Главное от дизельного двигателя от бензинового в том, что горючая смесь образуется внутри цилиндра в камере сгорания. Рабочая смесь (горючая смесь смешанная с остатками отработавших газов) самовоспламеняется от температуры сжатого воздуха.
Рассмотрим подробнее:
В цилиндре находится поршень соединённый с шатуном по средствам поршневого пальца. Сам шатун соединен с шатунной шейкой коленчатого вала. Возвратно-поступательное движение поршня, шатун преобразует во вращательное движение коленчатого вала. Который в свою очередь передает вращение на первичный вал коробки передач.
Сверху над блоком цилиндров расположена головка блока цилиндров, в которой расположены впускные и выпускные клапаны. Клапаны открываются и закрываются под действием кулачков распределительного вала, через передаточные детали (ось коромысел, штанги и толкатели). Распределительный вал и вал топливного насоса приводятся в действие с помощью шестерен соединённых с шестерней коленчатого вала.
Очищенный воздух пройдя через воздухоочиститель через впускной коллектор при открытом впускном клапане поступает в цилиндры двигателя. Топливо в цилиндры поступает через форсунки от ТНВД (топливный насос высокого давления).
Поршень перемещаясь в цилиндре имеет два крайних положения:
ВМТ - (верхняя мертвая точка) крайнее верхнее положение поршня;
НМТ - (нижняя мертвая точка) крайнее нижнее положение поршня.
Ход поршня - это расстояние проходимое поршнем между ВМТ и НМТ. За один ход поршня коленчатый вал делает пол-оборота.
Камера сгорания - это расстояние между головкой блока цилиндров и ВМТ поршня.
Рабочий объем цилиндра - это пространство которое освобождает поршень переходя из ВМТ в НМТ.
Полный объем цилиндра - это сумма объема камеры сгорания и рабочего объема.
Степень сжатия - это число, показывающее во сколько раз полный объем цилиндра больше камеры сгорания.
В карбюраторных он в пределах 6-9, в дизельных 15-20.
Теперь разберем рабочий цикл дизеля:
Такт - это процесс который проходит за один ход поршня.
1 - такт ТАКТ ВПУСКА
Поршень перемещается из ВМТ в НМТ. Впускной клапан открывается в цилиндр за счет разряжения поступает очищенный воздух. В конце такта впускной клапан закрывается. Давление в цилиндре составляет 0,08-0,095 МПа температура - 30-50 градусов.
2 - такт ТАКТ СЖАТИЯ
Поршень из НМТ перемещается в ВМТ. Оба клапана закрыты. Поршень сжимает воздух температура растет до 600 градусов, давление повышается до 4 МПа. И в конце такта топливо через форсунку впрыскивается в мелко распыленном состоянии.
3 - такт РАБОЧИЙ ХОД
Частицы распыленного топлива соприкасаясь с нагретым сжатым сжатым воздухом самовоспламеняется. Оба клапана закрыты. Температура газов при сгорании 2000 градусов, давление возрастает до 8 МПа. За счет большого давления расширяющихся газов, поршень перемещается вниз и передает усилие на коленчатый вал, заставляя его вращаться.
4 - такт ТАКТ ВЫПУСКА
Поршень перемещается из НМТ в ВМТ. Выпускной клапан открыт. Отработавшие газы под действием избыточного давления, а затем и поршня удаляются из цилиндра.
После перехода поршнем ВМТ цикл повторяется.
Так за четыре такта коленчатый вал совершает два полных оборота, то есть выполняет один рабочий цикл.
Плюсы дизельного двигателя:
- более экономичны по сравнению с бензиновыми. Из-за высокой степени сжатия расходуется меньше топлива на 25%;
- работают на тяжелых сортах топлива;
- менее пожароопасные.
Минусы:
- более массивны, из-за высокого давления в цилиндрах требуется увеличение прочности деталей;
- большая жесткость и шумность работы;
- затрудненный запуск в зимнее время.