4 тактный двигатель принцип работы: Судовые двигатели внутреннего сгорания (СДВС) — Что такое Судовые двигатели внутреннего сгорания (СДВС)?

Содержание

Двигатель 4-MIX® — лёгкий и мощный

Лёгкий и мощный

Получивший приз четырёхтактный двигатель STIHL работает на маслобензиновой смеси. Двигатель STIHL 4-MIX® объединяет в себе преимущества 2- и 4-тактного двигателя. Помимо огромной силы тяги и заметно более высокого крутящего момента двигатель 4-MIX® поражает также уменьшенным объёмом отработанных газов, низкими расходами на техническое обслуживание и мягким звуком.

Явные преимущества

  • Снижение объема выхлопа: Благодаря почти полному сгоранию топлива обеспечивается соблюдение жестких европейских норм токсичности выхлопных газов, ступень II.
  • Без обслуживания смазочной системы: Простое обслуживание, так как используется обычная топливная смесь.
  • Небольшой вес: Благодаря системе смазывания рабочей смесью стало возможным отказаться от таких традиционных компонентов четырехтактных двигателей, как масляный насос, масляный бачок и масляный поддон.
  • Более низкий уровень шума: Приятное звучание даже при максимальной мощности.
  • Хорошее тяговое усилие и высокий крутящий момент: Хорошее ускорение обеспечивает высокую мощность.
  • Вот как это работает

    В отличие от других четырёхтактных двигателей 4-MIX® работает на привычной маслобензиновой смеси (1:50). Благодаря абсолютно новому принципу, маслобензиновая смесь распределяется по всему двигателю через обводной канал в головке цилиндров и обеспечивает полное смазывание.

  • Простой запуск
    Для обеспечения простого запуска двигателя STIHL 4-MIX® в него встроена система декомпрессии, которая при запуске увеличивает время открытия клапана. Благодаря этому значительно снижаются прилагаемые усилия для запуска агрегата
  • Чемпион по удобству обслуживания в легком весе

    Двигатель STIHL 4-MIX® с системой смазывания рабочей смесью — настоящий чемпион по удобству обслуживания в легком весе: У двигателя 4-MIX® отсутствуют все традиционные для 4-тактных двигателей компоненты, такие как масляный насос, масляный бачок и масляный поддон. Таким образом, многие дорогостоящие операции по сервисному обслуживанию, например, регулярная регулировка зазора клапанов, проверка уровня масла, замена масла и утилизация отработанного масла уходят в далекое прошлое.

Чем отличается принцип работы 2 и 4 тактного двигателя, рассказываем простым языком | Техника времен СССР

Никто не будет спорить, что самым важным и ценным узлом любой техники является двигатель. Он приводит в движение механизмы и способствует работе других агрегатов системы. Двигатели подразделяются по виду топлива на те, которые работают на бензине и работа которых завязана на дизельном топливе. Отсюда соответственно и название-дизельный или же бензиновый мотор. Также существенное отличие двигателей заключается в тактности их работы, они бывают двух и четырехтактными. Сегодня мы разберем, что это значит и чем эти два типа двигателей отличаются. Самым распространенным из этих двух двигателей считается четырехтактный, он устанавливается практически на всю технику начиная даже с мотоциклов.

Ответ на вопрос кроется в названии, четырехтактный, значит у двигателя 4 такта работы, это впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. В первом цикле поршень из верхнего положения идет вниз и занимает место в максимально нижней точке, в этот момент в цилиндр поступает горючее. Во втором этапе поршень начинает подниматься и собой сжимает топливо, которое из-за этого нагревается. В верхней части от свечи исходит искра воспламеняя горючее и образуя газы, которые опускают поршень обратно вниз, в этот момент происходит вращение коленвала т.е. полезная работа. Когда поршень вновь занял нижнее положение, отработанные газы выходят через выпускной клапан, это четвертый такт-выпуск.

В двухтактных моторах все проще, т.к. этапов работы всего два, сжатие и расширение, а два других такта происходят одновременно с ними.

Во время сжатия горючей смеси (поршень идет наверх), в кривошипной камере происходит засасывание топлива, которое поступает в поршень, когда тот движется вниз. При движении в нижнюю точку опять же происходит вращение вала, при повторениях хода поршня коленвал крутится постоянно, за счет чего в дальнейшем происходит движение. Вот так простыми словами можно объяснить отличие и принцип работы двух и четырехтактного двигателя.

Если у Вас есть, что добавить к вышесказанному, можете сделать это в комментариях под статьей.

Читайте также:
За счёт чего мотоцикл ИЖ Планета Спорт обгонял Чезет на трассе
Почему в СССР двигатель ВАЗ 2103 считали лучше остальных
Самый знаменитый Советский мотороллер с многоступенчатой трансмиссией, Вятка ВП 150
Почему мотоцикл ИЖ Планета 5 считается самым лучшим за всю историю СССР
Советский грузовик с проходимостью танка или почему ГАЗ 66 называли Шишига
Если статья Вам понравилась подписывайтесь на канал и поставьте лайк.
Заходите на канал Техника времён СССР, там много всего интересного.

Виды двигателей внутреннего сгорания

При выборе садовой техники и оборудования нужно обращать внимание на тип двигателя. Существует два типа двигателей внутреннего сгорания: 2-х тактный и 4-х тактный. Для садовой техники более крупного размера, таких как газонокосилки, мотоблоки, мотокультиваторы, мини тракторы, рейдеры и т.д. в основном используют 4-х тактные двигатели, а для садовой техники малого размера — такой как бензокосы, бензопилы, и др. в основном 2-х тактные.

Рассмотрим принцип работы этих двух видов двигателей внутреннего сгорания.

Оба двигателя приводятся в действие за счет использования расширения газов при нагревании, которое происходит за счет принудительного воспламенения горючей смеси, поступаемой в воздушное пространство цилиндра. Все двигатели внутреннего сгорания, независимо от его типа, имеют основные механизмы, такие как кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, система смазки, система охлаждения, система питания и система зажигания. Передача полезной энергии расширяющегося газа происходит через кривошипно-шатунный механизм, а за впрыск топливной смеси в цилиндр отвечает механизм газораспределения.

Принцип работы двухтактного двигателя

Рабочий цикл 2-х тактного двигателя состоит из двух этапов: ими являются сжатие и рабочий ход.

Сжатие.
Основными положениями поршня являются верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ). Двигаясь от НМТ к ВМТ, поршень поочередно перекрывает сначала продувочное окно, а затем выпускное окно, после чего смесь попадает в цилиндр и начинает сжиматься. При этом через впускное окно в кривошипную камеру поступает свежая горючая смесь, которая будет использована в последующем такте.

Рабочий ход.
После того, как горючая смесь максимально сжата, она воспламеняется при помощи электрической искры, образуемой свечой. При этом температура газовой смеси резко возрастает и объем газа стремительно растет, осуществляя давление, при котором поршень начинает движение к НМТ.

Опускаясь, поршень открывает выпускное окно, при этом продукты горения горючей смеси выбрасываются в атмосферу. Следующее движение поршня приводит к повторному сжатию свежей горючей смеси и открытию продувочного отверстия, через которое горючая смесь поступает в камеру сгорания и так такт за тактом химическая энергия топлива превращается в механическую работу двигателя и его агрегатов.

Недостатком двухтактного двигателя является большой расход топлива, причем часть топлива не успевает сгорать и выбрасывается в атмосферу. Это связано с наличием момента, при котором продувочное и выпускное отверстие одновременно открыты. Требуется смесь на основе бензина и масла для смазки механизмов двигателя, что требует дополнительных расходов на покупку масла и необходимости постоянно готовить топливную смесь. Основными преимуществами двухтактного двигателя является его маленькие по сравнению с 4-х тактным двигателем размер и вес.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Принцип работы четырехтактного двигателя значительно отличается от работы двухтактного. Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех этапов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск, что стало возможным за счет применения системы клапанов. Когда происходит впускной этап поршень двигается вниз, открывается впускной клапан, в цилиндр поступает горючая смесь, которая при смешении с остатками отработанной смеси образует рабочую смесь. При сжатии поршень движется из НМТ к ВМТ, все два клапана закрыты. Чем выше поднимается поршень, тем выше давление и температура рабочей смеси.

Рабочий ход четырехтактного двигателя представляет собой принудительное движение поршня из ВМТ к НМТ за счет воздействия резко расширяющейся рабочей смеси, воспламененной искрой от свечи. Как только поршень достигает НМТ, открывается выпускной клапан. Во время выпускного этапа продукты сгорания, вытесняемые давлением поршня, движущимся из НМТ к ВМТ, выбрасываются в атмосферу через выпускной клапан.

За счет применения системы клапанов и фаз газораспределения четырехтактные двигатели внутреннего сгорания намного экономичнее и экологичнее — потому что исключает выброс неиспользованной топливной смеси. При работе 4-х тактные двигатели значительно тише, чем 2-х тактные и в эксплуатации намного проще. Масло в данных двигателях заливается в масляный картер, что значительно уменьшает его потребление и избавляет от заботы по приготовлению бензино-маслянной смеси. На сегодняшний день 4-х тактные двигатели становятся все компактнее, и ими оснащают такую садовую технику как бензокосы, мотобуры и т.д.

Для справки: Сравнение преимуществ и недостатков

Двигатели Преимущества
Двигатель внутреннего сгорания
  1. Высокая дальность передвижения на одной заправке;
  2. Малый вес и объем источника энергии (топливного бака).
Электродвигатель
  1. Малый вес;
  2. Максимальный момент доступный при 0 об/мин;
  3. Нет необходимости в КПП;
  4. Высокий КПД.
Паровой двигатель
  1. Работа на любом топливе.
  2. Самая высокая единичная мощность.
  3. Различные варианты теплоносителя.
  4. Широкая линейка мощностей.
  5. Значительный ресурс.
Реактивный двигатель
  1. Сверхбольшие скорости.
  2. Преодоление больших расстояний.
  3. Большая мощность.
Двигатели Недостатки
Двигатель внутреннего сгорания
  1. Низкий средний КПД во время эксплуатации;
  2. Высокое загрязнение окружающей среды;
  3. Обязательное наличие КПП;
  4. Отсутствие режима рекуперации энергии;
  5. Работа ДВС подавляющую часть времени с недогрузом.
Электродвигатель
  1. Малое плечо на одной зарядке;
  2. Долгая зарядка;
  3. Малый срок службы батареи;
  4. Большой объем и вес батареи.
Паровой двигатель
  1. Высокая инертность.
  2. Высокая стоимость.
  3. Производство тепла преобладает над электроэнергией.
  4. Сложный и дорогой капитальный ремонт.
  5. Высок нижний порог эффективного применения.
Реактивный двигатель
  1. Большой расход топлива.
  2. Дорогое обслуживание.
  3. Узкий спектр применения

Двухтактные и четырехтактные двигатели мотобуров

Отличия двухтактного двигателя от четырёхтактного 

Двигатели внутреннего сгорания имеют классификацию в зависимости от количества оборотов коленчатого вала. Движок, в котором рабочий цикл происходит за два такта (один оборот коленвала), именуется двухтактным. Двигатель, с рабочим циклом состоящим из четырех тактов ( за два оборота коленного вала), относится к четырёхтактному.

