Почему не во всех дизельных двигателях есть дроссельные заслонки?

Сюда . .

Почему в большегрузных автомобилях почти всегда используются дизельные двигатели?

Кто-то написал: «Я могу получить огромное количество ньютонов на метр крутящего момента от мотоциклетного двигателя и с большим передаточным числом, но их не используют в большегрузных автомобилях. Так что крутящий момент сам по себе не является решением проблемы».

В ответ: да, я могу понять, почему вы пришли к такому выводу, ведь я люблю мотоциклы и езжу на них, а ещё у меня есть мотоцикл с турбонаддувом, у которого большой крутящий момент.

Проще говоря, крутящий момент в сочетании с высокой прочностью и низким коэффициентом трения (последние два фактора в основном обусловлены низкими оборотами двигателя и использованием силовых агрегатов, рассчитанных на большие нагрузки) — это действительно основная причина, по которой используются дизельные двигатели.
Экстраполируя это, а также ваш предыдущий ответ о мотоциклах, можно сказать, что если вы сравните мотоциклетные двигатели сопоставимого размера/количества цилиндров с двигателями небольших автомобилей аналогичной мощности, то увидите, что автопроизводители часто вносят существенные изменения в конструкцию трансмиссии, а не просто используют тот же подход к проектированию двигателя.

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

Эти конструктивные изменения связаны с тем, что двигатель автомобиля (и особенно грузовика) должен выдавать больший крутящий момент и, по возможности, на более низких оборотах, чтобы обеспечить необходимую тягу для всего (изменяющегося) веса автомобиля, который он всегда несёт на себе.

С другой стороны, у мотоциклов не такой большой потенциал для изменения веса (как у автомобилей), поэтому их двигатели не нужно ограничивать теми же конструктивными требованиями/спецификациями. Поэтому в них упор делается на высокую частоту вращения, малый вес, высокий объёмный КПД и киловатты, а не (в частности) на крутящий момент.

Кроме того, мотоциклы в целом (и это их главное преимущество) ориентированы на производительность, и в любом случае (особенно если объём двигателя меньше 1000 куб. см) это означает, что для создания значимого крутящего момента и мощности им обычно приходится вращать коленчатый вал на достаточно высоких скоростях.
Это означает (помимо прочего), что конструкция мотоциклетных двигателей, в отличие от малолитражных легковых автомобилей, не требует компромисса между высокими оборотами коленчатого вала и низким крутящим моментом на низких оборотах, как это происходит в большинстве автомобильных двигателей, спроектированных, как было сказано выше, таким образом, что они просто не могут развивать такие же высокие обороты, хотя двигатель той же мощности (в мотоцикле) мог бы легко это сделать.
Итак, тенденция в конструкции двигателей для транспортных средств (предназначенных для перевозки грузов разного веса) такова: более *постоянный/высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, желательно с максимально низким значением в этом диапазоне, а также эффективность, надёжность и экономичность, если это возможно.

Мотоциклетные двигатели не соответствуют первой *спецификации, и по этой причине они никогда не смогут соответствовать ей по вышеуказанным и другим причинам, а также потому, что крутящий момент — это результат не только процесса сгорания и возникающих в результате него сил, но и результат вращательного/возвратно-поступательного движения двигателя; инерционный крутящий момент.
Кроме того, мотоциклы (особенно вращающиеся компоненты их двигателей) обычно довольно лёгкие — в том числе для того, чтобы они могли развивать высокие обороты.

Таким образом, двигатель/конструкция мотоцикла не только не способны создавать значимые значения (инерционного и составного) крутящего момента там, где это необходимо для выполнения задач, стоящих перед большегрузными транспортными средствами, но и крутящий момент, который они создают, в значительной степени зависит от силы сгорания топлива и поэтому (даже при использовании современных подходов к проектированию коробки передач) по-прежнему слишком чувствителен к изменениям веса и подъёму/уклону транспортного средства для выполнения требуемых задач.

Это конструктивное ограничение и проблема (связанная с использованием мотоциклетных двигателей в большегрузных транспортных средствах) в основном и наиболее явно проявляются в виде проблем с диаметром цилиндра, ходом поршня, возвратно-поступательным движением и крутящим моментом.

Попробуйте прокатиться по городу на мотоцикле — особенно если он холмистый, — с пассажиром и/или (особенно с) мотоциклетным прицепом, и вы увидите не только, насколько непрактично каждый раз набирать 4000–5000 оборотов в минуту, даже если у вас очень мощный мотоцикл, но и как быстро изнашивается сцепление и перестаёт приятно пахнуть.

Тем не менее (в лучшем/наименьшем случае) именно такой вес и объём должны постоянно и надёжно обеспечивать автомобили, не говоря уже о грузовиках.
Всё это возвращает нас к моим предыдущим комментариям о тяжёлых транспортных средствах, дизельных двигателях и крутящем моменте: они вполне успешно обеспечивают высокий крутящий момент на низких оборотах двигателя в широком диапазоне оборотов и делают это достаточно надёжно.
Помимо тепла, шума и выхлопных газов, двигатели производят только крутящий момент и лошадиные силы, причём последнее является функцией первого.

Надежный и экономичный крутящий момент — вот что главное. Именно поэтому были изобретены дизельные двигатели и именно поэтому сегодня они в основном используются в большегрузных транспортных средствах.

Ваше здоровье,

Джим.

Вкратце: Дроссельная заслонка создаёт вакуум, необходимый для втягивания газов из клапана рециркуляции отработавших газов.

Поскольку дизельные двигатели рассчитаны на работу в режиме обедненной смеси, им не нужны дроссельные заслонки. Они потребляют столько дизельного топлива, сколько необходимо для поддержания работы двигателя и выполнения требуемых задач. Одна из неотъемлемых проблем работы в режиме обедненной смеси заключается в том, что при таком режиме двигатель перегревается. Если температура горения превышает ~1700 градусов по Фаренгейту, начинают образовываться оксиды азота (NOx), которые являются основным компонентом кислотных дождей и разрушают лёгкие людей (поэтому это очень вредная штука).

Одним из способов предотвращения образования NOx во время цикла сгорания является внедрение процесса рециркуляции отработавших газов (EGR). Отработанные выхлопные газы обеспечивают средство, с помощью которого можно контролировать процесс горения, тем самым снижая выделение тепла в процессе сгорания. Это уже много лет используется в бензиновых двигателях. К сожалению, в случае с дизельными двигателями, поскольку во впускном патрубке отсутствует высокий уровень разрежения, он не может легко втянуть в себя газы системы рециркуляции отработавших газов и, следовательно, обречен на провал. При добавлении дроссельной заслонки создается вакуум, необходимый для втягивания.

Клапан Защиты от Содрогания

Это не прямой ответ, но один из компонентов двигателя, который многие путают с дроссельной заслонкой на дизельном двигателе, называется «антидетонационный клапан» Он выглядит точно так же, как корпус дроссельной заслонки, но имеет только два положения — полностью открыт и полностью закрыт.

В двигателе, оснащённом этим устройством, клапан полностью закрывается при выключении зажигания, полностью лишая двигатель доступа воздуха. Это позволяет двигателю быстро и плавно остановиться без «дрожи», которая могла бы возникнуть, если бы двигатель продолжал всасывать и сжимать воздух, пока вращающаяся масса останавливается.