Як працює дизельний двигун?

Всі знають, що є такий дизельний двигун, але не всі знають, як він працює … 🙂 Переконаний, що після прочитання цієї статті навіть той, хто знав як працює дизельний двигун дізнається дещо, нове. 

Спершу давайте згадаємо про винахідника, який винайшов цей двигун, ним був Рудольф Дизель, який 28 лютого 1892 року отримав патент на "… двигун внутрішнього згорання".

як працює дизельний двигун

Для того, щоб зрозуміти, принцип роботи дизельного двигуна, необхідно знати його будову та деякі визначення:

Робочий цикл — це процес впуску повітря, його стиску, розширення газів та випуску продуктів згорання.

Такт  — це частина робочого циклу при якому відбувається зміна положення поршня.

ВМТ і НМТ — це крайнє верхнє та крайнє нижнє положення поршня при якому швидкість поршня дорівнює "0".

Як працює дизельний двигун? 

Vпов Vр + Vс  — повний об'єм циліндра

Дизельні двигуни бувають 2-х та 4-х тактні. Двохтактний двигун це двигун у якому робочий цикл здійснюється за 2 такти (один оберт колінчастого валу). Робочий цикл чотирьохтактного двигуна здійснюється за 4 такти, тобто два оберти колінчастого валу. 

Довгий час ККД дизельного двигуна знаходився в межах 30 – 40%, але переважна більшість сучасних дизельних двигунів має ККД близько 51%. Так для порівняння ККД парової машини складав близько 26 – 28%.  Давайте розглянемо як працює дизельний двигун на прикладі 4-х тактного дизельного двигуна внутрішнього згорання.

впускI тактвпуск — відкривається впускний клапан, через який в циліндр поступає свіже повітря. Поршень рухається від ВМТ до НМТ, тим самим засмоктуючи повітря. У НМТ впускний клапан закривається.

t = 37 – 47º C

P = 0,08 – 0,09 МПа

 

стиск

II тактстиск — після приходу поршня до НМТ впускний клапан закривається і поршень починає рухатися від НМТ до ВМТ. Під час такого руху повітря в циліндрі стискається зростає тиск і температура.

t = 600 – 800º C

P = 3 – 10 МПа

 

розширення

III тактрозширення (робочий хід) — коли поршень прийшов до ВМТ через форсунку в циліндр впрускується паливо, і воно відразу спалахує, поршень під дією газів, що розшируються рухатися від ВМТ до НМТ.

t = 1600 – 2000º C

P = 6 – 15 МПа

 

випуск

IV тактвипуск — після приходу поршня у НМТ відкривається випускний клапан і поршень рухаючись від НМТ до ВМТ виштовхує гази з циліндра. Прийшовши у ВМТ випускний клапан закривається.

t = 800 – 1050º C

P = 0,11 – 0,25 МПа

(t – температура, P – тиск)

Для закріплення пропонуємо переглянути анімацію, а також відео про принцип роботи дизельного двигуна.

Як працює дизельний двигун?

Варто також сказати, що в дизельному двигуні на відміну від бензинового двигуна внутрішнього згорання відсутня свічка запалювання, оскільки спалахування палива відбувається за рахунок температури, що створена шляхом стиску повітря у другому такті.

Відео призначене для людей, які хочуть знати більше, оскільки у відео показані (індикаторна та кругова діаграми). Доречі саме розуміння цих діаграм, дає можливість зрозуміти, як працює механізм газорозподілення та як його регулювати, але вже про це в наступних статтях. 

 

Якщо комусь цікаво, то ми навчаємо мотористів-стернових, а також судноводіїв-помічників механіків. Наші учні досконально знають дизельний двигун та принцип його роботи, якщо хочеш стати одним із них приходь навчатися до нас. Навчання в училищі безкоштовне після 9-го або 11-го класу, також в училищі діють курси мотористів суднових, але курси вже на платній основі. Приймальна комісія тут.