Взрыв дизельного двигателя причины

Дизельная угроза: врачи признают риск

Выхлопные газы дизельных моторов настолько вредны для человека, что могут спровоцировать даже заболевание раком легких. К такому выводу на прошлой неделе окончательно пришли специалисты Всемирной организации здравоохранения. «Рабочая группа обнаружила, что дизельные выхлопы являются причиной возникновения рака легких. Кроме того, отмечена связь (выхлопов) с увеличением риска (развития) рака мочевого пузыря», — говорится в официальном сообщении ВОЗ.

Ранее организация относила отработавшие газы дизелей к числу канцерогенов, но теперь классифицирует их как подтвержденную причину возникновения рака. По мнению экспертов, дизельный выхлоп сопоставим по вреду с излучением плутония и алкоголем. При этом вред от работы бензиновых двигателей признан менее существенным.

С просьбой прокомментировать решение ВОЗ мы обратились к российским врачам и экологам. Ответы специалистов вряд ли обрадуют владельцев автомобилей на дизельных агрегатах.

«Любые углеводороды – канцерогены. Если работает дизель, часть топлива до конца не сгорает. Фактически это вклад в получение рака в перспективе. Известно и доказано, что дизеля, особенно старые, являются источниками черного углерода (сажи), который негативно влияют на окружающую среду. Один из вариантов выхода из этой ситуации – замена старого дизеля на новый», — говорит руководитель энергетической программы Гринпис России Владимир Чупров.

Есть у дизельных моторов и неприятное, чисто физическое свойство, отметил эксперт: «Там, где дизель, дышать очень сложно просто потому, что воздух пахнет. Бензин же не пахнет, он также вредный и даже более вредный, но психологически дизель хуже».

«Вся проблема заключается в том, что дизельное топливо представляет собой более высококипящую фракцию нефти по сравнению с бензином и керосином, в которой содержатся кроме линейных углеводородов, моноядерные и полиядерные ароматические углеводороды, которые как раз и обладают канцерогенными свойствами», — рассказал профессор МГУ, эксперт ООН по проблемам химической безопасности Валерий Петросян.

«К этим моноядерным и полиядерным ароматическим углеводородам относятся бензол, толуол, ксилолы, бензопирен и другие известные канцерогенные соединения. Особенно большую опасность представляет собой бензопирен, который Международной ассоциацией по исследованию рака отнесен к канцерогенам первого класса опасности», — это плохая новость для владельцев новых машин. Но чадят все же больше старые иномарки и продукты отечественного автопрома. И именно они представляют большую опасность для экологии и нашего здоровья, полагает Валерий Петросян. Все дело – в каталитических нейтрализаторах, которые собеседник Autonews.ru предпочитает называть конверторами.

«Они представляют собой устройство, содержащее платиновые металлы – прежде всего, палладий, родий, иридий, и способствуют полному окислению этих моно- и полиядерных ароматических углеводородов до CO2. Если этих конвертеров нет, как, к сожалению, в наших отечественных автомобилях, то, соответственно, окисление не происходит, и в выхлопных газах таких автомобилей содержится значительное количество вот этих канцерогенных веществ», — пояснил эколог. По его мнению, без вмешательства на высшем уровне ситуацию не решить: машины, не оборудованные катализаторами, как их называют в просторечье, должны исчезнуть с российских дорог.

В свою очередь, эколог и президент союза «За химическую безопасность» Лев Федоров призывает не искать причины всех бед во вредности дизельных моторов. Он склонен поддержать своего коллегу из МГУ: куда опаснее для окружающих любая машина без конвертеров, и не важно, что льется ей в бензобак – солярка или бензин.

«Выхлопы автомобилей, которые мы импортируем с Запада, гигиеничнее, чем отечественных машин АвтоВАЗа. Почему? Потому что в свое время дорогой каталитический зажигатель на АвтоВАЗе решили не ставить. Автомобиль дешевле и люди покупают. Вместо того чтобы продавать платину на Запад, нужно ставить ее на отечественные автомобили. И тогда они будут гигиеничнее, чем западные».

