Теория бензинового двигателя двс

Действие поршневого бензинового двигателя основано на использовании работы термического расширения нагретых газов во время движения поршня от ВМТ к НМТ. Нагревание газов в положении ВМТ достигается в итоге сгорания в цилиндре горючего, перемешанного с воздухом. При всем этом увеличивается температура газов и давления.

Потому что давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, то под действием различия давлений поршень будет передвигаться вниз, при всем этом газы — расширяться, совершая полезную работу. Чтоб двигатель повсевременно производил механическую энергию, цилиндр нужно временами заполнять новыми порциями воздуха через впускной клапан и горючее через форсунку либо подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания горючего после их расширения удаляются из цилиндра через впускной клапан. Эти задачки делают механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи горючего.

Рабочим циклом мотора именуется временами циклический ряд поочередных процессов, протекающих в каждом цилиндре мотора и обусловливающих перевоплощение термический энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то таковой двигатель именуется двухтактным. Авто движки работают, обычно, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала либо четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного мотора


Для просмотра нажмите на кнопку иллюстрации

Впуск. По мере того, как коленчатый вал мотора делает 1-ый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение 0.07 — 0.095 МПа, вследствие чего свежайший заряд горючей консистенции, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. После наполнения цилиндра горючей консистенцией при предстоящем вращении коленчатого вала (2-ой полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей консистенции увеличиваются.

Расширение либо рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электронной искры и стремительно сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко увеличивается, поршень при всем 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, потому ход поршня при 3-ем полуобороте коленчатого вала именуют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ раскрывается выпускной клапан, давление в цилиндре понижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200 С.

Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При всем этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.
Рабочий цикл четырехтактного дизеля
Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра 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 ввысь поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения горючего нужно, чтоб температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения горючего. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное горючее, подаваемое топливным насосом.

Расширение либо рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия горючее, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся резвым увеличением температуры и давления. При всем этом наибольшее давление газов добивается 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000 С. Под действием давления газов поршень 2 перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление понижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900 С.

Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан 6 отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов понижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700 С. После окончания такта выпуска при предстоящем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.
Принцип деяния двухтактного мотора
Двухтактные движки отличаются от четырехтактных тем, что у их заполнение цилиндров горючей консистенцией либо воздухом осуществляется сначала хода сжатия, а чистка цилиндров от отработавших газов в конце хода расширения, т.е. процессы выпуска и впуска происходят без самостоятельных ходов поршня. Общий процесс для всех типов двухтактных движков — продувка, т.е. процесс удаления отработавших газов из цилиндра при помощи потока горючей консистенции либо воздуха. Потому двигатель данного вида имеет компрессор (продувочный насос).

Теория бензинового двигателя двсРазглядим работу двухтактного карбюраторного мотора с кривошипно-камерной продувкой. У этого типа движков отсутствуют клапаны, их роль делает поршень, который при собственном перемещении закрывает впускные, выпускные и продувочные окна. Через эти окна цилиндр в определенные моменты сообщается с впускным и выпускным трубопроводами и кривошипной камерой (картер), которая не имеет конкретного сообщения с атмосферой. Цилиндр в средней части имеет три окна: впускное, выпускное и продувочное, которое сообщается клапаном с кривошипной камерой мотора. Рабочий цикл в движке осуществляется за два такта:

Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, перекрывая поначалу продувочное, а потом выпускное окно. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей консистенции. Сразу в кривошипной камере вследствие ее плотности создается разряжение, под действием которого из карбюратора через открытое впускное окно поступает горючая смесь в кривошипную камеру.

Рабочий ход. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электронной искрой от свечки, в итоге чего температура и давление газов резко растут. Под действием термического расширения газов поршень перемещается к НМТ, при всем этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Сразу опускающийся поршень закрывает впускное окно и сжимает находящуюся в кривошипной камере горючую смесь. Когда поршень дойдет до выпускного окна, оно раскрывается и начинается выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре снижается. При предстоящем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь перетекает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.

Рабочий цикл двухтактного дизельного мотора отличается от рабочего цикла двухтактного карбюраторного мотора тем, что у дизеля в цилиндр поступает воздух, а не горючая смесь, и в конце процесса сжатия впрыскивается мелкораспыленное горючее. Мощность двухтактного мотора при схожих размерах цилиндра и частоте вращения вала на теоретическом уровне вдвое больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов. Но неполное внедрение хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и издержки части вырабатываемой мощности на привод продувочного компрессора приводят фактически к повышению мощности лишь на 60…70%.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *