Почему дизель звучит так?

Моя машина находится в магазине для ремонта, и мне дали заемщика. Это Chevy Cruze Diesel. Сидя на дороге, моя жена сказала: «Звучит как грузовик». Оно делает. Так что же именно в дизельных или дизельных двигателях заставляет их звучать иначе, чем бензин?

Как уже говорилось, источник воспламенения между бензиновыми / газовыми двигателями и дизельными двигателями различен, и это является основной причиной различия в звуке. Я постараюсь объяснить эти различия, чтобы вы поняли, почему звук присутствует с одним, а не с другим.

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Здесь есть диатриба, но терпите меня, когда я пытаюсь ответить на вопрос, поскольку я считаю, что ФП запрашивает. Мне нужно объяснить различия, чтобы понять, почему дизельный двигатель звучит так, как он.

Топливо: Дизель v. Бензин (Бензин) -

В качестве топлива дизель имеет более высокую плотность, чем бензин. Он примерно на 12% плотнее, чем неэтанольный бензин (с бензином на основе этанола плотность еще выше, в зависимости от смеси). Дизель предлагает более высокую объемную плотность энергии - 35,86 МДж / л (128 700 БТЕ / галлон США) против 32,18 МДж / л (115 500 БТЕ / галлон США) для бензина, что примерно на 11% выше, что следует учитывать при сравнении эффективности использования топлива с помощью объем.

Механические различия двигателя: Дизель против бензина - три основных различия

Первое отличие - сжатие

Топливо, бензин или дизельное топливо Можно сжигать с помощью сжатого воздуха или без него, но чем больше сжатый воздух, тем выше эффективность сжигания топлива. Имея это в виду, понять, что когда кто-то ссылается на компрессия в двигателе речь идет о соотношении, при котором воздух (или воздушно-топливная смесь в газовых двигателях) сжимается до того, как произойдет воспламенение. В бензиновом двигателе эмпирическое правило заключается в том, что КПД двигателя будет увеличиваться на 3% для каждой введенной точки сжатия (все остальные компоненты двигателя остаются неизменными). Я предполагаю, что это, вероятно, относится и к дизельным двигателям. статический Степень сжатия обычных бензиновых двигателей составляет от 8,0: 1 до 11,5: 1 (с двигателями высокой производительности, превышающими 14,0: 1 - РЕДАКТИРОВАТЬ: Мне стало известно, что двигатель Mazda Skyactiv-G поставляется с разрешением 14: 1 CR за пределами США и 13: 1 CR в США. В Mazda используются другие технологии, помогающие уменьшить детонацию, но этот показатель CR не является нормой для бензиновых двигателей внутреннего сгорания). Автомобильный дизельный двигатель будет работать с 14.0: 1 до 18.0: 1.

ЗАМЕТКА 2: Я различаю статический а также динамический Степень сжатия здесь, потому что есть огромная разница в числах и как они изображены. Я не буду вдаваться в разницу, просто знаю, что есть разница.

ЗАМЕТКА 3: Я различаю автомобильный а также без автомобильной дизельные двигатели, потому что пока все дизельные двигатели в принципе запустить то же самое, есть некоторые огромные различия между автомобильными и большими морскими дизельными двигателями.

Второе отличие - доставка топлива

Раньше основным методом подачи топлива для бензиновых двигателей был карбюратор. Это было верно до середины и конца 80-х годов, когда многие производители автомобилей начали осознавать преимущества впрыска топлива. Этот тип впрыска топлива косвенный впрыск топлива, то есть инжектор, который измеряет топливо, поступающее в двигатель, находится снаружи камеры сгорания и внутри воздухозаборника. Это зависит от движения воздуха через впускной тракт, чтобы помочь распылить топливо и попасть в цилиндр. Совсем недавно (около 2010 года) производители автомобилей начали использовать непосредственный впрыск, который рассеивает топливо непосредственно в камере сгорания.

Дизельные двигатели также используют прямой впрыск. Они использовали этот метод с около 1891 года, когда Герберт Акройд Стюарт изобретает первый двигатель внутреннего сгорания для использования системы впрыска топлива под давлением.

Третье отличие - источник зажигания

Проще говоря, дизельные двигатели используют тепло для зажигания топлива, в то время как бензин использует электричество (да, искра горячая, но, надеюсь, вы увидите разницу). Газ, использующий электричество для создания горения, довольно легко понять. Свеча зажигания разряжается, воздух / топливо гремит. Смесь воздуха и топлива должна быть правильной, чтобы сделать это, и искра должна прийти как раз в нужную точку (время). Искра работает очень хорошо для бензинового двигателя, потому что топливо будет распыляться и испаряться в воздухе, что делает его очень легко сгореть. Маленького источника воспламенения, который является искрой, более чем достаточно, чтобы начать сжигать топливо и позволить ему продолжать гореть, пока смесь полностью не истощится.

