Стандарты рабочей температуры дизельного мотора

Любой двигатель внутреннего сгорания имеет максимальный кпд при достижении определенной температуры. Что касается бензинового агрегата, об этом параметре уже есть отдельный обзор. Сейчас поговорим об особенностях, которые имеет дизельный двигатель.

Его максимальная отдача уже будет напрямую зависеть от того, поддерживается ли в нем температурный режим или нет. Рассмотрим, почему определенная температура агрегата – важное условие для его бесперебойной работы.

Показатель степени сжатия

Первое условие, от которого будет зависеть, достигнет ли двигатель нужной температуры – степень сжатия. Подробно об этом термине рассказывается здесь. Если коротко, то от того, насколько сильно сожмется воздух в цилиндре, зависит, воспламенится ли солярка в камере или нет. В исправном агрегате этот параметр может достигать 6-7 сотен градусов.

В отличие от бензинового агрегата дизель обеспечивает сгорание топлива за счет впрыска порции в раскаленный воздух. Чем сильнее будет сжат объем в цилиндре, тем выше будет и его температура.

По этой причине мотор настраивают так, чтобы его степень сжатия способствовала равномерному сгоранию топлива, а не его резкому взрыву, как только начнется его распыление. Если превысить допустимое сжатие воздуха, то топливно-воздушная смесь не будет успевать формироваться. Это будет приводить к бесконтрольному возгоранию дизтоплива, отрицательно сказываясь на динамических характеристиках ДВС.

Двигатели, в которых рабочий процесс связан с образованием увеличенной степени сжатия, называются горячими. Если этот показатель превышает допустимые нормы, то агрегат будет испытывать локальные термические перегрузки. Плюс к тому его работа может сопровождаться детонацией.

Повышенная термическая и механическая нагрузка приводит к сокращению рабочего ресурса мотора или некоторых его элементов, например, кривошипно-шатунного механизма. По этим же причинам может выйти из строя форсунка.

Допустимые рабочие температуры дизельных ДВС

В зависимости от модификации силового агрегата показатель рабочей температуры одного агрегата может отличаться от этого параметра другого аналога. Если выдержаны допустимые параметры нагрева сжатого в цилиндре воздуха, то двигатель будет работать исправно.

Некоторые автомобилисты пытаются увеличить степень сжатия, чтобы облегчить запуск холодного двигателя в зимний период. В современных силовых агрегатах топливная система оснащена свечами накала. При активации зажигания эти элементы разогревают первую порцию воздуха, чтобы она могла обеспечить сгорание холодной солярки, распыленной во время холодного запуска ДВС.

Когда мотор выходит на рабочую температуру, солярка не так испаряется, и она вовремя загорается. Только на этом этапе кпд двигателя повышается. Также рабочая температура ускоряет воспламенение ВТС, на что требуется меньше горючего. Благодаря этому повышается экономичность мотора. Чем меньше порция топлива, тем чище будет выхлоп, благодаря чему сажевый фильтр (и катализатор, если он присутствует в выхлопной системе) будет исправно работать продолжительный период.

Рабочей температурой силового агрегата считается показатель в пределах 70-90^оС. Этот же параметр требуется и для бензинового аналога. В некоторых случаях допускается превышение температуры не более 97^оС. Такое может происходить, когда увеличивается нагрузка на мотор.

Последствия низкой температуры мотора

При наступлении морозов перед началом езды дизель нужно прогреть. Для этого следует запустить агрегат и дать ему поработать в режиме холостых оборотов приблизительно 2-3 минуты (однако этот интервал зависит от силы мороза – чем температура воздуха ниже, тем хуже прогревается мотор). Начинать движение можно, когда на шкале температуры охлаждающей системы стрелка показывает 40-50^оС.

В сильный мороз машина может не прогреться выше, поэтому данной температуры достаточно, чтобы давать двигателю небольшую нагрузку. Пока он не выйдет на рабочую температуру, его обороты не стоит повышать более 2,5 тысяч. На более динамичный режим можно переходить, когда антифриз прогреется до показателя в 80 градусов.

Вот что будет, если дизель работает в усиленном режиме, не достаточно нагревшись:

1. Для повышения оборотов водителю нужно будет сильнее нажимать акселератор, что приведет к повышению расхода дизтоплива;
2. Чем больше горючего в камере, тем хуже оно будет сгорать. Из-за этого в выхлопную систему будет попадать больше сажи, что приведет к образованию толстого налета на ячейках сажевого фильтра. Его придется скоро менять, а в случае с некоторыми автомобилями это дорогостоящая процедура;
3. Помимо образования налета на сажевом фильтре можно отметить образование копоти на распылителе форсунки. Это повлияет на качестве распыления топлива. В некоторых случаях солярка начинает заливаться, а не распределяться на мелкие капельки. Из-за этого топливо хуже смешивается с воздухом, и не успевает сгореть до окончания такта рабочего хода поршня. До момента открытия выпускного клапана солярка будет продолжать догорать, что приведет к тому, что локально поршень будет чрезмерно перегреваться. Очень скоро при таком режиме в нем образуется свищ, что автоматически приведет к капитальному ремонту агрегата;
4. Похожая проблема может наблюдаться и с клапанами, и с уплотнительными кольцами;
5. Вышедшие из строя поршневые кольца не будут обеспечивать достаточную компрессию, из-за чего воздух будет прогреваться недостаточно для активного горения смеси воздуха и дизтоплива.

Одна из причин, почему мотор слишком долго выходит на рабочую температуру, является недостаточная компрессия. Это может быть обусловлено прогаром поршня, износом уплотнительных колец, прогаром одного или нескольких клапанов. Такой мотор плохо заводится на холодную. Если появились хотя бы некоторые из этих признаков, следует обратиться к мотористу за консультацией.

Плюсы и минусы дизельных двигателей

К достоинствам дизельного агрегата относятся такие факторы:

• Они неприхотливы к качеству горючего. Главное – чтобы фильтр был хороший (если есть выбор, то стоит остановиться на модификации с дренажом для конденсата);
• Максимальный кпд агрегата составляет 40, а в отдельных случаях – 50% (бензиновый аналог срабатывает от принудительного зажигания, поэтому его коэффициент полезного действия составляет максимум 30 процентов);
• Благодаря повышенной компрессии топливо сгорает более качественно, чем у бензиновой модификации, что обеспечивает ему лучшую экономичность;
• Максимальный крутящий момент в них достигается на меньших оборотах;
• Несмотря на распространенное заблуждение, при исправных системах автомобиля дизель имеет более экологичный выхлоп, чем бензиновый мотор.

Несмотря на многие преимущества перед бензиновым ДВС, дизель имеет несколько существенных минусов:

• Так как механизмы из-за повышенной компрессии и более мощной отдачи на низких оборотах испытывают увеличенные нагрузки, детали изготавливаются из прочных материалов, что делает ремонт агрегата более дорогостоящим по сравнению с капиталкой бензинового двигателя;
• Чтобы детали могли выдерживать повышенные нагрузки, используется больше материала, что приводит к увеличению массы механизмов. Инерция в таких агрегатах снижается, а это отрицательно сказывается на максимальной мощности агрегата;
• Экологичность дизеля позволяет ему конкурировать с бензиновым аналогом, но при этом он не конкурентно способен относительно электрических силовых установок, которые в последнее время приобретают все большую популярность;
• Дизтопливо способно застывать на морозе, а в некоторых случаях вообще превращается в гель, из-за чего топливная система не может подать нужную порцию в рампу. По этой причине в северных широтах дизели менее практичны, чем их  бензиновые «братья»;
• Для дизельных двс требуется особенное моторное масло.

Более подробно об азах работы дизельного двигателя рассказывается в данном видео:

Дизель для чайников. Часть 1 - общие положения.