Co je dobrý vznětový motor? Motor TDI: co to je.

Není žádným tajemstvím, že vznětové motory jsou ziskovější než zážehové, ale rozhodnutí o druhu paliva neznamená rozhodnutí o samotném typu vznětového motoru. Poměrně častým problémem mnoha začátečníků je záměna četných zkratek (HDI, TDI, SDI, CDI), od kterých v budoucnu hodně závisí.
Záleží na „charakteru“ vozu, jeho „predispozici“ k poruchám, nákladech na opravu těchto poruch, spotřebě paliva a mnoha dalších faktorech. V tomto článku se pokusím co nejjasněji vysvětlit, jaké jsou rozdíly mezi různými modifikacemi dieselových motorů, abyste se mohli zorientovat a vybrat si pro sebe nejvhodnější variantu.

Do budoucna řeknu, že poslední dvě písmena „.DI“ ze všech výše uvedených zkratek znamenají Přímé vstřikování — přímé vstřikování. Technologie přímého vstřikování, nebo jak se jí také říká, přímé vstřikování, je dnes jednou z nejmodernějších a zajišťuje přítomnost společného kanálu, kterým je palivo dodáváno.

Motor HDI

Zkratka HDI je přiřazena motorům, které jsou založeny na technologii Vstřikovací systém (vyvinutý společností Bosch v roce 1993). Samotný motor a technologii HDI vyvinul světoznámý automobilový koncern PSA Peugeot Citroen. HDI, jak jsem již řekl, patří do řady motorů s přímým vstřikováním, charakteristické rozdíly jsou snížení spotřeby paliva o ~15%, snížení hluku o ~10 dB při současném zvýšení výkonu až o ~40%. Motory s předponou HDI jsou považovány za odolnější a trvanlivější.

Výhody CRDI

Common Rail Direct Injection má poměrně dost výhod, vyjmenujeme a rozebereme jen ty nejdůležitější.

Čtěte také: Jaké by mělo být napětí na autobaterii?

• ziskovost;
• moc
• snížení škodlivých emisí;
• delší životnost ve srovnání s předchozím systémem;
• zvýšená citlivost a zrychlení;
• hladší a tišší provoz;

Vytvářením a udržováním stálého vysokého tlaku se palivo efektivněji rozprašuje, což má velmi pozitivní vliv na jeho spalování. A to znamená výkon, účinnost a snížené emise.

Díky použití vícefázového vstřikování je možné dosáhnout skutečně měkkého a hladkého chodu motoru v celém rozsahu otáček. Což má pozitivní vliv jak na samotnou jízdu, tak na pohodlí řidiče a cestujících.

Jednou z hlavních nevýhod klasického vysokotlakého palivového čerpadla jsou zvláštní vlny, které vznikají při chodu motoru. Takové poklesy tlaku měly velmi negativní dopad na životnost systému. U motorů CRDI tento problém chybí, což jim umožňuje pracovat po mnohem delší dobu. Všechny tyto přednosti učinily vznětové motory CRDI oblíbené nejen mezi motoristy, ale stejný nebo podobný systém se používá v nových modelech lokomotiv a při stavbě lodí.

motor TDI

Zkratka TDI je snad nejoblíbenější a snadno dešifrovatelná. První písmeno „T“ v této zkratce označuje přítomnost turbodmychadla, které umožňuje výrazné zvýšení výkonu. Turbomotor má všechny vlastnosti vlastní přeplňovaným motorům, je hospodárnější, má čistší výfuk, ale je dražší na údržbu. Navíc málokdo ví, že většina turbín instalovaných na turbomotorech je dimenzována na ~150-200 tisíc km. najetých kilometrů, a to navzdory skutečnosti, že samotný motor je zpravidla „miliónový“.

Aktuální: Jak zkontrolovat turbínu dieselového motoru? Diagnostika poruch doma

Výhody motoru CRDi a jeho analogů

Vznětový motor této konstrukce s přímým vstřikováním má oproti konvenčním motorům řadu zjevných výhod:

