Hành trình nạp: Chuẩn bị hỗn hợp không khí{0}}nhiên liệu
Trong hành trình nạp, pít-tông di chuyển xuống dưới, tạo ra chân không trong xi-lanh và không khí được hút vào xi-lanh qua van nạp. Động cơ diesel thường sử dụng thiết kế buồng đốt "phun trực tiếp" hoặc "xoáy", với động cơ diesel phun trực tiếp vào xi lanh và buồng đốt sau thúc đẩy quá trình trộn thông qua dòng xoáy nạp. Động cơ hiện đại cũng được trang bị bộ tăng áp, sử dụng khí thải để dẫn động tuabin nén khí nạp, làm tăng mật độ không khí và do đó nâng cao hiệu suất đốt cháy nhiên liệu.
Hành trình nén: Sự chuẩn bị quan trọng cho quá trình chuyển đổi năng lượng
Sau khi van nạp đóng lại, piston di chuyển lên trên, nén không khí trong xi lanh. Động cơ diesel thường có tỷ số nén cao từ 16:1 đến 22:1 (so với khoảng 8:1 đến 12:1 của động cơ xăng), và áp suất cao làm nhiệt độ không khí tăng lên trên 500 độ, vượt xa điểm tự bốc cháy của động cơ diesel (khoảng 220 độ). Giai đoạn này đặt ra yêu cầu cao về vật liệu động cơ và quy trình sản xuất, đòi hỏi khối động cơ có độ bền cao, các vòng piston chịu được nhiệt độ cao và hệ thống làm mát chính xác.
Đột quỵ công suất: Giải phóng năng lượng và công suất đầu ra
Khi pít-tông tiến đến điểm chết trên, kim phun sẽ phun dầu diesel vào buồng đốt dưới dạng sương mù, sương mù này sẽ tự động{0}}bốc cháy khi trộn với không khí có nhiệt độ-cao. Khí-nhiệt độ cao, áp suất cao-được tạo ra trong quá trình đốt cháy sẽ đẩy pít-tông đi xuống, dẫn động trục khuỷu qua thanh kết nối, chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng cơ học. Cần phải kiểm soát chính xác thời điểm và số lượng phun ở giai đoạn này để tránh hiện tượng kích nổ hoặc cháy không hoàn toàn. Động cơ hiện đại sử dụng bộ điều khiển điện tử (ECU) để theo dõi tốc độ, tải và nhiệt độ động cơ theo thời gian thực, điều chỉnh linh hoạt các thông số phun. Ví dụ: động cơ China 6 phải đáp ứng các tiêu chuẩn về phát thải chất dạng hạt (PM) và oxit nitơ (NOx), đồng thời được trang bị hệ thống xử lý sau{9}}xử lý chất xúc tác chọn lọc (SCR) và bộ lọc hạt diesel (DPF) để tối ưu hóa quá trình đốt cháy.
Hành trình xả: Xả khí thải và chuẩn bị cho chu kỳ tiếp theo
Sau hành trình trợ lực, van xả mở ra và piston di chuyển lên trên để đẩy khí thải ra khỏi xi lanh. Khí thải chứa hydrocacbon chưa cháy hết, cacbon monoxit và oxit nitơ cần được tinh lọc thông qua bộ chuyển đổi xúc tác ba-chiều hoặc hệ thống SCR. Động cơ hiện đại còn sử dụng công nghệ tuần hoàn khí thải (EGR) để chuyển hướng một phần khí thải trở lại hệ thống nạp, hạ nhiệt độ cháy và giảm sự hình thành NOx.
