9. Робочий цикл 4-х тактного двз.

Робочий цикл 4-тактного двигуна внутрішнього згорання.

Основним параметром що характеризує фізичні процеси,що відбуваються в циліндрах двигуна є тиск газів.Цей параметр постійно змінюється протягом 4-х тактів робочого циклу а відповідно графічну залежність абсолютних тиску газів P над поршнем від об’єма циліндра V назив. Індикаторною діаграмою двигуна.

1 такт – впуск: обидва клапани відкриті, що сприяє повному звільненні робочого об’єму від відпрацьованих газів. Після проходження поршнем в.м.т. газорозподільний механізм закриває випускний клапан і відкриває впускний. Над поршнем утворюється розрідження повітря, за рахунок чого до циліндра надходить паливна суміш і змішуючись із залишками відпрацьованих газів утворює робочу суміш. При взаємодії з нагрітими деталями двигуна, робоча суміш нагрівається і в кінці такту її t становить 70º-110º.

2 такт – стискання: здійснюється при русі поршня від н.м.т. до в.м.т. Закриття впускного клапана здійснюється за запізненням 30º-70º після н.м.т. це використовується для більшого заповнення об’єму циліндра, а відбувається за рахунок інерції потоку паливної суміші у впускному трубопроводі.

3 такт – робочий хід: утворюється іскра на електродах свічі і суміш згорає. При цьому t = 2000º-2500º С, а p = 4,5-5,5 МПа. Найбільш ефективно двз працює коли ці показники досягають максимальних значень при відхиленні кривошипа на 10º-15º. Тільки підчас цього такту двз виробляє корисну роботу.

4 такт – випуск: відбувається підчас руху від в.м.т. до н.м.т. тиск газів ще високий, що дає змогу їм швидко звільняти робочий об’єм циліндра. Випускний клапан відкривається за 60-70 до н.м.т., гази починають виходити з циліндра ще до початку його руху вгору, що забезпечує більш повний вихід відпрацьованих газів.

.

10.12.Робочий цикл 4 тактного двз карб і дизель.

За методом здійснення газообміну ДВЗ поділяються на двотактні і чотиритактні. Робочий цикл чотиритактного двигуна відбувається за 4 ходи поршня (такти), тобто за 2 обороти колінчастого валу. Перший такт - впуск. Другий такт - стиснення. Третій такт - робочий хід. Четвертий такт - випуск.

Робочий цикл двотактного карбюраторного Двигуна внутрішнього згоряння здійснюється за два ходи поршня або за один оборот колінчастого валу. Процеси стиску, згорання і розширення практично аналогічні відповідним процесам чотиритактного Двигуна внутрішнього згорання. При рівних умовах двотактний двигун повинен бути в два рази більш потужним, ніж чотиритактний, т. к. робочий хід у двотактному двигуні відбувається в два рази частіше, проте на практиці потужність двотактного карбюраторного Двигуна внутрішнього згорання часто не тільки не перевищує потужність чотиритактного з тим же діаметром циліндра і ходом поршня, але виявляється навіть нижче. Це обумовлено тим, що значну частину ходу (20% -35%) поршень робить при відкритих клапанах, коли тиск в циліндрі невелике і двигун практично не виробляє роботи.

За типом і способом займання горючої суміші розрізняють дизельні та карбюраторні двигуни. Дизельні двигуни працюють на займання палива в повітряному середовищі. Горюча суміш запалала за рахунок підвищення температури повітря при стисканні в циліндрах і розпилення палива форсунками. Дизелі також здатні розвивати велику потужність. Крім того, ККД дизелів досягає 35-40%, що помітно вище, ніж ККД карбюраторних двигунів: 25-30%.

У карбюраторних двигунах горючу суміш готують у карбюраторі і запалюють її в циліндрах електричної іскрою. Прикладом карбюраторного Двигуна внутрішнього згорання може служити двигун ГАЗ-21 "Волга". Це чотирициліндровий чотиритактний двигун, що розвиває потужність 55 кВт (75 к.с.) при 4000 об / хв

За способом утворення горючої суміші використовують двигуни з внутрішнім і зовнішнім сумішоутворенням. Внутрішнє сумішоутворення здійснюється в дизелях, повітря всмоктується окремо і насичується розпиленим дизельним паливом всередині циліндрів перед займанням.

Зовнішнє сумішоутворення застосовують при бензиновому і газовому пальному. Усмоктуване двигуном повітря змішується з бензином або газом у карбюраторі або змішувачі до потрапляння горючої суміші в циліндри.

За способом охолоджування відомі двигуни з рідинним і повітряним охолодженням.

Двигуни з рідинним охолодженням забезпечують більш рівномірний режим роботи при коливанні температури зовнішнього повітря і їх вважають за краще на багатьох базових машинах. Як охолоджувальної рідини застосовують воду або антіфрізовие рідини, які замерзають при більш низьких температурах (до мінус 40 о С).

Двигуни з повітряним охолодженням обдуваються потоком повітря, що нагнітається вентилятором в обребренние поверхні циліндрів.

Основною перевагою Двигунів внутрішнього згоряння, так само як і ін теплових двигунів (наприклад, реактивних двигунів), перед двигунами гідравлічними і електричними є незалежність від постійних джерел енергії (водних ресурсів, електростанцій тощо), у зв'язку з чим установки, обладнані Двигунами внутрішнього згоряння, можуть вільно переміщатися і розташовуватися в будь-якому місці. Це зумовило широке застосування Двигунів внутрішнього згоряння на транспортних засобах (автомобілях, будівельно-дорожніх машинах, самохідної військовій техніці і т. п.).

Основні складові ДВС.

Двигуни внутрішнього згоряння являють собою складний агрегат, що включає ряд вузлів і систем.

Остов двигуна - група нерухомих деталей, які є базою для всіх інших механізмів і систем. До остову відносяться блок-картер, головка (головки) циліндрів, кришки підшипників колінчастого валу, передня і задня кришки блок-картера, а також масляний піддон і ряд дрібних деталей.

Механізм руху - група рухомих деталей, що сприймають тиск газів в циліндрах і перетворюють цей тиск в крутний момент на колінчастому валу двигуна. Механізм руху включає в себе поршневу групу (поршні, шатуни, колінчастий вал і маховик).

Механізм газорозподілу служить для своєчасного впуску горючої суміші в циліндри і випуску відпрацьованих газів. Ці функції виконують кулачковий (розподільний) вал, що приводиться в рух від колінчастого валу, а також штовхачі, штанги і коромисла, що відкривають клапани. Клапани закриваються клапанними пружинами.

Система змащення - система агрегатів і каналів, що підводять мастило до поверхонь, що труться. Масло, що знаходиться в масляному піддоні, подається насосом у фільтр грубого очищення і далі через головний масляний канал у блок-картері під тиском надходить до підшипників колінчастого і кулачкового валів, до шестерням і деталей механізму газорозподілу. Мастило циліндрів, штовхачів та інших деталей проводиться масляним туманом, що утворюється при розбризкуванні масла, що випливає із зазорів в підшипниках обертаються деталей.

Система харчування здійснює приготування горючої суміші з палива й повітря в пропорції, що відповідає режиму роботи, і в кількості, що залежить від потужності двигуна. Система складається з паливного бака, топливоподкачивающего насоса, паливного фільтра, трубопроводів і карбюратора, що є основним вузлом системи.

Система запалювання служить для утворення в камері згоряння іскри, воспламеняющее робочу суміш. У систему запалювання входять джерела струму - генератор і акумулятор, а також переривник, від якого залежить момент подачі іскри. У той час, коли Двигуни внутрішнього згоряння не мали електричного запалювання, застосовувалися запальні калоризатор.

Система пуску складається з електричного стартера, шестерень передачі від стартера до маховика, джерела струму (акумулятора) та елементів дистанційного управління.