Всасывание топливовоздушной смеси в цилиндры происходит во время такта впуска (8 видео)

Содержание

На сайте вы найдете информацию о том как сделать качественный ремонт автомобиля своими руками, подробные фото отчеты по ремонту ауди с4, а также много полезной информации о диагностике и профилактике неисправностей.
Top menu
поиск google
Breadcrumbs
Меню сайта:
Последние публикации
Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 3)
Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 2)
Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 1)
Такт впуска.
Всасывание топливовоздушной смеси в цилиндры происходит во время такта впуска
📸 Видео

Видео:Как работает двухтактный двигатель скутера | АнимацияСкачать

На сайте вы найдете информацию о том как сделать качественный ремонт автомобиля своими руками, подробные фото отчеты по ремонту ауди с4, а также много полезной информации о диагностике и профилактике неисправностей.

поиск google

Breadcrumbs

Меню сайта:

Последние публикации

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 3)

В первой и второй частях мы снимали обшивку потолка, сегодня же мы займемся самой перетяжкой.

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 2)

Продолжим снятие обшивки потолка. В первой части мы сняли обшивку люка и накладки передних стоек. Сегодня мы все-таки снимем потолок.

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 1)

В уже не молодых автомобилях, не редко можно столкнуться с проблемой провисания потолка. Происходит это, как правило, по двум причинам:

Видео:Как работает двигатель внутреннего сгорания автомобиля?Скачать

Такт впуска.

Такт впуска еще называют тактом всасывания, так как на данном этапе происходит следующее: опускаясь вниз поршень, засасывает в цилиндр топливовоздушную смесь, проходя путь от верхней мертвой точки до нижней (от ВМТ до НМТ). На такте впуска идет затрачивание энергии, так как коленчатый вал в этот момент проворачивается из-за совершающих работу других цилиндров (в которых идет такт рабочего хода) и инерции маховика или из-за вращения стартером. При вращении коленчатого вала поршень начинает перемещаться вниз по цилиндру, в этот момент происходит и вращение распределительного вала, который в свою очередь давит кулачком на толкатель, открывая впускной клапан (выпускной клапан при этом остается закрытым).

Если сравнить площадь открываемого клапана с площадью поршня перемещающегося вниз, то она в разы меньше. Поэтому при движении поршня вниз в цилиндре создается разряжение, в которое через открытый впускной клапан засасывается топливовоздушная смесь из впускного коллектора.

При движении поршня вниз, между кольцами и цилиндром возникают силы трения, которые в свою очередь препятствуют перемещению поршня вниз. Поршень механически связан с коленвалом через шатун, который в свою очередь испытывает растягивающие нагрузки. Под действием силы трения кольца поджимаются к верхней кромке канавки поршня. На данном такте, нагрузке подвержены следующие кривошипно-шатунные элементы: палец, бобышки поршня, верхняя и нижняя головка шатуна, шатунные болты. Через нижнюю головку шатуна нагрузка передается на шатунный подшипник, если быть точнее, то только на нижний вкладыш, ну и в конце концов на шатунную шейку коленчатого вала того цилиндра в котором в данный момент происходит такт всасывания. Пик нагрузок приходится на момент нахождения поршня в ВМТ и возрастает с увеличением частоты вращения коленвала и разряжения в цилиндре.

Таким образом, на такте впуска двигатель также подвержен нагрузкам, а с ними возможно и возникновение неисправностей и поломок деталей.

