Форкамерный двигатель расход топлива

Все тексты написаны мной, имеют авторство Google, занесены в оригинальные тексты Yandex и заверены нотариально. При любом заимствовании мы сразу же пишем официальное письмо на фирменном бланке в поддержку поисковых сетей, вашего хостинга и доменного регистратора.

Далее подаем в суд. Не испытывайте удачу, у нас более тридцати успешных интернет проектов и уже дюжина выигранных судебных разбирательств.

Форкамерный двигатель расход топлива

Что такое форкамерный двигатель?

karlson: сегодня полазил по инету и наткнулся на электросему проводки Газ 3102 с феркамерным двигателем! объясните глупому мальчику—что такое «феркамерный двигатель» а потом можете эту тему удалить! [img src=/gif/sm/sm1.gif] [img src=/gif/sm/sm116.gif]

Master General: Смесь зажигается не в камере непосредственно а в форкамере, т.е. в углублении свечи (свеча как-бы недовернута до конца находится в глубоком канале там специальна ГБЦ). Остальную смесь зажигает факел который вылетает из этой форкамере непосредственноо в камеру сгорания. Ну соответственно свечи и прочее там немного другие.

Андрей К.: Master General для общего развития так сказать — а есть ли у такого двигателя какие-нибудь преимущества?

George: мощность +5-10%

Master General: Вот чего я нарыл в свое время в нете по поводу(ссылка на оригинал мной потеряна. Название «Без кувалды» За РУЛЕМ №8-98): Устанавливаем форкамерную головку на «Волгу» ГАЗ-24-10 «Волга» ГАЗ-3102 отличается от своих «родственников» не только измененной внешностью, но и завидной резвостью. Причем последнее – не следствие увеличения рабочего объема двигателя и расхода топлива. Технические характеристики двигателей ЗМЗ-4022.10 (ГАЗ-3102) и ЗМЗ-402.10 (ГАЗ-24-10) отличаются незначительно. Но откуда тогда ощущение «более сильного мотора» у «тридцать первой»? Секрет в иной организации рабочего процесса двигателя. Особенность конструкции ЗМЗ-4022.10 – форкамерно-факельное зажигание, снижающее расход топлива и токсичность отработавших газов, а также улучшающее приемистость двигателя. Немного теории. Для полного сгорания топлива в цилиндре двигателя необходимо выдерживать определенную пропорцию между топливом и воздухом в рабочей смеси. На один килограмм бензина требуется примерно 14,8 кг воздуха. Если последнего больше, то смесь бедная, меньше – богатая. Для уменьшения токсичности выхлопных газов и большей экономичности двигателя предпочтительна обедненная смесь. Но она хуже воспламеняется от искры и медленнее горит, поэтому максимальной мощности не получишь. Богатая смесь, наоборот, хорошо воспламеняется и горит, но полностью не сгорает – не хватает кислорода. Форкамерно-факельный процесс объединяет эти противоположности и обеспечивает эффективное сгорание в двигателе бедных смесей, причем быстрее, чем горят богатые. Следствие – лучшая приемистость при меньшем расходе топлива.

Master General: Есть статейка по теме установка форкамерной головки на ЗМЗ 402

Konditer: Что-то не до конца она. Где продолжение?

Master General: Где-то на сервере ЗаРулем.

lexx: У меня есть обе части. Кому куда и как слить если надо? 😉

TANKER: http://www.gazclub.ru/faq/?mess_id=975 тута

lexx: Это не совсем то. Почему-то на сайте За Рулем в архиве этих статей нет, а раньше были. В общем, вот обе части в архиве. http://slil.ru/23702105 Открывать файлы «.mht» Internet Explorer’ом, Opera почему-то глючит.

Master General: Все равно из 402 ракеты не будет.