Один такт двигателя внутреннего сгорания это движение поршня вверх или вниз внутри цилиндра. Рабочий цикл ДВС объединяет серию процессов, в ходе которых высвобождается определённый объем мощности, оказывающий воздействие на коленвал двигателя.

Рабочий цикл 4-х тактного двигателя внутреннего сгорания состоит из нескольких этапов:

  • Заполнение цилиндра топливной смесью.
  • Сжатия топливной жидкости.
  • Воспламенения смеси.
  • Расширение сгоревших газов и освобождения от них цилиндра.

Двух и четырёхтактные двигатели внутреннего сгорания бывают карбюраторными, то есть функционирующими на бензиновом топливе, или дизельными. Отличие этих двух видов ДВС состоит не только в количестве оборотов коленвала. Но также в конструктивных и эксплуатационных характеристиках, от чего зависит принцип работы двигателей.

 

Технология работы двухтактного бензинового двигателя

Рабочий цикл состоит из двух тактов: сжатия рабочего хода и его расширения. Впускание топливной смеси и выпускание отработанных газов осуществляется в пределах двух тактов, то есть во время расширения и сжатия. В отличие от четырёхтактного движка, в котором процесс вхождения топлива и освобождения от газов происходит в отдельных тактах.

В момент сжатия топливной смеси поршень передвигается из НМТ (нижней мёртвой точки) в ВМТ (верхнюю мёртвую точку). Затем перекрывается продувочное окно, сквозь которое проникает в цилиндр топливная смесь, а за ним и выпускное отверстие для выхода отработанных газов. После этого осуществляется сжатие воздушно-бензиновой смеси.

Параллельно с этим процессом в кривошипной камере возникает разрежение, которое получает из карбюратора очередную порцию топлива. В момент прохождения поршня ВМТ топливная жидкость воспламеняется от свечной искры, а посредством образовавшихся газов поршень толкается вниз, тем самым провоцируя вращение коленного вала, что производит полезную работу.

В камере с кривошипным механизмом при рабочем ходе увеличивается давление, которое сжимает топливную жидкость, оказавшуюся там, в предыдущем такте. Когда верхний уровень уплотнительного кольца поршня достигает выпускного окна, при его открытии отработавшие газы попадают в глушитель.

Дальнейшее движение поршня способствует открытию продувочного окна, из-за чего топливная смесь, пребывающая под давлением в кривошипной камере, попадает в цилиндр. В это время остаточные от сгорания газы, попутно выполняют продувку цилиндра и заполняют надпоршневую часть цилиндра. Когда же поршень проходит НМТ рабочий цикл возобновляется в том же порядке.

 

Технология работы четырёхтактного бензинового двигателя

Рабочий цикл включает в себя четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход (расширение), выпуск. На впуске происходит опускание поршня из ВМТ в НМТ, а кулачки распредвала открывают впускной клапан, через который в цилиндр попадает топливо. Когда поршень идёт обратно из нижней мёртвой точки в верхнюю, то возникает сжатие топливной смеси, которое провоцирует увеличение её температуры. После чего перед завершением процесса сжатия между электродами свечи зажигается искра, которая воспламеняет топливную жидкость.

Та в свою очередь, высвобождает горючие газы, подталкивающие поршень вниз. За счёт такой последовательности осуществляется рабочий ход, при котором происходит полезная работа. При прохождении поршнем нижней мёртвой точки происходит открытие выпускного клапана, позволяющее движущемуся по направлению вверх поршню вытеснить отработавшие газы из ёмкости цилиндра, происходит выпуск. После закрытия выпускного клапана в верхней мёртвой точке рабочий цикл возобновляется.

 

Разница конструктивных особенностей и эксплуатационных преимуществ между 2-х и 4-х тактными двигателями

Главное различие четырёхтактного двигателя от двухтактного ― это разные методы подачи подачи воздушно-топливной смеси в цилиндр и ликвидации продуктов газообмена. Газораспределительное устройство у двухтактного движка отсутствует, что существенно облегчает его массу. В то время как в четырёхтактном ДВС основные процессы происходят за счёт специального газораспределительного устройства, которое контролирует работу впускного и выпускного клапанов. Сравнительный анализ основополагающих параметров 2-х тактных и 4-х тактных двигателей выявляет их сильные и слабые стороны.

Преимущества четырёхтактных ДВС:

  • Высокий крутящий момент при более низких оборотах коленвала.
  • Экономичность более высокая у четырёхтактных движков, топливный расход у них почти на 30% меньше, чем у двухтактных двигателей внутреннего сгорания.
  • Качественная система смазки у четырёхтактных ДВС обеспечивает продолжительное использование масла. Для двухтактных движков масло разбавляется в бензине либо поступает из масляного бака во впускной коллектор и сжигается одновременно с топливом в поршневой камере.
  • Шумность работы ниже у двухтактников.
  • Рабочий ресурс выше у 4-х тактных устройств, преобразования энергии в механическую работу, по причине меньшей частоты вращения коленного вала и более усовершенствованной смазочной системы.
  • С точки зрения безопасности окружающей экологической среды четырёхтактные движки лучше, потому как выхлопные газы у двухтактных двигателей намного токсичнее.

Достоинства двухтактных двигателей:

  • Простейшее техобслуживание из-за отсутствия сложной смазочной системы и наличия газораспределительного механизма. 
  • Объемная мощность у 2-х тактных движков значительно выше , почти на 70%, чем в четырёхтактных движках.
  • Простая и легкая конструкция.
  • Скорость увеличения оборотов вращения у 2-х тактных ДВС быстрее.
  • Стоимость более доступная у двухтактного двигателя внутреннего сгорания.

 

На мотобурах используют двигатели обоих типов. Если вам нужен легкий мотобур обладающий высокой мобильностью и управляемый одним оператором, то ваш выбор это двухтактный двигатель.  Если вам необходимо бурение грунта от третей категории и выше, диаметрами от 250 мм, то вам однозначно нужен мотобур с четырехтатным двигателем.

ДВС — четырехтактный двигатель, принцип работы

Четырехтактный двигатель был впервые продемонстрирован Николаусом Отто в 1876 году и поэтому он также известен как цикл Отто.  Технически правильный термин — четырехтактный цикл. Четырехтактные двигателя является наиболее распространенным типом двигателя в настоящее время. Они установлены практически на всех легковых автомобилях и грузовиках.

Четырехтактный двигатель был впервые продемонстрирован Николаусом Отто в 1876 году и поэтому он также известен как  цикл Отто.  Технически правильный термин — четырехтактный цикл. Четырехтактные двигателя, возможно, является наиболее распространенным типом двигателя в настоящее время. Они установлены на всех легковых автомобилях и грузовиках.  

 

Четыре такта цикла — это впуск, компрессия, расширение и выпуск выхлопных газов. Каждому соответствует один полный ход поршня, поэтому полный цикл требует двух оборотов коленчатого вала.

Такт впуска.
Во время впуска, поршень движется от ВМТ (верхней мертвой точки) вниз к НМТ (нижней мертвой точке), засасывая свежий заряд топливо-воздушной смеси. Изображенный на рисунке двигатель имеет ‘тарельчатый’ впускной клапан, который открывается потоком всасываемого свежего заряда. Некоторые ранние двигатели работали именно таким образом. Однако, в современных двигателях впускной клапан открывается кулачком распределительного клапана.

Такт сжатия.
После достижения НМТ поршень начинает двигаться вверх к ВМТ, давление в цилиндре возрастает, впускной клапан закрывается и происходит сжатие топливо-воздушной смеси.

Такт расширения, или рабочий ход.
Незадолго до конца цикла сжатия топливо-воздушная смесь поджигается искрой от свечи зажигания. Во время пути поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при этом такте коленчатого вала называют рабочим ходом.

Такт выпуска.
После НМТ рабочего цикла открывается выпускной клапан, и движущийся вверх поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, и цикл начинается сначала.

Анимационные рисунки показывают основной принцип работы одного цилиндра четырех-тактного двигателя.

{seyretpic id= 20 align=center}


Скутер с 2 тактным и 4 тактным двигателем

При покупке мототехники важно обратить внимание на множество нюансов, среди которых габариты, особенности подвески, грузоподъемность и т.д. Но в первую очередь, покупателю стоит решить, взять скутер 2 или 4 тактный. Именно от этого зависит функциональность техники, поэтому важно разобраться в особенностях каждого двигателя.

Чем отличаются 2 и 4 тактные моторы?

Многие покупатели ошибочно полагают, что чем больше в двигателе скутера тактов, тем лучше. Однако это заблуждение, которое обойдется начинающему райдеру в кругленькую сумму.

Двух и четырехтактные моторы отличаются:

·         Мощностью.

·         Расходом топлива.

·         Принципом работы.

·         Надежностью.

·         Экономичностью.

У каждого типа моторов есть свои преимущества и недостатки. И чтобы решить, какой скутер лучше двухтактный или четырехтактный, нужно разобраться в особенностях двигателей.

Принцип работы 2 и 4 тактного двигателя

При покупке мототехники важно обратить внимание на множество нюансов, среди которых габариты, особенности подвески, грузоподъемность и т.д. Но в первую очередь, покупателю стоит решить, взять скутер 2 или 4 тактный. Именно от этого зависит функциональность техники, поэтому важно разобраться в особенностях каждого двигателя.

Чем отличаются 2 и 4 тактные моторы?

Многие покупатели ошибочно полагают, что чем больше в двигателе скутера тактов, тем лучше. Однако это заблуждение, которое обойдется начинающему райдеру в кругленькую сумму.

Двух и четырехтактные моторы отличаются:

·         Мощностью.

·         Расходом топлива.

·         Принципом работы.

·         Надежностью.

·         Экономичностью.

У каждого типа моторов есть свои преимущества и недостатки. И чтобы решить, какой скутер лучше двухтактный или четырехтактный, нужно разобраться в особенностях двигателей.

Принцип работы 2 и 4 тактного двигателя

В первую очередь, при выборе 2 или 4 тактного скутера, покупатели обращают внимание на цену техники. Естественно, аппараты с двухтактным ДВС стоят немного дороже четырехтактных моделей. Но эта разница сполна компенсируется экономичностью и надежностью 4 тактный скутеров.

