77. В чем заключаются особенности конструкции кривошипно-шатунного механизма дизеля.

Дизельный двигатель конструкцией мало отличается от обычного бензинового. Поршни, цилиндры, шатуны усилены по сравнению с бензиновыми. Механизмы газораспределения существенно усилены, на них приходятся 6олее высокие нагрузки, степень сжатия у дизеля намного выше (16-24 против 9-11 бензинового). Этим объясняется больший вес и габариты дизельного двигателя.

У дизелей требования к форме камеры сгорания определяются процессом смесеобразования. Для создания рабочей смеси в них отводится очень малое время, так как почти сразу после начала впрыска топлива начинается сгорание, и остаток топлива подается уже в горящую среду. Каждая капля топлива должна войти в соприкосновение с воздухом как можно быстрее, чтобы выделение теплоты произошло в начале хода расширения.

Для удовлетворения этих требований необходимым является создание интенсивного направленного движения воздуха, но организовать этот процесс нужно так, чтобы с впрыскиваемым топливом смешалось необходимое для сгорания количество воздуха. Принципиально для этой цели существуют две возможности: направлять либо воздух к топливу, либо топливо к воздуху. У автомобильных дизелей используются оба способа.

Таким образом, по способу смесеобразования различают дизели с непосредственным впрыском топлива в цилиндр и дизели с разделенной камерой сгорания. При непосредственном впрыске (рис. 4.12, а) камера сгорания образована в поршне, который имеет более высокую температуру, чем охлаждаемая головка цилиндра.

а) б) в)

Рис. 4.12. Конструкции камер сгорания дизелей: а – неразделенная камера; б – разделенная вихрекамерная; в - разделенная предкамерная

Это уменьшает потери теплоты горячих газов в стенки камеры сгорания. Камера сгорания должна быть компактной с тем, чтобы потери теплоты при сжатии воздуха также не были большими и, следовательно, для достижения необходимой для воспламенения топлива температуры не требовалась слишком высокая степень сжатия. Величина степени сжатия дизеля сверху ограничена нагрузкой на кривошипный механизм и потерями на трение, а снизу - условиями обеспечения так называемого холодного пуска. При непосредственном впрыске степень сжатия ε лежит в пределах от 15 до 18. При холодном пуске дизели этого типа не требуют дополнительных мер для обеспечения воспламенения топлива.

У дизеля с разделенной камерой сгорания (рис. 4.12, б и 4.12, в) воздух во время такта сжатия поступает во вспомогательную камеру через соединительный канал с большой скоростью и при этом значительно охлаждается.

Поэтому для обеспечения необходимой температуры к моменту воспламенения требуется более высокая степень сжатия - от 20 до 24, но, несмотря на это, при холодном пуске двигателя воздух во вспомогательной камере должен предварительно подогревался с помощью специальной свечи накаливания, выключаемой после пуска двигателя.

Несмотря на кажущееся сходство бензиновых впрысковых двигателей и дизелей вторые имеют принципиальные отличия:

- у дизелей нет систем зажигания, воспламенение смеси в них происходит за счет сжатия;

- топливо в дизелях подается в цилиндры перед приходом поршня в верхнюю мертвую точку

(ВМТ), поэтому подача топлива происходит по большим давлением (180 – 400 кг/см²);

- подача топлива в дизелях продолжается в период начавшегося сгорания смеси, и заканчивается уже после перехода поршнем верхней мертвой точки;

- в дизелях нет дроссельной заслонки, поэтому количество воздуха зависит только от частоты вращения коленвала двигателя.