«Выхлопы всех автомобилей вредят здоровью человека. И речь не только о раке», — отметил Федоров. «Регулировщики, которые стоят на перекрестках, умирают, согласно статистике, на 12 лет раньше, чем полицейские, не стоящие на перекрестках. Это говорит о хроническом отравлении, и совершенно необязательно думать о раке – отравить можно печень, почки, и человек умрет раньше».

Дизельный двигатель и его принцип действия

Рассмотрим историю создания, принцип работы дизельного двигателя, попытаемся разобраться в причинах популярности, его конструктивные особенности, преимущества, недостатки и область применения.

Немного истории

Рудольф Дизель собрал своё детище в 1897 году. Это был плавно работающий, предельно простой, удобный для эксплуатации механизм.

Техническая документация на изобретение поместилась на 13 страницах – Рудольф Дизель нарисовал и описал на них двигатель, названный затем его именем.

Так началась история, в результате которой теперь мы имеем миллионы грузовиков, легковых автомобилей и кораблей с дизельными моторами.

Принцип работы дизельного двигателя

И все-таки в чем принцип работы дизельного двигателя? Принцип работы дизеля состоит в компрессионном воспламенении топлива в камере сгорания при смешивании с разогретой воздушной смесью.

Подача смеси происходит раздельно ‒ сначала нагнетается воздух, затем поршень сжимает его и в верхней мертвой точке происходит впрыск топлива через форсунку

Воздух, в процессе сжатия разогревается до 800ºС , топливо поступает давлением до 30 МПа, происходит самовоспламенение.

Этот процесс сопровождается вибрациями и шумом. То есть дизель ‒ более шумный по сравнению с бензиновым движком.

Принцип работы дизельного двигателя позволяет быть двигателям как двух, так и четырехтактными, но основная масса автомобилей, все-таки, оснащены четырехтактными движками.

В двухтактном дизеле, по сравнению с четырёхтактным, ввиду другого принципа работы, совмещения двух тактов, впуска и выпуска (продувки).

Двухтактный вариант мощнее аналогичного по объёму четырёхтактного примерно в полтора раза.

Конструкция дизельного двигателя

Дизельный мотор почти не отличается от бензинового ‒ в нем лишь нет системы зажигания, а принцип действия дизельного двигателя ‒ поджиг топливной смеси не от свечи зажигания, а от нагретого высоким давлением воздуха.

Правда, высокое давление (до 30 атм.) в камере сгорания предполагает повышенные требования к деталям.

По конструкции камер сгорания дизели делятся на 3 типа:

• Разделенная вихревая камера сгорания;
• Неразделенная камера сгорания;
• Разделенная форкамера.

Разделенная камера сгорания

В таком устройстве топливная смесь подается не в основную, а в дополнительную вихревую камеру.

Она расположена в головке блока цилиндров и соединена с цилиндром через специальный канал. Воспламенение происходит в вихревой камере, а распространяется в основную камеру.

Неразделенная камера сгорания

При такой конструкции камера находится в поршне, а топливная смесь поступает в полость над поршнем.

Этот вариант камеры позволяет снизить расход топлива, но повышает уровень шума в процессе работы двигателя.

Разделенная форкамера

Дизельный мотор оснащен вставной форкамерой, она соединена с цилиндром каналами малого сечения.

Размер и форма каналов влияют на скорость движения газов во время сгорания топлива, при этом снижается уровень шума и токсичность, увеличивается ресурс.

Любой дизельный мотор имеет особую топливную систему. Система под большим давлением подает нужное количество топливной смеси в цилиндры. Рассмотрим её элементы.

Главные элементы топливной системы

• насос высокого давления для подачи топлива (ТНВД);
• топливный фильтр;
• форсунки.

Насос осуществляет подачу топлива в форсунки в количестве, которое зависит от оборотов, положения регуляторного рычага и показателей давления турбонаддува.

В современных дизелях применяются две системы топливных насосов – рядные (плунжерные) или распределительные. Подробно о насосах здесь.

Несколько другие насосы применяются в современной системе впрыска Common Rail, их называют магистральные.