К примеру, купить хороший б/у скутер с двухтактным мотором можно за 7-10 тыс. грн. А аналогичный подержанный аппарат с четырехтактным «сердечком» обойдется покупателю в 11-14 тыс. грн.

Какой двигатель мощнее?

Есть мнение, что 2-х тактный мотор намного мощнее своего четырехтактного собрата. И это отчасти правда. Поскольку двухтактный двигатель хуже избавляется от отработанных газов и нуждается в дополнительной продувке, его мощность превосходит четырехтактный мотор всего в 1,5 раза.

Однако аппараты с 2-х тактным силовым агрегатом ощутимо уступают своим собраться в динамике. Это значит, что скутер с более слабым четырехтактным двигателем лучше показывает себя на старте, уверенно набирает скорость и хорошо держит обороты.

С другой стороны, двухтактные аппараты отлично показывают себя на пиковой мощности. Но это значительно увеличивает износ силового агрегата.

Сравнение двухтактных и четырехтактных скутеров

Один из ключевых параметров для мототехники – надежность. И самый высокий эксплуатационный ресурс именно у аппаратов с четырехтактным мотором. Причина этого заключается в эффективной системе подачи масла. Грубо говоря, каждая деталь силового агрегата буквально «плавает» в жидкости, что ощутимо снижает износ компонентов.

Кроме того, 4-х тактный двигатель имеет более совершенную и сложную конструкцию. Это позволяет снизить нагрузку и продлить срок «жизни» силового агрегата.

В свою очередь, двухтактный мотор намного проще 4 тактного двигателя, из-за чего его легче ремонтировать, а его обслуживание обходится дешевле.

Расход топлива и масла

Сразу стоит отметить, что 2 тактный двигатель имеет короткий рабочий цикл. Из-за этого топливо хуже сгорает и дает меньше энергии. Поэтому двухтактный мотор потребляет на 30% больше бензина, чем четырехтактный агрегат.

К примеру, 50 кубовый скутер с двухтактным двигателем (3 л. с) тратит на 100 км пути 3,5 л бензина. А аналогичный четырехтактный аппарат расходует всего 2,2 л топлива. Такой умеренный «аппетит» особенно заметен при дальних поездках или активной эксплуатации техники.

Что выбрать, скутер с 2 или 4 тактным ДВС?

Выбор техники напрямую зависит от нужд райдера. Если покупателю нужен компактный и простой в ремонте аппарат, тогда стоит взять двухтактный скутер. Такая техника отлично подойдет для дачи, поездок по городу или прогулок.

Но если скутер будет постоянно использоваться, тогда следует выбрать четырехтактную модель. Хотя такая техника и требует особого ухода и стоит дороже, ее надежность и экономичность сглаживает эти недостатки.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Синхронная работа нескольких цилиндров

Выше были описан принцип работы ДВС, при этом рассматривались процессы в одном цилиндре. Однако, как известно, большинство двигателей являются многоцилиндровыми. Для того чтобы добиться ровной и синхронной работы всех цилиндров,  рабочий ход поршня в каждом отдельном цилиндре должен происходить через  равный промежуток времени (одинаковые углы поворота коленвала).

При  этом последовательность, с которой чередуются  одинаковые такты в разных цилиндрах, принято называть  порядком работы ДВС (например, 1-2-4-3). На практике это выглядит таким образом, что после рабочего хода в цилиндре 1, далее рабочий ход происходит во втором, четвертом, а уже затем в третьем цилиндре.

В зависимости от компоновки двигателя и его конструктивных особенностей последовательность (порядок работы) может быть разной. Дело в том, что двигатели бывают не только рядными, но и V-образными.

Во втором случае такая компоновка позволяет разместить цилиндры под углом, при этом становится возможным увеличить общее количество цилиндров без увеличения самой длины блока цилиндра двигателя. Такое решение позволяет разместить мощный многоцилиндровый ДВС под капотом не только большого внедорожника или грузовика, но и легкового авто.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Двигатель внутреннего сгорания: 5-тактный роторный двигатель с вращающимися запорными элементами, раздельными секциями сжатия и расширения рабочего тела и обособленными камерами сгорания неизменного объема, содержащий имеющий возможность вращаться цилиндрический ротор, оснащенный лопастями, который размещен в полом корпусе, оснащенном окнами для газообмена, имеющий по окружности внутренней поверхности корпуса симметрично размещенные цилиндрические полые гнезда, числом, равные числу лопастей ротора, где установлены могущие вращаться запорные барабаны, в котором объемное взаиморасположение наружной цилиндрической поверхности ротора и кольцевой внутренней поверхности корпуса, а так же поверхностей лопастей ротора и запорных барабанов, образует рабочие камеры — сегменты «расширения» и сегменты «выпуска», могущие изменять свой объем, и имеющий через шестеренчатые передачи привод от главного вала на валы других вращающихся технологических элементов, отличающийся тем, что в корпусе двигателя устроены отдельные секции сжатия с размещенными в них имеющими возможность вращаться лопастными роторами, и число этих секций сжатия равно числу лопастей главного рабочего ротора и числу запорных барабанов; как и на корпусе двигателя устроены полые камеры сгорания неизменного объема, числом, в два раза превышающим число запорных барабанов, при этом объемы секций сжатия, камер сгорания и объемы дуговых секторов главной роторной секции двигателя взаимно расположены так, что имеют возможность сообщаться между собой через предельно короткие газоходы с окнами перепуска, которые имеют возможность периодически отпираться и запираться, за счет действия имеющих возможность вращаться цилиндрических золотниковых клапанов, в режиме который обеспечивает последовательное осуществление полного цикла технологических тактов двигателя внутреннего сгорания; при этом взаимное размещение окон перепуска рабочих агентов, режим их «отпирания-запирания» имеющими возможность вращаться цилиндрическими золотниковыми клапанами, как и взаимосвязанное соответствие угловых положений имеющих возможность вращаться лопастей главного рабочего ротора, лопастей роторов секций сжатия и проемов запорных барабанов, как и настройка моментов искры свечей зажигания, устроены так, чтобы поджигание и полное сгорание сжатой рабочей смеси в камерах сгорания имели возможность происходить в запертом и неизменном объеме этих камер при всех закрытых окнах перепуска рабочего тела, а режим работы каждой группы из двух камер сгорания для каждого сектора расширения главной роторной секции настроен так, что из двух соседних камер, имеющих возможность выбрасывать рабочие газы в один и тот же сегмент расширения главной роторной секции, каждый очередной такт «расширения» имеет возможность выбрасывать газы в сектор расширения только одна из них, и такой режим последовательного чередования между собой камер сгорания в тактах соединения с сегментом расширения главной роторной секции может осуществляться в поступательной последовательности.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что главный рабочий ротор и каждый из роторов секций сжатия имеют общие запорные барабаны; при этом роторы и запорные барабаны, плотно соприкасающиеся между собой цилиндрическими боковыми поверхностями, имеют возможность вращаться согласовано с такими угловыми скоростями, что их цилиндрические поверхности вращаются в противоположных направлениях с одинаковой линейной скоростью, то есть контактируют поверхностями в режиме обкатывания без проскальзывания и трения относительно друг друга, при этом запорные барабаны по диаметру имеют размер по отношению к диаметру цилиндрической поверхности главного ротора — во столько раз меньший, во сколько раз количество пропускных проемов в барабане меньше количества лопастей на главном роторе (к примеру: в 2 или в 3 раза), а размер диаметра цилиндрической части роторов секций сжатия равен диаметру запорных барабанов, и число лопастей роторов секций сжатия равно числу пропускных проемов в запорном барабане.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество запорных барабанов равно количеству лопастей на главном роторе и при имеющейся возможности лопастям главного ротора проходить в пропускных проемах запорных барабанов их поверхности не соприкасаются между собой, но проходят без соприкосновения на минимально возможном расстоянии между их ближайшими поверхностями без трения.

Принцип работы и основная характеристика

Рабочий цикл ДВС (двигателя внутреннего сгорания) состоит из ряда процессов, при которых усиливается мощность двигателя, воздействующего на коленчатый вал. Состоит рабочий цикл из нескольких этапов:

  • цилиндр заполняется топливной смесью;
  • смесь сжимается;
  • топливная смесь воспламеняется;
  • газы расширяются и цилиндр очищается.

В ДВС поршень двигается в одном направлении (вниз или вверх). Коленчатый вал совершает один оборот в два такта. Рабочим ходом поршня называют тот, при котором совершается полезная работа, и расширяются сгоревшие газы.

Двухтактными называют двигатели, в которых цикл совершается в один оборот коленчатого вала или за два такта. Четырехтактные агрегаты характеризуются совершением рабочего цикла за два оборота коленвала или за четыре такта.

Основные характерные показатели 4 тактного двигателя:

  1. За счет движения рабочего поршня происходит обмен газов.
  2. Агрегат оснащен газораспределительным механизмом, позволяющим цилиндровую полость переключать на впуск и выпуск.
  3. Происходит обмен газов в момент отдельного полуоборота коленвала.
  4. Шестерные редукторы и ременная цепная передача дают возможность изменить моменты впрыскивания бензина, зажигания и привода газораспределительного механизма по отношению к частоте вращения коленвала.

Двигатель с двумя циклами рабочего хода

Двигатель такого вида первые 4 такта работает по циклу Отто или Дизеля, а затем в цилиндр подаётся охлаждённый воздух или вода. За счёт расширения воздуха или испарения воды происходит дополнительное охлаждение стенок цилиндра и снижение тепловых потерь двигателя. В этом случае имеется два рабочих хода — один с топливом, а другой с паром или воздухом. К этому классу двигателей относятся: двигатель Баюласа (англ. Bajulaz), созданный швейцарской компанией Баюлас; двигатель Кроуэра, изобретённый Брюсом Кроуэром (англ. Bruce Crower) из США; и шеститактный двигатель Велозета (англ. Velozeta), построенный в инженерном колледже в Тируванантапураме в Индии.

Такт сжатия

Непосредственно сжатие (повышение давления в цилиндре) начинается не сразу после начала движения поршня вверх. Дело в том, что топливо-воздушная смесь при открытом впускном клапане некоторое время продолжает поступать в цилиндр, несмотря на начало повышения давления. Поэтому закрытие впускного клапана должно быть согласовано с характером течения смеси у его тарелки.

С точки зрения наилучшего наполнения цилиндра (и, соответственно, наибольшей мощности) в момент закрытия впускного клапана смесь у клапана должна остановиться, т. е. в этот момент через клапан нет ни прямого — в цилиндр, ни обратного — из цилиндра, течения. Здесь на процесс очень сильно влияет конструкция впускной системы, частота вращения, положение дроссельной заслонки. В общем случае, чем больше частота вращения и открытие дроссельной заслонки, тем больше при неизменной длине впускного канала должен запаздывать с закрытием впускной клапан.

