Принцип роботи дизельного двигуна
30.08.2022На 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.