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.