В четырехцилиндровым четырехтактном двс вспышки в цилиндрах следуют (4 видео)

Содержание

В четырехцилиндровым четырехтактном двс вспышки в цилиндрах следуют
Устройство автомобилей
Особенности работы многоцилиндровых двигателей
Работа четырехцилиндрового однорядного двигателя
Порядок работы 4-цилиндрового двигателя
Сколько цилиндров бывает в двигателе
Клапана, их назначение, работа 4-тактного двигателя
4-цилиндровый двигатель, самый распространенный
Порядок работы цилиндров и почему именно такой
Вывод
Как работает двигатель внутреннего сгорания
🎥 Видео

Видео:Принцип работы двигателя. 4-х тактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в 3DСкачать

В четырехцилиндровым четырехтактном двс вспышки в цилиндрах следуют

Равномерность вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя обеспечивается при равномерном чередовании вспышек в цилиндрах, т.е чередовании рабочих ходов. Для четырехтактного двигателя с рядным расположением цилиндров угол чередования рабочих ходов можно определить по формуле:

Чередование рабочих ходов определяет конструкцию коленчатого вала, угол между шатунными шейками которого должен быть равен . В этом случае чередование рабочих ходов идет в определенном порядке. Последовательное чередование одноименных тактов в различных цилиндрах за рабочих цикл называется порядком работы двигателя. При выборе порядка работы стремятся обеспечить равномерное распределение нагрузки на коленчатый вал и равномерное охлаждения двигателя. Для того чтобы изменить порядок работы двигателя при неизменном расположении шатунных шеек коленчатого вала, необходимо изменить последовательность открытия и закрытия клапанов механизма газораспределения и подачу искры в бензиновом двигателе либо впрыскивание топлива в дизеле.

Рядные двигатели выпускаются с числом цилиндров равным 2, 3, 4, 5 и 6.

Рассмотрим конструкцию и работу рядных двигателей с различным количеством цилиндров.

1. Двухцилиндровый четырехтактный двигатель

Угол чередования одноименных тактов равен 360°, т.е. когда в одном из цилиндров происходит такт сжатия, в другом происходит такт выпуска.

По сравнению с одноцилиндровым двигателем незначительно улучшается уравновешенность двигателя, развивается более равномерный крутящий момент, литраж распределяется на два цилиндра, что снижает нагрузку на каждый цилиндр.

2. Двухцилиндровый двухтактный двигатель

Угол чередования одноименных тактов равен 180°.

В данном случае полностью отсутствуют пустые такты. Раньше данный тип двигателя широко применялся на транспортных средствах и имел такое же значение, как сейчас имеет рядный четырехцилиндровый двигатель.

3. Трехцилиндровый двигатель

Угол чередования одноименных тактов равен 240°.

В трехцилиндровом четырехтактном двигателе значительно улучшается уравновешенность, имеется только три соответствующих 60° угла поворота коленчатого вала пустых такта.

Низкие затраты на производство, механические потери и конструктивная длина делают его полноценной заменой четырехцилиндровому двигателю.

Работает двигатель аналогично половине шестицилиндрового двигателя, а более неблагоприятное уравновешивание улучшается в большинстве случаев дополнительным балансировочным валом.

4. Четырехцилиндровый двигатель

Угол чередования одноименных тактов равен 180°, т.е. за каждые два оборота коленчатого вала происходит четыре такта расширения, четыре такта выпуска и т.д., т.е. рабочий цикл повторяется четыре раза.

Шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону относительно оси коленчатого вала, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров – в противоположные (рис.4).

Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах и удовлетворительную уравновешенность двигателя, так как все поршни одновременно приходят в крайние положения (два поршня вверх и два вниз).

Порядок работы четырехцилиндровых четырехтактных двигателей может быть 1 – 3 – 4 – 2 или 1 – 2 – 4 – 3.

5. Пятицилиндровый двигатель

Угол чередования одноименных тактов равен 144°.

Пятицилиндровый двигатель обеспечивает получение более высокого крутящего момента и повышение мощности при незначительном увеличении литража. Это минимальное число цилиндров, при котором происходит перекрытие рабочих ходов.

К недостаткам следует отнести низкую уравновешенность по сравнению с шестицилиндровым и даже четырехцилиндровым двигателем.

Порядок работы: 1 — 2 – 4 – 5 – 3

6. Шестицилиндровый двигатель

Угол чередования одноименных тактов равен 120°, т.е. шатунные шейки коленчатого вала расположены попарно в трех плоскостях.

Читайте также: Проверка компрессии в цилиндрах двигателя рено логан

Допустим, что первое и шестое колена направлены вверх, тогда второе и пятое колена будут направлены влево вниз, а третье и четвертое – вправо вниз, если смотреть на коленчатый вал с переднего торца (рис.6).

Теоретически имеются несколько возможных порядков работы, однако на практике в большинстве случаев применяют один: 1 – 5 – 3 – 6 – 2 — 4.

При таком порядке работы и угле чередования тактов рабочий ход в одном цилиндре перекрывается на 60° рабочим ходом в другом цилиндре, и коленчатый вал вращается равномернее. В шестицилиндровом двигателе поршни только двух цилиндров одновременно приходят в одноименные мертвые точки. Поэтому данный двигатель является полностью уравновешенным.

Видео:Как работает двигатель внутреннего сгорания автомобиля?Скачать

Устройство автомобилей

Видео:Порядок работы цилиндров в рядном 4 цилиндровом двигателеСкачать

Особенности работы многоцилиндровых двигателей

Работа четырехцилиндрового однорядного двигателя

Многоцилиндровые двигатели, как уже отмечалось в предыдущей статье, представляют собой конструкцию, объединяющую в единое целое несколько одноцилиндровых двигателей с одним общим коленчатым валом. При этом количество рабочих ходов за два полных оборота коленчатого вала (720˚) в таком двигателе, при работе по четырехтактному циклу, будет равно количеству цилиндров.
В каждом цилиндре протекают одинаковые рабочие процессы, но не одновременно.
Для того, чтобы представить работу многоцилиндрового двигателя, необходимо знать порядок чередования одноименных тактов по цилиндрам и интервалы одноименных тактов в различных цилиндрах. Эти интервалы определяют в углах поворота коленчатого вала, принимая за начало отсчета нахождение поршня в верхней мертвой точке (ВМТ).

Наиболее равномерная работа многоцилиндрового двигателя имеет место при чередовании тактов расширения в цилиндрах через равные промежутки времени, т. е. через равные углы поворота коленчатого вала. У четырехтактного однорядного двигателя рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала (720˚), поэтому при однорядном расположении цилиндров угол поворота коленчатого вала между одноименными тактами в разных цилиндрах должен составлять 720˚/i , где i – число цилиндров двигателя.

Для уменьшения локальной нагрузки на коленчатый вал выбирают такой порядок работы цилиндров, чтобы такты расширения (рабочего хода) не протекали одновременно в смежных цилиндрах. Кроме того, при чередовании тактов рабочего хода в удаленных друг от друга цилиндрах способствует более эффективному и равномерному охлаждению двигателя.

Очевидно, что у четырехтактного четырехцилиндрового однорядного двигателя одноименные такты должны следовать через 180˚ угла поворота коленчатого вала. Следовательно, и шатунные шейки коленчатого вала должны быть расположены под углом 180˚, т. е. лежать в одной плоскости. При этом шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону относительно оси коленчатого вала, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров – в противоположную сторону. Это обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах двигателя. Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах двигателя в течение его рабочего цикла называется порядком работы цилиндров двигателя.

Для четырехцилиндрового рядного двигателя возможны два варианта чередования тактов в цилиндрах: 1-2-4-3 и 1-3-4-2 (нумерация цилиндров ведется от передней части двигателя по ходу автомобиля или, в случае с поперечным расположением двигателя, со стороны, противоположной маховику).
С точки зрения описанных выше требований оба порядка работы цилиндров равноценны, поэтому применяются в разных двигателях, устанавливаемых на автомобилях.
Так, например, на автомобильных двигателях, используемых Горьковским автомобильным заводом (ГАЗ-3102, ГАЗ-2410 т. п.) обычно используют последовательность работы цилиндров 1-2-4-3, а на двигателях автомобилей ВАЗ и Москвич – 1-3-4-2.

Работа четырехтактного четырехцилиндрового рядного двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 подробно описана в Таблице 1.

Таблица 1. Работа однорядного четырехцилиндрового двигателя

Видео:нарезка цековок в поршняхСкачать

Порядок работы 4-цилиндрового двигателя

Многие автовладельцы даже не задумываются о порядке работы цилиндров двигателя своей машины, ограничиваясь лишь знанием их количества. Для управления транспортным средством такая информация не нужна и большинство водителей не видят смысла в изучении технических деталей.

Читайте также: Анализ мочи цилиндры гиалиновые повышены что это

Понимание процесса оказывается полезным для выставления зажигания, замене ремня газораспределительного механизма и других видах работ при самостоятельной наладке или ремонте, когда нет возможности обратиться за помощью в СТО.

Видео:огромные зазоры клапанов на солярисеСкачать

Сколько цилиндров бывает в двигателе

На всем протяжении истории машиностроения инженеры и конструкторы преследуют одну цель – получение максимальной отдачи от двигателя. Для ее достижения разрабатывались все более мощные моторы с различным количеством цилиндров – от 1 до 16, принимались и принимаются попытки размещения «лошадиных сил» в как можно меньшем объеме подкапотного пространства.

Двигатели с одним цилиндром устанавливаются в мини-тракторах, маломощных мопедах и мотоциклах. Для более мощной мототехники требуется уже 4-тактный 2-цилиндровый мотор.Современные трехцилиндровые ДВС преимущественно ставятся на малолитражных легковых автомобилях и для повышения мощности оснащаются турбиной.

4-цилиндровые двигатели уже более ста лет являются самыми востребованными в автомобильной промышленности. Ими оборудуются практически все современные легковые автомобили.

Двигатели пятицилиндровые не столь популярны. Ранее они широко использовались такими гигантами мирового автопрома, как Volkswagen,Volvo,Audi

Шести- и 8 цилиндровые двигатели также популярны. Несмотря на общемировую практику уменьшения числа цилиндров за счет турбирования, такие ДВС постепенно теряют свои позиции. Многие автоконцерны в последние годы отказываются от восьмицилиндровых в пользу 6 цилиндровых двигателей, особенно это заметно по рынку мощных легковых машин.

ДВС с 7 или 9 цилиндрами применяются в авиатехнике. В автопромышленности они не используются, за редким исключением – в тюнингованных моделях.
10- и 11-цилиндровые в автомобилестроении также большая редкость. Полюбоваться «десяткой» можно на спорткаре Audi R8.

Двигатель с 12 цилиндрами в автопромышленности использовался более широко. Но из-за ужесточения экологических норм их производство неумолимо сокращается.

Существуют также ДВС с 14, 16, 18, 20, 24, 28, 32 и 64 цилиндрами. Они представляют собой сочетание нескольких двигателей с меньшим количеством цилиндров и в производстве автомобилей практически не применяются.

Видео:Чем лучше отмыть двигатель изнутри?Скачать

Клапана, их назначение, работа 4-тактного двигателя

Клапан двигателя одновременно является и деталью, и последним звеном механизма газораспределения. Он представляет собой подпружиненный элемент, в состоянии покоя перекрывающим впускное либо выпускное отверстие. При проворачивании распредвала находящийся на нем кулачок давит на клапан и опускает его, открывая тем самым соответствующее отверстие

На каждом цилиндре устанавливается не менее двух клапанов. В более дорогих моделях двигателей их ставится четыре. Количество клапанов в большинстве случаев четное, их назначение – открытие различных групп отверстий: одни предназначены для впускных, вторые – для выпускных.

Клапаны впускные открывают проход для поступающей в цилиндр новой порции воздушно-топливной смеси, а в двигателях с непосредственным впрыском топлива – объема воздуха. Процесс этот происходит в момент выполнения поршнем впуска (движение вниз с верхней «мертвой» точки после отведения продуктов горения).

Клапаны выпускные работают по тому же принципу, но выполняют иную функцию. Они предназначены для удаления выхлопных газов в выпускной коллектор.
Цикл работы 4 цилиндрового двигателя представляет собой последовательность из четырех процессов, называемых «рабочим циклом». Рассмотрим его на примере бензинового четырехтактного ДВС, устанавливаемого в большинстве легковых автомобилей.

В камере сгорания начинается преобразование энергии и первый этап – реакция горения топливовоздушной смеси. Поршень при этом из верхней мертвой точки перемещается вниз, возникает разрежение и происходит впуск горючего. В это время впускной клапан открыт, выпускной находится в закрытом положении. В инжекторных двигателях подача топлива осуществляется форсункой.

Читайте также: Течет рабочий цилиндр сцепления мазда 3

После того, как камера сгорания заполнилась смесью паров бензина и воздуха, при вращательных движениях коленвала поршень переходит в нижнюю позицию. Впускной клапан постепенно закрывается, а выпускной – по-прежнему закрыт.

3. Рабочий ход.

Третий этап рабочего цикла – самый важный. Именно на нем энергия сгорающего топлива переходит в механическую, приводящую в движение коленвал.

Еще в процессе сжатия,когда поршень расположен в верхней точке, происходит воспламенение топливной смеси от искры свечи зажигания. Топливный заряд быстро сгорает, а образовавшиеся газы находятся под максимальным давлением в небольшом пространстве камеры сгорания.

При перемещении поршня вниз газы интенсивно расширяются, высвобождая энергию. На данном этапе коленвалупередается разгонное ускорение. На всех других тактах цикла двигатель только получает энергию от коленвала, не вырабатывая ее.

Это последний такт рабочего цикла. На нем газы, совершившие полезную работу, выпускаются из цилиндра, высвобождая место для поступления следующей порции топливовоздушной смеси.

На этом этапе газы находятся под давлением, значительно превышающем атмосферное. Коленчатый вал через шатун передвигает поршень к верхней мертвой точке. Выпускной клапан открывается, газы выталкиваются наружу через выхлопную систему.

Рабочий цикл дизельных двигателей несколько отличается от бензиновых. На впуске всасывается лишь воздух, а горючее в камеру сгорания впрыскивается топливным насосом уже после сжатия воздушной массы. Воспламенение дизтоплива происходит при контакте с сжатым воздухом.

Видео:Порядок работы ЦИЛИНДРОВ и чередование вспышек ДВССкачать

4-цилиндровый двигатель, самый распространенный

Как уже упоминалось выше, 4 цилиндровые двигатели являются наиболее распространенными в автомобильной промышленности. По количеству пар клапанов, приходящихся на один цилиндр, они разделяются на две группы.

8-клапанные двигатели устанавливаются в основном на моделях низкой ценовой группы. На каждый цилиндр в них приходится по одному впускному и выпускному клапану – в сумме получается 8 клапанов.

Особенность таких ДВС заключается в использовании одного распределительного вала, управляющего системами впрыска и удаления выхлопных газов. Для приведения его в действие используется цепной либо ременной механизм. Такая система легка в ремонте и текущем обслуживании, а из-за простоты конструкции существенно снижается стоимость автомобиля.

В более дорогих моделях машин на каждый цилиндр двигателя приходится по две пары клапанов впуска и выпуска – итого 16 клапанов. В таких системах задействованы два распределительных вала, для работы которых необходим сложный механизм газораспределения.

Использование двух впускных клапанов обеспечивает подачу большего количества топлива за один такт, из-за чего увеличивается мощность двигателя и его КПД. Также, благодаря наличию двух выпускных клапанов, сокращается расход горючего.

Видео:УЧАСТОК ХОНИНГОВАНИЯ | Механика | #ремонтдвигателя #авто #восстановлениСкачать

Порядок работы цилиндров и почему именно такой

Существует два типа 4 цилиндровых двигателей:

Схема коленвалов у них одинакова, но порядок работы цилиндров – разный. Это связано с различиями в конструкциях газораспределительного механизма, системы зажигания, а также зависит от углов между кривошипами коленвала.

В рядном 4 цилиндровом двигателе реализован порядок работы по схеме 1-3-4-2. Она используются в подавляющем большинстве автомобилей – и дизельных, и бензиновых, от Жигулей до Мерседеса. Здесь последовательно работают цилиндры, размещенные на противоположных шейках коленвала. Порядок работы цилиндров 4 цилиндрового оппозитного ДВС организован в другой последовательности: 1-3-2-4 либо 1-4-2-3.

Поршни при этом доходят до верхней мертвой точки и с одной, и с другой стороны одновременно. «Оппозитники» можно заметить практически на всех моделях Субару, за исключением некоторых малолитражек, продающихся на внутреннем рынке.

Видео:Самодельный двухтактный четырехцилиндровый оппозитный двигатель. Первый запуск.Скачать

Вывод

Знание порядка работы цилиндров и последовательности процессов рабочего цикла двигателя вряд ли понадобится большинству автолюбителей. Но в некоторых ситуациях без этих знаний не обойтись.

Видео:Как и чем покрасить блок двигателя - Яркий двигатель +30 лошадиных силСкачать