Принцип действия четырехтактного двигателя с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием

Рабочий цикл в четырехтактном одноцилиндровом двигателе по тактам осуществляется таким образом.

Первый такт – впуск (см. рис. а). Во время такта впуска впускной клапан 6 открыт, а поршень 4 перемещается от ВМТ к НМТ, увеличивая объем надпоршневого пространства в цилиндре 5. Вследствие увеличения объема над поршнем в цилиндре образуется разрежение. Под действием разрежения цилиндр заполняется горючей смесью (смесь паров топлива и воздуха), поступающей из карбюратора через открытый впускной клапан 6 в течение всего такта. Горючая смесь в цилиндре смешивается с остаточными газами, оставшимися от предыдущего цикла в пространстве сжатия, и образует рабочую смесь.

Второй такт – сжатие (рис., б). Во время такта сжатия впускной и выпускной клапаны 6 и 8 закрыты, а поршень 4 перемещайся от НМТ к ВМТ, сжимая находящуюся в цилиндре рабочую смесь. При сжатии рабочей смеси в цилиндре ее температура и давление повышаются, что создает лучшие условия сгорания смеси. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры от свечи 7.

Третий такт – рабочий ход (рис., в). Во время такта рабочего хода оба клапана 6 и 8 закрыты. В результате горения рабочей смеси температура и давление газов повышаются. Под действием силы давления газов поршень перемещается от ВМТ к НМТ. Поршень 4 передает воспринимаемое им усилие через палец 3 и шатун 2 на шейку коленчатого вала 1, заставляя его вращаться и производить механи­ческую работу.

Рабочий цикл в четырех­тактном одноцилиндровом двигателе с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием

Четвертый такт – выпуск (рис. г). Во время такта выпуска выпускной клапан 8 открыт, а поршень 4 перемещается от НМТ к ВМТ, выталкивая в атмосферу отработавшие газы из цилиндра.

Принцип работы четырехтактного дизеля

Первый такт – впуск (см. рис., а). При такте впуска впускной клапан 6 открыт, а поршень 4 перемещается от ВМТ к НМТ и в цилиндр 5 поступает атмосферный воздух. Впуск воздуха происходит так же, как и впуск горючей смеси у карбюраторного двигателя.

Второй такт – сжатие (рис., б). При такте сжатия впускной и выпускной клапаны 6 и 8 закрыты, а поршень 4 перемещается от НМТ к ВМТ, сжимая находящийся в цилиндре воздух. В конце такта сжатия топливо из топливного насоса по топливопроводу поступает в форсунку 7, из которой в распыленном виде впрыскивается в цилиндр 5. В цилиндре топливо смешивается с нагретым воздухом, имеющим температуру выше температуры само­воспламенения

Рабочий цикл в четырехтактном одноцилиндровом дизельном двигателе

Третий такт – рабочий ход (рис., в). При рабочем ходе клапаны 6 и 8 закрыты. В начале такта при положении поршня 4, близком к ВМТ, топливо, поступившее в мелко распыленном состоянии в цилиндр 5, успевает в течение тысячных долей секунды прогреться, частично испариться и самовоспламениться. Затем топливо быстро сгорает, в результате чего температура резко повышается. Под действием силы давления газов поршень 4 перемещается от ВМТ к НМТ и с помощью пальца 3 и шатуна 2 вращает коленчатый вал 1.

Четвертый такт – выпуск (рис., г). Выпуск отработавших газов происходит так же, как и выпуск газов у карбюраторного двигателя.

Дизельные двигатели по имеют следующие основные преимущества: 1) высокую экономичность (расход топлива у дизелей на единицу произведенной работы меньше на 23–30%; 2) работают на топливе, которое менее опасно в пожарном отношении.

Но дизельные двигатели по сравнению с двигателями с внешним смесеобразованием имеют и существенные недостатки: большую массу, приходящуюся на единицу мощности; высокую первоначальную стоимость; более трудный пуск при низких температурах

Вопросы для самопроверки

1. Что называется термодинамическим циклом?

2. В каких тепловых машинах реализуются прямые термодинамические циклы?

3. Какой характеристикой оценивается экономическая эффективность цикла и как она определяется?

4. Из каких термодинамических процессов состоит цикл Карно?

5. От чего зависит термический коэффициент цикла Карно?

6. Дайте классификацию тепловых двигателей. В чем их отличие?

7. На какие группы по принципу действия делятся ДВС?

8. Что такте степень сжатия?