Впуск сжатие рабочий ход выпуск: Рабочий цикл четырехтактного и двухтактного двигателей: описание и принцип работы

Содержание

Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания, а также его рабочие циклы.

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

1234

Рабочий цикл двигателя — ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу.Автомобильные двигатели работают, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня. Состоит из: такта впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.
Принцип работы ДВС 

Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ).

  • Впуск. Коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.
  • Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.
  • Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала
    называют рабочим ходом
    . В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200оС.
  • Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

  • Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.
  • Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.
  • Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900оС.
  • Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).
Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.


Диаграмма работы двигателя по схеме 1-2-4-3


Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.

 

двигатель внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания Двигатель внутреннего сгорания презентация

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

1860 г. Этьен Ленуар изобрел первый двигатель, работавший на светильном газе Этьен Ленуар (1822-1900) Этапы развития ДВС: 1862 г. Альфонс Бо Де Роша предложил идею четырехтактного двигателя. Однако свою идею осуществить он не сумел. 1876 г. Николаус Август Отто создает четырехтактный двигатель по Роше. 1883 г. Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать как на газе, так и на бензине К 1920 г. ДВС становятся лидирующими. экипажи на паровой и электрической тяге стали большой редкостью. Карл Бенц изобрел самоходную трехколесную коляску на основе технологий Даймлера. Август Отто (1832-1891) Даймлер Карл Бенц

3 слайд

Описание слайда:

4 слайд

Описание слайда:

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала. Четырехтактный двигатель 1 такт – впуск (горючая смесь из карбюратора поступает в цилиндр) Различают 4 такта: 2 такт – сжатие (клапаны закрыты и смесь сжимается, в конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и происходит сгорание топлива) 3 такт – рабочий ход (происходит преобразование тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу) 4 такт – выпуск (отработавшие газы вытесняются поршнем)

5 слайд

Описание слайда:

На практике мощность двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания часто не только не превышает мощность четырёхтактного, но оказывается даже ниже. Это обусловлено тем, что значительная часть хода (20-35%) поршень совершает при открытых клапанах Двухтактный двигатель Существует также двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания осуществляется за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала. Сжатие Сгорание выпуск впуск 1 такт 2 такт

6 слайд

Описание слайда:

Способы увеличения мощности двигателя: КПД двигателя внутреннего сгорания мал и примерно составляет 25% – 40%. Максимальный эффективный КПД наиболее совершенных ДВС около 44%.Поэтому многие ученые пытаются увеличить КПД, а также и при этом саму мощность двигателя. Использование многоцилиндровых двигателей Использование специального топлива (правильного соотношения смеси и рода смеси) Замена частей двигателя (правильных размеров составных частей, зависящие от рода двигателя) Устранение части потерь теплоты перенесением места сжигания топлива и нагревания рабочего тела внутрь цилиндра

7 слайд

Описание слайда:

Одной из важнейших характеристик двигателя является его степень сжатия, которая определяется следующее: Степень сжатия e V2 V1 где V2 и V1 — объемы в начале и в конце сжатия. С увеличением степени сжатия возрастает начальная температура горючей смеси в конце такта сжатия, что способствует более полному ее сгоранию.

8 слайд

Описание слайда:

жидкостные газовые с искровым зажиганием без искрового зажигания (дизельные) (карбюраторный)

9 слайд

Описание слайда:

Строение яркого представителя ДВС – карбюраторного двигателя Остов двигателя (блок-картер, головки цилиндров, крышки подшипников коленчатого вала, масляный поддон) Механизм движения (поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик) Механизм газораспределения (кулачковый вал, толкатели, штанги, коромысла) Система смазки (масло, фильтр грубой отчистки, поддон) жидкостная (радиатор, жидкость, др.) Система охлаждения воздушная (обдув потоками воздуха) Система питания (топливный бак, топливный фильтр, карбюратор, насосы)

10 слайд

Описание слайда:

Строение яркого представителя ДВС – карбюраторного двигателя Система зажигания (источник тока – генератор и аккумулятор, прерыватель + конденсатор) Система пуска (электрический стартер, источник тока – аккумулятор, элементы дистанционного управления) Система впуска и выпуска (трубопроводы, воздушный фильтр, глушитель) Карбюратор двигателя

Подготовил: Тарасов Максим Юрьевич

Руководитель: мастер производственного обучения

МАОУ ДО МУК «Эврика»

Баракаева Фатима Курбанбиевна



  • Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – одно из главных устройств в конструкции автомобиля, служащее для преобразования энергии топлива в механическую энергию, которая, в свою очередь, выполняет полезную работу. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания построен на том, что топливо в соединении с воздухом образуют воздушную смесь. Циклически сгорая в камере сгорания, воздушно-топливная смесь обеспечивает высокое давление, направленное на поршень, а тот, в свою очередь, вращает коленчатый вал через кривошипно-шатунный механизм. Его энергия вращения передается трансмиссии автомобиля.
  • Для запуска двигателя внутреннего сгорания часто используется стартер – обычно электрический двигатель, проворачивающий коленвал. В более тяжелых дизельных двигателях в качестве стартера и для той же цели применяется вспомогательный ДВС («пускач»).

  • Существуют следующие типы двигателей (ДВС):
  • бензиновые
  • дизельные
  • газовые
  • газодизельные
  • роторно-поршневые

  • Бензиновые двигатели внутреннего сгорания – наиболее распространенные из автомобильных двигателей. Топливом для них служит бензин. Проходя через топливную систему, бензин попадает через распыляющие форсунки в карбюратор или впускной коллектор, а затем эта воздушно-топливная смесь подается в цилиндры, сжимается под воздействием поршневой группы, поджигается искрой от свечей зажигания.
  • Карбюраторная система считается устаревшей, поэтому сейчас повсеместно используется инжекторная система подачи топлива. Распыляющие топливо форсунки (инжекторы) осуществляют впрыск либо непосредственно в цилиндр, либо во впускной коллектор. Инжекторные системы делятся на механические и электронные. Во-первых для дозации топлива используются механические рычаговые механизмы плунжерного типа, с возможностью электронного контроля топливной смеси. Во вторых процесс составления и впрыска топлива полностью возложен на электронный блок управления (ЭБУ). Инжекторные системы необходимы для более тщательного сгорания топлива и минимизации вредных продуктов горения.
  • Дизельные ДВС используют специальное дизтопливо . Двигатели автомобиля подобного типа не имеют системы зажигания: топливная смесь, попадающая в цилиндры через форсунки, способна взрываться под действием высокого давления и температуры, которые обеспечивает поршневая группа.

