Zasada działania silnika diesla
Ssanie
Do cylindra, w wyniku przesuwania się tłoka i wystąpienia dzięki temu podciśnienia, zasysane jest z otoczenia czyste powietrze1. Suw ssania kończy się zamknięciem zaworu ssącego (silnik czterosuwowy) lub przesłonięciem kanału dolotowego (silnik dwusuwowy).
Sprężanie
Zassane do cylindra powietrze (o temperaturze zbliżonej do temperatury otoczenia) jest następnie sprężane w wyniku ruchu tłoka w stronę głowicy przy zamkniętych zaworach. Podczas sprężania rośnie intensywnie temperatura powietrza do bardzo wysokiej wartości1.
Praca (ekspansja)
Temperatura powietrza pod koniec sprężania jest tak wysoka, że możliwy jest zapłon wtryśniętej dawki paliwa do przestrzeni nad tłokiem znajdującym się w pobliżu górnego martwego położenia1. Paliwo wtryskiwane jest pod wysokim ciśnieniem (zob. hydrauliczny system wtrysku paliwa), dzięki czemu uzyskuje się dobre rozpylenie paliwa. Bardzo małe krople paliwa otoczone gorącym powietrzem szybko odparowują, a pary paliwa, dzięki dużej turbulencji, dobrze mieszają się z powietrzem tworząc jednorodny palny gaz. Gaz ten ulega samozapłonowi wywołanemu wysoką temperaturą. W wyniku spalania silnie rośnie temperatura gazu. Spalanie rozpoczyna się, gdy tłok znajduje się w pobliżu górnego położenia zwrotnego tłoka1. Jest to początek ekspansji czynnika roboczego i wykonywania pracy. Początkowo, wraz ze wzrostem temperatury, rośnie także ciśnienie czynnika, lecz wzrost prędkości poruszania się tłoka powoduje, że ciśnienie zaczyna maleć, a rośnie objętość właściwa gazu. Spalanie kończy się jeszcze w czasie ruchu tłoka w stronę dolnego martwego położenia.
Podczas suwu pracy ujawnia się główna różnica pomiędzy silnikiem wysokoprężnym a silnikiem o zapłonie iskrowym pracującym według cyklu Otta. W silnikach o zapłonie iskrowym spalanie mieszanki zachodzi bardzo szybko i wiąże się z gwałtownym wzrostem temperatury i ciśnienia w cylindrze (przemiana izochoryczna). W silnikach Diesla spalanie jest wolniejsze i następuje w dużej mierze podczas cofania tłoka. Ciśnienie podczas spalania jest mniej więcej stałe, rośnie natomiast temperatura i objętość gazu (czyli jest to przemiana izobaryczna).
Wydech
Gdy tłok znajduje się w pobliżu dolnego martwego położenia, następuje otwarcie zaworu wylotowego. Ponieważ ciśnienie gazu w cylindrze jest wyższe od ciśnienia otoczenia, następuje wylot gazu do otoczenia. Zawór ten jest otwarty także podczas ruchu tłoka w kierunku głowicy i prawie wszystkie gazy spalinowe zostają wydalone z cylindra.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_o_zap%C5%82onie_samoczynnym
Najmniejszy samochodowy silnik R4
Przykłady silników R4
Najmniejszy samochodowy silnik R4 wykorzystany został w kei-carze Mazda Carol ? miał pojemność 358 cm?. Jeszcze mniejsze jednostki wykorzystywane były w motocyklach, na przykład Honda CBR250RR ? 250 cm?.
Przykłady jednostek napędowych w układzie R4:
Alfa Romeo Twin Cam ? pojemności od 1290 do 1962 cm?, używany między innymi w modelach: Spider, 155 i 164
BMC A-Series ? pojemności od 803 do 1275 cm?, używany w samochodach Mini
Honda E ? pojemności od 995 cm? do 1,6 dm?, wykorzystany w Hondzie Civic
Honda F20C ? pojemności od 1997 do 2157 cm?, wykorzystany w Hondzie S2000
Jednym z najmocniejszych silników R4 służących do napędu łodzi motorowych jest turbodoładowany wysokoprężny Volvo Penta D4-300. Z pojemności 3,7 l generuje on moc maksymalną 305 KM (224 kW) i maksymalny moment obrotowy na poziomie 700 Nm5. Innymi przykładami dużych jednostek R4 są stosowane w samochodach ciężarowych silniki MAN D0834 (4,6 l pojemności, moc 223 KM (164 kW), moment obrotowy 850 Nm) oraz motor stosowany do napędu ciężarówki Hino Ranger (5,1 l, 177 KM/130 kW, 630 Nm)67, wcześniejsze wersje modelu miały silnik o pojemności 5,3 l8.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/R4_(silnik)
Rodzaje turbosprężarek
Na przestrzeni ostatnich lat turbosprężarki bardzo się zmieniły. Zmiany w turbosprężarka polegały przede wszystkim na eliminacji wydzielanych spalin oraz wydajności i trwałości tego elementu. Wersją podstawowa turbosprężarki jest wersja bez zaworu. Dalej wyróżniamy turbosprężarki z zaworem upustowym. Zawór zamontowany w tym typie turbosprężarki ma na celu zmniejszenie zbyt szybkiego obracania się układu wirującego. Kolejny rodzaj to turbosprężarki ze zmienną geometrią VTG. Zmniejszanie geometrii sprawia, ze łopatki turbiny zmieniają kąt ustawienia, dzięki czemu nawet przy małych obrotach silnika praca turbosprężarki jest bardzo efektywna. Turbosprężarki z dwustopniowym systemem doładowania są niczym innym jak połączeniem dwóch turbosprężarek mniejszej i większej. W początkowym zakresie obrotów silnika pracuje tylko mniejsza turbosprężarka. Później po otwarciu przepustnicy zaczyna działać druga. Na górnym pułapie obrotów silnika pracuje tylko duża turbosprężarka. Ten typ turbosprężarki jest stosowany w najnowszych samochodach.