На практике, как правило, выбирают компромиссный вариант, однако существуют конструкции с переменными фазами газораспределения (при которых изменяется запаздывание закрытия впускного клапана) и с переменной длиной каналов впускной системы, улучшающих наполнение цилиндров и параметры двигателя в широком диапазоне режимов. Компромиссные решения обычно приводят к ухудшению параметров двигателя за счет обратного выброса смеси на низких частотах вращения и «недозарядки» цилиндра (т. е. снижения количества поступающей смеси относительно максимально возможного) на высоких оборотах. Меньшее по сравнению с традиционными конструкциями запаздывание закрытия клапана имеют двигатели с многоклапанными головками (с тремя или четырьмя клапанами на цилиндр).При движении поршня вверх при закрытых клапанах происходит сжатие топливо-воздушной смеси. При этом давление в цилиндре зависит от утечек смеси через поршневые кольца и клапаны. Их износ или повреждения, а также царапины и риски на поверхности цилиндра также увеличивают утечки смеси через поршневые кольца. Поршневые кольца под действием трения и давления в цилиндре прижимаются к нижним поверхностям канавок, а уплотнение полости цилиндра над поршнем достигается с одной стороны по стыку колец с поверхностью цилиндров, а с другой — по нижним торцевым поверхностям колец и канавок.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

Рабочим циклом двигателя называется ряд последовательных, периодически повторяющихся процессов в цилиндрах, в результате которых тепловая энергия топлива преобразуется в механическую работу.

Часть рабочего цикла, совершаемого за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т. е. за один ход поршня, называется тактом. Двигатели, рабочий цикл которых совершается за четыре хода поршня (два оборота коленчатого вала), называются четырехтактными.

В камере сгорания (рис. 2.1) карбюраторного двигателя устанавливаются впускной 4 и выпускной 6 клапаны, управляемые газораспределительным механизмом, и свеча зажигания 5.

Рабочий цикл карбюраторного четырехтактного двигателя состоит из последовательных тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска.

Такт впуска. Допустим, что в результате вращения коленчатого вала при пуске двигателя (вручную или с помощью специального электро-

Впуск Сжатие Расширение Выпуск

Рис. 2.1. Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя: / — поршень; 2 — рабочая смесь; 3 — впускной канал; 4 — впускной клапан; 5 — свеча зажигания; 6 — выпускной клапан; 7 — выпускной канал; 8 — шатун; 9 — коленчатый вал

двигателя) поршень совершает движение от ВМТ к НМТ. При этом впускной клапан 4 открыт, а выпускной клапан 6 закрыт. Так как объем цилиндра при движении поршня вниз увеличивается, давление над поршнем уменьшается до 0,07—0,09 МПа. Впускной канал 3 связан со специальным устройством — карбюратором, который приготовляет горючую смесь из топлива и воздуха. Вследствие разности давлений в карбюраторе и цилиндре горючая смесь поступает через впускной канал и открытый впускной клапан в цилиндр двигателя.

Если двигатель уже работает, то горючая смесь, попадая в цилиндр, смешивается с остаточными газами (остаточные продукты сгорания от предыдущего цикла) и образует рабочую смесь. Соприкасаясь с остаточными газами и нагретыми деталями, смесь нагревается до температуры 75-125 °С.

Такт сжатия. При подходе поршня к НМТ впускной клапан закрывается. При движении поршня от НМТ к ВМТ вследствие сокращения объема цилиндра при закрытых клапанах повышаются давление и температура рабочей смеси. В конце такта сжатия давление достигает 0,9—1,5 МПа, а температура — 270—480 °С. В этот момент к электродам свечи зажигания 5 подводится высокое напряжение, которое вызывает между ними искровой разряд, в результате чего рабочая смесь воспламеняется и сгорает. В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, от чего температура газов (продуктов сгорания) повышается до 2200—2500 °С, давление внутри цилиндров достигает 3,0—4,5 МПа.

Такт расширения (рабочий ход). Под давлением расширяющихся газов поршень движется от ВМТ к НМТ (оба клапана закрыты). Происходит преобразование тепловой энергии в полезную работу, поэтому ход поршня в такте расширения называют рабочим ходом.

При движении поршня к НМТ объем цилиндра увеличивается, вследствие чего давление уменьшается до 0,3—0,4 МПа, а температура газов — до 900—1200 °С.

Такт выпуска. Когда поршень подходит к НМТ, открывается выпускной клапан 6, и при дальнейшем вращении коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ, выталкивая отработавшие газы через открытый клапан, выпускной канал 7 и выпускную трубу в окружающую среду. К концу такта выпуска давление в цилиндре составляет 0,11—0,12 МПа, а температура — 600—900 °С.

При подходе поршня к ВМТ выпускной клапан закрывается, впускной открывается и начинается новый рабочий цикл.

Способы продувки цилиндров

Очевидно, что процесс продувки, механизм, квалифицирующийся, как сложный. Правильно выполненная продувка напрямую влияет на показатели мощности и коэффициента полезного действия. Для улучшения характеристик, конструкторы постоянно стараются усовершенствовать и довести процесс до идеала.

Как можно продуть цилиндр:

«Контурная» продувка.Вид продувки прост и поэтому распространён. Недостаток то, что применение связано с перерасходом топлива. Разновидности контурной продувки: возвратно-петлевая, дефлекторная, высотная.

«П-образная» продувка.Принцип «П-образной» заключается в применении только на моторах с двумя цилиндрами. При проведении, один цилиндр участвует в процессе впуска газов, второй выпускает отработку. Эффект продувки ощущается в топливной экономичности, процесс сопровождается неравномерным нагревом пары, отвечающей за выпуск.

«Клапанно-щелевая» продувка.Отличается тем, что требует наличия газораспределительного механизма для управления клапанами. Клапан используется, как для предоставления горючего, так и для вывода отработанных паров. Продувка предусматривает отвод отработки посредством клапана в головке цилиндров и поступление горючего через отверстия. Преимущество, что продувка повышает топливную экономичность и минимизирует показатель токсичности выпускаемых паров. Недостаток, сложность конструкции и нарушения режимов, связанных с повышением температуры работы агрегата.

«Прямоточная» продувка.Используется в силовых установках с количеством поршней равным двум. При этом расположение цилиндра находится в горизонтальном положении. Поршни двигаются, друг навстречу другу. В движении каждый поршень освобождает и перекрывает клапан: один поршень впускает порцию горючего, второй удаляет порцию отработки из цилиндра. Камера сгорания образуется в момент сближения поршней друг с другом. Эффект этого варианта продувки максимален: удаляет сгоревшие газы и экономит горючее. Минус, требуется сложный механизм кривошипов и шатунов, показатели температуры двигателя требуют применения охладителей и устойчивых материалов для изготовления деталей.

Двухтактный двигатель 5 ТДФ с прямоточной продувкой

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от карбюраторного двигателя в цилиндр дизеля воздух и топливо вводятся раздельно.

Такт сжатия

Оба клапана закрыты. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. (рисунок б) и сжимает воздух. Вследствие большой степени сжатия (порядка 14…18) температура воздуха становится выше температуры самовоспламенения топлива.

В конце такта сжатия при положении поршня, близком к в.м.т., в цилиндр через форсунку начинает впрыскиваться жидкое топливо. Устройство форсунки обеспечивает тонкое распыливание топлива в сжатом воздухе.

Топливо, впрыснутое в цилиндр, смешивается с нагретым воздухом и оставшимися газами, образуется рабочая смесь. Большая часть топлива воспламеняется и сгорает, давление и температура газов повышаются.

Такт расширения

Оба клапана закрыты. Поршень движется от в.м.т. к н.м.т. (рисунок в). В начале такта расширения сгорает остальная часть топлива.

Такт выпуска

Выпускной клапан открывается. Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. (рисунок г) и через открытый клапан выталкивает отработавшие газы в атмосферу.

Далее рабочий цикл повторяется.

У описанных двигателей в течение рабочего цикла только в такте расширения поршень перемещается под давлением газов и посредством шатуна приводит коленчатый вал во вращательное движение. При выполнении остальных тактов — выпуске, впуске и сжатии — нужно перемещать поршень, вращая коленчатый вал. Эти такты являются подготовительными и осуществляются за счет кинетической энергии, накопленной маховиком в такте расширения. Маховик, обладающий значительной массой, крепят на конце коленчатого вала.

Дизель по сравнению с карбюраторным двигателем имеет следующие основные преимущества:

  • на единицу произведенной работы расходуется в среднем на 20…25 % (по массе) меньше топлива
  • работа на более дешевом топливе, которое менее пожароопасно

Недостатки дизеля:

  • более высокое давление газов в цилиндре требует повышенной прочности деталей, а это приводит к увеличению размеров и массы дизеля
  • пуск его затруднен, особенно в зимнее время

Хорошие экономические показатели дизелей обусловили их широкое применение в качестве двигателей для тракторов, грузовых и легковых автомобилей.

Особенности работы 4-х тактного двигателя

В двухтактном моторе смазывание поршневых и цилиндровых пальцев, коленвала, поршня, подшипника и компрессорных колец проводят, заливая масло в бензин. Коленчатый вал 4тактного мотора располагается в масляной ванне, что является существенным отличием. Именно поэтому отсутствует необходимость смешивать топливо и добавлять масло. Все, что необходимо сделать владельцу автомобиля — наполнить бензином топливный бак.

Автовладельцу, таким образом, незачем приобретать специальное масло, без которого не может функционировать двухтактный мотор. Кроме того, при наличии четырехтактного мотора на поршневом зеркале и на стенах глушителя уменьшается количество нагара

Еще одно важное отличие — в двухтактном моторе в выхлопную трубу выплескивается горючая смесь, что обусловлено его устройством

https://youtube.com/watch?v=Pby7ms9Smiw

Следует признать, что у четырехтактных двигателей также имеются небольшие недостатки. Например, у них не особо качественными являются рабочие моменты по регулированию теплового клапанного зазора.

Создание двухтактного двигателя

Много предположений о том, кто первым создал двигатель внутреннего сгорания. Доподлинно известно, что первый двухтактный двигатель, работающий на газу, изобретен и сконструирован бельгийцем Жаном Жозефом Этьеном Ленуаром, произошло это событие в 1858 году.

Двигатель Ленуара (выставлен в музее)

На тот момент уже создана паровая машина, и изобретение бельгийца превосходило её по характеристикам. Мотор намного легче, проще, потреблял меньше топлива. Несмотря на преимущества, силовая установка имела много недоработок и уступала в надёжности. После того как Николас Отто, презентовал четырёхтактный двигатель, который на тот момент продуман детальней, о моторе работающем по принципу двух тактов, забыли, и длительный период времени нигде не использовали.

Во время Великой Отечественной войны силовая установка устанавливалась на самолёты. В нашем регионе моторы известны благодаря использованию на мотто технике. Трёхцилиндровые агрегаты, выполняющие два такта, используются на мотоциклах компаний Suzuki и Kawasaki. Сегодня двигатели эксплуатируются в авиации, здесь лидер австрийская фирма Rotax, выпускающая моторы для использования на небольших самолетах.

Двухтактный двухцилиндровый двигатель Rotax 582 UL

После ужесточения требований к экологическим нормам и выбросам двухтактный двигатель перестал применяться для установки на классический автомобильный транспорт. Однако, на лёгкой технике, как: скутера, снегоходы, катера заменить маленький и лёгкий агрегат не просто. Здесь конкурентов у двухтактной установки попросту нет.

4 Тактный двигатель принцип работы

4 тактный двигатель является поршневым мотором внутреннего сгорания.

В этих агрегатах рабочий процесс всех цилиндров занимает два кругооборота коленчатого вала.

Два кругооборота коленчатого вала также можно охарактеризовать как четыре поршневых такта, от чего и произошло название четырехтактный двигатель.

Начиная с середины двадцатого века четырехтактный двигатель является самым распространенным видом поршневых моторов внутреннего сгорания.

Основные характеристики 4 тактного двигателя

  1. Обмен газов происходит за счет движения рабочего поршня;
  2. 4 тактный двигатель обладает газораспределительным механизмом, который позволяет переключить цилиндровую полость на впуск и выпуск;
  3. Обмен газов происходит в момент отдельного полуоборота коленвала;
  4. Цепная, ременная передача и шестеренчатые редукторы позволяют изменить моменты зажигания, впрыскивания бензина и привода газораспределительного механизма относительно частоты верчения коленвала.

4 тактный двигатель принцип работы

В двухтактном моторе смазывание коленвала, цилиндровых и поршневых пальцев, подшипника коленвала, поршня и компрессионных колец происходит путем заливки масла в бензин. 4 тактный мотор отличается тем, что в нем коленчатый вал расположен в масляной ванне. За счет этой особенности необходимость в добавлении масла или смешивании топлива попросту отсутствует. Все, что нужно сделать владельцу транспортного средства – это наполнить топливный бак бензином, после чего можно продолжать пользоваться транспортом.

Таким образом, автовладельцу становится незачем приобретать специальное масло, которое нужно для функционирования двухтактных моторов.

Помимо этого, 4 тактный мотор отличается уменьшенным количеством нагара на стенах глушителя и поршневом зеркале.

Еще одним важным отличием является то, что при двухтактном моторе совершается выплеск горючей смеси в выхлопную трубу – это обусловлено его устройством.

Стоит признать, что четырехтактные двигатели также обладают небольшими недостатками. К примеру, у таких двигателей повышенная длительность старта скутера с места.

Также не особо качественными являются работы по регулированию клапанного теплового зазора.

При этом следует отметить, что проблему с повышенной длительностью старта скутера можно решить оптимизацией опций центробежного сцепления и передачи.

Работа 4 тактного двигателя

Как уже было сказано, работа 4 тактного двигателя состоит из двух оборотов коленвала или, еще можно сказать, четырех тактов поршня.

Работа 4 тактного двигателя происходит таким образом:

  1. (впуск). Поршень продвигается в нижнюю сторону, что приводит к открытию клапана впуска. В итоге горючая смесь оказывается в цилиндре, куда она попадает из карбюратора. По достижению поршнем нижнего положения совершается закрытие клапана впуска.
  2. (сжатие). Поршень передвигается в верхнюю сторону, что провоцирует сжимание горючей смеси. После того, как поршень приближается к верхней мертвой точке, совершается возгорание сжатого поршнем бензина.
  3. (расширение). Происходит возгорание бензина, в результате которого он сгорает – это приводит к растяжению горючих газов и, соответственно, к движению поршня вниз (два клапана оказываются закрытыми).
  4. (выпуск). По инерции коленчатый вал продолжает кругооборот вокруг своей оси, а поршень – продвигаться вверх. Вместе с этим происходит открытие клапана выпуска, откуда выхлопные газы попадают в трубу. Когда поршень доходит до верхней мертвой точки, совершается закрытие клапана впуска.

По окончанию работы 4 тактного двигателя четыре такта проходят заново.

Функционирование двухтактного агрегата

Хоть и статья не об этом, однако стоит коротко описать функционирование двухтактного двигателя с целью сравнить их. Как становится понятно из наименования, функционирование такого мотора проходит только через два такта.

  1. Поршень продвигается наверх, что приводит к сжатию горючей смеси, после которого (без достижения верхней мертвой точки) она воспламеняется. По достижению поршнем верхней мертвой точки открываются окна впуска в стене цилиндра, из-за чего горючая смесь перетекает в кривошипную камеру.
  2. Под действием растягивающихся газов поршень продвигается в нижнюю сторону. Пребывая в нижнем положении, поршень открывает окна впуска и выпуска. Газы попадают в трубу выхлопа, а на их месте оказывается горючая смесь.

Четырёхтактный двигатель

А теперь вернёмся к четырёхтактном автомобильному двигателю.

Автомобильные двигатели, как мы уже сказали, могут быть бензиновыми и дизельными. И поэтому предлагаю рассмотреть их такты вместе. Несмотря на то, что они схожи, но в них есть так же и различия.

1-й такт впуск (наполнение).

Поршень движется от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт. Под действием перепада давления, возникающего в результате движения поршня:

Бензиновый двигатель: бензовоздушная смесь через впускной канал наполняет цилиндр.

Дизельный двигатель: воздух через впускной канал наполняет цилиндр.

2-й такт сжатие.

Поршень движется от НМТ к ВМТ, все клапана закрыты. Давление и температура в цилиндре поднимаются.

бензиновый двигатель: в конце такта сжатия на свечу зажигания подается высокое напряжение, между электродами свечи проскакивает искра и поджигает бензовоздущную смесь

дизельный двигатель: через форсунку высокого давления подается дизельное топливо, которое воспламеняется от нагретого в процессе сжатия воздуха.

3-й такт рабочий ход. Поршень движется от ВМТ к НМТ, все клапана закрыты. В начале такта продолжается сгорание топлива, начавшееся в конце такта сжатия. Температура и давление газов повышается. Давление передается поршню и перемещает его к НМТ. Тепловая энергия сгоревшего топлива превращается в механическую работу движения поршня.

4-й такт выпуск. Поршень движется от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открыт. Происходит выталкивание
отработавших газов из цилиндра.

Для большей наглядности взгляните на следующие рисунки:

Такты бензинового двигателя:

Такты дизельного двигателя:

Таким образом 1 рабочий цикл 4-х тактного двигателя происходит за 2 оборота коленчатого вала (720° его поворота). Отличие между бензиновым и дизельным двигателем лишь в топливе и способе его воспламенении на такте сжатия. Однако, это вносит свои изменения в применяемые агрегаты, но об этом речь пойдёт потом.

Двигатели почти всех современных автомобилей являются четырёхтактными по своему циклу работы, и энергия, полученная от сжигания топлива, почти полностью преобразовывается в полезную. Цикл Отто, так называется подобный принцип, по имени Николауса Отто, изобретателя двигателя внутреннего сгорания (1867 год).

Как работает судовой двигатель?

Судовые двигатели на судах отвечают за перемещение судна из одного порта в другой. Независимо от того, идет ли речь о небольшом корабле, курсирующем в прибрежных районах, или о большом корабле, путешествующем по международным водам, на борту корабля для обеспечения тяги установлен четырехтактный или двухтактный морской двигатель.

Судовые двигатели — это тепловые двигатели, используемые для преобразования тепла, выделяемого при сжигании топлива, в полезную работу, т. Е. Вырабатывают тепловую энергию и превращают ее в механическую энергию.Двигатели, используемые на борту судов, представляют собой двигатели внутреннего сгорания (тип), в которых сгорание топлива происходит внутри цилиндра двигателя, а тепло выделяется после процесса сгорания.

Принцип работы судового двигателя

Как упоминалось ранее, двигатели внутреннего сгорания (внутреннего сгорания) в основном используются в морских силовых установках и для выработки электроэнергии. Работу судового двигателя можно объяснить следующей процедурой:

— Топливо впрыскивается в контролируемом количестве под высоким давлением

— Смесь топлива и воздуха сжимается внутри цилиндра двигателя с помощью поршня, что приводит к взрыву смеси при повышении давления за счет сжатия.В результате выделяется тепло, которое увеличивает давление горящего газа

2-тактные и 4-тактные двигатели

— Внезапное увеличение давления толкает поршень вниз и передает поперечное движение во вращательное движение коленчатого вала с помощью шатуна. Взрыв повторяется непрерывно для поддержания выходной мощности в зависимости от типа морского двигателя и его использования.

Прочтите по теме: 14 терминов, используемых для определения мощности судового двигательного двигателя

Коленчатый вал через маховик соединен либо с генератором переменного тока, либо с гребным винтом для выполнения механической работы.Чтобы коленчатый вал постоянно вращался, взрыв нужно повторять непрерывно.

Перед следующим взрывом отработанные газы вытягиваются из цилиндра через выпускной клапан и подается свежий воздух, который помогает вытолкнуть отработанный газ, а также обеспечивает свежий воздух для следующего процесса сгорания.

Прочтите по теме: Компоненты и конструкция системы выпуска отработавших газов

Типы судовых дизельных двигателей:

Два основных типа судовых дизельных двигателей: —

  • 4-тактный двигатель
  • Двухтактный двигатель

Четырехтактный двигатель может быть установлен на судне для выработки электроэнергии, а также для приведения в движение корабля (обычно на небольших судах).Этому двигателю требуется 4 цикла для завершения передачи мощности от камеры сгорания к коленчатому валу.

Связанное чтение: Почему 2-тактные двигатели чаще используются для движения на кораблях, чем 4-тактные?

События, происходящие в I.C. двигатель следующие:

  1. Ход всасывания для забора свежего воздуха внутрь камеры — это движение поршня вниз
  2. Ход сжатия для сжатия топливовоздушной смеси — движение поршня вверх
  3. Рабочий ход — при котором происходит взрыв, и поршень толкается вниз
  4. Такт выпуска — движение поршня вверх для откачивания отработанных газов

Четыре события завершаются за четыре хода поршня (два оборота коленчатого вала).Впускной и выпускной клапаны установлены в верхней части головки блока цилиндров для всасывания свежего воздуха и удаления отработанных выхлопных газов.

И клапаны, и топливный насос (подающий топливо в форсунку) приводятся в действие с помощью распределительного вала, который приводится в движение коленчатым валом с помощью зубчатой ​​передачи. В четырехтактном двигателе распределительный вал вращается на половине скорости коленчатого вала. Картер открыт для гильзы поршня, которая способствует смазке гильзы.

2-тактные двигатели используются для движения судов и имеют больший размер по сравнению с 4-тактными двигателями.В этом двигателе полная последовательность выполняется за два цикла, т. Е.

.
  1. Такт всасывания и сжатия — это движение поршня вверх для втягивания внутрь свежего воздуха и сжатия топливовоздушной смеси
  2. Мощность и выхлоп — движение поршня вниз из-за взрыва внутри камеры с последующим удалением выхлопных газов через выпускной клапан, установленный в верхней части цилиндра. Используется сальник, который отделяет картер и герметизирует его от камеры сгорания.

Ниже показано базовое видео о работе судового двигателя:

В этом видео показано, как работает двухтактный судовой двигатель на судне —

Как и где производится судовой двигатель?

Если вы видели двигатели на кораблях, в том числе небольшие четырехтактные двигатели-генераторы, а также массивные двухтактные двигатели, одна мысль, которая должна была прийти вам в голову, — как и где были сделаны эти двигатели?

Наиболее известные производители двигателей, двигатели которых используются на судах:

  1. MAN Diesel & Turbo (ранее двигатели B&W) — известные судовые двигатели с высокой, средней и малой скоростью.
  2. Wartsila (ранее Sulzer Engines) — известна высокими, средними и низкооборотными судовыми двигателями.
  3. Mitsubishi — производство двигателей для легких, средних и тяжелых условий эксплуатации
  4. Rolls Royce — известный своими двигателями для круизных лайнеров и кораблей
  5. Caterpillar производит — для средне- и высокоскоростных судовых дизельных двигателей

Прочтите по теме: Самые популярные судовые двигатели в судоходной отрасли

Wartsila по-прежнему является держателем рекордов Гиннеса за самый большой из когда-либо построенных судовых двигателей.

Двухтактный двигатель Wärtsilä RT-flex96C с турбонаддувом удерживает этот рекорд. Изготовлен для крупных контейнеровозов, его габариты следующие:

Длина — 27 метров (88 футов 7 дюймов),

Высота — 13,5 метра (44 фута 4 дюйма)

вес> 2300 тонн.

Выходная мощность ~ 84,42 МВт (114800 л.с.).

Размер судового двигателя варьируется от корабля к кораблю, типа хода и выходной мощности. Судовой двигатель может достигать высоты пятиэтажного здания, и для его размещения необходимо соответствующим образом спроектировать судовое машинное отделение.

Где производятся судовые двигатели?

Эти судовые двигатели построены на мощностях производителей. Например, MAN Diesel имеет производственные предприятия в Аугсбурге, Копенгагене, Фредериксхавне, Сен-Назере, Шанхае и др.

Аналогичным образом, Wartsila имеет производственные мощности в Финляндии, Германии, Китае и т. Д.

Судовой двигатель также может быть изготовлен на известной верфи при наличии контракта между двумя компаниями.

Двигатель обычно состоит из трех различных секций (поясняется ниже) и, в зависимости от размера машинного отделения и доступа для установки, он может быть установлен на верфи по частям или целиком.

Связанное чтение: Насколько массивные главные двигатели устанавливаются в машинном отделении корабля?

Материал, используемый для изготовления судового двигателя

Материал, из которого изготовлен судовой двигатель и различные детали судового двигателя:

Опорная плита: Опорная плита — это самая нижняя часть двигателя, которая является его основанием и вмещает подшипники коленчатого вала и А-образную раму. Для небольшого двигателя используется одинарная отливка из чугуна, а для больших двухтактных двигателей используются сборные литые стальные поперечные секции с продольными балками.

Прочтите по теме: Важные вещи, которые нужно проверить Опорная плита судового двигателя

Рама: А-образная рама, как следует из названия, имеет форму буквы «А» и установлена ​​над фундаментной плитой двигателя. Он построен отдельно, чтобы нести направляющую крейцкопфа, а сверху он поддерживает основание антаблемента. Нижняя поверхность А-образной рамы обработана для создания сопрягаемой поверхности для установки поверх опорной плиты.

Антаблемент: Антаблемент, также известный как блок цилиндров, изготовлен из чугуна и используется для размещения охлаждающей воды и продувочного воздушного пространства.В зависимости от размера двигателя отливка может быть индивидуальной или многоцилиндровой (скрепленной болтами). Нижняя часть блока цилиндров обработана на станке, образуя сопрягаемую поверхность, и прикреплена к А-образной раме с помощью установленных болтов.

Другие части судового двигателя, которые устанавливаются внутри двигателя:

Детали двигателя Wartsila RTFlex Electronic

Поршень, гильза, цилиндр, шатун, коленчатый вал, распределительный вал, топливный насос, выпускной клапан и т. Д., И эти важные детали можно подробно изучить в нашей электронной книге —

Техническое обслуживание судовых двигателей

Базовое техническое обслуживание судового двигателя состоит из планового технического обслуживания, которое включает в себя капитальный ремонт важных подвижных и неподвижных частей камеры сгорания.

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных видов технического обслуживания судового двигателя:

  1. Ремонт и измерение поршня, колец и штока
  2. Ремонт и обмер гильзы цилиндра
  3. Капитальный ремонт и обмер выпускного клапана
  4. Ремонт и обмер сальника
  5. Ремонт и обмер подшипников шатунов и крейцкопфов
  6. Ремонт и обмер коренных подшипников

Прочтите по теме: Типы коренных подшипников судовых двигателей и их свойства

7.Измерение прогиба коленчатого вала

8. Контроль и измерение фаз газораспределения топливного насоса

9. Проверки и капитальный ремонт пусковой воздушной системы

Промежуток времени между капитальным ремонтом различных частей двигателя указывается производителем в руководстве по эксплуатации двигателя. Техническое обслуживание необходимо проводить в соответствии со временем, указанным между двумя периодами капитального ремонта, независимо от проблем, обнаруженных двигателем.

Помимо своевременного ремонта, параметры двигателя и мощность необходимо проверять с помощью цифрового индикатора мощности.Осмотр продувочного пространства также проводится для проверки состояния поршневого кольца, которое, в свою очередь, определяет эффективность системы смазки гильзы цилиндра.

Судовые двигатели, используемые на судах, являются одними из самых сложных инженерных сооружений. Поэтому морские инженеры проходят специальную подготовку по эксплуатации, техническому обслуживанию и устранению неисправностей судовых двигателей на борту судов.

Вы также можете прочитать:

На что следует обратить внимание при капитальном ремонте топливного клапана

Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight.Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не заявляют об их точности и не берут на себя ответственность за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Теги: Судовые двигатели Судовой двигатель

Прибор для обучения эксперименту по физике Механика Дизельный 4-тактный двигатель внутреннего сгорания Модель Демонстрация принципа работы: Amazon.com: Industrial & Scientific


Цена: 29 долларов.99 + Депозит без импортных пошлин и доставка в Российскую Федерацию $ 30,25 Подробности
  • Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
  • Инструмент для обучения физике: подходит для экспериментального обучения курсу физики в средней школе, а также является идеальной моделью для автомобильной промышленности или автолюбителей.
  • Использование: два способа использования, вручную или с подключением к источнику питания. Медленно поворачивая кривошипную рукоятку в разных направлениях, вы можете наблюдать за всеми функциональными фазами такта впуска, такта сжатия, рабочего хода и такта выпуска 4-тактного дизельного двигателя.
  • Использование: Модель дизельного двигателя в основном используется для демонстрации основной конструкции и принципа работы четырехтактного одноцилиндрового дизельного двигателя.
  • Высокое качество: Изготовлен из высококачественного пластика и металла. Имеет длительный срок службы и демонстрационный эффект не будет хуже.
  • Уже отлажено: структура и компоненты модели были скорректированы перед отправкой с завода, и действия каждой части унифицированы и скоординированы. Уже собраны, просты в использовании.
]]>
Характеристики
Тип основы По умолчанию
Фирменное наименование Wal Front
Ean 0798382948668
Номер детали Wal frontc7pu53nzgk
Соответствие спецификации
Код UNSPSC 41110000
UPC 798382948668

Диаграмма давление-объем (pV) и как работа выполняется в ДВС — x-engineering.org

Двигатель внутреннего сгорания — это тепловая машина . Принцип его работы основан на изменении давления и объема внутри цилиндров двигателя. Все тепловые двигатели характеризуются диаграммой давление-объем , также известной как диаграмма pV , которая в основном показывает изменение давления в цилиндре в зависимости от его объема для полного цикла двигателя.

Также работа , производимая двигателем внутреннего сгорания, напрямую зависит от изменения давления и объема внутри цилиндра.

К концу этого руководства читатель должен уметь:

  • понять значение диаграммы pV
  • как нарисовать диаграмму pV для 4-тактного двигателя внутреннего сгорания
  • при впуске и выпуске клапаны приводятся в действие во время цикла двигателя
  • , когда зажигание / впрыск производится во время цикла двигателя
  • как работа создается двигателем внутреннего сгорания
  • какая разница между указанным и работа тормоза
  • каков механический КПД двигателя

Давайте начнем с рассмотрения pV-диаграммы четырехтактного атмосферного двигателя внутреннего сгорания.

Изображение: диаграмма давление-объем (pV) для типичного 4-тактного ДВС

где:

S — ход поршня
V c — зазорный объем
V d — смещенный (рабочий) объем
p 0 — атмосферное давление
W — работа
ВМТ — верхняя мертвая точка
НМТ — нижняя мертвая точка
IV — впускной клапан
EV — выпускной клапан
IVO — открытие впускного клапана
IVC — закрытие впускного клапана
EVO — открытие выпускного клапана
EVC — закрытие выпускного клапана
IGN (INJ) — зажигание (впрыск)

Диаграмма давление-объем (pV) построена путем измерения давления внутри цилиндра и его значения в зависимости от угла поворота коленчатого вала в течение всего цикл двигателя (720 °).

Давайте посмотрим, что происходит в цилиндре во время каждого хода поршня, как изменяются давление и объем внутри цилиндра.

Обратите внимание, что синхронизация впускных и выпускных клапанов имеет опережение и задержку относительно положения поршня. Например, впускной клапан открывается во время такта выпуска поршня и закрывается во время такта сжатия. В то же время, когда начинается такт впуска, выпускной клапан еще некоторое время открыт.Открытие выпускного клапана происходит до завершения рабочего хода.

