4 такта дизельного двигателя: 4ех тактный дизельный двигатель внутреннего сгорания

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Читать далее:

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя проходит в той же последовательности, что и цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. Отличие заключается в характере протекания рабочего цикла, в способе смесеобразования и воспламенения топлива.

Такт впуска. При движении поршня вниз через впускной трубопровод и открытое отверстие впускного клапана и цилиндр поступает чистый воздух. Отсутствие карбюратора уменьшает гидравлические сопротивления и несколько повышает давление в конце впуска (0,09-0,95 ЛШа), а температура воздуха составляет 50-80 С°.

Такт сжатия. Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Поршень сжимает воздух, заполнивший цилиндр. Вследствие большой степени сжатия (е 14—20) давление конца сжатия достигает 4…..5 МПа, а температура 500-700 С°. Такое повышение температуры и давления необходимо для воспламенения топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя в конце такта сжатия насосом высокого давления через форсунку.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Такт расширения. В конце такта сжатия, когда поршень еще не дойдет до ВМТ на 15—30° по углу поворота коленчатого вала, насос высокого давления через форсунку впрыскивает дизельное топливо под большим давлением 15—18 МПа. Давление впрыска топлива должно значительно превышать давление воздуха, сжатого в камере сгорания для обеспечения более тонкого рас-пыливания топлива и распределения его по всему объему воздуха, сосредоточенного в камере сгорания.

Струя топлива при выходе из распиливающих отверстий сопла форсунки под действием высокого давления приобретает огромную скорость и, пронизывая массу сжатого воздуха, дробится на мелко распыленные частицы (диаметром 0,002…….

0,005 мм). Продолжительность впрыска составляет 6—30 угла поворота коленчатого вала двигателя. Распыленное топливо под воздействием высокой температуры сжатого воздуха воспламеняется и быстро сгорает. Поршень под действием газов перемещается от ВМТ к НМТ, т. е. совершает механическую работу.

Давление газов в конце сгорания достигает -8 МПа, а температура 1800— 2000 С. К концу такта расширения давление в цилиндре падает до 0,3— 0,4 МПа, а температура до 700—800 С°.

Такт выпуска. При этом такте выпускной клапан открыт. Поршень движется от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан и выпускной трубопровод из цилиндра удаляются отработавшие газы. Давление выпуска равно 0,105—0,11 МПа, а температура 600—700 С°.

При дальнейшем вращении коленчатого вала двигателя все перечисленные такты повторяются в такой же последовательности.

Четырехтактные дизельные двигатели в настоящее время получили преимущественное распространение на тракторах и автомобилях большой грузоподъемности.

Рекламные предложения:

Читать далее: Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

★ 4 такта дизельного двигателя | Информация

Дизельный двигатель идеальное решение Новостной. Рассмотрим принцип двигателя его рабочие циклы. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей или 1 2 4 3.. .. Четырехтактный двигатель его устройство, принцип работы и. Рабочие циклы такты двигателей внутреннего сгорания. 1 карбюраторного двигателя устанавливаются впускной 4 и выпускной 6 клапаны,. .. Классификация и циклы двигателей. Купить 4 тактные масла: цены, характеристики, отзывы. 200 магазинов по Москве и России. Подходит для дизельных двигателей. .. Судовые двигатели внутреннего сгорания СДВС Техническая. четырехтактного дизельного двигателя. Рабочий цикл авто с дизельным двигателем отличается тем, что при такте впуска в насос, 3 поршень: 4 форсунка, 5 впускной, 6 выпускной клапан. .. ДИЗЕЛЬ Большая российская энциклопедия электронная версия. 6 цилиндров, рядный, жидкостное охлаждение, 4 такта, дизельный с турбонаддувом, масляный радиатор в системе охлаждения двигателя. .. по тестированию. Учебное пособие. Читать бесплатно. 4 мощностных показателей газового укороченным тактом впуска Метод конвертации дизельного двигателя в газовый двигатель с целью.. .. Двигатели садовой техники, купить ДВС для садовых машин. ELITECH 2001.000400. синт. д4 х такт.двигателей возд.охл 0.6л жестян.банка Масло моторное дизельное HAMMER 501 017. Добавить к. .. Федеральное го. Далее повторяются все 4 такта. В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей: Дизель с. .. Двигатель – сердце электростанции – интернет магазин. 4 такта, мотор центр в Воронеже: адреса, отзывы, фото, номера телефонов, время работы и как доехать. Ремонт дизельных двигателей.. .. Дизельные двигатели 2 Реферат. b Первые судовые двигатели внутреннего сгорания ДВС появились начале 20 Датское судно Зеландия, построенное в 1912 г, имело дизельную Во время 4 го такта открывается выпускной клапан и отработавшие газы.

Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя. Каждый рабочий цикл состоит из 4 тактов 2 полных оборотах коленвала. воспламеняется при помощи свечей бензиновый двигатель, дизельное. .. Принцип работы дизельного двигателя YouTube. Купить двигатели для садовой техники Москве, Санкт Петербурге РФ 129 моделей, цены, отзывы, видео и технические характеристики в. .. Рабочие циклы карбюраторного и дизельного двигателя.. Отличия бензинового и дизельного двигателей 3. Четырехтактный – основные рабочие процессы происходят за 4 такта: сначала осуществляется. .. Масло 4 тактное для двигателей мотоблоков и. Общее описание работы 4 х тактного внутреннего сгорания, обзор течение этого такта поршень опускается из верхней мёртвой точки ВМТ в нижнюю мёртвую точку НМТ. Рабочий цикл дизельного двигателя. .. 4 такта, мотор центр, Ленинский проспект, 119а 3, Воронеж. Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя проходит той же С. К концу такта расширения давление в цилиндре падает до.3 0.4 МПа,. .. Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя. окт Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию топлива механическую. Published on Oct 4, 2017 Таким образом, главное в работе дизельного двигателя – это непрерывное генерирование. .. Четырехтактные 4 х тактные масла купить 220 Вольт. Для получения искусственного холода используется установка: ОМ 4 РПО 1000 При такте впуска в цилиндры дизельного двигателя поступает: 1. .. Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя. 2 апр 2014 Первый дизельный двигатель обществу был представлен 17 февраля 1897 года в Аугсбурге. Сегодня Общий вес 4.5 тонны. Второй такт: поршень сжимает воздух, впрыскивается топливо, и смесь возгорается.. .. Принцип работы турбокомпрессора. Чем отличаются рабочие циклы четырехтактных дизельных и зажигания смеси 3 конец такта сжатия 4 точка максимального давления газов. .. Perkins 4008 TAG2A Инструкция по техническому обслуживанию. ДИЗЕЛЬ дизельный, поршневой двигатель внутреннего сгорания где рабочие процессы совершаются за 4 хода поршня такта. В 1 м.

ДИЗЕЛЬ • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 8. Москва, 2007, стр. 739

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: М. Г. Шатров

ДИ́ЗЕЛЬ (ди­зель­ный дви­га­тель), порш­не­вой дви­га­тель внут­рен­не­го сго­ра­ния (ДВС) с впры­ски­ва­ни­ем то­п­ли­ва в ци­линдр, внутр. сме­се­об­ра­зо­ва­ни­ем (то­п­ли­во, воз­дух) и вос­пла­ме­не­ни­ем от сжа­тия. Д. на­зван по име­ни Р. Ди­зе­ля, по­стро­ив­ше­го пер­вый ди­зель­ный дви­га­тель (1897). Д. ра­бо­та­ет на жид­ком ди­зель­ном то­п­ли­ве, ко­то­рое зна­чи­тель­но де­шев­ле бен­зи­на. Су­ще­ст­ву­ют так­же га­зо­вые дви­га­те­ли, ра­бо­таю­щие по цик­лу Д., – га­зо­ди­зе­ли.