• 
  Zvýšená účinnost. Díky vysokému tlaku, který je v systému neustále udržován, je možné nasměrovat motorovou naftu k efektivnějšímu provozu. Spalování paliva probíhá maximálně, díky čemuž se na provoz motoru spotřebuje méně paliva;
• Ekologická kompatibilita. Snížení množství spotřebovaného paliva a maximalizace úplného spalování pracovní směsi vede ke snížení celkové toxicity výfukových plynů;
• Konstantní tlak paliva. V systémech s přímým vstřikováním nezávisí tlak paliva na otáčkách klikového hřídele, objemu paliva a dalších parametrech kvůli neustálému hromadění tlaku v palivovém kolektoru;
• Dodávka paliva pomocí elektronické jednotky EDC. Zvětšení vůle ve vstřikovací trysce nastává v důsledku povelu z elektronické jednotky přenášeného na řízený solenoid. To znamená, že tento proces nevyžaduje žádný vliv paliva;
• Elektronické ovládáníParametry, jako je úhel předstihu vstřiku, množství vstřikovaného paliva a vstřikovací tlak, se nastavují programově v elektronické řídicí jednotce. To umožňuje zvolit optimální hodnoty pro různé provozní režimy motoru. Na softwarové úrovni lze také nastavit vstřikovací tlak v závislosti na parametrech rychlostního režimu, zatížení atd.;
• Nízká hladina hluku. Uvažované systémy implementují fázované vstřikování (u moderních motorů až 9 fází). Kromě výhod pro rychlostní charakteristiky umožňuje fázované vstřikování snížit hladinu hluku z provozu motoru;
• Vysoký tlak paliva. Konvenční vznětové motory neumožňují tlak paliva nad 300 kg/cm2, zatímco u systémů s přímým vstřikováním je tato hodnota vyšší než 2000 kg/cm2.

Motor CDI

Motor s označením CDI je vývojem společnosti Mercedes, který je založen na stejné technologii Common Rail jako výše zmíněné pohonné jednotky. Motory řady CDI jsou náročnější na kvalitu paliva (palivový systém, vstřikovače atd. často „klepou na mozek“), ale na silnici jsou velmi úsporné a dynamické.

No, to je vlastně všechno. Doufám, že jsem vysvětlil rozdíl mezi HDI, TDI, SDI a CDI, nyní se můžete snadno orientovat a vybrat si ten správný typ a třídu motoru pro sebe. Děkujeme za pozornost a brzy na viděnou na Vopros Avto.

Popis systému

Termín Common Rail je doslovně přeložen z angličtiny do ruštiny jako „společná dálnice“. Na základě překladu tohoto termínu je tato definice zakotvena v principu fungování tohoto systému. Při jeho vzniku byl navržen nový vznětový motor CRDI s přímým vstřikováním paliva do válce.

Motor CRDI získal vylepšené charakteristiky z hlediska dynamiky a výkonu, které byly ve srovnání s analogovými charakteristikami benzínových motorů. Pro programové řízení režimů motoru byla vyvinuta speciální elektronická jednotka. Posledním krokem ve vývoji tohoto systému byl přívod vysokotlakého paliva do common rail.

Každý dieselový motor se vyznačuje různými provozními režimy a proměnným zatížením. Při běžícím motoru dochází k odlišnému zatížení nezávisle na otáčkách klikového hřídele. Nabízí se otázka, jak se stabilizuje vysoký tlak v systému?

Za tímto účelem byla instalována řídicí jednotka, která udržuje vysoký tlak v systému změnou množství práce palivového čerpadla. Kromě toho se maximální tlak vytvoří, když otáčky klikového hřídele dosáhnou minimální hodnoty.

Čtěte také: Jak vyměnit gumové pásky na bezrámových stěračích: video instrukce a rady od profesionálů

V závislosti na provozních podmínkách motoru ECU dodáváním různých impulsů aktivuje jednoduché vstřikovače, které jsou vybaveny elektromagnetickými nebo piezoelektrickými ventily.

Výhodou Common Rail je optimální výkon motoru. Maximální účinnost vyhoření paliva ve válcích CRDI úzce souvisí s vysokou přesností elektronické jednotky a vysokým vstřikovacím tlakem. Navíc je dosaženo optimálních výsledků ve všech provozních režimech motoru. Na základě toho klesá spotřeba paliva a snižuje se úroveň toxicity výfukových plynů.

S vytvořením CRDI, který má významný potenciál, se průmysl dieselových motorů široce rozvinul. Každý ví, že je nutné vyvinout technologie ke snížení emisí výfukových plynů do atmosféry. Protože normy environmentální toxicity se pravidelně zvyšují. Díky všem těmto podmínkám se bude Common Rail dále intenzivně rozvíjet.

Turbodmychadlo TDI: turbína s proměnnou geometrií

Nejen dynamika, ale také hospodárnost a šetrnost k životnímu prostředí do značné míry závisí na účinnosti turbodmychadla TDI. Správné přeplňování vzduchem musí být realizováno v co nejširším rozsahu. Z tohoto důvodu jsou motory TDI vybaveny turbodmychadlem s variabilní geometrií turbíny.

Přední světoví výrobci turbín používají následující názvy:

• Turbína VGT (z anglického Variable Geometry Turbocharger, což znamená turbodmychadlo s proměnnou geometrií). Vyrobeno společností BorgWarner.
• Turbodmychadlo pro dieselové motory VNT (z angličtiny Variable Nozzle Turbine, což znamená turbína s variabilní tryskou). Tento název používá společnost Garrett.

Turbodmychadlo s proměnnou geometrií se od konvenční turbíny liší tím, že má schopnost upravovat směr i velikost proudění výfukových plynů. Tato funkce umožňuje dosáhnout nejvhodnějších otáček turbíny pro konkrétní provozní režim spalovacího motoru. V tomto případě se výrazně zvýší výkon kompresoru.

Například turbína VNT má jako základ své konstrukce speciální vodicí lopatky. Kromě toho existuje řídicí mechanismus a je zaznamenána přítomnost podtlakového pohonu. Uvedené lopatky turbíny se otáčejí v požadovaném úhlu kolem své osy, čímž jsou schopny měnit rychlost a směr proudění výfukových plynů. To se děje v důsledku změny velikosti průřezu kanálu.

Související článek: Oprava automatické převodovky svépomocí

Řídicí mechanismus je zodpovědný za otáčení lopatek. Konstrukčně má mechanismus kroužek a páku. Páka je ovlivněna podtlakovým pohonem, který řídí činnost mechanismu pomocí speciální tyče. Podtlakový pohon je řízen samostatným ventilem, který omezuje plnicí tlak. Ventil je nedílnou součástí elektronického řídicího systému spalovacího motoru a pracuje v závislosti na hodnotách plnicího tlaku. Tato hodnota je měřena samostatnými senzory:

• teplotní senzor, který měří teplotu nasávaného vzduchu;
• snímač plnicího tlaku;

Jinými slovy, přeplňování motoru TDI funguje tak, že plnicí tlak je vždy optimální při různých otáčkách motoru. Turbína ve skutečnosti dávkuje energii proudu výfukových plynů.

1. Jak je známo, při nízkých otáčkách motoru je průtok (energie) výfukových plynů poměrně nízký. V tomto režimu jsou rozváděcí lopatky obvykle uzavřeny, čímž se dosahuje minimálního průřezu v kanálu. V důsledku průchodu takovým kanálem i malé množství plynů účinněji otáčí turbínou, což nutí kolo kompresoru otáčet se znatelně rychleji. Ukazuje se, že turbodmychadlo poskytuje větší výkon při nízkých otáčkách.
2. Pokud řidič prudce sešlápne plynový pedál, pak u konvenční turbíny dochází k tzv. efektu „turbo lagu“. Turbo lag se chápe jako zpoždění v reakci na sešlápnutí plynového pedálu, tj. nejde o okamžitý nárůst výkonu, ale o nárůst výkonu po krátké pauze. Tato vlastnost je způsobena setrvačností systému přeplňování, v důsledku čehož je průtok plynu v okamžiku prudkého zvýšení otáček klikového hřídele nedostatečný. U turbín s proměnnou geometrií se vodicí lopatky otáčejí s určitým zpožděním, což umožňuje udržet požadovaný plnicí tlak a prakticky se zbavit turbo lagu.
3. Při jízdě s vysokými a téměř maximálními otáčkami motoru mají výfukové plyny maximální energii. Aby se zabránilo vzniku nadměrného plnicího tlaku, lopatky turbín s proměnnou geometrií se natáčejí tak, aby se silný proud plynu pohyboval podél širokého kanálu s největším průřezem.

Doporučujeme také přečíst si článek o životnosti dieselových turbín. Z tohoto článku se dozvíte o zdrojích této jednotky ve srovnání s benzínovými analogy a také se seznámíte s hlavními tipy a doporučeními pro zvýšení životnosti turbíny dieselového motoru.

Relativně krátká životnost turbodmychadla je dána tím, že motory TDI jsou vybaveny výhradně turbínami s proměnnou geometrií. Během provozu motoru se turbodmychadlo roztáčí až na 200 tisíc otáček za minutu a neustále interaguje s proudem výfukových plynů zahřátých na 1000 stupňů Celsia. Takové teplotní a mechanické zatížení, stejně jako individuální konstrukční vlastnosti těchto turbín, poměrně rychle vedou k nutnosti opravy nebo výměny turbodmychadla.

