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 існують труднощі холодного запуску.
Відмінності дизельних двигунів
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.