Строительные машины и оборудование, справочник





Рабочий цикл двигателя

Категория:
   Процессы, происходящие в двигателях


Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.

Такт впуска обеспечивает заполнение цилиндра горючей смесью. За этот такт коленчатый вал (рис. 2,а), вращаясь по часовой стрелке, перемещает поршень 5 от ВМТ до НМТ. При этом открывается клапан, через который в цилиндр, имеющий разрежение, поступает рабочая смесь. В конце хода поршня клапан закрывается. Кулачковый вал газораспределительного механизма толкает штангу, обеспечивая согласованную работу впускных и выпускных клапанов. Воздушный фильтр очищает воздух от пыли.

Такт сжатия (рис. 2,6) приводит к повышению давления и температуры рабочей смеси вследствие уменьшения ее объема при движении поршня от НМТ до ВМТ (клапаны 7 и 9 закрыты).



Рис. 2. Схема работы четырехтактйогЬ карбюраторного двигателя

Рис. 3. Схема работы двухтактного карбюраторного двигателя:
1 — картер; 2 — карбюратор; 3 —окно; 4 — поршень; 5 — свеча зажигания; 6— шатун, . 7 — выпускное окно; 8 — продувочное окно; 9 — канал

С возрастанием степени сжатия смеси повышается мощность и экономичность двигателя. Но увеличение степени сжатия сверх меры приведет к преждевременному воспламенению топлива (детонации) и по этой причине — к снижению мощности и расстройству двигателя.

Такт расширения (рабочий ход) совершается при движении поршня вниз. Перед этим, а именно в конце такта сжатия, рабочая смесь воспламеняется свечой 1 (рис. 2,в), топливо быстро сгорает, вследствие чего давление газов сильно возрастает. Действуя на поршень, газы гонят его к НМТ, приводя во вращение коленчатый вал. Клапаны при этом продолжают оставаться закрытыми.

Такт выпуска. Коленчатый вал продолжая вращаться, начнет перемещать поршень вверх. Выпускной клапан открывается и продукты горения (отработавшие газы) через него выталкиваются поршнем через выпускной трубопровод (рис. 2, г) в атмосферу.

После окончания такта выпуска рабочий цикл двигателя повторяется.

Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя. Первый такт. При нахождении поршня (рис. 3,а) в ВМТ рабочая смесь сжата и от свечи воспламеняется. Давление в цилиндре резко возрастает и поршень, перемещаясь вниз, совершает рабочий ход. При этом сначала открывается выпускное окно (рис. 3,6) и продукты сгорания из цилиндра начинают выходить в атмосферу. Затем поршень открывает продувочное окно. При движении поршня вниз в картере, заполненном рабочей смесью, повышается давление. Поэтому при открытии окна 8 смесь через канал начнет заполнять цилиндр, выталкивая остатки отработанных газов. При этом часть рабочей смеси вместе с газами выйдет в атмосферу.

Второй такт. При продолжающемся вращении коленчатого вала поршень движется от НМТ к ВМТ, поочередно перекрывая окна и сжимая рабочую смесь. При этом в картере создается разрежение и через окно горючая смесь устремляется в пространство картера и цилиндра под поршнем. По окончании этого такта процессы повторяются.

Таким образом, в двухтактных двигателях рабочий ход совершается за каждый оборот коленчатого вала. Это должно было бы обеспечивать ему мощность в 2 раза большую по сравнению с четырехтактным двигателем, имеющим такие же размеры и число оборотов. Однако мощность возрастает только в 1,4— 1,7 раза из-за потерь рабочей смеси при очистке цилиндра от выхлопных газов, неполного удаления последних и потери части рабочего хода.

Поэтому двухтактные карбюраторные двигатели применяются только в качестве пусковых двигателей тракторов, на мотоциклах и маломощных передвижных установках.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля. Различие между циклом четырехтактного дизеля и циклом четырехтактного карбюраторного двигателя состоит в том, что в ходе такта всасывания в цилиндр поступает не рабочая смесь, а чистый воздух. Топливо же впрыскивается насосом высокого давления в конце такта сжатия. Оно быстро нагревается, испаряется и самовоспламеняется. Для этого температура воздуха в цилиндре в конце такта сжатия должна быть 600—700° С (давление 3—4 МПа), что обусловливает степень сжатия дизеля в пределах 15—20.

Рабочий цикл двухтактного дизеля. Для очистки цилиндров от продуктов горения дизель продувают особым воздушным нагнетателем. Из него воздух поступает в ресивер, который сообщается с цилиндрами через продувочные отверстия. При приближении поршня к НМТ продувочные отверстия открываются и воздух входит в цилиндр. Отработавшие газы и продувочный воздух при этом выходят через выпускные клапаны.

Продувка цилиндров заканчивается к началу первого такта, когда поршень пойдет от НМТ к ВМТ. При дальнейшем движении вверх поршень перекрывает продувочные отверстия, клапаны закрываются и начинается сжатие воздуха. В момент приближения поршня к ВМТ форсунки вспрыскивают мелкораспыленное жидкое топливо, которое благодаря высокой температуре сжатого воздуха самовоспламеняется.

Второй такт — поршень движется от ВМТ и НМТ, т. е. совершает рабочий ход. Когда давление в цилиндре понизится, продувочные окна открываются и начинается продувка.

Двухтактный двигатель, рабочий цикл которого описан выше, по сравнению с двухтактным карбюраторным двигателем является очень экономичным.

Читать далее:

Категория: - Процессы, происходящие в двигателях

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины