этих процессах преобразования большие молекулы углеводородов разбиваются на более мелкие под воздействием тепла, давления или катализаторов. Нефтеперерабатывающие заводы используют термический крекинг (висбрекинг и коксование), каталитический крекинг и гидрокрекинг (также с использованием катализатора, но проводимый под высоким давлением водорода) для увеличения выхода желаемых продуктов за счет крекинга нежелательных тяжелых фракций.Конечные продукты получают путем смешения продуктов конверсии (компонентов крекинга) с потоками первичной дистилляции.

Как для смешанных, так и для прямогонных продуктов может потребоваться различная степень облагораживания для снижения содержания серы, азота и других соединений. В ряде процессов, называемых гидрообработка , используется водород с подходящим катализатором для повышения качества нефтеперерабатывающих потоков. Гидроочистка может варьироваться от мягких условий гидроочистки , при которой удаляются реакционноспособные соединения, такие как олефины и некоторые соединения серы и азота, до более жестких условий гидроочистки , которая насыщает ароматические кольца и удаляет почти все соединения серы и азота.

Как видно из рисунка 1, дизельное топливо, используемое в автомобильном транспорте, представляет собой дистиллятное топливо , то есть оно не содержит (не подвергшихся крекингу) остаточных фракций. Нефтяные остатки содержатся в топочном масле, а также в судовом топливе (также известном как бункерное топливо). Эти продукты обычно имеют свойства, сильно отличающиеся от свойств дистиллятного дизельного топлива.

###

.

Дизельное топливо -

Diesel fuel - qwe.

Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Diesel fuel .

Подключено к:
{{:: readMoreArticle.title}}

Из Википедии, свободной энциклопедии

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).
Текст доступен под Лицензия CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
{{current.index + 1}} из {{items.length}}

Спасибо за жалобу на это видео!

Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.com
Сообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
Спасибо! .

В чем разница между дизелем и газом?

Разница между дизельными и газовыми двигателями начинается с изобретения последнего. В 1876 году человек по имени Николаус Август Отто изобрел газовый двигатель, в котором использовалось четырехтактное сгорание топлива. Это основная идея современных автомобильных двигателей. На тот момент бензиновый двигатель был не так уж и эффективен. Только 10 процентов топлива использовалось для движения автомобиля. Остальное просто производило тепло.

Enter Rudolf Diesel

Два года спустя, в 1878 году, человек по имени Рудольф Дизель учился в инженерной школе того времени, называемой Политехнической средней школой.Там он узнал о низкой эффективности газовых двигателей и решил придумать что-нибудь более эффективное. В конце концов, он изобрел и запатентовал дизельный двигатель в 1892 году. Однако в тот момент его просто называли двигателем внутреннего сгорания. Из-за того, насколько эффективны дизельные двигатели, они часто используются на крупных единицах оборудования, таких как полуфабрикаты и контейнеровозы. Однако ассоциация с громкими и большими двигателями сделала их менее привлекательными для среднего американского водителя. С другой стороны, они довольно часто встречаются в легковых автомобилях в Европе.

Бензиновые двигатели и дизельные двигатели

В основном оба этих двигателя очень похожи. Оба они используют внутреннее сгорание для преобразования топлива в механическую энергию для движения автомобиля. Топливо преобразуется в результате серии быстрых взрывов внутри двигателя. Основное различие между бензиновым двигателем и дизельным двигателем - это способ, которым происходят эти взрывы. Например, в газовом двигателе топливо соединяется с воздухом, который сжимается поршнями и воспламеняется от искр, создаваемых свечами зажигания.Однако в дизельном двигателе сначала сжимается воздух, что делает его горячим. При следующем впрыске топлива оно воспламеняется от горячего воздуха.

Четырехтактное сгорание в дизельном двигателе

Дизельный двигатель использует тот же цикл сгорания, что и бензиновый двигатель. Однако цикл хода технически отличается, поскольку дизельный двигатель не имеет свечей зажигания. Вместо этого он всасывает воздух, а затем сжимает его. Топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, где оно воспламеняется от нагретого воздуха.

Взгляните на четыре хода:

  1. Такт всасывания пропускает воздух через впускной клапан и перемещает поршень вниз.

