Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя может быть графически изображен в виде замкнутой кривой, показывающей изменение давления внутри цилиндра при перемещении поршня от верхней мертвой точки (в. м. т.) до нижней (н. м. т.) и обратно. Такая кривая называется индикаторной диаграммой (рис. 53) по названию прибора — индикатора, с помощью которого определяют величины давления внутри цилиндра.

Такт впуска начинается с момента открытия впускного клапана при движении поршня от в.м.т. и продолжается до поворота коленчатого вала на 180°, т. е. до момента закрытия впускного клапана. К началу впуска в цилиндре находятся отработавшие газы под небольшим избыточным давлением. При перемещении поршня от в.м.т. в цилиндр начинает засасываться воздух, а давление становится равным 0,08—0,09 МПа. Свежий заряд воздуха перемешивается с остатками отработавших газов и, соприкасаясь со стенками нагретого цилиндра и камеры сгорания, нагревается до температуры 50—90°С. Заканчивается такт впуска в точке.

Рис. 53. Индикаторная диаграмма дизельного двигателя

Степень наполнения цилиндра свежим зарядом характеризуется коэффициентом наполнения, который равен отношению объема поступившего воздуха к объему цилиндра. Для дизельных двигателей этот коэффициент достигает величины 0,9. В некоторых дизельных двигателях для улучшения наполнения применяют наддув— принудительную подачу воздуха в цилиндры двигателя. чТакт сжатия начинается с момента закрытия впускного клапана при движении поршня вверх от н.м.т и продолжается до поворота коленчатого вала на угол от 180 до 360°. При этом цилиндр оказывается разобщен с атмосферой и в нем происходит сжатие воздуха (линия 1—2—3). В результате сжатия давление в цилиндре возрастает до 4—5 МПа, а температура воздуха достигает 620—700°С. Для более эффективного сгорания рабочей смеси в цилиндре впрыск топлива происходит несколько раньше прихода поршня в в.м.т., а именно, в точке индикаторной диаграммы. Начиная с точки, в цилиндре образуется рабочая смесь, которая воспламеняется с небольшой задержкой, когда давление в цилиндре достигает значения, определяемого точкой.

Особенностью рабочего цикла дизельного двигателя по сравнению с карбюраторным являются более высокие давления при такте сжатия и такте расширения газов. Это сказывается на конструктивном исполнении двигателей. Дизельные двигатели, как правило, имеют более массивные и прочные детали цилиндропоршневой группы и корпусные детали по сравнению с карбюраторными двигателями соизмеримой мощности.

Различие способа смесеобразования в дизельных и карбюраторных двигателях оказывает также влияние на различное исполнение камер сгорания. В дизельных двигателях форма камеры сгорания обеспечивает равномерность распределения рабочей смеси по всему объему камеры и влияет также на качество смесеобразования.