Индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля представлена на рис. 5.7. Рассмотрим рабочий цикл четырехтактного дизеля.
Первый такт — впуск воздуха. Поршень движется от ВМТ к НМТ, и в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух (линия г—а). Давление в цилиндре в период этого такта ниже атмосферного и составляет (0,8—0,9)/?". Температура воздуха в конце впуска — 45—60°С.
Второй такт — сжатие воздуха. Так же, как и в карбюраторном двигателе, впускной клапан закрывается с некоторым запаздыванием, вследствие чего в цилиндр поступает дополнительное количество воздуха. После закрытия впускного клапана давление и температура сжимаемого воздуха повышаются.
Чтобы обеспечить самовоспламенение топлива, в дизелях необходимо получить в конце сжатия температуру 450—700°С, для чего степень сжатия должна быть г = 13-И7. При подходе поршня к ВМТ (точка 2) топливный насос через форсунку впрыскивает топливо в камеру сгорания, в которой температура сжатого воздуха выше температуры его самовоспламенения.
Топливо самовоспламеняется и сгорает частично при нахождении поршня в ВМТ, а частично — после ВМТ. При этом давление в цилиндре повышается до 4,5—9,0 МПа, а температура достигает 1600—1900°С.
Третий такт — рабочий ход (сгорание топлива и расширение продуктов сгорания). Поршень движется от ВМТ к НМТ, т. е. продолжается поступление топлива в цилиндр и его сгорание, а затем начинается расширение продуктов сгорания. У дизелей степень расширения газов значительно выше, чем у карбюраторных двигателей. Вследствие этого температура отработавших газов у дизелей ниже и составляет 500—600°С, что уменьшает потерю тепла с выпускными газами и тем самым повышает экономичность двигателя. В конце рабочего хода при давлении в цилиндре 0,5—0,6 МПа (точка 3) открывается выпускной клапан, и начинается выпуск отработавших газов. К приходу поршня в НМТ давление в цилиндре достигает 0,11−0,12 МПа.
Четвертый такт — выпуск. Поршень движется к ВМТ. Продолжается выпуск (выталкивание) из цилиндра отработавших газов через открытый выпускной клапан.
Физико-технические характеристики
.
Мощность дизеля регулируется изменением количества топлива, подаваемого в цилиндр.
Благодаря высокой экономичности и надежности четырехтактные дизели являются наиболее распространенным типом двигателя. Они применяются на судах, грузовых автомобилях и автомобильных подъемных кранах, на плавучих, железнодорожных и гусеничных кранах, на плавучих пневмоперегружателях, экскаваторах и других машинах.