  2. Ход сжатия перемещает поршень обратно вверх при сжатии воздуха.

  3. Во время такта сгорания топливо впрыскивается прямо тогда, когда поршень достигает вершины. Топливо воспламеняется, и поршень возвращается в исходное положение.

  4. Такт выпуска перемещает поршень обратно вверх, где выхлопные газы затем выталкиваются наружу через выпускной клапан.

Степень сжатия

Рудольф Дизель оказался прав, что более высокая степень сжатия даст более высокую топливную экономичность и большую мощность. Это происходит из-за концентрированного воздуха, который образуется в результате сжатия поршнем воздуха внутри цилиндра. Более высокое содержание энергии в дизельном топливе увеличивает вероятность его реакции со сжатым воздухом. Другими словами, молекулы воздуха настолько сконцентрированы, что топливо может ответить как можно большим количеством из них. Теория Рудольфа верна, потому что бензиновые двигатели имеют степень сжатия от 8: 1 до 12: 1, а дизельные двигатели - от 14: 1 до 25: 1.В некоторых случаях это вдвое эффективнее.

Процесс впрыска в газовых двигателях

Еще одно существенное различие между дизельными двигателями и газовыми двигателями - это процесс впрыска топлива. Существует два основных типа впрыска через порт или карбюратор. Система впрыска через порт работает путем впрыска топлива непосредственно перед тактом впуска, в то время как карбюратор смешивает топливо и воздух задолго до того, как воздух попадет в цилиндр. Это означает, что топливо впрыскивается в цилиндр до такта впуска, а затем сжимается.Это ограничивает степень сжатия двигателя. Слишком сильное сжатие воздуха вызывает самовозгорание, что приводит к детонации. Этот стук вреден для двигателя и в конечном итоге может его повредить.

Дизельный двигатель с непосредственным впрыском топлива

В дизельных двигателях топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр. Поскольку это жизненно важная часть работы дизельных двигателей, дизельные форсунки довольно сложны. Чтобы создать мелкодисперсный топливный туман, они должны выдерживать высокую температуру и давление внутри цилиндра.Повышение эффективности этой системы стало предметом множества экспериментов в дизельной технике.

Вот некоторые способы помочь этому процессу:

  • Специальный индукционный клапан

  • Свечи накаливания

  • Камеры предварительного сгорания

Например, свеча накаливания представляет собой горячую проволоку, которая быстро повышает температуру воздуха в холодном двигателе, что позволяет ему запускаться более эффективно. Современные дизельные автомобили имеют ECM (модуль управления двигателем), который обменивается данными с множеством датчиков, чтобы правильно рассчитать время впрыска для запуска двигателя в холодном состоянии.

Дизельное топливо и бензин

И дизельное топливо, и бензин начинаются одинаково, то есть в виде сырой нефти, добытой на земле. После обработки и очистки его можно разделить на различные виды топлива. Дизельное топливо более содержательно, чем газ, и поэтому испаряется медленнее. Он также имеет большую плотность энергии. Эти особенности в сочетании с общей эффективностью дизельного двигателя помогают объяснить, почему экономия топлива обычно лучше, чем у газовых двигателей.Как водитель легкового автомобиля, вы можете не осознавать, сколько автомобилей использует дизельное топливо. Помимо грузовиков, школьных автобусов, поездов, строительной техники, автомобилей скорой помощи и генераторов используются дизельные двигатели.

Дизель чистый?

Долгое время это было большим недостатком дизельного топлива. Он тяжелый, маслянистый и создает сажу. Однако за последние 40 лет или около того чистота дизельного топлива была значительно улучшена. Топливо улучшается, а компьютерный мониторинг двигателя помогает снизить выбросы.Количество сажи снижается с помощью каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров CRT, которые сжигают остатки. Однако, как показали недавние скандалы с выбросами, дизельным двигателям по-прежнему труднее соответствовать стандартам выбросов, чем бензиновым двигателям.

Недавняя тенденция заключалась в использовании биодизеля, топлива, получаемого из растительного масла или животного жира и подвергшегося химическим изменениям. Преобразования для старых дизельных моделей были обычным явлением. Однако более новые дизельные модели иногда не подходят для модернизации биодизеля.

.

Смотрите также