Три кита экономичности. "Дизельные правила"

Как известно, дизельный двигатель значительно экономичнее своего бензинового собрата, обладает большим крутящим моментом даже на низких частотах вращения, и поэтому им комплектуется основная часть всего коммерческого транспорта - от небольших пикапов, до тяжелых магистральных грузовиков.

Вся эта техника, выполняя полезную работу, призвана приносить прибыль своим владельцам, поэтому вопрос расхода топлива для них является первоочередным. Рассмотрим, какие причины могут вызвать повышенный расход топлива и, как следствие, ненужные дополнительные затраты автовладельцев.

На возросший аппетит дизельного мотора влияет целая масса факторов: это и состояние топливных и воздушных фильтров, и пониженное давление в шинах, и нарушение герметичности топливной системы по низкому давлению, и аэродинамическое сопротивление транспортного средства без обтекателя, и большие зазоры в клапанном механизме, и сильная степень износа кривошипно-шатунного механизма, и, конечно же, исправность и правильная регулировка топливного насоса высокого давления и форсунок.

Подробнее остановимся на факторе влияния ТНВД и форсунок на экономичность дизеля.

Основная задача топливной системы подавать горючее в цилиндры двигателя в нужный момент, в требуемом количестве и определенного качества. Несоответствие даже одного из этих трех критериев неминуемо приведет к увеличению расхода топлива.

Под нужным моментом подразумевается момент начала впрыска топлива форсункой в цилиндр двигателя. Оно должно происходить при строго определенном угле поворота коленчатого вала (которому соответствует строго определенное положение поршня относительно верхней мертвой точки) и зависеть от частоты вращения. На высокооборотистых дизельных двигателях при увеличении частоты вращения начало впрыска немного сдвигается в сторону раннего при помощи различных устройств опережения впрыска ТНВД.

Например, неправильная установка рядного ТНВД на двигатель может привести либо к слишком раннему, либо слишком позднему началу впрыска. При неквалифицированном ремонте и регулировке рядного ТНВД вообще может возникнуть ситуация, когда часть секций будет иметь правильное «зажигание», часть раннее, а часть позднее – это следствие ошибки регулировки (либо вообще игнорирование этого шага) чередования между секциями.

Начало впрыска топлива в камеру сгорания имеет значительное влияние на начало сгорания топливо-воздушной смеси. Максимальная конечная температура сжатия возникает в ВМТ. Если сгорание начинается раньше ВМТ, то давление сгорания резко возрастает и тормозит движение поршня вверх, уменьшая, таким образом, эффективную мощность двигателя, зато увеличивая прожорливость мотора. Резкий рост давления сгорания также приводит к «жесткой» работе двигателя.

Если начало впрыска слишком запаздывает, топливо не успевает полностью сгореть и передать свою энергию двигателю, а просто частично вылетает в трубу в виде черного дыма, что так же отрицательно сказывается на экономичности дизеля.

Не менее важно и количество подаваемого в цилиндры двигателя топлива. В отличии от бензинового мотора дизельный двигатель не имеет дроссельной заслонки, управление двигателем осуществляется изменением объема впрыснутого топлива, чем больше мы подаем топлива, тем больше двигатель отдает мощности. Но этот процесс не может идти до бесконечности. Рано или поздно наступит момент, когда в цилиндре просто не хватит воздуха чтобы полностью эффективно сжечь все поданное топливо, и несгоревшие его остатки будут попросту загрязнять атмосферу.

Недостаток горючего в цилиндре тоже не лучшим образом отразится на экономических показателях мотора. Недостаточная мощность так же приведет к повышенному расходу топлива.

За правильную дозировку топлива на всех режимах работы двигателя в полной мере отвечает ТНВД.

Теперь осталось выяснить, что же имеется в виду под надлежащим качеством подачи топлива? Под этим понимается качество распыления, что в свою очередь оказывает огромное влияние на смесеобразование в камере сгорания.

Критерием оценки качества распыления топлива является его дисперсность и однородность. Распыление считается тонким, если средний размер капель лежит в пределе от 5 до 40 микрометров. Тонкость и однородность распыления напрямую зависят от давления впрыска, противодавления среды, скорости вращения кулачкового вала ТНВД и конструкции распылителя форсунки.

Так же большое влияние на процесс смесеобразования оказывает глубина проникновения факела распыленного топлива в воздушный заряд. При объемном смесеобразовании она должна быть такой, чтобы топливо проходило весь воздушный заряд, но при этом не оседало на стенках камеры сгорания.

Износ и выход из строя распылителей приводят к ухудшению смесеобразования. Капли топлива становятся более крупными, энергии факела струи не хватает для того, чтобы «пробить» весь воздушный заряд и все это снова приводит к неполному сгоранию, падению мощности двигателя и увеличению расхода.

Таким образом, можно утверждать, что только комплексный квалифицированный сервис ТНВД и форсунок даст топливной аппаратуре выполнить эти три основные задачи, что в свою очередь обеспечит экономичную, надежную и правильную работу дизельного двигателя.