45-45: Бред это советский. Был такой крутой учёный Л.А.Гуссак, сильную лапу имел наверху. Вот он свои идейки и продвигал. ЛАГ процесс. Лавинная Активация Горения Поджигаем небольшой объём богатой смеси, а она поджигает большой но бедной. А в реальности при низких температурах не завести мотор (оттого его только на 3102 и ставили), прибавка мощности и режим экономичности требуют разных настроек Стрельбу в выхлоп убрать ой как сложно. А изготавливать моторчик посложнее будет. лишний клапан, другие коромысла, трёхкамерный карб, другой впускной коллектор, клапана впуска воздуха. Неудивительно что помучившись в обкомовских гаражах придворные водители слили весь негатив своим шефам и моторчик тихо-тихо умер. Владельцам таких моторов я бы посоветовал ГБЦ от 402 поставить самим не мучиться и других не мучит. Аминь! Проехали P.S. И на западе эти идеи не приняли

DL24: На западе эксперименты с форкамерой привели к появлению 16-клапанных двигателей. Факел горячих газов из форкамеры которая питается отдельной камерой карба (третьей) поджигает основное топливо. На 1982 год в принципе форкамера — довольно прогрессивная вешь. Но толку особо никакого. Выигрыш в мощще был бы больше если бы они просто сделали трехкамерный или четырехкамерный карб для питания обычных камер сгорания или полусферические камеры типа ХЕМИ (Москвич).

lexx: А в реальности при низких температурах не завести мотор (оттого его только на 3102 и ставили), прибавка мощности и режим экономичности требуют разных настроек Руки прочь от экзотики! 😉 1) Я самолично заводился в -30 после месячной стоянки — заводится. Если движок убит или не регулирован, то отсутствие форкамеры не поможет 😉 2) А где вы видели мотор, у которого макс. мощность и экономичность достигаются при одних и тех же настройках? А вообще, ставить форкамерную голову смысла конечно нет. Гимору много, з/ч мало, эффект невелик.

WheelNuts: DL24: На 1982 год в принципе форкамера — довольно прогрессивная вешь Гы-гы, а в каком году на 51 ГАЗон придумали эту «прогрессивную» вещь?

lexx: Это не я писал, это DL24 🙂 Мне чужой славы не надо! 😉

lexx: А вообще эксперименты с форкамерами у нас вроде еще на 21-х волгах проводили в 60-х.

45-45: lexx, твои слова да богу в уши Ты это солдатикам на 51 складе в Горьком расскажи. Которые их терзали. (служба у них такая была, 3102 выгонять со склада) Полный двор новеньких 3102 и ни одну (!) незапустить. Сутки в тепле, вжик, поехали

DL24: 2WheelNuts «Гы-гы, а в каком году на 51 ГАЗон придумали эту «прогрессивную» вещь?» Ну и что это меняет ? Тем более насчет 51 газона (. ) — ой не припомню чтобы на него была даже опытная голова с 3мя клапанами на цилиндр.

lexx: 45-45 Ну дык машын то «номенклатурный» 🙂 Нефиг где попало хранить 😀 Я тихо подозреваю, что вся эта беда с заводками от отсутствия вакуум-корректора на трамблере — при запуска машина явно просит искры попозжее. Вобщем, никто не спорит, что не доработали машинку. По любому до своей 3102 с ЗМЗ-4022.10 руки дойдут дай бог через год, а там поглядим — мож какую схемку сочинить, по 156-му карбу напильничком кое-где пройтись и нормально будет 🙂 Но как бы то ни было, у меня в -30 заводится (прошлой зимой, эта зима даже -10 пока не выдала, и хорошо )

SpiridonOFF: karlson lexx Форкамерный двигатель-задумка интересная, но увы из-за неполной доработки он не завоевал у потребителя уважения, поэтому ГАЗ отказалось от дальнейшего его производства. А вообще если я не ошибаюсь форкамерный двигатель работает на основе «добивания» грючих частиц из выхлопного газа.

lexx: Чего добивания? При чем тут выхлоп? Еще в первом ответе суть процесса описана. Кстати, бензиновые форкамерные двигатели, как я понял, менее распространены, чем дизеля.

Андрей: Скинь на garant@vinnitsa.com

lexx: Что кому куда скинуть?

Андрей К.: lexx А есть че? То и скинь :))))

MacIn: Тоже намереваюсь поопробовать форкамерную голову. Только работы там будет ой-ой-ой. Основное преимущество — большая экономичность.

lexx: Экономичность сомнительна. Впрочем, ждем результатов 🙂 Голова и весь обвес имеюцца?

WheelNuts: DL24 пишет: На западе эксперименты с форкамерой привели к появлению 16-клапанных двигателей. 16 клапанов при скольких горшках? Уважаемый демонстрирует полное незнание. Серийные системы с 4-мя клапанами на горшок производились еще до войны.

