Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала, состоит из тех же процессов, что и цикл карбюраторного двигателя, но процессы имеют ряд особенностей.

Впуск. Цилиндр заполняется чистым воздухом. Ввиду отсутствия карбюратора гидравлические сопротивления уменьшены и давление в конце впуска несколько повышено (0,90 - 0,95 кг/см²), а температура воздуха всего 50 - 80° С, так как здесь не требуется подогрев свежего заряда, необходимый в карбюраторном двигателе для испарения бензина.

Сжатие. Поршень сжимает воздух, заполнивший цилиндр при впуске. В конце сжатия давление достигает 30 - 50 кг/см², а температура- 500-700° С. Такое повышение температуры и давления необходимо для самовоспламенения топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя в конце такта сжатия, и обеспечивается высокой степенью сжатия в пределах от 12 до 20. Высокая степень сжатия обеспечивает высокую экономичность и мощность дизельных двигателей. Конструкторы стремятся применять в дизельных двигателях наименьшую степень сжатия такой величины, чтобы самовоспламенение смеси было устойчивым. При слишком высокой степени сжатия резко повышается давление в цилиндрах, увеличиваются нагрузки на детали, возрастают их вес и силы инерции. Двигатель в целом становится более громоздким и менее долговечным.

Горение. Впрыскиваемое в цилиндр двигателя топливо воспламеняется. В первый момент происходит подготовка топлива к вспышке, затем топливо вспыхивает; при дальнейшем протекании впрыска топливо горит по мере подачи его в цилиндр при постоянном давлении. За время горения давление и температура в цилиндре резко возрастают, но вследствие больших потерь на нагревание воздуха температура газов в конце горения ниже, чем в карбюраторном двигателе, -1500 - 2000° С. Давление достигает значительной величины - 60 - 120 кг/см².

Расширение. Вследствие относительно малого объема камеры сгорания по сравнению с полным объемом цилиндра в дизельных двигателях степень расширения высокая, поэтому в конце расширения давление и температура ниже, чем в карбюраторных двигателях: давление достигает 2 - 4 кг/см², а температура - 700 - 1100°С.

Выпуск в дизельном двигателе отличается только более низкими давлением (1,05 - 1,10 кг/см²) и температурой (300 - 500°С).