Бензиновые и дизельные двигатели. Рабочие циклы бензинового и дизельного двигателя


  • используют газ в качестве топлива – сжиженный, генераторный, сжатый природный. Распространение таких двигателей было обусловлено растущими требованиями к экологической безопасности транспорта. Исходное топливо хранится в баллонах под большим давлением, откуда через испаритель попадает в газовый редуктор, теряя давление. Далее процесс аналогичен инжекторным бензиновым ДВС. В некоторых случаях газовые системы питания могут не использовать в своем составе испарители.

  • Современный автомобиль, чаще всего, приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. Таких двигателей существует огромное множество. Различаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, скоростью вращения, используемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, устройство двигателя внутреннего сгорания, похоже.
  • Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание понятно. Внутри двигателя сгорает топливо. А почему 4 такта двигателя, что это такое? Действительно, бывают и двухтактные двигатели. Но на автомобилях они используются крайне редко.
  • Четырехтактным двигатель называется из-за того, что его работу можно разделить на четыре, равные по времени, части. Поршень четыре раза пройдет по цилиндру – два раза вверх и два раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней нижней или верхней точке. У автомобилистов-механиков это называется верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ).

  • Первый такт, он же впускной, начинается с ВМТ (верхней мертвой точки). Двигаясь вниз, поршень всасывает в цилиндр топливовоздушную смесь. Работа этого такта происходит при открытом клапане впуска. Кстати, существует много двигателей с несколькими впускными клапанами. Их количество, размер, время нахождения в открытом состоянии может существенно повлиять на мощность двигателя. Есть двигатели, в которых, в зависимости от нажатия на педаль газа, происходит принудительное увеличение времени нахождения впускных клапанов в открытом состоянии. Это сделано для увеличения количества всасываемого топлива, которое, после возгорания, увеличивает мощность двигателя. Автомобиль, в этом случае, может гораздо быстрее ускориться.

  • Следующий такт работы двигателя – такт сжатия. После того как поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, тем самым, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов камеры сгорания. Что это за такая камера? Свободное пространство между верхней частью поршня и верхней частью цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке называется камерой сгорания. Клапаны, в этот такт работы двигателя закрыты полностью. Чем плотнее они закрыты, тем сжатие происходит качественнее. Большое значение имеет, в данном случае, состояние поршня, цилиндра, поршневых колец. Если имеются большие зазоры, то хорошего сжатия не получится, а соответственно, мощность такого двигателя будет гораздо ниже. Компрессию можно проверить специальным прибором. По величине компрессии можно сделать вывод о степени износа двигателя.

  • Третий такт – рабочий, начинается с ВМТ. Рабочим он называется неслучайно. Ведь именно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль двигаться. В этом такте в работу вступает система зажигания. Почему эта система так называется? Да потому, что она отвечает за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в камере сгорания. Работает это очень просто – свеча системы дает искру. Справедливости ради, стоит заметить, что искра выдается на свече зажигания за несколько градусов до достижения поршнем верхней точки. Эти градусы, в современном двигателе, регулируются автоматически «мозгами» автомобиля.
  • После того как топливо загорится, происходит взрыв – оно резко увеличивается в объеме, заставляя поршень двигаться вниз. Клапаны в этом такте работы двигателя, как и в предыдущем, находятся в закрытом состоянии.

Четвертый такт — такт выпуска

  • Четвертый такт работы двигателя, последний – выпускной. Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан. Таких клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан удаляет отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От четкой работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное удаление отработанных газов и необходимое количество всасываемой топливно-воздушной смеси.
  • После четвертого такта наступает черед первого. Процесс повторяется циклически. А за счет чего происходит вращение – работа двигателя внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и опускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? Дело в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля. Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под действием инерции, крутит коленчатый вал двигателя, перемещая поршень в период «нерабочих» тактов.

Презентация подготовлена по материалам сайта http://autoustroistvo.ru

УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединенный при помощи шатуна 4 с коленчатым валом 5. В верхней части цилиндра имеется два клапана 1 и 2, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 1 в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 6, а через клапан 2 выпускаются отработавшие газы. В цилиндре такого двигателя периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха. Температура газообразных продуктов сгорания достигает градусов Цельсия.

РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ I ТАКТ Один ход поршня, или один такт двигателя, совершается за пол-оборота коленчатого вала. При повороте вала двигателя в начале первого такта поршень движется вниз. Объем над поршнем увеличивается. Вследствие этого в цилиндре создается разрежение. В это время открывается клапан 1 и в цилиндр входит горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, а клапан 1 закрывается.

РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ II ТАКТ При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх (второй такт) и сжимает горючую смесь. В конце второго такта, когда поршень дойдет до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает.

РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ III ТАКТ Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком. Получив сильный толчок, маховик затем продолжает вращаться по инерции и перемещает скрепленный с ним поршень при последующих тактах. Второй и третий такты происходят при закрытых клапанах.

РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ IV ТАКТ В конце третьего такта открывается клапан 2, и через него продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу. Выпуск продуктов сгорания продолжается и в течение четвертого такта, когда поршень движется вверх. В конце четвертого такта клапан 2 закрывается.

Слайд 1


Урок физики в 8 классе

Слайд 2

Вопрос 1:
Какая физическая величина показывает, сколько энергии выделяется при сжигании 1кг топлива? Какой буквой ее обозначают? Удельная теплота сгорания топлива. g

Слайд 3

Вопрос 2:
Определите количество теплоты, выделившееся при сгорании 200г бензина. g=4,6*10 7дж/кг Q=9,2*10 6дж

Слайд 4

Вопрос 3:
Удельная теплота сгорания каменного угля примерно в 2 раза больше, чем удельная теплота сгорания торфа. Что это значит. Это значит, что для сгорания каменного угля потребуется в 2 раза большее количество теплоты.