Форкамерный двигатель расход топлива

Свеча зажигания — неотъемлемый атрибут двигателя внутреннего сгорания с легким топливом. Свеча появилась на свет более 160 лет назад сначала в первом двигателе (без сжатия) француза Ленуара, а затем в более эффективном двигателе со сжатием немца Отто.

Свеча служит для воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания двигателя. Классическая свеча, знакомая всем автолюбителям, содержит стальной корпус с резьбой и шестигранником, изолятор с центральным электродом, образующий искровой зазор с боковым электродом. Свеча по-прежнему является одним из самых напряженных узлов двигателя. Причина — в тяжелейших условиях эксплуатации: циклические воздействия высоких напряжений, температуры, давления, широкий диапазон режимов двигателя, отложения продуктов сгорания, электроэрозия и др. На совершенствование свечи тратились и до сих пор тратятся большие ресурсы. За последние пять лет в Патентном фонде США зарегистрировано более 7 тысяч «свечных» патентов.

Бытует мнение, что свеча и система зажигания достигли определенного совершенства, что от них мало что зависит, лишь бы были исправны. А главное — «железо» и объем двигателя. Так ли это?

Оценим, какая часть электрической энергии высоковольтного импульса выделяется в искре свечи. Как известно, основная доля энергии искры в современных двигателях выделяется на этапе индуктивной фазы разряда. Источником высоковольтной электрической энергии является катушка зажигания. Количество накапливаемой энергии пропорционально величине индуктивности катушки, поэтому последняя получается весьма тяжелой и материалоемкой. Суммарное сопротивление высоковольтной цепи системы зажигания составляет около 20 кОм. Оценим сопротивление искрового зазора. Учитывая, что напряжение между электродами после пробоя падает до 300 В, а ток разряда в среднем равен 300 мА, то сопротивление искрового зазора примерно равно 1 кОм. Отсюда следует, что электрический к.п.д. искры составляет около 5 %.

Рассмотрим тепловой к.п.д. Ток разряда в искре превращается в джоулево тепло, которое и осуществляет поджигание воздушно-топливной смеси. Расчет возникающих потерь далеко не прост, поэтому согласимся с мнением других авторов, которые оценили потери тепла на разогрев электродов величиной около 70 %.

Но электроды — не единственные паразиты, пожирающие драгоценное тепло искры. Сам вихрь, бушующий в камере сгорания, уносит тепло. Скорость вихря максимальна именно у стенок камеры сгорания, где расположен искровой зазор свечи. С учетом этого к.п.д. искры осторожно оценим величиной порядка 15 %.

Приходится только удивляться, как двигатель с такими потерями еще работает. Но самое удивительное впереди. Из-за асимметрии горения возникают механические потери. Свеча является пассивным точечным источником тепла. Конфигурация фронта пламени при развитии горения воздушно-топливной смеси определяется вихревыми потоками. На первом этапе пламя от искры распространяется в виде постоянно расширяющейся трехмерной спиральной поверхности вдоль стенки в один из углов камеры, а оттуда в центр. Центром камеры сгорания является центр дна поршня в положении верхней мертвой точки (ВМТ). На втором этапе фронт пламени начинает распространяться практически равномерно во все стороны. Возникшая на первом этапе «спираль» продолжает поддерживаться от искры, поэтому горение завершается в другом углу камеры сгорания, противоположном «спирали».

Горение происходит в замкнутом, практически неизменном по объему пространстве. Поэтому по мере сгорания топлива давление в камере увеличивается, а это дает прогрессивный рост скорости распространения пламени. Из-за быстротечности процессов в камере фактически нарушается закон Паскаля, поскольку в области завершения горения кратковременно давление будет заметно превосходить давление в других областях камеры сгорания. Другими словами, высокое давление генерируется со скоростью большей, чем скорость выравнивания давления в замкнутом объеме.

