Temperatura de operação do motor diesel - como alcançar e controlar?
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Qual é a temperatura de operação dos motores a diesel e quais são suas características? Essas questões, e muitas outras, serão discutidas a seguir.
Conteúdo
- 1 Características do motor diesel
- 2 Vantagens e desvantagens de um motor diesel
- 3 Os principais parâmetros das unidades a diesel
- 4 Fases de combustão do combustível e a natureza dos gases de escape
- 5 Temperatura de operação do motor no inverno - como iniciar corretamente?
Características do motor diesel
Portanto, antes de tocar em qualquer parâmetro específico, você deve decidir o que, em geral, é um motor a diesel. A história desse tipo de motor começa em 1824, quando um famoso físico francês apresentou a teoria de que é possível aquecer um corpo até a temperatura necessária alterando seu volume. Em outras palavras, realizando compactação rápida.
No entanto, este princípio encontrou aplicação prática várias décadas depois, e em 1897 foi produzido o primeiro motor diesel do mundo, seu desenvolvedor é o engenheiro alemão Rudolf Diesel. Assim, o princípio de funcionamento de tal motor é a auto-ignição do combustível atomizado interagindo com o ar aquecido durante a compressão. O escopo de tal motor é bastante extenso, desde carros padrão, caminhões, máquinas agrícolas e terminando com tanques e construção naval.
Vantagens e desvantagens de um motor diesel
Agora, algumas palavras devem ser ditas sobre todos os prós e contras de tais estruturas. Vamos começar com os aspectos positivos. Motores deste tipo operam com quase qualquer combustível, portanto, não são impostos requisitos sérios à qualidade deste último, além disso, com o aumento de sua massa e teor de átomos de carbono, o poder calorífico do motor aumenta e, consequentemente, sua eficiência. Sua eficiência às vezes excede 50%.
Carros com esses motores são mais “responsivos” e tudo graças ao alto valor de torque em baixas rotações.. Portanto, essa unidade é bem-vinda em modelos de carros esportivos, onde é impossível não abastecer com o coração. Aliás, foi esse fator que contribuiu para a ampla utilização desse tipo de motor em caminhões de grande porte. E a quantidade de CO nos gases de escape dos motores a diesel é muito menor do que a dos motores a gasolina, o que também é uma vantagem indiscutível. Além disso, eles são muito mais econômicos, e mesmo antes o custo do combustível era muito menor do que a gasolina, embora hoje seus preços sejam quase iguais.
Quanto às deficiências, elas são as seguintes. Devido ao fato de que durante o processo de trabalho há uma enorme tensão mecânica, as peças do motor diesel devem ser mais potentes e de alta qualidade e, portanto, mais caras. Além disso, isso afeta o poder desenvolvido, e não do melhor lado. O lado ambiental da questão é muito importante hoje, portanto, para reduzir as emissões de gases de escape, a sociedade está disposta a pagar por motores mais limpos e desenvolver esse direcionamento em laboratórios de pesquisa.
Outra desvantagem significativa é a probabilidade de solidificação do combustível na estação fria; portanto, se você mora em uma região onde prevalecem temperaturas bastante baixas, um carro a diesel não é a melhor opção. Foi dito acima que não há requisitos sérios para a qualidade do combustível, mas isso se aplica apenas às impurezas do óleo, mas com impurezas mecânicas, a situação é muito mais grave. As peças da unidade são muito sensíveis a esses aditivos, além disso, elas falham rapidamente e os reparos são bastante complicados e caros.
Os principais parâmetros das unidades a diesel
Antes de responder à pergunta, qual é a temperatura de operação de um motor diesel, vale a pena prestar um pouco de atenção aos seus principais parâmetros. Estes incluem o tipo de unidade, dependendo do número de ciclos, pode haver motores de quatro e dois tempos. Também de considerável importância é o número de cilindros com sua localização e ordem de operação. A potência do veículo também é significativamente afetada pelo torque.
Agora vamos considerar diretamente a influência do grau de compressão da mistura gás-combustível, que, de fato, determina a temperatura de operação nos cilindros de um motor diesel. Como mencionado no início, o motor funciona inflamando os vapores do combustível quando eles interagem com o ar quente. Assim, ocorre a expansão volumétrica, o pistão sobe e, por sua vez, empurra o virabrequim.
Quanto maior a compressão (a temperatura também aumenta), mais intenso é o processo descrito acima e, consequentemente, aumenta o valor do trabalho útil. A quantidade de combustível permanece inalterada.
No entanto, lembre-se de que, para a operação mais eficiente do motor, a mistura ar-combustível deve queimar uniformemente e não explodir. Se você aumentar a taxa de compressão, isso levará a um resultado indesejável - ignição descontrolada. Além disso, tal situação não apenas contribui para a operação insuficientemente eficiente da unidade, mas também leva ao superaquecimento e ao desgaste aumentado dos elementos do grupo de pistão.
Fases de combustão do combustível e a natureza dos gases de escape
Como é realizado o processo de combustão da mistura ar-combustível em motores diesel e qual a temperatura na câmara? Assim, todo o processo de operação do motor pode ser dividido em quatro etapas principais. Na primeira etapa, o combustível é injetado na câmara de combustão, que ocorre sob alta pressão, que é o início de todo o processo. A mistura bem pulverizada então inflama espontaneamente (segunda fase) e queima. É verdade que o combustível em todo o seu volume está longe de estar sempre bem misturado com o ar, também existem zonas que têm uma estrutura irregular, começam a queimar com algum atraso. Nesta fase, é provável que ocorra uma onda de choque, mas não é terrível, pois não leva à detonação. A temperatura na câmara de combustão atinge 1700 K.
Durante a terceira fase, gotículas se formam a partir da mistura bruta e, em temperaturas elevadas, elas se transformam em fuligem. Este processo, por sua vez, leva a um alto grau de poluição dos gases de escape. Durante este período, a temperatura aumenta ainda mais em até 500 K e atinge um valor de 2200 K, enquanto a pressão, ao contrário, diminui gradualmente.
Na última etapa, os restos da mistura de combustível são queimados para que não saiam como parte dos gases de escape, poluindo significativamente a atmosfera e as estradas. Esta fase é caracterizada pela falta de oxigênio, isso se deve ao fato de que a maior parte já foi queimada nas fases anteriores. Se calcularmos toda a quantidade de energia gasta, será cerca de 95%, enquanto os 5% restantes são perdidos devido à combustão incompleta do combustível.
Ajustando a taxa de compressão, ou melhor, trazendo-a para o valor máximo permitido, você pode reduzir um pouco o consumo de combustível. Neste caso, a temperatura dos gases de escape do motor diesel estará na faixa de 600 a 700 °C. Mas em motores de carburador semelhantes, seu valor pode chegar a 1100 ° C. Portanto, verifica-se que, no segundo caso, muito mais calor é perdido e parece haver mais gases de escape.
Temperatura de operação do motor no inverno - como iniciar corretamente?
Certamente, não apenas os proprietários de veículos com motor a diesel sabem que o carro deve ser aquecido por vários minutos antes de dirigir, isso é especialmente verdade na estação fria. Então, vamos olhar para as características deste processo. Os pistões são os primeiros a serem aquecidos e só depois o bloco de cilindros. Portanto, as expansões térmicas dessas peças são diferentes, e o óleo que não aqueceu até a temperatura desejada tem uma consistência espessa e não flui na quantidade necessária. Assim, se você começar a abastecer em um carro insuficientemente aquecido, isso afetará negativamente a junta de borracha localizada entre as peças acima e os elementos do motor.
No entanto, o aquecimento excessivamente longo do motor também é perigoso, porque neste momento todas as peças funcionam, por assim dizer, por desgaste. E, consequentemente, sua vida útil é reduzida. Como realizar este procedimento corretamente? Primeiro, é necessário levar a temperatura do líquido para 50 ° C em marcha lenta e depois começar a se mover, mas apenas em marcha baixa, não superior a 2500 rpm. Depois que o óleo tiver aquecido até a marca quando a temperatura operacional for 80 ° C, você poderá adicionar a velocidade do motor.
• o sistema de refrigeração está com defeito;
• a compressão nos cilindros é baixa.
Se a usina a diesel não aqueceu até a temperatura operacional, o combustível diesel não queima completamente durante a condução sob carga, como resultado, formam-se depósitos de carbono, os injetores de combustível ficam entupidos, o filtro de partículas falha rapidamente, vários elementos do diesel desgaste do motor e esta não é uma lista completa de consequências.
Por exemplo, se os injetores de combustível entupirem, o diesel não será pulverizado, mas na melhor das hipóteses será derramado nas câmaras de combustão, respectivamente, o combustível não pode queimar completamente, depósitos de carbono se formam nos pistões primeiro e depois devido ao superaquecimento do superfície pode simplesmente queimar. Se a válvula de escape queimar, a compressão no cilindro cairá, a pressão de compressão não será suficiente para inflamar a mistura de combustível. Assim, a temperatura de operação para tal motor será excluída, a partida será a mesma
Todos esses métodos ajudarão a salvar o motor se ele ainda funcionar no inverno, mas e se ele se recusar a responder às suas ações? É difícil aconselhar qualquer coisa já sobre o fato do problema, é mais fácil preveni-lo. Isso foi possível graças a uma nova invenção dos fabricantes de combustíveis - aditivos que ajudam a composição não cera. Além da capacidade de adicioná-los você mesmo, você pode comprar combustível diesel pronto com as proporções ideais desses aditivos. Na maioria das regiões com baixas temperaturas no inverno, aparece nos postos de gasolina já nas primeiras geadas leves, muitas vezes referidas como DT-Arktika.