ВПУСК (a-b)

Цикл двигателя начинается в точке a . Впускной клапан уже открыт, и поршень движется от ВМТ к НМТ. Объем постоянно увеличивается по мере того, как поршень перемещается по длине хода. Максимальный объем достигается, когда поршень находится в НМТ. Давление ниже атмосферного на протяжении всего хода, потому что движение поршня создает объем, а воздух втягивается внутрь цилиндра из-за эффекта вакуума.

СЖАТИЕ (b-c)

После того, как поршень прошел НМТ, начинается такт сжатия. В этой фазе объем начинает уменьшаться, а давление увеличиваться. Требуется некоторое время, пока давление в цилиндре не превысит атмосферное, чтобы впускной клапан оставался открытым даже после того, как поршень пройдет НМТ. По мере того, как поршень приближается к ВМТ, давление постепенно увеличивается. Примерно за 25 ° до ВМТ срабатывает зажигание, и давление быстро повышается до максимального.

МОЩНОСТЬ (c-e)

После события зажигания / впрыска давление в цилиндре резко возрастает, пока не достигнет максимальных значений p max . Значение максимального давления зависит от типа двигателя, на каком топливе он используется. Для типичного двигателя легкового автомобиля максимальное давление в цилиндре может составлять около 120 бар (бензин) или 180 бар (дизель). Рабочий ход начинается, когда поршень движется от ВМТ к НМТ. Высокое давление в цилиндре толкает поршень, поэтому объем увеличивается, а давление начинает постепенно падать.

ВЫХЛОП (e-a)

После рабочего хода поршень снова находится в НМТ. Объем цилиндра снова равен максимальному значению, а давление — примерно минимальному (атмосферное давление). Поршень начинает двигаться в сторону ВМТ и выталкивает сгоревшие газы из цилиндра.

Как видите, давление и объем внутри цилиндров двигателя постоянно меняются. Мы увидим, что работа, производимая ДВС, зависит от изменений давления и объема.

Работа Вт [Дж] — это произведение между силой F [Н] , которая толкает поршень, и перемещением, которым в нашем случае является ход S [м] .

\ [W = F \ cdot S \ tag {1} \]

Мы знаем, что давление — это сила, разделенная на площадь, поэтому:

\ [F = p \ cdot A_p \ tag {2} \]

, где p [ Па] давление внутри цилиндра и A p 2 ] площадь поршня.

Замена (2) в (1) дает:

\ [W = p \ cdot A_p \ cdot S \ tag {3} \]

Мы знаем, что умножая расстояние на площадь, мы получаем объем, следовательно:

\ [W = p \ cdot V \ tag {4} \]

Это мгновенная работа , произведенная в цилиндре для определенного давления и объема.Чтобы определить работу для полного цикла двигателя, нам нужно интегрировать мгновенную работу:

\ [W = \ int F \ cdot dx = \ int p \ cdot A_p \ cdot dx \ tag {5} \]

, где x ход поршня.

Произведение между ходом поршня и площадью поршня дает дифференциальный объем dV , смещенный поршнем:

\ [dV = A_p \ cdot dx \ tag {6} \]

Замена (6) в (5 ) дает работу , произведенную в цилиндре за полный цикл :

\ [\ bbox [# FFFF9D] {W = \ int p \ cdot dV} \ tag {7} \]

Поскольку подавляющее большинство Если двигатель внутреннего сгорания имеет несколько цилиндров, мы собираемся ввести более подходящий параметр для количественной оценки работы, которым является удельная работа Вт [Дж / кг] .

\ [w = \ frac {W} {m} \ tag {8} \]

где м [кг] — масса топливовоздушной смеси внутри цилиндров за полный цикл.

Мы можем также определить удельный объем v [m 3 / кг] как:

\ [v = \ frac {V} {m} \ tag {9} \]

Производная от удельного объем будет:

\ [dv = \ frac {1} {m} \ cdot dV \ tag {10} \]

, откуда мы можем записать:

\ [dV = m \ cdot dv \ tag {11} \]

Замена (7) в (8) дает:

\ [w = \ frac {1} {m} \ int p \ cdot dV \ tag {12} \]

Из (11) и (12) мы получаем математическое выражение удельной работы для полного цикла двигателя:

\ [\ bbox [# FFFF9D] {w = \ int p \ cdot dv} \]

Работа, производимая внутри цилиндров двигателя, называется , указывается удельная работа , w i [Дж / кг] .Что мы получаем на коленчатом валу, так это удельная работа тормоза w b [Дж / кг] . Это называется «тормозом», потому что при испытании двигателей на испытательном стенде они подключаются к тормозному устройству (гидравлическому или электрическому), которое имитирует нагрузку.

Чтобы получить работу тормоза, мы должны вычесть из указанной работы все потери двигателя. Потери связаны с внутренним трением и вспомогательными устройствами, которые требуют мощности от двигателя (масляный насос, водяной насос, нагнетатель, компрессор кондиционера, генератор переменного тока и т. Д.). Эти потери имеют эквивалент удельной работы на трение w f [Дж / кг] .

\ [w_b = w_i — w_f \]

Посмотрев на указанную выше диаграмму давление-объем (pV), мы можем увидеть, что есть две отдельные области:

  • верхняя область, образованная во время тактов сжатия и мощности ( + W)
  • нижняя область, образующаяся во время тактов выпуска и впуска (-W), также называемая насосной работой

В зависимости от значения давления всасывания рабочая область нагнетания может быть отрицательной или положительной.Для атмосферных двигателей насосная работа является отрицательной, потому что она использует энергию двигателя для выталкивания выхлопных газов из цилиндров и всасывания свежего воздуха во время впуска.

Для бензиновых атмосферных двигателей из-за дросселирования всасываемого воздуха насосные потери выше и максимальны на холостом ходу. Дизельные двигатели более эффективны, чем бензиновые, потому что на впуске нет дроссельной заслонки, а нагрузка регулируется посредством впрыска топлива.

Если разделить удельный крутящий момент тормоза на указанный удельный крутящий момент, мы получим механический КПД двигателя η м [-] :

\ [\ bbox [# FFFF9D] {\ eta_m = \ frac {w_b} {w_i}} \]

Для большинства двигателей механический КПД составляет около 80-85% при полной нагрузке (полностью открытая дроссельная заслонка) и падает до нуля на холостом ходу, когда весь крутящий момент двигателя используется для поддержания холостого хода. скорость, а не движущая сила.

По любым вопросам, наблюдениям и запросам по этой статье используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

Как работает 4-тактный бензиновый двигатель или цикл искрового зажигания?

Объяснение принципа действия и рабочего цикла бензинового двигателя:

Что такое двигатель?

Прежде чем узнать, как работает бензиновый двигатель, давайте сначала разберемся, что такое двигатель. Это характерно как для бензиновых, так и для дизельных двигателей.Двигатель — это машина, вырабатывающая энергию, которая преобразует потенциальную энергию топлива в тепловую, а затем в движение. Он производит энергию, а также работает от своей собственной энергии.

Двигатель генерирует свою мощность за счет сжигания топлива в саморегулируемом и управляемом процессе «Сжигание» . Процесс сгорания включает в себя множество подпроцессов, которые эффективно сжигают топливо и приводят к плавной работе двигателя.

Эти процессы включают:

  1. Отсасывание воздуха (также известное как дыхание или аспирация).
  2. Смешивание топлива с воздухом после превращения жидкого топлива в сильно распыленную / туманную форму.
  3. Воспламенение топливовоздушной смеси искрой (бензиновый двигатель) или самовоспламенением после повышения температуры воздуха путем его сжатия (дизельный двигатель).
  4. Сгорание сильно распыленных частиц топлива, приводящее к выделению / выбросу тепловой энергии.

Как работает двигатель?

Двигатель преобразует тепловую энергию в кинетическую энергию в форме « возвратно-поступательного движения ».Расширение нагретых газов и их силы действуют на поршни двигателя. Газы толкают поршни вниз, что приводит к возвратно-поступательному движению поршней.

Это движение поршня позволяет коленчатому валу вращаться. Таким образом, он, наконец, преобразует возвратно-поступательное движение в « Вращательное движение » и переходит на колеса.

Работа / Принцип работы двигателя:

Обычный двигатель внутреннего сгорания работает по двум основным принципам:

  1. Цикл Отто и
  2. Дизельный цикл

Что такое «цикл Отто»? Как работает бензиновый двигатель?

Цикл Отто также известен как Четырехтактный цикл искрового зажигания .Он был назван в честь немецкого инженера Николауса Отто , который изобрел, разработал и запатентовал первый четырехтактный бензиновый двигатель. Четырехтактный бензиновый двигатель работает по следующему циклу, который включает —

1. Ход всасывания — При движении поршней вниз и открытии впускного клапана происходит всасывание топливовоздушной смеси.

Бензиновый ход всасывания

2. Ход сжатия — При закрытии впускного клапана он закрывает область над поршнем.Поршень движется вверх, что приводит к сжатию топливовоздушной смеси в ограниченном пространстве.

Такт сжатия бензина

Процесс сгорания — На этом этапе свеча зажигания зажигает искру, что приводит к мгновенному горению бензина и взрыву. Это вызывает выделение тепла, которое генерирует расширяющие силы, известные как мощность.

Схема процесса сгорания бензина

3. Рабочий ход — Кроме того, эти силы снова толкают поршни вниз, что приводит к их возвратно-поступательному движению.

Бензиновый ход поршня

4. Ход выпуска — По пути вверх поршни проталкивают отработавшие газы над собой через выпускной клапан, который открывается во время такта выпуска.

Petrol Exhaust Stroke

Таким образом, этот цикл повторяется до тех пор, пока двигатель не будет выключен, что приведет к продолжению его работы.

Посмотрите анимацию работы 4-тактного бензинового двигателя здесь:

Анимация 4-тактного бензинового двигателя

В бензиновых двигателях предыдущего поколения для подачи бензина в двигатель использовался карбюратор.В бензиновых двигателях нового поколения используется сложная технология «впрыска топлива» (как и в дизельных двигателях) с «системой управления двигателем» для повышения производительности и снижения выбросов. Тем не менее, он по-прежнему использует свечу зажигания для зажигания бензина, как это было в бензиновых двигателях более раннего поколения.

Продолжайте читать: Принцип работы и принцип действия дизельного двигателя >>

О компании CarBikeTech

CarBikeTech — технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет.CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

4-тактный двигатель I.C. Принципы работы Вопросы и ответы

Этот набор вопросов и ответов с несколькими вариантами ответов (MCQ) для сельскохозяйственной техники посвящен «Двигатель внутреннего сгорания — Принципы работы 4-тактного двигателя».

1. Какова степень вращения кривошипа при завершении четырехтактного цикла?
a) 90 °
b) 279 °
c) 180 °
d) 360 °
Посмотреть ответ

Ответ: c
Пояснение: В четырехтактном двигателе рабочий цикл завершается за четыре хода поршня. или два оборота коленвала.Каждый ход состоит из поворота коленчатого вала на 180 ° и, следовательно, четырехтактный цикл завершается поворотом кривошипа на 720 °.

