Дизельный двигатель TDI

Дизельный двигатель TDI

телефон:
+7 495 212-91-03
г. Москва
проезд Завода Серп и Молот, 5
c 10 до 20, кроме воскресенья

Турбодизель TDI — Turbo Direct Injection

Создав 25 лет назад основу нового дизельного двигателя TDI с системой «насосного инжектора», концерн Volkswagen занял ведущие позиции в технологии производства дизельных двигателей. Преимуществом этой системы является не только низкий уровень потребления топлива, но также обеспечение большего крутящего момента и снижение уровня эмиссии отработанных газов.

Преимущества двигателей TDI:

• Значительно более высокое давление впрыска по сравнению с другими системами (TDI — 2050 бар, Common Rail — 1350 бар)
• Благодаря объединению инжектора с насосом возможно точно контролировать процесс впрыска; достигается более высокий крутящий момент и улучшается эластичность двигателя
• Процесс сгорания становится «мягким», поскольку первичными целями впрыска является значительное уменьшение уровня шума от сгорания топлива и снижение до минимума количества оксида азота в выхлопных газах
• Увеличенный коэффициент полезного действия между всеми системами впрыска дизельного топлива; данные двигатели являются самыми эффективными в своем классе по потреблению топлива

Audi Q7 V12 TDI

Совсем недавно кампания Audi впервые в истории мирового автомобилестроения представила серийный внедорожник Audi Q7 с двенадцатицилиндровым дизельным двигателем V12 TDI рабочим объемом 6 литров, мощностью 500 лошадиных сил и огромнейшим крутящим моментом — 1 000 Н·м

V12 TDI вызывает ассоциации с двигателем нового R10, созданного для гонок в Ле-Мане и выводит Audi Q7 в лигу высококлассных спортивных автомобилей. Разгон от 0 до 100 км/ч занимает всего 5,5 секунды, максимальная скорость ограничена электроникой на отметке 250 км/ч. Максимальный крутящий момент достигается уже при 1 750 об/мин. Этот высокотехнологичный дизельный двигатель с системой Common Rail, впервые в мире развивающей давление впрыска 2 000 бар, обеспечивает крупному внедорожнику немалый резерв мощности в любой ситуации. Благодаря сверхсовременной технологии впрыска с использованием пьезофорсунок двигатель работает мягко, с минимальным шумом. V12-TDI агрегатируется с новой шестиступенчатой коробкой передач и постоянным полным приводом quattro.

Следует отметить низкую токсичность отработанных газов. Серийный V12-TDI с двумя турбокомпрессорами соответствует требованиям стандарта Евро 5, который предположительно вступит в силу в 2010 году. Расход топлива укладывается в 12 литров на 100 километров.

С конца 2008 года появилась возможность приобрести Q7 V12 TDI. Специалисты из Ауди решили, что такому высокотехнологичному серийному чуду-мотору не стоит оставаться прототипом. Стоимость в Германии — более 130 тысяч евро.

Средство для защиты дизельных систем

Процессы воспламенения топливно-воздушной смеси способствуют с течением времени образованию отложений в дизельном двигателе. Работа мотора постепенно начинает нарушаться. По этой причине уменьшаются мощностные показатели, убыстряется износ и повышается расход топлива. Для решения проблемы подойдет средство LIQUI MOLY Super Diesel Additiv. Оно было создано для эффективного восстановления первоначальных характеристик дизельного двигателя.

Главной особенностью средства для защиты дизеля является комбинированный состав, в который входит обширный набор веществ для устранения отрицательных эффектов и улучшения текущих свойств. Применение присадки придает системе двигателя необходимый уровень смазывающей способности.

Инжектор является важной составляющей любого автомобиля, так как отвечает за впрыскивание дизеля внутрь камеры сгорания. При этом по внешнему виду в плане консистенции напоминает мелкодисперсный туман. В случае накапливания отложений внутри отверстий основного устройства топливная жидкость перестает распыляться тонкими струйками. Вследствие этого происходит падение мощностных показателей и увеличивается потребление. Следует учитывать, что инжектор при ремонте обойдется дорого.

Отверстие инжектора без и с присадкой.

Действие присадки для защиты дизельного двигателя начинается с растворения вредных образований, за счет чего происходит повышение эффективности процесса впрыска. Двигатель приобретает свои базовые свойства, расход топлива снижается. Присадка Super Diesel Additiv обеспечивает высокую коррозионную устойчивость и стойкость от износа. В дополнение идет повышение цетанового числа.

• Средство для защиты дизеля сохраняет свое воздействие на расстояния порядка 2 тысяч километров. После этого будет необходимо выполнить своевременную замену.
• В случае регулярного применения обеспечивается увеличение длительности срока службы всей системы.
• Подходит для любых вариантов систем впрыска у двигателей с дизелем.
• В особенности хорошо себя проявляет в случае топливной жидкости с низкосернистым составом, так как присадка для защиты значительно улучшает смазывающие свойства.

Артикул: 1991

В результате действия присадка для дизельного двигателя организует широкий функционал по всесторонней защите системы:

• Чистота всех элементов топливной системы и форсунок;
• Подходит для дизеля с невысокими показателями наличия серы;
• Протестировано на катализаторах;
• Отвечает за предотвращение эффектов пригорания и засмоления;
• Повышение цетанового числа;
• Оптимизация мощности двигателя;
• Усиление смазывающего эффекта;
• Предотвращение появления отложений разной природы происхождения;
• Высокая коррозионная устойчивость;
• Гарантирует снижение потребляемого уровня топлива;
• Хорошая износоустойчивость.

Средство для защиты дизельного двигателя в виде присадки предназначено для использования на всех видах устройств, включая варианты с высоким давлением, а также легковые машины, тракторную технику, строительные автомобили, грузовики и стационарные двигатели. Часто используется для эффективной консервации в случае длительного вывода устройств из обихода при наличии экстремальных условий.

Дизельные форсунки: особенности конструкции

Дизельная форсунка представляет собой один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. Форсунка (инжектор) обеспечивает прямую подачу солярки в камеру сгорания дизеля, а также дозирование подаваемого топлива с высокой частотой (более 2 тыс. импульсов в минуту). Инжектор осуществляет эффективный распыл горючего в пространстве над поршнем. Топливо в результате такого распыла получает форму факела. Форсунки отличных друг от друга систем топливоподачи имеют конструктивные особенности, различаются по способу управления. Инжекторы делят на две группы:

• механические;
• электромеханические;

Принцип работы механической форсунки

Принцип работы системы питания дизеля с механическим управлением форсунки состоит в следующем. К топливному насосу высокого давления (ТНВД) подается горючее из топливного бака. За подачу отвечает подкачивающий насос, который создает низкое давление, необходимое для прокачки солярки по топливопроводам.

Далее ТНВД в нужной последовательности осуществляет распределение и нагнетание горючего под высоким давлением в магистрали, ведущие к механической форсунке. Каждая форсунка данного типа открывается для очередного впрыска порции солярки в цилиндры под воздействием высокого давления топлива. Снижение давления приводит к закрытию дизельной топливной форсунки.

Простой механический инжектор имеет корпус, распылитель, иглу и одну пружину. В устройстве запорная игла свободно движется по направляющему каналу распылителя. Сопло форсунки плотно перекрывается в тот момент, когда нет нужного давления от ТНВД. Внизу игла опирается на уплотнение распылителя, имеющее коническую форму. Прижим иглы реализован посредством закрепленной сверху пружины.

Простые дизельные моторы, которые имеют разделенную камеру сгорания, зачастую получают распылитель с одним отверстием и иглой. Дизельные моторы, которые устроены на основе непосредственного впрыска топлива, оборудованы форсунками с несколькими распылительными отверстиями. Число отверстий в таком распылителе колеблется от двух до шести.

Подача топлива регулируется зависимо от конструкции распылителя, так как существуют два основных типа подобных решений:

• распылитель с возможностью перекрытия каналов;
• распылитель с перекрываемым объемом;

В первом случае игла форсунки перекрывает подачу горючего путем перекрытия каждого отверстия. Второй тип форсунок означает, что игла перекрывает своеобразную камеру в нижней части распылителя.

Давление топлива, нагнетаемого ТНВД, заставляет иглу подниматься благодаря наличию на поверхности такой иглы специальной ступеньки. Солярка проникает в корпус под указанной ступенькой. В момент, когда давление горючего сильнее усилия, которое создает прижимная пружина, игла движется вверх. Таким образом открывается канал распылителя. Дизтопливо под давлением проходит через распылитель и происходит его распыл в форме факела. Так реализован впрыск топлива.