В системе Common Rail ТНВД закачивает топливо в рампу, где поддерживается давление во всех каналах до форсунок.

Специальные форсунки же управляются электроникой и в нужный момент открываются для впрыска топлива в камеру сгорания. Про эту систему вы можете прочитать здесь.

Топливный фильтр

Фильтр устанавливается исходя из модели движка. Его функция – выделение и удаление воды из солярки и излишнего воздуха из системы.

Форсунки

Для подачи топливной смеси в камеры сгорания применяют два типа форсунок – с многодырчатыми и шрифтовыми распределителями.

Распределителем форсунок определяется форма факела, необходимая для более эффективного процесса воспламенения.

Предпусковой подогрев

Для холодного пуска дизеля используется предпусковой подогрев. Он обеспечивается свечами накаливания, установленными в камере сгорания.

При запуске свечи накаливания разогреваются до 900ºС, подогревая воздушную смесь, которая поступает в камеру.

Система подогрева даёт возможность безопасно осуществить запуск даже при самых низких температурах.

Турбонаддув

С помощью турбонаддува в дизельных двигателях повышается мощность и эффективность работы.

С увеличением подачи воздуха, обеспечивается повышенное давление в цилиндрах, соответственно улучшается сгорание смеси, тем самым повышая мощность двигателя.

Чтобы получить оптимальное давление наддува на всех рабочих режимах используется турбонагнетатель (турбина).

Преимущества и недостатки дизеля

Преимущества

Главное преимущество дизеля – в его тяговитости . Он способен развивать большую мощность на низких оборотах, легко переносит перегрузки, резкие торможения и старты.

Второй плюс – экономичность . Литр солярки стоит немного дешевле, чем литр высокоактанового бензина, хотя продавцы топлива безсовестно уравнивают его с самым дорогим бензином.

Коэффициент полезного действия дизельного двигателя на средних оборотах доходит до 45 процентов, а с турбонаддувом и вовсе ‒ 50, для бензинового движка такие цифры вообще не реальны. К тому же дизель расходует меньше топлива.

Третий плюс – экологичность . У дизеля ниже токсичностью отработанных газов.

Следующее достоинство – долговечность и надёжность , так как дизтопливо одновременно и смазочный материал, предохраняющий от износа узлы двигателя.

Недостатки

Что касается недостатков, то один из самых существенных ‒ слабая морозоустойчивость. Летнее топливо становится густым при минус 5°С, зимнее ‒ при минус 35°С.

Ремонт дизеля и бензинового двигателя по стоимости примерно равноценны, если из строя не выйдет ТНВД. В таком случае владелец попадает на серьёзные деньги. А ломается ТНВД от отечественной солярки низкого качества. В свою очередь хорошее импортное горючее ‒ это уже несколько другая цена.

Дизельный двигатель хорош на малых и средних скоростях . Желание выжать из него максимум оборотов приносит быстрый износ узлов и деталей.

А ещё авто в дизельном варианте может стоить на треть дороже бензинового аналога.

У турбодизеля свои недостатки ‒ ресурс турбокомпрессора меньше ресурса самого двигателя. Обычно это не более 150.000 километров . К тому же турбина предъявляет повышенные требования по качеству моторного масла.

Ну и на счёт запаха выхлопов у дизельного движка. Возможно для кого-то это не критично, но запах есть, и при этом достаточно неприятный.

Области применения

В настоящее время дизельные двигатели используют:

• на тяжелых грузовиках;
• на стационарных силовых установках;
• на легковых и грузовых машинах;
• на тепловозах и судах;
• на сельскохозяйственной, специальной и строительной технике.

Ну вот вы и узнали что такое дизельный мотор, сколько у него больших плюсов и маленьких минусов.

Теперь, зная как работакт дизельный мотор, вы задумаетесь какой следующий автомобиль покупать: бензиновый или дизельный.

Когда дизель работает слишком громко

Качество дизельного топлива на российских заправках оставляет желать лучшего. Особенно на частных мелкосетевых заправках у трассы где-нибудь в глубинке. Если у вас машина с дизельным мотором, запомните термин «цетановое число». Это один из главных показателей качества солярки. Если цетановое число равно 50 или больше, значит, с топливом все в порядке. Если менее 48 – заправляться такой соляркой не стоит.

