Suw dolotowy: przygotowanie-mieszanki paliwowo-powietrznej
Podczas suwu ssania tłok przesuwa się w dół, tworząc podciśnienie w cylindrze, a powietrze jest zasysane do cylindra przez zawór wlotowy. Silniki wysokoprężne zazwyczaj wykorzystują konstrukcję komory spalania z „wtryskiem bezpośrednim” lub „wirową”, przy czym pierwsza wtryskuje olej napędowy bezpośrednio do cylindra, a druga wspomaga mieszanie poprzez zawirowanie dolotowe. Nowoczesne silniki są również wyposażone w turbosprężarki, które wykorzystują spaliny do napędzania turbiny sprężającej powietrze dolotowe, zwiększając gęstość powietrza, a tym samym poprawiając efektywność spalania paliwa.
Udar kompresyjny: kluczowe przygotowanie do konwersji energii
Po zamknięciu zaworu dolotowego tłok porusza się w górę, sprężając powietrze w cylindrze. Silniki wysokoprężne mają zwykle stopień sprężania wynoszący od 16:1 do 22:1 (w porównaniu z około 8:1 do 12:1 w przypadku silników benzynowych), a wysokie ciśnienie podnosi temperaturę powietrza powyżej 500 stopni, znacznie przekraczając temperaturę samozapłonu oleju napędowego (około 220 stopni). Ten etap stawia wysokie wymagania materiałom silnika i procesom produkcyjnym, wymagając-wytrzymałych bloków silnika,-odpornych-na wysokie temperatury pierścieni tłokowych i precyzyjnych układów chłodzenia.
Skok mocy: uwolnienie energii i moc wyjściowa
Gdy tłok zbliża się do górnego martwego punktu, wtryskiwacz wtryskuje olej napędowy do komory spalania w postaci mgły, która-zapala się automatycznie po zmieszaniu-powietrza o wysokiej temperaturze. Gazy o wysokiej-temperaturze i-ciśnieniu powstające w wyniku spalania popychają tłok w dół, napędzając wał korbowy poprzez korbowód, przekształcając energię chemiczną w energię mechaniczną. Na tym etapie wymagana jest precyzyjna kontrola czasu i ilości wtrysku, aby uniknąć spalania stukowego lub niepełnego spalania. Nowoczesne silniki wykorzystują elektroniczną jednostkę sterującą (ECU) do monitorowania prędkości obrotowej, obciążenia i temperatury silnika w czasie rzeczywistym, dynamicznie dostosowując parametry wtrysku. Na przykład silniki China 6 muszą spełniać normy emisji cząstek stałych (PM) i tlenków azotu (NOx) oraz są wyposażone w układy selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) i filtr cząstek stałych (DPF)-w celu dalszej optymalizacji spalania.
Suw wydechowy: usuwanie emisji i przygotowanie do następnego cyklu
Po suwie mocy zawór wydechowy otwiera się, a tłok przesuwa się w górę, usuwając spaliny z cylindra. Spaliny zawierają niespalone węglowodory, tlenek węgla i tlenki azotu, które należy oczyścić za pomocą trójdrożnego katalizatora-lub układu SCR. Nowoczesne silniki wykorzystują również technologię recyrkulacji gazów spalinowych (EGR), aby przekierować część spalin z powrotem do układu dolotowego, obniżając temperaturę spalania i ograniczając powstawanie NOx.
