Принцип работы дизельного двигателя

На практически всей специальной технике устанавливается дизельный двигатель, он не случайно был выбран в качестве главной силовой установки. В этой публикации мы поговорим о принципе работы дизельного двигателя, но для начала небольшой экскурс в историю его создания.

Нужно сказать, что  дизеля есть 2-х и 4-х тактные, а сегодняшний разговор относится больше 4-х тактным, в силу большего распространения.

 

История создания
Дизельный двигатель представляет собой тепловой двигатель, азы работы которого заложил в 1824 году Сади Карно, который впервые сформулировал термодинамический процесс работы такого двигателя.

Описан ученым Карно процесс назвали в его честь циклом Карно, он определял принцип работы идеального теплового двигателя. И воплотить в жизнь такой двигатель удалось другому учёному – немцу Рудольфу Дизелю, который в 1892 году уже изобрел первый дизель.

 

Устройство дизеля

Безусловно данная статья не может претендовать на исчерпывающий перечень всех тех узлов двигателя, которые являются его деталями, но вкратце описать попробуем.

Современный дизельный двигатель состоит из двух основных групп запчастей: подвижные и неподвижные. К подвижным запчастям относят поршень, шатун, коленчатый вал, распределительный вал, клапана. К неподвижным относят крышка или головка цилиндров, блок цилиндров, поддон картерного пространства.

 

ВМТ и НМТ — это крайнее верхнее и нижнее положение поршня при котором скорость поршня равна нулю.

Различают полный объем цилиндра, который равен сумме объемов камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.

Vпол. = Vк.с. + Vр. 

 

Принцип работы дизельного двигателя

Принцип действия 4-х тактного дизельного двигателя образует 4 такта: впуск, сжатие, расширение, выпуск — именно эти процессы образовывают рабочий цикл двигателя.

I такт — впуск

поршень движется от ВМТ до НМТ, через открытый впускной клапан в цилиндр поступает воздух

t = 37 — 47ºC

p = 0,08 — 0,09 МПа

 

II такт — сжатие

поршень движется от НМТ до ВМТ, оба клапан закрыты, происходит процесс сжатия воздуха

t = 450 — 650ºC

p = 3 — 10 МПа

 

III такт — расширение (рабочий ход) 

не доходя до ВМТ поршень, в цилиндр подается через форсунку топливо, происходит «взрыв — расширение», поршень движется от ВМТ до НМТ, оба клапана закрыты

t = 1600 — 2000ºC

p = 6 — 15 МПа

 

IV такт — выпуск

поршень движется от НМТ до ВМТ, через открытый выпускной клапан происходит процесс выпуска отработанных газов

t = 650 — 850ºC

p = 0,3 — 1,0 МПа

 

Широкое использование дизельного ДВС на специальной и другой соответсвующей технике обусловлено высокой экономичностью, надежностью, ремонтопригодностью и высоким значением КПД (в современных двигателей этот показатель может достигать 51%).

Данная публикация не затрагивает множество вопросов связанных с работой дизельного двигателя в будущем обязательно выпустим такие статьи в которых расскажем о принципе работы двухтактного дизеля, круговой и индикаторной диаграмме.