HDi variklio veikimo principas ir evoliucija

Dyzelinio variklio veikimo principas remiasi kuro sudeginimu cilindre. Susidariusios aukštos temperatūros ir slėgio dujos išsiplečia, stumdamos stūmoklį atgal, o švaistiklis suka alkūninį veleną, atlikdamas darbą išorėje. Taip kuro šiluminė energija paverčiama mechaniniu darbu. Dyzelinio variklio galia perduodama į perdavimo įrenginį. Valdant ir reguliuojant dyzelinį variklį bei perdavimo įrenginį, kiekvienos ašies pavarų dėžėje sukasi varomieji ratai. Judančio rato varomoji galia ir sukimo momentas, pritaikytas prie lokomotyvo veikimo sąlygų, bei judančio rato sukelta periferinė jėga perduodama į rėmą nuo rėmo galo kablio, paverčiama kablio traukimo jėga, skirta vilkti arba stumti transporto priemonę.

Dyzelinio variklio keturių taktų ciklas

Dyzelinio variklio veikimas grindžiamas keturių taktų ciklu, kuris apima įsiurbimą, suspaudimą, degimą (galios taktas) ir išmetimą.

1. Įsiurbimo taktas

Įsiurbimo taktas pradeda keturių taktų ciklą dyzeliniame variklyje. Stūmokliui judant iš viršutinio negyvojo taško (TDC) į apatinį negyvąjį tašką (BDC), atsidaro įsiurbimo vožtuvas, leidžiantis orui patekti į cilindrą. Šis judesys sukuria vakuumą, padidindamas oro įsiurbimo tūrį. Kai stūmoklis pasiekia BDC, įsiurbimo vožtuvas užsidaro ir sulaiko orą kitai fazei.

2. Suspaudimo taktas

Prieš pat stūmokliui pasiekiant viršutinį negyvąjį tašką (TDC) suspaudimo takto metu, degalai įpurškiami tiesiai į karštą suslėgtą orą cilindre. Šis procesas išryškina unikalią dyzelinio variklio savybę - kompresinį uždegimą. Didesnis suspaudimo laipsnis dyzeliniuose varikliuose, paprastai svyruojantis nuo 14:1 iki 25:1, padidina degimo proceso efektyvumą. Palyginimui, benzininiuose varikliuose suspaudimo laipsnis svyruoja nuo 8:1 iki 11:1. Šis didelis suspaudimas lemia aukštesnę temperatūrą ir slėgį suspaudimo takto pabaigoje, leidžia pilniau sudeginti kurą ir maksimaliai padidinti išgaunamą energiją.

Savaiminio užsidegimo taškas yra esminis dyzelinio variklio veikimo veiksnys, įgalinantis uždegimo suspaudimo procesą, kuris skiria dyzelinius variklius nuo benzininių. Dyzelinių degalų savaiminio užsidegimo temperatūra paprastai svyruoja nuo 410-460 °F (210-238 °C). Cetaninis skaičius yra labai svarbus vertinant dyzelinio kuro savaiminio užsidegimo charakteristikas. Didesnio cetano skaičiaus degalai užsidega greičiau, todėl variklis dirba sklandžiau ir efektyviau.

3. Degimo (galios) taktas

Dėl kompresinio uždegimo sparčiai plečiasi dujos, o tai verčia stūmoklį žemyn nuo TDC iki apatinio negyvojo taško (BDC) ir sukuria galią, reikalingą pasukti alkūninį veleną. Didesnis suspaudimo laipsnis dyzeliniuose varikliuose padidina šiluminį efektyvumą ir leidžia daugiau kuro energijos paversti naudingu darbu galios takto metu. Dyzeliniai varikliai gali pasiekti 45% ar didesnį šiluminį efektyvumą, palyginti su benzininiams varikliams būdingu 25-30% efektyvumu.

4. Išmetimo taktas

Išmetimo eigos metu stūmoklis vėl juda aukštyn iš apatinio negyvojo taško (BDC) į viršutinį negyvąjį tašką (TDC). Stūmokliui kylant aukštyn atsidaro išmetimo vožtuvas, leidžiantis iš cilindro pašalinti degimo proceso metu išeikvotas dujas. Tinkamas išmetamųjų dujų srautas yra gyvybiškai svarbus norint išlaikyti variklio efektyvumą ir našumą. Jei degimo kameroje lieka dujų likučių, kito ciklo metu jos gali trukdyti šviežio oro įsiurbimui, o tai gali lemti nepilną degimą ir sumažinti galią.

Dyzelinių variklių kuro sistema

Dyzelinio variklio degalų sistema, sukurta tiksliam ir efektyviam veikimui, užtikrina efektyvų degalų panaudojimą. Iš kuro filtro degalai yra spaudžiami aukšto slėgio įpurškimo siurbliu, paprastai iki slėgio, kuris svyruoja nuo 10 000-30 000 psi (700-2 000 barų). Slėginis kuras tiekiamas į purkštukus, kurie yra elektroniniu būdu valdomi, kad kurą įpurkštų tiesiai į degimo kamerą tam tikru momentu.

HDi variklių evoliucija ir atitikimas "Euro 6" standartams

Dažnai vairuotojai, rinkdamiesi automobilį su dyzeliniu varikliu, susiduria su įvairiomis technologijų santrumpomis, tokiomis kaip TDI, SDI, HDi, DCI ir kitomis. Nors visos jos žymi dyzelinius variklius, tarp jų yra esminių skirtumų, susijusių su gamintoju, turbokompresoriaus naudojimu ir įpurškimo sistema.

PSA grupės HDi varikliai

HDi - tai „PSA“ grupės („Peugeot“, „Citroën“) tiesioginio įpurškimo dyzelinių variklių technologija. Paprastai jie taip pat turi turbokompresorių, bet gali neturėti tarpinio aušintuvo.

„PSA“ koncernas, ruošdamasis griežtiems „Euro 6“ išmetamųjų dujų reikalavimams, investavo į jau seniai gaminamo ir visiems puikiai pažįstamo „DW“ serijos dyzelinio variklio tobulinimą. „HDi“ dyzelinis motoras pirmą kartą buvo pademonstruotas 1998 metais. Per septyniolika gamybos metų „HDi“ variklis buvo kelis kartus atnaujintas, modernizuotas ir pritaikytas prie keliamų reikalavimų. Nors naujasis „BlueHDi“ vardu pavadintas motoras turi beveik identišką variklio bloką.

„Euro 6“ reikalavimus atitinkantis dyzelinis motoras žymimas „DW10F“ kodu ir yra gaminamas su trimis skirtingais galios lygiais: 135 AG, 150 AG ir 180 AG. 135 AG išvystanti versija siūloma tik su mechanine pavarų dėže, 150 AG versija poruojama su mechaninėmis ir automatinėmis pavarų dėžėmis, o 180 arklio galių išvystantis motoras poruojamas tik su automatine pavarų dėže.

Norint sukurti „Euro 6“ reikalavimus atitinkantį variklį, inžinieriai privalo atlikti keletą rimtų pakeitimų. Visi „Euro 6“ reikalavimus atitinkantys dyzeliniai varikliai turės naujos kartos „SCR“ katalizatorius. „SCR“ arba „Selective Catalytic Reduction“ - selektyvinė išmetamųjų dujų valymo sistema, naudojanti katalizatorių. Šią sistemą sudaro katalizatorius, dozatorius, purkštukas ir „AdBlue“ skysčio bakas. Išmetamosios dujos yra nukreipiamos į selektyvųjį katalizatorių. „PSA“ inžinieriai, norėdami užtikrinti šios sistemos sklandų darbą, sumontavo net tris skirtingus daviklius, kurie stebi visos sistemos darbą. Kadangi sklandus sistemos darbas vyksta ne mažesnėje nei 180 laipsnių temperatūroje, kiekvienas iš trijų daviklių stebi, ar išmetamosios dujos yra pasiekusios darbinę temperatūrą. Kiekvienas gamintojas savo automobilius aprūpina skirtingos talpos bakeliais, kuriame yra „AdBlue“ skystis. Kiekvienas 2.0 litrų „PSA“ koncerno dyzelinis motoras turi 17 litrų talpos bakelį, kuriame yra minėtas „AdBlue“ tirpalas. „Peugeot“ kompanijos atstovų teigimu, 17 litrų šio skysčio turėtų užtekti maždaug 20 tūkst. kilometrų, tačiau daugelis „BlueHDi“ savininkų su 17 litrų talpos „AdBlue“ skysčiu sugeba nuvažiuoti 25 ar net 30 tūkst. km. Naujos sistemos eksploatacijos kaštai mažai kuo skiriasi nuo tų, kurios anksčiau neturėjo „AdBlue“ tirpalo. Priklausomai nuo kolonėlės įkainių, vienas litras „AdBlue“ skysčio kainuoja maždaug 0.50-1.50 Eur.

