Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В цилиндр дизеля воздух и топливо вводятся раздельно. Сначала цилиндр дизеля заполняется воздухом. Затем воздух подвергается сжатию, в результате чего его температура и давление значительно повышаются. В конце такта сжатия в цилиндр вводится мелко распыленное жидкое топливо, которое нагревается от соприкосновения с горячим воздухом и самовоспламеняется.

Рабочий цикл бескомпрессорного четырехтактного двигателя протекает следующим образом.

1. Такт впуска. Поршень движется вниз, впускной клапан открыт и в цилиндр поступает воздух. Изменение объема и соответствующего ему давления характеризуется кривой впуска rа на индикаторной диаграмме (рис.5).

2. Такт сжатия. Оба клапана закрыты. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. и сжимает воздух.

Вследствие большой степени сжатия (порядка 15—20) давление и температура воздуха в конце этого такта сильно возрастают.

Температура сжатого воздуха становится выше температуры воспламенения топлива. Изменение давления в такте сжатия характеризуется кривой ас на диаграмме (рис.5). В конце такта сжатия (при положении поршня, близком к в.м.т.) в цилиндр через форсунку впрыскивается тонко распыленное жидкое топливо. Впрыснутое в цилиндр топливо смешивается с нагретым воздухом и остаточными газами, образуя рабочую смесь, которая самовоспламеняется. Часть топлива быстро сгорает при постоянном объеме. Изменение давления при этом иллюстрируется кривой cz ′ на индикаторной диаграмме (рис.5).

3. Такт расширения. Оба клапана закрыты. Поршень перемещается от в.м.т. к н.м.т. В начале движения поршня сгорает остальная часть топлива, поэтому в цилиндре в течение небольшого отрезка времени поддерживается почти постоянное давление. Кривая z'z на индикаторной диаграмме (рис.5) отображает процесс предварительного расширения газов. Далее при движении поршня к н.м.т. в связи с увеличением объема уменьшается давление газов в цилиндре. Кривая zb на индикаторной диаграмме характеризует протекание процесса последующего расширения газов. Таким образом, такту расширения на индикаторной

1. диаграмме соответствует кривая z'zb.

4. Такт выпуска. Выпускной клапан открывается. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. и через открытый клапан выталкивает отработавшие газы в атмосферу. Такт выпуска на индикаторной диаграмме (рис.5) показан в виде кривой br.

Характерно, что у двигателей обоих рассмотренных типов в течение рабочего цикла только в такте расширения поршень перемещается под давлением газов и посредством шатуна приводит коленчатый вал во вращение. При выполнении остальных (подготовительных) тактов — выпуске, впуске и сжатии — поршень перемещается за счет механической энергии, накопленной маховиком во время такта расширения.