Разнос дизеля что это: Разнос дизельного двигателя. Суть явления, как его избежать и как его остановить?

Разнос дизельного двигателя. Суть явления, как его избежать и как его остановить?

Что делать, если дизельный двигатель пошел в разнос?

А знаете ли вы друзья, почему дизельные двигатели называют дьявольскими моторами? Нет..? И при чем тут Сатана спросите вы? А дело вот в чем. Самыми распространенными причинами такого довольно-таки предвзятого отношения некоторых автомобилистов к данному типу двигателей внутреннего сгорания (ДВС) можно отнести конкретные нюансы его работы на дизельном топливе (ДТ), который грохочет во время своей работы постоянно, а также сильно вибрирует и собирает внутри себя достаточно много сажи выбрасываемую могучим мотором из недр выхлопной трубы в атмосферу. Заметим, что в последнее время эти неприятные нюансы когда-то накрепко связанные с самими дизельными моторами, постепенно отходят на второй план. Все современные дизельные моторы в настоящее время стали на много экологичней и сильно полюбили окружающую нас природу.  Однако есть и еще одна причина подобного  отношения водителей и других граждан к дизельным двигателям. Это тот определенный фактор, что они в какой-то момент могут серьезно подвести и пойти в разнос, и тогда на «карту» ляжет сразу все, то есть, и ваше здоровье и даже человеческая жизнь! Поэтому этот двигатель у многих граждан автомобилистов считается «Истинной сатаной!»

Смотрите также: Прогрев холодного двигателя: Альтернативное мнение

Вы друзья безусловно могли когда-то слышать о таком непривычном явлении, как разнос дизельного двигателя, а возможно и сами когда-то имели не самый из приятных моментов общения с этим явлением с «взбесившимся дизелем». Такое  хоть и редко, но все же случается (чем дальше мы отходим от начала создания Рудольфом Дизелем своего первого опытного образца, тем реже встречается это явление). А вот чтобы наверняка об этом сказать, то многим из вас возможно и не доведется с этим явлением когда-нибудь столкнуться. Хотя к нашему сожалению, на сто процентов об этом сегодня сказать нельзя. Так что друзья, давайте лучше будем во все оружии и вместе обуздаем (по крайней мере) хотя-бы в теории этот бесконтрольный дизельный мотор.

Смотрите также

Мы постараемся как можно подробнее рассказать вам о том главном моменте, чем может быть вызвана такая проблема и связанные с ней риски, а также и о том, как можно будет побыстрее положить конец этой быстро развивающейся ситуации.

Все что нужно знать о скандале с компанией «Volkswagen»

Что такое разнос дизельного двигателя?

Для начала короткая справка. -Когда дизельный двигатель идет в разнос это означает следующее, что его обороты крайне быстро и бесконтрольно начинают возрастать и заходят за красную зону-черту на тахометре. В этот момент появляются,- посторонний шум, черный дым, копоть, а иногда может выбрасываться и пламя, и все это одновременно в качестве «бонуса» валит прямо из выхлопной трубы.

Каковы риски, если мотор пойдет в разнос?

Есть два пути развития ситуации. Один опасный, а другой очень неприятный.

Первый вариант. Если разнос мотора начинается во время движения, то автомобиль становится подобием разъяренного металлического мустанга, он начинает бесконтрольно разгоняться что в наихудшем случае может привести к аварии, и здесь все зависит от уровня водительского мастерства и мгновенного умения адекватно реагировать на экстремально развивающуюся ситуацию. Если у водителя с этим все в порядке, то и сами последствия не смогут выйти за грани разумного.

Второй пример. Если данное происшествие приключилось на стоянке/парковке, то есть, именно тогда когда автомобиль работая стоит на нейтральном режиме, то мотор, выйдя на свои запредельные обороты в нештатном рабочем режиме будет продолжать крутиться до полной своей остановки, он просто выйдет из строя. В зависимости от определенных условий мотор в буквальном смысле слова может снести себе «башню» сорвав таким образом головку блока с последующим разбрасыванием всех своих внутренностей по ближайшей окружающей местности.

Поломки при разносе мотора бывают серьезными, и они обычно сводятся к следующему:

— Перегрев и заклинивание двигателя.

— Разрушение двигателя в результате повышенной механической нагрузки.

— На фоне этого может происходить возгорание в выпускном коллекторе.

Как избежать разноса двигателя?

А очень просто, то есть простой профилактикой самого дизельного мотора. Ну а сводится она к следующему- к своевременному техническому обслуживанию, а именно, к контролю работы ТНВД и центробежного регулятора, а также к недопущению скопления масла во впускном тракте и к своевременной замене цилиндро-поршневой группы.

Что вызывает разнос дизельного двигателя?

Скорость работы бензинового двигателя регулируется при помощи дроссельной заслонки, которая пропускает большее или меньшее количество воздуха попадающего в цилиндры где сжигается большее или меньшее количество топлива. В соответствии с этим двигатель начинает выдавать то в минимальном, то в максимальном своем диапазоне ту соответствующую и необходимую мощность. В дизельном же двигателе количество этого воздуха не имеет никаких ограничений, оно, как правило, регулируется количеством самого топлива которое впрыскивается в цилиндры.

Таким образом, пока есть и подается воздух и есть чему сгорать внутри самих цилиндров, дизельный двигатель будет продолжать работать до тех самых пор, пока один из этих компонентов не иссякнет. А для того чтобы сжечь полностью топливо ему необходимо лишь как известно только давление, в этих случаях никаких искр, как в бензиновых моторах, появиться не должно.

Современные же дизельные двигатели более защищены от тех конкретных пороков, чтобы пойти в разнос, так как количество топлива в них строго рассчитывается злектроникой и впрыскивается дозировано. Оно рассчитывается при помощи компьютера и зависит от множества факторов. Если даже вдруг что-то случится с педалью газа (электронной педалью газа), то компьютер моментально «урежет» объем подаваемого топлива в соответствии с требуемым его количеством на холостом ходу, и это произойдет именно тогда, когда вы нажмете на педаль тормоза. Будет достаточно всего лишь полсекунды, даже какой-то доли секунды чтобы бортовой компьютер просчитал сразу ситуацию и принял за вас единственно правильное и верное решение.

Однако друзья, это все-же не основное, неправильная работа педали акселератора является самой наименьшей из распространенных причин для этого явления. Вы должны уделить большее внимание другим возможным причинам, а именно, горючим видам топлива, которые могут попасть в камеру сгорания помимо данного имеющегося ДТ (дизельного топлива).

Например, если автомобиль находится в области скопления природных газов или того же пропана, то это как раз и может вызвать разнос двигателя, и становится он только лишь тогда, когда газ сам по себе улетучится или будет вручную перекрыта подача воздуха. Некоторые двигатели могут работать и на угольной пыли и даже на маслах. В качестве напоминания нашим автомобилистам, мы со своей стороны считаем, что вы должны об этом обязательно знать, что когда был изобретен дизельный двигатель, как такового понятия дизеля и топлива к нему, т.е. соляры, еще не существовало, тот древний двигатель работал только на растительном масле.

Говоря о маслах требуется сразу здесь сказать, что это и была та самая наиболее частая причина от чего начинал «беситься» дизельный двигатель. Вам наверно друзья сразу захочется спросить у нас,- «кто же в здравом уме будет заливать масло во впускной коллектор двигателя», но. ., не спешите и не опережайте события, не надо уважаемые друзья забывать и о том, что для своей правильной работы двигатель обязательно должен потреблять достаточно большое количество масла.

Да, никто и не скрывает, что моторное масло является самым большим и опасным врагом и оно может попасть в цилиндры двигателя только двумя способами, а именно, первый способ – это через турбокомпрессор, второй — через трубку вентиляции картера.

Смертельные автоскандалы: «VW vs GM» vs «Toyota»

Как вы наверно знаете многие, что турбокомпрессор вращается со скоростью равной тысячам оборотов в минуту. Это необходимо прежде всего для того, чтобы загонять большее количество воздуха в двигатель. Чтобы эта дорогостоящая деталь не сломалась сразу же в начале работы, то есть после первого запуска двигателя, для этого и используется для смазки рабочей группы турбокомпрессора и сохранении температуры в норме масло.

И если со временем герметичность в двигателе нарушается, то вместе с воздухом нагнетаемым турбиной туда будет попадать и масло, а значит сгорание в камере начнет происходить быстрее и интенсивнее, двигатель начнет набирать обороты и крутиться все быстрее и быстрее пока смазка полностью не иссякнет или не произойдет конкретного саморазрушения. В любой позиции ничего хорошо от этого  ждать не приходится.

Плохая герметизация обычно делает возможным доступ моторного масла в сам двигатель, происходит это через вентиляцию картера. Картер соединен шлангами с впускным коллектором, сделано это для вентиляции образующихся масляных паров во время работы двигателя. Если поршневые кольца износились и стали старые, они не полностью герметизируют камеру сгорания при возгарании дизельного топлива. Отсюда давление начинает просачиваться в картер и вталкивать (нагнетать) в цилиндр все больше образующихся паров, и так происходит постоянно, просто какой-то замкнутый круг..(?)

Точно так же все происходит и при поступлении чрезмерного количества моторного масла в двигатель, что обычно приводит к той же самой ситуации.

Если неисправен ТНВД (Топливный насос высокого давления). Сам топливный насос приводится в движение от коленчатого вала двигателя прямо через редуктор, его производительность напрямую зависит от скорости вращения вала двигателя. Для поддержания заданных оборотов двигателю применяется центробежный регулятор, который ограничивает подачу топлива при увеличении скорости вращения.

Если рейку ТНВД заклинит, то это может привести к двум неприятным последствиям, а именно, в первом случае — мотор заглохнет, во втором — он пойдет в разнос.

Как остановить разнос?

Чтобы остановить разнос дизельного двигателя Вам придется либо сокращать топливо, либо перекрыть подачу воздуха. Однако, не торопитесь, если вы столкнулись с этим во время движения, то повышение механической нагрузки для вас станет первоочередной и необходимой задачей, чтобы нормализовать работу двигателя.

В любом случае лучше сначала убедитесь, что такие действия являются безопасными.

Мы понимаем наших автомобилистов, что это звучит вроде бы как глупо в столь экстремальной сложившейся ситуации, но все-же постарайтесь друзья не терять головы.

Далее для своих читателей мы опишем общее правило по руководству, но сделаем это лишь теоретически. Использование этого руководства на практике и тем-более при самых разных обстоятельствах, может и не привести владельцев авто к тому желаемому результату.

Если разнос дизеля все же начался при  езде за рулем автомобиля, то Вы должны лично и непременно почувствовать неожиданное ускорение. Снимите ногу с педали акселератора и нажмите на тормоз, при этом постарайтесь следить за автомобилем следующим за вами сзади, насколько он близок к вам, это необходимо делать для того, чтобы не допустить столкновения. Ни в коем случае не ставьте двигатель машины выше своей собственной жизни (или жизни других). Пусть он орет и разорается во всю мощь и пусть выходит на невообразимые в тот момент обороты, поставьте тут-же скорость на нейтраль и ваш автомобиль перестанет разгоняться, ну а после этого начинайте прижиматься к обочине.

Самое главное — не паникуйте, если у вас автоматическая коробка передач, то большинство таких АКПП позволяет выбрать нейтральную передачу и остановиться прямо на ходу.

Вам стало страшновато что-либо предпринимать после всего того, как вы остановились и тем-более после того, как вы воочию лично увидели, что происходит? Не пугайтесь пожалуйста друзья, пусть двигатель в машине работает, рано или поздно он израсходует все имеющееся горючее или просто сломается из-за катализаторного процесса поступающего в цилиндры масла. Вы тем временем сосредоточтесь и лучше вызывайте экстренные службы. И пожалуйста, постарайтесь предупредить других участников дорожного движения о произошедшей с машиной нештатной ситуацией.

Постарайтесь в этой ситуации не пугаться и не бояться, а сразу действовать. Самым первым быстрым и надежным способом заглушить двигатель может стать использование вами огнетушителя, который обычно должен всегда находиться в автомобиле. Хватайте его и тут-же открывайте капот машины, далее распылите все содержимое огнетушителя прямо возле впускного клапана. Вы не знаете где он находится? Тогда начинайте разбрызгивать все содержимое огнетушителя по всему подкапотному пространству. Концентрация СО2 заменит вам тот необходимый воздух который необходим для сгорания топлива. Все это и должно привести к остановке двигателя. Этот метод работает и в тех самых случаях, когда легковоспламеняющиеся газы начинают просачиваться и попадать в атмосферу вокруг самого автомобиля.

Если данная причина оказалась в том, что масло попало во впускной коллектор, то это должно непременно вызвать огромные клубы дыма, которые будут выходить из выхлопной трубы. Если дым начнет накрывать весь автомобиль, то в этот момент вам лучше отойти от него подальше и тут-же позвонить в экстренные службы по телефону 112.

Если же у вас в машине не оказалось огнетушителя, то что необходимо предпринять? Существует еще один способ сократить подачу воздушного питания в двигатель. Надо вручную заблокировать поступление воздуха, то есть взять кусок какой-либо тряпка либо куска фанеры. Если вы закрыли ими впускной клапан, а двигатель все еще продолжает работать, то это будет означать, что воздух все-же где-то просачивается по периметру и этого вполне достаточно для сгорания топлива в цилиндрах.

С механической же коробкой передач можно поступить таким образом. Надо поставить ее на самую высокую передачу а далее, резко нажать на тормоз и резко отпустить сцепление. Это должно создать большое сопротивление и двигатель должен заглохнуть.

Надеемся друзья, что у вас все получится.

Что надо делать после того, как вы остановили дизельный двигатель?

Даже тогда когда вы все сделали правильно и быстро остановили работу двигателя,  старайтесь ни при каких обстоятельствах НЕ ЗАПУСКАЙТь его поновому. Если эта проблема застала вас на дороге, то поставьте ваш автомобиль в безопасном месте, включите аварийку и вызовете эвакуатор. Машину вам нужно отвезти в автосервис, где детально изучат ситуацию и определят причину недуга.

Если ваш автомобиль встал посередине дороги и мешает проезду другого автотранспорта, то все-равно, не торопитесь и поставьте его также на аварийные сигналы, а лучше попытайтесь откатить его на обочину НЕ ЗАВОДЯ МОТОРА !

На нашем видео-ролике выше наглядно показано все то, что может происходить при разносе двигателя, а еще, каким образом некоторые опытные автомобилисты смогли остановить вышедший из повиновения мотор. И еще друзья одна мера предосторожности о которой мы хотим вам сообщить, а именно, если вы попытаетесь остановить подачу воздуха в двигатель прямо через турбонагнетатель (как сделал американец и как это показано на втором видео-ролике), то пожалуйста, будьте предельно осторожны, не попадите случайно пальцами в ротор турбины!

Что такое разнос дизельного двигателя? — Рамблер/авто

Многие ли автомобилисты знают, с чем связано название дизельных двигателей «дьявольскими моторами»?

Наиболее распространенными причинами несколько настороженного отношения некоторых автовладельцев к данному типу моторов, можно назвать достаточно громкую его работу, высокую степень вибрации, и сбор большого количества сажи, выбрасываемой из выхлопной трубы в атмосферу. Но в последнее время дизельные моторы стали намного экологичнее, и наносят меньший вред окружающей природе. Но имеется в них и еще один неприятный момент, который также является причиной неприятного отношения большей части водителей к этому типу моторов. Это высокая возможность того, что двигатель серьезно подведет водителя и пойдет в разнос. Здесь на карту может быть уже поставлено и здоровье, и даже жизнь водителя и его пассажиров.

Разнос дизельного двигателя. Информацию о подобном явлении, безусловно, могли слышать многие, а некоторые водители даже имели неприятный опыт «общения» с подобным неприятным процессом и с самим «взбесившимся» мотором. Сейчас это явление встречается все реже и реже, но стопроцентной гарантии того, что в настоящее время с ним не придется столкнуться, все еще нет. Что же необходимо делать, если эта неприятность все же произошла?

Когда дизельный мотор идет в разнос, это означает, что имеет место отсутствие контроля за повышением оборотов, которые постоянно растут и даже пересекают красную черту-границу на тахометре. Признаками его могут стать шум, большое количество копоти и черного дыма, а иногда даже и огонь, и все это вместе выходит в атмосферу из выхлопной трубы.

Возможные последствия разноса дизеля. Если такая ситуация уже случилась, то имеется два пути развития ситуации. Один из них является очень опасным, а второй просто достаточно неприятным.

В первом варианте, когда возникновение разноса происходит во время движения, то все зависит от мастерства водителя и скорости принятия им решения. Дело в том, что в движении автомобиль начинает бесконтрольно набирать скорость, что может привести к созданию аварийной ситуации, завершение которой предсказать невозможно. Только если водитель успеет адекватно отреагировать на такое экстремальное развитие ситуации, то все будет хорошо, и никто не пострадает.

Во втором примере, разнос двигателя возникает во время нахождения на стоянке и работе двигателя на холостых оборотах. В этом случае, даже не смотря на развитые обороты намного выше предельных, он будет продолжать вращение до тех пор, пока не остановится от полного выхода из строя. Развитие событий будет зависеть от многих условий, а наиболее вероятным последствием для мотора может стать срыв головки блока, и разбрасывание деталей по окружающей местности.

Варианты поломок. Результатом разноса дизельного двигателя может стать возникновение следующих неисправностей:

Резкое повышение температуры двигателя, в конечном итоге приводящее к его заклиниванию;

Полное или частичное разрушение мотора по причине слишком высокой степени нагрузки механического характера;

Возникновение возгорания в выпускном коллекторе машины.

Предотвращение разноса. Чтобы избежать возникновения такой ситуации, стоит как можно чаще проводить процедуру профилактики мотора, и вовремя выполнять его техническое обслуживание. Говоря более конкретно, необходимо контролировать работу ТНВД, регулятора центробежной силы, не допускать накопления масла во впускном тракте, и вовремя менять цилиндро-поршневую группу.

Итог. При нахождении в момент разноса за рулем автомобиля, будет ощущаться резкое ускорение. Следует как можно быстрее снять ногу с педали газа и начать торможение. Не стоит ценить мотор выше жизней и здоровья себя и других, коробку передач необходимо переключить на нейтральную скорость и снижая скорость прижаться к обочине.

Почему автомобильный дизель может пойти в разнос?

Дизельный двигатель (спасибо за изобретение Рудольфу Дизелю) нас привлекает тем, что «кушает» он дешевую солярку, а не дорогой бензин. Черта хорошая, выгодная, привлекательная. Но до той поры, пока дизельный двигатель не «покажет зубки», т.е. не пойдет в разнос. Это картина страшная и небезопасная для вашей жизни. От огромнейших оборотов дизеля имеют свойство разрываться на куски.
Что нам нужно знать о своенравном характере дизельного мотора?

Что такое разнос дизельного двигателя

Жуткая фраза «двигатель пошел в разнос» обозначает, что двигатель самопроизвольно увеличил число оборотов, а контролю этот процесс уже не поддается. Происходит такая неприятность в считанные минуты.
На тахометре красная зона, страшный шум в ушах и дым с копотью перед глазами, может появиться и пламя из выхлопной трубы – зрелище впечатляющее.

Знаете ли Вы? Мотор может продолжать работать только на масле даже после прекращения подачи солярки.

Чем опасен разнос двигателя

Разнос может случиться, как только вы запустили мотор, но еще не тронулись, а может произойти на ходу.
Если катастрофа с двигателем случится на ходу, то скорость машины будет бешеная. Без опыта вождения вряд ли вы справитесь с управлением. Скорее всего, произойдет авария. Если вы профи, то все можно поправить, остановив мотор.

Машина на нейтралке стоит на стоянке, в гараже, на парковке, и вдруг мотор начинает бесконтрольно набирать обороты. Его можно остановить, но еще какое-то время двигатель будет крутиться до полной остановки.

Внимание! Опасность разноса двигателя в том, что он может сорвать головку и разорваться. Металл разлетится в разные стороны. Если находиться рядом, можно сильно пострадать.

Почему дизель идет в разнос

Принцип работы дизельного двигателя в следующем: солярка попадает в двигатель под давлением воздуха, никаких искр нет (искра нужна в бензиновом двигателе). Пока в цилиндрах есть воздух и топливо, двигатель будет работать.
Можно назвать ряд причин, по которым двигатель идет в разнос.

Клинит топливная рейка в ТНВД (топливный насос высокого давления). Топливный насос зависит от коленчатого вала двигателя посредством редуктора. Если рейку ТНВД заклинит, мотор заглохнет или пойдет в разнос. Солярка просто польет в камеры сгорания, ГРМ не сможет так быстро реагировать, и в результате перегрева клапаны погнутся, поршни оплавятся. В результате всего происходящего двигатель (если его не заглушить) может взорваться и сломать коленвал.

Внимание! Если в «обратке» есть пузыри воздуха, а топливо черное – точно клинит топливная рейка.

Неисправная турбина. Всем известно, что дизельный мотор имеет компрессию в 28 – 36 атмосфер. Такая высокая компрессия дает высокую температуру в конце цикла сжатия. Если турбина неисправна, то подтекает масло (а горит оно хорошо). Солярка + масло – и двигатель начинает набирать обороты сам по себе. Давление масла, соответственно, тоже растет и попадает прямиком в камеры сгорания. Так двигатель начинает уходить в разнос, пока не повалит дым.
Повышенная механическая нагрузка тоже может спровоцировать разнос двигателя.

Неправильная работа электронной педали газа (акселератора) не страшна, потому что на современных дизельных автомобилях компьютер сам ограничит объем подаваемой солярки. Достаточно доли секунды, чтобы электроника приняла верное решение. Вас должно волновать то, чтобы в мотор не попало масло.

Прохудились поршневые кольца – происходит разгерметизация. Моторное масло попадает в двигатель через вентиляцию картера, который соединен с выпускным коллектором шлангами. Из-за плохих поршневых колец в картер просачивается давление, и в цилиндре образуется больше пара. Вот такой замкнутый круг.

Как заглушить мотор

Чтобы заглушить двигатель, необходимо прекратить поступление воздуха в систему, заткнув чем-нибудь (тряпкой, фанерой) воздухан. Можно отсоединить трубку подачи солярки. Все это очень рискованно, ведь двигатель может разорвать в любую минуту.

«Адский двигатель» может вести себя по-разному, но вы должны быть готовы ко всему и постараться не паниковать. Тут действовать нужно.
В пути при разносе дизельного двигателя вы ощутите неконтролированное ускорение. Отпускаем педаль акселератора и тормозим, включаем нейтралку (разгоняться машина больше не будет) и съезжаем на обочину. При автоматической коробке передач вы тоже сможете выбрать нейтралку и остановиться.

После остановки мотор будет работать дальше. Берите огнетушитель (в машине должен быть), открывайте капот и залейте все пеной. Доступ воздуха прекратится, и мотор остановится. Теперь вам потребуется экстренная помощь – звоните на 112.

Если из выхлопной трубы валит дым, значит, масло попало во впускной коллектор. В таком случае отходите от машины как можно дальше и немедленно вызывайте спасателей.
Если в вашей машине механическая коробка передач, выберите самую высокую передачу, нажмите на тормоз и отпустите сцепление. Такие действия дадут большое сопротивление – мотор в результате заглохнет.

Помните! Если вам все-таки удалось заглушить мотор, ни в коем случае не запускайте его больше.

Как предотвратить неприятности?

Чтобы ваш двигатель работал без устали и проблем, необходима профилактика: регулярно на СТО контролировать работу ТНВД и центробежного регулятора, не допускать скопления масла во впускном тракте, вовремя менять цилиндры и поршни.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как,
Facebook,
Вконтакте,
Instagram,
Pinterest,
Yandex Zen,
Twitter и
Telegram:
все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Разнос дизельного двигателя

Определенный сбой в работе силового агрегата характеризуется  понятием «дизельный двигатель пошел в разнос». Подобная неисправность чаще является проблемой моторов на солярке, хотя встречались случаи, когда в разнос шел бензиновый карбюраторный мотор.

Под указанным понятием следует понимать неконтролируемое самопроизвольное увеличение оборотов двигателя до максимально допустимых значений, в результате чего силовой агрегат после нескольких минут работы на пределе фактически саморазрушается.

Возникнуть подобный режим работы может как после запуска мотора, так и после резкого уменьшения нагрузок на двигатель. Разнос дизеля означает максимальные обороты (стрелка в красной зоне тахометра), сильный шум в процессе работы мотора, который сопровождается густым дымом и копотью из выхлопной трубы, а также иногда вспышками пламени.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как раскоксовать дизельный мотор своими руками. Из этой статьи вы узнаете о причинах и последствиях образования нагара в камере сгорания двигателя, а также о доступных способах раскоксовки поршневых колец и удаления отложений с поверхности деталей.

Последствия разноса для ДВС обычно катастрофические: двигатель перегревается, далее происходит заклинивание агрегата в результате перегрева или разрушения деталей от повышения механических нагрузок, ломается коленчатый вал, плавятся клапана, поршни и т.д. Разнос дизеля опасен еще и тем, что двигатель может в буквальном смысле взорваться, так как шатуны пробивают ГБЦ, разламывают блок цилиндров,  осколки разлетаются в подкапотном пространстве. Также возможно возгорание в выпускном тракте двигателя.

Содержание статьи

 Дизель пошел в разнос: причины неисправности

Ответить, почему дизельный двигатель идет вразнос, помогает изучение особенностей системы топливоподачи и воспламенения смеси в двигателях данного типа. Обороты бензинового мотора  напрямую зависят от степени открытия дроссельной заслонки, через которую поступает необходимый для сгорания бензина воздух. Чем больше подается воздуха, тем больше сгорит топлива.

Что касается дизеля, то подача воздуха в таких моторах не ограничена, а управление частотой оборотов коленвала осуществляется посредством дозирования топлива, подаваемого в цилиндры. Более того, смесь топлива и воздуха воспламеняется в дизеле не от искры, а от сжатия и нагрева. Получается, дизель работает до того момента, пока в камере сгорания есть топливо.

Подача топлива и ТНВД

Вполне очевидно, что нарушения, связанные с работой систем подачи топлива, могут привести к разносу дизельного двигателя. В данном случае речь идет о ТНВД, который отвечает за точное дозирование топлива. Для того чтобы дизель поддерживал строго заданные обороты, в конструкции используется центробежный регулятор. Указанный регулятор ограничивает подачу солярки при увеличении частоты вращения коленвала.

Заклинивание топливной рейки в насосе высокого давления приводит к тому, что мотор глохнет или происходит неконтролируемая подача солярки. В случае активной топливоподачи обороты в результате впрыска большего количества топлива самопроизвольно и резко повышаются, двигатель раскручивается сильнее.

ТНВД имеет прямую взаимосвязь с коленчатым валом через редуктор. Рост оборотов коленвала заставляет насос подавать еще больше топлива, получается замкнутый круг. В результате такой зависимости ТНВД от оборотов двигателя насос попросту заливает цилиндры соляркой, дизель быстро выходит на максимум оборотов и далее идет в разнос.

Попадание моторного масла в камеру сгорания

Данная проблема встречается реже, чем разнос дизеля по причине неисправностей ТНВД, а также более свойственна дизельным двигателям с неисправным турбокомпрессором. Необходимость смазывать и охлаждать турбину заставляет конструкторов подавать в устройство моторное масло. Масло отличается горючестью при высоких температурах. Высокая степень сжатия в цилиндрах дизельного двигателя обеспечивает очень высокую температуру в момент окончания такта сжатия. При условии обильной течи масла в турбине и попадания его в цилиндры смазка закономерно начинает гореть.

Дополнительно масло может попадать в цилиндры через систему вентиляции картера, так как картер двигателя соединяется с впускным коллектором для того, чтобы вентилировать масляные пары  в процессе работы ДВС. Износ поршневых колец позволяет газам активно прорываться в картер, давление картерных газов растет (дизель сапунит), количество паров масла во впуске увеличивается.

Сгорание масла в рабочей камере заставляет дизель набирать обороты. Рост оборотов повышает давление масла в системе смазки двигателя. Снова получается замкнутый круг, в результате чего масло под давлением все более интенсивно проникает в цилиндры через турбину и воздушный фильтр. Дизель в этом случае также идет в разнос.

Что делать если дизельный двигатель пошел вразнос

Наиболее правильным будет решение полностью отказаться от попыток заглушить мотор, который пошел в разнос. Не следует забывать, что разнос двигателя часто заканчивается расколом блока цилиндров и/или ГБЦ. В результате таких повреждений осколки разлетаются с большой скоростью, что является угрозой для жизни.

Опасность  разноса мотора заключается в том, что водитель не всегда успевает своевременно заметить начало неконтролируемого роста оборотов. Если дизельный двигатель только начал идти в разнос на автомобиле, который стоит на месте, тогда можно попытаться заглушить мотор.

Разнос дизеля в движении является экстренной ситуацией. В этом случае забота о состоянии двигателя отодвигается на задний план сравнительно с риском попасть в серьезное ДТП. Дело в том, что машина начнет немедленно и резко ускоряться. В подобной ситуации на дороге главное помнить, что разнос дизельного двигателя продолжается всего несколько минут. Первостепенной задачей является принятие контраварийных мер.

Если вы все же решили попытаться спасти дизель, который пошел в разнос, тогда существует два способа:

  • отключить подачу воздуха;
  • прекратить подачу топлива;

Самым простым решением становится перекрытие подачи воздуха подручными предметами. Нужно заткнуть воздуховод в области воздушного фильтра.  Необходимо отдельно учитывать, что в момент разноса двигателя температура под капотом крайне высока, так что всегда присутствует риск ожогов, травм или возгорания.

Вторым вариантом выступает метод отсоединение магистрали/трубок топливоподачи, что также требует опыта, знаний устройства ДВС и предельной осторожности. Если вы не уверены в своих силах, тогда лучше не открывать капот и полностью отказаться от любых попыток заглушить двигатель, отойдя от автомобиля на безопасное расстояние.

Подводя итоги, следует добавить, что зачастую времени для своевременного прекращения подачи воздуха или топлива в цилиндры оказывается недостаточно. Автовладельцы попросту не успевают предотвратить заклинивание или разрушение ДВС.

Читайте также

  • Почему дизель дымит черным дымом

    Черный цвет выхлопа дизельного двигателя. Сажа из выхлопной трубы дизеля, причины неполного сгорания топлива. Определение основных неисправностей.

Дизельный двигатель, разнос мотора, неисправность

В настоящее время все шире используются дизельные автомобили. Их применяют как для перевозки различных грузов, так и используют в качестве пассажирского транспорта. Многие автолюбители в связи с ухудшением состояния дорожного полотна предпочитают пересесть на дизельные внедорожники.

Существует ряд преимуществ, по которым дизельный двигатель существенно выигрывает по сравнению с бензиновым. К таковым относятся:

  • Более долгий срок эксплуатации;
  • Существенная экономия денежных средств на топливе;
  • По сравнению с бензиновым мотором значительно ниже нагрузка на окружающую среду;
  • Нет необходимости проводить частую регулировку двигателя. Однако нужно тщательно следить за состоянием воздушного фильтра, а также проверять угол, под которым происходит впрыск топлива.

Что такое разнос двигателя?

Количество дизельного транспорта с каждым днем все увеличивается. Поэтому достаточно часто можно наблюдать картину идущий автомобиль в клубах черного дыма. Или из выхлопной трубы легкового автомобиля вылетает едкий дым с достаточно громкими хлопками. В отдельных случаях наблюдаются вспышки пламени. Это является первым признаком проблемы, которую называют, разнос дизельного двигателя.

Разнос двигателя — это повышение оборотов двигателя до критических значений. Данное событие для водителя неподконтрольно. Опасность проявляется во время движения, так как разгон или торможение может спровоцировать аварию.

Даже если эксплуатировать машину в спокойном режиме, повышенные обороты способны полностью вывести из строя мотор. На панели приборов стрелка тахометра будет располагаться в зоне, отмеченной красным.

К последствиям разноса двигателя можно отнести следующие проблемы:

  • Поломка коленчатого вала;
  • Начинается процесс плавления клапанов и поршней;
  • Возможен взрыв двигателя, при котором осколки разлетятся по всем системам автомобиля, расположенным под капотом.

Причина разноса

Существует две причины разноса двигателя:

  1. Основная причина разноса дизельного мотора — это неконтролируемое, самостоятельное попадание во впускной коллектор жидкостей, которые способны самостоятельно воспламеняться в цилиндрах мотора. Наиболее распространено попадание моторного масла;
  2. Неисправность топливного насоса высокого давления. Это распространено на старых автомобилях с механическим управлением. Топливный насос отвечает за подачу топлива в точных дозах. Центробежный регулятор в системе требуется, чтобы мотор соблюдал строго нужные обороты. В случае, если коленчатый вал начинает вращаться чаще, то с помощью регулятора происходит ограничение подачи горючего. При увеличении оборотов, происходит увеличенная подача насосом топлива, которым заливаются цилиндры. В результате начинаются максимальные обороты, и двигатель идет вразнос.

Рассмотрим подробнее, почему же двигатель идет вразнос? В момент попадания инородных жидкостей, когда начался процесс разноса, мотор очень сложно заглушить. Даже если принудительно перекрывать подачу топлива, то масло продолжает идти в мотор, пока он вращается. А вращаться двигатель будет, пока идет подача масла.

То есть замкнутый круг происходит. Разорвать этот круг может только разрушение мотора вследствие критических высоких оборотов, или масляное голодание.

В дизельном моторе, смесь, состоящая из топлива и воздуха, воспламеняется не от случайной искры, а от степени сжатия и высоких температур.

Если вовремя грамотно и правильно не остановить работу оборудования, то это приведет к полному разрушению буквально в течение нескольких минут.

Опасность разноса для дизельных автомобилей

В цилиндрах дизельных моторов давление всегда должно быть постоянным и достаточно высоким. И составлять не менее 20 Бар. Такое давление необходимо для того, чтобы при впрыскивании топлива, оно самовоспламенялось. В случае, если происходит нарушение при подаче воздуха, то работа двигателя останавливается.

Работа дизельного двигателя основана на принципе качественного регулирования, то есть регулировка оборотов выполняется при помощи нормального количества подаваемого топлива, и при высоком качестве самого горючего.

В дизельных автомобилях мотор может уйти в разнос даже при выключенном зажигании, когда форсунками не распыляется горючее даже в минимальных дозах.

Как остановить двигатель?

Как только автовладелец заметил неисправности с двигателем — его необходимо срочно остановить. Как это сделать?

На заводах-производителях дизельного транспорта в системе перед нагнетателями устанавливаются аварийные заслонки. Их предназначение — дать возможность ручного отключения мотора. То есть, если нет возможности прекратить подачу топлива, то требуется установить подачу воздуха.

План действий при нарушении работы двигателя

Многими автомобилистами уже отработан определенный план мероприятий, которые рекомендуется выполнять в случае поломки оборудования.

  1. Если обороты мотора почему-то начали резко возрастать, то необходимо отключить зажигание, передачу. Очень часто водитель не всегда успевает вовремя заметить возрастание оборотов. На начальном этапе их роста, существует возможность заглушить двигатель обычным способом.
  2. Если есть возможность — переместиться на обочину;
  3. При необходимости открыть капот, чтобы получить доступ к воздухоприемнику;
  4. Рекомендуется включить аварийные огни;
  5. Отверстие воздухозаборника необходимо закрыть плотной тканью. Дальнобойщики используют для этих целей фуфайки. Если в машине есть углекислотный огнетушитель, то применить его. Струя направляется в воздухозаборник. Так как этот газ не горюч, то мощный поток заставит мотор как бы «захлебнуться», что приведет к его остановке;
  6. Заводить двигатель больше нельзя. Иначе автовладелец увидит, как умирает его мотор. До ремонтной мастерской машина транспортируется или на буксире, или на эвакуаторе.

Если по каким-то причинам, водитель не может выполнить данные манипуляции, то следует отойти от машины на небольшое расстояние и начинать вызывать специализированные службы в помощь.

Если вовремя выполнить вышеуказанные действия, то это приведет к тому, что потребуется только ремонт двигателя, возможно и замена турбокомпрессора. Однако никаких других серьезных последствий не будет.

Специалисты не рекомендуют выполнять ремонт оборудования своими силами, ведь малейшая недоработка приведет к тому, что ситуация с разносом повторится. Дизельный двигатель лучше всего ремонтировать в специализированных центрах. Поэтому не стоит экономить на работе профессионалов, чтобы не платить дважды.

Дизель в разнос — причины и последствия для двигателя

Владельцам дизельных автомобилей следует быть более внимательным к состоянию мотора. Часто бывают ситуации, когда случается двигатель дизель пошел в разнос. Постараемся рассказать, что это такое, каковы причины этого явления и как бороться с такой неисправностью.

Что значит двигатель в разнос — основные причины

Ни один механизм не вечный. Не исключением является и двигатель автомобиля. Разнос двигателя в данном случае означает резкое и неконтролируемое повышение оборотов, вызванное его неисправностью. Данная проблема, в основном, характерна для дизельных моторов, хотя бензин тоже не является исключением.