Напомню читателям об эффекте, открытом австрийским физиком Махом: «При завершении горения воздушно-топливной смеси в замкнутой камере температура сгоревших газов в зоне источника зажигания наибольшая и уменьшается к границам зоны горения». Опираясь на выполненные автором исследования, можно сформулировать положение, дуальное эффекту Маха: «В момент завершения в замкнутой камере горения воздушно-топливной смеси со скоростью, близкой к скорости звука, давление сгоревших газов в зоне завершения горения наибольшее и уменьшается по мере удаления от нее». Чем выше скорость завершения горения, тем больше указанная разница в давлениях.

К чему это приводит? Посмотрите внимательно на поршень, находящийся в области ВМТ. По сути, это балансирующая система с точкой опоры практически в центре поршня. По мере увеличения реакции нагрузки данная балансирующая система приближается к стационарной. Между тем, балансирующие системы обладают очень важным свойством: малая асимметрия может привести к большим последствиям.

Аналогично, когда через 15° поворота коленвала, после прохода ВМТ завершается горение воздушно-топливной смеси, поршень, наряду с равномерным давлением на все дно, получает импульс по одному краю. Ему «ничего не остается», как повернуться относительно точки опоры, что приведет к кратковременному заклиниванию поршня в цилиндре. Двигатель перед тем, как заглохнуть, может «козлить». Это объясняется тем, что поршни по очереди «проскакивают» через заклиненное состояние. У холодного двигателя заклинивающий эффект максимален.

В мировой практике с этим явлением начали бороться не сразу. Когда в авиации из соображений надежности стали применять две симметричные свечи на цилиндр, то это повысило мощность двигателя на 5 %. Такое решение в автомобильной практике первой использовала HONDA, так как убедилась в значительном повышении крутящего момента на «низах». Далее к такому же решению прибегла Alfa-Romeo. И совсем недавно — Daimler-Chrysler. Однако внедрение дублированной системы зажигания — недешевое удовольствие и, кроме того, оно фактически означает необходимость разработки нового двигателя. А что делать с сотнями миллионов автомобилей, которые уже колесят по всему свету?

Кроме того, применение двух свеч на цилиндр не устраняет другой недостаток. Длина пути распространения фронта пламени в реальных камерах сгорания составляет не менее трех радиусов поршня. Большая протяженность пути фронта пламени приводила к тому, что при высокой частоте вращения вала приходилось поджигать воздушно-топливную смесь задолго до ВМТ (увеличивать угол опережения зажигания), а фаза сжатия заканчивалась уже после зажигания воздушно-топливной смеси. Если рассматривать индикаторную диаграмму, то при этом тепловая энергия нарастает в фазе сжатия и, естественно, уменьшается в фазе расширения. Таким образом, с ростом частоты вращения вала крутящий момент падает «с удвоенной скоростью». Затем наступает момент, когда двигатель «визжит, но тянуть уже не может», так как способен обслуживать только сам себя. И все это, в основном, из-за долгого горения или неверного способа зажигания.

В итоге мы можем сделать вывод, что системы зажигания современных двигателей грешат принципиальными недостатками.

Все недостатки, рассмотренные выше, устраняются, если горение воздушно-топливной смеси начать в центре камеры сгорания.

И сделать это разумнее всего с помощью факельного зажигания по аналогии с лучшими форкамерными двигателями. Первый форкамерный двигатель был предложен Рикардо в 1918 г., а последний был снят с производства в начале 80-х. И это удивительно, так как форкамерные двигатели были лучше обычных по всем показателям, кроме одного — они были сложнее, особенно в отношении системы питания и газораспределения. Вероятно, последнее и перевесило в извечном компромиссе: цена — качество.

Главное достоинство факельного зажигания — активность. Факел способен преодолеть заметные расстояния как поперек, так и навстречу вихрю.

В 1994 г. автором и его коллегами были начаты исследования по созданию системы зажигания и свечи с факельным эффектом.

Мы остановились на принципиально новом решении. У нашей свечи центральный искровой зазор окружен симметричной усеченной конусной поверхностью, выполненной в виде насадки, которая закреплена на резьбовом торце корпуса и содержит канал для бокового электрода. Насадка изготовлена из тонкостенного особо жаростойкого сплава, обладающего антикалильными свойствами.

В чем неочевидность решения? Конструкция свечи полуоткрытая, но при этом свеча обладает факельным эффектом. Академик А.Е. Акимов назвал нашу свечу «торсионным генератором». Но главное все же не в том, как назвать, а в том, какими качествами обладает новая свеча.