Вот только специальной лаборатории и приборов для измерения цетанового числа у вас в дороге нет.

Зато последствия заправки некачественным топливом вы точно почувствуете. Звук работы мотора и отклик машины на газ изменятся, станут грубее и жестче. Кроме того, вырастет расход топлива. Иногда может поменяться цвет и запах выхлопа. Когда за окном минус, машина может вообще не завестись.

Но это цветочки. Главное происходит внутри мотора. В современных дизельных двигателях с системой Common Rail или с насос-форсунками за один такт происходит до 5 впрысков топлива. Так сделано для того, чтобы топливо равномернее и полнее сгорало и чтобы получить больше отдачи от сгорания. При нормальном качестве топлива воспламеняется первая же его порция, поданная в цилиндр. Далее все последующие порции воспламеняются и сгорают в положенное им время. Таким образом, все попавшее в цилиндр топливо полностью сгорает, и выделившаяся энергия относительно плавно передается поршню. Топливо с низким цетановым числом самовоспламеняется позже, чем нужно (например, при впрыске только третьей порции), и поэтому в цилиндре одновременно воспламеняется большее количество топлива, чем рассчитано. Одномоментно выделяется большое количество энергии, которая не может быть переработана в механическую энергию движения поршня. Происходит так называемое жесткое сгорание. Такой эффект равнозначен детонации в бензиновом двигателе и тоже приводит к ускоренному износу и разрушению деталей цилиндропоршневой группы.

Также, поскольку топливо не сгорает полностью, образуется большое количество сажи, что резко сокращает срок службы моторного масла и приводит к дополнительному засорению катализатора и сажевого фильтра.

Самый лучший совет – не заправляться на сомнительных заправках. Но что делать, если выбора в дальней поездке нет и вы почувствовали, что двигатель работает жестко и хуже «тянет»? На этот случай есть специальный препарат – «Цетан-корректор» от американского бренда Hi-Gear. Его лучше всегда возить с собой. Он повышает цетановое число дизельного топлива, устраняет жесткое сгорание и избавляет от последствий заправки некачественным топливом.

Когда пробег вашего авто перевалит за 150 тысяч километров, выбирайте «Цетан-корректор с кондиционером металла SMT 2 » Hi-Gear. За счет содержания кондиционера металла SMT 2 , помимо увеличения цетанового числа, он снижает трение и тем самым продлевает срок службы топливной аппаратуры и цилиндропоршневой группы. А «Очиститель-антинагар и тюнинг для дизеля» Hi-Gear дополнительно убирает нагар из камеры сгорания и загрязнения с форсунок, возвращая мотору динамику, как у нового.

Подытожив, дадим такой совет: собираетесь в путешествие или рабочую поездку на дизельном автомобиле, положите в багажник «Цетан-корректор» Hi-Gear. Может быть, он и не пригодится на этот раз, но спокойствие в дороге важнее!

Почему происходит детонация двигателя при выключении зажигания: основные причины

Самопроизвольные вспышки горючей смеси в камерах сгорания — явление непросто неприятное, но и пугающее. На самом деле, если разобраться в причинах этого явления и вовремя предпринять адекватные меры, срок службы двигателя можно продлить. Если научиться отличать детонацию от калильного зажигания, то проблему можно решить ещё проще.

Причина детонации двигателя после выключения зажигания

Самопроизвольные вспышки горючей смеси в камерах сгорания

Процесс, который мы называем детонацией, представляет собой неконтролируемое активное сгорание топлива как во время работы двигателя, так и после его остановки.

Если в нормальном режиме воздушно-топливная смесь может сгорать и распространять фронт пламени со скоростью от 25 до 30 м/с , то во время детонационного процесса фронт распространяется со скоростью в 10–15 раз быстрее. А это уже больше похоже на разрушительный взрыв. Тем не менее детонацию часто путают с калильным зажиганием.

