Рабочий процесс, происходящий в цилиндре четырехтактного двигателя, состоит из четырех тактов, которые периодически повторяются в определенной последовательности. За каждый полуоборот коленчатого вала в цилиндре совершается один такт: первый такт — впуск горючей смеси второй — сжатие рабочей смеси; третий — сгорание — расширение, или рабочий ход, и четвертый — выпуск отработавших газов. При этом
условно примем, что каждый такт начинается и заканчивается в одной из мертвых точек.
Первый такт—впуск. При вращении коленчатого вала поршень перемещается из в. м. т. в н. м. т., и в верхней части цилиндра создается разрежение. Распределительный вал через детали газораспределительного механизма открывает впускной клапан, который через впускной трубопровод соединяет цилиндр с карбюратором. Горючая смесь, поступающая под действием разрежения из карбюратора по впускному трубопроводу в цилиндр, заполняет его и, смешиваясь с остаточными газами, образует рабочую смесь. В конце такта впуска при работе двигателя на полной мощности давление в цилиндре составляет 0,8— 0,9 кПсм2 (80—90 кн/м2), а температура рабочей смеси 80—120 °С (у прогретого двигателя).
Второй такт — сжатие. Такт впуска заканчивается, когда поршень приходит в н. м. т. При дальнейшем повороте коленчатого вала поршень перемещается из н. м. т. в в. м. т. и сжимает рабочую смесь. В течение такта сжатия оба клапана остаются закрытыми. Объем смеси при сжатии уменьшается, а давление внутри цилиндра увеличивается и достигает 10—12 кГ/см2 (1000—1200 кн/м2). Повышение давления сопровождается увеличением температуры смеси до 300—400 °С.
Рис. 1. Рабочий процесс четырехтактного одноцилиндрового карбюраторного двигателя:
а — впуск в цилиндр горючей смеси; б — сжатие рабочей смеси; в — расширение газов или рабочий ход; г — выпуск отработавших газон; 1 — коленчатый вал; 2 — распределительный вал; 3 — поршень; 4 — цилиндр; 5 — впускной трубопровод; 6 — карбюратор; 7 — впускной клапан; 8 — свеча зажигания; 9 — выпускной клапан; 10 — выпускной трубопровод; 11 — шатун
Мощность и экономичность двигателя возрастают тем больше,, чем быстрее сгорает смесь в цилиндрах, а скорость сгорания смеси, в свою очередь, повышается с увеличением степени сжатия.
Третий такт — сгорание — расширение, или рабочий ход. Оба клапана остаются закрытыми. При подходе поршня в конце такта сжатия к в. м. т. между электродами свечи зажигания проскакивает электрическая искра. Сжатая рабочая смесь воспламеняется и быстро сгорает, образуя большое количество горячих газов. Газы давят на поршень, и он под давлением перемещается от в. м. т. к н. м. т. и через шатун вращает коленчатый вал. Это основной такт, так как расширяющиеся газы совершают полезную работу. Поэтому этот такт называют также рабочим ходом. С момента воспламенения смеси давление газов очень быстро возрастает, а затем по мере движения поршня вниз и увеличения объема газов падает. В конце сгорания и начале расширения давление достигает 30—40 кГ/см2 (3000—4000 кн/м2) при температуре 2000—2200 °С, а в конце расширения падает до 3,5—4,5 кГ/см2 (350— 450 кн/м2) при температуре 1200—1500 °С.
Четвертый такт — выпуск. Поршень движется от н. м. т. к в. м. т. и через открытый выпускной клапан вытесняет отработавшие газы в выпускной трубопровод, глушитель и далее в атмосферу. При такте выпуска не удается достигнуть полной очистки цилиндра от отработавших газов, и часть их остается в цилиндре (остаточные газы). Давление и температура в конце выпуска соответственно равны 1,05—1,20 кГ/см2 (105—120 кн/м2) и 700—900 °С.
После окончания такта выпуска рабочий процесс двигателя повторяется снова в рассмотренной выше последовательности.
Познакомившись с рабочим процессом одноцилиндрового четырехтактного двигателя, видим, что коленчатый вал вращается неравномерно, так как из четырех ходов поршня только один является рабочим ходом, а остальные три — вспомогательные. При рабочем ходе коленчатый вал приводится в движение от поршня через шатун и вращается ускоренно. При вспомогательных ходах поршня вал вращается замедленно.
На заднем конце коленчатого вала устанавливают тяжелый диск-маховик, который во время рабочего хода накапливает энергию, а затем продолжает вращаться по инерции. При этом вместе с маховиком вращается и коленчатый вал, который перемещает поршень в течение остальных (вспомогательных) тактов. В одноцилиндровом двигателе, работающем очень неравномерно, маховик должен обладать большим моментом инерции.
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
Остались вопросы по теме:
"Рабочий процесс четырехтактного карбюраторного и газового двигателей"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы