Порядок работы 4 цилиндрового двигателя: Порядок работы рядного 4 цилиндрового двигателя

Порядок работы 4 цилиндрового двигателя Motoran.ru

Обычно автовладельцы не задумываются о порядке активности цилиндров двигателя своего автомобиля, ограничиваясь знанием числа таковых. И в большинстве случаев просто нет необходимости углубляться в такие технические детали. Но информация о работе цилиндров оказывается полезной, когда нужно, например, выставить зажигания или отрегулировать клапана, в других ситуациях самостоятельной наладки и ремонта, когда нужно починить автомобиль без возможности добраться до СТО, или просто при желании сделать все самому. Далее мы узнаем, каков порядок работы 4-цилиндрового двигателя, и выясним последовательность для некоторых других компоновок.

Теория работы ДВС

Общий принцип функционирования двигателей на бензине или дизтопливе известен, пожалуй, всем – топливо, сгорая в цилиндрах, создает давление газов, которые толкают поршни, и далее усилие преобразуется в крутящий момент, идущий на колеса.

Для того, чтобы двигатель работал равномерно, сгорание топлива происходит не во всех цилиндрах одновременно, а в определенном порядке. За его соблюдение отвечают:

• конструкция газораспределительного механизма;
• углы между кривошипами коленвала автомобиля;
• расположение цилиндров – V-подобное или рядное;
• устройство системы зажигания для бензиновых авто, и ТНВД – у дизельных.

Как проходит рабочий цикл

Весь процесс впрыска топлива, его зажигания, работы поршней и выброса отработанных газов называется «рабочим циклом». Рассмотрим его на примере бензинового четырехтактного ДВС, стандартного для множества легковых автомобилей.

Цикл, как видно из названия, делится на четыре такта работы:

• Впуск.

В этом состоянии впускной клапан в открытом состоянии, выпускной, наоборот, закрыт, поршень идет в нижнем направлении, в цилиндр попадает подготовленная топливовоздушная смесь.

• Сжатие.

Все клапаны цилиндра закрыты, а поршень двигается вверх и сжимает впрыснутую ранее смесь до заданных параметров.

• Рабочий ход.

Клапаны по-прежнему открыты, смесь поджигается, образуя газы. Их давление начинает двигать поршень вниз, а последний вращает коленвал.

• Выпуск.

По завершению рабочего хода клапан выпуска открывается, коленвал двигает поршень вверх, и тот вытесняет отработанные газы в выпускной коллектор.

Иллюстрация процесса:

Интересно: у дизельного двигателя цикл иной. При впуске всасывается только воздух, а горючее впрыскивается посредством ТНВД уже после сжатия воздушной массы в цилиндре. Контактируя с разогретым от сжатия воздухом, дизтопливо воспламеняется.

Чтобы обеспечить стабильную и непрерывную работу, горючее в цилиндрах (иногда называемых «горшками») воспламеняется в особой последовательности. Порядок работы двигателя должен соблюдаться, чтобы создавалось равномерное действие на коленвал.

Очередность цилиндров

Цилиндры имеют номера, в документации их описывают в формате A-B-C-D, где вместо букв указывается цифровое обозначение. Порядок нумерации начинается со стороны цепи или ремня ГРМ — с самого удаленного от коробки передач цилиндра. Тот, что носит номер 1, называется главным.

Важно: если цилиндры работают последовательно, они не должны быть расположены рядом. Именно с учетом этого условия производители моторов разработали определенные схемы порядка чередования тактов.

Цилиндры оснащены клапанами, через которые осуществляется впуск и выпуск газов. Клапанами управляет специальное устройство – распределительный вал, на поверхности которого особым образом расположены специальные кулачки. Именно их расположение отвечает за порядок работы: профиль кулачка и его высота влияет на моменты закрытия-открытия, величину сечения прохода для газов, а также на то, как будет двигаться клапан в зависимости от текущего угла коленвала.

Один из вариантов распредвала:

Коленвал:

Цикл стандартного ДВС на 4 такта проходит за 2 оборота, или за 720 градусов (360 и 360). Расположенные на валу «коленца» смещены на некоторый угол таким образом, чтобы усилие с поршней двигателя постоянно передавалось на вал. Упомянутый угол – величина, зависящая от модели двигателя, тактности такового, и количества цилиндров.

Рассмотрим типичный порядок у некоторых двигателей.

Рядный 4-цилиндровый

Существует две популярные компоновки таких ДВС:

• рядная;
• оппозитная.

Первое означает расположение цилиндров последовательно, в один ряд, а поршни мотора вращают общий коленвал. Двигатели нередко описывают сокращением I4 или L4, можно также встретить название Inline 4 и вариации. Инженеры располагают цилиндры и вертикально, и под некоторым углом – в зависимости от конструкции двигателя.

Пример блока цилиндров:

Эта цилиндровая компоновка получила широкое распространение в массовых моделях автомобилей, а также в тех транспортных средствах, где важна простота обслуживания и ремонта – внедорожниках, машинах, предназначенных для работы в такси, и т.д.

Кривошипы 1 и 4 цилиндров в конструкции коленвала рядного четырехцилиндрового двигателя расположены под углом 180 град. , и под углом 90 – к кривошипам цилиндров 2 и 3. Чтобы создать оптимальное соотношение движущих сил, действующих на кривошипы, двигатели действуют в последовательностях:

• система 1–2–4–3 – менее популярная;
• основной вариант 1–3–4–2.

Из отечественных автомашин порядок работы четырехцилиндрового двигателя второго вида использован, к примеру, в продукции концерна ВАЗ, а первый актуален для некоторых двигателей ЗМЗ.

4-цилиндровая оппозитная компоновка

В таком моторе «горшки» размещены в два ряда под 180 градусов. Это позволяет сделать силовой агрегат сбалансированным и снизить центр тяжести, а коленвал получает меньшие нагрузки. Благодаря этому мотор подобной компоновки, при той же массе, выдает больше снимаемой мощности и оборотов.

Цилиндры в этих ДВС работают по отличной схеме: основная 1–3–2–4, и альтернативная 1–4–2–3.

Здесь поршни достигают т.н. «верхней мертвой точки», часто сокращаемой до ВМТ, одновременно с обеих сторон.

Модель:

Интересно: встречаются машины с V-образными агрегатами на 4 цилиндра, но подобные образцы на рынке относительно редки, основную массу составляют рядные и оппозитные.

Пятицилиндровые

Это агрегаты с 5 цилиндрами, стоящими в ряд. Относительное смещение шатунных шеек коленвала — 72 градуса. Встречаются как двух- так и четырехтактные образцы, для первых (2 такта) стандартный порядок оптимальной работы блока цилиндров для данных двигателей – очередность активации 1–2–4–3–5. Ею обеспечивается равномерность возгорания топлива. Эти моторы широко применяются в судовой технике.

На легковых автомобилях инженерами сообщается иной порядок работе «горшков» 5 цилиндровых типичных двигателей – система 1–2–4–5–3.

Блок цилиндров:

Как действуют ДВС V6

Для эффективности порядка работы сегодняшних шестицилиндровых двигателей таковой строится также по особой системе. Типичный порядок работы 6 цилиндрового двигателя рядного исполнения – метод 1–5–3–6–2–4. В рассматриваемом форм-факторе силовой агрегат получается достаточно длинным и требует большого подкапотного пространства.

Чтобы снизить габариты, иногда применяют «вэ-подобную» систему. Схема порядка работы «горшков» 6 цилиндровых современных двигателей, V образного форм-фактора – очередность активации 1-4-2-5-3-6.

Интересно: рассматриваемая шестицилиндровая конструкция считается одной из наименее сбалансированных.

Агрегат от Audi, для которого актуален указанный порядок работы V-образного шестицилиндрового автомобильного двигателя:

ДВС на 8 цилиндров

Из-за габаритов двигатели делаются V-образной компоновки.

Восьмицилиндровый ДВС от Chevrolet:

Возможный порядок работы восьмицилиндрового двигателя современной машины:

• вариант 1–5–4–2–6–3–7–8 — основной;
• принцип 1–8–4–3–6–5–7–2 – другая вариация.

Различие это мнимое и произошло из-за разницы в подсчете цилиндров. В США цилиндр 1 расположен спереди по направлению движения авто, слева, а в европейской системе – справа. Нумерация цилиндров производится в шахматной последовательности, в направлении назад и слева направо, поэтому обе классификации представляют, по сути, одно и то же, что иллюстрирует схема:

Интервал между зажиганием топлива 90 град.

Как определить порядок

Чтобы узнать, по какой схеме работает мотор, необходимо изучать документацию на автомобиль и конкретный силовой агрегат, визуально определить это затруднительно.

Порядок работы 4 цилиндрового двигателя Motoran.ru

Обычно автовладельцы не задумываются о порядке активности цилиндров двигателя своего автомобиля, ограничиваясь знанием числа таковых. И в большинстве случаев просто нет необходимости углубляться в такие технические детали. Но информация о работе цилиндров оказывается полезной, когда нужно, например, выставить зажигания или отрегулировать клапана, в других ситуациях самостоятельной наладки и ремонта, когда нужно починить автомобиль без возможности добраться до СТО, или просто при желании сделать все самому. Далее мы узнаем, каков порядок работы 4-цилиндрового двигателя, и выясним последовательность для некоторых других компоновок.

Теория работы ДВС

Общий принцип функционирования двигателей на бензине или дизтопливе известен, пожалуй, всем – топливо, сгорая в цилиндрах, создает давление газов, которые толкают поршни, и далее усилие преобразуется в крутящий момент, идущий на колеса.

Для того, чтобы двигатель работал равномерно, сгорание топлива происходит не во всех цилиндрах одновременно, а в определенном порядке. За его соблюдение отвечают:

• конструкция газораспределительного механизма;
• углы между кривошипами коленвала автомобиля;
• расположение цилиндров – V-подобное или рядное;
• устройство системы зажигания для бензиновых авто, и ТНВД – у дизельных.

Porsche M44 / 41, M44 / 43 и M44 / 60 — 2990 куб. см

Большинство двигателей в этой подборке представляют собой простые агрегаты, предназначенные для пикапов, фургонов или внедорожников. Но это другой случай: этот двигатель создавался для спорткара Porsche 944.

Менее дорогое купе с установленным спереди двигателем Porsche 924 конца 1970-х часто критиковали за его слабый 2-литровый четырехцилиндровый двигатель Audi. Вот почему, проведя глубокую модернизацию спортивного автомобиля, конструкторы Porsche делают его совершенно с другим двигателем. Правда, существенным ограничением является размер моторного отсека, который с самого начала был рассчитан на установку «четверки».

Porsche 944, выпущенный в 1983 году, на самом деле имеет правую половину алюминиевого V8 от большого купе Porsche 928. Получившийся 2,5-литровый двигатель имеет довольно короткий ход поршня и огромный диаметр цилиндра 100 миллиметров: с 4 цилиндрами это дает крайне неравномерную работу, поэтому необходимо использовать запатентованную систему Mitsubishi с парой балансировочных валов. Зато двигатель получается очень маневренным — машина без проблем заводится на второй передаче.

Затем объем двигателя был увеличен сначала до 2,7 литра, в результате чего диаметр цилиндра увеличился до 104 миллиметров. Затем ход поршня увеличили до 87,8 миллиметра, получив на выходе объем 3 литра — одну из самых больших «четверок» в истории автомобилестроения! Кроме того, есть как атмосферные, так и турбированные версии.

Было выпущено несколько версий трехлитрового двигателя: Porsche 944 S2 развивает 208 лошадиных сил, а Porsche 968 — уже 240 лошадиных сил. Все трехлитровые безнаддувные двигатели оснащены 16-клапанной ГБЦ.

