Как работают внедорожные дизельные двигатели

Управление частотой вращения двигателя в дизельных двигателях

Многие аспекты работы внедорожных дизельных двигателей имеют сходство с работой двигателей в автомобилях. Однако существует фундаментальная разница в том, как управляются характеристики внедорожного дизельного двигателя. Водитель автомобиля контролирует мощность двигателя для достижения скорости автомобиля. Оператор внедорожного дизельного двигателя просто контролирует скорость двигателя, и мощность вырабатывается автоматически. Это поведение похоже на круиз-контроль в автомобиле.

Дизельные двигатели описываются как двигатели, работающие на обедненной смеси: им требуется больше воздуха, чем топлива. Они потребляют неограниченный объем воздуха и впрыскивают количество топлива, необходимое для получения желаемой мощности.

Сравните это с бензиновыми двигателями, в которых вам нужно, чтобы воздух и топливо были согласованы для выработки энергии. Давление на педаль акселератора или дроссельной заслонки открывает или закрывает клапан, который регулирует поток воздуха в двигатель; топливная система реагирует подачей нужного количества топлива. Снял ногу с педали - мощность не требуется; ногой к полу - максимальная потребляемая мощность.

Внедорожный режим работы с дизельным двигателем

Дизельные двигатели не имеют дроссельной заслонки (*). Механические внедорожные дизельные двигатели имеют рычаг регулировки скорости, с помощью которого оператор устанавливает требуемую частоту вращения двигателя. Минимальное положение рычага - самая низкая скорость; максимальное положение рычага - максимальная частота вращения двигателя.

Когда вы прикладываете нагрузку к внедорожному дизельному двигателю, работающему со скоростью, установленной оператором, двигатель автоматически развивает мощность для поддержания своей скорости. В механическом двигателе эту функцию выполняет механический регулятор скорости.

Баланс сил

В механическом регуляторе рычаг регулировки скорости создает усилие пружины, работающее против силы, зависящей от частоты вращения двигателя. Баланс этих сил регулирует объем топлива, впрыскиваемого в двигатель.

Приложение нагрузки машины к двигателю снижает частоту вращения двигателя. Это создает дисбаланс в силах регулятора, что вызывает увеличение впрыскиваемого топлива и развивает более высокую мощность двигателя для управления частотой вращения двигателя. Точно так же, если вы снимаете нагрузку на машину, скорость двигателя возрастает, что создает еще один дисбаланс в силах регулятора, что приводит к уменьшению впрыскиваемого топлива и снижению мощности двигателя до тех пор, пока скорость не окажется под контролем. Механическое управление очень простое, но имеет внутренние ограничения в способе управления скоростью. 

Двигатели с электронным управлением

Аналогичным образом работает внедорожный дизельный двигатель с электронным управлением. Машина отправляет запрос скорости в электронный модуль управления двигателем (ECM), который вычисляет разницу между этой требуемой скоростью и фактической скоростью двигателя, полученной от датчиков. На основе этого расчета контроллер ЭСУД регулирует впрыскиваемое топливо для достижения необходимой скорости. Требуется лишь очень небольшое несоответствие между потреблением и фактическими оборотами двигателя, чтобы изменить впрыскиваемое топливо и контролировать скорость. Электронное управление также простое, но требует сложного использования различных датчиков для контроля скорости. 

Как круиз контроль

Регулятор внедорожного дизельного двигателя - механический или электронный - похож на круиз-контроль в легковом автомобиле. Круиз-контроль поддерживает скорость автомобиля независимо от встречного ветра или уклона дороги - эквивалент переменной нагрузки. Регулятор внедорожного дизельного двигателя поддерживает частоту вращения двигателя независимо от переменной нагрузки, прикладываемой машиной. * Примечание. Дизельным двигателям не требуется дроссельная заслонка для основных функциональных характеристик работы на скорости и развития мощности. Регулирование температуры в системах нейтрализации выхлопных газов привело к "дросселированию" в некоторых системах двигателя.