Принцип работы двс. Рабочий цикл, такты

2) Цикл работы двигателя состоит из тактов:

1 – всасывания воздуха (дизель) или горючей смеси (карбюраторный двигатель);

2 – сжатия воздуха или горючей смеси;

3 – горения и расширения газов (рабочий ход);

4 – выпуска отработавших газов.

Описанный цикл работы двигателя называется четырехтактным. Он продолжается в течение двух оборотов коленчатого вала. Двигатели, у которых цикл заканчивается за один оборот коленчатого вала, называют

двухтактными.

Четырехтактным двигатель называется из-за того,что его работу можно разделить на четыре равные по времени части.Поршень 4 раза пройдет по цилиндру-2раза вверх,2 –вниз.Такт начинается при нахождении поршня в крайней верхней или крайней нижней точке(верхняя мертвая точка ВМТ и нижняя мертвая точка НМТ. Рабочий процесс в четырехтактных дизельных двигателях происходит за четыре хода поршня – четыре такта.

1. Такт впуска. Поршень под воздействием коленчатого вала и шатуна перемещается от в.м.т. к н.м.т. при открывается впускной клапан, и в цилиндр над поршневым пространством поступает воздух. Давление в конце такта впуска составляет 0,08…0,09 МПа, температура воздуха 50…70 ºС. Когда поршень дойдет до н.м.т. впускной клапан закроет канал, по которому поступал воздух.

2. Такт сжатия. При дальнейшем вращении коленчатого вала поршень начинает двигаться вверх, впускной и выпускной клапаны закрыты. Воздух в цилиндре сжимается, в конце такта сжатия давление в цилиндре достигает 3,5…4 МПа, а температура 500…600 ºС, которая превышает температуру самовоспламенения топлива. При положении поршня, близком к в.м.т., в цилиндр через форсунку в распыленном состоянии под давлением, создаваемым топливным насосом, впрыскивается дизельное топливо. При этом оно интенсивно смешивается с нагретым воздухом, образуя рабочую смесь.

Поскольку температура сжатого воздуха выше температуры самовоспламенения топлива, рабочая смесь воспламеняется и сгорает. Давление сгорающих газов повышается до 5,5…9 МПа, а их температура до 1800…2100 ºС.

3. Такт расширения. При этом такте впускной и выпускной клапаны закрыты. Расширяющиеся газы давят на поршень, и он движется от в.м.т. к  н.м.т., поворачивая через шатун коленчатый вал. В начале такта расширения сгорает остальная часть топлива. К концу такта давление газов уменьшается до 0,3…0,4 МПа, а температура до 600…900 ºС.

4. Такт выпуска. Когда поршень подходит к н.м.т., открывается выпускной клапан. Отработавшие газы под действием избыточного давления, а затем давления поршня устремляются через открытый клапан в атмосферу. При этом поршень за счет энергии маховика, накопленной при такте расширения, переместится к в.м.т. и очистит цилиндр от отработавших газов. Давление газов в конце такта выпуска равно 110…120 кПа, температура 400…800 ºС. В дальнейшем рабочий цикл повторяется.

Рабочий цикл 4-тактного карбюраторного и инжекторного двигателей в целом аналогичен дизельному. Однако в этом случае рабочая смесь приготавливается в карбюраторе (у инжекторного двигателя во впускном коллекторе), а не в цилиндре, как у дизельного. Воспламенение смеси происходит за счет искры, возникающей между электродами свечи.