Важным достоинством нашей свечи является возможность организации ее производства на базе стандартных свечей лучших фирм-производителей, например, NGK. Это позволяет без больших инвестиций получить высокое качество изделия.

Именно благодаря «полуоткрытости» свечи ей не страшны проблемы вентиляции и засорения продуктами неполного сгорания.

Она работает лучше обычной свечи, лучше форкамерной свечи на всех режимах двигателя, так как формирует более мощный расходящийся факел.

В ходе одного из экспериментов проверялась приемистость двигателя со штатной и новой свечой без нагрузки. Двигатель со штатной системой зажигания набирал максимальную частоту вращения вала в течение примерно 3 с. После замены свечи на новую мотор без видимой задержки буквально «взрывается», при этом частота вращения вала «зашкаливает».

В процессе экспериментов были установлены зависимости к.п.д. новой свечи от ряда характеристик: формы камеры сгорания, положения, энергии и длительности искры, качества воздушно-топливной смеси.

Наиболее выгодной оказалась установка разработанной свечи на двигатель устаревшей конструкции с двумя клапанами на цилиндр; при этом свеча располагалась сбоку, ее ось проходила через центр камеры сгорания.

В современных двигателях (четыре клапана на цилиндр, свеча вертикальная) наблюдается обратная картина. Воздушно-топливная смесь, выжатая поршнем в ВМТ, мешает факелу достичь центра камеры сгорания. Замена свеч дает эффект только для двигателей с малым объемом, работающих при большой частоте вращения вала (3000 об/мин и выше). Для кардинального решения данной проблемы, требуется повышать энергию высоковольтного импульса до 150 мДж.

Наши исследования позволяют констатировать, что факельное зажигание улучшает одновременно все параметры двигателя и автомобиля: скорость, приемистость, экономичность, экологичность. Особенно важным достижением представляется снижение уровня выбросов окислов азота. Резко уменьшилась тепловая нагруженность двигателя, появилась возможность осуществлять разгон с переходом от 1-й на 5-ю передачу. Машина «не замечает» подъемов, т.е. не снижает скорости на подъеме. Расход топлива сокращается и перестает зависеть от скорости, поэтому при поездках со скоростью 120 км/ч экономия нередко достигает 30 %.

Замечено, для автомобилей с большей массой и двигателей с увеличенным диаметром поршней выигрыш увеличивается.

Многое еще предстоит исследовать, эволюция новой свечи только начинается. Надеюсь, что новинка заинтересует и автопром, и настоящих автолюбителей (более подробная информация находится на сайте в Интернет http://fire.ziby.net). В заключение автор выражает особую благодарность и признательность российскому изобретателю Г.Н. Березовскому, который первый предложил использовать свечу с конической поверхностью.

A new spark plug was developed. Its central spark gap is surrounded by symmetric truncated cone produced from special superalloy. The spark plug design is semi-opened and it provides a «torch» effect. An important advantage is an opportunity to arrange its manufacturing on the basis of standard spark plugs. Experiments made possible to find out some relationships between its efficiency and the combustion chamber configuration, sparking time, etc. The replacement of spark plugs would be especially useful for small engines. The principle improvement of their operation calls for an increase in pulse energy up to 150 MJ. Pilot-flame ignition simultaneously improves all parameters of the engine and the motor-car: speed, acceleration capability, efficiency, ecological compatibility by decreasing NOx emission. Fuel consumption is decreased and overall saving can reach 30 %.

Устройство и эксплуатация дизельного силового агрегата в зимний период

Главное достоинство дизельных агрегатов — это низкие затраты на топливо, поскольку моторы этого типа имеют малые удельные (в г/(кВтКч)) расходы топлива на основных эксплуатационных режимах, да и само горючее во многих странах, в том числе и в России, заметно дешевле бензина.

К числу недостатков дизеля по сравнению с бензиновыми относятся: сравнительно низкие мощностные показатели, более дорогая в изготовлении и обслуживании топливная аппаратура, худшие пусковые качества, повышенный выброс некоторых токсичных компонентов с отработавшими газами, повышенный уровень шума. Причем уровень шума порою настолько высок, что для выполнения современных жестких законодательных норм приходится «капсулировать» дизель, помещая его под капотом в камеру из шумопоглощающего материала.