Данный режим работы двигателя может наблюдаться сразу после его запуска или при резком снижении нагрузки. К примеру, разнос может появиться при отпускании акселератора, после чего, он неожиданно начинает стремительно набирать обороты и не реагирует на нажатие педали газа.

Среди причин, которые могли стать решающим фактором для такой серьезной поломки можно отметить следующие неисправности:

  • Неисправность топливного насоса высокого давления. Дело в том, что бензиновый двигатель регулирует подачу смеси посредством изменения положения дроссельной заслонки, а дизельный с помощью управления впускной форсункой. Топливная рейка насоса приводится в движение посредством коленчатого вала двигателя, а значит, его производительность имеет прямую зависимость от количества оборотов мотора. Чтобы поддерживать требуемые обороты, в системе установлен центробежный регулятор, который управляет количеством подаваемой смеси в цилиндры двигателя. Если топливная рейка заклинивается, центробежный регулятор остается в заданном положении и двигатель может либо заглохнуть, либо продолжить работу с постепенным увеличением числа оборотов.
  • Захват масла. Большинство дизельных двигателей имеют вентиляцию картера, тесно связанную с впускным коллектором мотора. Если двигатель изношен достаточно сильно, газы, образующиеся в камере сгорания, прорываются через маслосъемные кольца и уходят в картер двигателя. Далее они, смешиваясь с масляным газом, переходят во впускной коллектор. Главная проблема заключается в том, что масло для дизельных автомобилей обладает той же энергией при сгорании, что и дизельное топливо. Таким образом, получается новая смесь, которая становится причиной внезапного увеличения оборотов коленчатого вала двигателя.

Из этой проблемы почти всегда возникает следующая неисправность. После этого процесса, как правило, производится ремонт двигателя и частицы масла, оставшиеся в интеркуллере или компрессоре, не всегда удаляются неопытными мастерами. В связи с этим разнос двигателя повторяется снова. Также попадание газов может происходить из-за неисправности сальников турбокомпрессора, и прочих мелких проблем турбированных дизельных двигателей.

Дизельные установки, применяемые на производстве, где содержание угля в воздухе превышает предельно-допустимую концентрацию, должны иметь специальный угольный фильтр. Это связано с тем, что данная пыль обладает той же энергией, что и газ, образующийся в камере сгорания.

Чем опасен разнос дизеля

Двигатель, ушедший в разнос, прежде всего, представляет собой опасность, как для водителя, так и для всех окружающих. Во-первых, может произойти возгорание в выпускном коллекторе из-за резкого повышения температуры и попадания на него частиц топлива. Возгорание коллектора приводит к передаче пламени на топливный бак, что сопровождается взрывом последнего.

Другая опасность – это перегрев двигателя. Как правило, в процессе перегрева, детали деформируются, и точность размеров серьезно нарушается. Таким образом, они смещаются и приводят к заклиниванию мотора. В этом случае, дорого ремонта двигателя не избежать.

Обычно всегда, после разноса происходит капитальный ремонт двигателя. Хотя, нередки случаи, когда после такого мотор совершенно не подлежит восстановлению.

Диагностика дизельных ДВС

Как было сказано ранее, двигатель может уйти в разнос сразу после запуска или после резкого уменьшения нагрузки. Диагностировать неисправность можно по тахометру: холостые обороты будут находиться не на нормальном уровне. Кроме того, появится резкий гул двигателя, сопровождающийся повышенным выделением черного выхлопного дыма.

Что касается движения на передаче, то автомобиль начнет самостоятельно очень быстро набирать скорость. Тут стоит сказать, что такое поведение машины крайне опасно, а потому необходимо принять быстрые и решительные меры.

Прежде всего, включите нейтральную передачу и остановите автомобиль на обочине. Будет лучше, если это будет безлюдное место, чтобы не представлять опасности для окружающих. Далее необходимо остановить двигатель. Если мотор ушел в разнос, то сделать это привычным способом будет не возможно, поэтому нужно выйти из машины и выключить двигатель принудительным способом. Для этого, можно перерубить топливные трубки. Таким образом, прекратится подача топлива и мотор остановится. Трубки расположены на бензобаке или топливной рампе под капотом. Какие рубить – ваш выбор, но он должен основываться на быстроте ваших действий.

Другой способ – это «кислородное голодание». Необходимо снять воздушный фильтр, или не снимая его, заткнуть плотной тканью или любым другим материалом воздушную трубу. Таким образом, воздух перестанет идти в камеру сгорания и мотор остановится. Дальнейшее движение возможно только на буксире. К сожалению, двигаться на таком двигателе нельзя.

Дизель в разнос причины и последствия — В Мире Моторов

Все слышали о том, что дизельный двигатель может пойти в разнос. Кто-то даже пережил подобный опыт в самый неподходящий момент. Двигатель после разноса подлежит капремонту или отправке в утиль. В чем суть такого явления, и как сделать, чтобы дизель в разнос не пошел?

Как  происходит- разнос дизеля

Когда мотор идет в разнос, его обороты резко увеличиваются и стрелка на тахометре перемещается в красную зону. Из выхлопной трубы вырываются черные клубы дыма, порой, вместе с пламенем. Все это происходит внезапно и не поддается контролю со стороны водителя. Такое поведение дизель может демонстрировать в любом состоянии:

  • при движении по трассе;
  • на стоянке в нейтральном режиме.

Первый случай — самый опасный, особенно, для начинающего водителя. При выходе мотора из нормального режима функционирования начинается бесконтрольный разгон автомобиля. Тут и до аварии рукой подать, если водитель не сориентируется по ходу движения.

В случае сбоя при режиме нейтральной позиции, вышедший из строя дизель может снести себе головку и разбросать свое содержимое вокруг автомобиля. Это тоже опасная ситуация, потому что можно получить осколочное ранение, как при взрыве гранаты.

Почему так происходит

Причинами подобного состояния дизельного двигателя могут быть:

  1. неисправность топливного насоса;
  2. неисправность турбины.

Почему дизель идет в разнос? В конструкции дизельных моторов контроль над поступлением топлива в цилиндры осуществляется топливным насосом ТНДВ. Центробежный регулятор держит число оборотов на необходимом уровне, координируя поступление топлива. Скорость работы насоса зависит от числа оборотов коленвала. Выход из строя топливной рейки вызывает сбой в работе насоса и бесконтрольное поступление солярки в цилиндры, что неизбежно влияет на ускорение работы движка. Чем быстрее крутится вал, тем больше топлива заливается в камеры сгорания. Замкнутый круг.

В случае заклинки данного механизма происходит либо остановка движка из-за недостачи топливного ресурса, либо мотор идет в разнос от его переизбытка. Это и вызывает поломку мотора, со всеми вытекающими:

  • прогар поршней;
  • деформация клапанов;
  • перегрев мотора;
  • поломанный коленвал в некоторых случаях.

Дизель идет в разнос: причина в неисправности турбины. Недостаточная герметичность узла может спровоцировать течь масла, которое очень легко возгорается и долго горит. Почему происходит бесконтрольное поступление моторного масла? Из-за нарушения герметичности узла масло вместе с воздухом может попадать в двигатель, который воспринимает его как ресурс питания и начинает работать. Масло может накопиться в интеркулере или во впускном коллекторе.

Как заглушить мотор

Если водитель сможет быстро заглушить мотор, в этом случае ужасных последствий может и не произойти. Однако не пытайтесь заглушить движок поворотом ключа зажигания — бесполезное действие. Заглушить движок можно такими способами:

  • тормозить автомобиль двигателем;
  • перекрыть подачу воздуха;
  • отсоединить трубку, подающую солярку.

Если у машины автоматическая коробка передач, можно сделать так:

  1. отрегулировать самую высокую передачу;
  2. нажать на тормоза;
  3. отпустить сцепление.

В этом случае движок заглохнет из-за большой механической нагрузки без движения автомобиля.

Другой способ. Как только вы почувствовали несанкционированное ускорение, срочно нажмите на тормоз, поставьте коробку передач на нейтральную позицию и выведите машину на обочину дороги. Двигатель будет продолжать работу какое-то время, а потом заглохнет. Вы же в это время звоните в экстренные службы.

Что еще можно сделать? Попытаться самостоятельно заглушить движок с помощью огнетушителя. Нужно открыть капот и распылить содержимое огнетушителя по всей подкапотной поверхности. Углекислый газ СО2 сработает как воздух, необходимый для выгорания топливного ресурса: это остановит работу движка.

Перекрыть воздушную магистраль (воздухозаборник) можно каким-либо предметом типа фуфайки или куска фанеры (с ним можно сразу попрощаться). Не пытайтесь это сделать рукой! Если в авто есть горный тормоз, его следует включить: это аварийное устройство перекроет поступление воздуха в цилиндры.

Отсоединение трубки — более длительный процесс, который к результату все равно не приведет. Вы просто не успеете завершить отсоединение, так как мотор все равно вас опередит и выйдет из строя.

Если машину покрыли клубы черного дыма — причина неполадки во впускном коллекторе. В этом случае следует удалиться от машины на некоторое расстояние и вызывать экстренные службы.

Что делать после остановки двигателя

Даже если вам и удалось заглушить движок, не пытайтесь его снова заводить. Оставьте авто на обочине и ждите эвакуатор. Если машина находится посередине дорожного полотна, вручную откатите ее на обочину. Не пытайтесь заводить мотор!

Теперь машина нуждается в ремонте. В автосервисе должны детально исследовать причину разноса и устранить неполадки. Профилактикой подобных случаев является:

  1. своевременная проверка и замена цилиндров и поршней;
  2. своевременная проверка центробежного регулятора и топливного насоса (ТНДВ).

Если движок изношенный, вероятность попадания масла с цилиндры очень велика.

Видео как дизель идет в разнос.

Отношение рабочего диаметра к цилиндру: ключ к эффективности двигателя

Хотя существует множество факторов, влияющих на эффективность двигателя, основным фактором, который необходимо учитывать, является сама геометрия двигателя. Имеет значение не только общий размер двигателя, но и соотношение сторон цилиндров двигателя, определяемое отношением длины хода к диаметру цилиндра. Чтобы объяснить причину, необходимо учитывать три фактора: теплопередачу в цилиндре, продувку цилиндра и трение.

Простые геометрические соотношения показывают, что цилиндр двигателя с более длинным отношением хода к диаметру цилиндра будет иметь меньшую площадь поверхности, подверженную воздействию газов камеры сгорания, по сравнению с цилиндром с более коротким отношением хода к диаметру цилиндра.Меньшая площадь напрямую ведет к уменьшению теплопередачи в цилиндре, увеличению передачи энергии к коленчатому валу и, следовательно, более высокому КПД.

На продувку цилиндра — явление двухтактного двигателя, при котором продукты выхлопа в цилиндре заменяются свежим воздухом — также сильно влияет соотношение рабочего диаметра цилиндра в двухтактном двигателе с оппозитными поршнями и однопоточной продувкой. . По мере увеличения отношения длины хода к диаметру цилиндра увеличивается и расстояние, которое свежий воздух должен пройти между впускными отверстиями на одном конце цилиндра и выпускными отверстиями на другом конце.Это увеличенное расстояние приводит к более высокой эффективности продувки и, как следствие, к меньшей работе насоса, поскольку меньше свежего воздуха теряется из-за короткого замыкания заряда.

На трение в двигателе влияет соотношение длины и диаметра цилиндра из-за двух конкурирующих эффектов: трения в подшипниках коленчатого вала и трения силового цилиндра. По мере уменьшения отношения хода к диаметру отверстия в подшипнике увеличивается трение, поскольку большая площадь поршня передает большие силы на подшипники коленчатого вала. Однако соответствующий более короткий ход приводит к уменьшению трения силового цилиндра, возникающего на границе раздела кольцо / цилиндр.

В Achates Power мы провели обширный анализ во всех трех областях, чтобы правильно определить оптимальную геометрию двигателя, которая дает наилучшие возможности для создания высокоэффективного двигателя внутреннего сгорания. Моделирование цилиндров показало, что теплопередача быстро увеличивается ниже отношения хода поршня к диаметру около 2, моделирование систем двигателя показало, что работа насоса быстро увеличивается ниже отношения хода поршня к диаметру около 2,2 (из-за связанное с этим снижение эффективности продувки), а модели трения двигателя показали, что значения трения подшипников коленчатого вала и силового цилиндра по большей части компенсируют друг друга для нашего двухтактного двигателя с оппозитными поршнями.

