| Рис.4 Индикаторная диаграмма четырехтактного карбюраторного двигателя |
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 zz 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 zzb.
| Рис. 5 Индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля |
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.