Далее определенное количество горючего, которое подается насосом высокого давления, пройдет через распылитель и попадет в камеру сгорания. После этого давление на ступеньке иглы начинает снижаться, в результате чего игла от усилия пружины возвращается в исходное положение и плотно перекрывает канал. Тогда подача солярки в распылитель полностью прекращается.

Инжектор с двумя пружинами

На эффективность топливоподачи и последующего сгорания топлива в цилиндрах дизеля можно влиять, изменяя различные характеристики форсунки, такие как структура и количество каналов распылителя, усилие пружины и т.п. Одним из конструкторских решений стало внедрение в устройство форсунок специального датчика подъема иглы. Данный подъем учитывается специальными электронными блоками управления, которые взаимодействуют с ТНВД.

Особенностью работы указанных инжекторов является двухступенчатый подъем иглы. Получается, нагнетаемое ТНВД топливо сначала превышает по силе давления силу сопротивления одной пружины, а затем другой. В режиме холостого хода и при небольших нагрузках на мотор впрыск осуществляется только посредством первой ступени, подавая в двигатель незначительное количество солярки. Когда мотор выходит на режим нагрузки, давление нагнетаемого ТНВД топлива растет, горючее подается уже двумя дозированными порциями. Первый впрыск небольшого объема (1/5 от общего количества), а далее основной (около 80% солярки). Разница давлений впрыска для открытия первой и второй ступени не особенно большая, что обеспечивает плавность топливоподачи.

Такой подход позволил повысить равномерность, эффективность и полноценность сгорания смеси. Дизельный двигатель стал расходовать меньше горючего, снизилось количество токсичных примесей в выхлопных газах. Дизельные форсунки с двумя пружинами активно использовались на агрегатах с непосредственным впрыском топлива до момента появления систем питания под названием Commоn Rail.

Электромеханическая дизельная форсунка

Дальнейшее развитие систем топливоподачи дизельного ДВС привело к появлению форсунок, в которых солярка подается в цилиндры посредством электромеханических форсунок. В таких инжекторах игла форсунки открывает и закрывает доступ к распылителю не под воздействием давления топлива и противодействия силе пружины, а при помощи специального управляемого электромагнитного клапана. Клапан контролируется ЭБУ двигателя, без соответствующего сигнала которого горючее не попадет в распылитель.

Блок управления отвечает за момент начала топливного впрыска и длительность подачи топлива. Получается, ЭБУ дозирует солярку для дизеля путем подачи на клапан форсунки определенного количества импульсов. Параметры импульсов напрямую зависят от того, с какой частотой вращается коленчатый вал двигателя, в каком режиме работает дизельный мотор, какая температура ДВС и т.д.

Благодаря дозированной высокоточной подаче давление газов на поршень в результате сгорания смеси растет плавно, сама топливно-воздушная смесь равномернее распределяется по цилиндрам дизеля, лучше распыляется и полноценно сгорает.

Дальнейшее видео наглядно иллюстрирует принцип работы электромеханической форсунки на примере бензинового двигателя. Главное отличие заключается в том, что давление топлива в дизельной форсунке значительно выше.

Указанный подход позволил окончательно переложить задачу по управлению впрыском с форсунок и ТНВД на электронный блок. Электронный впрыск работает намного точнее, дизель с подобными решениями стал еще более мощным, экономичным и экологичным. Разработчикам удалось значительно снизить вибрации и шумы в процессе работы дизельного агрегата, повысить общий ресурс ДВС.

Насос-форсунка

Одной из разновидностей систем питания дизеля являются конструкции, в которых полностью отсутствует ТНВД. За создание высокого давления впрыска отвечают так называемые дизельные насос-форсунки. Принцип работы системы состоит в том, что насос низкого давления сначала подает солярку напрямую к инжектору, в котором уже имеется собственная плунжерная пара для создания высокого давления впрыска. Плунжерная пара форсунки работает от прямого воздействия на нее кулачков распредвала. Данная система позволяет добиться лучшего качества распыла дизтоплива благодаря способности создать очень высокое давление впрыска.

Исключение из системы подачи топлива ТНВД позволяет сделать размещение дизельного ДВС под капотом более компактным, избавиться от привода топливного насоса и отбора мощности на его постоянное вращение. Также стало возможным удалить из системы питания решения, которые распределяют топливо от ТНВД по цилиндрам. Инжекторы в системе с насос-форсунками имеют электрический клапан, что позволяет подавать топливо за два импульса.

