Способы повышения мощности дизелей

Количество топлива, которое можно впрыснуть в камеру сгорания дизеля, ограничивается количеством находящегося в ней воздуха. Если топлива будет подано слишком много, то для его сгорания не хватит воздуха. Дизель начнет дымить, плохо работать, ухудшится его экономичность, резко возрастут отложения нагара и кокса. Поэтому для повышения мощности дизеля необходимо увеличить количество воздуха, поступающего в цилиндры за время впуска. При этом становится возможным эффективно сжигать в дизеле большее количество топлива и, следовательно, получать от него большую мощность. Для увеличения количества воздуха, подаваемого в цилиндры, применяют наддув, то есть принудительное нагнетание воздуха с помощью компрессора. Последний может иметь привод от двигателя. В настоящее время наибольшее применение получил турбинный компрессор, насаженный на один вал с турбиной, размешенной в потоке отработавших газов дизеля. Давление отработавших газов обеспечивает вращение турбины и компрессора. Такое устройство называют турбокомпрессором, а сам процесс — турбо-наддувом.
Турбокомпрессор вращается с очень большой скоростью (30 000—50000 об/мин). Применение турбонаддува на дизеле СМД-14 позволяет повысить его мощность с 75 до 90 л. с. (дизель СМД-18). Вес дизеля увеличивается на 30 кг. Недостатком турбонаддува является пониженная эксплуатационная надежность, необходимость переделки двигателя. Кроме того, к турбокомпрессору приходится подводить охлаждающую воду и специально очищенное масло, для чего устанавливают отдельные масляные фильтры. Все это приводит к усложнению конструкции двигателя.
Если турбонаддув преследует цель увеличить количество воздуха в цилиндре, то способ повышения мощности путем предварительного обогащения воздуха топливом на впуске в цилиндры позволяет более полно, т. е. качественно, использовать воздух. В дизеле хорошее смесеобразование затруднено из-за краткости времени. Это приводит к тому, что значительная часть воздуха, находящегося внутри цилиндра, не участвует в процессе сгорания.
Чтобы более полно использовать воздух, часть топлива вводят во впускную трубу двигателя при помощи специального карбюратора или подобного ему устройства. За время тактов впуска и сжатия это топливо успевает хорошо испариться и смешаться с воздухом к тому моменту, когда через форсунку начнется впрыск основного топлива. Кроме того, за время сжатия, под действием высоких температуры и давления в рабочей смеси начинают интенсивно протекать химические предпла-менные реакции, которые способствуют лучшему самовоспламенению дизельного топлива.
Такое предварительное обогащение воздуха топливом на впуске значительно улучшает процесс сгорания, улучшает экономичность и повышает мощность дизеля на 15—25%. Наилучшие результаты получаются при использовании для обогащения воздуха не дизельного топлива, а бензина. Отсюда происходит название — бензодизельный процесс. К достоинствам бензодизельного процесса относится—более мягкое протекание процесса сгорания топлива, и, вследствие этого, уменьшение изиосов, легкость запуска в холодную погоду, простота устройства и ненадобность каких-либо переделок в дизеле. Недостаток — необходимость в дополнительном топливном бачке для бензина. При отсутствии бензина двигатель продолжает работать, как обычный дизель.

23.05.2012