Слайд 5

Двигатель внутреннего сгорания
Внутренней энергией обладают все тела – земля, кирпичи, облака и так далее. Однако чаще всего извлечь ее трудно, а порой и невозможно. Наиболее легко на нужды человека может быть использована внутренняя энергия лишь некоторых, образно говоря, «горючих» и «горячих» тел. К ним относятся: нефть, уголь, теплые источники вблизи вулканов и так далее. Рассмотрим один из примеров использования внутренней энергии таких тел.

Слайд 6

Слайд 7

Карбюраторный двигатель.
карбюратор – устройство для смешивания бензина с воздухом в нужных пропорциях.

Слайд 8

Основные Основные части ДВС части ДВС
1 – фильтр для всасываемого воздуха, 2 – карбюратор, 3 – бензобак, 4 – топливопровод, 5 – распыляющийся бензин, 6 – впускной клапан, 7 – запальная свеча, 8 – камера сгорания, 9 – выпускной клапан, 10 – цилиндр, 11 – поршень.
:
Основные части ДВС:

Слайд 9

Работа этого двигателя состоит из нескольких повторяющихся друг за другом этапов, или, как говорят, тактов. Всего их четыре. Отсчет тактов начинается с момента, когда поршень находится в крайней верхней точке, и оба клапана закрыты.

Слайд 10

Первый такт называется впуск (рис. «а»). Впускной клапан открывается, и опускающийся поршень засасывает бензино-воздушную смесь внутрь камеры сгорания. После этого впускной клапан закрывается.

Слайд 11

Второй такт – сжатие (рис. «б»). Поршень, поднимаясь вверх, сжимает бензино-воздушную смесь.

Слайд 12

Третий такт – рабочий ход поршня (рис. «в»). На конце свечи вспыхивает электрическая искра. Бензино-воздушная смесь почти мгновенно сгорает и в цилиндре возникает высокая температура. Это приводит к сильному возрастанию давления и горячий газ совершает полезную работу – толкает поршень вниз.

Слайд 13

Четвертый такт – выпуск (рис «г»). Выпускной клапан открывается, и поршень, двигаясь вверх, выталкивает газы из камеры сгорания в выхлопную трубу. Затем клапан закрывается.

Слайд 14

физкультминутка

Слайд 15

Дизельный двигатель.
В 1892 г. немецкий инженер Р. Дизель получил патент (документ, подтверждающий изобретение) на двигатель, впоследствии названный его фамилией.

Слайд 16

Принцип работы:
В цилиндры двигателя Дизеля попадает только воздух. Поршень, сжимая этот воздух, совершает над ним работу и внутренняя энергия воздуха возрастает настолько, что впрыскиваемое туда топливо сразу же самовоспламеняется. Образующиеся при этом газы выталкивают поршень обратно, осуществляя рабочий ход.

Слайд 17

Такты работы:
всасывание воздуха; сжатие воздуха; впрыск и сгорание топлива – рабочий ход поршня; выпуск отработавших газов. Существенное отличие: запальная свеча становится ненужной, и ее место занимает форсунка – устройство для впрыскивания топлива; обычно это низкокачественные сорта бензина.

Слайд 18

Некоторые сведения о двигателях Тип двигателя Тип двигателя
Некоторые сведения о двигателях Карбюраторный Дизельный
История создания Впервые запатентован в 1860 г. французом Ленуаром; в 1878 г. построен нем. изобретателем Отто и инженером Лангеном Изобретен в 1893 г. немецким инженером Дизелем
Рабочее тело Воздух, насыщ. парами бензина Воздух
Топливо Бензин Мазут, нефть
Макс. давление в камере 6 × 105 Па 1,5 × 106 — 3,5 × 106 Па
Т при сжатии рабочего тела 360-400 ºС 500-700 ºС
Т продуктов сгорания топлива 1800 ºС 1900 ºС
КПД: для серийных машин для лучших образцов 20-25% 35% 30-38% 45%
Применение В легковых машинах сравнительно небольшой мощности В более тяжелых машинах большой мощности (тракторы, грузовые тягачи, тепловозы).

Слайд 19

Слайд 20

Назови основные части ДВС:

Слайд 21

1. Назовите основные такты работы ДВС. 2. В каких тактах клапаны закрыты? 3. В каких тактах открыт клапан 1? 4. В каких тактах открыт клапан 2? 5. Отличие ДВС от дизеля?

Слайд 22

Мертвые точки – крайние положения поршня в цилиндре
Ход поршня – расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой
Четырехтактный двигатель – один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня (4 такта).

Слайд 23

Заполнить таблицу
Название такта Движение поршня 1 клапан 2 клапан Что происходит
Впуск
Сжатие
Рабочий ход
выпуск
вниз
вверх
вниз
вверх
открыт
открыт
закрыт
закрыт
закрыт
закрыт
закрыт
закрыт
Всасывание горючей смеси
Сжатие горючей смеси и воспламенение
Газы выталкивают поршень
Выброс отработанных газов

Слайд 24

1. Тип теплового двигателя, в котором пар вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала. 2. Обозначение удельной теплоты плавления. 3. Одна из частей двигателя внутреннего сгорания. 4. Такт цикла двигателя внутреннего сгорания. 5. Переход вещества из жидкого состояния в твердое. 6. Парообразование, происходящее с поверхности жидкости.

создания..

История создания

Этьен Ленуар (1822-1900)

Этапы развития ДВС:

1860 г. Этьен Ленуар изобрел первый двигатель, работавший на светильном газе

1862 г. Альфонс Бо Де Роша предложил идею четырехтактного двигателя. Однако свою идею осуществить он не сумел.

1876 г. Николаус Август Отто создает четырехтактный двигатель по Роше.

1883 г. Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать как на газе, так и на бензине

Карл Бенц изобрел самоходную трехколесную коляску на основе технологий Даймлера.

К 1920 г. ДВС становятся лидирующими. экипажи на паровой и электрической тяге стали большой редкостью.

Август Отто (1832-1891)

Карл Бенц

История создания

Трехколесная коляска, изобретенная Карлом Бенцом

Принцип действия

Четырехтактный двигатель

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала.

Различают 4 такта:

1 такт – впуск (горючая смесь из карбюратора поступает в цилиндр)

2 такт – сжатие (клапаны закрыты и смесь сжимается, в конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и происходит сгорание топлива)

3 такт – рабочий ход (происходит преобразование тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу)

4 такт – выпуск (отработавшие газы вытесняются поршнем)

Принцип действия

Двухтактный двигатель

Существует также двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания осуществляется за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала.

1 такт 2 такт

На практике мощность двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания часто не только не превышает мощность четырёхтактного, но оказывается даже ниже. Это обусловлено тем, что значительная часть хода (20-35%) поршень совершает при открытых клапанах

КПД двигателя

КПД двигателя внутреннего сгорания мал и примерно составляет 25% – 40% . Максимальный эффективный КПД наиболее совершенных ДВС около 44%. Поэтому многие ученые пытаются увеличить КПД, а также и при этом саму мощность двигателя.

Способы увеличения мощности двигателя:

Использование многоцилиндровых двигателей

Использование специального топлива (правильного соотношения смеси и рода смеси)

Замена частей двигателя (правильных размеров составных частей, зависящие от рода двигателя)

Устранение части потерь теплоты перенесением места сжигания топлива и нагревания рабочего тела внутрь цилиндра

КПД двигателя

Степень сжатия

Одной из важнейших характеристик двигателя является его степень сжатия, которая определяется следующее:

e V 2 V 1

где V2 и V1 — объемы в начале и в конце сжатия. С увеличением степени сжатия возрастает начальная температура горючей смеси в конце такта сжатия, что способствует более полному ее сгоранию.

Разновидности ДВС

Двигатели Внутренненго Сгорания

Основные компоненты двигателя

Строение яркого представителя ДВС – карбюраторного двигателя

Остов двигателя (блок-картер, головки цилиндров, крышки подшипников коленчатого вала, масляный поддон)

Механизм движения (поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик)

Механизм газораспределения (кулачковый вал, толкатели, штанги, коромысла)

Система смазки (масло, фильтр грубой отчистки, поддон)

жидкостная (радиатор, жидкость, др.)

Система охлаждения

воздушная (обдув потоками воздуха)

Система питания (топливный бак, топливный фильтр, карбюратор, насосы)

Основные компоненты двигателя

Система зажигания (источник тока – генератор и аккумулятор, прерыватель + конденсатор)

Система пуска (электрический стартер, источник тока – аккумулятор, элементы дистанционного управления)

Система впуска и выпуска (трубопроводы, воздушный фильтр, глушитель)

Карбюратор двигателя

PHP: Создать функцию которая выделит жирным первую букву в каждом предложении

На этот вопрос уже дан ответ здесь:

Закрыт 8 месяцев назад.

Нужно создать функцию, которая выделит жирным первую букву в каждом предложении

$text = ‘Рассмотрим принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Принцип работы ДВС основан на эффекте теплового расширения газов, возникающего при сгорании топливно-воздушной смеси и обеспечивающего перемещение поршня в цилиндре. Работа поршневого ДВС осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта (четырехтактный двигатель): впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Во время тактов впуск и рабочий ход происходит движение поршня вниз, а тактов сжатие и выпуск – вверх. Рабочие циклы в каждом из цилиндров двигателя не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы ДВС. В некоторых конструкциях двигателей внутреннего сгорания рабочий цикл реализуется за два такта – сжатие и рабочий ход (двухтактный двигатель). На такте впуск впускная и топливная системы обеспечивают образование топливно-воздушной смеси. В зависимости от конструкции смесь образуется во впускном коллекторе (центральный и распределенный впрыск бензиновых двигателей) или непосредственно в камере сгорания (непосредственный впрыск бензиновых двигателей, впрыск дизельных двигателей). При открытии впускных клапанов газораспределительного механизма воздух или топливно-воздушная смесь за счет разряжения, возникающего при движении поршня вниз, подается в камеру сгорания. На такте сжатия впускные клапаны закрываются, и топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндрах двигателя. Такт рабочий ход сопровождается воспламенением топливно-воздушной смеси (принудительное или самовоспламенение). В результате возгорания образуется большое количество газов, которые давят на поршень и заставляют его двигаться вниз. Движение поршня через кривошипно-шатунный механизм преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, которое затем используется для движения автомобиля. При такте выпуск открываются выпускные клапаны газораспределительного механизма, и отработавшие газы удаляются из цилиндров в выпускную систему, где производится их очистка, охлаждение и снижение шума.

термодинамика — Энергия, передаваемая поршню в такте сжатия и выпуска?

Использование направлений вроде вверх в этом контексте бессмысленно, потому что вы не определили, как ориентирован поршень.

Во время такта сжатия типичного 4-тактного бензинового двигателя поршень получает энергию от коленчатого вала. Причина, по которой вся схема все еще работает, заключается в том, что вы получаете гораздо больше энергии после сжигания во время рабочего такта. Сложите общую энергию, переданную между поршнем и коленчатым валом за весь цикл (два оборота коленчатого вала), и вы обнаружите, что общая энергия от поршня к коленчатому валу положительна.

Такт выпуска требует относительно мало энергии, так как теоретически выпускной клапан в это время открыт, и для вытеснения выхлопных газов требуется небольшое давление.

Вы пропустили оставшийся ход, то есть впуск. Это также требует немного энергии, так как давление в поршне в традиционном двигателе в это время отрицательное. В это время поршень всасывает в цилиндр воздух или воздушно-топливную смесь.

Таким образом, такты впуска, сжатия и выпуска потребляют некоторую энергию от вращения коленчатого вала, но эта энергия более чем компенсируется энергией, передаваемой коленчатому валу во время рабочего такта.Это также одна из причин, по которой эти двигатели необходимо запускать механически. Прежде чем вы получите первую положительную отдачу, потребуется как минимум два отнимающих энергию удара. Эта первоначальная энергия должна подаваться извне путем вращения коленчатого вала, например, стартера в вашем автомобиле или вашей рукой, когда вы тянете трос газонокосилки.

В лучшем случае поршень отдает энергию только 1/4 часть времени. Вот почему 4 цилиндра — обычное число для многоцилиндровых двигателей. Один поршень находится в рабочем такте.Часть этой энергии используется для питания трех других цилиндров, а остальная часть является выходной мощностью двигателя. Больше цилиндров делает общую работу более плавной. Требуется больший маховик с меньшим количеством цилиндров, особенно когда число цилиндров меньше 4.