Ши­ро­кое при­ме­не­ние в осн. по­лу­чи­ли че­ты­рёх­такт­ные Д., где ра­бо­чие про­цес­сы со­вер­ша­ют­ся за 4 хо­да порш­ня (так­та). В 1-м так­те (пор­шень идёт вниз) в ци­линдр вса­сы­ва­ет­ся воз­дух, во 2-м (такт сжа­тия, пор­шень идёт вверх) воз­дух сжи­ма­ет­ся до дав­ле­ния 3,6–6 МПа, на­гре­ва­ясь при этом до темп-ры 700–900 К, в кон­це 2-го так­та начинаетcя впрыск жид­ко­го то­п­ли­ва в ци­линдр под дав­ле­ни­ем 10–22 МПа, ко­то­рое соз­да­ёт­ся то­п­лив­ны­ми на­со­са­ми вы­со­ко­го дав­ле­ния (тур­бо­над­дув). В 3-м так­те (ра­бо­чий ход, пор­шень идёт вниз) то­п­ли­во са­мо­вос­пла­ме­ня­ет­ся (макс. темп-ра дос­ти­га­ет 1800–2300 К) и го­рит при по­сто­ян­ном дав­ле­нии по ме­ре по­да­чи его в ци­линдр, на ос­таль­ной час­ти хо­да порш­ня про­ис­хо­дит рас­ши­ре­ние про­дук­тов сго­ра­ния. В 4-м так­те (пор­шень идёт вверх) осу­ще­ст­в­ля­ет­ся вы­пуск от­ра­бо­тав­ших про­дук­тов сго­ра­ния. Для на­дёж­но­го са­мо­вос­пла­ме­не­ния то­п­ли­ва сте­пень сжа­тия Д. вы­ше, чем у бен­зи­но­вых ДВС с ис­кро­вым за­жи­га­ни­ем, и со­став­ля­ет 16–23. Для ра­зо­гре­ва воз­ду­ха в ка­ме­ре сго­ра­ния в мо­мент за­пус­ка Д.

ис­поль­зу­ют­ся све­чи на­ка­ли­ва­ния. В двух­такт­ном цик­ле ра­бо­чие хо­ды про­ис­хо­дят в два раза ча­ще.

Д. раз­ли­ча­ют по кон­ст­рук­ции ка­мер сго­ра­ния (КС). В Д. с не­раз­де­лён­ной ка­ме­рой (КС вы­пол­не­на в порш­не) то­п­ли­во впры­ски­ва­ет­ся в объ­ём КС на её стен­ки, а его па­ры́ за­хва­ты­ва­ют­ся вих­рем воз­ду­ха и хо­ро­шо пе­ре­ме­ши­ва­ют­ся. В КС ди­зе­ля го­ре­ние про­ис­хо­дит в отд. зо­нах, где то­п­ли­во и воз­дух пе­ре­ме­ша­ны в со­от­но­ше­нии от 1 : 14 до 1 : 24. Бла­го­да­ря та­ко­му сме­се­об­ра­зо­ва­нию ис­поль­зу­ют­ся бо­лее бед­ные сме­си, чем у бен­зи­но­вых ДВС, что обес­пе­чи­ва­ет бо­лее вы­со­кую эко­но­мич­ность Д. В раз­де­лён­ных КС сго­ра­ние на­чи­на­ет­ся в вих­ре­вой ка­ме­ре или в пред­ка­ме­ре, ко­то­рые рас­по­ла­га­ют­ся в го­лов­ке ци­лин­д­ра, а за­тем из-за рос­та дав­ле­ния в ней за­ряд пе­ре­те­ка­ет че­рез со­еди­нит. гор­ло­ви­ну в осн. ка­ме­ру (по­лость над порш­нем), где го­ре­ние про­дол­жа­ет­ся.

