Устройство автомобиля

Пособие по устройству автомобиля

 

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

Как осуществляется рабочий цикл в одноцилиндровом четырехтактном карбюраторном двигателе?

При вращении коленчатого вала (рис.3, а) поршень движется от ВМТ к НМТ и над ним создается разрежение, т. е. давление в цилиндре становится ниже атмосферного и составляет 0,075-0,09 МПа (0,75-0,90 кгс/см2). В это время с помощью газораспределительного механизма открывается впускной клапан (выпускной закрыт) и горючая смесь из карбюратора поступает в цилиндр, наполняя его [на индикаторной диаграмме (рис.3, д) линия аb]. Горючая смесь соприкасается с нагретыми стенками цилиндра и нагревается до 70-110°С, что способствует лучшему испарению топлива и подготовке горючей смеси к воспламенению. Коленчатый вал повернется на пол-оборота. При дальнейшем вращении коленчатого вала поршень достигнет НМТ, поменяет направление движения и будет двигаться к ВМТ, впускной клапан закроется (выпускной клапан продолжает оставаться в закрытом положении). Объем в цилиндре уменьшается, давление и температура повышаются. Давление к концу сжатия достигает 0,7-1,2 МПа, температура – 350-400°С. Происходит такт сжатия (рис.3, б). Коленчатый вал повернется на пол-оборота. На индикаторной диаграмме линия bz. В конце такта сжатия в цилиндр через свечу зажигания подается электрическая искра (точка с), воспламеняющая сжатую горючую смесь, происходит сгорание с нарастанием давления газов в цилиндре, которое к приходу поршня в ВМТ достигает 3,5-5,0 МПа, а температура повышается до 2200—2500°С. Под давлением расширяющихся газов поршень движется от ВМТ к НМТ и передает усилие через поршневой палец на шатун и коленчатый вал. При этом тепловая энергия расширяющихся газов превращается в механическую, а поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала и в виде крутящего момента передается на трансмиссию автомобиля. Совершается такт рабочего хода (рис.3, в). На индикаторной диаграмме линия zk. Коленчатый вал повернется на пол-оборота.

Рабочий цикл и индикаторная диаграмма четырехтактного карбюраторного двигателя

Рис.3. Рабочий цикл и индикаторная диаграмма четырехтактного карбюраторного двигателя:
а – впуск; б – сжатие; в – расширение; г – выпуск; д – индикаторная диаграмма.

Чем ниже опускается поршень в цилиндре, тем больший объем освобождается над поршнем и тем меньшее давление газов на поршень. Поэтому в конце такта расширения давление газов в цилиндре уменьшается до 0,35-0,45 МПа. В этот момент открывается выпускной клапан (впускной остается закрытым) и отработавшие газы под избыточным давлением выходят в атмосферу. Поршень достигает НМТ, меняет направление движения и движется к ВМТ, вытесняя отработавшие газы из цилиндра (рис.3, г). Происходит такт выпуска (на индикаторной диаграмме линия ka). Коленчатый вал повернется на пол-оборота. В конце выпуска давление газов в цилиндре уменьшается до 0,12-0,105 МПа, а температура – до 600-950°С.

При дальнейшем вращении коленчатого вала такты повторяются. Следовательно, рабочий цикл в четырехтактном карбюраторном двигателе совершается за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала, что соответствует 720° его поворота.

Какая работа газов соответствует полезной работе?

Из индикаторной диаграммы (рис.3, д) видно, что полезной работе соответствует площадь, ограниченная линией dczkd. Насосным потерям или отрицательной работе соответствует площадь, ограниченная линией bdab.

Какая скорость горения горючей смеси в цилиндре и отчего она зависит?

Скорость горения горючей смеси в цилиндре двигателя находится в пределах 25-40 м/с. На нее влияют форма камеры сгорания и вихревое движение горючей смеси в ней, степень сжатия, расположение свечи, наличие инертных газов из-за недостаточной очистки цилиндра и т. п.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Рабочие циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания»

, , , , , ,

Смотрите также:

Качественное оборудование для СТО вот тут, товар сертифицирован и имеет все необходимые документы.