Проверка выхлопных газов — что это такое?

Ответ: Проверка выхлопа – очень простая, но очень важная услуга. Осмотр включает визуальный осмотр от выпускного коллектора до выхлопной трубы. Проверяются все промежуточные детали, включая каталитический нейтрализатор, глушитель и трубы.Проверка выхлопных газов необходима для контроля выбросов вашего автомобиля и для того, чтобы убедиться, что ваш автомобиль пройдет тест на выбросы. В типичном четырехтактном двигателе внутреннего сгорания ваш двигатель проходит четыре фазы: впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Во время такта впуска впускной клапан открывается, а поршень движется вниз, позволяя воздуху и газу смешиваться в двигателе. Затем в такте сжатия поршень движется обратно вверх, чтобы сжать воздушно-топливную смесь. В такте сгорания свеча зажигания вашего двигателя воспламеняет воздушно-топливную смесь, в то время как поршень движется вниз.Наконец, во время такта выпуска поршень движется обратно вверх, когда выпускной клапан открывается, позволяя воздушно-топливной смеси поступать в выпускной коллектор и проходить через выхлопную систему. Выпускной коллектор, первая часть выхлопной системы вашего автомобиля, крепится прямо к двигателю. Топливно-воздушная смесь из всех цилиндров вашего двигателя, будь то четырех-, шести- или восьмицилиндровый двигатель, попадет в выпускной коллектор. Коллектор принимает сгоревшие газы двигателя и полностью сгорает любой неиспользованный или неполностью сгоревший газ.В коллекторе также находится первый датчик кислорода в вашей выхлопной системе для проверки количества кислорода, поступающего в систему. Кислородный датчик контролирует количество кислорода и сообщает системе впрыска топлива, чтобы увеличить или уменьшить количество кислорода, используемого в топливно-воздушной смеси, используемой для питания двигателя. Датчик также следит за тем, чтобы в выхлопной системе было достаточно кислорода для использования каталитическим нейтрализатором. Затем коллектор направляет выбросы через выхлопные трубы в каталитический нейтрализатор.Ваш двигатель производит много вредных газов, которые должен контролировать каталитический нейтрализатор. Каталитические нейтрализаторы содержат вещества или соединения, такие как платина, родий и палладий, которые реагируют с этими вредными выбросами и преобразуют их. Каталитические нейтрализаторы реагируют и преобразуют вредные газы, такие как окись углерода, углеводороды и оксиды азота, вырабатываемые вашим двигателем, в менее вредные газы, прежде чем они выйдут из вашей выхлопной системы и попадут в воздух. Как только эти вредные вещества проходят через каталитический нейтрализатор, выхлопные трубы направляют выбросы в глушитель.Глушитель вашего автомобиля помогает гасить выбросы, а также шум двигателя. Глушители в основном используются для рассеивания громких звуков, создаваемых поршнями и клапанами двигателя. Каждый раз, когда ваш выпускной клапан открывается, в выхлопную систему выбрасывается большой выброс сгоревших газов, используемых во время сгорания вашего двигателя. Этот выброс газов создает очень мощные звуковые волны. Наконец, когда выбросы вашего двигателя проходят через глушитель, они выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу вашего автомобиля.Во время осмотра выхлопной системы все детали выхлопной системы визуально проверяются на наличие трещин или других повреждений. Также проверяются все хомуты, крепления и прокладки. Затем проверяется каждая часть выхлопной системы (выпускной коллектор, каталитический нейтрализатор, глушитель, трубы и выхлопная труба), чтобы убедиться, что она работает правильно и контролирует выбросы вашего двигателя.

Такт сжатия — Как работают двухтактные двигатели

Теперь импульс коленчатого вала начинает толкать поршень обратно к свече зажигания для такта сжатия .По мере сжатия топливно-воздушной смеси в поршне в картере создается разряжение . Этот вакуум открывает лепестковый клапан и всасывает воздух/топливо/масло из карбюратора .

Как только поршень доходит до конца такта сжатия, свеча зажигания снова загорается, чтобы повторить цикл. Он называется двухтактным, потому что у него тактов сжатия , а затем тактов сгорания . В четырехтактном двигателе различают такты впуска, сжатия, сгорания и выпуска.

Как видите, в двухтактном двигателе поршень выполняет три разные функции:

  • С одной стороны поршня находится камера сгорания , где поршень сжимает топливно-воздушную смесь и захватывает энергии, выделяемой при воспламенении топлива.
  • С другой стороны поршня находится картер , где поршень создает вакуум для всасывания воздуха/топлива из карбюратора через язычковый клапан, а затем создает давление в картере, так что воздух/топливо подается в камеру сгорания. камера.
  • Между тем стороны поршня действуют как клапаны , закрывая и открывая впускные и выпускные отверстия, просверленные в боковой стенке цилиндра.

Очень приятно видеть, как поршень делает так много разных вещей! Вот что делает двухтактные двигатели такими простыми и легкими.

Если вы когда-либо пользовались двухтактным двигателем, то знаете, что в бензин необходимо добавлять специальное масло для двухтактных двигателей . Теперь, когда вы понимаете двухтактный цикл, вы можете понять, почему.В четырехтактном двигателе картер полностью отделен от камеры сгорания, поэтому вы можете заполнить картер тяжелым маслом для смазки подшипников коленчатого вала, подшипников на обоих концах шатуна поршня и стенки цилиндра. С другой стороны, в двухтактном двигателе картер служит камерой наддува для нагнетания воздуха/топлива в цилиндр, поэтому он не может удерживать густое масло. Вместо этого вы смешиваете масло с газом для смазки коленчатого вала, шатуна и стенок цилиндра.Если вы забудете подмешать масло, двигатель долго не протянет!

Двухтактные и четырехтактные двигатели — в чем разница?

Хотя автомобильные технологии значительно изменились за эти годы, четырехтактные и двухтактные двигатели остаются двумя основными конструкциями двигателей внутреннего сгорания. Хотя подержанные автомобили в автосалоне штата Нью-Джерси в Джерси-Сити оснащены четырехтактными двигателями, многие люди не могут отличить двухтактные двигатели от четырехтактных.

В этом руководстве наши автомобильные эксперты обсуждают двухтактные и четырехтактные двигатели и принципы их работы.Прочитав это, вы лучше поймете, как работают двигатели.

Приступаем к основам

Прежде чем мы даже различим эти два типа двигателей, лучше сначала объяснить основы. По мере сгорания топлива поршень перемещается вверх и вниз в цилиндре. «Нижняя мертвая точка» и «верхняя мертвая точка» — это два термина, которые относятся к движению поршня и его положению в цилиндре.

ВМТ — это положение поршня ближе всего к клапанам, а НМТ — его положение дальше всего от клапанов.Итак, ход поршня относится к возвратно-поступательному движению поршня от НМТ к ВМТ. Точно так же цикл сгорания / оборот — это весь процесс, когда воздух и топливо всасываются в поршень, таким образом воспламеняясь, чтобы привести двигатель в действие и вытеснить выхлопные газы. Кроме того, лучше различать следующие ключевые термины: 

.
  • Впуск : Впуск относится к движению поршня вниз по цилиндру, чтобы топливовоздушная смесь могла попасть в камеру сгорания.
  • Сжатие:  Это движение поршня вверх по цилиндру.Во время сжатия впускной клапан закрывается, тем самым сжимая газы внутри.
  • Воспламенение:  Это происходит, когда искра от свечи зажигания воспламеняет газ.
  • Выхлоп:  Это процесс, посредством которого выхлопные газы удаляются из двигателя. Поршень движется вверх по цилиндру двигателя во время выпуска, таким образом открывая выпускной клапан, чтобы выпустить газы.

Двухтактные и четырехтактные двигатели: в чем разница?

Нет существенной конструктивной разницы между двухтактными и четырехтактными газовыми двигателями.Единственная заметная разница заключается в скорости, с которой происходит цикл сгорания, и в том, как часто поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру во время каждого цикла.

Двухтактные двигатели

Как следует из названия, циклы мощности завершаются всего за два хода поршня в двухтактном двигателе. Это происходит за один оборот коленчатого вала. Однако весь процесс сгорания завершается одним ходом поршня. Как правило, это такт сжатия, за которым следует воспламенение сжатого топлива.

Выхлопные газы выпускаются в обратном цикле, а в цилиндр впускается свежая топливовоздушная смесь. В двухтактных двигателях свечи зажигания воспламеняют топливно-воздушную смесь один раз за один оборот. Точно так же мощность вырабатывается только один раз за каждые два хода поршня. Следовательно, для сгорания в двухтактных двигателях масло необходимо предварительно смешать с топливом.

Двухтактные двигатели в основном используются в маломощных двигателях внедорожных мотоциклов, газонокосилок, гидроциклов, мопедов и бензопил.

Плюсы двухтактных двигателей
  • Простой и понятный механизм.
  • Высокое соотношение мощности к весу обеспечивает значительный прирост мощности.
  • Отсутствие клапанов сводит на нет необходимость в сложном приводном механизме клапана.
  • Легкий.
  • Для смазки не требуется масляный поддон.
  • Низкие затраты на обслуживание.
  • Равномерный крутящий момент, так как в каждом обороте есть рабочий ход.
Минусы
  • Плохое сгорание оставляет нагар на выпускном отверстии и головке поршня.
  • Нестабильный холостой ход.
  • Плохая экономия топлива, так как часть несгоревшего заряда выбрасывается на этапе передачи.
  • Более быстрый износ, что приводит к сокращению срока службы.
  • Шумная работа и высокая вибрация.
  • Более низкий диапазон мощности, чем у четырехтактных двигателей.

Четырехтактные двигатели

Мы находим эти двигатели в разных машинах, от автомобилей до генераторов. Все бензиновые и дизельные автомобили нашего дилерского центра в Джерси-Сити оснащены четырехтактными двигателями внутреннего сгорания.

Как следует из названия, четырехтактные двигатели используют четыре различных хода поршня для зажигания и запуска. Во время работы двигателя поршень совершает два хода за каждый оборот. Первый оборот включает в себя один такт сжатия и такт выпуска. Затем за ударами следует обратный ход. Вот более глубокий взгляд на то, что происходит при каждом из четырех ударов:

Ход впуска

  • Поршень перемещается по стенке цилиндра двигателя от ВМТ к НМТ.
  • Впускной клапан остается открытым, а выпускной клапан закрывается.
  • Движение поршня вниз создает вакуум (отрицательное давление воздуха). Это втягивает воздушно-топливную смесь в двигатель через открытый впускной клапан.

Ход сжатия

  • Поршень движется вверх по цилиндру к ВМТ из НМТ.
  • Впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.
  • Движение поршня вверх сжимает топливно-воздушную смесь в камере сгорания.

Рабочий ход

  • Ближе к концу такта сжатия загораются свечи зажигания, воспламеняющие топливно-воздушную смесь. Это толкает поршень обратно в цилиндр и вращает коленчатый вал, толкая автомобиль вперед.
  • Поршень движется вниз по цилиндру от ВМТ к НМТ.
  • Выпускной и впускной клапан остаются закрытыми.

Выпускной такт

  • Поршень движется вверх по цилиндру от НМТ к ВМТ.Результирующий импульс помогает поддерживать движение коленчатого вала и другие три такта.
  • Впускной клапан закрывается, а выпускной открывается.
  • Отработавшие газы и выхлоп вытесняются из цилиндра. Это завершает цикл, тем самым подготавливая двигатель к такту впуска.

В четырехтактном двигателе свечи зажигания срабатывают только один раз за каждый оборот. Точно так же мощность вырабатывается каждые четыре хода поршня. Кроме того, двигатель не требует предварительного смешивания топлива и масла, поскольку имеется отдельный масляный отсек.

Плюсы четырехтактных двигателей
  • Улучшенная топливная экономичность, так как топливо расходуется только один раз за каждые четыре такта.
  • Они создают более высокий крутящий момент при значительно более низких оборотах.
  • Двигатели стали тише и долговечнее.
  • Более экологичный, так как с выхлопом выделяется сгоревшее масло.
Минусы
  • Комплексная конструкция.
  • Низкая удельная мощность.
  • Дороже, чем двухтактные двигатели.