Экономические и экологические показатели автомобильного и тракторного дизеляв первую очередь зависят от особенностей рабочего процесса и, в частности, от типа камеры сгорания, системы впрыскивания топлива.

Камеры сгорания дизельного мотора делятся на разделенные (вихрекамерные и форкамерные), полуразделенные и неразделенные. Дизельные моторы с неразделенной камерой иногда называют двигателями с непосредственным впрыском.

Разделенная вихрекамерная камера сгорания дизельного двигателя	Разделенная форкамерная камера сгорания дизельного двигателя
Полуразделенная камера сгорания дизельного двигателя	Неразделенная камера сгорания дизельного двигателя

Дизелные силовые агрегаты с разделенной камерой сгорания обычно устанавливаются на грузовики малой грузоподъемности и легковые автомобили. Это определяется необходимостью снижения уровня шума и меньшей жесткостью (степенью нарастания давления в процессе сгорания в цилиндре на 10 поворота коленчатого вала) работы. При подходе поршня к ВМТ воздух из основного объема камеры сгорания вытесняется в дополнительный, создавая в нем интенсивную турбулизацию заряда, что способствует лучшему перемешиванию капель топлива с воздухом. Недостатком дизелей с разделенной камерой сгорания являются: некоторое увеличение расхода топлива вследствие повышения потерь в охлаждающую среду из-за увеличенной поверхности камеры сгорания, больших потерь на перетекание воздушного заряда в дополнительную камеру и горящей смеси обратно в цилиндр. Кроме того, ухудшаются пусковые качества.

Дизельные моторы с неразделенной камерой сгорания имеют низкие расходы топлива и легче запускаются. Недостатком их является повышенная жесткость работы и соответственно — высокий уровень шума. Для полного сгорания топлива изготовитель выбирает оптимальное соотношение между количеством сопловых отверстий у форсунки и интенсивностью вихревого движения заряда в цилиндре — так, чтобы струи топлива полностью охватили весь воздушный заряд. Чем меньше сопловых отверстий, тем более интенсивным должно быть вращательное движение заряда. У четырехтактных дизельных моторов вращательное движение воздуха во время хода впуска обеспечивается тангенциальным расположением впускного канала, наличием ширмы у клапана, винтовым (улиткообразным) каналом перед впускным клапаном.

В процессе сжатия при подходе поршня к ВМТ воздух перетекает из надпоршневого пространства в камеру сгорания в поршне, увеличивая интенсивность вращательного движения свежего заряда. Поэтому при ремонте дизельных агрегатов необходимо следить, чтобы зазор между днищем поршня и головкой цилиндров соответствовал заданной инструкцией величине.

При большем зазоре интенсивность турбулизации заряда будет недостаточна, при меньшем на больших нагрузках может появиться стук поршня от его ударов по головке. Во время сборки дизельного мотора этот зазор проверяется установкой свинцовых пластинок на днище поршня и прокруткой коленчатого вала после затяжки болтов крепления головки.

В большинстве случаев используется объемный способ смесеобразования при центральном расположении форсунки относительно камеры сгорания в днище поршня. Однако существуют дизели с пленочным (пристенным) или объемно-пленочным смесеобразованием. При этом форсунка смещается к одному краю камеры сгорания, и одна или две струи подаются на стенку выемки в поршне.

Такой способ смесеобразования применяется в многотопливных дизелях, и особенно важен для военной техники, поскольку позволяет при необходимости эксплуатировать дизель на низкоцетановом топливе, включая бензин. Однако в этом случае для получения температуры, необходимой для воспламенения заряда, приходится повышать степень сжатия до 26.

Пуск дизельного двигателя. У дизельных моторов с разделенной камерой сгорания (вихрекамерные или форкамерные) пусковые качества значительно хуже, чем у дизельных с неразделенной камерой. Для облегчения пуска дизелей с разделенной камерой оснащаются электрическими свечами накаливания, устанавливаемыми в форкамеру или вихревую камеру. Реже свечи устанавливаются в дизельных агрегатах с непосредственным впрыском.