Самая мощная версия серии — 8-клапанный турбомотор, развивающий 309 лошадиных сил. Однако вживую вы вряд ли когда-нибудь увидите, потому что он оснащен только Porsche 968 Carrera S, из которых выпущено всего 14 единиц. В гоночной версии Turbo RS, выпущенной всего в трех экземплярах, этот двигатель усилен до 350 лошадиных сил. Кстати, 16-клапанный турбомотор разрабатывался, но только в качестве прототипа.

Руководство для начинающих: что такое четырехтактный двигатель и как он работает?

Вы здесь

Главная | Руководство для начинающих: что такое четырехтактный двигатель и как он работает?

В наши дни все легковые и легкие грузовики используют четырехтактные поршневые двигатели, работающие как на бензине, так и на дизельном топливе. Это означает, что коленчатый вал должен совершить два оборота, и каждый поршень должен двигаться вверх и вниз два раза, чтобы произвести один импульс мощности. Другими словами, поршень движется вверх-вниз, вверх-вниз при каждом срабатывании свечи зажигания.

В наши дни двухтактные двигатели можно найти только в бензопилах, машинах для уборки сорняков, снегоходах, подвесных лодочных моторах и мопедах. Двигатели такого типа могут иметь большую мощность для данного размера или веса, но они производят гораздо больше загрязнения.

Роторный двигатель Ванкеля, недавно использованный Mazda в RX-7, работает на совершенно другой системе. Меня можно представить как трехтактный двигатель, но на самом деле у него вообще нет тактов.

В четырехтактном двигателе четыре такта:

1) Ход впуска

Начиная с верхней мертвой точки (ВМТ) и при нулевом вращении поршень движется вниз по цилиндру. При движении поршня создается вакуум, и впускной клапан открывается, всасывая воздух в цилиндр. В карбюраторных двигателях, а также в двигателях с впрыском через порт и корпус дроссельной заслонки топливо поступает с воздухом, а в двигателях с прямым впрыском оно впрыскивается непосредственно в цилиндр.

2) Ход сжатия

Теперь, в нижней мертвой точке (НМТ), поршень снова начинает двигаться вверх. Впускной и выпускной клапаны закрыты, и топливно-воздушная смесь сжимается поршнем в камеру сгорания. В наши дни степень сжатия, объем цилиндра плюс камера сгорания по сравнению с объемом только камеры сгорания, может составлять от 8:1 до 12:1 или больше в некоторых гоночных двигателях. Сжатие смеси значительно увеличивает мощность, вырабатываемую при сгорании, но само сжатие выделяет тепло, которое может вызвать детонацию или преждевременное воспламенение.

3) Power Stroke

Здесь происходит все волшебство! Свеча зажигания воспламеняет смесь, так как поршень находится в верхней части хода. В результате взрыва поршень быстро перемещается обратно в цилиндр, вращая коленчатый вал и заставляя машину двигаться. В дизеле искры нет, смесь просто самовоспламеняется в нужный момент за счет теплоты сжатия. В одноцилиндровом двигателе на холостом ходу практически слышен каждый отдельный взрыв.

4)  Такт выпуска

Поршень движется обратно вверх по цилиндру из-за импульса, создаваемого во время рабочего такта и веса маховика (в одноцилиндровом двигателе), или из-за работы других цилиндров. . Выпускной клапан открывается, и вместо сжатия сгоревших газов они выталкиваются в выпускное отверстие. Когда поршень снова приближается к ВМТ, выпускной клапан начинает закрываться, а впускной начинает открываться на небольшой период, называемый «перекрытием», когда выходящий выхлоп создает всасывание, которое помогает втягивать воздух через отверстие впускного клапана. Затем цикл начинается снова, при этом поршень движется вниз при еще одном такте впуска.

Теги: 

Руководство для начинающих

Рекомендуется для вас

Последние советы и учебные пособия

Проблемы и отзывы Chevrolet Cruze (2011-2019)

28 октября 2022

Toyota Camry Проблемы и отзывы (2007-2017)

21 октября 2022

VW Jetta. Проблемы и отзывы (2011-2018)

14 октября 2022

Проблемы и отзывы Honda Civic (2012-2015)

12 октября 2022

Разница между 4-цилиндровыми двигателями V6 и V8

Блог 13 февраля 2014 г.

