Princípio de funcionamento do diesel: características, vantagens e desvantagens

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Carros a diesel em nossas estradas não são incomuns. Nos países da Europa Ocidental, eles são a maioria. Os motores a diesel têm uma série de vantagens sobre os motores a gasolina. Mas, ao mesmo tempo, existem algumas desvantagens. O que é esse motor, qual é o dispositivo a diesel e o princípio de operação? Considere em nosso artigo de hoje.

Dispositivo compartilhado

Este motor tem a mesma estrutura do motor a gasolina. Então, aqui está:

• Bloco de cilindros.
• Cabeça.
• Mecanismo de manivela.

A principal diferença entre diesel e gasolina é o sistema de combustível. Se neste último o fornecimento de combustível for realizado graças a uma bomba mecânica ou submersível, uma bomba de combustível de alta pressão é usada no motor diesel. Há também injetores, mas sem velas de ignição.

Deve-se dizer também que a carga sobre os elementos de trabalho de um motor a diesel é maior. Portanto, todos os seus componentes são reforçados.

Observe que os motores diesel modernos podemequipado com velas de incandescência. Alguns confundem com velas de ignição, mas são coisas completamente diferentes. Nos veículos a diesel, eles são usados para aquecer o ar frio nos cilindros. Assim, é mais fácil ligar o motor de combustão interna no inverno.

O próprio sistema de injeção nos motores diesel modernos é direto. Nos motores mais antigos, a ignição ocorreu em uma pré-câmara especial. Este último é uma pequena cavidade acima da câmara de combustão principal com vários orifícios por onde entra o oxigênio.

Recursos

Entre as características desta unidade de potência, vale destacar o grau de compressão. Eles são duas vezes mais altos que os de um motor a gasolina. Em vista disso, o motor a diesel possui um design especial de pistão. Seu fundo é determinado pelo tipo de câmara de combustão. A própria coroa do pistão é mais alta em relação ao plano superior do bloco de cilindros no TDC.

Mais uma coisa é o método de ignição. Como dissemos anteriormente, não há velas usuais aqui. Mas como o combustível inflama? A mistura de trabalho é inflamada pela alta temperatura na câmara, que é alcançada após o ar ser comprimido pelo pistão.

Princípio de funcionamento da bomba de injeção diesel

A bomba de alta pressão recebe o combustível, que é bombeado pela bomba de escorva de baixa pressão do tanque. Em uma determinada sequência, a bomba injetora bombeia uma porção de combustível na linha do injetor para cada cilindro. Esses bicos só podem abrir quando expostos a alta pressão na linha. Quando cai, os bicos fecham.

Como funciona o motor a diesel?

Considere o princípio do dieselmotor. Sua essência de trabalho está na ignição por compressão do combustível na câmara quando misturado com ar aquecido.

A própria mistura é fornecida separadamente. Assim, o primeiro ar é forçado para dentro do cilindro. Além disso, o pistão começa a se mover para cima e na posição TDC, o combustível é injetado através do bico. No processo de compressão, o ar é aquecido a altas temperaturas (cerca de 800 graus Celsius). E o combustível é fornecido sob pressão de 30 MPa.

A seguir, a mistura se inflama espontaneamente. Isso faz com que o pistão se mova para baixo. Assim, é feito um curso de trabalho - a energia é transferida para o virabrequim, bem como para o volante. Após o curso de trabalho, os produtos de combustão saem pelas janelas de saída com a ajuda de uma purga. Os gases então entram na atmosfera através do silenciador. Mas nos motores modernos, os gases podem ser recirculados. Consideraremos o princípio de operação do EGR em um motor a diesel um pouco mais tarde.

Assim, o ciclo de trabalho inclui quatro ciclos. Estes são admissão, compressão, curso e escape. Este é exatamente o princípio de funcionamento de um motor diesel de quatro tempos. Devo dizer que o consumo de combustível depende da correção de sua ação. Então, no estado normal, é usada uma mistura magra, o que pode economizar significativamente no consumo.

Variedades de bombas

Existem dois tipos de bomba injetora:

• Inline.
• Distribuição.

O primeiro tipo inclui seções separadas. Existem tantos quantoscilindros no motor. Cada seção tem uma luva com um êmbolo de entrada. Este último opera devido à árvore de cames, que gira a partir do virabrequim do motor. As seções são organizadas em uma fileira. Mas agora esse tipo de bomba injetora não é usado pelos fabricantes, pois esse sistema de combustível não atende aos requisitos de ruído e respeito ao meio ambiente.

Agora sobre distributiva. Essas bombas produzem muito mais pressão e atendem a todos os requisitos modernos. A pressão necessária é mantida dependendo do modo atual de operação do motor de combustão interna. No projeto de tal bomba, há um distribuidor de êmbolo. Realiza movimentos translacionais para abastecer o combustível e movimentos rotacionais para distribuí-lo aos injetores de cada um dos cilindros.

Entre as vantagens dessas bombas, vale destacar as pequenas dimensões gerais, baixo nível de ruído, bem como a operação estável em altas rotações do motor. Ao mesmo tempo, esse motor a diesel é exigente quanto à qualidade do combustível. Todas as peças da bomba são lubrificadas com combustível e as folgas são criticamente pequenas. A menor contaminação provoca o funcionamento instável do motor e pode levar ao reparo do equipamento de combustível.

Sobre o sistema Common Rail

Há mais de uma década, as montadoras começaram a produzir carros com o sistema Common Rail. O que é isso? Esta é a injeção direta de alta pressão. Este sistema proporciona um aumento de torque e potência, bem como uma boa eficiência de combustível.

Vamos considerar o princípio do sistemainjeção diesel common rail. O princípio é baseado no fornecimento de combustível aos bicos da rampa. A pressão nele é mantida independentemente da velocidade do virabrequim. A injeção de combustível é realizada por injetores a comando do controlador EDC. Solenóides magnéticos especiais são embutidos nele. O controlador opera devido aos sinais de controle da unidade de controle eletrônico.

Entre as características do sistema de injeção, vale destacar a unidade de bateria. Inclui:

• Injetores.
• Oleoduto de distribuição.
• Linha de combustível.

Assim, a unidade de controle transmite um sinal para os solenóides de acordo com um determinado algoritmo. E então o bico injeta combustível na câmara. Tal esquema permite alcançar alta precisão no controle do processo de combustão. Quanto à pressão, pode chegar até 2,5 atmosferas, o que é muito grave. Assim, o combustível queima com a máxima eficiência. Isso permite aumentar o torque do motor. E graças à dosagem exata, o consumo de combustível é reduzido e a toxicidade dos gases é reduzida.

Sistema de recirculação

Este sistema é usado em todos os veículos a diesel que atendem aos requisitos da Euro 4. Também é chamado de EGR. Assim, este sistema retira uma certa quantidade de gases de escape do coletor na frente da turbina e os transfere para o canal na frente do coletor de admissão.

O sistema é uma válvula especial e vários bicos para exalar gases. O primeiro realiza o bypass de exaustão e é acionado eletricamente. Em alguns motores, a válvula EGR tematuador pneumático.

Considere o princípio de operação da válvula USR em um motor a diesel. É baseado em vácuo, que é produzido por uma bomba de vácuo especial. O nível de vácuo é regulado por uma válvula solenóide especial.

O princípio de funcionamento do sistema de recirculação de diesel é simples. Assim, a unidade de controle eletrônico recebe dados de sensores e avalia a situação sobre o funcionamento do motor de combustão interna em todos os modos. Em seguida, a válvula é aberta ou fechada para fornecer gases de escape ao coletor. Isso leva a uma diminuição na concentração de oxigênio e uma diminuição na taxa de combustão da mistura na câmara. Como resultado, a temperatura de combustão diminui e a formação de óxidos nocivos diminui. Assim, o sistema permite reduzir a toxicidade dos gases mesmo quando o motor de combustão interna funciona com uma mistura pobre.

Prós do diesel

Vamos considerar as vantagens desses motores. A primeira e mais importante vantagem é a economia. Como um motor a diesel tem um princípio de funcionamento ligeiramente diferente (funciona com uma mistura pobre), um motor de combustão interna pode consumir uma vez e meia menos combustível que a gasolina, com o mesmo volume.

Ao mesmo tempo, o motor produz um bom torque, que é importante durante a aceleração. Outra vantagem é que a prateleira de torque é bastante ampla. A tração está disponível literalmente a partir do ralenti. Os a gasolina às vezes têm que girar até cinco mil.

Desvantagens do diesel

Como o princípio de funcionamento de um motor diesel é baseado na auto-ignição da mistura, tais motores são difíceis de dar partida em clima frio. Sim,Para isso, eles criaram velas de incandescência especiais. Mas, novamente, nem todos os motores os têm, e às vezes há problemas com eles.

Uma das maiores desvantagens é o custo de manutenção. A parte mais cara é o equipamento de combustível. Se ficar inutilizável, vale a pena se preparar para um investimento sério. É muito difícil reparar injetores ou uma bomba de combustível por conta própria. Isso requer habilidades e equipamentos especializados.

Entre outras desvantagens, vale destacar o aumento do ruído. Não importa quão tecnologicamente avançado seja um motor a diesel, ele ainda funcionará mais alto que a gasolina. Esta é uma das principais razões pelas quais os fabricantes de automóveis não mudaram para motores a diesel por tanto tempo.

Outra desvantagem são os altos requisitos de combustível e consumíveis. Se falamos de motores diesel modernos, nos quais a bomba de combustível de alta pressão é lubrificada pelo próprio combustível, sua qualidade deve estar no nível. O mesmo vale para os óleos. Recomenda-se encher apenas sintéticos, e trocar a cada 10 mil quilômetros.

Resumindo

Então, descobrimos qual motor a diesel tem o princípio de funcionamento e quais são suas características. Como você pode ver, com suas vantagens, este motor não é isento de várias desvantagens. Mas vale a pena comprar um carro a diesel em vez de um a gasolina? Como mostra a prática, a compra se justifica, visto que muitas despesas são compensadas pelo baixo consumo de combustível.