2.2.3. Дизельные топлива

Поршневые двигатели с воспламенением горючей смеси от сжатия (дизели) являются самыми экономичными, поэтому их производство и применение непрерывно возрастают. Во многих отраслях народного хозяйства, в различных видах техники, где используют поршневые двигатели внутреннего сгорания, идет замена двигателей с искровым зажиганием на более экономичные дизели. Этот процесс называют дизелизацией автомобильного парка.

Высокая экономичность дизелей обусловлена следующими причинами. В двигателях с принудительным воспламенением и внешнем смесеобразованием в такте сжатия в цилиндре находится горючая смесь. Для предотвращения преждевременного самовоспламенения смеси или появления детонационного сгорания степень сжатия в таких двигателях ограничивают, и в зависимости от качества применяемого топлива она колеблется в предела 8 -10. В дизелях в такте сжатия цилиндр заполнен воздухом, поэтому степень сжатия может быть более высокой. Известно, что термический к.п.д. двигателя при прочих равных условиях возрастает с увеличением степени сжатия.

Дизели по степени быстроходности, т.е. по частоте вращения коленчатого вала, делят на тихоходные и быстроходные. Степень быстроходности дизеля в значительной мере определяет требования к качеству топлива. Большая часть автомобильных и тракторных дизелей относится к быстроходным, многие стационарные, а также транспортные дизели для судов морского и речного флота - тихоходные.

Одной из основных особенностей дизеля является внутреннее смесеобразование, т.е. топливо подается в цилиндр двигателя в конце такта сжатия. Температура воздуха в этот момент в цилиндре превышает температуру воспламенения топливовоздушной смеси. Перед воспламенением топливо должно испариться, а пары хорошо смешаться с воздухом. Для этого топливо должно быть распылено на мелкие капли и равномерно распределено по объему камеры сгорания. В дизелях все это достигается за счет впрыскивания топлива через форсунку под высоким давлением. В современных дизелях используют такую топливоподающую аппаратуру, которая обеспечивает наиболее полное смесеобразование и, тем самым, способствуют наиболее полному испарению топлива.

Топливо, впрыснутое в цилиндр двигателя, оказывается распыленным в воздухе, сжатом до 3,0-3,5 МПа и нагретом до 550-600⁰С. В этих условиях начинается интенсивный процесс окисления топлива, завершающийся его воспламенением. Чем быстрее идет процесс окисления топлива, т.е. чем меньше промежуток времени от начала впрыска, тем ровнее и лучше работа двигателя.