Поскольку дизельное топливо намного тяжелее бензина (его технически называют маслом, очень похожим на керосин и мазут), оно не будет очень хорошо испаряться в воздухе. Для того, чтобы заставить его гореть достаточно быстро, должен быть источник огня достаточного нагрева. Для достижения этого нагрева поршень сжимает воздух внутри цилиндра до такой степени, что нагревает его до более 1000 градусов по Фаренгейту. Позвольте мне процитировать Вики-статья о дизельных двигателях, чтобы закончить это :

Примерно в верхней части такта сжатия топливо впрыскивается непосредственно в сжатый воздух в камере сгорания. Это может быть в (обычно тороидальной) полости в верхней части поршня или в предварительной камере, в зависимости от конструкции двигателя. Топливная форсунка обеспечивает распад топлива на мелкие капли и равномерное распределение топлива. Тепло сжатого воздуха испаряет топливо с поверхности капель. Пар затем воспламеняется за счет тепла от сжатого воздуха в камере сгорания, капли продолжают испаряться с их поверхностей и сгорают, уменьшаясь, пока все топливо в каплях не будет сожжено. Начало испарения вызывает задержку во время зажигания и характерный дизельный стук, когда пар достигает температуры воспламенения и вызывает резкое повышение давления над поршнем , Быстрое расширение газов сгорания затем приводит поршень вниз, подводя мощность к коленчатому валу.

ПРИМЕЧАНИЕ 4: Я хочу отметить, что более новые грузовые дизельные двигатели (и я полагаю, также и автомобили) начали использовать системы впрыска, которые, вместо того, чтобы впрыскивать весь дизель сразу, закачивают несколько меньших количеств дизеля в двигатель, который успокаивает «дизель» шум "вы слышите от них на большое количество. Это также обеспечивает лучшую экономию топлива.

ПРИМЕЧАНИЕ 5: Дизельные двигатели, как правило, имеют лучшую экономию топлива, чем бензиновые двигатели, в основном благодаря тому, что они имеют лучшую тепловую эффективность.

ПРИМЕЧАНИЕ 6: Если вы прочитали это далеко, вы действительно должны быть безумны.

Основными факторами, из-за которых дизель издает звук так, как он это делает, является способ, которым дизель впрыскивается в цилиндр до / во время сжатия, и тот факт, что степень его сжатия намного выше, чем у бензинового / бензинового двигателя. Это окольный способ сказать, что воспламенение от сжатия вызывает характерный звук. Вторичные факторы включают конструкцию двигателя, форму впускного и выпускного коллекторов.

ОБНОВЛЕНИЕ: я извиняюсь, но больше сказать нечего. Звук щелчка - это дизель, который зажигается под высоким давлением и высокой (поршневой) скоростью, а громкий рев вызван скоростью отработанного газа и формой выпускного коллектора.

Компоненты, которые составляют примечание выхлопа, являются воздухом, топливом, степенью сжатия, фазой газораспределения, выхлопом, турбонаддувом и рабочим объемом.

Двигатель Cruze Diesel имеет степень сжатия около 16: 1.

Топливо важно, потому что дизель и бензин горят по-разному.

Сочетание всех этих факторов приводит к различным примечаниям к выпуску. Возможно, вы ищете более сложный ответ, чем «он звучит иначе, потому что он отличается», но в действительности его нет.

Также дизельные двигатели имеют более длинный ход, чем обычные бензиновые двигатели. Это означает, что поршни перемещаются на большее расстояние, чем в бензиновых двигателях. А системы впуска воздуха с турбонаддувом, супер / поршнем имеют совершенно разные временные характеристики, чем бензиновые двигатели с наддувом.

Грохот, обычно связанный с дизельными двигателями, является результатом гораздо более высоких сил сгорания в дизельном двигателе, который на ВМТ или около него (верхней мертвой точки) «шлепает» движущийся узел. Некоторые из более новых двигателей намного тише благодаря наличию пилотного впрыска, а также (в случае пьезо-инжекторов) до 7 событий впрыска за цикл сгорания.

Шум дизельного двигателя в значительной степени является результатом давления, необходимого для впрыска топлива в цилиндр, это давление также приводит к распылению топлива. Они сжимают воздух / топливо вместе, и оно воспламеняется. Это создает шум.