Способы создания вихревого движения заряда во время впуска:

Тангенциальное расположение канала	Установка на клапане ширмы	Винтовой канал

Свечи бывают открытого и закрытого типа со спиралью накаливания или нагревательным элементом. Они выпускаются теми же фирмами, что и свечи зажигания( «Чемпион», «Бош», «Беру» и др.). Кожух свечи располагается в камере сгорания дизельного мотора так, чтобы конус распыленного топлива попадал только на его раскаленный наконечник.

При температурах до -25°С надежный пуск дизельного мотора обеспечивается подогревом воздуха во впускном трубопроводе. Для этого в дизельном моторе, в специальных бобышках, устанавливают свечи подогрева (например СН-150). Время нагрева до 900. 1000°С составляет около одной минуты. Сила тока во время подогрева доходит до 45 А, и при плохо заряженном аккумуляторе частота вращения коленчатого вала стартером может оказаться ниже пусковых оборотов.

Поэтому более эффективным способом прогрева воздуха во впускном трубопроводе является применение электрофакельного подогревателя. Подогрев осуществляется факелом горящего топлива. Оно подается ручным топливоподкачивающим насосом под давлением 0,02. 0,04 МПа через жиклер на нагревательный элемент, а затем на объемную сетку. Факельная свеча нагревается до 1000°С за 1. 1,5 мин до пуска, обеспечивая надежное испарение топлива.

Применение электрофакельного нагревателя позволяет понизить температуру надежного пуска на 25 — 30 градусов. Подбор свечей или подогревателей производится, как правило, по каталогам фирм-изготовителей.

Самым простым и наиболее доступным в эксплуатации способом облегчения пуска как дизельных, так и бензиновых моделей является впрыскивания во впускную систему двигателя легковоспламеняющихся жидкостей. Для этого могут использоваться встроенные в систему впуска распылители, либо специальные аэрозольные баллончики. Из отечественных препаратов такого рода назовем «Холод-40», «Автожидкость для пуска двигателя», есть и другие.

При очень низких температурах наибольший эффект дает применение работающих на дизельном топливе подогревателей для разогрева охлаждающей жидкости (ПЖД). Они не только обеспечивают быстрый пуск, но и уменьшают износ мотора, снижает эксплуатационный расход топлива. Существуют жидкостные, воздушные и комбинированные подогреватели. Нагрев охлаждающей жидкости и дизельного топлива позволяет обеспечить прогрев и пуск дизельного мотора за 30 минут при температуре до минус 60 градусов.

Разогрев системы смазки обычно осуществляется подачей горячего воздуха на картер, а иногда и внутрь него. Существуют воздушные подогреватели-отопители, используемые для прогрева не только силового агрегата, но и кабины водителя. Для отечественных моделей применяются воздушные подогреватели ПЖД-30 тепловой мощностью 30 кВт, ПЖД-600 (69,6 кВт), жидкостный подогреватель ПЖД-400 (43,5 кВт). Кроме них дизельные моторы могут снабжаться отопительными устройствами фирмы «Эберспехер» (Германия): жидкостными «Гидроник» моделей B4W, B5W, D4W, D5W для легковых автомобилей и микроавтобусов, D9W, D24W, D30W, D35W для грузовиков, автобусов, фургонов, судов. Этой же фирмой выпускаются воздушные отопители B1LC, D1LC, D3LC, D5LC, D8LC, D12LC. Отопители могут использоваться при неработающем моторе, что снижает общие расходы на топливо и загазованность воздуха. Обогреватели могут включаться без водителя, специальным устройством, запрограммированным на 7 суток, или радиопультом, действующим на расстоянии до 1 километра. Этой же фирмой выпускаются подогреватели для топливопроводов «Термолайн». Широкое распространение получили подогреватели типа «Вебасто». Горячая жидкость обогревает блок и головку цилиндров, отработавшие газы — картермоора.

В период, когда токсичность отработавших газов оценивалась по выбросу СО и СН (углеводородов), в широкой прессе отмечалось, что дизели имеют из всех ДВС наиболее низкую токсичность. Однако в дальнейшем, когда товарные бензины стали выпускаться без этиловой жидкости, а дизельные моторы начали оснащаться трехкомпонентными каталитическими нейтрализаторами, снижающими содержание СО, СН, NОх на 90-95%, о низкой токсичности дизелей по сравнению с бензиновыми аналогами стали скромно умалчивать.