Причина детонации двигателя после выключения зажигания

Калильное зажигание возникает в следствии перегрева деталей камеры сгорания, в основном кокса и нагара на днище поршня, свечах и самой камере. Процесс происходит следующим образом: мы выключаем зажигание, но коленвал по инерции продолжает перемещать поршень вниз, всасывая топливо-воздушную смесь. Она воспламеняется не от искрообразования свечи, а от температуры перегретых деталей. Таким образом, процесс горения может продолжаться ещё несколько секунд, иногда до 10–12 .

Калильное зажигание, или всё-таки детонация?

Причинами калильного зажигания могут быть:

1. В карбюраторных двигателях подача топлива должна перекрываться сразу после выключения зажигания при помощи экономайзера принудительного холостого хода. Именно он может быть причиной нештатной подачи бензовоздушной смеси из-за подклинивания штока клапана. Это происходит потому, что шток может износиться или закоксоваться. Как правило, проблема устраняется чисткой клапана экономайзера принудительного холостого хода, его заменой.
2. В моторах с инжектором всей системой питания управляет электроника, поэтому причину нужно искать в первую очередь в неисправности датчиков холостого хода, электронном блоке управления двигателем.
3. В дизельных двигателях причиной калильного зажигания может быть неисправность форсунок, топливного насоса высокого давления, которые также подают солярку в камеру сгорания. В дизелях это чаще может происходит из-за изменения степени сжатия в следствии значительных отложений нагара и в этом случае, действительно, стоит говорить скорее о детонации, чем о калильном зажигании.

Детонация, как она есть

Детонация, как она есть

Детонация может наблюдаться по нескольким причинам с похожими симптомами, но последствия могут быть куда печальнее. При детонации неконтролируемо выделяется огромное количество тепла, катализируя процесс сгорания бензовоздушной смеси.

Основные причины детонации

При схожих симптомах, причинами детонации могут служить:

1. Использование топлива с низким октановым числом , меньшей детонационной стойкостью, чем рекомендует завод-изготовитель двигателя. В этом случае детонация возникает по причине несоответствия степени сжатия сорту бензина или солярки — они самопроизвольно загораются без искрообразования, из-за высокой степени сжатия и высокой температуры в камере сгорания. Чтобы избежать детонационных процессов, достаточно заправлять автомобиль бензином именно с таким октановым числом, как указывает производитель.
2. Кроме того, важно и качества топлива , наличие в нём примесей, воды, твёрдых фракций.Слишком раннее зажигание также может вызвать детонацию из-за нарушения температурного режима работы в камере сгорания. В этом случае также рабочая смесь сгорает неконтролируемо, поскольку детали цилиндро-поршневой группы перегреты.
   Несоответствие калильного числа свечей рекомендации завода-изготовителя. В принципе, неправильных свечей не бывает, они просто могут не соответствовать режимам работы конкретного мотора, накаляться и также вызывать детонацию, топливо будет сгорать без искрообразования.
3. Нагар в камере сгорания , на днище поршня, на клапанах приводит к уменьшению объёма камеры сгорания, а это, в свою очередь, увеличивает степень сжатия. В таком случае, даже на хорошем и соответствующем двигателю бензине может наблюдаться детонация. Мотористы называют несколько причин образования нагара, среди которых эксплуатация двигателя в режимах малых нагрузок. Для профилактики возникновения нагара желательно дать мотору периодически поработать под сильной нагрузкой, на высоких оборотах.
4. Перегрев двигателя . Если мы уверены в качестве топлива, в состоянии цилиндро-поршневой группы и в правильно установленном угле опережения зажигания, стоит обратить внимания на систему охлаждения: уровне антифриза, корректности работы термостата, а также качестве охлаждающей жидкости, чистоте радиатора охлаждения, работу электрического вентилятора охлаждения радиатора.

Детонация может привести к поломке двигателя

Любая из перечисленных причин, а тем более, их комплекс, могут вызвать детонацию после выключения зажигания, что может привести к полному разрушению двигателя.

Видео об основных причинах появления детонации двигателя

Заключение

Именно поэтому при появлении первых симптомов детонации необходимо проводить диагностику двигателя и принимать меры по устранению неисправности. Чистого всем бензина и ровных дорог!