Принцип роботи дизельного двигуна

На практично всій спеціальній техніці встановлюється дизельний двигун, він не випадково був обраний головною силовою установкою. У цій публікації ми поговоримо про принцип роботи дизельного двигуна, але спочатку невеликий екскурс в історію його створення.

Потрібно сказати, що дизеля є 2-х і 4-х тактні, а сьогоднішня розмова відноситься більше 4-х тактним, в силу більшого поширення.

Історія створення
Дизельний двигун є тепловим двигуном, ази роботи якого заклав у 1824 році Саді Карно, який вперше сформулював термодинамічний процес роботи такого двигуна.

Описаний вченим Карно процес назвали на його честь циклом Карно, що визначав принцип роботи ідеального теплового двигуна. І втілити в життя такий двигун вдалося іншому вченому – німцю Рудольфу Дизелю, який у 1892 вже винайшов перший дизель.

Влаштування дизеля

Безумовно, ця стаття не може претендувати на вичерпний перелік усіх тих вузлів двигуна, які є його деталями, але коротко описати спробуємо.

Сучасний дизельний двигун складається з двох основних груп запчастин: рухомі та нерухомі. До рухомих запчастин відносять поршень, шатун, колінчастий вал, розподільний вал, клапана. До нерухомих відносять кришка або головка циліндрів, блок циліндрів, піддон картерного простору.

 

ВМТ і НМТ – це крайнє верхнє і нижнє положення поршня, при якому швидкість поршня дорівнює нулю.

Розрізняють повний об’єм циліндра, що дорівнює сумі об’ємів камери згоряння та робочого об’єму циліндра.

Vпол. = Vк.с. + Vр.

Принцип роботи дизельного двигуна

Принцип дії 4-х тактного дизельного двигуна утворює 4 такти: впуск, стиснення, розширення, випуск – саме ці процеси утворюють робочий цикл двигуна.

I такт – впуск

поршень рухається від ВМТ до НМТ, через відкритий впускний клапан в циліндр надходить повітря

t = 37 – 47ºC

p = 0,08 – 0,09 МПа

 

II такт – стиск

поршень рухається від НМТ до ВМТ, обидва клапани закриті, відбувається процес стиснення повітря.

t = 450 – 650ºC

p = 3 – 10 МПа

 

III такт – розширення (робочий хід)

не доходячи до ВМТ поршень, в циліндр подається через форсунку паливо, відбувається “вибух – розширення”, поршень рухається від ВМТ до НМТ, обидва клапани закриті

t = 1600 – 2000ºC

p = 6 – 15 МПа

 

IV такт – випуск

поршень рухається від НМТ до ВМТ, через відкритий випускний клапан відбувається процес випуску відпрацьованих газів

t = 650 – 850ºC

p = 0,3 – 1,0 МПа

Широке використання дизельного ДВЗ на спеціальній та іншій відповідній техніці обумовлено високою економічністю, надійністю, ремонтопридатністю та високим значенням ККД (у сучасних двигунів цей показник може досягати 51%).

Дана публікація не зачіпає безліч питань пов’язаних з роботою дизельного двигуна в майбутньому обов’язково випустимо такі статті в яких розповімо про принцип роботи двотактного дизеля, кругової та індикаторної діаграми.