Повышенная токсичность дизелей определяется следующими факторами:
Первый из них — низкая эффективность каталитических нейтрализаторов. Это связано с тем, что степень сжатия, а следовательно, и степень расширения дизелей значительно выше, чем у бензиновых моделей. Поэтому температура отработавших газов недостаточна для эффективной работы нейтрализаторов. В связи с этим не удается добиться снижения выброса оксидов азота, которые в несколько десятков раз более токсичны, чем СО. Второй фактор — повышенный выброс на некоторых режимах, особенно во время прогрева, продуктов неполного сгорания с характерным неприятным запахом (акролеина, альдегидов и др.), многие из которых являются канцерогенами. Третий — частицы сажи являются носителями канцерогенов. Попадая в дыхательные пути, они вызывают раковые опухоли. Из-за того, что ни в одной из стран до сих пор нет быстродействующих газоанализаторов, нет и возможности нормировать их выброс. Поэтому законодатели используют косвенные показатели — ограничение выброса углеводородов и твердых частиц.

Контроль выбросов с отработавшими газами дизельных моторов автомобилей с полной массой до 3,5 т проводится на роликовом стенде на режимах ездового цикла, включающего разгоны, движение с постоянными скоростями на различных передачах, торможение двигателем, работу на холостом ходу. Двигатели тяжелых грузовиков (свыше 3,5 т) проверяются при работе на моторном стенде по 13-режимному циклу, начиная от холостого хода и кончая полными нагрузками. Замеряется выброс трех компонентов: СО, СН и NОx. По европейским правилам проверяется еще и выброс твердых частиц. В условиях эксплуатации производится проверка дымности отработавших газов на предварительно прогретом дизельном агрегате на режимах увеличения частоты вращения коленчатого вала от минимальной до максимальной путем нажатия на педаль управления рейкой до упора. Данный цикл повторяется 10 раз. Уровень дымности оценивается по максимальным показаниям прибора во время четырех последних режимов разгона. Дымность не должна превышать 40%. Затем производится замер дымности на режиме максимальной частоты вращения при нажатии на привод рейки насоса до упора. При этом допустимый уровень дымности — 15%.

Для определения дымности существует большое число приборов, выпускаемых в различных странах. Дымность определяется методом просвечивания пробы газов или по степени отражения от фильтра, через который производился просос отработавших газов. Из газоаналитических приборов отечественного производства назовем, в частности, «АВТОТЕСТ СО-СН-«;, обеспечивающий измерение в диапазонах: по СО 0 — 10%, по СН 0 — 5000 частей на млн, по дымности 0 — 99,9%, а также «АВТОТЕСТ СО-СН-МП», производящий замеры в тех же диапазонах, а также позволяющий измерять концентрацию кислорода в диапазоне 0 — 25%. Оба устройства имеют электропитание — 12 или 220 вольт. Дымомеры КИД-2 для экспресс-контроля дизелей питаются от батареи напряжением 9 вольт. Еще один отечественный дымомер — ИДП-2. Он работает в диапазоне температур от -20 до +40°С. Фирма «Бриск» (Чехия) выпускает дымомер JT 480 А. Прибор питается от сети 220 вольт, имеет диапазон рабочих температур -5. +40°С.

Основные причины повышенной токсичности и повышенного расхода топлива дизельных двигателей следующие:
— низкое качество топлива,
— нарушение работы системы топливоподачи (слишком низкий коэффициент избытка воздуха, неравномерная подача топлива по цилиндрам, смещение фаз впрыска, межцикловая неравномерность подачи топлива),
— повышенный расход масла на угар из-за износа деталей цилиндропоршневой группы,
— в двигателях с турбонаддувом — слишком низкое давление наддува.

Одна из главных характеристик дизельного топлива — это его цетановое число, показывающее способность к самовоспламенению.

Оно определяется на одноцилиндровой установке сравнением со смесью эталонного топлива, подбираемого так, чтобы период задержки воспламенения был таким же, как и у испытуемого горючего. Величина цетанового числа должна быть не менее 45. Она зависит от химического состава топлива и наличия в нем специальных присадок. Увеличение цетанового числа достигается повышением содержания в топливе парафиновых углеводородов. При этом улучшаются пусковые качества, однако при цетановом числе 50. 55 ухудшается полнота сгорания.