Как работают дизельные двигатели

В чем отличие между бензиновым и дизельным двигателями?



Анимация ниже продемонстрирует цикл дизеля наглядно. Сравните с анимацией бензинового двигателя.

Анимация дизельного двигателя




Анимация бензинового двигателя




Дизель также, как и бензиновый двигатель, использует 4-тактовый принцип сгорания. Вот эти такты:

  • Впуск – впускной клапан открывается, впуская воздух, поршень идет вниз.
    • ­
  • Сжатие – поршень возвращается вверх и сжимает воздух.

  • Сгорание – как только поршень достигает верхней точки, в точно рассчитанный момент впрыскивается топливо и загорается, толкая поршень вниз.

  • Выпуск – поршень движется обратно вверх, выталкивая продукты сгорания через выпускной клапан.


    • Запомните, что дизельный двигатель не имеет свечей зажигания, что он всасывает и сжимает воздух, а затем напрямую впрыскивает топливо в камеру сгорания (прямой впрыск). Именно нагретый сжатый воздух воспламеняет топливную смесь.


    6-цилиндровый дизельный двигатель грузового Мерседеса Atego


    Большая разница между бензиновым и дизельным двигателями в процессе впрыска топлива. Большинство бензиновых двигателей (исключение составляют бензиновые двигатели с прямым впрыском) впрыскивают топливо через канал вне цилиндра или через карбюратор. Топливо впрыскивается в цилиндр извне как раз перед началом такта впуска. Карбюратор смешивает топливо и воздух до попадания их в цилиндр. Следовательно в бензиновом двигателе все топливо загружается в цилиндр в течение впускного такта, и затем происходит сжатие. Степень сжатия смеси топливо-воздух определяет компрессию двигателя – если воздух слишком сильно сжать, смесь топливо-воздух самопроизвольно воспламеняется, вызывая детонацию, резко повышая температуру двигателя. Как следствие, двигатель может получить серьезные повреждения.

    Дизельный двигатель использует прямой впрыск – впрыск топлива происходит непосредственно в камеру сгорания.

    Дизельная форсунка – наиболее сложная деталь двигателя – подверглась большому количеству экспериментов. В дизельных двигателях она может располагаться в разных местах. Форсунка должна противостоять высокой температуре и давлению внутри цилиндра и при этом точнейшим образом распылять топливо. Распределить равномерно топливо в цилиндре – тоже проблема, поэтому некоторые дизеля используют впускные клапана, предварительные камеры сгорания и другие устройства, чтобы закрутить воздух в камере сгорания для улучшения зажигания и процесса сгорания.

    Некоторые дизельные двигатели используют свечи накаливания. Когда дизель холодный, процесс сжатия может не довести температуру воздуха до достаточной для зажигания топливной смеси температуры. Свеча накаливания – это электрически подогреваемый провод (представьте горячие провода в тостере), который нагревает камеры сгорания и поднимает температуру воздуха для того, чтобы двигатель смог завестись. Все функции современных дизельных двигателей контролируются блоком управления с целым набором датчиков, измеряющих все, начиная с оборотов двигателя до температуры охлаждающей жидкости и даже положения поршня. Большие двигатели могут обходиться без свечей накаливания. Блок управления двигателем получает температуру воздуха и задерживает зажигание двигателя в холодную погоду, задерживая впрыск топлива. Воздух в цилиндре больше сжимается, создавая больше тепла, что помогает запуску.

    Двигатели без такой сложной системы управления до сих пор используют свечи накаливания для запуска.

    Кончено, механика – не единственное отличие между бензиновыми и дизельным двигателями. Само топливо сильно отличается.