Принцип работы четырехтактного ДВС:
Рабочий цикл четырехтактного ДВС совершается за четыре хода поршня (такта), которым соответствуют два оборота коленчатого вала. Рабочий цикл четырехтактного двигателя осуществляется в следующем порядке:
1 такт — впуск свежей порции воздуха. При этом поршень 3 перемещается из верхнего крайнего положения (в. м. т.) в нижнее (н. м. т.). При движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение и свежий воздух засасывается через впускной клапан 1, открывающийся на 10—20 раньше прихода поршня в в. м. т. Впускной клапан открыт на протяжении всего хода поршня из в. м. т. и закрывается с запозданием на 30—50 после прихода его в н. м. т.
2 такт — сжатие. Он начинается при движении поршня из н. м. т. вверх (после закрытия впускного клапана) и заканчивается по достижении поршнем в. м. т. Давление воздуха в конце сжатия достигает 2,8—4 МПа, а температура 450— 600 С, что обеспечивает самовоспламенение топлива. В двигателях с наддувом давление в конце сжатия может быть 4,5 МПа и выше.
При движении поршня вверх за 20—30 градусов до в. м. т. в цилиндр с помощью форсунки (под большим давлением) впрыскивается топливо. Опережение подачи топлива необходимо для его физико-химической подготовки к самовоспламенению. Распыленное топливо смешивается со сжатым воздухом и сгорает, в результате чего давление в цилиндре повышается до 5—8,5 МПа, а температура газов — до 1700 С. Максимальное давление сгорания у двигателей с наддувом достигает 12,5 МПа. Благодаря высокой температуре, получаемой в конце сжатия, горение топлива в цилиндре двигателя начинается раньше достижения поршнем в. м. т.
3 такт — рабочий ход. В этот период происходит сгорание топлива и расширение газообразных продуктов сгорания. Рабочий ход начинается, когда поршень находится в в. м. т. и заканчивается за 30—50 градусов до прихода поршня в н. м. т.
Продукты сгорания топлива имеют высокую температуру и давление, которое быстро возрастает. Стремясь увеличиться в объеме, отработавшие газы давят на поршень и перемещают его вниз. При этом возвратно-поступательное движение поршня (через шатун 4 и кривошип 5 коленчатого вала) преобразуется во вращательное движение вала.
В конце процесса расширения, за 30—50 градусов до н. м. т., открывается выпускной клапан 2 и отработавшие газы под давлением 0,3—0,45 МПа с большой скоростью начинают выходить в выхлопной коллектор, а поршень продолжает двигаться вниз. В результате этого давление продуктов сгорания в цилиндре падает и по достижении поршнем н. м. т. составляет 0,1—0,12 МПа при температуре около 700 С.
4 такт — выпуск отработавших газов. Начинается при движении поршня из н. м. т. и заканчивается после того, как он пройдет в. м. т. на 10—20 градусов. В это время выпускной клапан постоянно открыт.
Так как впускной клапан открывается с опережением, а выпускной— с запозданием, то эти клапаны в течение определенного времени (20—40 градусов) будут открыты одновременно, что называется перекрытием клапанов. Несмотря на то, что во время перекрытия открыты оба клапана, газораспределение не нарушается. Через впускной клапан поступает свежий воздух, а через выпускной — отводятся отработавшие газы. Это объясняется тем, что и воздух и отработавшие газы поступают через проходное сечение клапанов с большой скоростью, а перекрытие клапанов осуществляется очень быстро, в тысячные доли секунды. Поэтому, несмотря на то, что впускной клапан открыт, отработавшие газы по инерции до конца выходят из цилиндра, не успевая изменить свое направление к впускному клапану.
После окончания такта выпуска отработавших газов рабочий цикл заканчивается и затем повторяется в той же последовательности.
Графическое изображение фаз газораспределения четырехтактного ДВС показано на примерной круговой диаграмме:
Впуск свежей порции воздуха начинается раньше прихода поршня в в. м. т. с опережением на 20 градусов (точка 1) и заканчивается, когда кривошип коленчатого вала займет положение, соответствующее на диаграмме точке 4. Начало подачи воздуха в цилиндр до прихода поршня в в. м. т. и окончание — после н. м. т. делаются для увеличения заряда свежего воздуха. Точка 4 на диаграмме соответствует началу сжатия, которое заканчивается по достижении поршнем в. м. т. За процессом сжатия следует рабочий ход. Удаление из цилиндра отработавших газов начинается после открытия выпускного клапана (с опережением на 50 градусов до прихода поршня в н. м. т.) и прекращается после его закрытия (с запаздыванием на 20 градусов после прихода поршня в в. м. т.). На диаграмме выпуск отработавших газов соответствует отрезку 3—4.
