Cuando un motor diésel está funcionando, el pistón oscila en el cilindro y realiza cuatro carreras de trabajo: admisión, compresión, potencia y escape, como se muestra en la Figura 3-4. En la imagen, si el pistón oscila dos veces, es decir, el cigüeñal gira dos veces para completar este proceso, este motor diésel se denomina motor diésel de cuatro tiempos; si el pistón oscila una vez, es decir, el cigüeñal gira un círculo; y se completan estos cuatro procesos, este motor diésel se denomina motor diésel de dos tiempos. Los motores diésel utilizados en vehículos agrícolas son todos motores diésel de cuatro tiempos.
Figura 3-4 Diagrama esquemático del principio de funcionamiento del motor diésel
(a) Carrera de admisión (b) Carrera de compresión (c) Carrera de potencia (d) Carrera de escape 1. Inyector de combustible 2. Tubo de aceite de alta presión 3. Bomba de inyección de combustible 4. Cámara de combustión
(1) Carrera de admisión
Debido a la rotación del cigüeñal, el pistón se mueve desde la punto muerto superior hasta la parte superior del cilindro a través de la biela. Cuando el punto muerto inferior se mueve, la válvula de escape se cierra y la válvula de admisión se abre. Cuando comienza el proceso de admisión, el pistón está en el punto muerto superior y hay gases de escape residuales en el cilindro que no se han descargado del ciclo anterior. Por lo tanto, la presión en el cilindro es ligeramente superior a la presión atmosférica. A medida que el pistón se mueve hacia abajo, el volumen dentro del cilindro aumenta y la presión disminuye. Cuando la presión es inferior a la presión atmosférica, se genera una fuerza de succión de vacío en el cilindro y se succiona aire fresco hacia el cilindro a través de la válvula de admisión hasta que el pistón se mueve hacia abajo. El pistón se mueve hacia abajo hasta el punto muerto inferior. El cigüeñal gira media vuelta durante todo el proceso de admisión. El requisito para el proceso de entrada de aire es que la entrada de aire sea suficiente y cuanto más entrada de aire, mejor.
(2) Carrera de compresión
El cigüeñal continúa girando y el pistón se mueve desde el punto muerto inferior al punto muerto superior. En este momento, la válvula de admisión y la válvula de escape están cerradas. , y se forma un volumen cerrado en el cilindro, a medida que el pistón se mueve hacia arriba, la presión y la temperatura continúan aumentando. El proceso de compresión requiere que la válvula esté bien cerrada y que el sellado entre el cilindro y el anillo del pistón sea bueno sin fugas de aire.
(3) Carrera de potencia
Cuando la carrera de compresión está cerca del final, el combustible diesel pasa a través de la bomba de inyección de alta presión y el inyector, y se mezcla rápidamente con el aire. En forma de niebla, formando una mezcla combustible, inyectado en el cilindro con gas a alta presión y alta temperatura, se quema inmediatamente y libera una gran cantidad de calor, lo que hace que la presión y la temperatura en el cilindro aumenten bruscamente. En este momento, las válvulas de admisión y escape están cerradas y el gas a alta temperatura y alta presión se expande rápidamente, empujando el pistón para que se mueva desde el punto muerto superior al punto muerto inferior, lo que hace que el cigüeñal gire a través de la biela y realice trabajo externo.
(4) Carrera de escape
Bajo la acción de la fuerza de inercia del volante, el cigüeñal giratorio impulsa el pistón de la biela para moverse desde el punto muerto inferior al punto muerto superior. la válvula de admisión se cierra. La válvula de escape se abre. Dado que la presión de los gases de escape es mayor que la presión atmosférica externa, los gases de escape de trabajo se descargan de la válvula de escape bajo el empuje del pistón.
Al final de la carrera de escape, es decir, después de que el pistón alcanza el punto muerto superior, el cigüeñal continúa girando y el pistón comienza a moverse desde el punto muerto superior al punto muerto inferior nuevamente, iniciando el siguiente golpe de admisión. Cada vez que un motor diésel realiza el proceso de entrada de aire-compresión-potencia-escape se denomina ciclo de trabajo. En este ciclo, el cigüeñal gira 2 veces y realiza 4 tiempos, por lo que este motor diésel se denomina motor diésel de cuatro tiempos. En un ciclo de trabajo de un motor diésel, solo hay una carrera (potencia) en la que el pistón hace girar el cigüeñal para producir trabajo. Las otras tres carreras son preparaciones para la potencia y requieren que el cigüeñal impulse el movimiento del pistón.
El cigüeñal de un motor diésel monocilíndrico sólo realiza media vuelta de trabajo tras dos revoluciones, por lo que producirá grandes vibraciones y el giro del cigüeñal se desequilibrará.
El motor diésel multicilíndrico se refiere a un motor diésel con más de dos cilindros. El motor diésel multicilíndrico tiene alta potencia. En realidad, utiliza un cigüeñal para combinar varios motores diésel de un solo cilindro y organiza las carreras de trabajo de cada cilindro en un orden determinado, de modo que en las dos vueltas de cada ciclo de trabajo. mutuo Al realizar el trabajo alternativamente varias veces, la fuerza centrífuga y la fuerza de inercia de cada cilindro pueden compensarse o debilitarse entre sí, de modo que la vibración del motor diesel se reduce y el funcionamiento es suave.
El motor diésel de cuatro tiempos y cuatro cilindros más utilizado para vehículos agrícolas de cuatro ruedas está compuesto por 4 cilindros a excepción del cigüeñal y el volante que son sólo 4 cilindros, el resto de la estructura es. Básicamente lo mismo que un motor diésel monocilíndrico de cuatro tiempos. El grupo de bielas del pistón de cada cilindro está conectado al cigüeñal y cada cilindro completa el ciclo de trabajo de admisión, compresión, potencia y escape.
Cada dos revoluciones del cigüeñal (720°), cada cilindro completa un ciclo de trabajo. Para garantizar una velocidad de rotación uniforme, la carrera de potencia de cada cilindro se distribuye uniformemente dentro del ángulo del cigüeñal de 720°, es decir, cada 720°/. 4=180 °Hay un cilindro trabajando. La secuencia de potencia de cada cilindro de un motor diésel de cuatro cilindros y cuatro tiempos suele ser 1-3-4-2 o 1-2-4-3. El proceso de trabajo se muestra en la Tabla 3-4.
Tabla 3-4 Secuencia de trabajo del motor diésel de cuatro cilindros y cuatro tiempos
Además de los motores diésel de un solo cilindro y de cuatro cilindros comúnmente utilizados, los de dos cilindros y cuatro Los motores diésel de tres tiempos y los motores diésel de tres cilindros también se utilizan en vehículos agrícolas. Para los motores diésel de cuatro tiempos, la secuencia de funcionamiento de un motor diésel de dos cilindros y cuatro tiempos es 1-2-0-0 o 1-0-0. -2; la secuencia de trabajo de un motor diésel de tres cilindros y cuatro tiempos es generalmente 1-3-2 o 1-2-3. El ángulo de separación mutua del trabajo de cada cilindro es de 240°.