Kaip veikia dyzelinis variklis
Šiuolaikinis dyzelinis variklis veikia keturių taktų ciklu: įsiurbimo, suspaudimo, darbinio ir išmetimo. Įsiurbimo metu stūmoklis leidžiasi žemyn ir į cilindrą patenka oras. Suspaudimo takto metu stūmoklis kyla aukštyn, o oras cilindro viduje stipriai suspaudžiamas. Dėl suspaudimo oras įkaista iki temperatūros, kurios pakanka dyzelinui užsidegti. Tada į cilindrą įpurškiamas kuras, jis susiliečia su įkaitusiu oru ir savaime užsidega. Susidariusi degimo banga stumia stūmoklį žemyn – tai darbinis taktas. Galiausiai išmetimo takto metu stūmoklis vėl kyla aukštyn ir sudegusios dujos pašalinamos iš cilindro.
Kodėl nereikia kibirkšties
Skirtumas tarp benzininio ir dyzelinio variklio pirmiausia slypi tame, kaip į cilindrą patenka oras ir kuras bei kaip jie uždegami. Benzininiame variklyje oras ir kuras sumaišomi dar prieš patekdami į cilindrą, o mišiniui uždegti naudojama žvakė. Ji tiksliai nustatytu momentu sukuria kibirkštį, kuri padega mišinį.
Dyzelinas užsidega kitaip. Jam sunkiau užsiliepsnoti nuo išorinės kibirkšties, todėl efektyviau jį padegti kaitra. Būtent dėl to dyzeliniame variklyje naudojamas stipriai suspaustas ir įkaitęs oras, o ne žvakė.
Vis dėlto dyzeliniuose varikliuose yra ne žvakės, o kaitinimo žvakės. Tai kaitinimo elementai, įrengti cilindruose arba degimo kamerose. Jie padeda užvesti variklį šaltu oru, nes pašildo cilindruose esantį orą. Šaltomis sąlygomis vien suspaudimo kartais nepakanka, kad temperatūra pasiektų reikalingą lygį kuro užsidegimui.
Dyzelinas ir benzinas nėra tas pats
Nors abu šie degalai yra naftos produktai, jų cheminės savybės skiriasi. Svarbiausi skirtumai yra užsiliepsnojimo temperatūra ir savaiminio užsidegimo temperatūra.
Užsiliepsnojimo temperatūra nusako mažiausią temperatūrą, kuriai esant skystis išskiria pakankamai garų, kad susidarytų užsidegti galintis oro ir kuro mišinys. Savaiminio užsidegimo temperatūra yra mažiausia temperatūra, kai kuras užsidega pats, be jokio pašalinio uždegimo šaltinio.
Dyzelinas yra stabilesnis už benziną. Jo užsiliepsnojimo temperatūra yra aukštesnė, todėl jį sunkiau padegti paprasta kibirkštimi. Tačiau jo savaiminio užsidegimo temperatūra yra žemesnė nei benzino, todėl pakanka stipriai įkaitinti orą aplink kurą, kad jis užsidegtų. Dyzeliniame variklyje tą padaro suspaudimas, todėl tokie varikliai dar vadinami suspaudiminiais.
Suspaudimas lemia darbą
Kuo labiau suspaudžiamas oras cilindre, tuo labiau jis įkaista prieš įpurškiant kurą. Dėl to degimas vyksta efektyviau. Būtent todėl dyzelinių variklių suspaudimo laipsnis dažniausiai siekia nuo 14:1 iki 25:1.
Didelis suspaudimo laipsnis reiškia ir didesnį šiluminį naudingumą – variklis geriau paverčia kuro energiją naudingu darbu, pavyzdžiui, stūmoklio judesiu, galia ir sukimo momentu. Didesnis suspaudimas taip pat padeda pasiekti daugiau sukimo momento. Dėl šios priežasties dyzeliniai varikliai paprastai išvysto daugiau traukos nei panašūs benzininiai varikliai ir dažnai pasižymi mažesnėmis degalų sąnaudomis.
Šiuolaikiniuose dyzeliniuose varikliuose naudojami purkštukai, kurie aukštu slėgiu suskaido dyzeliną į smulkias daleles. Tokios dalelės į degimo kamerą patenka tiksliai dozuotu kiekiu ir pasiskirsto tolygiau, todėl kuras sudega efektyviau.