При средних нагрузках на двигатель, когда дроссельная заслонка открыта не полностью и при высоких частотах вращения во впускном коллекторе возникает достаточно приличное разряжение, оно может превышать 0.05-0.07 МПа. При таком разрежении достаточно существенные изменения в работу двигателя может внести небольшая негерметичность системы впуска. Так же под действием разряжения во впускной коллектор могут попасть различные посторонние предметы или вода (при проезде автомобиля через брод, при низко расположенном воздухозаборнике), что приведет к гидроудару, а это в свою очередь к серьезной поломке двигателя. Не редко можно встретить такое: автомобиль попадает в ДТП, при лобовом столкновении у него повреждается воздухозаборник с фильтром, двигатель продолжает работать какое-то время, всасывая в цилиндры куски поломанной пластмассы, стекло и т.д. Так что при значительных ДТП, когда сильно пострадала передняя часть автомобиля, после проделанных работ по кузову лучше на всякий случай убедиться в отсутствии посторонних предметов в цилиндрах.

Читайте также: Где находятся цилиндры в калине

Разряжение во впускной системе способствует проникновении масла между стержнем клапана и направляющей втулкой. В многоцилиндровом двигателе при быстром чередовании тактов (на больших оборотах), за дроссельной заслонкой всегда поддерживается разряжение, что говорит о том, что масло может засасываться даже при закрытом клапане. Проникновение масла в цилиндры увеличивает его расход, создавая отложение нагара на тарелке и стержне клапана, постепенно приводя к меньшему проникновению топливовоздушной смеси в цилиндр, и как следствие, к потере мощности двигателя и повышенному расходу.

На такте впуска открывается впускной клапан, засасываемая топливовоздушная смесь обтекает тарелку клапана, охлаждая ее при этом. Затем смесь попадает в цилиндр, также охлаждая поршень. При этом в цилиндре создается вихрь, что в свою очередь обеспечивает лучшее перемешивание смеси. Чем выше частота вращения и нагрузка на двигатель, тем интенсивнее идет процесс испарения и сгорания топлива, следовательно, увеличение мощности и крутящего момента.

При движении поршня вниз маслосъемными кольцами происходит съем масла со стенок цилиндра и сброс его в пазы маслосъемной канавки внутрь поршня. Поршневые кольца вместе с поршнем двигаются вниз. Сила трения, а вместе с ней и износ, между кольцами и стенкой цилиндра уменьшаются за счет тонкого слоя масла между ними. Толщина пленки составляет всего лишь несколько микрон. Для лучшего удержания этой пленки на стенке цилиндра, его поверхность не должна быть зеркально гладкой, а должна иметь определенную шероховатость (хон).

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

Всасывание топливовоздушной смеси в цилиндры происходит во время такта впуска

Рабочим циклом двигателя внутреннего сгорания называют совокупность процессов, повторяющихся в цилиндре в такой последовательности: впуск свежего заряда, сжатие, расширение или рабочий ход, выпуск.

Цикл может быть осуществлен либо за четыре, либо за два такта. В первом случае цикл называется четырехтактным, во втором – двухтактным.

Рабочий цикл поршневого двигателя проходит по одной из двух схем, представленных на рис.1. На схеме, изображенной на рис.1,а, представлен рабочий цикл с внешним смесеобразованием (бензиновые и газовые двигатели), а на рис.1,б – рабочий цикл с внутренним смесеобразованием (дизели и бензиновые с непосредственным впрыском).

Рисунок 1 – Схемы рабочего цикла двигателей

а) с внешним смесеобразованием; б) с внутренним смесеобразованием

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

При рассмотрении цикла условно принять, что начало рабочего цикла совпадает с ВМТ, а каждый такт начинается и заканчивается в одной из мертвых точек.

При вращении коленчатого вала (по направлению стрелки) поршень перемещается из ВМТ в НМТ, впускной клапан открывается, выпускной клапан закрыт. Через открытый клапан цилиндр соединяется с системой впуска. Вследствие гидравлического сопротивления впускного трубопровода, впускного клапана и увеличения объема при перемещении поршня давление в цилиндре становится меньше атмосферного и воздух поступает в цилиндр. Горючая смесь, состоящая из паров мелкораспыленного топлива и воздуха, поступает под действием разряжения из впускного трубопровода в цилиндр, где смешивается с небольшим количеством остаточных газов, оставшихся от предыдущего цикла, и образует рабочую смесь.

Читайте также: Система подачи топлива в цилиндры

При подходе поршня к НМТ давление в цилиндре на 0,01…0,02 МПа меньше атмосферного, а температура смеси вследствие подогрева от контакта с нагретыми деталями двигателя и перемешивания с отработавшими газами повышается до 350…390 К.

Такт впуска заканчивается, когда поршень приходит в НМТ. При дальнейшем повороте коленчатого вала поршень перемещается из НМТ в ВМТ и сжимает рабочую смесь. В течение такта сжатия оба клапана остаются закрытыми.

Объем смеси при сжатии уменьшается, а давление внутри цилиндра увеличивается и достигает (в зависимости от степени сжатия) 1,0…1,5 МПа, а температура 600…650 К.

Для наилучшего использования теплоты, выделяющейся при сгорании, необходимо, чтобы сгорание топлива заканчивалось при положении поршня, возможно близком к ВМТ. Поэтому воспламенение топлива в бензиновых двигателях, осуществляемое электрической искрой, обычно производится до прихода поршня к ВМТ.

Третий такт – расширение или рабочий ход

Оба клапана закрыты. Сжатая рабочая смесь воспламеняется и быстро сгорает, образуя большое количество горячих газов, вследствие чего в цилиндре резко увеличиваются температура и давление. Под действием давления газов поршень перемещается к НМТ, газы расширяются и совершают полезную работу.

В начале расширения давление составляет 3…4 МПа, температура 2300…2500 К, а при подходе поршня к НМТ, вследствие увеличения объема, давление снижается до 0,3…0,5 МПа, а температура составляет 1200…1500 К.

Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра в выпускной трубопровод и в атмосферу.

При такте выпуска не достигается полная очистка цилиндра от отработавших газов, поэтому в конце выпуска давление в цилиндре составляет 0,105…0,120 МПа, а температура 700…900 К.

После окончания такта выпуска рабочий цикл повторяется в рассмотренной выше последовательности.

Только при такте расширения совершается полезная работа, а остальные такты являются вспомогательными и поршень при этих тактах перемещается за счет энергии вращающегося коленчатого вала с маховиком и работы других цилиндров (в многоцилиндровых двигателя).

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

Рабочий цикл четырехтактного дизеля, как и рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя, состоит из четырех повторяющихся тактов: впуска, сжатия, расширения газов или рабочего хода и выпуска. Однако рабочий цикл дизеля существенно отличается от рабочего цикла бензинового двигателя. В цилиндр дизеля поступает чистый воздух, а не горючая смесь. Воздух сжимается с высокой степенью сжатия, вследствие чего значительно повышается его давление и температура. В конце сжатия в нагретый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо, воспламеняющееся не от электрической искры, а от соприкосновения с горячим воздухом.

При движении поршня от ВМТ к НМТ давление в цилиндре снижается вследствие гидравлического сопротивления воздухоочистителя, впускного трубопровода и через открытый впускной клапан в цилиндр поступает очищенный воздух. Воздух перемешивается с небольшим количеством оставшихся от предыдущего цикла отработавших газов, температура его повышается, но меньше, чем в бензиновом двигателе, так как количество остаточных газов в цилиндре дизеля меньше, чем в бензиновом двигателе. Кроме того, подогрев воздуха происходит и от контакта с нагретыми деталями двигателя, и в конце такта впуска температура воздуха достигает 320…350 К, а давление 0,08…0,09 МПа.

Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Давление и температура воздуха увеличиваются и при подходе поршня к ВМТ составляют: давление 4,0…5,5 МПа, а температура 850…1000 К. В конце такта сжатия с помощью насоса через форсунку в цилиндр под высоким давлением впрыскивается мелкораспыленное топливо. Давление впрыскивания составляет 13,0…18,5 МПа. Топливо от соприкосновения с нагретым воздухом испаряется, его пары перемешиваются с воздухом и воспламеняются.

Читайте также: Нет искры в третьем цилиндре ваз 2114

Третий такт – расширение или рабочий ход

При сгорании топлива, вследствие подвода большого количества теплоты, резко увеличивается давление и температура образовавшихся газов.

В начале такта расширения давление газов составляет 6,0…8,0 МПа, а температура 2100…2300 К.

Под действием давления поршень из ВМТ перемещается в НМТ, совершая полезную работу. Объем цилиндра увеличивается, давление и температура газов снижаются и при подходе поршня к НМТ составляют: давление 0,2…0,4 МПа, температура 800…1200 К.

Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются через выпускной трубопровод в атмосферу.

В конце такта выпуска давление газов 0,11…0,12 МПа, температура 800…900 К.

После такта выпуска рабочий цикл дизеля повторяется.

Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя

В двухтактных двигателях время, отводимое на рабочий цикл, используется более полно, так как процессы впуска и выпуска совмещены по времени с процессами сжатия и расширения. В отличие от четырехтактного двигателя очистка цилиндра от отработавших газов и наполнение его свежим зарядом происходит при положении поршня вблизи НМТ. При этом очистка цилиндра от отработавших газов осуществляется не выталкиванием их поршнем, а предварительно сжатым до определенного давления воздухом или горючей смесью.

На рис.2 представлена схема двухтактного карбюраторного двигателя с кривошипно-камерной продувкой.

Рисунок 2 – Схема двухтактного карбюраторного двигателя

1 – впускное окно; 2 – выпускное окно; 3 – свеча зажигания; 4 – цилиндр; 5 — поршень; 6 – перепускное окно; 7 – канал; 8 – герметичный картер

В этом двигателе нет специального механизма газораспределения. Вместо него цилиндр имеет окна: впускное окно 1, соединяющее цилиндр с карбюратором; выпускное окно 2 и перепускное окно 6, соединяющее цилиндр с герметичным картером при помощи канала 7. Перемещающийся внутри цилиндра поршень в определенной последовательности открывает и закрывает окна, выполняя функции механизма газораспределения. В цилиндр двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой горючая смесь поступает через картер. Для подготовки двигателя к работе необходимо сделать два подготовительных хода: первый – впуск горючей смеси в картер; второй – перепуск горючей смеси из картера в цилиндр.

Поршень 5 перемещается снизу вверх и боковой поверхностью сначала закрывает перепускное окно 6, а затем и выпускное 2. В цилиндре происходит сжатие рабочей смеси, а в картер вследствие разряжения из карбюратора поступает горючая смесь. При подходе поршня к ВМТ между электродами свечи зажигания появляется электрическая искра, в результате чего рабочая смесь в цилиндре воспламеняется и сгорает.

Образовавшиеся горячие газы расширяются и давят на поршень, вследствие чего он опускается вниз, совершая рабочий ход. В конце рабочего хода поршень сначала открывает выпускное окно 2, и отработавшие газы из цилиндра через глушитель выходят в атмосферу. Опускаясь ниже, поршень открывает перепускное окно 6, и горючая смесь по каналу 7 поступает в цилиндр, заполняет его и вытесняет отработавшие газы. Незначительная часть горючей смеси вместе с отработавшими газами выходит в атмосферу и не принимает участия в рабочем цикле.

Примечание: Параметры цикла (давление и температура) соответствуют параметрам четырехтактного бензинового двигателя.

Двухтактные двигатели, работающие по данной схеме газообмена, имеют сухой картер, т.е. в картере отсутствует смазочный материал. Для смазывания трущихся деталей двигателя смазочный материал добавляют к топливу в пропорции 1:20 по объему. Следовательно, горючая смесь в виде воздуха, топлива и масла обеспечивает при своем движении одновременно и смазку двигателя.

На рис.3 показан принцип действия четырех- и двухтактного двигателя внутреннего сгорания.

Рисунок 3 – Принцип действия двигателя внутреннего сгорания