Период на забавяне на запалването
Периодът от началото на инжектирането до началото на горенето се нарича период на забавяне на запалването. Нека го разгледаме по-подробно. Горивото се инжектира под формата на мъгла във въздуха, нагрят до висока температура и под високо налягане. Тази мъгла е съставена от много капчици. Въпреки че дизеловото гориво се инжектира в много горещ въздух, то не се запалва веднага, защото първо трябва да се изпари при висока температура. Докато се изпарява, той се смесва с въздуха и се загрява до температурата на самозапалване. Периодът на забавяне на запалването е периодът на подготовка за горене, през който горивото се инжектира в нагрятия въздух, смесва се с него и се загрява до температурата на самозапалване. Този период трябва да бъде възможно най-кратък, защото има значителен ефект върху следващите периоди на горене.
Период на разпространение на пламъка
Периодът от началото на запалването до момента, в който пламъкът се е разпространил върху цялото гориво, инжектирано в цилиндъра по време на периода на забавяне на запалването, се нарича период на разпространение на пламъка. По време на периода на забавяне на запалването се образува смес от въздух и гориво, но въздухът не се смесва напълно с дизеловото гориво от самото начало. Въздушно-горивната смес се запалва там, където горивото вече е смесено с въздух. През този период има рязко повишаване на температурата и в резултат на това налягането в цилиндъра.
Период на директно изгаряне
Инжекторът продължава да инжектира гориво, което изгаря веднага при контакт с открит пламък в горивната камера. В този момент пламъкът вече се беше разнесъл из цялата камера. Периодът от момента, в който пламъкът се е разпространил в цялата горивна камера до края на впръскването на горивото, се нарича период на директно горене. По това време налягането в цилиндъра достига максималната си стойност. Точката на възпламеняване се регулира така, че максималното налягане да се достигне приблизително 10 градуса след TDC.
Период на изгаряне
Периодът от края на инжектирането до края на горенето се нарича период на доизгаряне. Изгарянето продължава и след края на инжектирането. През този период неизгорелото гориво трябва да бъде напълно изгорено. Буталото се движи надолу през този период, което позволява на въздуха в горивната камера да се разшири, което води до спадане на налягането и температурата.
За нормално и пълно изгаряне дизеловият двигател изисква две неща: достатъчно високо налягане в горивната камера, за да може горивото да се запали и да коригира впръскването. Правилното впръскване означава, че дизелът се впръсква в точното време и в точното количество. Нека се опитаме да разберем какво се случва, ако някое от тези условия не е изпълнено.
Неправилно налягане или впръскване на гориво
Ниска компресия
При дизелов двигател необходимата температура на запалване се постига чрез компресиране на въздуха в цилиндъра. Когато налягането в цилиндъра е ниско, температурата на сгъстения въздух също остава ниска. С други думи, отнема повече време, докато сместа въздух/гориво достигне своята точка на възпламеняване.
Ниската компресия причинява увеличаване на времето за забавяне на запалването. Сместа от гориво и въздух рано или късно ще се възпламени, но количеството гориво в този случай ще бъде повече от нормалното. Голямо количество гориво ще се възпламени едновременно, причинявайки прекомерно и бързо повишаване на налягането и температурата в горивната камера. Това внезапно повишаване на налягането кара въздушна ударна вълна да действа върху короната на буталото и стената на цилиндъра. Действието на ударната вълна произвежда "метален" звук, наричан още дизелово почукване.
Дори по-ниското налягане също може да доведе до бял дим. Когато налягането в цилиндъра е много ниско, самозапалването не се случва, докато не се достигне TDC. Защото буталото вече отива надолу, температурата пада и пламъкът няма време да се разпространи по време на периода на разпространение на пламъка. Изпарението на горивото продължава по време на периоди на директно изгаряне и доизгаряне. Неизгорялото гориво се изхвърля от цилиндъра в края на периода на изгаряне. Ето защо се вижда бял дим.
Ранно инжектиране
Ако горивото се впръсква твърде рано, се появява и характерният дизелов удар. Твърде ранното впръскване означава, че горивото се впръсква в горивната камера, когато температурата на въздуха все още не е достигнала желаното ниво. Капките дизелово масло не се изпаряват толкова бързо, колкото в случай на нормално горене, и горивото отнема повече време, за да се запали. Това води до увеличаване на периода на забавяне на запалването. Когато горивото се запали, голямо количество от него се запалва едновременно. Това е причината за дизеловия почук, който чуваме.
Късно инжектиране
Белият дим може да бъде причинен и от късно инжектиране. Налягането и температурата в горивната камера достигат желаното ниво, но късното впръскване не оставя достатъчно време за изпаряване на горивото. Запалването на горивото става след TDC. Защото налягането и температурата в горивната камера започват да падат веднага, пламъкът няма време да се разпространи из цялата горивна камера и периодът на разпространение и горене на пламъка скоро престава. Изпарението продължава и неизгореното гориво се изхвърля от цилиндъра. В резултат на това виждаме бял дим от изпускателната тръба.