При покупке автомобиля количество решений, которые вам приходится принимать, может быть ошеломляющим. Общая область неопределенности связана с двигателями и всеми терминами, связанными с ними. Ваш продавец, скорее всего, упомянет такие вещи, как 4 цилиндра, V6 или V8, и часто покупатели не уверены в том, что это на самом деле означает. Немного больше информации о различных двигателях может помочь облегчить вашу следующую покупку.

Каждый автомобиль имеет цилиндры, и объем двигателя обычно определяется количеством цилиндров в автомобиле. У 4-цилиндрового — 4, у V6 — 6 и так далее. Внутри каждого цилиндра находится поршень, который движется вверх и вниз. Бензин и воздух смешиваются внутри цилиндра, и искра создает сгорание. Затем сгорание толкает цилиндр вниз, что создает движение, которое передается на карданный вал, приводя в движение автомобиль. Вот почему автомобильные двигатели называют двигателями внутреннего сгорания.

Большинство легковых автомобилей оснащены 4-х или 6-ти цилиндровыми двигателями, в то время как большинство грузовиков имеют 6-ти или 8-ми цилиндровые двигатели. Чем больше цилиндров в двигателе, тем больше происходит сгорания, создавая больше движения для вращения коленчатого вала и мощности для движения автомобиля. Однако большему количеству цилиндров также требуется больше бензина, чтобы обеспечить сгорание, необходимое для вождения автомобиля, и поэтому они не так эффективны. Это означает, что когда вы покупаете 4-цилиндровый автомобиль, вы жертвуете мощностью ради повышения эффективности.

4-цилиндровый двигатель должен работать больше, чтобы двигать автомобиль, поэтому производительность страдает. Производители, такие как GM, осознали это и работают над тем, чтобы сделать управление 4-цилиндровыми двигателями более приятным.

 

Похожие сообщения

• Представляем абсолютно новый Chevrolet Trax 2024 года

• Получите Chevrolet Camaro Z/28 1969 года выпуска всего за $209,99… из набора Lego

• Новые автомобили Chevrolet и GMC теперь оснащены автомобильной информационно-развлекательной системой Android

• Советы по предотвращению кражи топлива из вашего автомобиля

• Как сделать свой автомобиль более экономичным

• Что такое нагнетатель и как он работает?

• Лучшие автомобили GM «Снова в школу»

• Как ухаживать за шинами вашего автомобиля

• Различные типы трансмиссий в автомобилях GM

• Как использовать беспроводную связь Apple CarPlay и Android Auto в автомобилях GM

Поршни внутри цилиндров вашего автомобиля, пожалуй, самая важная часть автомобиля, и они также подвергаются большому нагреву и нагрузкам. Если цилиндр когда-либо неисправен или не работает должным образом, это может привести к значительному повреждению вашего двигателя и резко повлиять на производительность вашего автомобиля.

Компания GM работает над тем, чтобы объединить эффективность 4-цилиндрового двигателя с мощностью двигателя V6, чтобы покупателям больше не приходилось идти на компромиссы. Например, Chevrolet Trax поставляется с опциональным 1,4-литровым 4-цилиндровым двигателем с турбонаддувом. 4-цилиндровый двигатель работает как обычный двигатель, но турбонаддув обеспечивает дополнительную мощность, когда это необходимо. Как отмечалось выше, сгорание, создаваемое воздухом, бензином и искрой, толкает поршень. Турбо работает, добавляя больше воздуха в камеру, что делает каждое сгорание более мощным. Это заставляет поршень двигаться с большей силой, которая передается карданному валу, приводящему в движение автомобиль. Турбина не работает постоянно, что помогает снизить расход топлива. Обычно он включается только тогда, когда двигатель увеличивает скорость или мощность.