Kiti dyzelinių variklių tipai

• TDI (Turbocharged Direct Injection) - tai „Volkswagen“ grupės (įskaitant „Audi“, „Škoda“, „Seat“) prekės ženklas, žymintis turbokompresoriumi pripildytą tiesioginio įpurškimo dyzelinį variklį. Šie varikliai pasižymi didesne galia, geresniu sukimo momentu ir didesniu efektyvumu, palyginti su atmosferiniais varikliais. Turbokompresorius priverstinai tiekia daugiau oro į cilindrus, todėl degimo procesas tampa efektyvesnis, o tai lemia didesnę galią ir geresnes dinamines charakteristikas. Dažnai TDI varikliuose naudojamas tarpinis aušintuvas (interkuleris), kuris papildomai aušina suspaustą orą prieš jam patenkant į cilindrus, taip dar labiau didinant galios ir efektyvumo rodiklius.
• SDI (Suction Diesel Injection arba Suction Direct Injection) - tai „Volkswagen“ grupės žymėjimas, reiškiantis dyzelinį variklį su tiesioginiu įpurškimu, kuris veikia be turbokompresoriaus (atmosferinis). Tai reiškia, kad oras į cilindrus patenka natūraliai, be priverstinio pripildymo. Dėl šios priežasties SDI varikliai paprastai yra mažiau galingi ir turi mažesnį sukimo momentą nei TDI varikliai. Jie dažnai pasirenkami dėl paprastesnės konstrukcijos, mažesnių eksploatacijos kaštų ir didesnio patikimumo, nes nėra turbokompresoriaus, kuris gali sugesti. Tačiau jų dinaminės savybės ir greitis yra gerokai kuklesni.
• TDTDi - tai turbininis dyzelinis variklis su tiesioginiu įpurškimu. Ši santrumpa dažnai naudojama „Ford“ automobiliuose ir yra panaši į „VW“ TDI technologiją.
• DCI - tai „Renault“ dyzelinių variklių technologija, taip pat su tiesioginiu įpurškimu ir dažnai su turbokompresoriumi.

Svarbu suprasti, kad TDI ir SDI yra „Volkswagen“ grupės terminai, o kiti gamintojai naudoja savo žymėjimus. Tačiau pagrindinis skirtumas tarp turbininių (TDI, TDTDi, HDi, DCI) ir atmosferinių (SDI) dyzelinių variklių išlieka tas pats: turbina suteikia papildomą galią ir efektyvumą, o jos nebuvimas reiškia paprastesnę konstrukciją ir kuklesnes dinamines savybes.

1.5 BlueHDi (DV5) variklio specifika ir dažniausios problemos

2017 m. „PSA/Stellantis“ pristatytas 1.5 BlueHDi (DV5) dyzelinis variklis, pakeitęs populiarųjį 1.6 HDi (DV6), turėjo būti efektyvesnis ir švaresnis. Nors apatinė dalis išliko panaši į pirmtako, buvo atlikta keletas svarbių pakeitimų. Naujasis variklis turi 16 vožtuvų galvutę su dviem paskirstymo velenais ir paskirstymo diržu, kuris varo pirmąjį veleną, o antrasis velenas sujungtas maža grandine. Variklyje naudojama sausa DPF sistema vietoj ankstesnės šlapios (FAP) sistemos, „Bosch“ įpurškimo sistema ir kintamos geometrijos turbokompresorius.

Nors variklis yra efektyvus, jis turi keletą pasikartojančių problemų:

1. Paskirstymo grandinės nusidėvėjimas: Rimčiausia yra priešlaikinis mažos paskirstymo grandinės, jungiančios paskirstymo velenus, susidėvėjimas arba nutrūkimas. Grandinė tampa triukšminga gerokai prieš gedimą, tačiau daugelis savininkų ignoruoja šį ankstyvą įspėjimą. Kai grandinė išsitempia arba pašoka, vožtuvai gali liestis su stūmokliais, dažnai sugadindami cilindro galvutę. Patobulinti paskirstymo veleno komplektai su 8 mm grandine (vietoj originalių 7 mm) žymiai sumažina gedimų riziką.
2. AdBlue (SCR) sistemos gedimai: Tai dar viena žinoma silpnoji vieta. Gedimai paprastai reikalauja pakeisti visą AdBlue baką su integruotu siurbliu, o tai gali būti brangu.
3. Skirstomųjų velenų skiltelių arba vožtuvų keltuvų susidėvėjimas: pastebimas kai kuriuose varikliuose.
4. Išmetamųjų dujų nuotėkis iš turbokompresoriaus korpuso: Daugelis savininkų praneša apie šią problemą. Nors „Stellantis“ pripažino šį reiškinį, oficialaus techninio sprendimo nebuvo pateikta.
5. Vandens siurblio nuotėkis: Esant didesnei ridai, vandens siurblys gali pradėti leisti dujas.

