2.Рабочие процессы и циклы четырехтактных двс

Рабочий процесс (цикл) 4-х тактных двигателей состоит из тактов впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. Рабочий процесс происходит за 4 хода поршня или за 2 оборота коленвала.

Рассмотрим рабочий цикл бензинового двигателя.

При такте впуска поршень движется от ВМТ к НМТ. Выпускной клапан закрыт. Под действием вакуума, создаваемого при движении поршня, в цилиндр поступает горючая смесь через впускной клапан, открытый распредвалом. Горючая смесь перемешивается с остаточными отработавшими газами, образуя при этом рабочую смесь. В конце такта впуска давление (Р) в цилиндре составляет 0.08…0.09 МПа, а температура (Т) рабочей смеси – 80…120⁰С.

Такт сжатия происходит при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Объем рабочей смеси уменьшается, а давление в цилиндре повышается и в конце такта сжатия составляет 0.9…1.5МПа. Повышение давления сопровождается увеличением температуры рабочей смеси до 450…500⁰С.

При такте рабочего хода впускной и выпускной клапаны закрыты. Воспламененная в конце такта сжатия от свечи рабочая смесь быстро сгорает (0.001…0.002с). Т и Р образовавшихся газов в цилиндре возрастает до 2200…2500⁰С и 4…5.5МПа. Газы давят на поршень, он движется от ВМТ к НМТ и совершает полезную работу, вращая через шатун коленвал. Давление в конце такта 0.35…0.45МПа, температура 900…1200⁰С.

Такт выпуска (НМТ – ВМТ). Впускной клапан закрыт. Отработавшие газы вытесняются поршнем из цилиндра через выпускной клапан. Р и Т в конце такта составляют 0.1…0.12МПа и 700…800⁰С.

Полезная работа совершается только в течение рабочего хода, остальные 3 такта вспомогательные.

Рассмотрим рабочий цикл дизеля.

Такт впуска (ВМТ – НМТ). Выпускной клапан закрыт. Вследствие образовавшегося вакуума в цилиндр через воздушный фильтр и впускной клапан поступает воздух из окружающей среды. В конце такта Р и Т сост. 0.08…0.09МПа и 40…60⁰С.

Такт сжатия (НМТ – ВМТ). Клапаны закрыты. Поршень сжимает воздух. Р и Т достигают 550…700⁰С и 4…5МПа.

При такте рабочего хода поршень подходит к ВМТ, и в цилиндр из форсунки под большим давлением впрыскивается распыленное ДТ, подаваемое ТНВД. Топливо перемешивается с воздухом и образовавшаяся смесь самовоспламеняется. Р и Т 1800…2000⁰С и 6…9МПа. К концу рабочего хода Р и Т 0.3…0.5МПа и 700…900⁰С.

Такт выпуска (НМТ – ВМТ). Впускной клапан закрыт. Через открытый выпускной клапан поршень выталкивает из цилиндра отработавшие газы. Р и Т 0.11…0.12 МПа и 500…700⁰С.

3.Рабочие процессы и циклы 2х тактного двигателя

Двигатель – устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу. На современных автомобилях наибольшее распространение получили поршневые ДВС, в которых расширяющиеся при сгорании топлива газы воздействуют на движущиеся в их цилиндрах поршни.

Рабочий процесс (цикл) 2-х тактных двигателей состоит из тактов впуска и сжатия, рабочего хода и выпуска. Рабочий процесс происходит за 2 хода поршня или за 1 оборот коленвала.

В двухтактных двигателях первый такт объединяет впуск и сжатие (движение поршня от НМТ к ВМТ), а второй – рабочий ход и выпуск (движение поршня от ВМТ к НМТ). ГРМ обычно не клапанного, а золотникового типа, т.е. свежая смесь поступает в цилиндр не через клапан, а через отверстие в цилиндре.

1ый такт. Поршень перемещается снизу вверх и боковой поверхностью закрывает перепускное окно и выпускное. В цилиндре происходит сжатие рабочей смеси и ее сгорание.

2ой такт. Газы давят на поршень совершается рабочий ход. Открывается выпускное окно и газы выходят в атмосферу.