Автомобили, мотоциклы и велосипеды

Раздел: Техника

Совокупность процессов, происходящих в цилиндре во время его работы в определенной последовательности (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск), называется рабочим циклом ( 3).

Когда рабочий цикл двигателя происходит за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала, двигатель называется четырехтактным, при выполнении рабочего цикла за два хода поршня — двухтактным (за один оборот коленчатого вала). Рабочий цикл четырехтактного двигателя складывается из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска.

Такт впуска служит для наполнения цилиндра горю- ей смесыо. Поршень перемещается от в. м. т. к н. м. т., ВПУСКНОЙ клапан открыт, выпускной — закрыт. Под действием разрежения горючая смесь заполняет полость цилиндра над поршнем.

Такт сжатия предназначен для подготовки рабочей смеси к воспламенению. Поршень перемещается вверх от и. м. т. к в. м. т., оба клапана закрыты, рабочая смесь заполняет камеру сгорания. Объем рабочей смеси уменьшается в 6—7 раз, смесь сжимается, и давление достигает 10—12 кГ/см2. При сжатии рабочая смесь нагревается до 450—500° С.

Такт расширения (рабочий ход) преобразует энергию сжигаемого топлива в полезную механическую работу. Сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой, выделенное при этом тепло нагревает газы до 1800—2000° С. Расширяющиеся газы создают давление в 25—30 кГ/см 2, под действием которого поршень перемещается вниз от в. м. т. к н. м .т. Оба клапана при этом закрыты.

Действующая на поршень сила давления газов через шатун передается па кривошип, создавая крутящий момент на коленчатом валу двигателя. В конце рабочего хода давление в цилиндре падает до 3—4 кГ/см 2, а температура снижается до 1100—800° С.

Такт выпуска служит для освобождения цилиндра ot отработанных газов. Поршень перемещается вверх от н. м. т. к в. м. т., выпускной клапан открыт, впускной — закрыт. Так как удалить полностью отработанные газы из цилиндра невозможно, давление в конце такта выпуска достигает 1,05—1,15 кГ/см2. Температура отработавших газов составляет 700—800° С, к концу выпуска она понижается до 300—400° С. В дальнейшем процесс работы двигателя повторяется в указанном порядке.

Рабочий процесс двухтактного двигателя осуществляется следующим образом.

При движении поршня вверх под ним в картере двигателя образуется разреженное пространство, куда и устремляется горючая смесь из карбюратора, так как в это время открыто впускное окно. Происходит впуск горючей смеси. В то же время поршень, двигаясь вверх, снижает находящуюся над ним горючую смесь до определенного состояния, при котором она быстрее сгорает. Происходит сжатие. Итак, за один ход поршня вверх происходит две операции: впуск и сжатие горючей смеси.

После того как горючая смесь сжата, она воспламеняется искрой, проскакивающей между электродами запальной свечи, и моментально сгорает, образуя большое количество отработанных газов, создающих высокое давление, заставляющее поршень идти вниз, совершая рабочий ход. В это время впускное окно закрывается, доступ горючей смеси из карбюратора прекращается и горючая смесь, находящаяся под поршнем, сжимается им. Открывается перепускное окно, сжатая в картере горючая смесь устремляется вверх в цилиндр двигателя, заполняет его и одновременно выталкивает отработанные газы через открывшееся выпускное окно.

Следовательно, за один ход поршня вниз совершаются рабочий ход, перепуск горючей смеси и выпуск отработанных газов.