Дизельный двигатель придумал – угадайте кто? Правильно, Рудольф Дизель (1858 — 1913), гениальный немецкий механик, родившийся в Париже и пропавший без вести на борту парохода, переплывавшего Ла-Манш. К джинсам «Diesel», кстати, Рудольф Дизель не имеет никакого отношения.
Дизельный двигатель – двигатель внутреннего сгорания. То есть топливо в нем сгорает внутри цилиндров, двигая поршни и вращая маховик. Почти как в бензиновом двигателе. Но если в бензиновом двигателе легко воспламеняющиеся бензиновые пары поджигает электрическая искра, то в дизеле горючая смесь зажигается сама от сильного сжатия, которое нагревает воздух в цилиндре до температуры воспламенения горючей смеси. Этот принцип позволяет использовать в качестве топлива для дизельного двигателя более тяжелые и более дешевые фракции перегонки нефти: соляр и мазут. В отличие от легко воспламеняющегося бензина, и мазут, и соляр при нормальных условиях поджечь совсем не просто. Рудольф Дизель вообще начал свои работы, желая придумать двигатель, сжигавший угольную пыль. Угля в его родной Германии было достаточно, а вот нефтью – Бог обделил.
Приготовление горючей смеси в дизельном двигателе происходит прямо в цилиндре, куда через специальные разбрызгиватели-форсунки под большим давлением впрыскивается дизельное топливо. Давление создается топливным насосом высокого давления (ТНВД). ТНВД – одна из главных частей дизельного двигателя и наиболее сложная его часть.
В верхней части двигателя, в цилиндрах, горячие газы, образующиеся при сгорании горючей смеси, расширяясь, толкают поршни. Возвратно-поступательное движение поршней через систему кривошипов и шатунов передается в нижнюю часть двигателя, где преобразуется во вращение коленчатого вала. На коленчатом валу находится маховик, вращение которого через сцепление и коробку передач передается либо на колеса автомобиля, либо на катки трактора или танка, либо на гребной винт, либо на электрический генератор. Все зависит от того, где работает дизельный двигатель: в автомобиле, на тракторе, в танке, на судне или же на передвижной электростанции.
Часть механической энергии работающего дизельного двигателя отнимается для того, чтобы подкачивать топливо в цилиндры. В некотором смысле топливный насос – это двигатель наоборот. У него тоже две части, верхняя и нижняя. В нижней части находится кулачковый вал, который механически связан с маховиком. Вращается маховик – вращается и кулачковый вал. Кулачковым он называется потому, что на него насажены эксцентричные кулачки, к которым прижаты толкатели. Эта система превращает вращение кулачкового вала в возвратно-поступательное движение толкателей, которое передается в верхнюю часть топливного насоса. Здесь в цилиндрических каналах вверх-вниз движутся цилиндрические же плунжеры, заканчивающиеся специальным поршнем. Именно поршень сжимает дизельное горючее до давления 0.07 – 0.12 МПа (что соответствует 0.7 – 1.2 атмосфер). При этом давлении открывается перепускной клапан, и сжатое топливо уходит в цилиндр двигателя, где незамедлительно сгорает.
В рассказе обо всем этом механическом великолепии, ни разу не упоминалась рейка. Возникает вопрос, а она-то для чего?
Рейка с помощью системы рычагов и тяг соединена с педалью газа (в автомобиле, в тракторе, в танке) или с рукояткой газа (на судне или на передвижной электростанции). Один конец рейки, тот что соединяется с тягой, плоский, а противоположный – зубчатый. Зубчатая часть рейки входит в зацепление с зубчатыми венцами, которые связаны с плунжерами топливного насоса так, что при перемещении рейки плунжеры немного проворачиваются.
Вы еще не забыли, чем заняты плунжеры? Они скользят вверх-вниз создавая давление в потоке дизельного топлива. Плунжеры, как уже говорилось, имеют цилиндрическую форму. В каждом плунжере выточена фигурная канавка, благодаря которой дозируется количество топлива, которое сжимается поршнями (они находятся в верхней части плунжера). При повороте плунжера в одну сторону объем впрыскиваемого в двигатель топлива увеличивается, при повороте в другую сторону – уменьшается. А поворот плунжера обеспечивается зубчатым венцом, находящимся в зацеплении с рейкой ТНВД. Таким образом, движение рейки определяет количество дизельного топлива, сгорающего в цилиндрах двигателя, а значит, мощность, развиваемую двигателем в данный момент. Как уже было сказано, рейка связана либо с педалью, либо с ручкой газа, которой управляет бравый механик-водитель, тракторист или моторист.
Ну что, девушки, поняли, как работает дизельный двигатель? Не-а? А вот моторист во всем этом ужасе разбирается, и двигатель у него работает, как игрушка. Потому что сам он умный, крепкий и в меру экономный. Любите его! Я не про двигатель, я про моториста, тракториста и героя-танкиста.