Рабочий цикл четырехтактного ДВС совершается за четыре хода поршня (такта), которым соответствуют два оборота коленчатого вала. Рабочий цикл четырехтактного двигателя осуществляется в следующем порядке:
1 такт — впуск свежей порции воздуха. При этом поршень 3 перемещается из верхнего крайнего положения (в. м. т.) в нижнее (н. м. т.). При движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение и свежий воздух засасывается через впускной клапан 1, открывающийся на 10—20 раньше прихода поршня в в. м. т. Впускной клапан открыт на протяжении всего хода поршня из в. м. т. и закрывается с запозданием на 30—50 после прихода его в н. м. т.
2 такт — сжатие. Он начинается при движении поршня из н. м. т. вверх (после закрытия впускного клапана) и заканчивается по достижении поршнем в. м. т. Давление воздуха в конце сжатия достигает 2,8—4 МПа, а температура 450— 600 С, что обеспечивает самовоспламенение топлива. В двигателях с наддувом давление в конце сжатия может быть 4,5 МПа и выше.
При движении поршня вверх за 20—30 градусов до в. м. т. в цилиндр с помощью форсунки (под большим давлением) впрыскивается топливо. Опережение подачи топлива необходимо для его физико-химической подготовки к самовоспламенению. Распыленное топливо смешивается со сжатым воздухом и сгорает, в результате чего давление в цилиндре повышается до 5—8,5 МПа, а температура газов — до 1700 С. Максимальное давление сгорания у двигателей с наддувом достигает 12,5 МПа. Благодаря высокой температуре, получаемой в конце сжатия, горение топлива в цилиндре двигателя начинается раньше достижения поршнем в. м. т.
3 такт — рабочий ход. В этот период происходит сгорание топлива и расширение газообразных продуктов сгорания. Рабочий ход начинается, когда поршень находится в в. м. т. и заканчивается за 30—50 градусов до прихода поршня в н. м. т.
Продукты сгорания топлива имеют высокую температуру и давление, которое быстро возрастает. Стремясь увеличиться в объеме, отработавшие газы давят на поршень и перемещают его вниз. При этом возвратно-поступательное движение поршня (через шатун 4 и кривошип 5 коленчатого вала) преобразуется во вращательное движение вала.
В конце процесса расширения, за 30—50 градусов до н. м. т., открывается выпускной клапан 2 и отработавшие газы под давлением 0,3—0,45 МПа с большой скоростью начинают выходить в выхлопной коллектор, а поршень продолжает двигаться вниз. В результате этого давление продуктов сгорания в цилиндре падает и по достижении поршнем н. м. т. составляет 0,1—0,12 МПа при температуре около 700 С.
4 такт — выпуск отработавших газов. Начинается при движении поршня из н. м. т. и заканчивается после того, как он пройдет в. м. т. на 10—20 градусов. В это время выпускной клапан постоянно открыт.
Так как впускной клапан открывается с опережением, а выпускной— с запозданием, то эти клапаны в течение определенного времени (20—40 градусов) будут открыты одновременно, что называется перекрытием клапанов. Несмотря на то, что во время перекрытия открыты оба клапана, газораспределение не нарушается. Через впускной клапан поступает свежий воздух, а через выпускной — отводятся отработавшие газы. Это объясняется тем, что и воздух и отработавшие газы поступают через проходное сечение клапанов с большой скоростью, а перекрытие клапанов осуществляется очень быстро, в тысячные доли секунды. Поэтому, несмотря на то, что впускной клапан открыт, отработавшие газы по инерции до конца выходят из цилиндра, не успевая изменить свое направление к впускному клапану.
После окончания такта выпуска отработавших газов рабочий цикл заканчивается и затем повторяется в той же последовательности.
Графическое изображение фаз газораспределения четырехтактного ДВС показано на примерной круговой диаграмме:
Впуск свежей порции воздуха начинается раньше прихода поршня в в. м. т. с опережением на 20 градусов (точка 1) и заканчивается, когда кривошип коленчатого вала займет положение, соответствующее на диаграмме точке 4. Начало подачи воздуха в цилиндр до прихода поршня в в. м. т. и окончание — после н. м. т. делаются для увеличения заряда свежего воздуха. Точка 4 на диаграмме соответствует началу сжатия, которое заканчивается по достижении поршнем в. м. т. За процессом сжатия следует рабочий ход. Удаление из цилиндра отработавших газов начинается после открытия выпускного клапана (с опережением на 50 градусов до прихода поршня в н. м. т.) и прекращается после его закрытия (с запаздыванием на 20 градусов после прихода поршня в в. м. т.). На диаграмме выпуск отработавших газов соответствует отрезку 3—4.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.