Почему не все дизельные двигатели имеют дроссельные заслонки?

tl dr: добавление дроссельной заслонки создает вакуум, необходимый для всасывания газов из клапана рециркуляции отработавших газов.

Поскольку дизельные двигатели рассчитаны на работу на обедненной смеси, им не нужны дроссельные заслонки. Они используют количество дизельного топлива, необходимое для поддержания работы двигателя и обеспечения работы, необходимой для выполнения требуемой от них работы. Одна из неотъемлемых проблем бега на худой основе заключается в том, что при сжигании мышечной массы вы также бежите сильнее. Если температура ожога выше ~1700 градусов по Фаренгейту, вы начнете образовывать оксиды азота (NOx), которые являются ключевым компонентом кислотных дождей и разорвут легкие людей (поэтому это неприятная штука).

Одним из способов предотвращения образования NOx во время цикла сгорания является внедрение процесса рециркуляции отработавших газов (EGR). Отработавшие выхлопные газы обеспечивают средства, с помощью которых можно контролировать процесс горения, тем самым снижая тепловыделение в процессе горения. Это использовалось в течение многих лет в бензиновых двигателях. К сожалению, с дизельными двигателями, поскольку во впуске нет высокого уровня вакуума, он не будет легко втягивать в себя газы EGR и, следовательно, сам себе вредит. Добавляя дроссельную заслонку, он создает вакуум, необходимый для затяжки.

Противовибрационный клапан

Не прямой ответ, но один компонент двигателя, который многие люди путают с дроссельной заслонкой на дизельном двигателе, называется «антивибрационный клапан». Он выглядит точно так же, как корпус дроссельной заслонки, но имеет только два положения — полностью открытое и полностью закрытое.

На двигателе, оснащенном устройством, клапан полностью закрывается при выключении ключа, полностью лишая двигатель воздуха. Это приводит к тому, что двигатель останавливается быстро и плавно, без каких-либо «дрожаний», которые могли бы произойти, если бы двигатель продолжал всасывать и сжимать воздух, когда вращающаяся масса останавливается.

Сюда . .

Почему большегрузные автомобили почти всегда используют дизельные двигатели?

Кто-то написал; «Я могу получить бесчисленное количество Нм крутящего момента от двигателя мотоцикла и большое передаточное число, но они не используют их в тяжелых транспортных средствах. Таким образом, один только крутящий момент не является ответом».

В ответ; да, я могу понять, как вы могли прийти к такому выводу, поскольку я люблю / катаюсь на велосипедах, а также у меня есть один с турбонаддувом, который обладает большим крутящим моментом.

Проще говоря, создание крутящего момента с высокой долговечностью и низким коэффициентом трения (последние два в основном связаны с низкими оборотами двигателя и использованием подходов к проектированию силовых агрегатов для тяжелых условий эксплуатации) действительно является основной причиной использования дизельных двигателей. Экстраполируя это, а также ваш предыдущий ответ о мотоциклах; если вы посмотрите на мотоциклетные двигатели сопоставимого размера / цилиндра с двигателями небольших автомобилей аналогичной мощности, вы увидите, что производители автомобилей часто все же решают внести серьезные изменения в конструкцию своей трансмиссии, а не просто использовать тот же подход к конструкции двигателя.

Таким образом, очевидно, что существуют разные соображения, и они сводятся к тому, как крутящий момент проявляется и обеспечивается различными конфигурациями двигателей и производителями.

Эти конструктивные изменения связаны с тем, что автомобильный (и особенно грузовой) двигатель должен создавать больший крутящий момент, и - по возможности - больший, если он ниже, в более низком диапазоне оборотов; чтобы обеспечить необходимую тягу для всего (переменного) веса, которым всегда обладает и может нести сама машина.

Мотоциклы, с другой стороны, не имеют такого большого потенциала для изменения веса (как автомобили), и поэтому их двигатели не нужно ограничивать этими же конструктивными ограничениями / спецификациями; отсюда их упор на высокие скорости вращения, малый вес, высокий объемный КПД и мощность в кВт, а не (конкретно) на крутящий момент.

Кроме того, мотоциклы также, по большому счету, (продаются на них как) машины, ориентированные на производительность, и в любом случае (особенно для мотоциклов с двигателем менее 1000 куб. См) это означает, что они обычно должны вращать свои коленчатые валы на достаточно высоких скоростях, чтобы производить значимый крутящий момент и мощность. Это означает (среди прочих соображений), что конструкции двигателей мотоциклов - в отличие от легковых автомобилей с небольшими двигателями - не должны идти на компромисс с высокими скоростями коленчатого вала для низкого крутящего момента; как и большинство автомобильных двигателей, разработанных, как указано выше, - поскольку эти автомобильные двигатели просто не будут иметь сравнительно высоких оборотов, даже если двигатель такой же мощности в противном случае (в мотоцикле) мог бы быть легко спроектирован. Итак, у нас есть тенденция проектирования двигателей для транспортных средств (которые рассчитаны на разный вес), которая выглядит следующим образом; больше *постоянный/высокий крутящий момент в большем диапазоне оборотов,

Двигатели мотоциклов выходят из строя при первой *спецификации и, как таковые, они никогда не могут этого сделать по вышеуказанным причинам, другим, а также потому, что крутящий момент является продуктом не только процесса сгорания и его результирующих сил, но также и потому, что он является продуктом двигатели вращающиеся/противовесные; инерционный момент. И мотоциклы (особенно вращающиеся компоненты их двигателей) обычно довольно легкие - не в последнюю очередь для достижения высоких оборотов, которые они должны производить.

Таким образом, двигатель/конструкция мотоцикла не только не в состоянии обеспечить значимые значения крутящего момента (инерционного и составного) там, где он необходим для выполнения задач тяжелых транспортных средств, но и крутящий момент, который он создает, в значительной степени зависит от силы сгорания, и, поскольку такие (даже с современными подходами к конструкции коробок передач) все еще слишком чувствительны к изменениям веса и подъема / уклона транспортного средства для требуемых задач.

Это конструктивное ограничение и проблема (связанная с применением мотоциклетных двигателей в тяжелых транспортных средствах) в значительной степени и наиболее очевидно проявляется как проблема диаметра цилиндра, хода поршня, обратной массы и ширины полосы крутящего момента.

Попробуйте прокатиться по городу на мотоцикле, особенно если он холмистый, к которому прикреплен пассажир и/или (особенно) мотоциклетный прицеп, и вы увидите, насколько непрактично не только 4K/rpm, но и 5K/rpm. каждый раз, когда вам захочется взлететь даже на действительно мощном мотоцикле - но и вы увидите, как долго прослужит ваше сцепление и перестанет быть не вонючим.

Тем не менее, (в лучшем случае/по крайней мере) одни и те же соображения по смещению веса - это именно то, что автомобили должны постоянно и надежно приспосабливать; не говоря уже о грузовиках. Все это возвращает нас к моим более ранним комментариям о тяжелых транспортных средствах, дизельных двигателях и крутящем моменте; поскольку они достаточно хорошо производят высокие значения крутящего момента при низких оборотах двигателя в широком диапазоне оборотов, и они делают это достаточно надежно. Помимо тепла, шума и выхлопа; двигатели производят только крутящий момент и мощность в лошадиных силах, а последнее является функцией первого.

Надежный и экономичный крутящий момент — это главное, и именно поэтому были изобретены дизели, и в первую очередь поэтому они сегодня в основном используются в большегрузных автомобилях.

Ваше здоровье,

Джим.