Принцип похож на работу механической форсунки с двумя пружинами. Решение позволяет реализовать сначала подвпрыск, а уже затем произвести подачу в цилиндр основной порции горючего. Насос-форсунки реализуют подачу топлива в максимально точно заданный момент начала впрыска, лучше дозируют солярку. Дизельный мотор с такой системой экономичен, работает мягко и тихо, содержание вредных веществ в отработавших газах сведено к минимуму.

Главным минусом решения можно считать то, что давление впрыска насос-форсунки напрямую зависит от частоты вращения коленвала двигателя. В списке недостатков также отмечены: сложность исполнения, высокая требовательность к моторному маслу, чистоте и качеству топлива. В процессе эксплуатации выделяют трудности в процессе ремонта и обслуживания, а также общую дороговизну сравнительно с системами, которые оборудованы привычным ТНВД.

Що таке Інжектор і як працює? Принцип роботи і для чого потрібен.

Інжектор — це форсунка, встановлена в системі подачі палива в бензиновому або дизельному двигуні. Вона встановлюється в єдиному екземплярі або у складі інжекторної системи і служить для розпилення палива. У розмовної мови «інжектором» називають систему уприскування автомобільного мотора.

Як влаштовано і як працює інжектор

Інжекторна система передбачає надходження палива в двигун через форсунки. В залежності від місця установки інжекторів, розрізняють три типи конструкції:

• моновприск з одним інжектором, встановленому на вході у впускний колектор;
• розподілене впорскування з інжекторами біля впускних клапанів;
• прямий впорскування, що передбачає розміщення інжекторів так, щоб паливо разбрызгивалось безпосередньо в камеру згоряння.

Конструкція електромагнітного інжектора, зображена на малюнку нижче, включає наступні елементи:

• корпус;
• кільце ущільнення;
• паливний фільтр;
• електромагніт з якорем і контактом;
• пружина;
• голка;
• штифт.
• 

Інжектор працює під контролем електронного блоку управління двигуном (ЕБУ). Працює це наступним чином:

• електронасос створює тиск в паливній системі;
• ЕБУ подає напругу на електромагнітний клапан інжектора;
• якір електромагніту зміщує голку, яка відкриває отвір подачі палива;
• пальне впорскується в колектор або камеру згоряння;
• ЕБУ відключає напругу на обмотці електромагніта;
• пружина давить на якір з голкою, перекриваючи паливний канал.

Крім електромагнітних, використовуються п’єзоелектричні і електрогідравлічні форсунки. Незважаючи на відмінності в конструкції, вони також приводяться в дію електрикою, що надходять з ЕБУ.

В залежності від режиму і параметрів роботи двигуна, блок управління змінює склад і кількість паливно-повітряної суміші в циліндрах, змінюючи час відкриття інжектора.

Нижче показана схема роботи інжектора ДВС з двома парами клапанів на циліндр.

Відміну від карбюратора інжектора

Карбюратор формує стабільний склад паливно-повітряної суміші, кількість якої регулюється положенням дросельної заслінки. При цьому пропорції суміші не змінюються в залежності від оборотів і інших робочих параметрів двигуна машини. Це веде до перевитрати палива і збільшує токсичність вихлопних газів.

Інжектор подає збалансовану паливну суміш, пропорції якої безперервно змінюються блоком управління. Тут враховуються обороти двигуна, швидкість руху,температура охолоджуючої рідини і складу вихлопних газів. Точне дозування підвищує потужність двигуна, зменшує кількість шкідливих викидів і знижує витрату палива.

Що краще: карбюратор або інжектор?

Двигун з інжектором має наступні переваги:

• економія палива (до 40% у порівнянні з карбюраторними аналогами);
• підвищена потужність і прийомистість;
• екологічність;
• надійність;
• легко заводиться на морозі.

Карбюраторні двигуни відрізняються більш простим пристроєм і перевершують інжекторні за такими параметрами:

• невимогливість до якості палива;
• простота та дешевизна ремонту.

Несправності карбюраторів в більшості випадків можна усунути самостійно. Чищення, ремонт і регулювання інжекторів вимагає спеціальних навичок і устаткування. Це компенсується високою надійністю системи.