Індикаторна діаграма дійсного циклу 4-тактного дизеля, її особливості.

Робочий цикл дизельного двигуна 4 Такта

Робочі цикли чотиритактного дизеля і карбюраторного двигуна істотно розрізняються за способом сумішоутворення і запалення робочої суміші. Основна відмінність полягає в тому, що в циліндр дизеля при такті впуску надходить не горюча суміш, а повітря, який через велику ступеня стиснення нагрівається до високої температури, а потім в нього впорскується мелкораспилене паливо, яке під дією високої температури повітря самозаймається.

У чотиритактному дизелі робочі процеси відбуваються таким чином.

такт впуску

При русі поршня від ВМТ до НМТ внаслідок утворюється розрядження з воздушний очисник в порожнину циліндра через відкритий впускний клапан надходить атмосферне повітря.

такт стиснення

Поршень рухається від НМТ до ВМТ. Впускний і випускний клапани закриті, внаслідок цього переміщається вгору поршень стискає наявний в циліндрі повітря. Для займання палива необхідно, щоб температура стисненого повітря була вище температури самозаймання палива.

Такт розширення, або робочий хід

При підході поршня до ВМТ в циліндр через форсунку впорскується дизельне паливо, що подається паливним насосом. Вприск паливо, перемішуючись з нагрітим повітрям, самозаймається і починається процес згоряння, що характеризується швидким підвищенням температури і тиску. Під дією тиску газів поршень переміщується від ВМТ до НМТ. Відбувається робочий хід.

такт випуску

Поршень переміщується від НМТ до ВМТ і через відкритий випускний клапан відпрацьовані гази виштовхуються з циліндра. Після закінчення такту випуску при подальшому обертанні колінчастого вала робочий цикл повторюється в тій же послідовності.

Розгорнута індикаторна діаграма дизеля. Чотири стадії згоряння.

Момент уприскування палива в стисле повітря (точка 1) приймають за початок процесу згоряння. Момент уприскування характеризується кутом випередження впорскування палива (УОВТ).

У процесі згоряння дизельного двигуна виділяють чотири періоди:

I - період затримки запалення, коли здійснюються фізико-хімічні процеси підготовки палива до згорання;

II - період швидкого згоряння, що сприяє різкого наростання тиску в циліндрі і закінчується вже після ВМТ (ділянка 2-3), займання палива в дизелі відбувається за рахунок підвищення температури повітря при стисненні;

III - період повільного згоряння, що характеризується незначною зміною тиску (ділянка 3-4) у зв'язку зі зниженням швидкості хімічних реакцій через зменшення кількості кисню і збільшення кількості продуктів згоряння;

IV - період догорання палива (ділянка 4-5), який повинен бути можливо меншим за рахунок створення завихрення суміші в циліндрі і правильного вибору характеристик паливоподачі.

Період швидкого згоряння характеризується швидкістю наростання тиску на кожен градус повороту колінчастого вала, яка визначає жорсткість протікання процесу і жорсткість роботи двигуна. Середнє значення цієї швидкості

Жорсткість роботи дизеля не повинна перевищувати 0,4 ... 0,6 МПа / град. (для бензинового двигуна - 0,1 ... 0,2 МПа / град.). Жорстка робота дизеля супроводжується стукотом і неприпустима в експлуатації, тому що викликає швидкий знос і поломки деталей КШМ, хоча економічність при цьому дещо поліпшується.

Тривалість другої фази залежить від тривалості першої фази згоряння, якості розподілу палива по об'єму камери згоряння і від закону подачі палива протягом першої та другої фаз.

Для зниження жорсткості в дизелях застосовують розділення камери згоряння (передкамерних смесеобразование), але при цьому погіршуються пускові властивості і економічність роботи. Зниження жорсткості роботи дизелів досягається також застосуванням об'ємно-плівкового сумішоутворення з камерою згоряння в поршні.