Заключительные слова

Если вы хотите пройтись по тропе национального парка Делавэр и Канал Раритан, у вас в голове возникнет один вопрос; Вы предпочитаете машину с двухтактным двигателем машине с четырехтактным двигателем? Надеюсь, это руководство поможет вам принять правильное решение.

Если вы хотите обновить свой автомобиль до чистого подержанного автомобиля, у нас есть все модели автомобилей в нашем ассортименте. Свяжитесь с нами сегодня или запланируйте посещение, чтобы проверить, что мы приготовили для вас.

Такт впуска

ВПУСКНОЙ ХОД

Первый такт в последовательности — такт впуска (Рис.12-4). Во время этого хода поршень движется вниз и впускной клапан открыт. Это вниз движение поршня создает частичный вакуум в цилиндр, и воздух и топливо устремляются в цилиндр мимо открытый впускной клапан. Это действие дает результат похоже на то, что происходит, когда вы пьете через солома. Вы создаете частичный вакуум во рту и жидкость движется вверх через соломинку, чтобы заполнить вакуум.

ХОД СЖАТИЯ

Когда поршень достигает нижней мертвой точки в конце такта впуска (и, следовательно, находится в нижней цилиндра) впускной клапан закрывается и герметизирует верхний конец цилиндра.Поскольку коленчатый вал продолжает чтобы повернуться, он прижимает шатун к поршень. Затем поршень движется вверх и сжимает горючей смеси в цилиндре. Это действие известный как такт сжатия (рис. 12-4). В бензине двигателей смесь сжимается примерно на одну восьмую своего первоначального объема. (В дизельном двигателе смесь может быть сжата всего лишь до одной шестнадцатой исходный объем.) Это сжатие воздушно-топливной смесь увеличивает давление в цилиндре.

  Такое сжатие смеси делает ее более горючий; не только давление в цилиндре повышаются, но и температура смеси увеличивается.

МОЩНЫЙ ХОД

Когда поршень достигает верхней мертвой точки в конце такт сжатия (и, следовательно, находится в верхней части цилиндр), система зажигания производит электрическую искру. Искра поджигает топливно-воздушную смесь.В горении, смесь сильно нагревается и расширяется во все стороны. Давление повышается примерно до 600-700 фунтов на кв. дюйм. Поскольку поршень является единственной деталью, которая может двигаться, сила, создаваемая расширяющимися газами, толкает поршень вниз. Эта сила, или тяга, передается через шатуна к шатунной шейке на коленчатом валу. коленвалу придается мощная крутка. Это известно как рабочий ход (рис. 12-4). Это поворотное усилие, быстро повторяется в двигателе и передается через шестерни и валы, будут вращать колеса транспортного средства и заставят его двигаться по шоссе.

ВЫПУСКНОЙ ХОД

После сгорания топливно-воздушной смеси ее необходимо очищен от цилиндра. Поэтому выпускной клапан открывается, когда рабочий ход закончен, и поршень начинает назад на такте выпуска (рис. 12-4). поршень выталкивает сгоревшие газы цилиндра через открытый выхлопной клапан. Четыре такта (впуск, сжатие, мощность и выхлоп) постоянно повторяются, так как двигатель работает.

ЦИКЛЫ ДВИГАТЕЛЯ

Теперь, когда у вас есть базовые знания о деталях и четыре такта двигателя, давайте посмотрим, что происходит во время фактической работы двигателя. К производить устойчивую мощность, двигатель должен многократно выполнить одну серию из четырех гребков: впуск, компрессия, мощность и выхлоп. Одно завершение эта серия ударов известна как цикл.

Большинство современных двигателей работают на четырехтактных двигателях. циклов, хотя мы используем термин

четырехтактный двигатели для обозначения их.Термин на самом деле относится к четырем ударам поршня, два вверх и два вниз, а не количество совершенных циклов. Для работы двигателя поршень постоянно повторяет четырехтактный цикл.

ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

В двухтактном двигателе вся серия тактов (впуск, сжатие, мощность и выпуск) происходит за два хода поршня.

Рис. 12-5.-События в двухтактном двигателе внутреннего сгорания.

Двухтактный двигатель показан на рис. 12-5. Каждый другой такт в этом двигателе является рабочим тактом. Каждый раз поршень движется вниз, он находится на рабочем такте. потребление, компрессия, мощность и выхлоп по-прежнему имеют место; но они завершаются всего за два удара. Рисунок 12-5 показывает, что впускные и выпускные отверстия вырезаны в стенка цилиндра вместо верхней точки сгорания камера как в четырехтактном двигателе.По мере движения поршня вниз на своем рабочем такте, он сначала раскрывает выхлопную отверстие для выхода сгоревших газов, а затем открывает впускное отверстие для подачи новой топливно-воздушной смеси в камера сгорания. Затем при движении вверх поршень закрывает оба порта и, в то же время, сжимает новую смесь при подготовке к воспламенению и еще один силовой удар.

В двигателе, показанном на рис. 12-5, поршень сформирован так, чтобы поступающая топливно-воздушная смесь была направлена вверх, выметая тем самым перед собой сгоревший выхлопные газы.Так же есть вход в картер через который проходит топливно-воздушная смесь перед входит в цилиндр. Это впускное отверстие открывается как поршень движется вверх, но он уплотнен при движении поршня вниз на рабочем такте. Движение вниз поршень немного сжимает смесь в картере. Это дает смеси достаточное давление для быстрого прохождения через впускное отверстие, когда поршень очищает это отверстие. Этот действие улучшает выметающий или очищающий эффект смеси, когда она поступает и очищает отработанные газы из цилиндра через выпускной патрубок.

Четырехтактный двигатель — двигатель внутреннего сгорания

Четыре такта четырехтактного двигателя относятся к впуску, сжатию, сгоранию и выпуску. Впервые он был предложен Николаусом Отто в 1876 году и также известен как цикл Отто.

Четырехтактный технический термин означает четырехтактный цикл. Четырехтактные двигатели широко используются в современных двигателях внутреннего сгорания из-за их высокой эффективности вентиляции.Большинство двигателей легковых и грузовых автомобилей используют 4-тактные двигатели.

Четырехтактный двигатель

Четыре цикла соответствуют полному циклу двигателя внутреннего сгорания. Стоит отметить, что двигатель внутреннего сгорания отдает энергию наружу только в третьем такте (ход поршня, движущегося к нижней мертвой точке во время сгорания), а энергия в остальных тактах обеспечивается за счет энергии вращения маховика.

Четыре такта четырехтактного двигателя внутреннего сгорания следующие:

При четырехтактном ходе направление движения поршня изменяется в двух соседних тактах.Двигатель внутреннего сгорания совершает полный цикл (4 такта) и коленчатый вал поворачивается на 720°.

Такт впуска

Когда впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт, поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку.

Впускной ход

Объем цилиндра над поршнем увеличивается, и создается вакуум. Давление в цилиндре падает ниже давления на впуске, и вакуум всасывания пропускается.

Бензин, испаряемый карбюратором или устройством впрыска бензина, смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, которая всасывается в цилиндр через впускной канал и впускной клапан.

Процесс впуска продолжается до тех пор, пока поршень не пройдет нижнюю мертвую точку и впускной клапан не закроется. Затем восходящий поршень начинает сжимать газ.

Такт сжатия

4-тактные бензиновые двигатели такта сжатия

Такт сжатия бензинового двигателя

Для 4-тактных бензиновых двигателей все впускные и выпускные клапаны закрыты. Поршень движется вверх к верхней мертвой точке, и горючая смесь в цилиндре сжимается.

Повышается температура смеси и повышается давление.

Перед подходом поршня к верхней мертвой точке давление горючей смеси возрастает примерно до 0,6-1,2 МПа.

В конце такта сжатия температура может достигать от 330°С до 430°С.

4-тактный дизельный двигатель такта сжатия

Такт сжатия дизельного двигателя

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя такой же, как у четырехтактного бензинового двигателя.

Он также состоит из четырех компонентов: впускной, компрессионный, рабочий и выпускной.

Отличие в том, что такт впуска дизеля — чистый воздух. Когда такт сжатия приближается к верхней мертвой точке, дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания форсункой.

Поскольку температура в цилиндре в это время значительно превысила температуру самовоспламенения дизеля, впрыскиваемое дизельное топливо сгорает само по себе после небольшой задержки воспламенения, а работа выполняется извне.

Такт сгорания

Рабочий ход

При приближении такта сжатия к верхней мертвой точке установленная над головкой блока цилиндров свеча зажигания выдает электрическую искру для воспламенения сжатой горючей смеси.

Горючая смесь после сгорания выделяет большое количество тепла, а давление газа и температура в цилиндре быстро повышаются. Максимальное давление горения может достигать 3-6 МПа, а максимальная температура горения может достигать от 2 200 °С до 2 500 °С.

Газ высокой температуры и высокого давления подталкивает поршень к быстрому перемещению в нижнюю мертвую точку и действует снаружи через кривошипно-шатунный механизм.

В начале рабочего такта впускной и выпускной клапаны закрыты.

Такт выпуска

Когда рабочий такт подходит к концу, выпускной клапан открывается. Поскольку давление в цилиндре выше атмосферного, высокотемпературный отработавший газ быстро выбрасывается из цилиндра.

Такт выхлопа

Эта ступень относится к ступени свободного выхлопа, и высокотемпературный выхлопной газ выпускается через выпускной клапан с местной скоростью звука.

По мере того, как процесс выхлопа переходит в фазу принудительного выпуска, поршень перемещается от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, принудительно выпуская выхлопные газы из цилиндра, и процесс выпуска заканчивается, когда поршень достигает окрестности верхней мертвой точки центр.

В конце выпуска давление газа в цилиндре немного выше атмосферного, около 0.105 до 0,115 МПа, а температура выхлопных газов составляет около 600°С до 900°С.

Поскольку камера сгорания занимает определенный объем, полностью удалить отработавшие газы в конце выпуска невозможно, а оставшуюся часть отработавших газов называют остаточными отработавшими газами.

Резюме

Впуск и выпуск четырехтактного двигателя вместе составляют 360° угла поворота коленчатого вала.

Когда поршень выдохнется, поршень поднимается в верхнюю мертвую точку, и отработавшие газы принудительно выбрасываются.

Когда всасываемый воздух опускается до нижней мертвой точки, его преимуществом является «свежая поступающая смесь.

Почти весь газ участвует в сгорании, и свежий газ практически не теряется, поэтому расход топлива низкий, и он подходит для использования на дальних расстояниях».

Существенным недостатком четырехтактных двигателей внутреннего сгорания по сравнению с двухтактными двигателями является их меньшая выходная мощность.

Что происходит в такте сжатия?

Такт сжатия — это такт в двигателе, в котором воздух или воздушно-топливная смесь сжимаются перед воспламенением.Впускной клапан закрывается, и поршень начинает движение после такта сжатия . Во время такта сжатия поршень движется вверх по цилиндру, сжимая топливно-воздушную смесь.

Нажмите, чтобы увидеть полный ответ.

В дальнейшем можно также спросить, что происходит в такте сжатия?

Такт сжатия происходит, когда захваченная воздушно-топливная смесь сжимается внутри цилиндра. Камера сгорания герметизирована для формирования заряда.Заряд представляет собой объем сжатой воздушно-топливной смеси, находящейся внутри камеры сгорания, готовой к воспламенению.

Можно также спросить, что такое четыре такта в четырехтактном двигателе с искровым зажиганием, что происходит во время каждого такта? четыре такта должны включать пять ключевых событий, общих для всех двигателей внутреннего сгорания — впуск, сжатие , зажигание , мощность и выпуск. Впуск: Впуск воздушно-топливной смеси Такт впуска начинается с закрытого выпускного клапана, открытия впускного клапана и поршня в его высшей точке, верхней мертвой точке.

Аналогично можно спросить, находится ли ВМТ на такте сжатия?

ВМТ — это точка, в которой поршень находится точно в верхней части такта , а шатунная шейка коленчатого вала точно вверх (конечно, в вертикальном двигателе). У TDCon такт сжатия , впускной и выпускной клапаны закрыты.

Как работает четырехтактный двигатель?

A четыре цикл работы двигателя с 4 основные шаги для успешного вращения коленчатого вала: впуск, сжатие, мощность и выпуск такт .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.