Бензиновый двигатель внутреннего сгорания
16.05.2010
Процесс сгорания
Сгорание - это процесс сжигания смеси воздуха и топлива (воздушно-топливной смеси). Для обеспечения процесса сгорания эта воздушно-топливная смесь подается в цилиндр, где сжимается перемещающимся поршнем. Сжатая смесь зажигается, и в результате сгорания производится энергия для движения автомобиля.
В цилиндре двигателя газы, образующиеся при сгорании воздушно-топливной смеси, расширяются, создавая при этом очень высокое давление. Это высокое давление перемещает поршень в цилиндре вниз. Поршень соединяется с шатуном, который, в свою очередь, связан с коленчатым валом. Поскольку таким образом поршень соединяется с коленчатым валом, коленчатый вал при перемещении поршня начинает вращаться. Шатун и коленчатый вал преобразовывают возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
По мере очередности процессов сгорания, происходящих в каждом цилиндре, от соответствующих поршней к коленчатому валу передаются импульсы энергии. К одному из концов коленчатого вала крепится маховик, который представляет собой тяжелый круглый металлический диск. Он помогает сглаживать импульсный характер генерирования энергии и обеспечивает плавность/ равномерность вращения коленчатого вала. Крутящий момент, создаваемый двигателем, посредством коробки передач и трансмиссии передается к колесам.
Четырехтактный цикл
Почти все современные автомобили имеют четырехтактные двигатели. Термин "четырехтактный" означает, что для того, чтобы совершить один цикл сгорания, поршень перемещается по всей длине цилиндра четыре раза.
Диаметр цилиндра
В автомобильной терминологии под термином "диаметр цилиндра" подразумевается внутренний диаметр цилиндра двигателя.
Ход поршня
Под термином "ход поршня" понимается перемещение поршня. Ход поршня - это расстояние, проходимое поршнем в цилиндре в процессе вращения коленчатого вала. Ход поршня равняется расстоянию, проходимому поршнем в цилиндре от самого низкого положения до самого высокого положения.
Самое высокое положение поршня в цилиндре называется верхней мертвой точкой (в.м.т.). Самое низкое положение поршня в цилиндре называется нижней мертвой точкой (н.м.т.). Один ход поршня соответствует половине оборота коленчатого вала или повороту на 180 градусов.
Рабочий объем
Термин "рабочий объем" относится к двум взаимосвязанным концепциям. Рабочий объем цилиндра - это объем пространства освобожденного поршнем при его перемещении от в.м.т. к н.м.т. Рабочий объем выражается как и объем в литрах (л), кубических сантиметрах (см3) или кубических дюймах.
Полный рабочий объем двигателя равняется рабочему объему одного цилиндра, умноженному на общее количество цилиндров в двигателе. Например, каждый цилиндр некоторого 4-цилиндрового двигателя имеет рабочий объем 0.500 л. Поэтому, полный рабочий объем это двигателя равняется рабочему объему цилиндра (0.500 л), умноженному на количество цилиндров (4), т.е. 2.0 литрам.
Ход впуска
Ход (или такт) впуска считается первым из четырех тактов. Вращающийся коленчатый вал тянет поршень вниз из в.м.т. к н.м.т. Выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается. По мере перемещения поршня вниз в цилиндр через впускной клапан втягивается воздушно-топливная смесь.
Ход сжатия
Когда поршень достигает н.м.т., ход впуска заканчивается и начинается ход (или такт) сжатия. Впускной клапан закрывается, а выпускной клапан остается закрытым. Коленчатый вал толкает поршень вверх, к в.м.т. Воздушно-топливная смесь остается в цилиндре и сжимается между поршнем и головкой цилиндров.
Сжатие воздушно-топливной смеси очень важно для вырабатывания мощности. Чем больше сжатие, тем больше энергии (а значит и мощности) создает смесь в процессе сгорания. Сжатие также обеспечивает "предварительный нагрев" смеси, что помогает процессу сгорания.
Степень сжатия
Степень сжатия указывает на то, насколько воздушно-топливная смесь сжимается на ходе сжатия. Степень сжатия - это объем в в.м.т. по сравнению с объемом в н.м.т. на ходе сжатия. Например, степень сжатия 8 : 1 означает, что объем при нахождении поршня в н.м.т. в восемь раз больше, чем объем в в.м.т. Более высокие значения степени сжатия позволяют обеспечить более высокую потенциальную мощность.
Рабочий ход
Непосредственно перед тем, как поршень достигает в.м.т., искра зажигания, генерируемая свечой зажигания, зажигает воздушно-топливную смесь, и начинается рабочий ход. Горящие газы быстро расширяются, создавая очень высокое давление на днище поршня, по мере того как поршень проходит через в.м.т. и перемещается вниз в направлении н.м.т. Впускной и выпускной клапаны остаются плотно закрытыми, и поэтому вся сила давит на поршень вниз, чтобы провернуть коленчатый вал.
Ход выпуска
По мере того, как поршень приближается на рабочем ходе к н.м.т., выпускной клапан начинает открываться. Как только поршень проходит н.м.т., вращающийся коленчатый вал перемещает поршень обратно вверх, в направлении в.м.т., и выпускной клапан полностью открывается. Поршень через выпускной клапан выталкивает отработавшие газы, которые затем проходят через выпускной порт головки цилиндров и далее идут по системе выпуска.
Когда поршень проходит в.м.т., четырехтактный цикл начинается снова с хода впуска. В начале хода впуска выпускной клапан на мгновение остается открытым, позволяя газам полностью освободить цилиндр.
автозапчасти в москве
Комментарии
Пока нет комментариев