Proudový motor TDI-J85 pro střely s plochou dráhou letu Grey Wolf

Motor TDI-J85 a s ním spojená nízkonákladová střela s plochou dráhou letu byly navrženy a vyrobeny společností Northrop Grumman ve spolupráci s Technical Directions. Motor může pohánět i další bezpilotní letadla.

Proudový motor TDI-J85 pro střely s plochou dráhou letu je testován Výzkumnou laboratoří amerického letectva. tdi-engines.com

Gray Wolf je agentura pod ministrem obrany, která dohlíží na výrobu prototypů a demonstračních modelů levných střel s plochou dráhou letu s doletem více než 460 km.

Viz také: Princip fungování ventilu odvětrávání klikové skříně

Počáteční zkušební kampaň pro TDI-J85 zahrnovala několik startů motoru za letu a provoz ve vysoké nadmořské výšce.

„Úspěch tohoto testu výrazně zvyšuje naši důvěru ve výkon motoru a celkových zbraňových systémů,“ uvedl ve svém prohlášení plukovník letectva Harry Haas, vedoucí Ředitelství munice AFRL (AFRL/RW). Řekl, že TDI-J85 je prvním letounem ve své třídě a cenové kategorii, který úspěšně fungoval ve výškách.

Proudový motor TDI-J85. tdi-engines.com

Turbodmychadlový motor TDI-J85 váží pouhých 28 kg. Pro srovnání, turbodmychadlový motor Williams F12,7, který pohání střelu s plochou dráhou letu AGM-107B odpalovanou ze vzduchu (ALCM) a varianty střely s plochou dráhou letu Tomahawk Land Attack, spadá do třídy s tahem 86 liber a váží přibližně 600 kg.

„Motor TDI-J85 úspěšně absolvoval zkušební letovou kampaň, která vyvrcholila několika starty motoru za letu a provozem ve vysokých nadmořských výškách. Motor splnil očekávání ohledně tahu a překonal očekávání ohledně palivové účinnosti,“ uvedla AFRL v tiskové zprávě. „Testované motory nashromáždily značnou dobu letu, což posílilo důvěru v odolnost konstrukce.“

„Konstrukce motoru byla zaměřena na cenovou dostupnost a vyrobitelnost, což umožňuje zvýšení produkce. Výsledky testů potvrdily provozuschopnost motoru,“ pokračoval. „Jedná se o první motor ve své třídě a cenové kategorii, který úspěšně pracuje ve vysokých nadmořských výškách.“

Zejména je zdůrazněno, že u motoru TDI-J85 lze snížit množství paliva, aby se uvolnilo místo pro větší hlavice nebo jiné užitečné zatížení.

Letectvo nyní uvádí, že jeho cílem je demonstrovat experimentální návrh levné střely s plochou dráhou letu, která může „létat na vzdálenost přesahující 250 námořních mil (463 km)“.

Střela s plochou dráhou letu Gray Wolf. tdi-engines.com

Vylepšené motory se také nebudou omezovat na pohon vzduchem odpalovaných řízených střel. Motory jako TDI-J85 by mohly pomoci pohánět novou generaci dalších postradatelných systémů, včetně návnad a dronů.

Budoucí plány letectva pro program Grey Wolf jsou nejasné. V červnu 2020 oznámilo, že ruší plánované dodatečné fáze testování a přesouvá práce na síťově propojené munici typu swarming do jiného projektu.

Našli jste překlep? Vyberte fragment a stiskněte Ctrl + Enter.

Štítky: Technologie TDI-J85 Motor amerického letectva s plochou dráhou letu střely s plochou dráhou letu proudový motor

Předchozí článek Na druhý pokus. Tajný dron Pentagonu se dostal do vesmíru

Další článek Stíhačka F-22 Raptor: dalších 40 let v provozu. Kolik stojí modernizace

Motor SDI

Pokud vás vyhlídka na drahé opravy neláká, pak v tomto případě stojí za to věnovat pozornost motorům SDI. Pohonné jednotky této modifikace se vyznačují odolností vůči vysokému počtu najetých kilometrů a také vysokou spolehlivostí, což je dáno jednoduchostí jejich konstrukce.

V současné době jsou technologie TDI, HDI a SDI založeny na systému Common Rail třetí generace. Třetí generace se vyznačuje tím, že začala používat piezoelektrické vstřikovače, které umožňují přesnější vstřikování, a byl zvýšen tlak v přívodu paliva. V zásadě se motory těchto označení liší minimálně a jejich symboly jsou určující pro výrobce pohonných jednotek. Proto je obtížné v těchto třech nominacích vybrat vítěze. Jediným závěrem je, že volba nafty je oprávněná a slibná.