rukav22.ru
Многие автолюбители задумывались над вопросом: сколько же ходов совершает поршень в рабочем цикле четырехтактного двигателя? Чтобы разобраться в этом, нужно разобраться с основами работы данного типа двигателя.
Четырехтактный двигатель – это устройство, которое преобразует энергию сгорания топлива в механическую работу. Его работа основана на четырех тактах поршня: впуск, сжатие, работа и выпуск.
В процессе работы поршень изменяет свое положение в цилиндре, двигаясь вверх и вниз. Он осуществляет несколько ходов, которые связаны с определенными стадиями работы двигателя. Давайте более подробно разберем каждый из них.
Какие перемещения производит поршень в каждой фазе рабочего цикла двигателя?
В рабочем цикле четырехтактного двигателя поршень производит следующие перемещения в каждой фазе:
- Впускная фаза:
- Поршень перемещается от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ), притом впускные клапаны открыты.
- Сжатие:
- Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, притом впускные и выпускные клапаны закрыты.
- Рабочий ход:
- Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, при этом сжатый воздух-топливная смесь зажигается и происходит расширение горячих газов.
- Выпускная фаза:
- Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, притом выпускные клапаны открыты и горячие газы выходят из цилиндра в выпускную систему.
Таким образом, поршень производит повторяющиеся вперед-назад движения, перемещаясь от НМТ к ВМТ и обратно, в соответствии с фазами рабочего цикла двигателя. Эти перемещения позволяют двигателю совершать полезную работу и обеспечивают его эффективную работу.
Впускная фаза:
В этой фазе открываются впускные клапаны и поршень двигается вниз, притягивая воздух-топливную смесь в цилиндр. Впускной клапан открывается под действием распределительного вала и закрывается по мере подъема поршня.
Оптимальный момент закрытия впускного клапана называется моментом замедления впуска. Этот момент зависит от различных факторов, включая обороты двигателя, загрузку и требуемую мощность. Неправильный момент замедления впуска может привести к потере мощности и эффективности двигателя.
В результате впускной фазы цилиндр заполняется смесью воздуха и топлива, готовой к последующему сжатию и зажиганию.
| Движение поршня | Положение впускного клапана |
|---|---|
| Вниз | Открыт |
Сжатие воздуха:
При подъеме поршня воздух, смешанный с топливом (в случае бензинового двигателя), или только воздух (в случае дизельного двигателя), засасывается в цилиндр. Затем поршень начинает опускаться, что приводит к сжатию воздуха внутри цилиндра.
В этот момент запираются впускной клапан и выпускной клапан, чтобы избежать утечек воздуха. Сжатие воздуха происходит до тех пор, пока поршень не достигает верхней мертвой точки. В результате этого процесса давление воздуха значительно повышается.
Сжатый воздух важен для дальнейшего процесса воспламенения и движения поршня вниз, который происходит в следующем этапе рабочего цикла двигателя.
Рабочий ход:
Четырехтактный двигатель состоит из четырех ходов: всасывания, сжатия, работы и выпуска.
1. Всасывание: Во время всасывания поршень двигается вниз, открывая впускной клапан. Когда поршень опускается вниз, цилиндр наполняется смесью воздуха и топлива.
2. Сжатие: После всасывания поршень начинает подниматься, закрывая впускной клапан. Смесь воздуха и топлива сжимается в цилиндре.
3. Работа: После сжатия топливная смесь воспламеняется свечой зажигания, выдавливая поршень вниз. Это движение поршня приводит к передаче энергии двигателя к коленчатому валу, который в свою очередь передает ее на другие механизмы.
4. Выпуск: После работы поршень поднимается, открывая выпускной клапан и выпуская отработавшие газы из цилиндра.
Таким образом, за один полный оборот коленчатого вала двигателя происходит один рабочий ход, состоящий из четырех ходов поршня.
Выпускные газы:
В процессе работы четырехтактного двигателя выпускные газы играют важную роль. Рабочий цикл двигателя состоит из четырех тактов: впускного, сжатия, рабочего и выпускного. Во время выпуска газы, сформировавшись в результате сгорания топлива, должны покинуть цилиндр двигателя.
Выпускные газы содержат остатки сгоревшего топлива, а также отработанные продукты сгорания. Они могут содержать различные вредные вещества, такие как оксиды углерода, неметаллические и металлические оксиды, углеводороды, нитроксиды и другие.
Перед тем, как покинуть двигатель, выпускные газы проходят через систему выпуска. Эта система состоит из выпускного коллектора, каталитического нейтрализатора и глушителя. Ее главная задача — снизить содержание вредных веществ в выбросах и снизить уровень шума, создаваемого двигателем.
Каталитический нейтрализатор осуществляет химические реакции, в результате которых происходит окисление вредных газов. Глушитель играет роль снижающего шум элемента системы и создает препятствие для отражения звуковых волн внутрь.
Таким образом, система выпуска выполняет важную функцию по обеспечению безопасности и экологичности работы двигателя, а также снижает уровень шума, создаваемого в процессе работы.
Обратный ход поршня:
Обратный ход поршня является одним из самых важных этапов работы двигателя, так как в этот момент происходит удаление отработанных газов и подготовка цилиндра для следующего цикла. Это позволяет загрузить цилиндр свежим топливно-воздушной смесью и продолжить работу двигателя.