1.5 „BlueHDi“ privalumas yra geras dalių prieinamumas PSA, „Opel“, „Fiat“, „Toyota“ ir „Ford EcoBlue“ variantuose. Daugelis komponentų yra keičiami. Nors daugelis variklių patikimai veikia daugiau nei 200 000 km, „BlueHDi“ reikalauja griežtos priežiūros. Trumpi alyvos keitimo intervalai, ilgi važiavimai, leidžiantys regeneruoti DPF, ir ankstyvas paskirstymo mechanizmo keitimas žymiai padidina ilgalaikį patikimumą. 1.5 „BlueHDi“ yra modernus, ekonomiškas dyzelinis variklis, tačiau jis turi keletą gerai žinomų trūkumų. Rimčiausias yra skirstomojo veleno grandinės gedimas, kurio dažnai galima išvengti atliekant prevencinę priežiūrą.

Dažnos dyzelinių variklių problemos ir priežiūra

Norint užtikrinti optimalų dyzelinio variklio darbą ir ilgaamžiškumą, svarbu atlikti reguliarią priežiūrą ir žinoti apie dažniausiai pasitaikančias problemas.

1. Kuro sistema

Kuro sistema yra labai svarbi optimaliam variklio darbui.

• Užsikimšę kuro filtrai: Reguliariai tikrinkite ir keiskite kuro filtrus pagal gamintojo rekomendacijas.
• Sugedę purkštukai: Reguliariai tikrinkite ir valykite kuro purkštukus, kad užtikrintumėte tinkamą purškimą ir įpurškimo laiką.
• Kuro užterštumas: Naudokite aukštos kokybės dyzelinį kurą ir apsvarstykite galimybę pridėti degalų priedų, kad apsisaugotumėte nuo mikrobų augimo ir kitų teršalų.

2. Perkaitimas

Perkaitimas gali smarkiai sugadinti dyzelinį variklį, dėl kurio gali išsikreipti cilindrų galvutės arba perpūstos tarpinės.

• Aušinimo sistemos priežiūra: Reguliariai tikrinkite aušinimo skysčio lygį ir apžiūrėkite, ar žarnos ir jungtys nėra sandarios.
• Termostato funkcionalumas: Reguliariai tikrinkite termostatą, kad įsitikintumėte, jog jis atsidaro ir užsidaro esant reikiamai temperatūrai.
• Radiatoriaus valymas: Saugokite radiatorių nuo šiukšlių ir užtikrinkite, kad oro srautas nebūtų trukdomas.

3. Sandariklių ir tarpiklių būklė

Atlikite reguliarų sandariklių ir tarpiklių patikrinimą, ar nėra nusidėvėjimo ar pažeidimo požymių.

4. Išmetamųjų teršalų kontrolės sistemos

Dyzeliniuose varikliuose sumontuotos išmetamųjų teršalų kontrolės sistemos, tokios kaip išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) sistema ir dyzelino kietųjų dalelių filtras (DPF).

• EGR sistemos priežiūra: Reguliariai tikrinkite ir išvalykite EGR sistemą, kad nesusikauptų anglies dioksidas, kuris gali trukdyti veikimui.
• DPF valymas: Laikykitės gamintojo nurodymų dėl DPF priežiūros, įskaitant periodinius regeneravimo ciklus arba valymo procedūras, kad pašalintumėte susikaupusius suodžius ir pelenus.

Variklio alyvos pasirinkimas Audi automobiliams

Tinkamos variklio alyvos pasirinkimas yra itin svarbus automobilio variklio ilgaamžiškumui ir efektyviam darbui. „Audi“ gamintojas nustato specifinius reikalavimus variklio alyvai, kurie priklauso nuo variklio tipo, darbinio tūrio, galios ir pagaminimo metų.

Bendrieji principai renkantis alyvą „Audi“ automobiliams:

• Standartai ir aprobuojamosios licencijos: Atkreipkite dėmesį į alyvos pakuotėje nurodytus gamintojo standartus (pvz., VW 502 00 / 505 00, VW 504/507, ACEA C3). Šie standartai užtikrina, kad alyva atitinka konkretaus variklio reikalavimus.
• Klampos laipsnis (SAE): Klampos laipsnis (pvz., 5W-40, 0W-30, 5W-30) rodo alyvos klampumo savybes skirtingose temperatūrose. Paprastai, kuo žemesnis pirmas skaičius, tuo geriau alyva pumpuojama šaltu oru.
• Sintetinė ar pusiau sintetinė: Sintetinės alyvos paprastai yra pranašesnės už pusiau sintetines, nes jos geriau atlaiko aukštas temperatūras, ilgiau išlaiko savo savybes ir ilgiau tarnauja. Daugeliui „Audi“ variklių, ypač naujesniems, gamintojas rekomenduoja naudoti sintetinę alyvą.
• Keitimo intervalas: Laikykitės gamintojo nurodyto alyvos keitimo intervalo (dažniausiai 15 000 km arba kartą per metus), kad užtikrintumėte optimalią variklio apsaugą.

Konkretūs pavyzdžiai pagal „Audi“ modelius:

Vairo stiprintuvo skysčiai „Audi“ automobiliams:

• Audi A4 B6 (2001m., 114 kW): Vairo stiprintuvui tinka MPM OIL produktas - Power Steering Fluid SHVI Synthetic.
• Audi A6 (2003 m., 2,5 TDI): Vairo stiprintuvui tinka Power Steering Fluid SHVI Synthetic (MPM OIL). Reikiamas standartas - VW TL 52146 / G 002 000 / G 004 000.
• Audi A6 (2005 m., 2.7tdi): Vairo stiprintuvui rekomenduojamas skystis yra Power Steering Fluid SHVI Synthetic (MPM OIL).
• Audi A4 (1998 m., 2.4 variklis, 121 kW benzinas): Vairo stiprintuvo skystis - MPM OIL Power Steering Fluid SHVI Synthetic.

Turbokompresoriaus kintamos geometrijos diafragmos problemos

Kintamos geometrijos turbokompresoriai, naudojantys diafragmą, yra svarbūs modernių dyzelinių variklių komponentai, užtikrinantys optimalų slėgio valdymą. Dažnai pasitaikanti problema yra per didelis slėgis turbinoje prie didelių apsukų. Tai gali signalizuoti apie keletą gedimų.

Simptomai ir diagnostika:

Vienas iš pirminių „perpūtimo“ požymių yra klaidos pranešimas, nurodantis per didelį slėgį. Įtariama, kad elektrinis vakuuminis varikliukas (siurbliukas), reguliuojantis turbinoje esančią diafragmą, veikia nuolat, t.y. nuo užvedimo aktyvuoja diafragmą, o kai turbinoje yra slėgio perteklius, diafragma nebegauna vakuumo ir tokiu būdu nuleidžia slėgį.

Kintamos geometrijos diafragmos kojelė turi „vaikščioti“ (slankioti), jei diafragmoje sudaromas vakuumas. Jei diafragma išlaiko vakuumą, bet kojelė nejuda, tai gali reikšti, kad ji yra užstrigusi uždarytoje pozicijoje. Tokiu atveju, padavus vakuumą, kojelė turi pasislinkti link diafragmos.

SWIRL vožtuvėlio problemos:

Kitas galimas gedimas yra SWIRL vožtuvėlis. Jei jis pradeda "grybauti" ir keliant apsukas nuo ~2Krpm aktyvuojasi vis mažiau ir mažiau atsidarydamas, tai gali rodyti vakuumo trūkumą arba neteisingus parametrus, gaunamus vakuumo vožtuvu. Ypač jei SWIRL membrana yra įtrūkusi ir nebelaiko vakuumo, tai gali sukelti netinkamą veikimą.

Dėl šios priežasties svarbu patikrinti, ar SWIRL membraną reguliuoja tik vakuuminis vožtuvėlis, ar ji turi bendrą vakuumą su wastegate membrana. Užstrigusi kojelė arba pažeista membrana gali reikalauti sudėtingo keitimo proceso, nes prieiti ir atsukti membraną gali būti sudėtinga dėl aplinkinių komponentų (vamzdis, einantis į EGR, vakuuminės žarnelės ir t.t.).

tags: #hdi #variklio #veikimo #principas

Populiarūs įrašai:

• Kaip perdaryti Webasto šildytuvą
• Priežiūra automatinėms pavarų dėžėms
• Optimalios apsukos CDTI turbinoms
• sužinokite daugiau apie Merkurijaus atstumą nuo Saulės
• Sužinokite, kuo priekaba skiriasi nuo puspriekabės