I.17.2.4. Motorul Diesel
Motorul Diesel este un motor cu ardere internă, în patru timpi cu aprindere prin injecție a motorinei.
Timpii de funcționare ai motorului Diesel:
Timpul 1: Admisia - pe grafic este porțiunea A→1(proces izobar):
Supapa de admisie se deschide, în cilindru se aspiră aer la presiunea atmosferică și pistonul coboară de la PMS la PMI, la presiune constantă (proces izobar). Este prima coborâre a pistonului.
Timpul 2: Compresia - pe grafic este porțiunea 1→2(proces adiabatic):
Ambele supape sunt închise. Pistonul urcă până la PMS, astfel încât aerul este puternic comprimat, caz în care presiunea și temperatura cresc considerabil. Datorită vitezei mari la care are loc compresia, acest proces este adiabatic (fără schimb de căldură cu exteriorul). Este prima urcare a pistonului.
Timpul 3: Aprinderea - pe grafic este porțiunea 2→3(proces izobar) și detenta - pe grafic este porțiunea 3→4(proces adiabatic):
Ambele supape sunt închise și pistonul se află la PMS. Pompa de injecție pulverizează motorină în cilindrul motorului. Temperatura aerului din cilindru este mai mare decât temperatura de aprindere a motorinei, astfel încât aceasta se aprinde și arde la presiune constantă, cu degajare de căldură (Q1 = căldura primită de motor). Gazele rezultate din ardere se destind adiabatic, împing pistonul în PMI cu efectuare de lucru mecanic.Este a doua coborâre a pistonului.
Timpul 4: Evacuarea - pe grafic este porțiunea 4→1(proces izocor)și 1→A(proces izobar):
Supapa de evacuare S2 se deschide, caz în care presiunea scade brusc până la valoarea presiunii atmosferice. În acest proces izocor (la volum constant) amestecul cedează căldura Q2 în mediul exterior. Pistonul urcă până la PMS împingând afară gazele arse la presiune constantă (porțiunea 1→A). De aici ciclul se reia.
Randamentul motorului termic Diesel (η) este o mărime fizică egală cu raportul dintre lucrul mecanic efectuat de motor (L) și căldura primită (Q).
Presupunem că substanța de lucru este un gaz ideal și raportul de compresie este ε = V1/V2 și α = V3/V2
Căldurile în cele patru transformări sunt :
Q12 = 0 (proces adiabatic)
Q23 = ν ∙ Cp ∙ (T3 – T2) = Q1 > 0 (proces izobar)
Q34 = 0 (proces adiabatic)
Q41 = ν ∙ CV ∙ (T1 – T4) = Q2 < 0 (proces izocor)