Здесь следует отметить, что в двигателе с оппозитными поршнями, где два поршня на цилиндр работают в противоположном возвратно-поступательном движении, «ход» является результатом комбинированного движения двух поршней и примерно вдвое превышает расстояние одного поршня. поршней перемещается за пол-оборота. Этот факт позволяет двигателю с оппозитными поршнями иметь гораздо большее отношение хода поршня к внутреннему диаметру, чем двигатель с одним поршнем на цилиндр, без чрезмерно высоких средних скоростей поршней, которые отрицательно сказываются на инерционной нагрузке и трении.

Для контекста ниже приведен график зависимости удельной мощности от отношения рабочего диаметра некоторых современных четырехтактных двигателей, предназначенных для широкого спектра применений. Обратите внимание, что все двигатели в таблице имеют головки цилиндров, поэтому ход описывает фактический ход поршня. Данные на графике показывают тенденцию, при которой двигатели, которым требуется высокая удельная мощность — например, в гоночных автомобилях — имеют малое отношение длины хода к диаметру цилиндра, а двигатели, требующие высокой топливной эффективности, — например, в тяжелых грузовиках и морских судах. грузовые суда — имеют большое отношение длины хода к диаметру ствола.

Ограничивающим фактором в этом соотношении являются силы инерции, возникающие в результате движения поршня. Для достижения высокой удельной мощности двигатель должен работать на высоких оборотах (до 18 000 об / мин для двигателя Формулы 1), что приводит к высоким инерционным силам, которые необходимо ограничивать с помощью небольшого отношения хода поршня к диаметру канала. Для применений, требующих высокой эффективности, необходимо большое отношение длины хода к диаметру диаметра поршня и, опять же из-за инерционных сил поршня, требуется более низкая частота вращения двигателя и более низкая удельная мощность.Для морского применения с ходом 2,5 м частота вращения двигателя ограничена 102 об / мин.

Для сравнения: двухтактный двигатель с оппозитными поршнями Achates Power разрабатывается с соотношением рабочего диаметра в диапазоне от 2,2 до 2,6. Этот диапазон значений отношения хода поршня к диаметру цилиндра позволяет нам создать высокоэффективный двигатель внутреннего сгорания, сохраняя при этом средние скорости поршня, сравнимые с двигателями, доступными в настоящее время для средних и тяжелых условий эксплуатации. Любой двухтактный двигатель с оппозитными поршнями с отношением рабочего диаметра к цилиндру ниже 2 будет страдать от высокой теплопередачи в цилиндре и плохой продувки, которые снижают общую эффективность двигателя.

Понимание требований к хранению дизельного топлива

Требования к хранению жидкого топлива основаны на типе топлива, его использовании, а также от того, является ли топливо «горючим» или «легковоспламеняющимся» при оценке по температуре воспламенения топлива. В этой статье представлена ​​информация о применимых стандартах проектирования резервуаров для хранения дизельного топлива, включая передовые методы определения размеров и установки. Кроме того, в нем объясняется, как смешивание дизельного топлива влияет на его классификацию и конструкцию вентиляции бака.

Дизель-генераторы (генераторные установки) используются в качестве основного источника энергии на многих электростанциях.Кроме того, аварийные и резервные дизельные агрегаты используются на многих других объектах, включая угольные и атомные электростанции, а также промышленные, коммерческие, медицинские и образовательные объекты (Рисунок 1). Это означает, что дизельное топливо хранится почти везде, где производится электроэнергия.

1. Дизельные генераторы регулярно используются для аварийного электроснабжения коммерческих, промышленных, медицинских и образовательных учреждений. Они также используются на электростанциях для обеспечения мощности в режиме ожидания и возможности запуска с нуля.Предоставлено: TAI Engineering

Хотя заполнение бака дизельным топливом может показаться простым, существуют подробные требования к хранению, изложенные в нескольких нормах и стандартах, в том числе в Кодексе по легковоспламеняющимся и горючим жидкостям NFPA 30 Национальной ассоциации противопожарной защиты и в стандарте NFPA 110 для аварийных и резервных ситуаций. Энергетические системы. Существует также ряд передовых методов проектирования безопасных и надежных систем хранения дизельного топлива.

Дизель-генераторная установка

Базовая дизельная генераторная установка включает дизельный двигатель и электрогенератор.Механическая энергия, обеспечиваемая дизельным двигателем, вращает ротор генератора, чтобы произвести энергию в обмотках статора генератора. Сам дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания с различными подсистемами, такими как система охлаждения, система запуска, система контроля скорости, система смазки и топливная система.

Генератор обычно имеет панель управления, которая оснащена переключателями и датчиками для управления генератором, такими как органы управления пуском-остановом. Кроме того, он предоставляет набор дисплеев для различных параметров, таких как напряжение, ток и частота.Панель управления также может включать функции для мониторинга параметров двигателя, таких как температура, скорость, давление масла и т. Д. Микропроцессор на панели управления можно запрограммировать на определение параметров двигателя и выполнение корректирующих действий, включая выключение двигателя.

Дизельная топливная система

Во многих дизельных генераторах топливный насос с приводом от двигателя подает топливо в топливные форсунки через топливный фильтр для сгорания в цилиндре. Топливная форсунка представляет собой прецизионный компонент и может перекачивать, дозировать и впрыскивать правильное количество топлива в камеру сгорания.Топливо непрерывно поступает по подающей магистрали к форсункам, а излишки топлива возвращаются в топливный бак через регулятор давления. Регулятор давления обеспечивает поддержание правильного давления топлива на входе в форсунки.

В другой конструкции топливной системы используется несколько иное устройство, при котором давление впрыска топлива создается за пределами насос-форсунок с помощью топливного насоса высокого давления. В этой конструкции топливо не циркулирует по линии подачи непрерывно.Вместо этого во время впрыска небольшое количество топлива пропускается, и это пропущенное топливо возвращается в топливный бак. Из-за высокого давления в системе подачи топлива температура топлива повышается, и поэтому пропущенное количество проходит через охладитель, прежде чем вернуться в топливный бак.

Температура дизельного топлива должна поддерживаться на уровне не более 66 ° C (150,8F), чтобы гарантировать, что форсунки не закупорятся из-за коксования, и поддерживать вязкость топлива в установленных пределах. Точно так же в холодных погодных условиях нагреватели топлива необходимы для поддержания вязкости топлива и предотвращения засорения форсунок из-за образования парафина.

Хранение и поставка дизельного топлива

Согласно NFPA 30, требования к хранению основаны на том, является ли жидкое топливо «горючим» или «легковоспламеняющимся» при оценке по температуре воспламенения топлива. Точка воспламенения топлива — это самая низкая температура, при которой топливо воспламеняется в присутствии источника воспламенения. NFPA 30 определяет горючие жидкости как имеющие температуру вспышки, равную или превышающую 100F (37,8 ° C), и легковоспламеняющиеся жидкости как имеющие температуру вспышки менее 100F (37,8 ° C).

Температура вспышки обычного дизельного топлива обычно находится в диапазоне от 126F до 204F (52.2C и 95,5C). Поэтому дизельное топливо считается горючей жидкостью. Кроме того, он классифицируется как класс II, если температура вспышки ниже 140 ° F, или как класс III, если температура вспышки выше 140 ° F, в зависимости от конкретного топлива.

Однако важно отметить, что когда дизельное топливо смешивают с этанолом (E-diesel) для снижения выбросов, смешанное дизельное топливо имеет низкую температуру вспышки около 68F (20C). Таким образом, смешанное топливо считается легковоспламеняющейся жидкостью, что требует устранения связанных с этим опасностей возгорания и взрыва.Для простоты в данной статье рассматривается только обычное дизельное топливо.

Уточнение биодизеля

В исходной статье, опубликованной в апрельском выпуске журнала POWER за 2020 год, дизельное топливо, смешанное с этанолом, неправильно называлось «биодизель». В то время как обычное название дизельного топлива на основе этанола — «E-diesel». Формулировка этой онлайн-версии статьи была изменена 2 апреля 2020 года. Следующее разъяснение было также опубликовано в июньском номере журнала POWER за 2020 год.

По словам представителя Национального совета по биодизелю, «смешивание этанола с дизельным топливом приводит к образованию некондиционного топлива в соответствии со спецификациями ASTM D975 для дизельного топлива». Представитель сказал, что биодизель является «альтернативой дизельному топливу с экологически чистым сжиганием», производимым из широкого спектра возобновляемых ресурсов, включая соевое масло, животные жиры и переработанное кулинарное масло. Биодизель можно использовать отдельно или в смеси с нефтяным дизельным топливом.

«Топливный биодизель должен производиться в соответствии со строгими отраслевыми спецификациями, чтобы обеспечить надлежащую производительность.Смеси биодизеля соответствуют требованиям к разрешенному для использования дизельному моторному топливу (ASTM D7467). Кроме того, B100 (100-процентная смесь биодизеля) должен соответствовать определению ASTM для самого биодизеля (ASTM D6751) », — сказал представитель.

Температура вспышки биодизеля превышает 200 ° F, что намного выше температуры воспламенения дизельного топлива на нефтяной основе, составляющей около 125 ° F. «Испытания показали, что точка воспламенения смесей биодизеля увеличивается с увеличением процента биодизеля. Следовательно, биодизель и смеси биодизеля с нефтяным дизельным топливом безопаснее хранить, обрабатывать и использовать, чем обычное дизельное топливо », — добавил представитель.

Однако Джон Фишер, консультант по двигателям из Палатина, штат Иллинойс, в электронном письме в адрес POWER написал: «Следует предостеречь от использования биодизеля в тех случаях, когда (основная или аварийная / резервная мощность) рассматривается в статье. Поскольку значительное количество топлива на месте редко расходуется быстро и имеет «пищевой» аспект, биодизельное топливо будет портиться быстрее, чем стандартное (100%) нефтяное дизельное топливо. И есть достаточно поводов для беспокойства, чтобы поддерживать «стандартное» дизельное топливо в чистоте и без воды.”

Определение размеров резервуара для хранения дизельного топлива. Размер бака для хранения дизельного топлива может зависеть от ряда факторов, включая классификацию системы аварийного электроснабжения (EPSS) в некоторых приложениях. Классификация определена в NFPA 110 как «минимальное время в часах, в течение которого EPSS рассчитана на работу при номинальной нагрузке без дозаправки или перезарядки». Например, ожидается, что EPSS класса 48 проработает при номинальной нагрузке не менее 48 часов без дозаправки бака.Если номинальная нагрузка составляет 450 литров в час, основной бак должен обеспечивать 48 часов x 450 литров в час = 21 600 литров топлива.

Кроме того, NFPA 110 требует, чтобы фактический размер наливного бака составлял не менее 133% от количества, установленного классом EPSS (или соответствующего количества датчика низкого уровня топлива). Кроме того, резервуар для сыпучих материалов должен иметь запасной объем на 5% выше максимального уровня жидкости, если он соответствует европейскому стандарту EN 12285.

Вместимость топливного бака 133% дает возможность несколько раз протестировать аварийный дизель для технического обслуживания, прежде чем потребуется заправка бака.Цикл заправки бака должен быть таким, чтобы запас топлива не опускался ниже минимального уровня, основанного на классификации EPSS согласно NFPA 110.

Установка наливного резервуара для хранения дизельного топлива. Резервуары для массовых грузов могут быть установлены над землей, в хранилище резервуаров для хранения, под землей (прямо под землей) или в здании резервуаров для хранения.

Надземные резервуары (Рис. 2) должны быть снабжены аварийным сбросом давления, который сбросит внутреннее давление, если резервуар подвергнется воздействию огня. Также должны быть предусмотрены средства контроля разливов для надземных резервуаров.

2. Здесь показан наземный резервуар с двойными стенками вторичного защитного типа для контроля разливов, расположенный вдали от границ собственности. Предоставлено: Pxfuel

Резервуары, обозначенные как «надземные резервуары», могут быть установлены в хранилище, и хранилище может быть выше или ниже уровня земли. Запрещается засыпка вокруг резервуара в хранилище, и вокруг резервуара требуется достаточный зазор для проведения осмотра и технического обслуживания.Хранилища должны быть оборудованы средствами для приема средства пожаротушения, сбора пролитой жидкости из хранилищ и подачи сигнала тревоги в случае обнаружения выброса пара / жидкости.

Подземные резервуары и трубопроводы требуют внешней защиты от коррозии посредством катодной защиты или использования коррозионно-стойких материалов. Основание и насыпь должны быть чистыми, некоррозионными, уплотненным песком или гравием.

Здания резервуаров для хранения должны находиться на минимальном расстоянии от границ владений, дорог общего пользования и важных зданий на одном участке.Здания и сооружения резервуаров для хранения должны иметь класс огнестойкости не менее двух часов и быть оснащены ручным / стационарным противопожарным оборудованием. Слив жидкости должен быть предотвращен из общественных водотоков / канализации или прилегающей территории, а все вентиляционные отверстия должны выходить за пределы здания.

Стандарты проектирования резервуаров для хранения дизельного топлива. Для дизельных генераторных установок резервуар для хранения наливных грузов обычно представляет собой атмосферный резервуар, спроектированный и изготовленный в соответствии со стандартом 650 Американского института нефти (API), сварные резервуары для хранения нефти.Такие резервуары могут работать от атмосферного давления до манометрического давления 1,0 фунт / кв.дюйм (6,9 кПа), но должны вентилироваться для предотвращения вакуума. Могут использоваться другие стандарты проектирования, но пределы давления следует проверять, чтобы избежать деформации корпуса резервуара во время эксплуатации. Резервуар для хранения сыпучих материалов также может быть спроектирован как резервуар низкого давления в соответствии с API 620 «Проектирование и строительство больших сварных резервуаров низкого давления» или как резервуар высокого давления в соответствии с Кодексом Американского общества инженеров-механиков (ASME) по котлам и сосудам высокого давления Раздел VIII.

Удаление воздуха из резервуаров для хранения дизельного топлива. Резервуары для хранения дизельного топлива наливом должны быть оборудованы вентиляционной линией для предотвращения образования вакуума или избыточного давления в резервуаре во время откачки или заполнения резервуара, или из-за изменений температуры окружающей среды. Вентиляционная труба должна выводиться в безопасное пространство на расстоянии не менее пяти футов от отверстий в зданиях и не менее 15 футов от устройств забора воздуха для вентиляции.

Размер вентиляционной трубы должен соответствовать стандарту API 2000 для вентиляции атмосферных резервуаров и резервуаров для хранения низкого давления, но ни в коем случае не должно быть меньше 1.Внутренний диаметр 25 дюймов. Также см. Таблицу 23.6.2 в NFPA 30, где указаны размеры вентиляционной линии в зависимости от длины вентиляционной трубы и расхода жидкости. Вентиляционная труба может быть оснащена U-образным коленом и / или экраном для предотвращения попадания посторонних материалов. Однако эти устройства создают ограничения потока, которые усугубляются засорением из-за грязи или гнезд насекомых. Ограничения потока следует учитывать при расчетах падения давления при оценке условий избыточного давления / вакуума в резервуаре во время работы, которые в противном случае могли бы повредить корпус резервуара.

Резервуары для хранения дизельного топлива, смешанного с этанолом, должны быть оснащены пламегасителем на выходе из вентиляционной трубы. Это связано с тем, что дизельное топливо, содержащее этанол, представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость с низкой температурой вспышки.

Day Tank. Дневной резервуар расположен между резервуаром для хранения и дизельным двигателем. Топливо подается из бестарного хранилища в дневную цистерну с помощью насоса подачи бестарного хранилища. Топливо из дневного бака перекачивается в дизельный двигатель с помощью перекачивающего топливного насоса с приводом от двигателя, который установлен на двигателе.

Дневной бак требуется, когда топливный насос с приводом от двигателя не может забирать топливо из основного топливного бака из-за проблем с расстоянием или возвышением. Дневной бак также используется для обеспечения эффективного потока топлива к двигателю за счет устранения любого напора, создаваемого извне, создаваемого расположением наливного бака или насосом подачи наливного хранилища. Дневной бак также служит радиатором для сбора горячего неиспользованного топлива, возвращаемого из двигателя через охладитель.

Использование шестеренчатых насосов для перекачки топлива в дневной резервуар.Насос для перекачки топлива из основного резервуара в рабочий резервуар обычно представляет собой шестеренчатый насос прямого вытеснения, расположенный над основным резервуаром. Когда насос запускается, воздух из всасывающей линии удаляется, и создается вакуум, который обеспечивает подъем жидкости в резервуаре для подъема во всасывающей трубе. Общая высота всасывания плюс высота трения во всасывающей линии не должна превышать 15 дюймов ртутного столба (дюймов ртутного столба, 7,4 фунта на кв. Дюйм) для нелетучих жидкостей. Это значение постепенно снижается до 10 дюймов рт. Ст. (5.0 psi) и ниже для летучих жидкостей из-за их более высокого давления пара. Предусмотрен обратный клапан во всасывающей линии, чтобы насос был заполнен и готов к работе, исключая необходимость откачивать воздух из всасывающей линии при запуске насоса. ■

С. Захир Ахтар, ЧП , старший инженер-технолог компании TAI Engineering, базирующейся в Оуингс Миллс, штат Мэриленд.

WÄRTSILÄ Энциклопедия морских технологий

Дизельный двигатель

Тип двигателя внутреннего сгорания, который воспламеняет топливо путем впрыска его в горячий воздух под высоким давлением в камере сгорания.У него нет ни карбюратора, ни системы зажигания. Топливо впрыскивается в камеру сгорания в виде очень тонкой струи через форсунку. Там он воспламеняется от тепла сжатого воздуха, которым была заполнена камера. Дизельный двигатель работает в фиксированной последовательности событий, которая может быть достигнута за четыре или два такта. Двухтактный низкооборотный (то есть от 70 до 120 об / мин) дизель используется в главных силовых установках, так как он может напрямую соединяться с гребным винтом и валом.Среднеоборотный четырехтактный двигатель (250 — 1200 об / мин) используется для вспомогательного оборудования, такого как генераторы переменного тока, а также для главной силовой установки с коробкой передач.

Четырехтактный дизельный двигатель напоминает бензиновый двигатель, поскольку он работает по четырехтактному циклу, а именно: впуск, сжатие, мощность и выхлоп. Когда поршень опускается на такте впуска воздуха, более низкое давление в цилиндре позволяет воздуху поступать в цилиндр через впускной клапан, который открывается непосредственно перед верхней мертвой точкой.

Когда поршень прошел нижнюю мертвую точку и начал подниматься, впускной клапан закрывается, и движение поршня вверх сжимает заряд воздуха в цилиндре, вызывая быстрое повышение температуры. До завершения второго такта заправка мазута постепенно впрыскивается в цилиндр форсункой.

При сгорании топливовоздушного заряда газы расширяются. Они толкают поршень вниз и создают рабочий ход. Прежде чем поршень достиг нижней мертвой точки, выпускной клапан открывается, и когда поршень снова поднимается вверх, сгоревшие газы вытесняются через выпускной клапан.Непосредственно перед верхней мертвой точкой впускной клапан открывается, и цикл начинается снова.

— Высокоскоростной дизельный двигатель — Двигатель поршневого типа, имеющий номинальную скорость 1400 об / мин или выше.

— Среднеоборотный дизельный двигатель — Двигатель поршневого типа с диапазоном частот вращения от 400 до 1200 об / мин.

— Тихоходный дизельный двигатель — Двигатель крейцкопфного типа с номинальной частотой вращения менее 400 об / мин.

Из руководства по проекту Wärtsilä 46:

При диаметре цилиндра 46 см и ходу 58 см номинальная мощность двигателя Wärtsilä 46F составляет 1250 кВт / цилиндр при 600 об / мин.Вспомогательное оборудование, такое как насосы, термостаты и модуль смазочного масла, может быть встроено в двигатель или отдельно. Al-соединения сконцентрированы в нескольких точках, чтобы сократить монтажные работы.

Основные компоненты

1. Блок двигателя

Блок цилиндров изготовлен из чугуна с шаровидным графитом в виде единой детали для всех номеров цилиндров. Крышки коренных подшипников фиксируются снизу двумя винтами с гидравлическим натяжением. Блок двигателя направляет их вбок как вверху, так и внизу.Горизонтальные боковые винты с гидравлическим натяжением поддерживают крышки коренных подшипников.

2. Коленчатый вал

Коленчатый вал выкован цельно. Противовесы установлены на каждой перемычке. Высокая степень балансировки обеспечивает равномерную и толстую масляную пленку для всех подшипников.

3. Шатун

Шатун из легированной стали кован и обработан с круглым сечением. Нижний конец разделен по горизонтали, чтобы можно было снимать поршень и шатун через гильзу цилиндра.Все болты шатуна затянуты гидравлически. Подшипник поршневого пальца — трехметаллический. Масло подается к подшипнику поршневого пальца и к поршню через отверстие в шатуне.

4. Подшипники коренные и подшипники шатуна

Подшипники шатуна трехметаллического типа со стальной задней частью, футеровкой из свинцовой бронзы и мягким и толстым рабочим слоем. В качестве основных подшипников используются как трехметаллические, так и биметаллические подшипники.

5. Гильза цилиндра

Гильза цилиндра центробежного литья имеет высокий и жесткий буртик для минимизации деформаций.Материал футеровки — это специальный сплав серого чугуна, разработанный для обеспечения превосходной износостойкости и высокой прочности. Точный контроль температуры достигается за счет точно расположенных продольных отверстий для охлаждающей воды. Чтобы исключить риск полировки отверстия, гильза оснащена кольцом, препятствующим полировке. Пространство для охлаждающей воды между блоком и футеровкой закрыто двойными уплотнительными кольцами. Вверху гильза снабжена кольцом, препятствующим полировке, чтобы исключить полировку отверстия и снизить расход смазочного масла.

6. Поршневые и поршневые кольца

Поршень составной конструкции с юбкой из чугуна с шаровидным графитом и стальной головкой. Юбка поршня смазывается под давлением, что обеспечивает контролируемое распределение масла по гильзе цилиндра при любых условиях эксплуатации. Масло через шатун подается в охлаждающий канал в верхней части поршня. Канавки поршневых колец закалены для обеспечения хорошей износостойкости. Комплект поршневых колец состоит из двух направленных компрессионных колец и одного подпружиненного маслосъемного кольца.Все поршневые кольца имеют износостойкое хромирование.

7. Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров сконструирована так, что ее обслуживают всего четыре шпильки с гидравлической затяжкой. Клапанные клетки не используются, что обеспечивает очень хорошую динамику потока в канале выхлопных газов. Седла выпускных клапанов имеют водяное охлаждение, и все клапаны оснащены ротаторами клапанов. Поверхности седел впускных клапанов покрыты стеллитом. Если двигатель предназначен только для работы с ДВП, выпускные клапаны также имеют стеллитовое покрытие.Двигатели, предназначенные для работы на HFO, имеют выпускные клапаны Nimonic.

Дополнительная информация: Руководство по проекту Wärtsilä 46

Конструкция двигателя

— обзор

Соотношение расхода топлива и мощности к массе

Основные соображения при проектировании двигателя, особенно для коммерческого транспорта, заключаются в низком удельном расходе топлива и весе. Значительное улучшение было достигнуто за счет использования принципа байпаса, усовершенствованных механических и аэродинамических характеристик, а также использования улучшенных материалов.В связи с тенденцией к более высоким отношениям байпаса, в диапазоне 15: 1, двигатели с тройным золотником и задним вентилятором с противоположным вращением позволяют достичь давлений и коэффициентов байпаса с помощью коротких роторов, используя меньшее количество ступеней компрессора, что приводит к более легкому и более компактный двигатель.

S.f.c. напрямую связано с тепловым и пропульсивным КПД; то есть общий КПД двигателя. Теоретически для высокого теплового КПД требуется высокое давление, что на практике также означает высокие температуры на входе в турбину.В чисто турбореактивном двигателе такая высокая температура привела бы к высокой скорости струи и, как следствие, к снижению пропульсивной эффективности. Однако, используя принцип байпаса, можно эффективно комбинировать высокую тепловую и тяговую эффективность, обходя часть нагнетаемого воздуха компрессора низкого давления или вентилятора, чтобы снизить среднюю температуру и скорость струи, как упоминалось ранее. Благодаря передовым технологиям двигателей с высокой степенью байпаса и общему давлению, дальнейшее заметное улучшение s.f.c. получается.

Турбины чисто реактивных двигателей тяжелые, потому что они работают со всем потоком воздуха, тогда как турбины двухконтурных двигателей имеют дело только с частью потока; таким образом, H.P. компрессор, камеры сгорания и турбины можно уменьшить. Повышенная мощность на фунт воздуха в турбинах, позволяющая использовать их полную мощность, достигается за счет увеличения степени сжатия и температуры на входе в турбину. Понятно, что байпасный двигатель легче, потому что не только уменьшился диаметр вращающихся узлов высокого давления, но и двигатель стал короче для данной выходной мощности.С двигателем с низкой степенью двухконтурности снижение веса по сравнению с чисто реактивным двигателем составляет порядка 20% при том же массовом расходе воздуха.

С двигателем с высокой степенью двухконтурности и конфигурацией с тремя золотниками достигается дальнейшее значительное улучшение удельного веса. Это обусловлено, главным образом, усовершенствованной механической и аэродинамической конструкцией, которая, помимо значительного уменьшения общего количества деталей, позволяет более эффективно согласовывать вращающиеся узлы и работать ближе к оптимальным условиям, тем самым сводя к минимуму количество компрессоров и турбин. этапы для заданного долга.Способствующим фактором также является использование более прочных и легких материалов.

При заданном массовом расходе байпасный двигатель создает меньшую тягу из-за меньшей скорости на выходе. Таким образом, для получения такой же тяги байпасный двигатель необходимо масштабировать, чтобы пропускать больший общий массовый поток воздуха, чем чистый турбореактивный двигатель. Однако вес двигателя еще меньше из-за меньшего размера H.P. раздел двигателя. Таким образом, в дополнение к уменьшенному удельному расходу топлива достигается улучшение удельной мощности.

Диаметр цилиндра и ход поршня: что дает больше мощности?

Если вы не водите автомобиль Mazda с роторным двигателем, характеристики вашего бензинового или дизельного двигателя в значительной степени определяются его внутренним диаметром (шириной или диаметром цилиндров) и ходом (расстоянием, которое поршень проходит внутри цилиндра).

Но если вы хотите увеличить мощность, что лучше: увеличить диаметр цилиндра или ход поршня? Джейсон Фенске из Engineering Explained разбирает это в сопроводительном видео.

Короткий ответ заключается в том, что больший диаметр отверстия — лучший способ получить больше мощности.Это создает больше места, позволяя увеличить отверстия для клапанов, что, в свою очередь, может подавать больше топлива и воздуха в цилиндр. Это плохо работает на низких оборотах, но работает на высоких оборотах. Это хорошо сочетается с другим фактором. Большее отверстие с более коротким ходом также позволяет двигателю увеличивать обороты, что создает больше лошадиных сил.

И наоборот, длинный ход, как правило, лучше с точки зрения топливной экономичности, поскольку он уменьшает площадь поверхности во время сгорания. При меньшей площади поверхности остается меньше места для отвода тепла, что обеспечивает превращение большей части энергии сгорания в полезную работу по опусканию поршня.

Малогабаритный длинноходный двигатель также требует, чтобы пламя перемещалось на меньшее расстояние во время сгорания, а это означает, что продолжительность горения короче. Это позволяет сгоранию снова выполнять больше работы и повышать эффективность двигателя.

Однако это всего лишь обобщения. Двигатели с большим диаметром цилиндра могут быть эффективными, а двигатели с длинным ходом — мощными. Но, не глядя на какие-либо другие переменные, существует корреляция между размером отверстия и мощностью, а также между длиной хода и эффективностью.

Диаметр цилиндра и ход поршня — не единственные факторы, влияющие на конструкцию двигателя, и поэтому это не жесткие правила. Масса вращающихся частей и использование турбонаддува или наддува могут повлиять на выходную мощность и эффективность.

Если говорить о двигателе отдельно, то это лишь часть картины. Производительность двигателя в конечном итоге определяется автомобилем, в котором он используется. Выбор трансмиссии, а также вес и аэродинамика автомобиля также влияют на эффективность.В то же время мощный двигатель бессмысленен, если его нельзя передать на асфальт.

Для большей глубины посмотрите видео выше. Как и во всех видеороликах по EE, вы обязательно расширите свои знания в области автомобильной техники.

Газообразные выбросы и характеристики микроструктуры частиц смеси PODE / дизельного топлива

  • Бенахес, Дж., Гарсия, А., Монсальве-Серрано, Дж. И Боронат, В. (2017). Выбросы газов и гранулометрический состав двухрежимной двухтопливной дизельно-бензиновой концепции от низкой до полной нагрузки.Прикладная теплотехника, 120 , 138–149.

    Артикул

    Google Scholar

  • Benea, B.C. (2011). Исследование влияния биодизеля на выбросы дизельных двигателей. Acta Technica Corvininesis-Bulletin of Engineering, 3 , 127–129.

    Google Scholar

  • Дэймс, Э., Сирджин, Б. и Ван, Х. (2010). Слабо связанные углерод-углеродные связи в производных аценафтена и гексафенилэтана.J. Физическая химия A
    114 , 2 , 1161–1168.

    Артикул

    Google Scholar

  • Dernotte, J., Hespel, C., Foucher, F., Houillé, S. и Mounaim-Rousselle, C. (2012). Влияние физических свойств топлива на скорость впрыска в дизельную форсунку. Топливо, 96 , 153–160.

    Артикул

    Google Scholar

  • Флейш, Т.Х. и Силлс Р. А. (2004). Крупномасштабная конверсия газа через оксигенаты: помимо GTL-FT. Исследования в области науки о поверхности и катализа, 147 , 31–36.

    Артикул

    Google Scholar

  • Хе З., Ван Л., Пэн Х., Ю З., Ленг М. и Янг Т. (2016). Исследование связи между величиной размерности ящика в теории фракталов и фазовым объемом частиц второй фазы. Технология порошковой металлургии
    34 , 1 , 16–20.

    Google Scholar

  • Хуанг, Х. З., Тэн, В. В., Ли, З. Дж., Лю, К. С., Ван, К. X. и Пан, М. З. (2017). Улучшение характеристик выбросов и максимальной скорости роста давления дизельных двигателей, работающих на смесях н-бутанол / PODE / дизельное топливо при высоком давлении впрыска. Преобразование энергии и управление, 152 , 45–56.

    Артикул

    Google Scholar

  • Hubner, T., Уилл, С. и Лейперц, А. (1999). Определение распределения плотности частиц по массе. Определение характеристик частиц и систем частиц
    16 , 2 , 85–91.

    Артикул

    Google Scholar

  • Исмет, С. (2011). Термодинамические, рабочие характеристики и исследование выбросов дизельного двигателя, работающего на диметиловом эфире и диэтиловом эфире. Int. J. Тепловые науки
    50 , 8 , 1594–1603.

    Артикул

    Google Scholar

  • Ямрозик А. (2017). Влияние содержания спирта в топливной смеси на характеристики и выбросы дизельного двигателя с прямым впрыском, работающего на смесях дизель-метанол и дизель-этанол. Преобразование энергии и управление, 148 , 461–476.

    Артикул

    Google Scholar

  • Джеонг, Дж. Х., Юнг, Д. В., Лим, О. Т., Пио, Ю. Д. и Ли, Ю. Дж. (2014). Влияние пилотного впрыска на характеристики сгорания и выбросы в дизельном двигателе DI, работающем на дизельном топливе и DME. Int. J. Автомобильные технологии
    15 , 6 , 861–869.

    Артикул

    Google Scholar

  • Кэти, О., Мари, П., Джухани, Р., Сеппо, Н., Мика, Л., Арто, В., Риитта, Л. К. и Арья, Р. (2014). Состав частиц дизельного топлива после доочистки выхлопных газов внедорожного дизельного двигателя и моделирование отложения в легких человека.J. Aerosol Science, 69 , 32–47.

    Артикул

    Google Scholar

  • Лю Х. Й., Ма Х., Ли Б. В., Чен Л. Ф., Ван З. и Ван Дж. Х. (2017a). Характеристики сгорания и выбросов дизельного двигателя с непосредственным впрыском, работающего на биодизельном топливе и смеси PODE / биодизельное топливо. Топливо, 209 , 62–68.

    Артикул

    Google Scholar

  • Лю Дж.Х., Сун, П., Хуанг, Х., Мэн, Дж. И Яо, Х. Х. (2017b). Экспериментальное исследование рабочих характеристик, характеристик сгорания и выбросов дизельного двигателя с общей топливной магистралью, работающего на смесях полиоксиметилендиметиловых эфиров и дизельного топлива. Прикладная энергия, 202 , 527–536.

    Артикул

    Google Scholar

  • Лю, Дж. Л., Ван, Х., Ли, Й., Чжэн, З. К., Сюэ, З. З., Шан, Х. Й. и Яо, М. Ф. (2016). Влияние смесей дизельного топлива / PODE (полиоксиметилендиметиловых эфиров) на характеристики сгорания и выбросов в тяжелом дизельном двигателе.Топливо, 177 , 206–216.

    Артикул

    Google Scholar

  • Лю С. Х., Шен Л. З., Би Й. Х. и Лей Дж. Л. (2014). Влияние высоты над уровнем моря и содержания кислорода в топливе на работу дизельного двигателя с общей топливораспределительной рампой высокого давления. Топливо, 118 , 243–249.

    Артикул

    Google Scholar

  • Парк У., Парк С., Райтц Р. Д. и Курц Э. (2017).Влияние свойств насыщенного кислородом топлива на горение дизельного топлива и образование сажи. Горение и пламя, 180 , 276–283.

    Артикул

    Google Scholar

  • Пеллегрини, Л., Маркионна, М., Патрини, Р. и Флорио, С. (2013). Характеристики выбросов чистых и смешанных полиоксиметилендиметиловых эфиров в старом легком дизельном автомобиле. Документ SAE № 2013-01-1035.

  • Пуннахун, В., Сунтиваракорн, П., Терагульписут, С., Суккумнерд, К. (2013). Влияние биодизеля на характеристики дизельного двигателя. KKU Engineering Journal
    33 , 3 , 193–208.

    Google Scholar

  • Ренато К. и Сильва Р. Д. (2012). Влияние цетанового числа на удельный расход топлива и выбросы твердых частиц и несгоревших углеводородов дизельными двигателями. J. Combustion, 2012 , идентификатор статьи 738940.

  • Сантамария А., Мондрагон Ф., Кинонез В., Эддингс Э. Г. и Сарофим А. Ф. (2007). Средний структурный анализ экстрагируемого материала молодой сажи, собранной в обратном диффузионном пламени этилена. Топливо
    86 , 12–13 , 1908–1917.

    Артикул

    Google Scholar

  • Семельсбергер Т.А., Борап Р.Л. и Грин Х.Л. (2006). Диметиловый эфир (DME) в качестве альтернативного топлива.J. Источники энергии
    156 , 2 , 497–511.

    Артикул

    Google Scholar

  • Шарма Р., Чадха Н. и Шайни П. (2017). Определение плотности дефектов, размера кристаллитов и количества слоев графена в аналогах графена с помощью дифракции рентгеновских лучей и рамановской спектроскопии. Индиан Дж. Чистая и прикладная физика
    55 , 9 , 625–629.

    Google Scholar

  • Ван З., Лю Х. Й., Ма Х., Ван Дж. Х., Шуай С. Дж. И Райтц Р. Д. (2016). Воспламенение от сжатия однородного заряда (HCCI) сгорания полиоксиметилен диметиловых эфиров (PODE). Топливо, 183 , 206–213.

    Артикул

    Google Scholar

  • Вэй, Л. Л., Яо, К. Д., Хан, Г. П. и Пан, В. (2016). Влияние соотношения метанола и дизельного топлива и времени впрыска дизельного топлива на сгорание, производительность и выбросы дизельного двигателя с предварительно смешанным портом метанола.Энергетика, 95 , 223–232.

    Артикул

    Google Scholar

  • Ву, А.К., Ян, X. Д., Чжоу, Х. и Лу, К. Дж. (2010). Исследование влияния содержания серы в топливе на характеристики выбросов дизельного двигателя. Прикладная механика и материалы, 577 , 27–30.

    Артикул

    Google Scholar

  • Заннис, Т. К., Хунталас, Д. Т., Папагианнакис, Р.Г. и Левендис, Ю. А. (2008). Влияние химической структуры и свойств топлива на характеристики дизельного двигателя и выбросы загрязняющих веществ: обзор результатов четырех европейских исследовательских программ. Документ SAE № 2008-01-0838.

  • Чжао, К., Ван, Х., Цинь, З. Ф., Ву, З. Ф., Ву, Дж. Б., Фань, В. Б. и Ван, Дж. Г. (2011). Синтез простых диметиловых эфиров полиоксиметилена из метанола и триоксиметилена с использованием молекулярных сит в качестве катализаторов. J. Топливная химия и технология
    39 , 12 , 918–923.

    Артикул

    Google Scholar

  • Чжэн, Ю., Тан, К., Ван, Т., Ляо, Ю. и Ван, Дж. (2013). Синтез зеленой топливной присадки над катионными смолами. Химическая инженерия и технологии
    36 , 11 , 1951–1956.

