Дизельный мотор: Дизельные двигатели: виды, принцип работы, преимущества дизельных двигателей

Пять мифов о проблемах дизельных двигателей — Российская газета

Парк дизельных «легковушек» в России не превышает сегодня и 9% от числа бензиновых машин. Более того, это процент в последние месяцы планомерно снижается ввиду того, что люди все чаще отказываются от покупки транспорта на солярке, который оказывается им не по карману.

Правда и то, что многие отечественные водители по старой памяти относятся к дизельным автомобилям с предубеждением, считая их проблемными. В свою очередь реальные владельцы хвалят дизели за больший крутящий момент на низких оборотах, меньший расход топлива, а также возможность проехать большее расстояние на одном баке в сравнении с бензиновыми аналогами. Давайте разберемся, какие из представлений населения о дизелях являются абсолютными мифами.

Дорогая эксплуатация

С одной стороны, не секрет, что проводить техобслуживание — и прежде всего менять фильтры и масло на транспорте с дизелями — приходится чаще, чем на бензиновых машинах.

К тому же объем масла для заливки в дизельные агрегаты, как правило, больше, чему у бензиновых машин, а «расходники» (фильтры и свечи) дороже, топливный фильтр к тому же требует частой замены.

Эти нюансы несколько увеличивают расходы автовладельцев дизельного транспорта на ТО. Однако нужно понимать, что дизельный мотор потребляет в среднем на 20% меньше топлива, чем бензиновый. Соответственно общие затраты (скажем, по итогам года) будут у дизельных машин либо сопоставимы с таковыми у бензинового транспорта, либо лишь незначительно превышать их.

Повышенные требования к качеству топлива

Действительно, в целом дизельные силовые агрегаты требовательнее бензиновых к качеству топлива.

При этом в большинстве случаев виновником низкого качества солярки является не производитель, а продавец, нарушивший правила транспортировки или хранения. Однако фактически на сетевых АЗС нарваться на некачественное дизтопливо в наши дни малореально.

Проблемой для владельцев может стать заливка в дизельный агрегат летней солярки вместо зимней.

Ведь, как известно, на летнем топливе при температуре 15˚С дизтопливо начинает густеть и автомобиль в мороз попросту не заведется. Это обстоятельство нужно учитывать не только при поиске «правильных» (проверенных сетевых) АЗС, но и после возобновления поездок после длительного перерыва (например, вы поставили машину на прикол ранней осенью, а сели за руль зимой). В целом же для беспроблемного зимнего пуска дизельной машины достаточно, чтобы солярка была без механических примесей и воды.

Сложности с запуском зимой

Утверждение о том, что дизельный двигатель сложнее завести, чем бензиновый при минусовых температурах, верно лишь отчасти. Из-за особенностей конструкции (высокой степени сжатия в поршневой части и более прочных и массивных деталей, необходимых для эффективной прокрутки коленвала стартером) нужно предъявить повышенное внимание состоянию аккумуляторной батареи и свечам накаливания. Желательно, чтобы и то и другое было «свежим».

Кроме того, чтобы быть уверенным в беспроблемном пуске мотора в серьезный минус (ниже минус 35˚С) «дизелеводам» стоит озаботиться либо доустановкой предпускового подогревателя, либо настройкой автозапуска в тех моделях, где это допускается конструкцией.

Понятно, что последние меры несколько увеличат общий расход топлива, зато вы обезопасите себя от того, чтобы не заведетесь в суровый минус. Соответственно, при правильной эксплуатации и продуманной подготовке к зиме проблем с запуском дизельных двигателей не возникает. Ну и, разумеется, нужно помнить о том, что в межсезонье, когда на АЗС возможна пересортица (замена летней солярки на зимнюю), не будет лишним уточнить, какой сорт дизтоплива вам предлагают.

Навязчивый шум

Ввиду особенностей конструкции и алгоритма работы шум от дизельного двигателя на холостых оборотах действительно выше в сравнении с бензиновыми аналогами.

Правда и то, что двигатели на солярке, как правило, отличаются более высокой в сравнению с бензиновыми моторами вибронагруженностью.

Однако эти моменты на 100% верны лишь в отношении не самых современных силовых агрегатов. Чем дизельная машина новее и дороже, тем в большей степени она оснащена виброшумоизолирующей защитой, а также такими ноу-хау, как, к примеру, аккумуляторные топливные системы высокого давления («Common-rail»), снижающих шум прежде всего за счет разделения одного импульса впрыска на несколько.

Загрязняют природу

Все зависит от конкретной марки и года выпуска автомобиля. Принципиально, что поскольку дизель потребляет меньше горючего, соответственно он выбрасывает в атмосферу меньше двуокиси углерода, чем бензиновый двигатель такой же мощности.

Новейшие дизели оборудуются специальными фильтрами, задерживающими до 99% мельчайших частиц, поэтому если вы радеете о защите экологии, смотрите в сторону современных продвинутых моделей.

И мы здесь, разумеется, не рассматриваем проблему маргиналов, которые в гаражах или «серых» сервисах вырезают из топливной схемы дизельных автомобилей нейтрализаторы и удаляют сажевые фильтры. При таком раскладе вред природе дизельного выхлопа действительно возрастает многократно.

Двухтактный дизельный двигатель для морского судна

Дизельные двигатели Kawasaki отличаются высоким качеством, основанным на более чем 100-летнем богатом опыте производства, а также высоким уровнем технологий, созданных нами, как производителем продукции для различных отраслей промышленности. Работая в условиях действия стандартов IMO (Международной морской организации) NOx Tier III, вступивших в силу в 2016 году, Kawasaki создала экологически безопасную систему «ЭКОлогии и ЭКОномии» или “K ECOS”, включающую функцию автоматического отключения вторичного турбонагнетателя, систему рециркуляции выхлопных газов (EGR) и/или применение водо-топливной эмульсии (WEF) для двухтактных дизелей. Kawasaki продолжает работать над новыми морскими технологиями, уделяя должное внимание сохранению окружающей среды.

Особенности

• Самая большая в мире программа двухтактных дизельных двигателей с гибкой компоновкой обеспечивает Вам широкий выбор пропульсивных систем.
• Низкий удельный расход горючего и выбор оптимальной скорости двигателя.
• Низкий низкий удельный расход горючего в с широком рабочем диапазоне неполных нагрузок.
• Отвечает стандартам IMO по выбросам NOx

Продукция

Двухтактный дизельный двигатель Kawasaki-MAN B&W

Двигатель ME-C/ME-B		В двигателях ME-C синхронизация впрыска топлива, открытие выпускных клапанов, а также смазка клапанов и цилиндров управляются с помощью электроники. В двигателях ME-B впрыск топлива управляется с помощью электроники. Выпускные клапаны приводятся в действие кулачками и имеют функцию переменного времени закрытия.
Двухтопливные двигатели GI/ LGI		Двигатели с обозначением GI (впрыск газа), ME-C/ME-B, доступны как двухтопливные, работающие на природном газе . Двигатели с обозначением LGI (впрыск жидкого газа), ME-C/ME-B, поставляются как двухтопливные, для работы на жидком топливе с низкой температурой вспышки (LFL), таких как метанол, этанол, сжиженный углеводородный газ и диметоксиэтан (DME).

Экологически безопасный продукт

ЭКО-СИСТЕМА КАВАСАКИ “K ECOS”		“K ECOS” — это экологически безвредная система, использующая автоматическое переключение главного и вспомогательного турбонагнетателей, рециркуляцию выхлопных газов (EGR) и/или водо-топливную эмульсию (WEF) для двухтактных дизельных двигателей. K ECOS отвечает требованиям IMO NOx Tier III — по топливосбережению и экономичности. Двухтактный дизельный двигатель с новой системой K ECOS установлен на флагмане компании KAWASAKI KISEN KAISHA, LTD — DRIVE GREEN.
GREEN Экотурбина от Kawasaki — “K-GET”		K-GET — это турбосистема для двухтактных дизельных двигателей. K-GET, с помощью высокоэффективной турбины разработки Kawasaki позволяет снизить потребение топлива.

Модельный ряд

Применение

Kawasaki Kisen Kaisha,Ltd.
“Shanghai Highway”
Судно-автовоз
7S60ME-C Kawasaki Kisen Kaisha,Ltd.
“Houston Bridge”
Контейнерное судно 8 600 TEU
9K98ME Kawasaki Kisen Kaisha,Ltd.
“Corona Queen”
Балкер
5S60MCC

Брошюры

Ссылка

Территория ответственности

Кобэ, Япония

Токио, Япония

Амстердам, Нидерланды

Гонконг, Китай

Сингапур

Рио-де-Жанейро, Бразилия

Пекин, Китай

Шанхай, Китай

Тайбей, Тайвань

Дели, Индия

Москва, Россия

Нью-Йорк, США

Дубаи, ОАЭ

Сан Паоло, Бразилия

Головной офис

Завод в Кобэ Департамент сбыта продукции морского машиностроения ИНФОРМАЦИЯ И КАРТА	1-1, Хигаси-Кавасаки-тё 3-тёмэ, Тюо-ку, Кобэ 650- 8670, Япония Отдел продаж запасных частей Телефон: +81-78-682-5321 / Факс : +81-78-682-5549 E-mail : [email protected] co.jp
Головной офис в Токио Департамент сбыта продукции морского машиностроения ИНФОРМАЦИЯ И КАРТА	14-5, Кайган 1-тёмэ, Минато-ку, Токио 105-8315, Япония Отдел международной торговли Телефон : +81-3-3435-2374 / Факс : +81-3-3435-2022 Отдел продаж запасных частей Телефон : +81-3-3435-2368 / Факс : +81-3-3435-2022

Региональные основные пункты контакта

Амстердам, Нидерланды Kawasaki Heavy Industries (Europe) B.V.	Телефон : +31-20-6446869 / Факс : +31-20-6425725 E-mail: [email protected]
Гонконг, Китай Kawasaki Heavy Industries (H.K.) Ltd.	Телефон : +852-2522-3560 / Факс : +852-2845-2905 E-mail: [email protected]

Зарубежные представительства

Сингапур Kawasaki Heavy Industries (Singapore) Pte. Ltd.	Телефон : +65-6225-5133 / Факс : +65-6224-9029
Пекин, Китай Офис в Пекине	Телефон : +86-10-6505-1350 / Факс : +86-10-6505-1351
Шанхай, Китай Kawasaki Heavy Industries Management (Shanghai) Co., Ltd.	Телефон : +86-21-3366-3100 / Факс : +86-21-3366-3108
Тайбей, Тайвань Офис в Тайбее	Телефон : +886-2-2322-1752 / Факс : +886-2-2322-5009
Дели, Индия Офис в Дели	Телефон : +91-11-4358-3531 / Факс : +91-11-4358-3532
Москва, Россия Офис в Москве	Телефон : +7-495-258-2115 / Факс : +7-495-258-2116
Дубаи, ОАЭ Kawasaki Heavy Industries Middle East FZE	Телефон : +971-4-214-6730 / Факс : +971-4-214-6729
Нью-Йорк, США Kawasaki Heavy Industries (USA), Inc.	Телефон : +1-917-475-1195 / Факс : +1-917-475-1392
Рио-де-Жанейро, Бразилия Kawasaki Machinery do Brasil Maquinas e Equipamentos Ltda. （Rio de Janeiro Office）	Телефон : +55-21-2226-3938 / Факс : +55-21-2225-3613
Sao Paulo, Brazil Kawasaki Machinery do Brasil Maquinas e Equipamentos Ltda.	Телефон : +55-11-3266-3318 / Факс : +55-11-3289-2788

Если вам нужна дополнительная информация о нашем бизнесе, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Телефон. +81-3-3435-2374

Контакты

Infiniti запускает дизельный двигатель… тихо — ДРАЙВ

• Новый 3,0-литровый дизельный двигатель V6 с системой непосредственного впрыскивания топлива
• Самый высокий в классе крутящий момент 550 Нм.
• Исключительная мягкость …
• … впечатляющие рабочие характеристики…
• … конкурентоспособные выбросы CO₂ и выдающаяся топливная экономичность…
• … формируют образ настоящего дизельного двигателя Infiniti.
• Двигатель разработан Альянсом для новых моделей EX30d, FX30d и M30d
• Начало продаж запланировано на лето, цены будут объявлены дополнительно
• Дизельный двигатель открывает новые возможности для Infiniti

Появление нового 3,0-литрового дизельного двигателя V6 ознаменовало вторую фазу «тихого» наступления бренда Infiniti на европейский рынок автомобилей класса «люкс». Этот первый дизельный двигатель за 20-летнюю историю бренда, он был специально разработан и демонстрирует высокие отточенные эксплуатационные показатели в соответствии с философией Infiniti. Первоначально он будет устанавливаться на оба успешных кроссовера — EX и FX, а позднее станет доступен для роскошного седана Infiniti M.

Появление нового дизельного двигателя — ключевой элемент продолжающегося роста Infiniti на европейском рынке. Появившиеся не более года назад, модели Infiniti уже завоевали высокие оценки и покупателей и автомобильных журналистов. К настоящему времени на 15 рынках пяти признанных моделей. Несмотря на то, что появление бренда совпало с самым тяжелым экономическим спадом в мировой экономике за последние десятилетия, было продано более 2000 автомобилей из модельного ряда, состоящего из пяти автомобилей: G37 седан, купе и кабриолет, а также кроссоверы EX и FX.

Шестая модель — Infiniti M — появится на рынке в течение 2010 года. Для нее также будут предусмотрены бензиновая и дизельная версии с новым трехлитровым двигателем.

«Успех продаж Infiniti в Европе на фоне финансовой нестабильности, подтверждает привлекательность марки для разборчивой аудитории. Мы смогли позиционировать Infiniti как люксовый бренд отчасти благодаря выдающемуся бензиновому двигателю VQ — обладателю множества наград, который устанавливается на большинство наших моделей», — заявил Джим Райт (Jim Wright), Вице-президент европейского отделения Infiniti.

«Тем не менее, мы с самого начала знали, что для формирования полного модельного ряда Infiniti крайне необходим мощный дизельный двигатель. Особенно это касается европейского рынка роскошных автомобилей класса SUV, где большая доля продаж принадлежит именно дизельным версиям.

Хотя мы действительно исследовали возможность адаптации для Infiniti уже существующих мощных дизельных двигателей, мы быстро пришли к выводу, что ни один из существующих на рынке образцов не отвечает нашим жестким требованиям. Нам был нужен такой двигатель, который не просто бы отличался ошеломляющими мощностными показателями, но и был бы исключительно превосходным. По этой причине мы решили совместно с Альянсом разработать свой собственный двигатель — совершенный дизель, достойный марки Infiniti», — добавил Райт.

Значения тягово-мощностных показателей говорят сами за себя. Новый двигатель мощностью 175 кВт (238 л.с.), развивает внушительный крутящий момент 550 Нм. В сочетании со стандартной 7-ступенчатой автоматической коробкой передач он разгоняет EX30d с места до 100 км/ч всего за 7,9 с. Для FX30d этот показатель составляет 8,3 с. Такие впечатляющие показатели крутящего момента позволят наиболее полно прочувствовать все достоинства Infiniti во время обгона. Все значения требуют сертификации.

Дизельный двигатель V6 — подробности

Получивший кодовое обозначение V9X, новый V-образный шестицилиндровый дизель Infiniti был разработан в Европе совместными усилиями инженеров Infiniti, Renault и Nissan. Производство располагается на современном заводе во Франции в Клеоне примерно в 100 км к западу от Парижа. С самого начала разработка нового двигателя велась в соответствии с жесткими требованиями Infiniti к высокой мощности и исключительной мягкости работы агрегата, к низкому уровню шума в эксплуатации, чтобы соответствовать высоким стандартам бензиновых двигателей.

Этот двигатель будет также устанавливаться на автомобили Renault и Nissan, что позволит этим брендам повысить привлекательность определенных моделей, а также увеличить объем выпуска самих двигателей. Необычно то, что дизельным двигателем V9X будут оснащаться автомобили с передним, задним и полным приводом.

Чтобы осуществить специфические требования Infiniti к новому двигателю в области обеспечения компактности, высоких мощностных, экологических, экономических, а также непревзойденных виброакустических характеристик, работы над этим силовым агрегатом с непосредственным впрыском топлива рабочим объемом 2993 куб. см. начались уже в 2005 году.

Не смотря на то, что для нового дизеля рассматривалась возможность использования компоновки V8, почти сразу было принято решение компоновки V6 как оптимальной для всех трех брендов Альянса с точки зрения идеального соотношения между эксплуатационными показателями, мягкостью работы и потенциальным объемом выпуска. Разработчики планировали достичь мощности 238 л. с. (175 кВт) при крутящем моменте 500 Нм, а также соответствия будущим нормам токсичности Euro 5.

В то же время, компоновка моторного отсека моделей EX и FX, первоначально разработанная только для бензиновых двигателей, требовала использования компактного двигателя, угол развала цилиндров которого должен был быть сравнительно небольшим и находиться как можно ближе к 60 град. Соблюдение этого условия было обязательным, для того чтобы иметь возможность устанавливать силовую установку как в продольном, так и в поперечном направлении.

Конструкторы приняли решение использовать V-образную компоновку с необычным значением угла развала — 65 градусов. Это позволило добиться нужного компромисса между уравновешенностью двигателя, надежностью коленчатого вала и блока цилиндров. Указанная схема позволила также идеально вписать в развал цилиндров один турбокомпрессор.

Но, вероятно, главной составляющей успеха новой V-образной шестерки стал материал, выбранный для блока цилиндров. С целью снижения массы дизельных двигателей конкуренты все больше обращаются в сторону использования алюминиевых сплавов. Однако разработчики понимали, что применение одного алюминиевого сплава явно недостаточно для обеспечения высокой жесткости двигателя и уменьшения уровня шума, т.е. нужно использовать дополнительный материал. Кроме того, для улучшения виброакустических показателей может потребоваться усложнение конструкции уравновешивающих валов. Все эти усложнения крайне негативно отразились бы на массогабаритных показателях двигателя и уменьшили бы все преимущества легкосплавных блоков.

Использование традиционного литейного чугуна могло бы привести к увеличению нагрузки на переднюю ось, снизив, таким образом, удовольствие от вождения, ставшее визитной карточкой автомобилей Infiniti. Вместо этого инженеры решили использовать уплотненный серый чугун (CGI). Этот материал обладает всеми достоинствами обычного чугуна, а также обеспечивает высокую жесткость и прекрасные виброакустические показатели без значительного увеличения массы. Хотя CGI тяжелее чистого алюминиевого сплава, его использование устраняет необходимость в применении дополнительных ребер жесткости, поэтому увеличение массы является достаточно небольшим.

CGI был запатентован в 1949 году. Впервые этот материал был применен при изготовлении тормозных механизмов для скоростных европейских поездов. Конструкции из CGI на 75% прочнее и на 75% жестче, чем из серого литейного чугуна, самого распространенного материала, используемого при производстве блоков цилиндров. Его характеристики превосходят алюминиевые сплавы в области высоких температур, где CGI демонстрирует практически в пять раз большую усталостную прочность. Но самым лучшим его качеством является возможность снижения массы. Типичный блок цилиндров более чем на 20% легче по сравнению с аналогичным изделием из традиционного чугуна.

Для того чтобы двигатель выдерживал высокие нагрузки при внушительных значениях мощности и крутящего момента, общая жесткость его конструкции на этапе разработки была оптимизирована за счет использования ряда оригинальных решений. Среди них следует отметить: широкую и жесткую привалочную поверхность, расположенную между двигателем и картером гидротрансформатора, блок цилиндров с удлиненной нижней частью, изготавливаемый из CGI, непосредственное крепление навесных агрегатов к картеру, интегральную опору в верхних крышках ГРМ, масляный поддон особой конструкции, а также обладающий высокой жесткостью картер гидротрансформатора и упорный трансмиссионный подшипник со стороны коробки передач.

В то же время, с целью снижения вибраций, типичных для дизелей, и предотвращения нежелательного резонанса в рабочем диапазоне частот вращения коленчатого вала на предварительном этапе проектирования проводилась расчетная многокритериальная оптимизация конструкции двигателя. Для этого использовался метод конечных элементов, с помощью которого можно было установить как источник вибраций, так и определить идеальную конструктивную форму блока.

В результате появилась компактная силовая установка, отличающаяся высокой конструктивной жесткостью и мягкостью работы. Таким образом, были решены две конструкторские задачи Infiniti: обеспечение высоких показателей двигателя без ухудшения характеристик развесовки автомобиля по осям. Проведенные инженерами Альянса сравнительные испытания свидетельствуют, что дизель V9X отличается самым низким уровнем вибраций при частотах 250 Hz и 500 Гц.

Основные характеристики двигателя
Компоновка двигателя	V-образный, шестицилиндровый
Рабочий объем	2993 куб. см
Диаметр цилиндра x ход поршня	84×90 мм
Расстояние между осями цилиндров	92 мм
Угол развала	65 град.

Двигатели, устанавливаемые на модели EX и FX, имеют ряд существенных отличий, в том числе в компоновке навесных агрегатов. Конструктивные изменения имеются также в двигателе, предназначенном для переднеприводных автомобилей. Это обуславливается необходимостью установки двигателей в моторные отсеки разной конфигурации. Кроме того, нужно было внести некоторые изменения в сами моторные отсеки моделей EX и FX.

Двигатель предназначенный для автомобилей Infiniti отличается особенным блок-картером, коленчатым валом новой конструкции, а также рядом новых или усовершенствованных узлов. Среди последних впускной коллектор, система питания топливом, система рециркуляции отработавших газов, турбокомпрессор, масляный поддон и выпускной коллектор с нейтрализатором отработавших газов. Кроме того, двигатель особым образом «настроен» на обеспечение большей приемистости, а его дизайн выполнен в соответствии со визуальной идентификацией и стилевыми особенностями Infiniti.

Отличия дизельных версий моделей EX и FX от бензиновых весьма значительны и заключаются в новом подрамнике, переднем бампере, конструкция которого увеличивает поступление воздуха в моторный отсек; новых панелях моторного отсека, обеспечивающих установку дополнительных радиаторов системы охлаждения.

Задача следующего этапа разработки двигателя заключалась в выходе на высокие мощностные характеристики, так ценимые владельцами автомобилей Infiniti. В результате была разработана новая схема, поднимающая существующие технологии непосредственного впрыска топлива на качественно новый уровень. Форма камеры сгорания была оптимизирована с целью улучшения баланса между уровнем выбросов вредных веществ и топливной экономичностью. Дополнительно степень сжатия была снижена до 16, для того чтобы добиться улучшения не только экономических и экологических характеристик, но и виброакустических показателей (NVH).

Глубина конических выточек под клапаны была уменьшена, и было принято решение использовать семиструйный распылитель с маленьким подыгольным объемом. В то же время, диаметр камеры сгорания был увеличен, а угол распыливания топлива был адаптирован к этому изменению с целью улучшения вихреобразования и снижения тепловых потерь. Внутренние потери на трение были также уменьшены путем использования деталей с очень низким коэффициентом трения. Примером последних может служить стальной коленчатой вал, обработанный с применением технологии микрофиниширования.

Лучший в классе крутящий момент и удельная мощность, находящаяся на весьма конкурентном уровне, были достигнуты благодаря применению сравнительно большого турбокомпрессора, устанавливаемого в развале блока цилиндров, промежуточного охладителя наддувочного воздуха и аккумуляторной топливной системы Bosch последнего поколения с пьезоэлектрическими форсунками и рабочим давлением, достигающим 1800 бар.

Что касается мощности, то разработчикам удалось четко выйти на запланированное значение в 175 кВт (238 л.с.), в то время как реализованный крутящий момент в 550 Нм (для заднеприводных и полноприводных версий), ставший лучшим в классе, превысил величину, указанную в техзадании. Более того, пиковый момент достигается в диапазоне от 1750 об/мин до 2500 об/мин, при этом на уровень в 500 Нм двигатель выходит уже при 1500 об/мин. Частота холостого хода весьма низка и составляет всего 650 об/мин. Работа двигателя в этом режиме не сопровождается вибрацией, шумом и неравномерностью хода, которые обычно ассоциируются с дизелями.

В результате получился двигатель, обладающий высокими динамическими характеристиками в области низких частот вращения и великолепной мягкостью работы. Он демонстрирует образцовую приемистость, и, хотя уровень шума сведен к минимуму, специальная настройка выпускной системы придает ему особый спортивный «голос», который проявляется при резком разгоне на частоте около 2500 об/мин.

Мягкость и «рафинированность» двигателя подчеркнута плавной семиступенчатой автоматической коробкой передач Infiniti стандартной для моделей EX и FX. Параметры коробки подобраны таким образом, чтобы полностью реализовать все преимущества высокого крутящего момента.

«Мягкость работы нового дизеля аналогична как на холостом ходу, так и при 2000 об/мин. Она такова, что водитель может узнать, какой двигатель установлен под капотом, только посмотрев на тахометр и определив, где начинается „красная“ зона», — заявил Райт.

Мощностные характеристики и особенности конструкции
Мощность	238 л.с./ 175 кВт
Крутящий момент	550 Нм в диапазоне 1750 — 2500 об/мин
Система впуска	Турбокомпрессор VN с промежуточным охладителем
Система впрыска топлива	Аккумуляторная, 1800 бар, пьезоэлектрические форсунки
Степень сжатия	16
Газораспределительный механизм	Типа DOHC, цепной привод с механическим натяжителем
Привод клапанов	Роликовые толкатели с гидравлическими компенсаторами зазора
Количество клапанов на цилиндр	4
Материал головки/блока цилиндров	Алюминиевый сплав/уплотненный серый чугун (CGI)

После того как инженеры достигли или превзошли планируемый уровень мощностных и виброакустических характеристик, наступил финальный этап разработки, который заключался в том, чтобы достичь или превзойти поставленные цели в области экономических и экологических показателей, которые предусматривали соответствие двигателя нормам токсичности Euro 5. В дополнение к улучшениям, связанным с усовершенствованием конструкции камеры сгорания, двигатель V9X был оснащен рядом инновационных систем, предназначенных для улучшения экологических характеристик и показателей надежности.

Среди них следует отметить систему рециркуляции отработавших газов (EGR) с охладителем, которая обеспечивает снижение выбросов NOx. В систему входит специальный канал, позволяющий пропустить отработавшие газы через охладитель перед их подачей на впуск. Это способствует быстрому достижению оптимальной температуры отработавших газов после начала рециркуляции и, следовательно, наиболее полному использованию их охлаждающей способности. Характерной особенностью системы является контур подвода «холодной» охлаждающей жидкости к теплообменнику EGR, благодаря которому достигается дальнейшее уменьшение температуры отработавших газов и снижение содержания углекислого газа и углеводородов в продуктах сгорания.

Одинаково важны системы, обеспечивающие снижение токсичности отработавших газов в выпускной системе. К ним относятся металлический каталитический нейтрализатор окислительного типа, создающий меньшие потери давления по сравнению с керамическими аналогами и обеспечивающий протекание экзотермических каталитических реакций, а также каталитический фильтр твердых частиц (DPF). Оба устройства смонтированы в одном корпусе. Фильтр твердых частиц работает совместно с седьмой топливной форсункой, установленной в выпускной системе.

Форсунка включается в работу во время регенерации фильтра твердых частиц. Этот процесс происходит абсолютно незаметно для водителя. Использование схемы с седьмой форсункой исключает риск попадания в моторное масло несгоревшего топлива. Впрыскивание топлива в выпускную систему позволяет провести регенерацию фильтра твердых частиц при малых нагрузках или на холостом ходу. Таким образом, достигается высокая топливная экономичность во всем диапазоне режимов движения, а также оптимизируется периодичность замены моторного масла.

При высоких мощностных характеристиках и прекрасных виброакустических показателях дизель V9X обеспечивает снижение выбросов CO₂. Для модели EX этот параметр равен 224 г/км при среднем расходе топлива в комбинированном цикле 8,4 л/100 км. Аналогичные показатели модели FX равны, соответственно, 240 г/км и 9,0 л/100 км.

Достижение запланированных показателей надежности и качества во время разработки потребовали более 12 000 часов стендовых испытаний двигателя на отказ, в то время как экспериментальные образцы «продольной» и «поперечной» версий V9X прошли более 1 250 000 км. Кроме того, каждый двигатель перед отправкой на автосборочное предприятия проходит цикл испытаний на термостенде.

«Выводя Infiniti на европейский рынок, мы понимали, что нашей первоочередной задачей станет позиционирование бренда в качестве непревзойденной люксовой марки с максимально высоким уровнем сервиса и послепродажного обслуживания. Теперь мы можем сделать следующий шаг в развитии бренда Infiniti. Новый дизельный двигатель дает нам возможность выхода на значительно больший сектор рынка, не ущемляя наши базовые ценности. Более того, это исключительный двигатель, который обладает впечатляющим крутящим моментом, начиная с низких частот вращения коленчатого вала. Он обеспечивает плавное и постепенное нарастание скорости без таких характерных нежелательных явлений, как шум и вибрации. Создавая уникальный спортивный дизель, мы смогли сохранить идеальное сочетание прекрасных эксплуатационных характеристик и роскоши, присущее автомобилям Infiniti. При этом наши клиенты получают бонус в виде более высокой топливной экономичности и меньших выбросов вредных веществ. Это беспроигрышная сделка для обеих сторон», — заключил Джим Райт.

Дизельные двигатели

ООО «Компания Дизель» — российский лидер по производству дизельных электростанций (ДЭС) исключительно на основе двигателей европейского / российского производства. Дизельные двигатели – являются ключевым элементом выпускаемых нами дизель-генераторов и силовых приводов. От их качества напрямую зависит надежность и долговечность и потребительские свойства оборудования, которое Вы приобретаете.

Поэтому за 9 лет работы мы рассмотрели, испробовали и протестировали большое количество вариантов, представленных на российском и мировом рынке. Основные критерии, которые мы предъявляли к данному виду комплектующих – это высокое качество сборки (обязательно оригинальная), длительная безотказная работа, топливная экономичность, достаточный диапазон мощностей, по возможности – адаптация к топливу среднего качества, короткие сроки поставок (наличие на складах в России), оптимальная цена.

Нельзя было не учесть высокий спрос среди российских покупателей на дизель-генераторы (ДГУ) на базе отечественных двигателей – крайне простых в обслуживании и ремонте, отлично приспособленных для работы в российских условиях. Для дизельных двигателей зарубежного производства важнейшим критерием также стала развитая официальная сервисная поддержка и доступность оригинальных запчастей в России – чтобы наших покупатели не столкнулись с эксплуатационными проблемами на протяжении всего периода использования дизельных электростанций производства ООО «Компания Дизель».

В результате, сегодня на заводе Компании Дизель под Ярославлем производятся силовое оборудование на основе двигателей 3-х отечественных производителей – ЯМЗ (Россия), ТМЗ (Россия), ММЗ (Беларусь) и дизельных двигателей 6-ти марок зарубежного производства — Scania (Швеция), FPT-Iveco (Италия), John Deere (США, Франция), Perkins (Англия), Volvo Penta (Швеция), Doosan (Южная Корея)

В частности, согласно данному делению, Компанией Дизель сформированы две продуктовые линейки ДЭС:

• Дизельные электростанции professional (серии ДГУ ЯМЗ, ДГУ ММЗ, ДГУ ТМЗ,). Это оборудование высочайшего уровня сборки от Компании Дизель, отлично приспособленное для выработки электроэнергии в непростых российских условиях – надежное, простое, неприхотливое в эксплуатации. Мощности – от 15 до 400 кВт.
• Дизельные электростанции Premium (серии ДГУ Scania, ДГУ FPT-Iveco, ДГУ John Deere, ДГУ Perkins, ДГУ Volvo Penta). Это оборудование, собранное по европейским стандартам, из европейских комплектующих – безотказное, очень долговечное (30 000 – 40 000 моточасов), выносливое и экономичное. Это прямой аналог по качеству и функционалу дизельным электростанциям мировых лидеров — Cummins, FG Wilson, Caterpillar, SDMO – по гораздо более «гуманной» цене – без переплаты за бренд и стоимость американской / европейской сборки.

Обращаем внимание, что ООО «Компания Дизель» является единственным в России официальным OEM-производителем электрогенераторов на дизельных двигателях Scania.

По всем перечисленным дизельным двигателям специалисты Компании Дизель готовы оказать полную сервисную поддержку, подобрать и поставить запчасти, «расходники», комплекты ЗИП. Звоните!

Отличия бензиновых и дизельных двигателей

Вопрос автомобилисту

Решив приобрести транспортное средство, водитель должен задуматься, какой тип мотора выбрать. Это обязует его знать принципиальные отличия дизельного двигателя от бензинового, ведь самое главное в машине — её «силовой агрегат».

Мнения специалистов расходятся, поэтому автомобилист должен сам определить, какое топливо для него предпочтительнее. Если обращать внимание на цены на заправках, можно отметить, что солярка дешевле. Но как же быть с рассказами о невозможности выезда в сильные морозы? Часто приходится слышать и о том, что одна заправка некачественным топливом приведёт к выходу из строя. Мотор придётся ремонтировать, при этом владелец потратит серьёзную сумму.

Отметим, если вы опытный автомобилист, вам не страшны эти пугающие проблемы. Разберитесь в работе мотора и выберите для себя наиболее предпочтительный вариант.

Видео о том, какой двигатель предпочтительнее для легкового авто:

Особенности эксплуатации

Принцип и характеристика работы

Принцип действия дизеля заключается в том, что двигатель внутреннего сгорания работает как поршень, и при его сжатии происходит воспламенение топливной жидкости. В цилиндр топливо попадает отдельно от воздуха.

Принцип действия бензинового мотора: смесь бензина с воздухом подаётся на свечи и с их помощью воспламеняется.

При работе дизеля слышен сильный грохот, а также выделяются выхлопы чёрного цвета с очень неприятным запахом. Сегодня с помощью технического прогресса эти проблемы стали решаемыми. Выпускаются дизельные машины, которые по экологическим характеристикам намного лучше бензиновых.

Недостатком в работе дизеля можно назвать то, что солярка сворачивается при температуре ниже −20 °C. Поэтому на зиму надо запасаться специальным топливом либо подмешивать присадку — антигель. В то же время необходимо отметить, что ДТ является более дешёвым вариантом. Также у дизельных двигателей очень высокий показатель КПД — около 50%, что говорит о существенной экономии топлива и низком уровне выбросов вредных веществ. Всё это тоже можно отнести к преимуществам дизельного мотора перед бензиновым.

Бензиновый мотор, особенно в новых машинах, работает тихо. Загрязнение окружающей среды от работы такого агрегата намного меньше, чем от старых дизельных транспортных средств. Также необходимо отметить, что бензин устойчив к сильным падениям температур.

Рабочий цикл дизельного двигателя

В дизеле можно использовать двух- или четырехтактный цикл. На первом этапе поршень осуществляет движение вниз и втягивает воздух через впускной открытый клапан. На втором — движение этой детали осуществляется вверх, и происходит сжатие воздуха в цилиндре. Степень сжатия колеблется в границах 14:1–24:1, воздух нагревается до температуры 800 °C. В конце этого такта форсунка выпрыскивает топливо в горячий воздух под давлением 1500 кгс/см².

На третьем этапе распылённая топливная жидкость сама воспламеняется и почти полностью сгорает в цилиндре. Сила, образовавшаяся при этом процессе, приводит в движение поршень. Он начинает двигаться вниз, преобразовывая химическую энергию в механическую. На четвёртой стадии отработанные газы выпускаются через открытый клапан при движении поршня вверх. Затем мотор опять начинает всасывать воздух для нового рабочего цикла.

Турбонаддув и камеры сгорания в дизеле

В дизелях применяются системы с предкамерой или камерой непосредственного впрыска. Моторы с впрыском более эффективны и экономичны. Они используются для грузовых и грузопассажирских транспортных средств.

Чаще всего на легковые авто устанавливают систему с предкамерой. Её работа осуществляется более бесшумно, а количество выбросов в атмосферу намного меньше. При сравнении с бензиновым двигателем можно отметить, что дизель является более экономичным вариантом, особенно при частичных нагрузках. Для уменьшения вредных выбросов в дизельной машине можно использовать турбокомпрессор с приводом. С помощью этого приспособления дополнительно увеличивается отдача мощности и показатель КПД мотора.

Виды камер сгорания в дизеле:

• системы с предкамерой — используются в легковых автомобилях, в предкамере происходит дополнительное воспламенение для получения качественной смеси;
• системы с вихревой предкамерой — процесс сгорания происходит в дополнительной вихревой камере, выполненной в форме диска с горловиной.

Ремонт и обслуживание

Из-за прочной конструкции блока цилиндров дизель считается более долговечным. В нашей стране чаще всего проблемы с таким мотором возникают в результате использования некачественного топлива. Приходится часто менять масло и фильтр. При проведении ремонта также могут возникнуть неприятности, поскольку у дизельного двигателя очень сложная конструкция, а запчасти для него стоят дорого.

Транспортное средство на бензине в меньшей степени реагирует на качество топлива. Обороты и мощность мотора очень высоки. Запчасти для проведения ремонта более доступны.

Разница между дизельным и бензиновым двигателем:

1. У дизеля топливо в цилиндр подаётся отдельно от воздуха, в бензиновом моторе — вместе.
2. Дизель имеет больший срок эксплуатации.
3. Машина на бензине работает бесшумно.
4. При использовании дизельного двигателя приходится часто менять масло и фильтр.
5. У дизельного мотора намного выше показатель КПД.
6. Бензиновый двигатель не так сильно загрязняет окружающую среду.
7. Бензин более устойчив к падению температуры.

Показатели работы моторов

Для того чтобы определиться с выбором, необходимо провести сравнительную характеристику принципиальных различий по определённым критериям, а именно:

1. Экономичность и эффективность. При работе бензинового двигателя воспламенение жидкости происходит принудительно от искры, в дизельном — самопроизвольно, при сжатии до 1:25. У бензинового мотора этот показатель составляет 1:12. Таким образом, более эффективным по сгоранию топлива является дизель.
2. Вибрация и шум. Дизель отличается более высокими шумовыми характеристиками за счёт работы мощных деталей. В наши дни специалисты внедряют новые технологии, тем самым пытаясь добиться бесшумной работы мотора. В этом они достигли определённого успеха, и сейчас выпускаются легковые машины с усовершенствованным дизельным мотором.
3. Экология. Так как дизельного двигателя более высокие показатели КПД и сгорания топлива, в нём образуется меньше вредных выхлопов, чем в бензиновом.
4. Характеристика мощности. Бензиновый двигатель развивает более высокую мощность, а у дизеля — больший крутящий момент, причём развивается он на низких оборотах.
5. Надёжность. Детали дизельного мотора изготовлены из более крепкого материала, так как он должен выдерживать огромные силовые нагрузки. Однако при использовании некачественного топлива такой двигатель выйдет из строя раньше положенного срока.
6. Цена транспортного средства. Дизельный автомобиль всегда стоит дороже, чем бензиновый, ведь цены на топливо сильно отличаются. При этом каждый водитель, приобретая авто, должен помнить о наших суровых зимах и качестве продаваемой на заправках солярки.

Сравнение недостатков и преимуществ бензинового и дизельного моторов

Чтобы понять, чем дизельный двигатель лучше бензинового и действительно ли это так, необходимо обобщить всю вышеизложенную информацию и отметить недостатки и преимущества обоих видов моторов.

К преимуществам дизеля можно отнести:

• очень хорошую тягу при небольших оборотах;
• работу без свечей зажигания и трамблёра;
• небольшой расход топлива.

К недостаткам дизеля отнесём:

• необходимость более частой замены масла и фильтров;
• высокие шумовые характеристики и вибрацию;
• чувствительность топливной системы.

К преимуществам бензинового двигателя относится:

• более высокая литровая мощность;
• работа на высоких оборотах без замечаний;
• низкие шумовые характеристики и вибрация.

К недостаткам бензинового двигателя отнесём:

• необходимость для работы свечей зажигания;
• очень высокий расход топлива;
• значение мощности, которое составляет при оборотах 3500–4000.

Подведём итог

Нельзя однозначно отдать предпочтение бензиновому или дизельному двигателю. Каждый из них имеет как преимущества, так и недостатки. Проведя сравнительную характеристику, можно отметить, что дизель выигрывает по следующим критериям: экологичность, надёжность, экономичность и эффективность. При этом бензиновый мотор не уступает по таким показателям, как мощность, вибрация и шум. Да и стоимость самой машины намного ниже.

На видео — что лучше, бензиновый или дизельный двигатель:

Дизельный двигатель лучше использовать для интенсивной работы. На таком транспортном средстве эффективно осуществлять коммерческую деятельность. В странах Западной Европы предпочтение отдаётся именно дизелю. Однако нам не следует равняться на них, ведь западное топливо намного качественнее и специалисты более компетентны в вопросах ремонта мотора.

Каждый автолюбитель при выборе двигателя должен полагаться на собственное мнение, ведь только он сам знает, для каких целей приобретает машину.

Какой двигатель выбрать — дизельный или бензиновый — Ozon Клуб

После 1990 года в России стало возможным купить обычные гражданские автомобили, на которых стояли дизельные моторы. Раньше считалось, что их устанавливают только на промышленную технику. Это порождало миф, что вариант выносливее и в целом мощнее.

У покупателя появился выбор: купить машину с бензиновым или же дизельным ДВС. Многие производители как отечественных, так и зарубежных марок предлагают оба вида, которые друг другу не уступают. Но стоит помнить, что по техническим характеристикам разница между бензиновым и дизельным агрегатом всё-таки есть.

Особенности динамики

Перед тем как решить, какой двигатель предпочесть, работающий на бензине или дизеле, нужно изучить особенности каждого варианта. Разница становится заметна при сравнении динамики разгона. Большинство дизельных моторов отлично работают на низкой скорости, обеспечивая большой крутящий момент. Однако они уступают бензиновому аналогу при наборе динамики, гораздо хуже функционируют на большой скорости.

Мощь силового агрегата, работающего на дизтопливе, проявляется под нагрузкой. Например, для внедорожника чаще выбирают дизель: он будет хорошо показывать себя в местах, где сложно проехать, нужно приложить усилие, чтобы преодолеть грязь или препятствие. Актуальны такие моторы и для машин, которые часто перевозят что-то тяжёлое. Если же вы хотите добиться высокой скорости, быстрого, динамичного разгона, обратите внимание на бензиновые силовые агрегаты. Они быстрее набирают скорость, выдают при этом максимальную мощность.

Дизель экономичен: он потребляет на 20% меньше горючего. При этом цена на солярку немного выше, чем на АИ-92, поэтому сэкономить не получится.

Требовательность и стоимость ремонта

Выбирая между дизельным двигателем автомобиля и ДВС на бензине, подумайте о том, сколько будет стоить его обслуживание и насколько требователен установленный в нём силовой агрегат.

Дизельные двигатели имеют большой ресурс, но крайне требовательны к качеству топлива. Есть два вида солярки – летняя и зимняя, они не взаимозаменяемы. Поэтому может случиться неприятность, если вы заправились в тёплое время года, а холода наступили резко. Завести в минусовую температуру дизель намного сложнее, чем бензиновый двигатель.

Что касается ремонта и обслуживания, запчасти на бензиновые моторы в целом дешевле, их на рынке больше. Многие СТО работают только с дизельными или бензиновыми агрегатами — по бензиновым их больше, поэтому найти соответствующий сервис проще.

Шум и комфортность

Подбирая автомобиль, покупатели оценивают шумность, комфортность, распределение массы. Дизель тяжелее, что влияет на траекторию движения автомобиля. Если у водителя мало опыта, он не всегда может учесть этот нюанс и в сложной ситуации справиться с управлением.

Обратите внимание на уровень шума: дизельные моторы работают громче, их выхлоп более тёмный, имеет отчётливый неприятный запах. Это малозаметно на дорогих авто, обладающих хорошей шумоизоляцией, но если прогревать автомобиль во дворе, клубы дыма вам и окружающим вряд ли понравятся.

Стоимость авто с дизельным ДВС выше, что обусловлено несколькими факторами:

• Дизельные двигатели более выносливые, их ресурс больше.

• Дизель реже выходит из строя.

• Его конструкция сложнее, нужно больше деталей, поэтому производство дороже.

Экологические параметры

По этому показателю однозначно лидирует бензиновый агрегат, который намного меньше загрязняет окружающую среду. Дизельные ДВС выпускают чёрный едкий дым. Современные выхлопные системы имеют сложные фильтры очистки и уменьшают проблему, но стоят они дороже, что повышает цену автомобиля.

Плюсы и минусы

Если вы не решили, подойдёт вам дизельный мотор или аналог на бензине, стоит сравнить преимущества и недостатки обоих вариантов и выбрать тот, который лично вам кажется более удобным и приемлемым.

Силовые агрегаты, предназначенные для работы на дизтопливе, имеют следующие плюсы:

• Сниженный по сравнению с аналогичными ДВС расход топлива.

• Повышенный крутящий момент — он полезен при нагрузке, если вам нужно что-то буксировать, перевозить грузы, если вы любите покорять бездорожье.

• Сжатие топлива происходит под большим давлением, поэтому КПД такого типа мотора больше при одинаковой мощности.

• Требуются особые смазочные материалы и топливо — это можно посчитать за минус. Но и плюс в этом есть: они более натуральные, поэтому берегут ресурс двигателей. Агрегат дольше «ходит», реже требует ремонта.

• Высокая надёжность узлов. Несмотря на сложность конструкции, эти двигатели отличаются большой выносливостью, надёжностью. Они создаются из прочных сплавов.

• Запас хода у дизельных двигателей сравнительно большой, превышает аналогичный показатель бензиновых.

• Отсутствует дроссельная заслонка, поэтому при низких оборотах у мотора большой крутящий момент.

• Необходимо следить за тем, зимнее или летнее у вас топливо. При температуре от -15 градусов летняя солярка замерзает, превращается в густую массу. Завести машину не получится, пока масса не отогреется и снова не станет жидкой. Чаще эта проблема решаема. Даже если вы вовремя не перешли на другой вид топлива, можно установить двигателю принудительный обогрев или хранить автомобиль в тёплом гараже.

• Потребность в мощном стартере, следовательно — в мощном аккумуляторе, который дороже стандартного.

• Обслуживание обходится на 20% дороже, чем для бензинового двигателя. То же самое касается ремонта.

• Трудно отремонтировать самостоятельно. СТО также придётся искать, не все мастерские берутся за ремонт этого ДВС.

• Не так быстро набирает скорость, лучше работает на низких оборотах, чем на высоких.

• Авто тяжелее аналогичных моделей с другим силовым агрегатом.

К плюсам бензиновых двигателей можно отнести следующее:

• Не слишком требовательны к качеству топлива. Многие модели способны работать на разных видах бензина, например, допустимо использование АИ-92 и АИ-95.

• Имеют высокие показатели скорости и мощности на высоких оборотах.

• В холодную погоду запускаются без проблем при правильном моторном масле. Бензину несвойственно замерзать, поэтому дополнительный подогрев мотора не нужен, даже если вы живёте в условиях предельно низких температур.

• Обслуживание и ремонт обходятся дешевле, чем у дизельных автомобилей. Без проблем найдётся автомеханик, который выполнит ремонт любой сложности. Мелкий ремонт или замену деталей можно делать самостоятельно.

• Конструкция достаточно простая. За счёт этого производство двигателей обходится дешевле, следовательно, стоят они меньше.

• ДВС на бензине весит меньше дизельного, что сказывается на общем весе машины.

• Более экологичное топливо по сравнению с дизелем. Бензиновые выхлопные газы меньше загрязняют окружающую среду, сами системы на такие двигатели проще и дешевле.

• Слабая тяга на низких оборотах.

• Ресурс меньше, чем предлагает дизельный ДВС.

Преимущества одного типа моторов становятся недостатками другого, поэтому дизели и бензиновые ДВС не могут быть хорошими или плохими — они разные. Выбор зависит от того, для чего вы планируете использовать автомобиль. Чтобы найти наилучший вариант мотора, отталкивайтесь от манеры вождения, финансовых возможностей и учитывайте, в каких условиях планируете ездить. 

Читайте также: 

Дизельные двигатели с водяным и воздушным охлаждением

Производители дизельных моторов

Вы всегда можете купить дизельные двигатели от самых разных ведущих компаний. Так, вам доступны моторы от Лифан, Садко, Кентавр, Вейма, Булат, Победит, Рато, Айрон Энджел, и еще много других. Все двигатели от этих компаний пользуются популярностью и покупателя, поскольку они имеет надежную крепкую конструкцию. Также моторы дизельного типа отличаются хорошим качеством всех комплектующих, отличной сборкой. Производители применяют для выпуска дизельных моторов износоустойчивые прочные материалы высокого качества, техника непременно будет великолепно работать многие годы.

Стоит отметить, что любой двигатель дизельного типа экономно потребляет горючее и при постоянном длительном применении такого мотора он сравнительно быстро себя окупит.

Для продолжительного надежного использования любого дизельного мотора следует проводить замену масла, также требуется очищать фильтр, что позволит дизельному мотору работать долго и без техобслуживания.

 

Типы дизельных двигателей

Помните, что существует несколько типов таких моторов: с водяным и воздушным охлаждением. «Водяной» дизель можно запросто использовать летом при высоких температурах воздуха. Такие моторы устанавливают на мотоблоки, различные небольшие трактора и так далее. Моторы с воздушной охладительной системой непременно пригодятся для установки на мотопомпы, небольшие культиваторы, генераторы и другую полезную в любом хозяйстве технику.

Для вашего удобства в различных регионах есть сервисные центры, куда всегда можно обратиться и узнать ответы на вопросы касательно таких моторов.

В интернет-магазине Файно вы можете купить запчасти на дизельные моторы с водяным и воздушным охлаждением.

наблюдают, как люди превращают дизельный двигатель в сжигание бензина

• Garage 54 отвечает на некоторые из самых странных автомобильных вопросов, на которые вы никогда не думали, что вам нужно было ответить.
• Команда «Гаража 54» переоборудовала дизельный двигатель Toyota для работы на бензине.
• Группа тестирует дизельный двигатель, прежде чем модифицировать его для использования всего необходимого оборудования для работы на бензине.

---

Бензиновые и дизельные двигатели во многом схожи: оба используют внутреннее сгорание для перемещения поршней, которые затем перемещают коленчатый вал, который изменяет направление этой энергии.Аппаратное обеспечение тоже во многом похоже. Хотя есть существенных различий в том, как эти двигатели обычно работают, и огромные различия в том, что нравится каждому соответствующему топливу внутри камеры сгорания. Таким образом, как правило, сложно заставить один двигатель работать на топливе, для сжигания которого он принципиально не предназначен. Что ж, сумасшедшие ученые из «Гаража 54» пытаются сделать именно это, именно так, как вы и ожидали.

Для тех, кто не знаком с дикими приключениями «Гаража 54», команда решила сделать прозрачные кожухи двигателя, чтобы показать нам, как масло работает в двигателе, соединила две машины вместе и поставила на Hummer невероятно маленькие колеса и шины.Этот дурацкий канал YouTube решил несколько интересных проблем, но еще не реализовал подобный инженерный эксперимент.

Ребята из «Гаража 54» проверяют компрессию дизельного четырехцилиндрового двигателя Toyota и обнаруживают, что у него по крайней мере один поврежденных цилиндров. Даже с этим поврежденным цилиндром, у этого дизельного двигателя на слишком большая степень сжатия, чтобы бензин не взорвался. Затем команда Garage 54 разбирает двигатель, чтобы измерить камеры сгорания. Уменьшить статическую степень сжатия двигателя просто на бумаге .В принципе, вам нужно сделать больше места между поршнем и камерой сгорания. Вы можете решить эту проблему, заменив поршни, заменив головку блока цилиндров или более толстые прокладки головки блока цилиндров. Конечно, лучшие сценарии редко встречаются в магазине Garage 54, и команда решила модифицировать поршни в своем двигателе, чтобы снизить степень сжатия.

Garage 54 Также пришлось решать еще две задачи: индукционную и искровую. Старые дизельные двигатели используют топливо для управления частотой вращения двигателя и не имеют карбюратора или дроссельной заслонки.Дизельные двигатели также не имеют искрового зажигания. Коварная переделка некоторых впускных коллекторов Lada и дистрибьютора Lada решила эти проблемы, по крайней мере, академически.

Теперь большой вопрос: он работает? Что ж, посмотрите видео выше, чтобы насладиться всем хаосом и посмотреть, может ли эта бывшая дизельная горелка работать на другом типе топлива.

Вы когда-нибудь пробовали провести дурацкий эксперимент с двигателем? Расскажите о своих самых безумных мечтах о внутреннем сгорании.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Что сделал дизельный двигатель, возможности его развития и будущего применения в автомобильном сервисе — основные темы статьи. Автор утверждает, что при модификации для использования в автомобилях дизельный двигатель не только позволит сжигать более дешевое топливо и обеспечит большую экономию топлива, но и даст немедленную возможность использовать двухтактный цикл; то есть он будет генерировать примерно вдвое большую мощность при равном весе механизма по сравнению с существующей мощностью.Кроме того, двухтактный цикл делает возможным частичное или полное устранение выпускных клапанов, выхлопные каналы лучше во всех отношениях, а принцип дизельного двигателя дает возможность двухтактного двигателя двойного действия, в котором теоретически будет доступна мощность в четыре раза больше, чем у нынешнего бензинового двигателя.

Впрыск топлива обеспечивает другие преимущества, такие как устранение разбавления картерного масла и тот факт, что топливо отсутствует в цилиндре до момента сгорания, а затем непрерывно подается ровно столько топлива, чтобы поддерживать огонь.Но автор говорит, что в настоящее время мы должны рассматривать инжекторные двигатели как несколько более дорогие, чем карбюраторные, и что это возможное конечное использование двухтактного двигателя, которое сделало бы его менее дорогим.

Прослеживается рост размеров дизельного двигателя, некоторые его истории и некоторые применения описаны вместе с иллюстрациями. Аналогичным образом описывается статус больших дизельных двигателей, объясняется тепловой поток в этих больших агрегатах и ​​анализируются высокоскоростные инжекторные двигатели, поскольку они уже вошли в автомобильную промышленность для использования на железнодорожных вагонах и небольших локомотивах. .

В этой стране существует три класса железнодорожных перевозок, к которым применим дизельный двигатель: Автономные железнодорожные вагоны мощностью до 100 л.с. вместимостью от 40 до 80 человек, «ближнемагистральный» агрегат мощностью около 300 л.с. мощность и большой тепловоз 1000 л.с. или большей вместимости для грузовых и пассажирских перевозок для перевозки стандартного автомобильного оборудования. Дизельные двигатели были построены для двух последних классов, но в настоящее время первый класс оставлен бензиновым двигателям.

В настоящее время проводятся исследования по адаптации дизельного двигателя к потребляемой мощности автомобиля, грузовика, трактора и самолета.После описания специальных типов двигателей, в которых используется принцип дизельного топлива, автор заявляет, что цель статьи — представить положение, которое дизельный двигатель, вероятно, займет в качестве основного двигателя в ближайшие несколько лет.

границ | Преимущества и недостатки дизельных одно- и двухтопливных двигателей

Введение

Обедненная смесь, воспламенение от сжатия (CI), прямой впрыск (DI), является наиболее эффективным двигателем внутреннего сгорания (ДВС) (Zhao, 2009; Mollenhauer and Tschöke, 2010).Он производит выбросы оксидов азота и твердых частиц (ТЧ) из двигателя, которые нуждаются в последующей очистке, чтобы соответствовать чрезвычайно низким пределам, установленным для транспортных средств (Lloyd and Cackette, 2001; Burtscher, 2005; Maricq, 2007), несмотря на то, что качество воздуха невысокое. не только под влиянием транспортных выбросов, но и из многих других источников. Одних только стратегий сжигания (Khair and Majewski, 2006) было недостаточно для достижения пороговых значений выбросов, и требовались специальные катализаторы сжигания обедненной смеси, особенно для NOx в дополнение к фильтрам твердых частиц в выхлопных газах.Несмотря на свой экономический успех, дизельные двигатели во всем мире сталкивались со все более строгими законами о выбросах (Knecht, 2008; Zhao, 2009) ценой постепенного отказа от технологии, нацеленной на нереалистичные минимальные дополнительные улучшения.

У дизеля есть как все плюсы, так и минусы. Он имеет эффективность преобразования топлива при полной и частичной нагрузке, превышающую эффективность стехиометрических ДВС с искровым зажиганием (SI), как с прямым впрыском, так и с впрыском топлива в порт (PFI). CIDI ICE имеют пиковый КПД около 50% и КПД выше 40% на большинстве скоростей и нагрузок.Напротив, у SI ICE пиковый КПД составляет около 30%, и этот КПД резко снижается за счет снижения нагрузки. CI ICE поставляют механическую энергию по запросу с эффективностью преобразования топлива, которая также выше, чем эффективность электростанций на сжигании топлива, вырабатывающих электроэнергию. По данным EIA (2018), в 2017 году в США угольные парогенераторы работали со средней эффективностью 33,98%. Парогенераторы, работающие на нефти и природном газе, работают примерно с одинаковой эффективностью 33.45 и 32,96%. Газотурбинные генераторы работают с пониженным КПД 25,29% для нефти и 30,53% для природного газа. КПД генераторов с двигателями внутреннего сгорания выше, чем у газовых турбин и парогенераторов: 33,12% для нефти и 37,41% для природного газа. Только парогазовые генераторы, не на нефти с КПД 34,78%, а на природном газе с КПД 44,61%, превосходят генераторы внутреннего сгорания.

