Jak działa silnik Diesla (Audi 80 B4)

W przeciwieństwie do silnika benzynowego, w którym gotowa mieszanka paliwowo-powietrzna trafia do komór spalania, w silniku Diesla podczas suwu ssania zasysane jest tylko powietrze. Po wpuszczeniu powietrza następuje jego sprężanie. Co więcej, ciśnienie sprężania jest znacznie wyższe niż w silnikach benzynowych. Na przykład w silnikach TDI powietrze wlotowe jest sprężane do 1/20 swojej całkowitej objętości. W wyniku takiego sprężania powietrze ulega ogrzaniu. W momencie, gdy temperatura sprężonego powietrza osiągnie znaczne wartości, zostaje do niego wtryskiwany olej napędowy, który ulega natychmiastowemu zapłonowi. Silnik Diesla nie potrzebuje świec zapłonowych. Moment zapłonu w silniku wysokoprężnym ustalany jest przez wysokociśnieniową pompę rozdzielczą paliwa, która wtryskuje wymaganą ilość paliwa we właściwym czasie. Z uwagi na fakt, że wtryskiwane paliwo spala się natychmiast, pracy silnika wysokoprężnego towarzyszy znaczny poziom hałasu. Jednym ze sposobów na redukcję hałasu i zapewnienie płynnego i cichego spalania jest zastosowanie oddzielnych komór spalania, jak w silnikach TD. W tym przypadku główne spalanie gorącej mieszanki zachodzi w tzw. komorze wirowej, która jest połączona z komorą spalania. Komora spalania to miejsce, w którym następuje ostateczne spalanie mieszanki (zobacz ilustrację 1.0).



W silnikach TDI paliwo wtryskiwane jest bezpośrednio do głównej komory spalania, a konkretnie do kanału spalania w tłoku. Aby zapewnić dobre spalanie mieszanki, powietrze musi zostać najpierw zawirowane. Z tego powodu powietrze w drodze do komory spalania wiruje w spiralnych kanałach dolotowych (zobacz ilustracje 1.0a).







Wysokowydajna pompa wtryskowa paliwa wytwarza ciśnienie wtrysku do 900 barów. Pozwala to na uzyskanie krótkich czasów wtrysku. Wysokie ciśnienie zapewnia również wysoki stopień rozpylenia oleju napędowego. Ułatwia to również nowa konstrukcja wtryskiwaczy paliwa, które posiadają pięć otworów o średnicy 0,21 mm.

Zaletą wtrysku bezpośredniego jest niższe zużycie paliwa. Wadą tej metody jest zwiększony hałas silnika. Aby wyeliminować tę wadę, w opryskiwaczach wielostrumieniowych wstępny wtrysk odbywa się za pomocą dyszy z zaworem dwusprężynowym (zobacz ilustrację 1.0b).



Wtryskiwacz ten realizuje wtrysk paliwa w dwóch etapach. Podczas pierwszego suwu (podniesienia) zaworu następuje wstępny wtrysk niewielkiej ilości paliwa. Paliwo to zapewnia lepsze warunki zapłonu dawki głównej, która wtryskiwana jest podczas drugiego skoku zaworu.

Zawór wtryskiwacza przytrzymywany jest przez dwie sprężyny, które działają w taki sposób, że podczas wykonywania wstępnego wtrysku paliwa, pokonuje się opór tylko jednej sprężyny, a wtryskiwacz otwiera się o 0,06 mm. Po zakończeniu wtrysku pilotażowego we wtryskiwaczu wytwarza się wyższe ciśnienie, ponieważ konieczne jest wstrzyknięcie większej objętości paliwa. W wyniku wzrostu ciśnienia opór drugiej sprężyny zostaje pokonany, a zawór wykonuje drugi skok.