Дизельные двигатели (дизели)

Дизельными двигателями называются двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. В дизельном двигателе, изобретенном Рудольфом Дизелем в начале 1900-х годов, карбюратор отсутствует. Чистый воздух из атмосферы втягивается поршнем в цилиндры и подвергается очень высокой степени сжатия (до 20:1 и более). Вследствие этого в цилиндрах создается температура, превышающая температуру воспламенения дизельного топлива. Топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр и воспламеняется. Высокая степень сжатия позволила уменьшить расход топлива на 20-30%, хотя и ценой некоторого увеличения массы конструкции.

В конце 1970-х гг. дизельные двигатели стали устанавливать и на легковых автомобилях, хотя прежде они использовались главным образом на грузовиках, автобусах и тракторах. Современные легковые автомобили, оборудованные дизельным двигателем с турбонаддувом потребляют при городском цикле 5-6 литров дизтоплива на 100 км пути.

Схема работы дизельного двигателя показана на рис.

Рис. Схема работы дизельного двигателя:

А — всасывание рабочей смеси; В — впрыск и сжатие газообразного топлива;

 С — воспламенение топлива и рабочий ход; D — выпуск отработавших газов

Топливо в цилиндры двигателя подается через форсунки под действием насоса высокого давления. При холодном двигателе достичь температуры самозажигания дизельного топлива с помощью одного сжатия практически невозможно, поэтому в каждую камеру сгорания ввинчивается свеча накаливания с нагревающей обмоткой. Двигатель можно запускать только после прогрева камер сгорания, о чем сигнализирует специальная контрольная лампа на щитке приборов.

Наиболее экономичные дизельные двигатели оснащены турбокомпрессором, который служит для нагнетания свежего воздуха в цилиндры.

Дизельный двигатель имеет ряд преимуществ перед карбюраторным двигателем:

• дизели относятся к наиболее экономичным тепловым двигателям, так как работают на топливе, которое значительно дешевле бензина. Это в основном керосино-газойлевые фракции (солярка), получаемые прямой перегонкой нефти;

• высокая степень сжатия в дизельных двигателях обусловливает и более высокий КПД. Удельный расход топлива лучших двигателей на номинальной мощности составляет около 190г/кВтч. Такие расходы топлива соответствуют КПД 31-44% (КПД карбюраторных двигателей обычно 25-30%);

• в дизельных двигателях отсутствуют система зажигания и карбюратор — самые капризные агрегаты, снижающие надежность двигателя и требующие постоянной регулировки;

• в дизелях не возникает детонации.

Недостатком дизелей является большая масса агрегата, и то, что температура холодного пуска должна быть не ниже -25 °С.