Quá trình cháy trong động cơ diesel là được tính từ thời điểm nhiên liệu thực tế được phun vào buồng cháy. Để có thời gian cần thiết cho quá trình hình thành hỗn hợp nhiên liệu- không khí và chuẩn bị cho hỗn hợp bốc cháy, nhiên liệu được phun vào buồng cháy trước khi piston tới ĐCT. Góc quay của trục khuỷu tính từ thời điểm phun nhiên liệu đến điểm chết trên được gọi là góc phun sớm. Trị số của góc phun sớm thường xê dịch trong khoảng (φs = 10÷400) và phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo và tốc độ quay của động cơ. Toàn bộ quá trình phun nhiên liệu kéo dài khoảng 25÷300 góc quay trục khuỷu.
Ở động cơ diesel rất khó tạo ra một hỗn hợp cháy đồng nhất. Tại các khu vực của buồng cháy ở xa các tia nhiên liệu, hỗn hợp nhiên liệu – không khí quá loãng, không đủ để bốc cháy (λ > λmax). Còn ở khu vực trung tâm các tia nhiên liệu có mật độ các hạt nhiên liệu rất lớn, hỗn hợp nhiên liệu- không khí ở đây quá đậm, vượt quá giới hạn bốc cháy (λ < λmin). Khu vực có lợi nhất cho quá trình cháy khởi phát là vỏ ngoài của chùm tia nhiên liệu, ở đó các hạt nhiên liệu có kích thước nhỏ chuyển động cùng với không khí. Quá trình cháy nhiên liệu ở động cơ diesel không bắt đầu từ một điểm như ở động cơ đốt cháy bằng tia lửa điện. Trong thể tích buồng cháy có thể xuất hiện nhiều trung tâm cháy tại những khu vực có điều kiện thích hợp. Để phân biệt với mô hình “cháy bề mặt” ở động cơ xăng, có thể gọi mô hình bốc cháy nhiên liệu trong động cơ diesel là “cháy thể tích” của một hỗn hợp không đồng nhất.
Cháy không hoàn toàn là điều không mong muốn vì khi đó tổng nhiệt lượng cấp cho môi chất công tác sẽ nhỏ hơn so với trường hợp cháy hoàn toàn. Ngoài ra, một số sản phẩm cháy không hoàn toàn như ôxit cácbon, alđêhít, một số hydrocacbon,… là những hợp chất độc hại đối với sức khoẻ con người và môi trường xung quanh.
Đối với động cơ diesel, hiện tượng cháy không hoàn toàn gia tăng trong quá trình sử dụng chủ yếu do tình trạng kỹ thuật của động cơ, đặc biệt là tình trạng kỹ thuật của hệ thống phun nhiên liệu bị giảm sút. Vì vậy, phải không ngừng nâng cao chất lượng sử dụng động cơ, kiểm tra một cách có hệ thống và khoa học tình trạng kỹ thuật của chúng.
Như vậy, một quá trình cháy có chất lượng cao phải đạt hai yêu cầu cơ bản sau đây:
Nhiên liệu cháy hoàn toàn (sản phẩm cháy cuối cùng là CO2 và H2O) và cháy đúng thời điểm (cháy gần ĐCT). Khi đó ta có được hiệu quả sử dụng nhiệt cao nhất.
Tốc độ tăng áp suất trung bình (wtb) và áp suất cháy cực đại (pz) có trị số vừa phải, đảm bảo cho động cơ làm việc “mềm” , độ ồn thấp và hạn chế tải trọng cơ học tác dụng lên cơ cấu truyền lực.
Các yếu tố này đều có thể nghiên cứu mô phỏng trên các phần mềm, nhằm hạn chế thực nghiệm khi cần hiệu chỉnh thông số vận hành động cơ.
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG SỐ CHU TRÌNH CÔNG TÁC ĐỘNG CƠ DIESEL