3.Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

 

В отличие от дизеля у карбюраторного двигателя воздух и топливо поступают в цилиндр одновременно в виде горючей смеси, приготовленной карбюратором.

Воспламенение горючей смеси происходит от искры, которая образуется в искровой свече зажигания, установленной в головке цилиндра.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя протекает следующим образом.

Впуск. Поршень перемещается вниз. Впускной клапан открыт. Вследствие разрежения внутрь цилиндра через впускной канал поступает горючая смесь, которая перемешивается с остаточными газами, в результате чего образуется рабочая смесь.

Сжатие. Поршень движется вверх. Впускной и выпускной клапаны закрыты.

Объем над поршнем уменьшается, и рабочая смесь сжимается, благодаря чему улучшается испарение и перемешивание паров бензина с воздухом. К концу такта давление достигает 1,0... 1,2 МПа, а температура — 350... 400°С.

Рабочий ход или сгорание и расширение. Оба клапана закрыты. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от искры.

Поршень под действием давления расширяющихся газов перемещается от в.м.т. к н.м.т. Давление газов достигает 2,5...4,0 МПа, а температура доходит до 2300°С.

Выпуск. Поршень движется вверх. Открыт выпускной клапан. Отработавшие газы выходят через выпускной канал наружу.

4.Рабочий цикл четырёхтактного дизеля

 Рассмотрим, что происходит в одном из цилиндров работающего дизеля.

Впуск (первый такт). Поршень перемещается вниз и, действуя подобно насосу, создает разрежение в цилиндре. Через открытый впускной клапан цилиндр заполняется чистым воздухом под влиянием разности давлений. Выпускной клапан закрыт. В конце такта закрывается и впускной  клапан.

В конце такта впуска давление в цилиндре в среднем составляет 0,08... 0,095   МПа,   а   температура   30...50°С.

Сжатие (второй такт). Поршень, продолжая движение, перемещается вверх. Поскольку оба клапана закрыты, поршень сжимает воздух. Температура воздуха при сжатии повышается. Благодаря высокой степени сжатия давление в цилиндре повышается до 4 МПа, а воздух нагревается до температуры 600°С. В конце такта сжатия через форсунку в цилиндр впрыскивается порция дизельного топлива в мелкораспыленном состоянии.

Рабочий ход или расширение (третий такт). Мелкие частицы топлива, соприкасаясь с нагретым сжатым воздухом, самовоспламеняются. Впрыскивание топлива через форсунку и горение его продолжаются некоторое время после того, как поршень пройдет в.м.т. Благодаря задержке самовоспламенения топливо в основном сгорает во время этого такта. Оба клапана при рабочем ходе закрыты. Температура газов при сгорании достигает 2000°С, давление повышается до 8 МПа. Под большим давлением расширяющихся газов поршень перемещается вниз и передает воспринимаемое им усилие через шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться.

Выпуск (четвертый такт). Поршень перемещается вверх, а выпускной клапан открывается. Отработавшие газы сначала под действием избыточного давления, а затем поршня удаляются из цилиндра. После перехода поршнем в.м.т. выпускной клапан закрывается, а впускной открывается; рабочий цикл повторяется.

Дизели по сравнению с карбюраторными двигателями более экономичны. Вследствие высокой степени сжатия в них расходуется на 25% меньше топлива (на единицу произведенной работы). Дизели работают на тяжелых сортах топлива, которое менее опасно в пожарном отношении. Однако им свойственны и некоторые недостатки: они более массивны, поскольку высокое давление газов в цилиндре требует увеличения прочности деталей; у них больше жесткость и шумность работы; их труднее пускать, особенно в зимнее время.