При каких тактах в цилиндре двигателя создается разрежение: 403 — Доступ запрещён – 403 — Доступ запрещён

Принцип действия поршневого двигателя внутреннего сгорания двигателя автомобиля

Категория:

   Устройство автомобиля

Публикация:

   Принцип действия поршневого двигателя внутреннего сгорания двигателя автомобиля

Читать далее:



Принцип действия поршневого двигателя внутреннего сгорания двигателя автомобиля

При вращении кривошипа коленчатого вала поршень вместе с шатуном перемещается в цилиндре прямолинейно вверх и вниз. При движении вниз в цилиндре создается разрежение, за счет которого через впускной клапан цилиндр заполняется горючей смесью. При перемещении поршня вверх смесь сжимается и воспламеняется от постороннего источника тепла. При сгорании горючей смеси выделяется большое количество тепла, вследствие чего газы, образовавшиеся при сгорании, нагреваются и давление их сильно возрастает. Под действием давления газов поршень в цилиндре перемещается вниз, совершая полезную работу. При обратном ходе поршня вверх отработавшие газы удаляются из цилиндра.

При одном обороте кривошипа (коленчатого вала) поршень делает один ход вниз и один ход вверх. Изменение направления движения поршня происходит в нижней и верхней мертвых точках.

Верхняя мертвая точка (ВМТ) — положение поршня, наиболее удаленное от оси коленчатого вала, а нижняя мертвая точка (НМТ) — положение поршня, наименее удаленное от оси коленчатого вала.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Ход поршня — это расстояние от верхней до нижней мертвой точки. По величине ход поршня равен двум радиусам кривошипа.

Камерой сгорания называется пространство в цилиндре над поршнем при положении его в ВМТ.

Рис. 1. Схема и основные положения кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания:
1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — шатун; 4 — кривошип

Рабочий объем цилиндра — объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от ВМТ к НМТ.

Полный объем цилиндра — сумма его рабочего объема и объема камеры сгорания.

Рабочим объемом или литражом двигателя называется рабочий объем всех цилиндров двигателя, выраженный в литрах.

Степень сжатия двигателя — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. Такты и их характеристика

В четырехтактном карбюраторном двигателе рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала, или четыре хода поршня, и состоит из тактов: впуска, сжатия, расширения (рабочий ход) и выпуска.

Тактом называется процесс, происходящий в цилиндре при движении поршня от одной мертвой точки к другой.

Такт впуска. Во время такта впуска поршень перемещается от ВМТ до НМТ и цилиндр заполняется горючей смесью; впускной клапан открыт, выпускной закрыт. При движении поршня вниз объем над ним увеличивается и в цилиндре создается разрежение, вследствие чего в цилиндр поступает горючая смесь, которая смешивается с отработавшими газами. Получившаяся смесь называется рабочей. Давление в конце такта впуска равно примерно 0,7—0,8 кгс/см2 (ниже атмосферного вследствие сопротивления впускной системы), температура смеси 100—130 °С.

Такт сжатия. При этом такте происходит сжатие рабочей смеси, что способствует более быстрому сгоранию и получению большого давления газов в цилиндре. При сжатии поршень перемещается от НМТ до ВМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты. В конце такта сжатия смесь занимает объем камеры сгорания. Чем больше сжимается рабочая смесь (выше степень сжатия), тем выше при сгорании давление газов на поршень и экономичнее работа двигателя.

Однако предельные значения степени сжатия для карбюраторных двигателей ограничиваются свойствами применяемого топлива и в основном его антидетонационной стойкостью. Чрезмерно высокая степень сжатия может привести к нарушению нормального процесса ее сгорания (детонации). В результате этого при работе двигателя появляются резкие металлические стуки, снижаются его мощность и экономичность. Поэтому степень сжатия карбюраторных двигателей не может быть выше 8—11. К концу такта сжатия давление в цилиндре составляет 8—12 кгс/см2, а температура смеси 450—500 °С.

Такт расширения (рабочий ход). При рабочем ходе поршень перемещается вниз под действием давления газов, приводя через шатун во вращение коленчатый вал.

В конце такта сжатия в цилиндр проскакивает электрическая искра, воспламеняющая сжатую рабочую смесь. Смесь очень быстро сгорает и выделяет большое количество тепла. В результате сильного нагревания газов, образовавшихся при сгорании, давление в цилиндре резко возрастает, и поршень под действием этого давления перемещается от ВМТ до НМТ, совершая рабочий ход. Впускной и выпускной клапаны при этом закрыты.

Рис. 2. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя:
1 — впускной клапан, 2 — свеча зажигания; 3 — выпускной клапан; 4— поршень

В момент сгорания рабочей смеси температура газов в цилиндре составляет 1800—2000 °С, а давление 25—30 кгс/см2. В конце рабочего хода давление в цилиндре падает до 3— 4 кгс/см2, а температура до 1100—800° С.

Такт выпуска. При этом такте происходит очистка цилиндра от отработавших газов. Впускной клапан закрыт, выпускной открыт. Поршень перемещается от НМТ до ВМТ и вытесняет отработавшие газы через выпускной клапан в атмосферу. Давление в конце такта выпуска составляет 1,05—1,15 кгс/см2, а температура 300—400 °С.

Таким образом, в четырехтактном двигателе коленчатый вал вращается под действием давления газов только при рабочем ходе. При совершении вспомогательных тактов (впуска, сжатия, вьипуска) противодавление действующих на поршень газов создает сопротивление вращению вала, для преодоления которого к валу необходимо приложить внешний момент. Для повышения равномерности вращения коленчатого вала и осуществления вспомогательных тактов на коленчатом валу устанавливают маховик.

В двигателе внутреннего сгорания газы совершают полезную работу, т. е. определенную мощность.

Мощность — работа, производимая в единицу времени (в 1 с). Мощность, равная 75 кгс • м/с, называется лошадиной силой (л. с.).

Мощность, развиваемая газами внутри цилиндров двигателя, называется индикаторной мощностью.

Мощность, снимаемая с коленчатого вала двигателя, называется эффективной мощностью.

Эффективная мощность всегда меньше индикаторной на величину потерь (потери на трение, потери на привод ряда агрегатов, механизмов). Величина этих потерь оценивается механическим коэффициентом полезного действия (КПД), представляющим собой отношение эффективной мощности двигателя к индикаторной. Для современных карбюраторных двигателей значение этого коэффициента равно 0,75—0,85.

Рекламные предложения:


Читать далее: Порядок работы многоцилиндровых двигателей автомобилей

Категория: — Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Перечислить процессы, происходящие и цилиндре работающего ДВС. — КиберПедия

Ответ.Процесс, происходящий в цилиндре двигателя за один ход поршня, называется тактом. Совокупность всех процессов, происходящих в цилиндре, т. е. впуск горючей смеси, сжатие ее, расширение газов при сгорании и выпуск продуктов сгорания, называется рабочим циклом.

Если рабочий цикл совершается за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала, то двигатель называется четырехтактным.

Впуск — первый такт (рисунок 1

а). Поршень перемещается вниз и, действуя подобно насосу, создает разрежение в цилиндре. Под влиянием разности давлений через открытый впускной кла­пан цилиндр заполняется чистым воздухом. Выпускной клапан закрыт. В конце такта закрывается и впускной клапан. К этому моменту давление в цилиндре составляет 0,08…0,09 МПа, темпе­ратура — 30…50°С

 

Сжатие второй такт (рисунок 1 б). Поршень, продолжая движение, перемещается вверх. Поскольку оба клапана закрыты, поршень сжимает воздух, температура которого растет. Благода­ря высокой степени сжатия давление в цилиндре повышается до 4 МПа, воздух нагревается до температуры 600°С. В конце такта сжатия через форсунку в мелкораспыленном состоянии в ци­линдр впрыскивается порция дизельного топлива. Мелкие части­цы топлива, соприкасаясь с нагретыми сжатым воздухом стенка­ми цилиндра, самовоспламеняются, большая их часть сгорает.

Расширение или рабочий ход — третий такт (рисунок 1 в). Поршень идет вниз. Во время этого такта топливо сгорает полно­стью. Оба клапана при рабочем ходе закрыты. Температура газов при сгорании достигает 2000°С, давление повышается до 8 МПа и более. Под большим давлением расширяющихся газов поршень перемещается вниз и передает воспринимаемое им усилие через шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться. Около ИМТ давление снижается до 0,4 МПа, температура до 700°С.

Выпуск- четвертый такт (рисунок 3 г). Поршень перемещается вверх, выпускной клапан открывается. Отработавшие газы сначала под действием избыточного давления, затем под действием поршня удаляются из цилиндра. Когда поршень находит­ся около ВМТ, выпускной клапан закрываемся, впускной открывается. Рабочий цикл повторяется.

Далее процессы, происходящие в цилиндре, повторяются в указанной последовательности. Рабочим является только один такт — расширение, впуск и сжатие являются подготовительными, а выпуск — заключительным тактами.

 

Что называют порядком работы цилиндров?

Ответ. Последовательностьчередования одноименных тактов в ци­линдрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых отечественных тракторныхдвигателей 1-3-4-2. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре (рисунок 2). Определенная по­следовательность соблюдаетсяи в других многоцилиндровых двигателях, например в шестицилиндровом V-образном дизеле: 1-4-2-5-3-6



При выборе порядка работы двигателя конструкторы

стре­мятся равномерно распределить нагрузку на коленчатый вал. Зная порядок работы цилиндров двигателя, можно правильно присоединить топливо проводы к форсункам и отрегулировать клапаны.

Рисунок 2: а — схема четырехцилиндрового дизеля;

 

б — порядок работы четырехцилиндрового дизеля

Ответы Mail.ru: кто разбераеться в двигателях????

при такте впуска дизельный двигатель засасывает свежий воздух в цилиндр, затем этот воздух сжимается, в самом конце такта сжатие в цилиндр впрыскивается топливо, быстро детонирует (такая особенность) , и начинается рабочий ход, который в общем то аналогичен с бензиновым двигателем.

Вот: При первом такте (такт впуска, поршень идет вниз) свежая порция воздуха втягивается в цилиндр через открытый впускной клапан. При втором такте (такт сжатия, поршень идет вверх) впускной и выпускной клапаны закрыты, и воздух сжимается в объёме примерно в 17 раз (от 14:1 до 24:1), т. е. объём становится меньше в 17 раз по сравнению с общим объёмом цилиндра, и воздух становится очень горячим. Непосредственно перед началом третьего такта (такт рабочего хода, поршень идет вниз) топливо впрыскивается в камеру сгорания через распылитель форсунки. При впрыске топливо распыляется на мелкие частицы, которые равномерно перемешиваются со сжатым воздухом для создания самовоспламеняющейся смеси. Энергия высвобождается при сгорании, когда поршень начинает свое движение в такте рабочего хода. Выпускной клапан открывается, когда начинается четвёртый такт (такт выпуска, поршень идет вверх) , и выхлопные газы проходят через выпускной клапан. В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей: Дизель с неразделённой камерой («дизель с непосредственным впрыском») : камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка. Дизель с разделённой камерой: топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемых топлива и воздуха и самовоспламенению смеси. Такая схема считалась оптимальной и широко использовалась. Однако вследствие ху

Ух ты! Неужели кто-нибудь толково ответит на этот вопрос? Заинтересовало. Буду сидеть, поджидать ответы, больно хочется узнать! Потом блесну при случает перед мужем, пусть выпадет в осадок!)))))) ) P.S.Пока писала вопрос, тут уже ответов настрочили!)))))) Изучаю….

такт впуска: открыт впускной клапан, выпускной закрыт. поршень движется вниз к НМТ и тем самым всасывает топливо-воздушную смесь. рабочий ход: оба клапана закрыты. поршень движется вниз к НМТ в следствии воспламенения топлива. Этот такт и отражает всю мощность двигателя, зависящую от длины хода поршня и размеров камеры сгорания

Процесс сжатия топлива | Двигатель автомобиля

Свежий заряд с примесью остаточных газов после процесса впуска подергается сжатию.

Назначение процесса сжатия:

  • увеличение температурного перепада, при котором осуществляется действительный цикл;
  • улучшение воспламенения и горения топлива;
  • получение большей работы при расширении продуктов сгорания и повышение экономичности двигателя.

Процесс сжатия происходит при движении поршня от НМТ к ВМТ после закрытия впускного клапана. Но если в термодинамических циклах сжатие происходило без теплообмена (адиабатическое сжатие), то в действительных циклах этот процесс сопровождается непрерывным, переменным по величине и направлению теплообменом между рабочим телом и окружающими ею деталями, частичной потере рабочею тела через неплотности в сопряжениях деталей и испарением части находящегося в цилиндре в капельножидком состоянии топлива. Таким образом, процесс сжатия носит политропный характер.

 Зависимости изменения давления (а) и показателя политропы сжатия (б) от объема полости цилиндра

Рис. Зависимости изменения давления (а) и показателя политропы сжатия (б) от объема полости цилиндра

В начале сжатия происходит теплопередача от деталей к рабочему телу, так как температура Та рабочего тела в этот момент ниже температуры стенок полости цилиндра. В результате кривая процесса сжатия в р—V координатах проходит несколько круче кривой адиабатного сжатия, и показатель n1 политропы сжатия больше показателя к адиабаты сжатия.

При дальнейшем сжатии температура рабочего тела увеличивается, и теплообмен между рабочим телом и окружающими его деталями снижается. В какой-то момент температура рабочего тела становится равной температуре стенок цилиндра, и наступает мгновенный адиабатный процесс. Показатели политропы и адиабаты сжатия становятся равными: n1 = к (точка d).

При продолжении сжатия температура рабочего тела становится выше средней температуры окружающих его деталей, и теплота начинает переходить от рабочего тела к деталям двигателя. В этом случае кривая сжатия проходит выше кривой адиабаты сжатия, n1 < к. Причем разность значений увеличивается по мере приближения поршня к ВМТ.

При расчетах использовать переменные значения показателя политропы затруднительно. Поэтому применяют постоянное значение показателя n1, которое находится от 1,2 до 1,4 и называется средним. Большие значения показатель политропы сжатия принимает при более высоких частотах вращения коленчатого вала, при этом процесс сжатия приближается к адиабатному. Это же наблюдается и при увеличении размеров цилиндра. так как уменьшается относительная величина поверхности охлаждения цилиндра. По этим же причинам пуск двигателей с небольшими габаритными размерами цилиндров вызывает определенные сложности.

Величина относительной поверхности охлаждения цилиндра показывает значительное влияние на теплообмен, а значит и на показатель n1 в процессе сжатия, которая представляет собой отношение площади контактной поверхности рабочего тела и деталей в процессе сжатия к рабочему объему цилиндра.

При неизменном рабочем объеме цилиндров относительная величина поверхности охлаждения уменьшается с увеличением диаметра цилиндра. Поэтому чем диаметр D больше хода поршня S, тем больше значение среднего показателя политропы сжатия.

Значения n1 увеличиваются при использовании наддува и алюминиевых сплавов вместо чугуна при изготовлении деталей цилиндропоршневой группы, а также камеры сгорания небольших габаритных размеров.

При износе цилиндропоршневой группы возрастают утечки рабочего тела, и значения n1 уменьшаются. Этим объясняются затруднения пуска при значительных износах деталей двигателя.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о