По сравнению с электрической мобильностью, двигатели CIDI ICE по-прежнему имеют неоспоримые преимущества для транспортных приложений (Boretti, 2018).Однако у CIDI ICE плохая репутация, что ставит под угрозу его потенциал. Дизельные двигатели CIDI ICE в недавнем прошлом не смогли обеспечить удельные выбросы NOx для сертификационных циклов холодного пуска во время прогретых реальных графиков вождения, которые сильно отличались от сертификационных циклов (Boretti, 2017; Boretti and Lappas, 2019). Этот досадный случай был разыграен против CIDI ICE, чтобы создать впечатление, что этот двигатель экологически вреден для выбросов загрязняющих веществ, хотя это не так.

Большие выбросы NOx двигателей CIDI ICE являются результатом большого образования NOx в цилиндрах при избыточном обеднении воздуха стехиометрии в сочетании с неправильной работой системы последующей обработки. Катализатор сжигания обедненной смеси в ДВС CIDI менее развит, чем трехкомпонентный каталитический преобразователь (TWC) стехиометрических ДВС SI (Heywood, 1988; Zhao, 2009; Mollenhauer and Tschöke, 2010; Reşitoglu et al., 2015). Кроме того, не учитывалась длительная разминка при эксплуатации (Boretti and Lappas, 2019).Кроме того, некоторые производители, применяющие впрыскивание мочевины в доочистку, решили вводить меньше мочевины, чем необходимо, когда это не строго требуется сертификацией выбросов. Точно так же некоторые производители также сосредоточились на вопросах управляемости и экономии топлива, а не на выбросах, когда их строго не спрашивали, вдали от условий эксплуатации, вызывающих озабоченность при сертификации выбросов. Таким образом, несоблюдение требований по выбросам NOx в случайно выбранных условиях не было фундаментальным недостатком двигателей CIDI ICE в целом, а только конкретных продуктов, разработанных с учетом нормативов выбросов и требований рынка в конкретное время.Противники CIDI ICE не считают, что эти двигатели оснащены уловителями твердых частиц с почти идеальной эффективностью, циркуляция автомобилей, оснащенных этими двигателями, в сильно загрязненных районах приводит к лучшим условиям для выхлопной трубы, чем условия впуска, для твердых частиц, что способствует для очистки воздуха.

Настоящая статья представляет собой объективный обзор плюсов и минусов экономичного сжигания, CIDI ICE, которые намного лучше, чем предполагалось. Поскольку ДВС, безусловно, потребуется в ближайшие десятилетия, дальнейшие улучшения сжигания обедненной смеси CIDI ICE будут полезны для экономики и окружающей среды.Помимо дизельных двигателей CIDI ICE, в этой работе также рассматриваются двухтопливные двигатели, работающие на дизельном СПГ (Goudie et al., 2004; Osorio-Tejada et al., 2015; Laughlin and Burnham, 2016), дизель-CNG (Maji et al. , 2008; Shah et al., 2011; Ryu, 2013) или дизель-СНГ (Jian et al., 2001; Ashok et al., 2015). Работа с небольшим количеством дизельного топлива и гораздо большим (с точки зрения энергии) количеством гораздо более легкого углеводородного топлива с пониженным содержанием углерода до водорода позволяет еще больше снизить выбросы ТЧ при выходе из двигателя, а также CO _{. 2} выбросов и освобождение от компромисса PM-NOx, влияющего на стратегии впрыска только дизельного топлива, также снижает выбросы NOx из двигателя.Также рассмотрены тенденции развития двухтопливных двигателей CIDI ICE.

Использование биодизеля для производства низкоуглеродного дизельного топлива с использованием однотопливного подхода, безусловно, является еще одним вариантом сокращения выбросов CO. ₂ . Хотя эта возможность не влияет на выбросы загрязняющих веществ, производство биотоплива в целом растет, но не ожидаемыми темпами (IEA, 2019), и вопрос о соотношении продуктов питания и топлива (Ayre, 2007; Kingsbury, 2007; Inderwildi and King, 2009) также может иметь негативный вес в мире с прогнозируемым неизбежным водным и продовольственным кризисом (United Nations, 2019).Кроме того, преимущества биотоплива перед LCA являются давними и противоречивыми дебатами в литературе (McKone et al., 2011).

Существует возможность выбросов метана из двухтопливных дизельных двигателей, работающих на природном газе (Camuzeaux et al., 2015). Поскольку метан является мощным парниковым газом, этот аспект следует должным образом учитывать при сокращении выбросов парниковых газов. Существует не только возможность утечки метана из транспортных средств, оснащенных двухтопливными дизельными двигателями, работающими на СПГ. Также существуют выбросы метана при добыче нефти и газа.Помимо выбросов метана при добыче природного газа, существуют выбросы электроэнергии, связанные с эксплуатацией завода по производству СПГ. Хотя СПГ (и КПГ), безусловно, по-прежнему будет иметь преимущества по сравнению с дизельным топливом, это преимущество может быть меньше, чем то, что можно было бы вывести из отношения C-H в топливе. Безусловно, существует проблема сокращения выбросов метана, связанных с производством, транспортировкой и сжижением природного газа (Ravikumar, 2018).

Наконец, хотя фумигация природного газа для двухтопливных дизельных двигателей широко используется, поскольку она намного проще и может быть достигнута за счет низкотехнологичных преобразований, и, таким образом, большинство транспортных средств используют этот подход, дизельные двигатели переведены на дизельное топливо и фумигационный природный газ страдают от значительного снижения эффективности преобразования топлива по сравнению соригинальный дизель, как при полной, так и при частичной нагрузке, с пониженной мощностью и удельным крутящим моментом. Если природный газ смешивается (окуривается) с всасываемым воздухом перед подачей в цилиндр, а дизельное топливо используется в качестве источника воспламенения, количество вводимого природного газа ограничивается возможностью детонации предварительно смешанной смеси. Кроме того, нагрузка обычно регулируется дросселированием впуска, как в обычных бензиновых двигателях, а не количеством впрыскиваемого топлива, как в дизельном двигателе.Поскольку цель состоит в том, чтобы обеспечить равные или лучшие характеристики (мощность, крутящий момент, переходный режим) и выбросы новейшего дизельного топлива с двухтопливной конструкцией, эта двухтопливная конструкция должна предусматривать прямой впрыск дизельного и газообразного топлива.

Происхождение плохой репутации дизеля

Плохая репутация дизеля и двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в целом является результатом действий Совета по воздушным ресурсам Калифорнии (CARB), а также Агентства по охране окружающей среды США (EPA) (Parker , 2019), с « Diesel-gate » только один шаг.

Раньше водородная экономика была более вероятной моделью будущего для транспорта, лучше, чем любая другая альтернатива, учитывая непостоянство производства энергии ветра и солнца (Crabtree et al., 2004; Muradov and Veziroglu, 2005; Marbán and Valdés- Солис, 2007). Предполагалось, что в транспортных средствах будут использоваться ДВС, работающие на возобновляемом водороде (H ₂ -ICE), со всем, кроме кардинальных изменений, которые требовались в технологии двигателей, но усилия в основном были направлены на хранение и распространение.Примерно в те же дни была популярна идея метанольной экономики, когда метанол, полученный с использованием возобновляемого водорода и CO ₂ , улавливаемого угольными электростанциями, был прямой заменой традиционного бензинового топлива (Olah, 2004 , 2005). H ₂ -ICE стал историей после того, как CARB рассмотрел BMW Hydrogen 7, первое транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания, которое было поставлено на рынок, не квалифицировалось как автомобиль с нулевым уровнем выбросов (CO ₂ ). В 2005 году BMW предложила автомобиль Hydrogen 7 как автомобиль с нулевым уровнем выбросов.Горел водород, в выхлопной трубе был в основном водяной пар и абсолютно не выделялся CO ₂ , но Агентство по охране окружающей среды США не согласилось с нулевым уровнем выбросов CO ₂ (Nica, 2016). Агентство по охране окружающей среды США заявило, что у транспортного средства все еще был ДВС, с возможностью того, что масло, используемое для смазки, могло попасть в цилиндр, образуя CO ₂ . Тот факт, что общий расход масла составлял ничтожно малые 0,04 л масла на 1000 км, не учитывался. Из-за неофициальных обсуждений BMW отказалась от исследования водородных ДВС.Все остальные производители оригинального оборудования впоследствии прекратили свои исследования и разработки.

Что касается негативного отношения CARB и Агентства по охране окружающей среды США к ДВС в целом, в 2011 году BMW предложила в качестве концептуального автомобиля аккумуляторно-электрический i3 с возможностью расширения запаса хода (Ramsbrock et al., 2013; Scott and Burton, 2013). . Расширителем запаса хода был небольшой бензиновый ДВС, приводивший в действие генератор для подзарядки аккумулятора. Внедрение расширителя диапазона позволило увеличить запас хода автомобиля и снизить стоимость, вес и объем аккумуляторной батареи, что является серьезной проблемой для экономики и окружающей среды.Поскольку производство планируется начать только в 2013 году, CARB сразу же поспешил установить правила, предотвращающие оптимизацию этой концепции, выпустив в 2012 году (CARB, 2012) чрезмерно долгое постановление, предписывающее, что расширитель диапазона должен использоваться только для достижения ближайшей подзарядки. точка. В промежутке между другими требованиями CARB запросил у транспортного средства с расширителем запаса хода номинальный запас хода на полностью электрической основе не менее 75 миль, диапазон меньше или равный диапазону заряда батареи от вспомогательной силовой установки, и, наконец, чтобы Вспомогательная силовая установка не должна включаться до тех пор, пока не разрядится аккумулятор.В результате всех этих ограничений BMW изо всех сил пыталась сделать расширитель диапазона конкурентоспособным, и в конечном итоге они недавно прекратили производство i3 с расширителем диапазона (Autocar, 2018).

Эти два события помогают объяснить « diesel-gate » 2015 года и последующее « дизель-фобию ». Дизельный двигатель был популярен (для легковых автомобилей) в основном в Европе, и ЕС продвигал дизельные автомобили для решения проблем изменения климата. В то время было ясно, что преждевременный переход к электромобильности мог обернуться экономической и экологической катастрофой.Таким образом, концерн Volkswagen стал мишенью скандала « дизельные ворота ». Дизельные ДВС обеспечивали низкие выбросы CO ₂ , конкурируя с аккумуляторными электромобилями при анализе жизненного цикла, при этом выделяя меньше, чем предписано, загрязняющих веществ в ходе испытаний, предписанных в то время. Легковые автомобили тестировались на соответствие правилам выбросов в течение заданного цикла, в лаборатории, в повторяемых условиях с правильным оборудованием. Международный совет по чистому транспорту (ICCT) организовал случайное вождение по дороге на различных дизельных транспортных средствах и измерения загрязняющих веществ с помощью PEM.Они обнаружили, что автомобили, оптимизированные для производства низких удельных (на км) выбросов CO ₂ и выбросов загрязняющих веществ в определенных условиях, не смогли обеспечить такие же удельные выбросы при всех других условиях, как это было логично. EPA выпустило уведомление о нарушении в отношении Volkswagen, что привело к огромному штрафу в следующих судебных исках. « Diesel-gate » обошлась VW более чем в 29 миллиардов долларов в виде штрафов, компенсаций и обратных закупок, в основном в США (физ.орг, 2018). Часть миллиарда долларов Volkswagen была направлена ​​на поддержку мобильности аккумуляторных электромобилей, финансирование инфраструктуры подзарядки электромобилей в Соединенных Штатах отдельными поставщиками (O’Boyle, 2018). Затем « Diesel-gate » использовался для определения конца мобильности на базе ICE (Raftery, 2018; Taylor, 2018).

Предполагаемый избыточный выброс NOx автомобилями, оснащенными дизельными ДВС CIDI, которые начинались с « diesel gate », по-прежнему популярны, хотя и не соответствуют действительности (Chossière et al., 2018) утверждает, что дизельные автомобили вызвали в 2015 году 2700 преждевременных смертей только в Европе из-за их выбросов NOx « сверх ». Эта работа не является объективной при анализе выбросов дизельного двигателя. Неверно утверждать, что дизельные автомобили в ЕС выбрасывают на дороге гораздо больше NOx, чем нормативные ограничения. Как было написано ранее, правила выбросов регулируют выбросы загрязняющих веществ в конкретных условиях лабораторных испытаний, а не во всех других возможных условиях.Неразумно ожидать определенной экономии топлива и выбросов регулируемых загрязнителей и углекислого газа, которые не зависят от конкретного испытания. Чтобы иметь выбросы « превышение », сначала необходимо установить лимит для конкретного применения, а затем измерить « превышение » при определенных условиях. Утверждение о преждевременной смертности, вызванной чрезмерными выбросами NOx от дизельных транспортных средств, основано на завышенной разнице выбросов NOx, предполагая, что выбросы намного хуже, чем фактические, и сравнивая этот выброс с невероятной эталонной ситуацией, близкой к нулю.Требование также основано на завышении количества смертей в этой разностной эмиссии. Эти два предположения не подтверждаются проверенными данными.

Поскольку более современные дизельные автомобили заменили еще больше загрязняющих окружающую среду транспортных средств, единственное возможное объективное заявление, которое можно сделать о выбросах старых и новых дизельных автомобилей в Европе, основанное на неоспоримых доказательствах, основано только на правилах рассмотрения жалоб на выбросы время их регистрации. Поскольку правила выбросов стали все более ограничительными, хотя и подтверждено только лабораторными сертификационными испытаниями, как показано в таблице 1, неверно предполагать, что дизельные ДВС CIDI выбрасывают больше NOx, чем раньше.В то время как пассажирские автомобили с дизельным двигателем, соответствующие стандарту Euro 6, должны были выделять менее 0,08 г / км NOx при выполнении лабораторных испытаний NEDC, дизельные автомобили, соответствующие стандартам Euro 5–3, в противном случае могли выделять 0,18, 0,25 и 0,50 г / км на тот же тест, и дизельные автомобили, соответствующие стандартам Euro 1 и 2, должны были проверить только пороговые значения выбросов 0,7-0,9 и 0,97 г / км в одном и том же тесте. Нет никаких измерений, подтверждающих, что старые дизельные автомобили, соответствующие предыдущим правилам Евро, были более экологически чистыми по всем критериям загрязнения, включая NOx, во время реального вождения, чем новейшие дизельные автомобили.Кроме того, характеристики выбросов обычно ухудшаются с возрастом, а отсутствие технического обслуживания может еще больше усугубить ситуацию. Это утверждает, что Chossière et al. (2018) непоследовательно.

Таблица 1 . Нормы выбросов Евросоюза для легковых автомобилей (категория M) положительного (бензин) и компрессионного (дизельного) исполнения.

Преимущества и недостатки экономичного двигателя CIDI

Основным преимуществом сжигания обедненной смеси, CIDI ICE является эффективность преобразования топлива, которая намного выше, чем у стехиометрических, SI ICE, как при полной нагрузке, так и, более того, при частичной нагрузке (Heywood, 1988; Zhao, 2009; Mollenhauer and Чёке, 2010).В то время как у легковых автомобилей с обедненной топливной смесью CIDI ICE, работающей на дизельном топливе, максимальная эффективность преобразования топлива составляет около 45%, пиковая эффективность легковых автомобилей со стехиометрическими двигателями SI ICE, работающими на бензине, составляет всего около 35%. Снижение нагрузки за счет количества впрыскиваемого топлива, эффективности преобразования топлива при сжигании обедненной смеси, CIDI ICE является высоким в большей части диапазона нагрузок. И наоборот, при уменьшении нагрузки, дросселируя впуск, эффективность преобразования топлива стехиометрического, SI ICE резко ухудшается при уменьшении нагрузки.Это дает возможность легковым автомобилям, оснащенным системой сжигания обедненной смеси CIDI ICE, потреблять гораздо меньше топлива и, следовательно, выделять гораздо меньше CO ₂ во время ездовых циклов (Schipper et al., 2002; Zervas et al., 2006; Johnson , 2009; Zhao, 2009; Mollenhauer, Tschöke, 2010; Boretti, 2017, 2018; Boretti, Lappas, 2019).

Бедная смесь после обработки в целом (дизельные ДВС CIDI изначально работают на обедненной смеси, за исключением случаев экстремального использования рециркуляции выхлопных газов, EGR), однако, намного менее эффективна, чем стехиометрическая после обработки преобразователями TWC бензиновых ДВС SI (Lloyd and Cackette, 2001; Burtscher, 2005; Maricq, 2007).Следовательно, выбросы регулируемых загрязняющих веществ, в частности NOx, в течение рабочих циклов, которые в значительной степени отклоняются от сертификационных циклов, являются гораздо более продолжительными и требуют, чтобы двигатель работал в значительной степени полностью прогретым, намного больше в ДВС, работающем на обедненной смеси, чем стехиометрические ДВС. Кроме того, двигатели CIDI ICE, работающие на обедненной смеси, содержат твердые частицы, что является обычным недостатком, даже в меньшей степени, двигателей с прямым впрыском, включая SI DI ICE. ТЧ возникают, когда закачиваемая жидкость, еще жидкая, взаимодействует с пламенем, образуя сажу.Сажа образуется в богатых топливом областях камеры сгорания (Hiroyasu and Kadota, 1976; Smith, 1981; Neeft et al., 1997). Постное сжигание, CIDI ICE, таким образом, нуждаются в ловушках для частиц (Neeft et al., 1996; Saracco et al., 2000; Ambrogio et al., 2001; Mohr et al., 2006). Однако это также есть возможность, поскольку циркуляция в областях с фоновыми частицами может обеспечить лучшее качество воздуха в выхлопной трубе, чем во впускной. Кроме того, двигатели CIDI ICE, работающие на обедненной смеси, являются более дорогими, обычно с турбонаддувом.Двухтопливный режим работы с LPG, CNG или LNG не имеет никаких недостатков с точки зрения регулируемых загрязняющих веществ или CO ₂ , а дает только преимущества.

Эффективность преобразования топлива

Без нацеливания на рекуперацию отработанного тепла (WHR) дизельные двигатели CIDI ICE доказали свою способность достигать максимальной эффективности преобразования топлива около 50%, обеспечивая при этом чрезвычайно высокое среднее эффективное давление при торможении в гонках на выносливость (Boretti and Ordys, 2018). Благодаря высокому давлению, высокой степени распыления, высокой скорости потока и быстродействию форсунок, несколько стратегий впрыска позволяют контролировать процессы сгорания, происходящие в объеме камеры сгорания, для наилучшего компромисса между работой давления, повышением давления и пиковое давление.

В то время как системы рекуперации отработанного тепла (WHR), безусловно, могут улучшить стационарную эффективность преобразования топлива в дизельных двигателях (Teng et al., 2007, 2011; Teng and Regner, 2009; Park et al., 2011; Wang et al., 2014; Yu et al., 2016; Shi et al., 2018), переходные процессы при холодном пуске являются ахилловой пятой традиционных WHR. Кроме того, WHR увеличивают вес, тепловую инерцию, проблемы с упаковкой и сложность. Инновационные концепции WHR, использующие контур охлаждающей жидкости в качестве подогревателя модифицированного « turbo steamer » (Freymann et al., 2008, 2012) без необходимости использования двойного контура, требуют значительных усилий в области исследований и разработок.

Результаты, достигнутые Audi в гонках на выносливость (Audi, 2014) менее чем за десять лет разработок, очень важны. С 2006 по 2008 год Audi использовала двигатель V12 TDI в Audi R10 TDI. Двигатель объемом 5,5 л развивал крутящий момент 1100 Нм. На номинальной скорости очень тихий твин-турбо выдавал около 480 кВт. В 2009 и 2010 годах Audi перешла на V10 TDI в Audi R15 TDI. Он был короче и легче двенадцатицилиндрового.Рабочий объем 5,5 л был распределен на два цилиндра меньше. Двигатель имел примерно 440 кВт и крутящий момент более 1050 Нм. Верхний BMEP превышал 24 бара. Затем, с 2011 по 2013 год, Audi перешла на V6 TDI в Audi R18 TDI, R18 ultra и R18 e-Tron Quattro. Уменьшение объема двигателя позволило довести рабочий объем двигателя до 3,7 л. Легкий и компактный двигатель V6 TDI развивал более 397 кВт и крутящий момент более 900 Нм. Система Common Rail создавала давление до 2600 бар. Верхний BMEP превышал 30 бар.

Когда основное внимание уделялось экономии топлива, в 2014 году двигатель V6 TDI в Audi R18 e-Tron Quattro был оснащен модернизированным двигателем V6 TDI с рабочим объемом 4,0 л. Максимальная мощность составляла 395 кВт, а максимальный крутящий момент — более 800 Нм. Давление закачки составило более 2800 бар. Расход топлива снизился более чем на 25% по сравнению с 3,7-литровым двигателем. Последняя (2016 г.) выходная мощность 4-литрового двигателя составляла 410 кВт, что соответствовало 870 Нм крутящего момента при максимальной скорости 4500 об / мин.Это преобразовалось в BMEP 27,3 бар в рабочей точке максимальной скорости / максимальной мощности. Последние двигатели имели ограниченный расход топлива, так что для системы рекуперации энергии 6 МДж (ERS) для торможения максимальный расход топлива составлял 71,4 кг / ч. Для дизельного топлива с низшей теплотворной способностью (НТС) 43,4 МДж / кг мощность потока топлива составила 860,8 кВт. Таким образом, максимальная мощность была получена при пиковом КПД торможения η = 0,475, что намного больше, чем максимальный КПД многих серийных высокоскоростных дизельных двигателей, которые могут работать, вплоть до максимального КПД η = 0.45 при более низких оборотах двигателя.

Из расчетов максимальный крутящий момент, а также максимальная эффективность торможения были получены при скоростях diesel-gate ». Более высокое давление впрыска и более совершенный турбонаддув, такой как современный F1 e-turbo или супер турбонаддув (Boretti and Castelletto, 2018; Boretti and Ordys, 2018), могли бы быть полезны для обычных серийных дизельных двигателей для легковых автомобилей.

Выбросы при лабораторных испытаниях

Прошлая сертификация выбросов, которая проводилась производителями оригинального оборудования (OEM) и не проходила независимых испытаний, была связана с неточностями в тестах и ​​несоответствием цикла сертификации (Boretti, 2017; Boretti and Lappas, 2019). Короткий, сильно стилизованный новый европейский ездовой цикл (NEDC) был чрезвычайно далек от реальных условий вождения, с которыми сталкиваются европейские пассажиры. Поскольку более двух десятилетий OEM-производители были вынуждены сосредоточить свои RandD на производстве двигателей, соответствующих требованиям и экономичных в течение этого цикла, из-за ухудшения состояния из-за холодного запуска, другие возможные применения не регулировались и оставались на усмотрение производителя.Неточности (и осторожность) в способе проведения испытаний привели к множеству несоответствий, начиная с большого разброса выбросов углекислого газа (CO ₂ ) при потреблении теоретически одного и того же литра топлива (Boretti and Lappas, 2019). Новый согласованный во всем мире цикл испытаний легких транспортных средств (WLTC), который недавно заменил NEDC из-за « diesel gate » (Chossière et al., 2018), лучше, поскольку он немного длиннее. Тем не менее, это по-прежнему связано с условиями вождения, отличными от тех, которые наблюдаются в часы пик в густонаселенных районах (Boretti and Lappas, 2019).

С исторической точки зрения, правила по выбросам из года в год ужесточаются и ужесточаются, но заявлено, что они измеряются только в ходе предписанных лабораторных испытаний. В таблице 1 представлены нормы выбросов Европейского Союза (ЕС) для легковых автомобилей (категория M) с принудительным (бензин) и компрессионным (дизель) воспламенением. Несгоревшие углеводороды (HC) + NOx были предписаны для бензина и дизельного топлива только стандартами Euro 1 и 2. Выбросы были проверены через NEDC с использованием лабораторной процедуры динамометрического стенда.На протяжении многих лет от OEM-производителя требовалось производить автомобили, выбрасывающие меньше, чем регулируемый загрязнитель, в течение определенного цикла сертификации во время лабораторных испытаний. Реальное вождение было нематериальным понятием, не переведенным ни в одно конкретное законодательное требование. Снижение предельных значений выбросов NOx и PM в стандартах Euro 5 и 6 привело к резкому увеличению затрат на последующую обработку и к увеличению, а не снижению расхода топлива, иногда с проблемами управляемости.Еще раз важно понимать компромисс между экономией топлива и выбросами загрязняющих веществ и понимать, что чрезмерные запросы по одному критерию могут привести к невозможности удовлетворить другие критерии.

Выбросы от вождения в реальном мире

Совсем недавно Европейский Союз (ЕС) ввел тесты на выбросы выхлопных газов в реальных условиях движения (RDE). Выбросы от дорожных транспортных средств теперь измеряются с помощью портативных анализаторов выбросов (PEM). Тест RDE должен длиться 90–120 минут и включать один городской ( 90 км / ч) сегмент равного веса, покрывающий расстояние. не менее 16 км.Затем в пределах выбросов RDE используются коэффициенты соответствия, относящиеся к лабораторным испытаниям на динамометрическом стенде. Что касается NOx, коэффициент соответствия составляет 2,1 с сентября 2017 года для новых моделей и с сентября 2019 года для всех новых автомобилей. Другие факторы соответствия еще предстоит определить. Хотя тест RDE по-прежнему не является репрезентативным для реального вождения в густонаселенных районах, он неточный, субъективный, невоспроизводимый и еще не определяющий (Boretti and Lappas, 2019), это, безусловно, шаг вперед.

Австралийские реальные данные о выбросах при вождении автомобилей, выпущенных до введения новых правил, предложены ABMARC (ABMARC, 2017). В отчете, подготовленном для Австралийской автомобильной ассоциации, представлены результаты испытаний на выбросы и расход топлива 30 различных легковых и легких коммерческих автомобилей, измеренные с помощью PEMS на австралийских дорогах. Большинство автомобилей соответствовали стандартам Евро 4, 5 и 6, а один из них соответствовал стандартам Евро 2. Реальный расход топлива протестированных автомобилей по сравнению с результатами цикла сертификации был в среднем на 23% выше, на 21% выше для автомобилей с дизельным двигателем, с 4% ниже до 59% выше и на 24% выше для автомобилей с бензиновым двигателем, начиная с 3% ниже до 55% выше.У одного транспортного средства, работающего на сжиженном нефтяном газе, реальный расход топлива на 27% выше, чем результат цикла сертификации. Один подключаемый к сети гибридный автомобиль имел реальный расход топлива на 166% выше, чем результат цикла сертификации с полным состоянием заряда, и на 337% выше при тестировании с низким уровнем заряда. Данные о расходе топлива для автомобилей с дизельными сажевыми фильтрами включают поправочный коэффициент для учета регенерации фильтра.

Таким образом, расхождения между лабораторными испытаниями и реальным вождением были разными не только для автомобилей, оснащенных дизельными ДВС CIDI, но и для автомобилей с бензиновыми ДВС SI, а также с традиционными и гибридными силовыми агрегатами.Однако основным отличием были выбросы NOx дизельных двигателей CIDI. В последних правилах ЕВРО автомобили должны соответствовать все более строгим стандартам выбросов регулируемых загрязняющих веществ, а также сокращать выбросы CO ₂ . Поскольку эти требования противоречили друг другу и их трудно было удовлетворить, несоответствие между реальным расходом топлива и результатами цикла сертификации увеличивается с увеличением стандарта. Автомобили, соответствующие стандарту Euro 6, имеют наибольшее расхождение между реальными результатами и результатами цикла сертификации.

Что касается выбросов, то у 13 транспортных средств превышены удельные выбросы NOx, предписанные для сертификационного цикла. Из этих 13 автомобилей 11 были дизельными. Только 1 из 12 автомобилей с дизельным двигателем произвел выброс NOx в пределах цикла сертификации. Пять автомобилей с бензиновым двигателем превысили лимит выбросов CO, установленный в сертификационном цикле. Только 1 автомобиль с дизельным двигателем превысил лимит PM цикла сертификации. В среднем выбросы NOx и PM у автомобилей с дизельным двигателем были в 24 и 26 раз выше, чем у автомобилей с бензиновым двигателем, а выбросы CO у автомобилей с дизельным двигателем были в 10 раз ниже, чем у автомобилей с бензиновым двигателем.Транспортные средства с дизельным двигателем превысили лимит NOx цикла сертификации на 370%, а автомобили с бензиновым двигателем выбросили 43% предела NOx цикла сертификации. Автомобили с бензиновым двигателем выбрасывают 95% предельного количества CO, установленного в сертификационном цикле. Автомобили с дизельным двигателем выбрасывают 20% от предельного количества CO, установленного в сертификационном цикле. Что касается ТЧ, то выбросы дизельных автомобилей составили 43% от предельного количества ТЧ сертификационного цикла, а от 2-х бензиновых бензиновых автомобилей с прямым впрыском (GDI) — 26% от предельного количества ТЧ сертификационного цикла.Что касается выбросов NOx от двигателей с обедненным горением CI, результаты измерений были лучше, чем заявленные для « diesel gate » или заявленные в таких работах, как (Chossière et al., 2018).

Новые правила были введены после « diesel gate », а дизельные двигатели CIDI были улучшены. Европейские реальные данные о выбросах транспортных средств после введения новых правил представлены ACEA (2018a). В ходе правильно проведенной экспериментальной кампании, в повторяемых условиях, с соответствующим оборудованием и с применением научного метода, Европейская ассоциация автопроизводителей (ACEA) недавно показала, что все 270 протестированных автомобилей с дизельным двигателем были ниже пределов выбросов, установленных недавно. тесты по вождению в реальных условиях (RDE), как общие, так и городские.Ни один из транспортных средств не превышал установленный в настоящее время удельный выброс NOx в 165 мг / км (ACEA, 2018a), рис. 1. Подробные результаты утверждения типа для 270 типов дизельных транспортных средств, соответствующих требованиям RDE, доступны в ACEA (2018b). . Результаты RDE для отдельных автомобилей можно найти на сайте (ACEA, 2018c).

Новые данные, опубликованные ACEA, недвусмысленно свидетельствуют о том, что дизельные автомобили последнего поколения выделяют низкие выбросы загрязняющих веществ на дорогах и являются экономичными. Испытания проводились в реальных условиях вождения водителями различных национальных органов по официальному утверждению типа.270 новых типов дизельных автомобилей, сертифицированных по последнему стандарту Euro 6d-TEMP, были представлены на европейском рынке в течение предыдущего года. Все эти дизельные автомобили показали очень хорошие результаты ниже порогового значения NOx теста RDE, которое теперь применяется ко всем новым типам автомобилей с сентября 2017 года. Большинство этих автомобилей имеют выбросы NOx значительно ниже более строгого порога, который будет обязательным с января 2020 года. test гарантирует, что уровни выбросов загрязняющих веществ, измеренные во время новых лабораторных испытаний WLTP, подтверждаются на дороге.Каждый протестированный автомобиль представляет собой «семейство », состоящее из аналогичных автомобилей различных вариантов. Эта деятельность доказывает, что автомобили с дизельным двигателем, которые сейчас доступны на рынке, имеют низкий уровень выбросов в любом приемлемом состоянии. Немецкий автомобильный клуб (ADAC) недавно подсчитал, что на 30 октября 2018 года было доступно 1206 различных автомобилей, совместимых с RDE, как с бензиновым, так и с дизельным двигателем (ADAC, 2018a). Следовательно, дизельные ДВС CIDI не заслуживают плохой репутации, которую они получили из-за « дизельных затворов », что является скорее политическим, чем технологическим вопросом.

Современные дизельные автомобили, поддерживаемые политикой обновления парка и в сочетании с альтернативными силовыми агрегатами, могут сыграть важную роль в содействии городам в достижении целей по качеству воздуха при одновременном повышении топливной эффективности и сокращении выбросов CO ₂ в краткосрочной и среднесрочной перспективе . Недавние дорожные испытания, проведенные ADAC (2018b), показали, что новейшие автомобили с дизельным двигателем выбрасывают в среднем на 85% меньше NOx, чем автомобили стандарта Евро 5, а самые эффективные дизельные автомобили стандарта Евро 6, соответствующие требованиям RDE, выбрасывают на 95–99% меньше NOx по сравнению с автомобилями Euro 5.Каждый протестированный автомобиль выделяет меньше лимитов для каждого регулируемого загрязнителя. Эти автомобили также обеспечивают исключительную экономию топлива. Кроме того, есть возможность производить еще меньше CO ₂ и менее регулируемых загрязняющих веществ, переходя на двухтопливное дизельное топливо — СПГ, КПГ или СНГ.

PM Преимущества дизельных автомобилей

Дизельные двигатели

не являются мишенью из-за того, что транспортный сектор вносит свой вклад в общее качество воздуха. Однако, поскольку качество воздуха во многих частях мира оставляет желать лучшего, а дизельные фильтры твердых частиц могут помочь улучшить качество воздуха, аргумент PM может фактически быть использован в пользу мобильности на основе дизельного топлива, а также против альтернатив, таких как электрические. мобильность.Хотя неверно утверждать, что более современные автомобили с дизельным двигателем выделяют « сверх » NOx и ухудшают качество воздуха, более современные автомобили с дизельным двигателем способствуют очистке воздуха на загрязненных территориях, например, от ТЧ. Из Таблицы 1 видно, что старые дизельные автомобили были произведены в соответствии с гораздо менее строгими правилами PM. Загрязнители воздуха выбрасываются из многих естественных и антропогенных источников, последние включают сжигание ископаемого топлива в электроэнергетике, промышленности, домашнем хозяйстве, транспорте, промышленных процессах, использовании растворителей, сельском хозяйстве и переработке отходов.Следовательно, наличие транспортных средств с выбросами ТЧ из выхлопной трубы потенциально ниже, чем на впуске, — это возможность очистить воздух.

Экологический табачный дым (ETS) вызывает загрязнение помещений мелкими ТЧ, превышающее допустимые пределы для транспортных средств. Данные, сравнивающие выбросы ТЧ от ETS и автомобиля с дизельным двигателем Euro 3, показывают, что концентрации ТЧ в помещении в 10 раз превышают те, которые выбрасываются от двигателя с дизельным двигателем Euro 3 на холостом ходу (Invernizzi et al., 2004). Пределы PM были радикально улучшены для Euro 4, 5 и 6, а если быть точным, то в 10 раз.Исследование Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (Martuzzi et al., 2006) показывает значительное воздействие PM ₁₀ на здоровье городского населения 13 крупных итальянских городов, оцениваемое как 8 220 смертей в год, что связано с концентрациями PM ₁₀ выше 20 мкг / м. Это 9% смертности от всех причин (без учета несчастных случаев) среди населения старше 30 лет. Эти уровни PM ₁₀ не являются результатом использования новейших автомобилей с чистым дизельным двигателем.

Характеристики дизельных сажевых фильтров (DPF) относительно сложные (Fiebig et al., 2014). Новейшие технологии DPF более эффективны для больших размеров, в то время как менее эффективны или даже отрицательны для меньших нанометрических размеров. Мониторинг часто ограничивается PM ₁₀ — частицами диаметром 10 микрометров или PM _2,5 — частицами диаметром 2,5 микрометра. DPF может улавливать от 30% до более 95% микрометрических ТЧ (Barone et al., 2010). При оптимальном сажевом фильтре выбросы ТЧ могут быть снижены до 0,001 г / км или менее (Fiebig et al., 2014), что в 5 раз меньше, чем в настоящее время 0.005 of Euro 6. Хотя эта мера массы не учитывает загрязнение субмикрометрическими и нанометрическими частицами, в настоящее время нет контроля над этим типом загрязнителя из любого источника.

Если новые автомобили с дизельным двигателем не выбрасывают больше NOx, чем старые автомобили с дизельным двигателем, они, безусловно, выделяют гораздо меньше ТЧ, возможно, при некоторых обстоятельствах, способность очищать воздух от ТЧ, производимых из других источников, которые не являются адекватным направлением деятельности директивных органов. . Случай Гонконга, который не является худшим на Земле, описан в Haas (2017).Помимо местных выбросов из различных источников, в том числе от легковых автомобилей, в Гонконг есть значительное количество загрязняющих веществ, привезенных из материкового Китая. Хотя данные о загрязнителях в Китае ограничены, хорошо известно, что Гонконг сталкивается с серьезными проблемами со здоровьем, связанными с загрязнением воздуха, в основном импортируемым с материка. Загрязнение воздуха в Гонконге не так плохо, как в Китае или Индии, где токсичное облако, получившее название « airpocalypse », часто покрывает значительную часть этих стран, но это все еще один хороший пример того, что более современные дизельные автомобили заменяют на дорога старые автомобили оказывают положительное влияние.

Из множества типов аэрозольных частиц, циркулирующих в атмосфере, одним из самых разрушительных является PM _2,5 . Во многих областях Китая и Индии уровни PM _2,5 и PM ₁₀ намного превышают рекомендованные ВОЗ, рисунок 2. Рекомендации ВОЗ (среднегодовые): PM _2,5 из 10 мкг / м ³ и PM ₁₀ из 20 мкг / м ³ . Во всем мире средний уровень загрязнения окружающего воздуха колеблется от 3 для PM _2.5 , и от 3 , для PM ₁₀ . Случаи плохого качества воздуха широко распространены не только в Китае и Индии. Однако промышленный центр южного побережья Китая является одним из районов с наиболее высоким уровнем загрязнения, как Пекин и Дели. В то время как Пекинский « airpocalypse » подавляется решительными мерами, в основном направленными на использование угля, но также ограничивающими движение любого транспортного средства (South China Morning Post, 2018), « airpocalypse » Дели достигает нового чрезвычайно высокий, в том числе благодаря « выжиганию стерни » из окрестностей (Indiatimes, 2018).

Рисунок 2 . Карта PM _2,5 для Азии осенью 2018 года в режиме реального времени. Показаны только области, покрытые станциями. Изображение с Земли Беркли, berkeleyearth.org.

Качество воздуха в Гонконге не самое лучшее (Haas, 2017). Уровни загрязняющих веществ превышают стандарты ВОЗ более 15 лет. На пиках они более чем в пять раз превышают допустимые уровни. Выбросы от транспортных средств и судов являются одними из крупнейших местных источников загрязнения.Свою роль играют и электростанции, которые почти полностью зависят от ископаемого топлива, в основном угля. Однако около 60-70% PM поступает из материкового Китая. Этот поток чрезвычайно актуален, особенно зимой, когда импортируемый PM составляет около 77% от общего количества. В последние годы резко возросли масштабы астмы и бронхиальных инфекций. Только в Гонконге было зарегистрировано более 1600 фактов, а не гипотетических, как у Chossière et al. (2018), преждевременная смерть в 2016 году только из-за загрязнения воздуха (Haas, 2017).

В дополнение к улучшенным стандартам топлива и расширению использования электромобилей, значительное распространение последних дизельных транспортных средств, оборудованных уловителями твердых частиц, может еще больше способствовать улучшению качества воздуха в городе, которое по-прежнему не соответствует ни одному руководству ВОЗ.Что касается возможности использовать электромобили, подзаряжаемые электростанциями на горючем топливе, электромобили могут фактически способствовать загрязнению ТЧ. Согласно Hodan and Barnard (2004), самый крупный источник PM _2,5 из антропогенных источников — это износ шин и дорожного покрытия. Поскольку электромобили тяжелее и имеют более высокий крутящий момент, чем автомобили на базе ДВС, они производят намного больше PM _2,5 . Следовательно, увеличение количества электромобилей сделает Гонконг еще более грязным по отношению к PM, поскольку они производят PM _2.5 , и они не могут сжигать ТЧ, произведенные из других источников, например дизельный ДВС CIDI, оснащенный уловителем твердых частиц.

Как показано на Рисунке 1 и в Таблице 1, автомобили, оснащенные новейшими двигателями ХИ, не производят избыточных NOx, а из Рисунков 2, 3 видно, что во многих регионах мира концентрация ТЧ в воздухе намного выше, чем можно найти. в выхлопной трубе автомобилей, оснащенных новейшими дизельными двигателями CIDI, таблица 1 и NO ₂ концентрации также довольно велики. Двухтопливный режим работы на СПГ, КПГ или СНГ с неизменным в остальном транспортным средством, в котором установлен сажевый фильтр, может еще больше способствовать очистке окружающего воздуха от твердых частиц.

Рисунок 3 . Среднемесячные концентрации для Китая в январе 2015 г.: PM _2,5 , вверху, и NO ₂ , внизу. Изображения с Земли Беркли, berkeleyearth.org.

Преимущества двухтопливного дизельного топлива — СПГ / СНГ / КПГ

Современные технологии

Diesel-LNG (Goudie et al., 2004; Osorio-Tejada et al., 2015; Laughlin and Burnham, 2016), дизельное топливо-CNG (Maji et al., 2008; Shah et al., 2011; Ryu, 2013) или дизельное топливо-СНГ (Jian et al., 2001; Ashok et al., 2015) обеспечивают эффективность преобразования дизельного топлива и удельную мощность, одновременно улучшая выбросы как регулируемых загрязняющих веществ (PM, NOx), так и CO ₂ . СПГ может использоваться для большегрузных автомобилей благодаря криогенному хранению. LPG (и CNG) может быть предпочтительнее в легковых и легких транспортных средствах.

Дизельные двигатели по-прежнему производят значительное количество углекислого газа (CO ₂ ) и выбросы твердых частиц (ТЧ) из двигателя из-за диффузионного сгорания тяжелых углеводородов, высокого отношения C / H и жидкого дизельного топлива.Выбросы оксидов азота (NOx) из двигателя также являются неотъемлемой частью процесса сжигания обедненной смеси в избыточном воздухе (Heywood, 1988). Как PM, так и NOx могут быть уменьшены посредством дополнительной обработки, хотя стратегии сжигания дизельного топлива часто определяются для наилучшего компромисса между NOx и PM.

Использование газообразного топлива с пониженным содержанием углерода, такого как природный газ, который в основном представляет собой метан CH ₄ , в жидкой форме, как СПГ, или в газовой форме, как СПГ, или сжиженный нефтяной газ (СНГ), в основном пропан C ₃ H ₈ , имеет интуитивно понятные основные преимущества по выбросам CO ₂ по сравнению сдизельное топливо переменного состава, но примерно C _13,5 H _23,6 . Поскольку испарение намного проще, существуют также преимущества для выбросов ТЧ из двигателя и, следовательно, косвенно также для выбросов NOx из двигателя по сравнению с дизельным топливом (Kathuria, 2004; Chelani and Devotta, 2007; Yeh, 2007; Engerer and Horn, 2010; Lin et al., 2010; Kumar et al., 2011).

LNG, CNG и LPG имеют меньшее соотношение углерода и водорода. Следовательно, гораздо меньше CO ₂ выбрасывается для получения такой же мощности при примерно такой же эффективности преобразования топлива.CNG — это нагнетаемый газ. СПГ также является газом в нормальных условиях. LPG в нормальных условиях жидкий, но испаряется намного быстрее, чем дизельное топливо. Это практически сводит к нулю выбросы твердых частиц (кроме выбросов пилотного дизельного топлива). Поскольку СПГ, КПГ и СНГ представляют собой высокооктановое топливо с низким цетановым числом, их трудно использовать отдельно в двигателе с воспламенением от сжатия. Проблема решена при работе на двух видах топлива (westport.com, 2019a, b). Воспламенение вызывает небольшое количество дизельного топлива. СПГ, КПГ или СНГ, впрыснутые до или после зажигания впрыска дизельного топлива, могут затем сгореть в смеси с предварительным смешиванием или диффузией.Первая фаза сгорания вызывает быстрое повышение давления. Скорость сгорания второй фазы определяется скоростью впрыска СПГ, КПГ или СНГ, нацеленной на поддержание давления во время первой части такта расширения.

Одной из основных проблем, связанных с использованием СПГ или КПГ, является удельный объем топлива, поскольку плотность газа при нормальных условиях низкая. Это создает проблемы для системы впрыска, которой требуются форсунки с гораздо большей площадью поперечного сечения дизельного топлива, и значительно затрудняет быстрое срабатывание и возможности многократного впрыска, характерные для новейших дизельных форсунок.Это также проблема для хранения, поскольку объем топлива, необходимый для данного количества энергии на борту транспортного средства, намного больше, чем у дизельного топлива. СПГ имеет лучшую объемную плотность, но для поддержания низкой температуры требуется криогенная система. КПГ имеет меньшую объемную плотность и дополнительно требует резервуаров под давлением.

Система Westport HPDI для дизельного топлива и КПГ / СПГ — это технология, хорошо зарекомендовавшая себя десятилетиями (Li et al., 1999; westport.com, 2015). Вначале HPDI представлял собой простой основной впрыск природного газа после пилотного / предварительного впрыска дизельного топлива.В последнее время HPDI развивается в сторону более сложных стратегий, регулирующих предварительно смешанное и диффузионное сжигание природного газа, как было предложено Боретти (2013).

Традиционный HPDI в сверхмощных ДВС позволяет ДВС, работающему на природном газе, сохранять рабочие характеристики, аналогичные характеристикам дизеля, при этом большая часть энергии обеспечивается за счет природного газа. Небольшой пилотный впрыск дизельного топлива (5–10% энергии топлива) используется для зажигания непосредственно впрыскиваемой газовой струи. Природный газ горит в режиме диффузионного горения с контролируемым смешением (Li et al., 1999; westport.com, 2015).

Технологии будущего

В нескольких работах описаны тенденции развития технологии HPDI. McTaggart-Cowan et al. (2015) отчет о двухтопливных форсунках 600 бар для СПГ. Событие сгорания СПГ ограничено давлением впрыска, которое определяет скорость смешения и сгорания. Значительное повышение эффективности и снижение PM достигаются при высоких нагрузках, и особенно на более высоких скоростях, за счет увеличения давления впрыска с традиционных 300 бар до последних 600 бар.Скорость горения ограничена. McTaggart-Cowan et al. (2015) сообщают о выгодах эффективности от более высоких давлений около 3%, добавленных к сокращению выбросов твердых частиц на 40–60%.

Различные формы сопла были рассмотрены Mabson et al. (2016). Инжектор « сопла с парными отверстиями » был разработан для уменьшения образования твердых частиц за счет увеличения уноса воздуха из-за взаимодействия струи. Выбросы CO и PM были наоборот в 3–10 раз выше при использовании сопел с парными отверстиями. Сопло с парными отверстиями давало более крупные агрегаты сажи и большее количество частиц.

Mumford et al. сообщают об улучшениях Westport HPDI 2.0 (Mumford et al., 2017). HPDI 2.0 обеспечивает лучшие характеристики и уровень выбросов по сравнению с HPDI первого поколения, а также только с базовым дизельным двигателем. Мамфорд и др. (2017) также обсуждают потенциал и проблемы более высокого давления нагнетания.

Стратегии сжигания с контролируемой диффузией и с частичным предварительным смешиванием рассматриваются Florea et al. (2016) с помощью Westport HPDI. Сгорание с частичным предварительным смешиванием, называемое DI ₂ , является многообещающим, улучшая КПД двигателя более чем на 2 пункта по сравнению со стратегией сгорания с контролируемой диффузией.Модуляция двух фаз горения, потенциально более полезная, в работе не исследуется.

Режим горения DI ₂ также исследован в Neely et al. (2017). Природный газ впрыскивается во время такта сжатия перед зажиганием впрыска дизельного топлива. Показано, что такое сгорание природного газа с частичной предварительной смесью улучшает как термическую эффективность, так и эффективность сгорания по сравнению с традиционным режимом двухтопливного сгорания с фумигацией. Сгорание природного газа с частичной предварительной смесью также обеспечивает повышение теплового КПД по сравнению со сгоранием с регулируемой диффузией по базовой линии, когда впрыск природного газа происходит после впрыска дизельного зажигания.

Влияние стратегий впрыска на выбросы и характеристики двигателя HPDI изучено Faghani et al. (2017а, б). Они исследуют влияние позднего дополнительного впрыска (LPI), а также сгорания с небольшим предварительным смешиванием (SPC) на выбросы и характеристики двигателя. При использовании SPC впрыск дизельного топлива задерживается. Работа SPC при высокой нагрузке снижает PM более чем на 90% с улучшением топливной эффективности на 2% при почти таком же уровне NOx. Однако SPC имеет большие вариации от цикла к циклу и чрезмерную скорость нарастания давления.ТЧ не увеличивается для SPC с более высоким уровнем рециркуляции отработавших газов, более высоким глобальным коэффициентом эквивалентности на основе кислорода (EQR) или более высокой контрольной массой, что обычно увеличивает количество ТЧ при сгорании HPDI с регулируемым смешиванием. LPI, последующий впрыск 10–25% от общего количества топлива, происходящий после основного сгорания, приводит к значительному сокращению выбросов твердых частиц с незначительным влиянием на другие выбросы и характеристики двигателя. Основное сокращение PM от LPI связано с уменьшением количества топлива при первом впрыске. Вторая закачка вносит незначительный чистый вклад в общее количество ТЧ.

Двухтопливный инжектор дизель-СПГ Westport HPDI дает отличные результаты. Однако у этого подхода есть фундаментальный недостаток. Он не обладает такими же характеристиками, как дизельные форсунки последнего поколения, как по скорости потока, так и по скорости срабатывания и распылению дизельного топлива. Таким образом, может быть предпочтительным соединение с одним дизельным инжектором последнего поколения со специальным инжектором для второго топлива, чтобы обеспечить лучшие характеристики впрыска как для дизельного, так и для второго топлива.Более высокое давление впрыска и более быстрое срабатывание являются движущими силами улучшенных режимов сгорания.

Двухтопливные дизель-водородные ДВС CIDI с возможностью установки двух прямых форсунок на цилиндр были исследованы, например, в (Boretti, 2011b, c). Один инжектор использовался для дизельного топлива, а другой — для водорода. Смоделированный дизельный двигатель, преобразованный в двухтопливный дизель-водород после этого подхода, продемонстрировал КПД при полной нагрузке до 40–45% и снижение потерь в КПД, снижая нагрузку, работающую немного лучше, чем базовое дизельное топливо в каждой рабочей точке.Хотя использование двух форсунок на цилиндр не представляет проблемы для новых двигателей, сложно установить две форсунки при модернизации существующих дизельных двигателей. Специальные форсунки прямого действия для СПГ, СНГ или КПГ требуют дальнейшего развития для конкретного применения.

Использование двух специализированных форсунок, а не одной двухтопливной форсунки с более высоким давлением впрыска, более быстрым срабатыванием и полной независимостью от впрыска отдельных видов топлива, обеспечивает гораздо большую гибкость в формировании впрыска.Двухтопливный режим обычно характеризуется предварительным / предварительным впрыском дизельного топлива, за которым следует основной второй впрыск топлива. Предпочтительно, чтобы второе топливо не впрыскивалось полностью после зажигания впрыска дизельного топлива. Его можно впрыскивать до или одновременно с дизельным топливом или после дизельного топлива, причем не только за один впрыск, но и за несколько впрысков. Таким образом, второе топливо может гореть частично предварительно смешанным и частично диффузионным.

Возможны разные режимы горения. « Controlled » HCCI — один из таких режимов.В управляемом HCCI второе топливо впрыскивается первым, и воспламенение дизельного топлива происходит до ожидаемого начала самовоспламенения HCCI (Boretti, 2011a, b). HCCI не имеет преимуществ с точки зрения эффективности преобразования топлива по сравнению с объемным сгоранием в центре камеры, окруженной воздушной подушкой. Однородное горение всегда страдает большими потерями тепла на стенках и неполным сгоранием на гашение пламени. HCCI также не создает пикового давления во время такта расширения, обеспечивая пиковое давление точно в верхней мертвой точке.Однако HCCI может иметь преимущества для выбросов из двигателя, поскольку это чрезвычайно низкотемпературный процесс, и это событие сгорания намного ближе к теоретически лучшему изохорному сгоранию из анализов цикла давления.

Наиболее интересные режимы — это предварительное смешение, диффузия или модулированное предварительное смешение и диффузия в центре камеры. При предварительно смешанном, но стратифицированном сгорании второе топливо впрыскивается в центр камеры и сжигается за счет впрыска дизельного топлива до однородного заполнения всей камеры.При диффузионном сгорании второе топливо впрыскивается в центр камеры после того, как зажигание впрыска дизельного топлива создает подходящие условия для того, чтобы следующее сгорание проходило под контролем диффузии, и там оно сгорает. Существует возможность для предварительного впрыска второго топлива, а также для современного или последующего впрыска второго топлива в отношении пилотного / предварительного впрыска дизельного топлива, которые должны быть тщательно сформированы для обеспечения наилучшей эффективности преобразования топлива. в пределах ограничений по выбросам из двигателя, скорости нарастания давления и пиковому давлению.

Альтернатива электрической мобильности все еще преждевременна

Экологичность и экономичность дизельной мобильности не признается многими странами, которые в противном случае задумывались о преждевременном переходе на электрическую мобильность, не решив сначала многие проблемы электромобилей, т. Е. Высокую экономичность и экономичность. экологические затраты на строительство, эксплуатацию и утилизацию автомобилей, ограниченные характеристики этих тяжелых транспортных средств из-за все еще неадекватных технологий аккумуляторов, отсутствие инфраструктуры для подзарядки только за счет возобновляемых источников энергии.

Номинально для решения проблемы глобального потепления, а не загрязнения воздуха, Великобритания, Франция и Китай обсуждали прекращение мобильности на базе ДВС к 2040 году. Однако данные МЭА (IEA, 2018) показывают, что производство геотермальной электроэнергии, Солнце, ветер, приливы, волны и океан по-прежнему составляли около 1% от общего количества в 2015 году, при этом общее предложение первичной энергии (ОППЭ) значительно превышает производство электроэнергии. Поскольку доля солнечной и ветровой энергии в TPES по-прежнему невелика, нет смысла предлагать только электромобили, даже если забыть о других ключевых моментах, связанных с поиском электрической мобильности.

В настоящее время анализ жизненного цикла выбросов CO ₂ (LCA) не показывает явного преимущества электрической мобильности по сравнению с мобильностью на базе ДВС (Boretti, 2018). Пример LCA для электрической мобильности критически зависит от того, как вырабатывается электричество, которое без огромного увеличения накопления энергии, а не просто увеличение зарегистрированной мощности ветра и солнца, нуждается в поддержке ископаемым топливом. С 1990-х годов в аккумуляторных технологиях произошел прогресс, но пока еще не произошло необходимого прорыва.Производство, использование и утилизация электромобилей по-прежнему слишком дорого с экономической и экологической точек зрения, а также возникают дополнительные проблемы, связанные с материалами, необходимыми для производства батарей, которые подвержены большему риску истощения, чем ископаемое топливо (Boretti, 2018). . Кроме того, эти материалы добываются неэтично в очень немногих местах.

Amnesty International (Onstad, 2019) недавно отметила, что индустрия электромобилей (EV) продает себя как экологически чистые, но при этом многие из своих аккумуляторов производят на ископаемом топливе и минералах, полученных из неэтичных источников, зараженных нарушениями прав человека.Маловероятно, что будет достаточно сырья для удовлетворения ожидаемого резкого спроса на литий-ионные батареи электромобилей и подключенных к сети аккумуляторных систем для хранения периодически возобновляемой энергии ветра и солнца (Jaffe, 2017). Более того, без четкого пути для рециркуляции и отрицательных прошлых (и настоящих) примеров рециркуляции промышленно развитыми странами за счет экологического ущерба в развивающихся странах (Minter, 2016), электрическая мобильность может привести к значительному ущербу для экономики. и окружающая среда.

Хотя электрическая мобильность, безусловно, может решить некоторые из проблем, связанных с загрязнением воздуха на транспорте, маловероятно, что это может произойти в ближайшее время, она не решает проблемы загрязнения из других источников, и это еще не так дружелюбно, в целом , где все включено. Потребление топлива для сжигания все еще резко увеличивается, и существует очень мало примеров технологических возможностей для преобразования химической энергии топлива в механическую или электрическую энергию с более высокой эффективностью преобразования энергии топлива и снижением выбросов загрязняющих веществ дизельных ДВС CIDI.Переход на электрическую мобильность в транспортном секторе потребует огромных затрат, в том числе с точки зрения выбросов парниковых газов.

Обсуждение и выводы

Хотя ICCT, Агентство по охране окружающей среды США и CARB описывают автомобили с дизельным двигателем как вредные для окружающей среды, последние испытания вождения, проведенные ACEA, показывают, что это неверно. Современные дизельные автомобили имеют относительно низкие выбросы CO ₂ и загрязняющих веществ, включая NOx и PM. Как бы то ни было, движение дизельных автомобилей в сильно загрязненных районах может улучшить качество воздуха, загрязненного другими источниками, а не только старыми дизельными автомобилями.

Дизельные ДВС

CIDI можно улучшить и сделать более экологичными благодаря дальнейшим усовершенствованиям в системе впрыска, а также в системе дополнительной обработки. ДВС CIDI также можно улучшить, просто приняв двухтопливную конструкцию со сжиженным нефтяным газом, сжатым природным газом или сжиженным природным газом в качестве второго топлива. Эти альтернативные виды топлива обеспечивают такие же или лучшие характеристики ДВС, работающего только на дизельном топливе, в том, что касается установившегося крутящего момента, мощности и эффективности преобразования топлива, а также переходных процессов, при этом значительно улучшая выбросы CO ₂ , а также Выбросы ТЧ и NOx из двигателя.

В дополнение к лучшему соотношению CH для выбросов CO ₂ , преимущества двухтопливных двигателей CIDI ICE с СПГ, КПГ или СНГ также проистекают из возможности регулирования фаз предварительного смешивания и диффузии сгорания путем впрыска второй топливо, которое намного легче испаряется и менее склонно к самовоспламенению до, после или после предварительного / пилотного дизельного топлива. Также особенно важен для СПГ эффект охлаждения за счет криогенного впрыска. Дальнейшее развитие системы впрыска является основной проблемой при разработке двухтопливных ДВС CIDI.

Преимущества дизельных или двухтопливных двигателей CIDI ICE по сравнению с любыми другими альтернативными решениями для транспортных приложений в настоящее время не признаются ни одним директивным органом. Европейские автопроизводители уже приостановили свои планы исследований и разработок своих ДВС, чтобы сосредоточиться только на электромобилях. Учитывая нерешенные проблемы, связанные с электромобильностью, это может вскоре оказаться неправильным для экономики и окружающей среды. Использование более современных дизельных транспортных средств и транспортных средств, работающих на двухтопливном дизельном топливе, может только спасти жизни, но не вызывать смертность, улучшить качество воздуха, ограничивая истощение природных ресурсов и выбросы CO ₂ , не требуя непозволительных усилий и кардинальные изменения.

Авторские взносы

Автор подтверждает, что является единственным соавтором этой работы, и одобрил ее к публикации.

Конфликт интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

Амброджио, М., Саракко, Г., и Спеккиа, В. (2001). Сочетание фильтрации и каталитического сжигания в уловителях твердых частиц для обработки выхлопных газов дизельных двигателей. Chem. Англ. Sci. 56, 1613–1621. DOI: 10.1016 / S0009-2509 (00) 00389-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ашок Б., Ашок С. Д. и Кумар К. Р. (2015). Дизельный двухтопливный двигатель LPG — критический обзор. Александр. Англ. J. 54, 105–126. DOI: 10.1016 / j.aej.2015.03.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бароне, Т. Л., Стори, Дж. М., и Доминго, Н. (2010). Анализ характеристик отработанного в полевых условиях сажевого фильтра: выбросы твердых частиц до, во время и после регенерации. J. Управление отходами воздуха. Доц. 60, 968–976. DOI: 10.3155 / 1047-3289.60.8.968

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боретти А. (2011a). Дизельный и HCCI-подобный режим работы двигателя грузовика, преобразованного на водород. Внутр. J. Hydr. Энергия 36, 15382–15391. DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2011.09.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боретти А. (2011b). Достижения в двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия водорода. Внутр. J. Hydr. Энергия 36, 12601–12606. DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2011.06.148

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боретти А. (2011c). Преимущества прямого впрыска дизельного топлива и водорода в двухтопливном h3ICE. Внутр. J. Hydr. Энергия 36, 9312–9317. DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2011.05.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боретти А. (2013). Рассматриваются новейшие концепции систем сгорания и рекуперации отработанного тепла для водородных двигателей. Внутр. J. Hydr. Энергия 38, 3802–3807. DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2013.01.112

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боретти А. (2017). Будущее двигателей внутреннего сгорания после «Diesel-Gate. Warrendale, PA: SAE Technical Paper 2017-28-1933. DOI: 10.4271 / 2017-28-1933

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боретти, А. (2018). Анализ жизненного цикла Сравнение мобильности электрических двигателей и двигателей внутреннего сгорания .Варрендейл, Пенсильвания: Технический документ SAE 2018-28-0037. DOI: 10.4271 / 2018-28-0037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боретти, А., Кастеллетто, С. (2018). «Бензиновый двигатель с супер-турбонаддувом и непосредственным впрыском с реактивным зажиганием», Труды Международной автомобильной конференции FISITA, 2–5> ОКТЯБРЬ 2018 г. (Ченнаи).

Google Scholar

Боретти, А., Лаппас, П. (2019). Комплексные независимые лабораторные испытания, подтверждающие экономию топлива и выбросы в реальных условиях вождения. Adv. Technol. Innovat. 4, 59–72.

Google Scholar

Боретти А. и Ордис А. (2018). Супер-турбонаддув двухтопливного дизельного двигателя с системой зажигания . Технический документ SAE 2018-28-0036. DOI: 10.4271 / 2018-28-0036

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Burtscher, Х. (2005). Физические характеристики выбросов твердых частиц из дизельных двигателей: обзор. J. Аэрозоль. Sci. 36, 896–932. DOI: 10.1016 / j.jaerosci.2004.12.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Камузо, Дж. Р., Альварес, Р. А., Брукс, С. А., Браун, Дж. Б., и Стернер, Т. (2015). Влияние выбросов метана и эффективности транспортных средств на климатические последствия использования большегрузных автомобилей, работающих на природном газе. Environ. Sci. Technol. 49, 6402–6410. DOI: 10.1021 / acs.est.5b00412

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Chossière, G.P., Malina, R., Allroggen, F., Истхэм, С. Д., Спет, Р. Л., и Барретт, С. Р. (2018). Атрибуция на уровне страны и производителя воздействия на качество воздуха из-за чрезмерных выбросов NOx от дизельных легковых автомобилей в Европе. Атмос. Environ. 189, 89–97. DOI: 10.1016 / j.atmosenv.2018.06.047

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крэбтри, Г. В., Дрессельхаус, М. С., и Бьюкенен, М. В. (2004). Водородная экономика. Phys. Сегодня 57, 39–44. DOI: 10.1063 / 1.1878333

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Энгерер, Х., и Хорн, М. (2010). Автомобили, работающие на природном газе: вариант для Европы. Энергетическая политика 38, 1017–1029. DOI: 10.1016 / j.enpol.2009.10.054

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Faghani, E., Kheirkhah, P., Mabson, C., McTaggart-Cowan, G., et al. (2017a). Влияние стратегий нагнетания на выбросы от экспериментального двигателя прямого впрыска природного газа — Часть I: Поздний дополнительный впрыск . Warrendale, PA: SAE Paper 2017-01-0774. DOI: 10.4271 / 2017-01-0774

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фагани, Э., Kheirkhah, P., Mabson, C., McTaggart-Cowan, G., et al. (2017b). Влияние стратегий впрыска на выбросы от экспериментального двигателя прямого впрыска природного газа — Часть II: Горение с небольшим предварительным смешиванием . Warrendale, PA: SAE Technical Paper 2017-01-0763. DOI: 10.4271 / 2017-01-0763

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фибиг М., Виарталла А., Холдербаум Б. и Кисоу С. (2014). Выбросы твердых частиц из дизельных двигателей: взаимосвязь между технологией двигателя и выбросами. J. Occup. Med. Toxicol. 9: 6. DOI: 10.1186 / 1745-6673-9-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Флореа Р., Нили Г., Абидин З. и Мива Дж. (2016). Эффективность и характеристики выбросов при сжигании двух видов топлива с частичной предварительной смесью путем совместного прямого впрыска природного газа и дизельного топлива (DI2) . Warrendale, PA: SAE Paper 2016-01-0779. DOI: 10.4271 / 2016-01-0779

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фрейманн, Р., Ринглер, Дж., Зайферт, М., и Хорст, Т. (2012). Турбопарогенератор второго поколения. МТЗ в мире 73, 18–23. DOI: 10.1365 / s38313-012-0138-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фрейманн Р., Штробл В. и Обьегло А. (2008). Турбопарогенератор: система, внедряющая принцип когенерации в автомобильную промышленность. МТЗ в мире 69, 20–27. DOI: 10.1007 / BF03226909

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гуди, Д., Данн, М., Мунши, С. Р., Лайфорд-Пайк, Э., Райт, Дж., Дуггал, В. и др. (2004). Разработка сверхмощного экспериментального двигателя с зажиганием от сжатия, работающего на природном газе, с низким уровнем выбросов NOx (№ 2004-01-2954) . Warrendale, PA: SAE Technical Paper. DOI: 10.4271 / 2004-01-2954

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хейвуд, Дж. Б. (1988). «Сжигание в двигателях с воспламенением от сжатия», в Internal Combustion Engine Fundamentals (New York, NY: McGraw-Hill), 522–562.

Google Scholar

Хироясу, Х. и Кадота, Т. (1976). Модели сгорания и образования оксида азота и сажи в дизельных двигателях с непосредственным впрыском. SAE Trans. 85, 513–526. DOI: 10.4271 / 760129

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Invernizzi, G., Ruprecht, A., Mazza, R., Rossetti, E., Sasco, A., Nardini, S., et al. (2004). Твердые частицы табака по сравнению с выхлопными газами дизельных автомобилей: образовательная перспектива. Контроль над табаком 13, 219–221.DOI: 10.1136 / tc.2003.005975

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джаффе, С. (2017). Уязвимые звенья в цепочке поставок литий-ионных аккумуляторов. Джоуль 1, 225–228. DOI: 10.1016 / j.joule.2017.09.021

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Jian, D., Xiaohong, G., Gesheng, L., and Xintang, Z. (2001). Исследование двухтопливных двигателей дизель-СНГ (№ 2001-01-3679) . Warrendale, PA: SAE Technical Paper. DOI: 10.4271 / 2001-01-3679

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонсон, Т.В. (2009). Обзор дизельных выбросов и контроль. Внутр. J. Eng. Res. 10, 275–285. DOI: 10.1243 / 14680874JER04009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Катурия, В. (2004). Воздействие КПГ на загрязнение автотранспортом в Дели: примечание. Транспорт. Res. Часть Д. 9, 409–417. DOI: 10.1016 / j.trd.2004.05.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хайр, М. К., Маевски, В. А. (2006). Дизельные выбросы и их контроль (Том.303). Warrendale, PA: SAE Technical Paper. DOI: 10.4271 / R-303

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кнехт, В. (2008). Разработка дизельного двигателя с учетом пониженных стандартов выбросов. Энергия 33, 264–271. DOI: 10.1016 / j.energy.2007.10.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кумар, С., Квон, Х. Т., Чой, К. Х., Лим, В., Чо, Дж. Х., Так, К. и др. (2011). СПГ: экологически чистое криогенное топливо для устойчивого развития. Заявл. Энергия 88, 4264–4273. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2011.06.035

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лафлин М. и Бернхэм А. (2016). Пример : региональные транспортные средства для перевозки природного газа (№ DOE / CHO-AC02-06Ch21357-1603). Аргонн, Иллинойс; Колумбия, Мэриленд: Энергетика; Аргоннская национальная лаборатория.

Google Scholar

Ли, Г., Уэллетт, П., Думитреску, С., и Хилл, П. Г. (1999). Исследование оптимизации прямого впрыска природного газа с экспериментальным зажиганием в дизельные двигатели .Warrendale, PA: SAE Paper 1999-01-3556. DOI: 10.4271 / 1999-01-3556

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Линь В., Чжан Н. и Гу А. (2010). СПГ (сжиженный природный газ): необходимая часть будущей энергетической инфраструктуры Китая. Energy 35, 4383–4391. DOI: 10.1016 / j.energy.2009.04.036

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Mabson, C., Faghani, E., Kheirkhah, P., Kirchen, P., et al. (2016). Сгорание и выбросы парных сопел в газовом двигателе прямого впрыска с пилотным зажиганием .Warrendale, PA: SAE Paper 2016-01-0807. DOI: 10.4271 / 2016-01-0807

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маджи, С., Пал, А., и Арора, Б. Б. (2008). Использование КПГ и дизельного топлива в двигателях CI в двухтопливном режиме (№ 2008-28-0072). Warrendale, PA: SAE Technical Paper. DOI: 10.4271 / 2008-28-0072

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марбан, Г., и Вальдес-Солис, Т. (2007). К водородной экономике? Внутр. J. Hydr. Энергия 32, 1625–1637.DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2006.12.017

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марик, М. М. (2007). Химическая характеристика выбросов твердых частиц из дизельных двигателей: обзор. J. Аэрозоль. Sci. 38, 1079–1118. DOI: 10.1016 / j.jaerosci.2007.08.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартуцци М., Митис Ф., Явароне И. и Серинелли М. (2006). Влияние PM10 и озона на здоровье в 13 городах Италии . Европейское региональное бюро ВОЗ.

Google Scholar

McKone, T. E., Nazaroff, W. W., Berck, P., Auffhammer, M., Lipman, T., Torn, M. S., et al. (2011). Основные задачи оценки жизненного цикла биотоплива. Environ. Sci. Technol. 45, 1751–1756. DOI: 10.1021 / es103579c

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

McTaggart-Cowan, G., Mann, K., Huang, J., Singh, A., et al. (2015). Прямой впрыск природного газа под давлением до 600 бар в двигатель большой мощности с пилотным зажиганием. SAE Int. J. Eng. 8, 981–996. DOI: 10.4271 / 2015-01-0865

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мор М., Форсс А. М. и Леманн У. (2006). Выбросы твердых частиц от дизельных легковых автомобилей, оборудованных уловителем твердых частиц, по сравнению с другими технологиями. Environ. Sci. Technol. 40, 2375–2383. DOI: 10.1021 / es051440z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Молленхауэр К. и Чёке Х. (ред.). (2010). Справочник по дизельным двигателям, Vol. 1. Берлин: Springer. DOI: 10.1007 / 978-3-540-89083-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мамфорд Д., Гуди Д. и Сондерс Дж. (2017). Возможности и проблемы HPDI . Warrendale, PA: SAE Paper 2017-01-1928. DOI: 10.4271 / 2017-01-1928

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мурадов Н. З., Везироглу Т. Н. (2005). От углеводородной к водородно-углеродной к водородной экономике. Внутр.J. Hydr. Энергия 30, 225–237. DOI: 10.1016 / j.ijhydene.2004.03.033

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Neeft, J. P., Makkee, M., and Moulijn, J. A. (1996). Контроль выбросов твердых частиц из дизельного топлива. Топливный процесс. Technol. 47, 1–69. DOI: 10.1016 / 0378-3820 (96) 01002-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Neeft, J. P., Nijhuis, T. X., Smakman, E., Makkee, M., and Moulijn, J. A. (1997). Кинетика окисления дизельной сажи. Топливо 76, 1129–1136. DOI: 10.1016 / S0016-2361 (97) 00119-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нили, Г., Флореа, Р., Мива, Дж., И Абидин, З. (2017). Эффективность и характеристики выбросов при сжигании двух видов топлива с частичной предварительной смесью путем совместного прямого впрыска природного газа и дизельного топлива (DI2) — Часть 2 . Warrendale, PA: SAE Paper 2017-01-0766. DOI: 10.4271 / 2017-01-0766

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Осорио-Техада, Дж., Ллера, Э., и Скарпеллини, С. (2015). СПГ: альтернативное топливо для грузовых автомобильных перевозок в Европе. WIT Trans. Встроенная среда. 168, 235–246. DOI: 10.2495 / SD150211

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Парк Т., Тенг Х., Хантер Г. Л., ван дер Вельде Б. и Клавер Дж. (2011). Система цикла Ренкина для рекуперации отработанного тепла дизельных двигателей HD — экспериментальные результаты (№ 2011-01-1337). Warrendale, PA: SAE Technical Paper. DOI: 10.4271 / 2011-01-1337

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рэмсброк, Дж., Вилимек, Р., Вебер, Дж. (2013). «Изучение удовольствия от вождения на электромобиле — пилотные проекты BMW EV», Международная конференция по взаимодействию человека и компьютера, (Берлин; Гейдельберг: Springer), 621–630. DOI: 10.1007 / 978-3-642-39262-7_70

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Решитоглу, И. А., Алтинишик, К., Кескин, А. (2015). Выбросы загрязняющих веществ от автомобилей с дизельными двигателями и систем нейтрализации выхлопных газов. Clean Technol. Environm. Политика 17, 15–27.DOI: 10.1007 / s10098-014-0793-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рю, К. (2013). Влияние момента предварительного впрыска на характеристики сгорания и выбросов в дизельном двигателе, использующем биодизельное топливо и КПГ. Заявл. Энергия 111, 721–730. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2013.05.046

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саракко, Г., Руссо, Н., Амброджо, М., Бадини, К., и Спеккиа, В. (2000). Снижение выбросов твердых частиц дизельного топлива с помощью каталитических ловушек. Catal. Сегодня , 60, 33–41. DOI: 10.1016 / S0920-5861 (00) 00314-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шиппер, Л., Мари-Лиллиу, К., и Фултон, Л. (2002). Дизели в Европе: анализ характеристик, моделей использования, экономии энергии и последствий выбросов CO2. J. Transp. Экон. Политика 36, 305–340.

Google Scholar

Шах, А., Типсе, С. С., Тьяги, А., Райрикар, С. Д., Кавтекар, К. П., Марате, Н. В. и др. (2011). Обзор литературы и моделирование двухтопливных дизельных двигателей, работающих на КПГ (№ 2011-26-0001). Warrendale, PA: SAE Technical Paper. DOI: 10.4271 / 2011-26-0001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ши, Л., Шу, Г., Тиан, Х., и Дэн, С. (2018). Обзор модифицированных органических циклов Ренкина (ORC) для рекуперации отработанного тепла двигателей внутреннего сгорания (ICE-WHR). Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 92, 95–110. DOI: 10.1016 / j.rser.2018.04.023

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, О.I. (1981). Основы образования сажи в пламени применительно к выбросам твердых частиц дизельных двигателей. Прог. Энергия сгорания. Sci. 7, 275–291. DOI: 10.1016 / 0360-1285 (81)

-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Teng, H., Klaver, J., Park, T., Hunter, G. L., and van der Velde, B. (2011). Система цикла Ренкина для рекуперации отработанного тепла дизельных двигателей высокого давления — разработка системы WHR (№ 2011-01-0311) . Warrendale, PA: SAE Technical Paper.DOI: 10.4271 / 2011-01-0311

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Teng, H., and Regner, G. (2009). Повышение экономии топлива для дизельных двигателей HD с циклом Ренкина, управляемым за счет отвода тепла охладителя EGR (№ 2009-01-2913). Warrendale, PA: SAE Technical Paper. DOI: 10.4271 / 2009-01-2913

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Teng, H., Regner, G., and Cowland, C. (2007). Рекуперация отходящего тепла дизельных двигателей большой мощности с помощью органического цикла Ренкина, часть I: гибридная энергетическая система дизельного двигателя и двигателя Ренкина (No.2007-01-0537). Warrendale, PA: SAE Technical Paper. DOI: 10.4271 / 2007-01-0537

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Т., Чжан Ю., Чжан Дж., Пэн З. и Шу Г. (2014). Сравнение преимуществ системы и термоэкономики для рекуперации энергии выхлопных газов на дизельном двигателе большой мощности и бензиновом двигателе легкового автомобиля. Energy Conv. Управлять. 84, 97–107. DOI: 10.1016 / j.enconman.2014.04.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ага, С.(2007). Эмпирический анализ внедрения транспортных средств, работающих на альтернативном топливе: на примере транспортных средств, работающих на природном газе. Энергетическая политика 35, 5865–5875. DOI: 10.1016 / j.enpol.2007.06.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю., Г., Шу, Г., Тиан, Х., Хо, Ю., и Чжу, В. (2016). Экспериментальные исследования каскадной системы парового / органического цикла Ренкина (RC / ORC) для рекуперации отработанного тепла (WHR) дизельного двигателя. Energy Conv. Управлять. 129, 43–51. DOI: 10.1016 / j.enconman.2016.10.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zervas, E., Poulopoulos, S., и Philippopoulos, C. (2006). CO ₂ Изменение выбросов в результате внедрения дизельных легковых автомобилей: пример Греции. Energy 31, 2915–2925. DOI: 10.1016 / j.energy.2005.11.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао, Х. (ред.). (2009). Передовые технологии и разработки двигателей внутреннего сгорания с прямым впрыском топлива: дизельные двигатели .Кембридж: Издательство Вудхед.

Google Scholar

фактов о дизельных двигателях и дизельном топливе, которых вы не знали — NMC Cat | Дилер Caterpillar

Категория: Оборудование и решения

Дизельный двигатель имеет более чем вековую историю инноваций и богатую историю.

