Робочі процеси чотиритактного дизеля

Для того щоб паливо змогло згоріти всередині двигуна, його потрібно добре перемішати з повітрям, а потім нагріти до такої температури, щоб воно само загорілося, або запалити його від стороннього джерела, наприклад електричної іскри.

Паливо з повітрям може змішуватися безпосередньо в камері згоряння двигуна або поза двигуном.

Двигуни, у яких смесеобразование і нагрів до температури самозаймання здійснюються в камері згоряння, називаються двигунами внутрішнього згоряння з внутрішнім сумішоутворенням, або дизелями (в честь винахідника - інженера Рудольфа Дизеля).

Двигуни ж другого типу називають двигунами внутрішнього згоряння із зовнішнім сумішоутворенням, або карбюраторними (за назвою приладу - карбюратора, в якому повітря змішується з паливом). Паливо у цих двигунів запалюється електричною іскрою.

Перетворення хімічної енергії палива в теплову, а потім в механічну відбувається за ряд послідовно і періодично повторюваних процесів - тактів *, що утворюють так званий робочий цикл.

Якщо робочий цикл у двигуна відбувається за два оберти колінчастого вала, протягом яких поршень здійснює чотири ходу (такту), то такий двигун називається чотиритактним.

Чергування тактів у чотиритактного дизеля відбувається в такій послідовності.

Такт впуску. За допомогою стороннього джерела енергії, наприклад електричного двигуна (електростартера), обертають колінчастий вал дизеля і поршень його починає рухатися від в. м.т. до н. м.т. (Рис. 5 а). Обсяг над поршнем збільшується, внаслідок чого тиск падає до 75 90 кПа. Одночасно з початком руху поршня клапан відкриває впускний канал, по якому повітря, пройшовши через очисник повітря, надходить в циліндр з температурою в кінці впуску 30 50 ° С. Коли поршень доходить до н. м. т., впускний клапан закриває канал і подача повітря припиняється **.

Такт стиску. При подальшому обертанні колінчастого вала поршень починає рухатися вгору (див. Рис. 5 б) і стискати повітря. Обидва канали при цьому закриті клапанами. Тиск повітря в кінці ходу досягає 35 40 МПа, а температура - 600 700 ° С.

Робочий хід (такт розширення). В кінці такту стиснення при положенні поршня, близькому до ст. м. т., в циліндр через форсунку (рис. 5 в) впорскується мелкораспиленное паливо, яке, змішуючись з сильно нагрітим повітрям і газами, частково залишилися в циліндрі після попереднього процес ^, запалюється і згорає. Тиск газів в циліндрі при цьому підвищується до 60 80 МПа, а температура - до 1800 2000 ° С. Так як при цьому обидва канали залишаються закритими, розширюються гази тиснуть на поршень, а він, переміщаючись, вниз, через шатун повертає колінчастий вал.

Такт випуску. Коли поршень підходить до н. м. т., другий клапан відкриває випускний канал і гази з циліндра виходять в атмосферу (див. рис. 5 г). При цьому поршень під дією енергії, накопиченої за робочий хід маховиком, переміщається вгору і внутрішня порожнину циліндра очищається від відпрацьованих газів. Тиск газів в кінці такту випуску становить 105 120 кПа, а температура - 600 700 ° С.



Мал. 5. Схема робочого процесу чотиритактного дизеля: а - впускання; б - стиснення; в - робочий хід; г - випуск.

Після такту випуску робочий процес починає повторюватися, т. Е. В такий тактом знову буде впуск, потім стиснення і т. Д. Протягом всієї роботи двигуна.