Vidaus degimo varikliai yra įvairių tipų, tačiau tarp populiariausių yra dvitakčiai ir keturtakčiai varikliai. Kiekvienas jų turi savų privalumų ir trūkumų, lemiančių jų taikymą įvairiose srityse. Šiame straipsnyje gilinsimės į keturtakčio dyzelinio variklio veikimo principą ir jo privalumus.
Kas yra keturtaktis dyzelinis variklis?
Keturtakčiu dyzeliniu varikliu vadinamas variklis, kurio darbo ciklas užbaigiamas keturių stūmoklio eigų metu. Šie keturi procesai apima įsiurbimą, suspaudimą, degimo plėtimąsi (darbinį taką) ir išmetimą. Kiekvienas šių procesų atliekamas per vieną stūmoklio eigą, o pilnas darbo ciklas reikalauja dviejų alkūninio veleno apsisukimų.
Palyginimui, dvitaktis dyzelinis variklis užbaigia darbo ciklą vos per du stūmoklio taktus, atlikdamas vieną alkūninio veleno apsisukimą. Nors iš pirmo žvilgsnio tai gali atrodyti efektyviau, keturtakčiai varikliai pasižymi kitomis svarbiomis savybėmis.
Keturtakčio dyzelinio variklio veikimo principas
Keturtakčio dyzelinio variklio darbo ciklas susideda iš šių keturių pagrindinių etapų:
- Įsiurbimas: Stūmokliui judant žemyn, atsidaro įsiurbimo vožtuvas, ir į cilindrą patenka oro ir degalų mišinys (benzininiai varikliai) arba tik oras (dyzeliniai varikliai).
- Suspaudimas: Įsiurbimo vožtuvas užsidaro, stūmoklis juda aukštyn, suspausdamas mišinį arba orą. Dyzeliniuose varikliuose šis suspaudimas sukelia aukštą temperatūrą, pakankamą savaiminiam degalų užsidegimui.
- Degimo plėtimasis (Darbinis taktas): Kai stūmoklis pasiekia viršutinę mirties tašką, į suspaustą orą įpurškiami dyzeliniai degalai, kurie savaime užsiliepsnoja. Degimo metu susidariusios dujos plečiasi ir stumia stūmoklį žemyn, atlikdamos naudingą darbą.
- Išmetimas: Stūmokliui judant aukštyn, atsidaro išmetimo vožtuvas, ir degimo produktai išstumiami iš cilindro.
Keturtakčio dyzelinio variklio privalumai
Keturtakčiai dyzeliniai varikliai turi keletą reikšmingų privalumų, lemiančių jų plačią taikymą:
- Mažesnė šiluminė apkrova: Dėl ilgesnio intervalo tarp darbinio takto (du alkūninio veleno apsisukimai), keturtakčio variklio stūmoklis, cilindras ir cilindro galvutė patiria mažesnę šiluminę apkrovą. Tai padeda išvengti terminio nuovargio, pailgina dalių tarnavimo laiką ir išlaiko mechanines savybes.
- Tobulesnis oro mainų procesas: Keturtakčiai varikliai užtikrina švaresnį išmetamųjų dujų pašalinimą ir efektyvesnį naujo oro įsiurbimą, palyginti su dvitakčiais varikliais. Tai lemia didesnį įkrovimo efektyvumą.
- Lengvas galios didinimas: Mažesnė šiluminė apkrova leidžia lengviau naudoti išmetamųjų dujų turbokompresorius, siekiant padidinti variklio galią.
- Geresni ekonominiai rodikliai: Tobulas vėdinimo procesas ir efektyvus šilumos energijos panaudojimas lemia mažesnes degalų sąnaudas. Be to, dėl konstrukcijos ypatybių, keturtakčiai dyzeliniai varikliai pasižymi mažesnėmis tepalinės alyvos sąnaudomis.
- Palankesnės darbo sąlygos degalų sistemai: Kadangi alkūninis velenas atlieka tik vieną degalų įpurškimą per du apsisukimus, reaktyvinio siurblio stūmoklio poros tarnavimo laikas yra ilgesnis nei dvitakčio variklio. Taip pat mažesnė degalų įpurškimo sistemos šiluminė apkrova eksploatacijos metu, todėl gedimų pasitaiko rečiau.
Keturtaktis vs. Dvitaktis Dyzelinis Variklis
Pagrindinis skirtumas tarp keturtakčio ir dvitakčio dyzelinio variklio slypi darbo ciklo trukmėje ir oro mainų būduose. Keturtakčiame variklyje stūmoklis atlieka oro siurblio funkciją įsiurbimo ir išmetimo taktų metu. Tuo tarpu dvitakčiame variklyje darbo ciklas užbaigiamas greičiau, o įsiurbimo ir išmetimo procesai vyksta tuo pačiu metu su suspaudimo ir darbiniais taktais, todėl stūmoklis neatlieka atskiro oro siurblio vaidmens.
Nors dvitakčiai dyzeliniai varikliai gali pasiekti didesnę galią esant tokiems patiems konstrukcijos ir veikimo parametrams (apie 60-80% didesnę nei keturtakčiai be papildomo įkrovimo), jie turi ir trūkumų. Dėl oro angų cilindro sienelėse sumažėja efektyvus eiga, prarandamas dalis oro mainų proceso efektyvumo, o dalis galios sunaudojama siurbimo siurbliui valdyti. Dėl šių priežasčių, apskritai, keturtaktis variklis yra laikomas lengviau valdomu ir techniškai patobulintu. Šiuo metu dauguma generatorių komplektų naudoja keturtakčius dyzelinius variklius dėl jų mažų degalų sąnaudų, gero paleidimo efektyvumo ir mažesnio gedimų procento.
Kaip veikia dyzeliniai varikliai. 1 dalis (keturtaktis degimo ciklas)
Dyzelinių variklių pavyzdžiai
Šiuolaikinėje rinkoje siūlomi įvairūs dyzeliniai varikliai, atitinkantys skirtingus poreikius. Pavyzdžiui, MOOTECH MT170FAE ir MOOTECH MT178FAEP modeliai yra dyzeliniai varikliai su elektriniu starteriu, pasižymintys skirtingomis darbinėmis apsukomis.
| Modelis | Tipas | Darbinis tūris (cc) | Kuro tipas | Aušinimas | Variklio tipas | Starteris |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MOOTECH MT170FAE | Dyzeliniai varikliai | 349 | Dyzelinas | Oru | Keturtaktis | Rankinis starteris |
| MOOTECH MT178FAEP | Dyzeliniai varikliai | Nežinoma | Dyzelinas | Oru | Keturtaktis | Elektrinis starteris |
tags: #keturtaktis #variklis #dyzelis