От загадочной смерти изобретателя до гоночных характеристик своей конструкции дизельный двигатель и его топливо прошли долгий путь от первоначальной разработки в качестве альтернативы паровому двигателю. Узнайте ниже семь фактов о дизельных двигателях и дизельном топливе, которых вы не знали:

1. Дизель более экономичен, чем газ В течение многих лет дизельное топливо имело репутацию неэффективного средства экономии топлива и снижения затрат на топливо. За последние несколько лет это изменилось.Теперь дизельные двигатели имеют КПД 40 процентов по сравнению с 20 процентами у газовых двигателей. Кроме того, дизельный двигатель может проехать от 400 до 800 миль на одном баке для легковых автомобилей, что снижает цену, которую вы платите за топливо. Дизель тоже обычно дешевле газа.
2. Дизель — немецкое изобретение В конце 1800-х годов Рудольф Дизель решил, что паровые двигатели необходимо использовать. Его вдохновили две причины. Во-первых, паровой двигатель расходует впустую 90 процентов своей топливной энергии, а во-вторых, дизельный двигатель может дать малым предприятиям шанс конкурировать с промышленными конгломератами.Он выполнил обе цели, но крупные компании проявили интерес к этой технологии и использовали ее в своих интересах. За свои усилия Дизель вошел в Зал автомобильной славы в 1978 году, более чем через 65 лет после его загадочной смерти.
3. Дизель менее воспламеняем, чем газ Известный миф о дизельном топливе — его воспламеняемость. По правде говоря, дизельное топливо на удивление менее горючее, чем газ. Причина кроется в требованиях к воспламенению дизельного топлива — ему требуется сильное давление для воспламенения, чего не может обеспечить спичка.Вот почему вы можете технически бросить зажженную спичку в емкость с дизельным топливом, не беспокоясь о том, что она загорится. Для сравнения: пары газа воспламеняются немедленно.
4. Дизель — продукт Anheuser-Busch Малоизвестный факт о дизельном двигателе — это роль Anheuser-Busch, компании, стоящей за Budweiser, Bud Light и Busch. Как первый лицензиат дизельных двигателей в США, соучредитель компании Адольф Буш проложил путь к производству первых дизельных двигателей в Америке через компанию Diesel Motor Co.и American Diesel Engine Co. Позже Буш стал партнером братьев Зульцер для производства дизельных подводных лодок для ВМС США.
5. Дизель более экологичен, чем газ В начале 2000-х Агентство по охране окружающей среды США (EPA) решило, что все двигатели, будь то бензиновые или дизельные, должны соответствовать его нормам по загрязнению окружающей среды. Этот стандарт привел к созданию дизельного сажевого фильтра и усовершенствованного контроля выбросов, а также к разработке биотоплива.Вместе эти технологии превратили дизельный двигатель в экологичную альтернативу газовым двигателям.
6. Дизель — потенциальное биотопливо Первым передовым биотопливом в США было биодизель. В его состав входит несколько различных ингредиентов, в том числе переработанное кулинарное масло, животные жиры и сельскохозяйственные масла, что делает сегодняшнее дизельное топливо продуктом из возобновляемых ресурсов. Хотя более дорогой биодизель стал альтернативным топливом № 1 в Германии — в Европе более 40 процентов проданных легковых автомобилей работают на дизельном топливе.
7. Дизель — победитель самой известной в мире гонки на выносливость В период с начала до середины 1900-х годов многие водители использовали дизельные двигатели на гоночной трассе. Хорошо известным автомобилем с дизельным двигателем был Safety Special, который в 1933 году показал скорость 106 миль в час. Спустя более 70 лет Audi вернула дизельные двигатели на гоночные трассы с Audi R10 TDI, участвуя в гонке «24 часа гонки». Ле-Ман. R10 выиграл свой дебют и продолжил свою победную серию в последующие годы благодаря своей высокой скорости и минимальному количеству пит-стопов.

Заинтересованы в работе с дизельными двигателями? Изучите наши доступные вакансии для механиков тяжелого оборудования!

Теги:

Есть ли у дизельных двигателей свечи зажигания? Узнайте на сайте Hot Shot’s Secret

Спросите многих, и они скажут, что главное преимущество дизельного двигателя заключается в том, что он обеспечивает больший крутящий момент. Основываясь на сгорании двигателя и различном использовании свечей между бензиновыми и дизельными двигателями, дизель обеспечивает значительную рабочую мощность по сравнению с лошадиными силами.Следовательно, на дорогах стоят дизельные двигатели. Легковые автомобили, буксирующие лодки, прицепы и тяжелые грузы, в основном являются дизельными. И большинство грузовиков для работы на стройплощадках — это автомобили с дизельным двигателем, которые помогают утаскивать или перевозить тяжелые грузы на своих кузовах. Учитывая важность потребности в транспортных средствах на базе грузовых автомобилей, можно представить, насколько важно заботиться о силовой установке транспортного средства и понимать некоторые различия в деталях и обслуживании их транспортных средств.

«Для перемещения веса требуется крутящий момент», — заявляет Джо Дюк Скелтон из Speedy Duke’s Diesel (Одесса, Техас).«При сравнении бензина с дизельным двигателем, если автомобиль, работающий на газе, выполняет ту же« работу », что и дизельное топливо, он будет сжигать в пять раз больше топлива». Скелтон утверждает, что многие владельцы рабочих грузовиков, купив дизельное топливо, никогда не вернутся к бензиновому грузовику. «Для обычного водителя бензин — это прекрасно», — говорит он. «Но для того, чтобы толкать и / или тянуть любой груз в транспортном средстве, владелец бензина обычно арендует дизельный автомобиль, чтобы выполнить свою работу».

Что касается дизеля, первое, что приходит на ум, — это топливо.Если бензин может воспламениться в его текущем состоянии, дизельное топливо сначала необходимо распылить для воспламенения. «Дизель — более чистое горючее, чем газ», — говорит Скелтон. «У дизелей есть все выбросы, но топливо горит богаче и чище с системой регенерации, помогающей сжигать твердые частицы в выбросах выхлопных газов». Разница в методах зажигания также объясняет, почему для дизельных двигателей не требуются свечи зажигания, которые мы рассмотрим в следующем разделе.

Почему дизельным двигателям не нужны свечи зажигания

Газовый двигатель требует свечей зажигания, чтобы создать искру для воспламенения бензина и создания такта сгорания поршня.У дизельного двигателя нет свечей зажигания. Вместо этого у дизелей есть воспламенение от сжатия и свечи накаливания, которые нагревают камеру сгорания, чтобы способствовать зажиганию, если дизельный двигатель холодный. По словам Скелтона: «Отличие дизельного топлива в том, что дизельное топливо не воспламеняется. Свеча зажигания не работает с дизельным топливом, потому что нет необходимости «зажигать» дизельное топливо. Вместо этого свеча накаливания только нагревает камеру сгорания ».

В сочетании с поршневой конструкцией и камерой с подогревом от свечей накаливания дизельное топливо превращается в туман.Туман становится более летучим, поэтому воспламеняется в камере сгорания с гораздо более эффективным взрывом, заставляя поршень с большей силой выполнять свой ход. «В более широком плане, — говорит Джо, — да, оба двигателя требуют сгорания, но с дизельным двигателем использование свечи накаливания вместо искры использует тепло вместо дуги, заставляя молекулы топлива двигаться быстрее и тем самым повышая эффективность. в силе.» Хорошо настроенный газовый двигатель обычно дает давление в диапазоне 130 фунтов на квадратный дюйм.Хорошо настроенный дизельный двигатель обычно работает в диапазоне 425 фунтов на квадратный дюйм.

При усиленной компрессии при каждой диагностике дизельного двигателя необходимо учитывать давление, создаваемое в дизельном двигателе. Скелтон говорит: «Независимо от утечки топлива, утечки охлаждающей жидкости, прорыва газа или почти любого обслуживания дизельного двигателя, компрессия влияет почти на все, по сравнению с бензиновым двигателем». Многие мастерские по ремонту бензина могут пропустить надлежащий анализ различий дизелей, и поэтому иногда владелец может захотеть рассмотреть специализированный магазин для обслуживания дизелей.

Продувка, например, считается давлением в картере. Давление в картере создается ослабленными поршневыми кольцами, что позволяет сжатию обдувать кольца вниз в картер. С добавлением компрессии дизельного топлива появляется больше возможностей заставить сгорание проходить мимо колец. Правильные поршни, кольца и масло для дизельного двигателя, однако, помогают создать более плотное уплотнение, в то же время уменьшая трение поршневого кольца с более жесткими допусками, обеспечивая дополнительное сцепление для уменьшения прорыва. «Вытягивание крышки топливного бака, которая кажется опухшей, может быть признаком прорыва, — говорит Джо, — а также указывает на то, что впереди может быть некоторый внутренний ремонт двигателя.Это состояние более заметно на дизеле из-за более высокой степени сжатия. В то время как газовый двигатель иногда может работать дольше в неблагоприятных условиях продувки, дизельный двигатель не может работать очень хорошо, потому что более сильное сжатие, создаваемое кольцами, вызывает недостаток крутящего момента, что приводит к гораздо более жестким условиям запуска ».

С добавлением компрессии дизельного двигателя, создающей большее усилие на движущиеся части, добавленное трение также встраивается в каждый оборот, что требует большей смазывающей способности и улучшенного протекания моторного масла двигателя.«Внутренние компоненты дизельного двигателя работают намного тяжелее, чем бензинового двигателя», — говорит Скелтон. «Присадки к топливу и маслу могут помочь противодействовать некоторой повышенной мощности дизельного топлива за счет уменьшения трения, уменьшения износа, снижения шума двигателя на компонентах, которые могут изнашиваться, и улучшения сгорания дизельного топлива».

При замене свечи зажигания на свечу накаливания туман, наоборот, воспламеняется на большей площади поверхности, в конечном итоге вызывая накопление углерода. Когда отложения снижают эффективность зажигания, добавки для устранения трения действуют как моющее средство по всему двигателю, удаляя углеродные загрязнения и помогая восстановить более эффективное и чистое горение.

«Добавки не заставляют двигатель работать иначе, — говорит Джо, — но они помогают противодействовать дополнительным нагрузкам, возникающим при использовании более эффективного двигателя, тем самым продлевая срок службы двигателя и помогая снизить общую стоимость владения за счет экономии топлива. , техническое обслуживание и ремонт ».

Свидетельство:

«У меня есть несколько клиентов, которые приходят после каждой поездки по дороге, чтобы пополнить запас присадок и масла Hot Shot’s Secret.

Недавно ко мне приходил клиент, который приходил еженедельно, около трех месяцев подряд.У него на двигателе было много миль, но он был в очень хорошем состоянии. Единственная проблема, с которой он столкнулся, — это высокий уровень шума. Поэтому мы продолжали наполнять его Hot Shot’s Secret FR3 и Everyday Diesel Treatment. Он неукоснительно приходил, чтобы добавить эти продукты, и через несколько месяцев шум его двигателя утих, а его грузовик работает отлично.

У меня был еще один клиент с шумом двигателя, который всего после двух обработок FR3 шум двигателя ушел.

На 6.0 сек., 7,3 сек., Secret Stiction Eliminator от Hot Shot спасает нам около 75% инъекторов, которые, похоже, уже уходят ».

— Джо Дюк Скелтон из Speedy Duke’s Diesel (Одесса, Техас)

Дизельные двигатели и здравоохранение

Влияние загрязнения дизельным топливом на здоровье

На автомобили и оборудование с дизельным двигателем приходится почти половина всех оксидов азота (NOx) и более двух третей всех выбросов твердых частиц (ТЧ) из транспортных источников США.

Твердые частицы или сажа образуются при неполном сгорании дизельного топлива.Его состав часто включает сотни химических элементов, включая сульфаты, аммоний, нитраты, элементарный углерод, конденсированные органические соединения и даже канцерогенные соединения и тяжелые металлы, такие как мышьяк, селен, кадмий и цинкc. человеческие волосы, твердые частицы различаются по размеру от крупных частиц (менее 10 микрон в диаметре) до мелких частиц (менее 2,5 микрон) и сверхмелкозернистых частиц (менее 0,1 микрон). Сверхмелкие частицы, которые достаточно малы, чтобы проникнуть в клетки легких, составляют 80-95% загрязнения дизельной сажей.

Твердые частицы раздражают глаза, нос, горло и легкие, вызывая респираторные и сердечно-сосудистые заболевания и даже преждевременную смерть. Хотя все люди подвержены загрязнению дизельной сажей, дети, пожилые люди и люди с уже существующими респираторными заболеваниями являются наиболее уязвимыми. По оценкам исследователей, ежегодно по всей стране десятки тысяч людей умирают преждевременно в результате загрязнения твердыми частицами. Дизельные двигатели усугубляют проблему, выбрасывая твердые частицы непосредственно в воздух и выбрасывая оксиды азота и оксиды серы, которые превращаются во «вторичные» твердые частицы в атмосфере.

Выбросы оксидов азота в дизельном топливе способствуют образованию приземного озона, который раздражает дыхательную систему, вызывая кашель, удушье и снижение емкости легких. Загрязнение озоном на уровне земли, образующееся при объединении выбросов оксидов азота и углеводородов в присутствии солнечного света, представляет опасность как для здоровых взрослых, так и для людей, страдающих респираторными заболеваниями. Загрязнение городским озоном было связано с увеличением количества госпитализаций по поводу респираторных заболеваний, таких как астма, даже на уровнях ниже федеральных стандартов по озону.

Дизельные выхлопные газы классифицированы Агентством по охране окружающей среды США (EPA) и Международным агентством по изучению рака как потенциальный канцероген для человека. Было показано, что воздействие высоких уровней выхлопных газов дизельного топлива вызывает у крыс опухоли легких, а исследования людей, регулярно подвергающихся воздействию паров дизельного топлива, указывают на больший риск рака легких. Например, исследования профессионального здоровья рабочих железных дорог, доков, грузовиков и автобусных гаражей, подвергавшихся воздействию высоких уровней выхлопных газов дизельных двигателей в течение многих лет, неизменно демонстрируют увеличение риска рака легких или смертности от 20 до 50 процентов.²

Загрязнение дизельным топливом и решения для общественного здравоохранения

Проблемы общественного здравоохранения, связанные с выбросами дизельных двигателей, активизировали усилия по разработке эффективных решений для сокращения этих выбросов. Как федеральное правительство, так и правительства штатов предприняли шаги по сокращению выбросов дизельного топлива, но необходимо проделать еще большую работу.

Чистое топливо — Агентство по охране окружающей среды приняло более строгие стандарты топлива, чтобы снизить допустимое количество серы в дизельном топливе. Эти требования вступили в силу в конце 2006 года для дорожных дизельных транспортных средств, а внедорожное дизельное топливо, используемое в строительной технике и поездах, вступят в силу в течение следующих пяти лет.Дизельное топливо с низким содержанием серы позволяет использовать передовые технологии контроля выбросов, которые в сочетании могут снизить выбросы более чем на 85 процентов. Однако топливо, используемое на судах, посещающих наши портовые города, не подлежит регулированию EPA и остается значительным источником загрязнения дизельным топливом.

Новые стандарты двигателей — Новые стандарты двигателей для дизельных легковых автомобилей, грузовиков и тяжелого оборудования традиционно значительно отставали от стандартов для автомобилей с бензиновым двигателем. Например, дизельное строительное оборудование не соответствовало нормам выбросов еще в 1996 году.С ростом давления на очистку дизельных двигателей Агентство по охране окружающей среды приняло стандарты как для тяжелых грузовиков, так и для внедорожной строительной техники, а в последнее время — для морских судов и поездов, которые будут введены в действие в течение ближайшего десятилетия. Согласно действующим правилам, легковые и грузовые автомобили должны соответствовать одним и тем же стандартам выбросов независимо от используемого топлива.

Модернизация — Новые стандарты двигателей распространяются только на оборудование в салонах дилеров, но не на дизельные двигатели, которые уже находятся в эксплуатации.Сочетание отстающих стандартов выбросов и долговечности дизельных двигателей означает, что многие дизельные грузовики, автобусы и внедорожное оборудование, загрязняющие окружающую среду, будут продолжать хорошо работать и в будущем. Дооснащение этих дизельных автомобилей и оборудования передовыми устройствами контроля выбросов может эффективно снизить вредные выбросы из выхлопной трубы.

Еще предстоит сделать

В последние годы, столкнувшись с более строгими федеральными и государственными регулирующими мерами, дизельная технология быстро продвинулась вперед.Некоторые легковые автомобили с дизельным двигателем теперь начинают соответствовать строгим стандартам Калифорнии для выхлопных труб, и в будущем ожидается еще больше. По мере появления на рынке транспортных средств, оснащенных передовыми системами контроля выбросов дизельных двигателей, важно будет обеспечить поддержание уровней выбросов на протяжении всего срока службы транспортного средства путем периодических испытаний.

Примечания:

1. Твердые частицы (TSP и PM-10) в Миннесоте. Агентство по контролю за загрязнением Миннесоты. Декабрь 1997 г.
2. Документ об оценке состояния выхлопных газов дизельных двигателей.Национальный центр экологической оценки, Управление исследований и разработок, Агентство по охране окружающей среды США. Вашингтон, округ Колумбия, май 2002 г., стр. 9-11. EPA / 600 / 8-90 / 057F

Изобретение дизельного двигателя (Полная история)

Дизельный двигатель — это разновидность двигателя внутреннего сгорания — двигателя, который сжигает топливо внутренне. Его изобрел немецкий инженер Рудольф Дизель, и двигатель был назван в его честь.

Дизельный двигатель был разработан для повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания, чтобы можно было преодолевать большие расстояния.Двигатели, которые использовались до изобретения дизельного двигателя, были паровым двигателем и бензиновым двигателем.

Паровой двигатель имел КПД около 6%, а бензиновый двигатель имел КПД 12%. Дизельный двигатель, разработанный г-ном Дизелем, имел повышенный КПД на 26%. Это был большой прорыв в области инженерии.

Как был изобретен дизельный двигатель

Рудольф Дизель

Рудольф Дизель начал свою карьеру, работая инженером по хладагентам, прежде чем приступить к усовершенствованию двигателей внутреннего сгорания.Г-н Дизель сначала работал над усовершенствованием паровых двигателей, используя пары аммиака. К сожалению, его испытательный двигатель сильно взорвался. В результате сильного взрыва он получил серьезные ранения.

Выздоровев от травм, он оставил работу над паровыми машинами. У него возникла новая идея, основанная на теории, которая гласила: «Сильно сжатый воздух улучшает процесс сгорания». Поэтому он создал лабораторию, в которой 8 лет работал над созданием работающего двигателя. Работа двигателя была полностью основана на использовании воспламенения от сжатия в процессе его сгорания.

Наконец, г-н Дизель сконструировал двигатель, который назвал дизельным двигателем, назвав его своим именем. Г-н Дизель зарегистрировал патент на изобретение в 1894 году. Г-н Дизель рассчитал, что теоретический КПД его двигателя составляет 75%, но он смог достичь только 26,2%.

КПД двигателя г-на Дизеля был ниже его расчетного КПД, но все же он был лучше, чем у других двигателей того времени.

Дизельные двигатели стали очень популярными благодаря их экономичности и мощности.К концу 1912 года в мире насчитывалось более 70 000 работающих дизельных двигателей. Дизельные двигатели позволили промышленности выполнять тяжелые работы намного более экономично.

Как работает дизельный двигатель

Дизельный двигатель представляет собой четырехтактный двигатель; означает, что он срабатывает 4 раза для каждого впускного отверстия для топлива. Четыре рабочих хода дизельного двигателя:

1. Такт всасывания: во время такта всасывания воздух забирается внутрь цилиндра.

   No related posts.