Современный автомобильный бензиновый двигатель является четырехтактным . Четыре такта называются впуском, сжатием, рабочим ходом и выпуском. Эти названия уже давно используются для объяснения работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.
Впуск
В начале такта впуска впускной клапан открывается. Синхронно с открыванием впускного клапана поршень начинает один из своих тактов движения вниз. При движении поршня вниз в цилиндре образуется область низкого давления (разрежение). Воздух и топливо поступают в цилиндр через открытый впускной клапан. В нижней точке хода поршня в такте впуска цилиндр заполнен топливом и воздухом. Цилиндр резко заполняется топливовоздушной смесью под атмосферным давлением. Объемное процентное содержание воздуха под атмосферным давлением в камере сгорания по отношению к объему камеры сгорания называется объемной эффективностью.
Сжатие
В нижней точке хода поршня при такте сжатия впускной клапан закрывается. Поршень проходит через нижнюю мертвую точку (НМТ) и начинает один из тактов своего движения вверх. Когда впускной и выпускной клапаны закрыты, при движении поршня вверх начинается сжатие рабочей смеси в цилиндре. Когда смесь сжимается, ее температура увеличивается. Этот процесс известен как адиабатическое нагревание. Адиабатическое нагревание необходимо для правильного сгорания рабочей (топливовоздушной) смеси. В процессе такта сжатия температура увеличивается на несколько сотен градусов.
Рабочий ход
Когда поршень достигает верхней точки такта сжатия, то система обеспечивает искру свече зажигания. Искра свечи зажигания начинает процесс сгорания рабочей смеси. Смесь, находящаяся над поршнем в ВМТ, начинает расширяться при сгорании. Когда она расширяется, поршень под действием этого давления движется вниз. Мощность высвобождается благодаря расширяющимся газам, действующим на днище поршня и далее на коленвал через шатун.
Когда поршень проходит через НМТ, выпускной клапан открывается. Поршень начинает свое движение вверх, выдавливая остатки сгоревшей рабочей смеси из цилиндра через выпускной клапан. Когда поршень доходит до ВМТ, впускной клапан начинает открываться, подготавливая цилиндр для следующего цикла работы двигателя.
ЗАМЕЧАНИЕ : Впускной клапан открывается перед тем, как выпускной клапан закроется на большинстве современных двигателей. Это называется перекрытием клапанов. Это сопровождается несколькими вещами: во-первых, поток выхлопных газов из камеры сгорания создает разрежение, которое помогает топливовоздумной смеси поступить в камеру сгорания. Во-вторых, когда поршень начинает свое движение вниз при такте впуска, и выпускной клапан остается открытым, некоторая часть выхлопных газов втягивается обратно в камеру сгорания. Так как выхлопные газы имеют очень низкое содержание кислорода и топлива, то газы, которые втягиваются обратно в камеру сгорания, ничего не вносят в процесс сгорания. Однако, они поглощают тепло при сгорании, снижая температуру сгорания. Поддержание температуры в камере сгорания ниже 1380*С существенно снижаем образование токсичной окиси азота.
Смотрите так же