Принцип работы четырехтактного двигателя

Несмотря на некоторые конструктивные различия принцип работы всех четырехтактных карбюратор­ных двигателей одинаков. Схема четырехтактного двигателя представлена на рис. 2.1. Рассмотрим работу двигателя и введем основные технические тер­мины.

Возвратно-поступа­тельное движение поршня преобразуется во враща­тельное движение колен­чатого вала с помощью кривошипно-шатунного механизма. Цилиндр, пор­шень и головка цилиндра образуют замкнутый объ­ем, в котором протекают рабочие процессы двигателя. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск смеси и выпуск отработав­ших газов в зависимости от положения поршня, наиболее удаленное положение поршня от оси коленчатого вала называется верхней мертвой точкой (ВМТ), а минимальное удаление поршня от оси ко­ленчатого вала — нижней мертвой точкой (НМТ).

Расстояние между ВМТ и НМТ называется ходом поршня. Объем, освобождаемый поршнем при движе­нии от ВМТ до НМТ, называется рабочим объемом цилиндра и является одной из важных характеристик двигателя. Полость, ограниченная головкой цилинд­ра, цилиндром и поршнем, при положении порш­ня в ВМТ, называется

камерой сгорания, а объем полости — объемом камеры сгорания. Объем, ограни­ченный головкой цилиндра, цилиндром и поршнем при положении поршня в НМТ, называется полным объемом цилиндра. Полный объем равняется сумме

объема камеры сгора­ния и рабочего объема. Отношение полного объема цилиндра к объ­ему камеры сгорания называется степенью сжатия.

Для многоцилинд­ровых двигателей рабо­чий объем двигателя равняется сумме рабочих объемов всех ци­линдров. Для современных мотоциклов Ирбитского мотозавода рабочий объем двигателя равняется 649 см³.

Совокупность процессов, происходящих в цилинд­ре двигателя, называется рабочим циклом. Часть рабочего цикла, происходящая за один ход поршня, называется тактом.

В четырехтактных двигателях рабочий цикл осу­ществляется за четыре такта или за два оборота ко­ленчатого вала. Принцип работы четырехтактного двигателя следующий (рис. 2.2). При вращении ко­ленчатого вала поршень совершает возвратно-посту­пательное движение. При движении поршня вниз (рис. 2.2, а) в цилиндре создается разрежение, впуск­ной клапан при этом открывается, а выпускной оста­ется закрытым. Под действием разрежения в цилиндр поступает горючая смесь. Осуществляется такт впус­ка. В НМТ впускной клапан закрывается, а пор­шень начинает двигаться в ВМТ, сжимая горючую смесь (рис. 2.2,6). Происходит такт сжатия. Око-л о ВМТ горючая смесь воспламеняется, в результате чего давление газов повышается; под действем газов поршень движется вниз, совершая полезную работу (рис. 2.2,в). Этот такт называется рабочим ходом. Когда поршень достигнет НМТ, открывается выпускной клапан, после чего поршень движете вверх, вытесняя из цилиндра продукты сгорании. (рис. 2.2,г). Этот последний такт — выпуск — заканчивает рабочий цикл четырехтактного двигателе. Далее все процессы опять повторяются: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.

Надо заметить, что в реальных двигателях моменты открытия и закрытия клапанов не соответствуют рассмотренным выше. Клапаны открываются несколько ранее, а закрываются несколько позднее соответствующих мертвых точек. При этом за счет использования инерции газового потока улучшается наполнение цилиндров, осуществляется продувка камеры сгорания. Моменты открытия и закрытия клапанов для разных моделей двигателей различны зависят от многих факторов и уточняются опытным путем.

Дата добавления: 2015-09-03