Дизельний двигун – це одночасно надзвичайно проста і неймовірно потужна машина, яка використовує стиснення для запалювання пального. Така особливість зумовлена властивостями самого дизельного палива: воно менш летке та має вищу щільність, ніж бензин, тому його важче запалити. Саме тому дизельні двигуни працюють завдяки компресії, а не свічкам запалювання, як бензинові. Однак, з таким механічним принципом роботи пов’язаний досить дивний побічний ефект: якщо всі умови (стиснення, паливо та тепло) дотримані, двигун може продовжувати працювати навіть у конфігурації, для якої він не призначений.
Саме через це дизельний двигун здатен працювати у зворотному напрямку. Що ж означає, що двигун працює “навпаки”? Це означає, що його колінчастий вал – центральний елемент двигуна, до якого приєднані всі поршні – обертається у неправильному напрямку. Колінчастий вал спроєктований для обертання лише в один бік, а його зворотне обертання означає повне реверсування процесів впуску та випуску. Автомобіль, що працює в такому стані, фактично затягує повітря з вихлопної труби, пропускає його через глушник і випускні колектори, потім спалює і викидає назовні через повітряний впуск.
Такий режим роботи, звісно, є вкрай небажаним з кількох причин. По-перперше, двигун розроблений з точною синхронізацією, розрахованою на один напрямок руху. По-друге, це може пошкодити або засмітити різні компоненти сажею. По-третє, системи змащення можуть не працювати належним чином у зворотному напрямку. Цікаво, що деякі двотактні механічні дизельні двигуни, особливо в старих сільськогосподарських тракторах та подібній техніці, спроєктовані таким чином, щоб мати можливість працювати у зворотному напрямку.
Як дизель може запуститися у зворотному напрямку?
Існує кілька способів, якими дизельний двигун може запуститися у зворотному напрямку. Один з найпростіших – це глушіння двигуна таким чином, що інерція змушує його перезапуститися у зворотному напрямку. Уявіть, наприклад, бульдозер, що перевантажений, або автомобіль, залишений на передачі на схилі. Якщо в такій ситуації транспортний засіб почне котитися назад, а все ще пов’язано з колінчастим валом, це змусить вал рухатися у протилежному напрямку. Такий рух може запустити двигун, подібно до того, як “заводять з буксира” автомобіль з механічною коробкою передач, тільки в неправильному напрямку.
Принцип, що пояснює це явище, пов’язаний з тим, як двигун здійснює обертання. Повний оберт поршня передбачає його досягнення верхньої мертвої точки, де відбувається займання. Це виштовхує поршень назад, в ідеалі у правильному напрямку. Однак, якщо відбувається передчасне запалювання (так званий “пре-ігнішн”), це може спричинити займання поршня ще до того, як він досягне верхньої мертвої точки. У такому випадку поршень буде виштовхнутий у зворотному напрямку. Якщо поршень не піднявся достатньо високо, він не матиме достатнього імпульсу, щоб подолати процес запалювання, який намагається штовхнути його вниз. Це, звісно, вимагає певної несправності двигуна, на відміну від цілеспрямованого перемикання проводки котушки запалювання, що також може призвести до роботи двигуна у зворотному напрямку.
Таке випадкове хибне запалювання є настільки поширеним явищем, що існують спеціалізовані механізми, які запобігають ненавмисній роботі дизельних двигунів у зворотному напрямку через глушіння та подальший перезапуск. Однак, загалом, це досить рідкісне явище: серйозні видання не повідомляли про масові випадки роботи двигунів у зворотному напрямку, окрім чуток, модифікацій та поодиноких випадкових подій у старих механічних дизелях.
Гіпотетичні наслідки незвичайного феномену