    Артикул

    Google Scholar

  • Консультации — Инженер по подбору | Определение NFPA 37

    Автор: Уэсли Стайлз, ЧП, Barton Associates Inc., Йорк, Пенсильвания.

    16 декабря 2015 г.

    Цели обучения:

    • Проанализируйте NFPA 37 и его значение для проектирования стационарного оборудования с приводом от двигателя, такого как системы генераторов.
    • Покажите, как проектировать топливные системы для генераторных установок.
    • Покажите, как NFPA 37 влияет на системы пожарной безопасности и безопасности в зданиях.

    NFPA 37: Стандарт для установки и использования стационарных двигателей внутреннего сгорания и газовых турбин, издание 2015 г., является важным, но часто упускаемым из виду игроком в обширной линейке кодексов и стандартов NFPA.Заявленная цель документа — обеспечить «минимальные требования пожарной безопасности при установке и эксплуатации» стационарно установленных двигателей.

    Истоки NFPA 37 восходят к 1905 году, когда он был опубликован Национальным советом страховщиков пожаров, а последующие версии были первоначально опубликованы Техническим комитетом NFPA по взрывчатым и горючим веществам, а в настоящее время — Техническим комитетом NFPA по двигателям внутреннего сгорания.

    Эта история становится важной, если посмотреть, что такое NFPA 37, а что нет.NFPA 37 был проектом, созданным Fire Underwriters с основной целью создания стандартного набора критериев установки, эксплуатации и обслуживания, чтобы минимизировать вероятность пожара, вызванного топливными двигателями внутри или рядом с сооружениями. В то время как требования NFPA 37 чаще всего применяются к генераторам, область применения стандарта распространяется на все стационарное оборудование с приводом от двигателя. Сфера применения NFPA 37 частично совпадает с другими разделами, такими как:

    NFPA 110 и NEC (в частности, статьи 700, 701, 702 и 708 для конкретных генераторов) служат для создания основы для электрической целостности, надежности и работы аварийных систем.NFPA 37 в первую очередь заботится о том, чтобы сам двигатель и связанные с ним компоненты (подача топлива, топливные баки, окружающая среда и т. Д.) Не были установлены таким образом, который создает потенциальную опасность возгорания. NFPA 37 не касается системы распределения электроэнергии, питаемой от генератора, или протокола обслуживания, чтобы гарантировать, что аварийная система доступна, когда это необходимо; вместо этого стандарт гарантирует, что сам двигатель не представляет угрозы для конструкций вокруг него.

    Цель NFPA 37 — предоставить дорожную карту для безопасной установки, которая, если следовать ей, будет функционировать не только для минимизации вероятности пожара, но и для сдерживания распространения огня, если это необходимо.

    • Требования к размещению, конструкции и установке служат для предотвращения распространения пожара в двигателе на соседние помещения или сооружения.
    • Требования к вентиляции предохраняют помещение от перегрева оборудования, повреждения проводки или самого двигателя, а также предотвращают скопление горючих паров, которые в противном случае могут воспламениться или вызвать взрыв.
    • Требования к топливным трубопроводам содержат инструкции по установке, материалам и оборудованию, которые обеспечивают чистую и надежную подачу топлива к двигателю.
    • Требования к автоматическому отключению

    • разработаны для автоматического прекращения подачи топлива в двигатель, когда он не работает или работает в ненормальных рабочих условиях. Кроме того, требования к ручному удаленному отключению позволяют обслуживающему персоналу или службам быстрого реагирования отключать агрегат без необходимости физического приближения к нему или входа в пространство, в котором может произойти опасное событие.
    • Требования к хранению топлива на месте служат для сведения к минимуму возможности разливов, переполнения и утечек из топливных баков и самого двигателя.Ограничения на размер резервуара в сочетании с месторасположением и строительными нормами помогают свести к минимуму возможность распространения активного пожара.
    • Другие требования, содержащиеся в стандарте, включают методы проводки, обязательные средства управления и требования к выхлопу.

    Хотя цель этой статьи — выделить важные требования к коммерческим установкам аварийных и резервных генераторов, важно помнить, что NFPA 37 применяется ко всем стационарным двигателям и турбинам, как в жилых, так и в коммерческих установках.Дополнительные требования для этих приложений см. В полном стандарте.

    Расположение и установка

    NFPA 37 определяет четыре отдельные категории местоположений генераторов:

    • Отдельные помещения в здании
    • Отдельно стоящие строения, примыкающие к дому
    • Открыт на крыше строения
    • На открытом воздухе.

    Хотя этот конкретный кодекс не определяет, нужно ли устанавливать двигатель, расположенный в здании, в отдельной комнате, Раздел 4.1.2 содержит требования к помещению, когда оно есть. (Обратите внимание, что в случае аварийного генератора в соответствии с NFPA 110, раздел 7.2.) Требуется отдельное помещение. В разделе 4.1.2 NFPA 37-2015 отмечается, что машинное отделение внутри конструкции должно иметь стены, полы и потолки, которые являются 1 час, единственное исключение — потолок комнаты на верхнем этаже здания, который может быть негорючим или защищен автоматической системой противопожарной защиты.

    Стандарт также предусматривает требования к установке на крышах зданий и установке вне помещений.В обоих случаях минимальное расстояние от кожуха двигателя составляет 5 футов до любого отверстия в соседнем здании и 5 футов до любой конструкции с горючими стенами, отверстиями в зданиях, выступами и растительностью. Существует два перечисленных исключения минимального расстояния (см. Рисунок 1):

    Исключение 1: Когда соседняя стена или конструкция имеет огнестойкость не менее 1 часа.

    Исключение 2: Если кожух генератора с защитой от атмосферных воздействий «изготовлен из негорючих материалов и было продемонстрировано, что пожар внутри кожуха не вызовет воспламенения горючих материалов за пределами кожуха».”

    Exception 2 — это, пожалуй, наиболее часто обсуждаемое и обсуждаемое требование во всем стандарте. Были формальные интерпретации, предложенные поправки и общественные комментарии по теме. Многие производители привлекли сторонние испытательные агентства, чтобы продемонстрировать, что их устройства соответствуют требованиям исключения 2 и, следовательно, могут быть установлены на расстоянии менее 5 футов от соседних конструкций. Как написано в настоящее время, нет никаких конкретных параметров для фактического испытания корпуса на огнестойкость.

    Это часто оставляет место для интерпретации. Например, что такое внешняя облицовка прилегающей конструкции? У разных материалов разные профили горения. Генератор работает или не работает во время теста? Исследования показали, что в агрегате с воздушным охлаждением, когда он работает, вентилятор может помочь тушить пожар внутри шкафа раньше, чем если бы он не работал в то время.

    Власти, обладающие юрисдикцией (AHJ), утверждали, что в настоящее время нет положений, позволяющих инспектору или рецензенту отклонять «доказательства» от производителя, что конкретный корпус соответствует второму исключению.В целях обеспечения безопасности рекомендуется, чтобы установщик системы поддерживал расстояние 5 футов, где это возможно, и полагался только на исключения, когда это абсолютно необходимо для конкретной установки.

    В случае генератора, который установлен в выделенном отдельно стоящем здании, таком как внешнее оборудование, эти установки имеют те же требования, что и перечисленные выше, с минимальным расстоянием 5 футов от конструкции (не от двигателя) до смежное здание. Для специализированных построек минимальные требования отменяются, если пристройка или прилегающая стена рассчитаны на 1 час или когда пристройка оснащена автоматической системой пожаротушения (см. Рисунок 2).Обратите внимание, что если проект разработан с учетом требований NFPA 110 для всех генераторов в здании, которые должны быть расположены в номинальном помещении, установка по своей сути соответствует исключению 2.

    Другие важные требования касаются вентиляции и хранения в моторном отсеке. Машинные отделения и сооружения должны иметь специальные системы вентиляции, размеры которых должны соответствовать требованиям к сгоранию двигателя и предотвращать скопление дыма и продуктов сгорания в пространстве. Хранение горючих материалов, кроме тех, которые необходимы для повседневной эксплуатации (руководства, фильтры и т. Д.).) строго запрещено.

    Подача топлива

    Требования NFPA 37 к топливу разделены на две категории: газообразное и жидкое. Для целей настоящего стандарта «газообразный» относится к двигателям, в которых топливо поставляется в виде пара (включая природный газ, пары жидкого пропана и биогаз), а «жидкость» относится к двигателям, в которых топливо поставляется в жидкой форме (включая дизельное топливо и горючее). Жидкий пропан, который хранится в виде жидкости, но подается в двигатель в виде пара, считается газообразным топливом.

    Глава 5, Подача топлива — газообразное, содержит четкие требования, касающиеся распределения парообразного топлива в двигателе и требуемых мер безопасности в этой системе распределения. Компоненты, необходимые для создания газовой рампы системы, которая является «частью трубопровода подачи топлива, начинающейся с запорного клапана оборудования и простирающейся до точки, в которой топливо поступает в первичный двигатель», должны включать вышеупомянутое оборудование. -изолирующий клапан, регулятор давления (при необходимости), два автоматических предохранительно-запорных клапана, ручной клапан для проверки герметичности, контроль предела низкого и высокого давления (для двигателей с потребляемой мощностью более 732 кВт), выпускной клапан или клапан -система проверки (для входного давления более 2 фунтов на квадратный дюйм), газовый фильтр или сетчатый фильтр, а также «любые другие компоненты или оборудование, которые производитель требует для безопасной работы.«Газовая рампа расположена у двигателя, и во многих случаях все необходимые компоненты после запорного клапана поставляются с агрегатом производителем генератора. При необходимости газовый регулятор, вентиляционные отверстия или любые предохранительные клапаны должны быть установлены так, чтобы они находились на расстоянии не менее 5 футов от любого отверстия в здании.

    В дополнение к газовой рампе, Раздел 5.4 требует установки ручного запорного клапана для перекрытия подачи топлива. Обратите внимание, что он отличается от запорного клапана оборудования.В случае нескольких двигателей каждый отдельный двигатель будет иметь запорный клапан оборудования после последнего крана в отводном трубопроводе, обслуживающем этот блок, но будет только один ручной запорный клапан, используемый для перекрытия потока топлива ко всем двигателям. одновременно.

    Глава 6, Подача топлива — жидкое, чаще всего применяется к дизельным двигателям. Эта часть стандарта включает требования к резервуарам для хранения топлива — указания по размещению и ограничениям по размеру, а также правила для трубопроводов, клапанов и фитингов.Согласно Разделу 6.3.2, топливные баки, расположенные внутри зданий, не должны превышать 660 галлонов при размещении в общем помещении. Топливные баки могут быть больше, если они расположены в специальном помещении, но установка и строительство этого помещения должны соответствовать дополнительным требованиям Раздела 6.3.5 (для резервуаров до 1320 галлонов) или 6.3.6 (для резервуаров объемом более 1320 галлонов). ).

    Предусмотрены все ограничения по размеру топливных баков, за исключением того, что баки любого размера могут быть установлены в машинных или механических помещениях при условии, что помещение «спроектировано с использованием признанных инженерных практик с соответствующими средствами обнаружения пожара, пожаротушения и локализации для предотвращения распространения. огня за пределами комнаты происхождения.«Исключение является субъективным, поэтому любую попытку присвоить себе исключение следует обсудить с AHJ в начале проекта.

    Стандарт также требует, чтобы все топливные баки, расположенные внутри здания или на крыше здания, были оборудованы подходящей системой локализации разливов (стеной, бордюром или плотиной, способной вместить количество топлива, равное вместимости самого большого отдельного бака. настоящее время). Исключением является установка дренажной системы или системы перелива, предназначенной для удаления любого пролитого или вытекшего топлива в утвержденную «безопасную зону» за пределами сооружения.NFPA 30 содержит дополнительные проектные требования, регулирующие хранение топлива.

    В дополнение к требованиям к размеру топливного бака, стандарт также содержит инструкции по вентиляции помещений топливных баков, утвержденные методы заправки баков, обязательные аварийные сигналы резервуаров и защитные отключения (например, отключение заправочных насосов резервуаров в результате аварийных сигналов высокого уровня) , а также требования к разгрузке и трубопроводам.

    Выхлопные системы

    Рекомендации по выхлопной системе в NFPA 37 относительно просты.Глава 8 «Выхлопные системы» требует, чтобы выхлопная система была спроектирована, изготовлена ​​и установлена ​​таким образом, чтобы не создавать опасности для безопасности или возгорания при нормальной работе.