Рабочий цикл четырехтактного дизеля

Последовательность чередования тактов дизеля (рис. 2.4) такая же, как и в четырехтактном бензиновом двигателе. Но рабочий цикл дизеля отличается тем, что при такте впуска в цилиндр двигателя поступаеточищенный в воздухоочистителе воздух, а не горючая смесь, как в бензиновом двигателе.

Мелко распыленное топливо, впрыскиваемое в цилиндр дизеля в конце такта сжатия, испаряется, перемешивается с нагретым до высокой температуры вследствие высокой степени сжатия воздухом, испаряется и воспламеняется, т. е. происходит самовоспламенение, а не принудительное воспламенение смеси, как в бензиновом двигателе.

Первый такт — впуск (см. рис. 2.4, а). При движении поршня 6 от ВМТ к НМТ давление в цилиндре 5 снижается вследствие гидравлического сопротивления воздухоочистителя 1, впускного трубопровода и через открытый впускной клапан 3 в цилиндр поступает очищенный воздух. Воздух перемешивается с небольшим количеством оставшихся от предыдущего цикла отработавших газов, температура его повышается. Кроме того, подогрев воздуха происходит и от контакта с нагретыми деталями двигателя, и в конце такта впуска температура воздуха достигает 320—350 К, а давление — 0,08—0,09 МПа.

Рис. 2.4. Рабочий цикл четырехтактного дизеля:

а — впуск; 6 — сжатие; в — расширение (рабочий ход); г — выпуск; а — угол опережения подачи топлива; 1 — воздухоочиститель; 2 — кулачок впускного клапана; 3 — клапан впускной; 4 — головка цилиндра; 5 — цилиндр;

• 6 — поршень; 7 — палец поршневой; 8 — шатун; 9 — коленчатый вал;
• 10 — поддон масляный; 11 — форсунка; 12 — клапан выпускной; 13 — кулачок выпускного клапана; 14 — топливный насос высокого давления; 15 — глушитель

Второй такт — сжатие (см. рис. 2.4, б). Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной 2 и выпускной 12 клапаны закрыты. Давление и температура воздуха увеличиваются и при подходе поршня к ВМТ составляют: давление — 1,5—4,5 МПа, температура — 850—1000 К. В конце такта сжатия с помощью насоса 14 через форсунку 11 в цилиндр под высоким давлением впрыскивается мелкораспыленное топливо. Давление впрыскивания составляет 13,0—18,5 МПа. Топливо от соприкосновения с нагретым воздухом и стенками камеры сгорания испаряется, его пары перемешиваются с воздухом и воспламеняются.

Третий такт — расширение (см. рис. 2.4, в). При сгорании топлива, вследствие подвода большого количества теплоты, резко увеличивается давление и температура образовавшихся газов. В начале такта расширения давление газов составляет 6,0—8,0 МПа, а температура — 2100— 2300 К. Под действием давления поршень из ВМТ перемещается в НМТ, совершая полезную работу. Объем цилиндра увеличивается, давление и температура газов снижаются и при подходе поршня к НМТ составляют: давление — 0,2—0,4 МПа, температура — 800—1200 К.

Четвертый такт — выпуск (см. рис. 2.4, г). Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Через открытый выпускной клапан 12 отработавшие газы выталкиваются через выпускной трубопровод и глушитель 15 в атмосферу. В конце такта выпуска давление газов — 0,11—0,12 МПа, температура — 800—900 К.

После такта выпуска рабочий цикл дизеля повторяется.

Таким образом, основное отличие карбюраторного бензинового двигателя и дизеля заключается в том, что в бензиновом двигателе горючая смесь образуется вне цилиндра двигателя и воспламеняется

электрическим искровым разрядом, а в дизеле смесь образуется внутри цилиндра двигателя и самовоспламеняется.