2. Какая степень сжатия у двигателя SI?
a) 6-10
b) 3-5
c) 1-2
d) 11-15
Просмотреть ответ

Ответ: a
Объяснение: Бензин, высоколетучее топливо, используется в двигателях SI, верхний предел исправлено антидетонационное качество топлива. Степень сжатия в двигателе SI 6-10.

3. Каков порядок включения четырехцилиндровых двигателей?
a) 1-3-4-2
b) 1-4-3-2
c) 1-2-3-4
d) 4-3-2-1
Посмотреть ответ

Ответ: a
Объяснение : Порядок включения четырехцилиндровых двигателей — 1-3-4-2.Последовательность, в которой происходит рабочий ход в каждом цилиндре двигателя, называется порядком зажигания. Расположение шатунной шейки на коленчатом валу и конструкция распределительного вала определяют порядок зажигания.

4. Что из следующего описывает интервал между запусками в четырехтактном двигателе?
а) Ф. = 720 ° / Количество цилиндров
b) F.I. = 360 ° / Количество цилиндров
c) F.I. = 270 ° / Количество цилиндров
d) F.I. = 180 ° / Число цилиндров
Посмотреть ответ

Ответ: a
Объяснение: Интервал между последовательными тактами в разных цилиндрах двигателя называется интервалами зажигания.Во время первого поворота коленчатого вала на 180 ° цилиндр 1 получает рабочий ход, цилиндр 2 — такт сжатия, а цилиндры 3 и 4 — такт выпуска и всасывания соответственно.

5. Каков КПД двигателя со сжатым зарядом?
a) 40%
b) 20%
c) 30%
d) 10%
Посмотреть ответ

Ответ: c
Объяснение: При увеличении числа оборотов двигателя скорость фронта пламени не меняется, поэтому точка искры продвигается раньше в цикле, чтобы обеспечить сгорание заряда в большей части цикла до начала рабочего такта.КПД двигателя сжатого заряда 30%.

6. Диаметр и длина хода поршня 4-тактного 4-цилиндрового дизельного двигателя 10 см и 12 см соответственно, частота вращения коленчатого вала 2000 об / мин. Рассчитайте тормозную мощность.
a) 18,90 кВт
b) 12,89 кВт
c) 12,98 кВт
d) 18,98 кВт
Посмотреть ответ

Ответ: d
Объяснение: Интегрированная мощность = \ ((\ frac {pLAN} {60,000}) \) * n / 2
= \ (\ frac {7 * 105 * 0,12 * \ frac {π} {4} * (0,1) 2 * 2000 * 4} {60000 * 2} \)
= 43.98 кВт
Мощность тормоза = Интегрированная мощность — Мощность трения
= 43,98-25
= 18,98 кВт.

7. Шестицилиндровый двигатель имеет ход 130 мм и внутренний диаметр 109,4 мм. Объем двигателя при степени сжатия 17: 1 равен _________
a) 5,4 литра
b) 7,32 литра
c) 8,27 литра
d) 6,96 литра
Посмотреть ответ

Ответ: b
Пояснение: V d = \ (\ frac {π} {4} \) D 2 Ln
= \ (\ frac {π} {4} \) * (109,4) 2 * 130 * 6
= 7.32 л.

8. Какой процент поставляемой энергии преобразуется в механическую работу двигателем внутреннего сгорания?
a) 10% -20%
b) 30% -40%
c) 50% -60%
d) 70% -80%
Просмотреть ответ

Ответ: b
Объяснение: Двигатель IC в среднем способен преобразования всего 30-40% поставляемой энергии в механическую работу, потому что большая часть ненужной энергии находится в форме тепла, которое выделяется в окружающую среду через охлаждающую жидкость, ребра и т. д.

Sanfoundry Global Education & Learning Series — Сельскохозяйственная техника.

Чтобы практиковаться во всех областях сельскохозяйственной техники, представляет собой полный набор из 1000+ вопросов и ответов с несколькими вариантами ответов .

Примите участие в конкурсе сертификации Sanfoundry, чтобы получить бесплатную Почетную грамоту. Присоединяйтесь к нашим социальным сетям ниже и будьте в курсе последних конкурсов, видео, стажировок и вакансий!

Как работает бензиновый двигатель

Последнее обновление 5 мая 2020 г.

Газовый (или бензиновый) двигатель — это стандартный четырехтактный двигатель, который используется в большинстве автомобилей, работающих на бензине.По сути, это машина, которая вырабатывает энергию для транспортного средства путем преобразования энергии топлива в тепловую, которая, в свою очередь, заставляет транспортное средство двигаться. Процесс довольно увлекательный, потому что двигатель вырабатывает энергию из топлива, а затем также работает на своей собственной мощности. Эта энергия создается путем сжигания топлива, которое вы заливаете в автомобиль, например, бензина, который вы заправляете в него на заправочной станции. Это топливо сжигается в процессе саморегулируемого сгорания, что позволяет двигателю работать плавно.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Бензиновый двигатель Принцип работы

Газовый двигатель называется четырехтактным двигателем, потому что он проходит через четыре уникальных процесса сгорания. Во-первых, это процесс всасывания воздуха, который в основном представляет собой вдыхание или дыхание двигателя. Во-вторых, когда топливо смешивается с воздухом, в результате чего топливо превращается в туманную форму, которая сильно распыляется. После этого топливно-воздушная смесь воспламеняется от искры газового двигателя.Наконец, сильно распыленные частицы топлива сгорают, что приводит к выделению тепловой энергии. Это процесс сгорания, который происходит каждый раз, когда вы заводите свой автомобиль и едете на нем.

Процесс четырехтактного двигателя также известен как цикл Отто. Немецкий инженер Николаус Отто был первым, кто изобрел и запатентовал четырехтактный газовый двигатель. Каждый шаг в этом процессе назван словом «штрих»; Такт всасывания, такт сжатия, рабочий ход и ход выпуска.Важно понимать термин «цикл Отто», потому что он отличается от цикла сгорания в дизельных двигателях, известного как «дизельный цикл». Этот цикл также является четырехтактным, но детали того, как работает каждый процесс, отличаются от цикла Отто.

В старых газовых двигателях раньше был установлен карбюратор для смешивания воздуха с жидким топливом. Теперь есть технология, называемая «впрыском топлива», которая представляет собой сложную систему управления двигателем, которая помогает лучше выполнять этот процесс, одновременно снижая количество производимых выбросов углерода.Но для зажигания по-прежнему нужна свеча зажигания, чтобы топливо правильно сгорало. Свеча зажигания — это один из компонентов газового двигателя, который используется на протяжении многих поколений.

Принцип работы четырехтактных бензиновых двигателей

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя — Engihub

Все студенты-инженеры, особенно машиностроители, прошли через слово «Дизельный двигатель». Эти люди могли бы лучше знать принцип работы дизельного двигателя, а также двигателя автомобиля.

Если у вас нет степени бакалавра в области машиностроения, вы все равно можете легко понять, как работает двигатель внутреннего сгорания. Вам просто нужно прочитать статью полностью.

Дизельный двигатель широко используется в автомобилестроении, автомобилестроении и автомобилестроении. Его также можно использовать в дизель-генераторах и на кораблях. В настоящее время сельскохозяйственный насос также приводится в движение небольшим дизельным двигателем.

Если вы дизельный механик или хотите быть дизельным сервисным техником и механиком, этот пост для вас.

Вы также можете посмотреть и подписаться на наш канал YouTube с обучающими видео по инженерным наукам, нажав здесь https://goo.gl/4jeDFu

  • Итак, как работает четырехтактный дизель

Я хотел бы поделиться подробностями очень просто, чтобы вы лучше понимали работу двигателя.

В дизельном двигателе в качестве топлива используется дизельное топливо, легкое и тяжелое масло. Это топливо воспламеняется при впрыске в цилиндр двигателя воздуха, сжатого до очень высокого давления.

Температура этого сжатого воздуха достаточно высока для воспламенения топлива. Следовательно, в дизельном двигателе не используется свеча зажигания.

Этот высокотемпературный сжатый воздух в виде очень тонкой струи впрыскивается с контролируемой скоростью. Таким образом, сгорание топлива происходит при постоянном давлении.

Топливная форсунка или топливный насос высокого давления, топливная форсунка используется для этой операции. Мощность создается за счет завершения рабочего хода.

  • Рабочие ходы дизельного двигателя

Ход всасывания

В этом ходе поршень движется вниз от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке.В результате открывается впускной клапан, и воздух втягивается в цилиндр.

После всасывания достаточного количества воздуха под давлением всасывающий клапан закрывается в конце хода. Выпускной клапан остается закрытым во время этого хода.

Ход сжатия

В этом ходе поршень перемещается вверх от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки. Во время этого хода закрываются как впускной, так и выпускной клапаны.

Воздух, всасываемый в цилиндр во время такта всасывания, захватывается внутри цилиндра и сжимается из-за движения поршня вверх.

В дизельном двигателе используется очень высокая степень сжатия, в результате воздух, наконец, сжимается до очень высокого давления — до 40 кг / см², при этом давлении, и температура воздуха достигает 1000 ° по Цельсию, которого достаточно, чтобы зажечь топливо.

Ход при постоянном давлении

В этом такте топливо впрыскивается в горячий сжатый воздух, где оно начинает гореть при постоянном давлении. Когда поршень перемещается в верхнюю мертвую точку, подача топлива прекращается.

Следует сказать, что топливо впрыскивается в конце такта сжатия, и впрыск продолжается до точки отсечки, но на практике зажигание начинается до конца такта сжатия, чтобы позаботиться о метке зажигания. .

Рабочий или рабочий ход

В этом такте впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми.

Горячие газы (которые образуются из-за воспламенения топлива во время такта сжатия) и сжатый воздух теперь адиабатически расширяются в цилиндре, толкая поршень вниз, и, следовательно, работа выполняется.

В конце хода поршень наконец достигает нижней мертвой точки.

Ход выхлопа

В этом ходе поршень снова движется вверх. Выпускной клапан открывается, а впускной и топливный клапаны закрываются. Большая часть сгоревших топливных газов улетучивается за счет собственного расширения.

Движение поршня вверх выталкивает оставшиеся газы через открытый выпускной клапан. В камере сгорания остается лишь небольшое количество выхлопных газов.

В конце такта выпуска выпускной клапан закрывается, и, таким образом, цикл завершается.

Так как при работе впускного и выпускного клапана возникает некоторое сопротивление, и некоторая часть сгоревших газов остается внутри цилиндра во время цикла, что приводит к насосным потерям.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *