Дизельний двигун отримав свою назву від імені німецького інженера Рудольфа Дизеля, який мало не загинув у 1890-х роках під час вибуху дослідної моделі свого дітища.
Дизельні двигуни є рушіями безлічі видів транспортних засобів, генераторів і різних машин в промисловості і сільському господарстві. Вони є різновидом двигуна внутрішнього згоряння. Це означає, що паливо згорає всередині двигуна, щоб породити кінетичну енергію – енергію руху.
Як і в звичайному бензиновому двигуні, в дизельному вибухає суміш пароподібного палива і повітря, що змушує один або більше поршнів рухатися всередині циліндра. Поршні багаторазово повертаються у своє вихідне положення і знову проштовхуються вниз. Кривошипи і колінчастий вал перетворять зворотно-поступальний рух поршнів в обертальний. Кожен поршень по черзі провертає колінчастий вал, а важкий маховик згладжує «стики» отриманого обертального моменту.
Запалювання
Основною відмінністю між бензиновим і дизельним двигунами є спосіб, за допомогою якого запалюється паливо-повітряна суміш. У бензиновому двигуні це відбувається за рахунок електричної іскри. У дизельному двигуні повітря в циліндрах стискується настільки сильно, що його температура перевищується до 500 °С, а іноді досягає 2480 °С. Потім впорскується паливо, і такої температури достатньо, щоб воно запалало без допомоги іскри.
Циліндри деяких дизельних двигунів обладнані електронагрівачами, що допомагають розпорошувати паливо під час запуску холодного двигуна. Невеликі двигуни можна завести поворотом ручки, з'єднаної з колінчастим валом. Більші «дизелі» мають електричний стартер, з'єднаний через шестерні з маховиком.
Ще одна перевага полягає в тому, що дизельне паливо, на якому вони працюють, потребує менш ретельної перегонки, а тому дешевше, ніж бензин. Дизельне паливо безпечніше, так як, на відміну від бензину, воно не спалахує від вогню, який знаходиться поблизу.
Дизельний двигун повинен мати більш міцну конструкцію, ніж бензиновий такої ж потужності, тому що його циліндри повинні витримувати дуже високий тиск. У той же час використання високого робочого тиску робить цей двигун більш продуктивним.
Дизельний двигун: чотиритактний цикл
Кожен рух поршня в циліндрі називається тактом. У чотиритактному дизельному двигуні кожен поршень опускається вниз у своєму циліндрі під час першого такту, і впускний клапан у верхній частині циліндра відкривається, впускаючи свіже повітря.
Під час другого такту впускний клапан закривається і поршень рухається вгору, стискаючи і нагріваючи повітря над собою. Потім у верхню частину циліндра впорскується паливо.
Тепло, що виділяється при стисненні повітря, викликає вибух палива, і утворені гази штовхають поршень вниз по циліндру під час третього такту, який називається робочим ходом. Під час четвертого такту поршень знову піднімається вгору, виштовхуючи гази через випускний клапан у верхній частині циліндра. Потім випускний клапан закривається, і весь цикл повторюється знову. Зазвичай поршні рухаються вгору-вниз кілька сотень разів на секунду.
Дизельний двигун: двотактний цикл
В одному з видів двотактного дизельного двигуна відсутні впускні і випускні клапани. Замість цього кожен поршень в момент наближення до нижньої точки свого робочого ходу відкриває впускний і випускний канали, або отвори. Повітря вдувається в циліндр через впускний канал, виштовхуючи вихлопні гази через випускний канал на протилежному кінці циліндра. Потім поршень піднімається вгору, закриваючи обидва отвори і стискаючи повітря над собою. Як і при чотиритактному циклі, паливо, впорскується в стиснене повітря, запалюється і штовхає поршень вниз під час робочого ходу.
В іншому вигляді двотактного дизельного двигуна вихлопні гази виштовхуються через один або більше клапанів у верхній частині циліндра.
Читайте також:
