Дизельні двигуни. Опис та принцип роботи

Дизель на авто

Принцип роботи дизельних двигунів

Може здатися, що в конструкції дизельні і бензинові двигуни мають багато спільного: циліндри, поршні. Через дуже високий ступінь стиснення деталі клапана в дизелі значно масивніше. Великі деталі обумовлюють більшу вагу і загальні розміри дизельного двигуна.

Головна відмінність дизеля полягає в принципі займання паливно-повітряної суміші та методі її формування. Двигун, що працює на бензині, отримує в камеру згоряння готову суміш повітря і палива, де вона і запалюється від свічки запалювання. У камери дизельного двигуна надходять паливо і повітря окремо.

Першим в циліндр подається повітря. Там воно стискається, внаслідок чого відбувається його нагрівання до 700-800 °C. Після завершення стиснення паливо в камеру згоряння надходить під великим тиском — до 30 МПа. Потрапляючи в область високої температури, воно запалюється.

Згоряння палива носить вибухоподібний характер. Це і викликає сильний шум під час роботи. Позитивною стороною такого способу спалювання палива є можливість використання дешевого палива і збідненої суміші. Це пояснює економічність двигуна. На думку екологів, дизельні двигуни використовувати краще. Адже спалювання збіднених сумішей істотно знижує викид в атмосферу продуктів згоряння.

Слабкі сторони дизельних двигунів випливають з перерахованих вище особливостей: досить сильний шум і відчутна вібрація під час роботи. Хоча ця проблема успішно вирішується на нових моделях. Ще існує труднощі холодного запуску.

Відмінності дизельних двигунів

Дизель в машину

Типи дизелів розрізняються за способом роботи камери згоряння. При безпосередньому уприскуванні паливо надходить вище поршня, а сама камера влаштована всередині нього. Такий принцип задіяний в двигунах з великим об’ємом і зниженими оборотами ведучого вала. Застосування паливних насосів високого тиску, керованих електронікою, і двох ступенів подачі палива дозволяє зменшити шум і ступінь вібрації. А також підвищити швидкість обертання валу до 4500 оборотів в хвилину.

Найбільшого поширення набули двигуни з роздільними камерами згоряння. Загоряння і утворення паливної суміші здійснюється в додатковій камері — вихровий. Вона розташовується в голівці блоку циліндрів. В процесі стиснення повітря надходить з основної камери в вихрову через спеціальний канал, що забезпечує закручування потоку.

Самозаймання суміші відбувається у вихровий камері, потім передається в циліндр. Швидкість наростання тиску зменшується, знижується шум і підвищуються обороти. Такими двигунами обладнано більшість легкових автомобілів і позашляховиків.

Паливна система і запуск дизельного двигуна

Паливо в дизелі проходить через фільтр, де очищається від надлишків води. Потім воно за допомогою насоса високого тиску передається на форсунки, що регулюють дози палива, які надходять в камеру згоряння. Управління паливним насосом, а також форсунками здійснюється електронним регулятором. Натискаючи на педаль акселератора, водій змінює режими його роботи.

Холодний пуск полегшується використанням свічок розжарювання, які розігрівають повітря в камері. У міру прогріву двигуна напруга на свічки перестає подаватися і в подальшому займання палива відбувається вже без їх участі.