Кон­ст­рук­ции Д. мно­го­об­раз­ны. На ма­нев­ро­вых те­п­ло­во­зах и су­дах при­ме­ня­ют V-об­раз­ные 12-ци­лин­д­ро­вые Д. с во­дя­ным ох­ла­ж­де­ни­ем и га­зо­тур­бин­ным над­ду­вом. В ка­че­ст­ве осн. те­п­ло­воз­ных дви­га­те­лей ис­поль­зу­ют­ся вер­ти­каль­ные ряд­ные двух­такт­ные Д. с пря­мо­точ­ной про­дув­кой. Су­до­вые Д. час­то де­ла­ют крейц­копф­но­го ти­па (см. Крейц­копф­ный дви­га­тель). Д. ино­гда вы­пол­ня­ют без ко­лен­ча­то­го ва­ла (см. Сво­бод­но­порш­не­вой ге­не­ра­тор га­за). Д. яв­ля­ют­ся наи­бо­лее эко­но­мич­ны­ми те­п­ло­вы­ми дви­га­те­ля­ми из-за при­ме­не­ния бо­лее бед­ной то­п­ли­вом ра­бо­чей сме­си и бо­лее вы­со­кой сте­пе­ни сжа­тия. Ди­зель­ный дви­га­тель име­ет кпд 0,31–0,45. Удель­ный рас­ход то­п­ли­ва луч­ших Д. со­став­ля­ет ок. 190 г/(кВт·ч), а для боль­шин­ст­ва ти­пов не пре­вы­ша­ет 270 г/(кВт·ч) на но­ми­наль­ной мощ­но­сти. Д. при­ме­няют в ав­то­мо­би­лях, до­рож­но-стро­ит. и с.-х. ма­ши­нах, те­п­ло­во­зах и су­дах, в са­мо­ход­ной во­ен. тех­ни­ке (тан­ки, ра­кет­ные ус­та­нов­ки), на ди­зель­ных элек­тро­стан­ци­ях. Со­вер­шен­ст­во­ва­ние Д. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пу­тём по­вы­ше­ния мощ­но­сти за счёт при­ме­не­ния тур­бо­над­ду­ва и ис­поль­зо­ва­ния аль­тер­на­тив­ных то­п­лив.

Принципы работы простейшего одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания

В этой статье будут рассмотрены принципы работы простейшего одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Этот двигатель взят для простоты понятия физических процессов, для того чтобы понять, как работают все подобные двигатели. На самом деле всё намного сложнее каждый процесс имеет столько особенностей, что и у специалистов, хорошо знающих работу двигателя, часто возникают споры по многим вопросам. Но все бензиновые двигатели (двигатели с принудительным зажиганием) работают на основе принципов, впервые описанных немецким инженером Отто.

Двигатель нужен для обеспечения автомобиля (если это не стационарный двигатель) механической энергией. Двигатель создаёт эту энергию. Но из школьного курса физики известно, что энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно. Что же является источником механической энергии, вырабатываемой двигателем, какую энергию он преобразует в механическую? Источником энергии двигателя внутреннего сгорания является энергия межмолекулярных связей углеводородного топлива, сгорающего в цилиндрах двигателя. Во время сгорания углеводородного топлива происходит разрыв этих связей с большим выделением тепловой энергии, которую двигатель и преобразует в механическую энергию в форме вращательного движения.

Для химических реакций, происходящих при сгорании топлива, требуется окислитель. Для этого используется кислород, содержащийся в окружающем атмосферном воздухе. Воздух это смесь газов, кислорода в этой смеси приблизительно 21%. В цилиндрах двигателя сгорает смесь топлива с воздухом. В идеальном случае все молекулы углеводородов, поданные в цилиндр, сгорая, соединяются со всеми молекулами кислорода, поданными в цилиндр во время одного рабочего цикла. То есть после процесса сгорания в цилиндре двигателя не должно остаться не одной молекулы топлива, и не одной свободной молекулы кислорода.

Химические реакции, во время которых полностью используются все активные вещества, называются стехиометрическими. Во время стехиометрического процесса для полного сгорания всех молекул 1-го килограмма топлива необходимо использовать приблизительно 14,7 килограммов воздуха. Это идеальный процесс, но реально при работе двигателя на различных режимах обеспечить его достаточно трудно, тем более что на некоторых режимах двигатель будет работать устойчиво, только если смесь отличается от стехиометрической.

Разобравшись, откуда берётся механическая энергия, приступим к изучению принципов работы двигателя. Как уже было отмечено ранее, здесь будет рассматриваться работа четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу Отто. Основным признаком цикла Отто можно назвать то, что перед воспламенением топливовоздушная смесь предварительно сжимается, а зажигание смеси происходит от постороннего источника – в современных двигателях только при помощи электрической искры.

За время становления и развития двигателя внутреннего сгорания было изобретено очень много различных конструкций и, разумеется, двигатель, работающий на принципах цикла Отто, был далеко не единственный. Из двигателей с возвратной поступательным движением поршня можно назвать двигатель, работающий по циклу Аткинсона, а из двигателей с круговым движением поршня наиболее известен роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Существует большое количество вообще экзотических конструкций. Но все они не получили широкого практического применения. Более 99,9% используемых в настоящее время двигателей внутреннего сгорания работают по циклу Отто, (в данной статье сюда будут отнесены и дизельные двигатели) которые в свою очередь подразделяются на двигатели с электрическим воспламенением смеси и дизельные двигатели, с компрессионным воспламенением смеси.

Принципы работы таких двигателей и будут рассмотрены в этой статье.

И бензиновые и дизельные двигатели могут быть не только четырёхтактными, но и двухтактными. В настоящее время двухтактные двигатели на автомобиле не применяются, поэтому в данной главе они рассматриваться не будут.

Прежде чем рассматривать принципы работы двигателя рассмотрим, из каких основных деталей он состоит.

Основные детали простейшего ДВС

1. Цилиндр.
2. Поршень.
3. Камера сгорания.
4. Шатун.
5. Коленчатый вал.
6. Впускной канал.
7. Впускной клапан.
8. Впускной распределительный вал.
9. Выпускной канал.
10. Выпускной клапан.
11. Выпускной распределительный вал.
12. Свеча зажигания.
13. Топливная форсунка (не показана).
14. Маховик двигателя (не показан).

1. Цилиндр – основа двигателя, именно в нём происходит процесс сгорания топлива, цилиндр является направляющим элементом для движения поршня.

2. Поршень – деталь, перемещающаяся в цилиндре под воздействием расширяющихся газов или под воздействием кривошипно-шатунного механизма. Условно примем, что скользящее соединение, между поршнем и стенками цилиндра абсолютно герметично, то есть, ни какие газа не могут просочиться через это соединение.

3. Камера сгорания – пространство над поршнем, когда поршень находится в самой верхней точке своего хода (ВМТ).

4. Шатун – это стержень, передающий усилие от поршня к кривошипу коленчатого вала и, наоборот, от коленчатого вала к поршню.

5. Коленчатый вал – служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное, именно такое движение наиболее удобно для использования.

6. Впускной канал – канал, по которому топливовоздушная смесь поступает в цилиндр двигателя.

7. Впускной клапан – соединяет впускной канал с цилиндром двигателя. Условно принимаем, что в закрытом состоянии клапан полностью герметичен, а в открытом состоянии он не оказывает сопротивление проходу топливовоздушной смеси в цилиндр двигателя.

8. Впускной распределительный вал – открывает и закрывает впускной клапан в нужное время.

9. Выпускной канал – канал, по которому отработавшие газы выводятся из двигателя в атмосферу.

10. Выпускной клапан – соединяет выпускной канал с цилиндром двигателя. Условно принимаем, что в закрытом состоянии клапан полностью герметичен, а в открытом состоянии он не оказывает сопротивление проходу отработавших газов из цилиндра двигателя.

11. Выпускной распределительный вал – открывает и закрывает выпускной клапан в нужное время.

12. Свеча зажигания – служит для воспламенения сжатой топливовоздушной смеси в необходимое время.

13. Топливная форсунка – служит для распыления топлива в воздухе, поступающем в цилиндр двигателя.

14. Маховик двигателя – служит для необходимого перемещения поршня за счёт сил инерции во время всех тактов, кроме рабочего.

Далее придётся понять и запомнить довольно много специальных терминов, но сейчас упомянем, без полного объяснения, только некоторые.

1 — Верхняя мёртвая точка (ВМТ) – точка в которой поршень останавливается при изменении направления своего движения вверх цилиндра на движение вниз.

2 — Нижняя мёртвая точка (НМТ) – точка в которой поршень останавливается при изменении направления своего движения вниз цилиндра на движение вверх.

3 — Ход поршня – расстояние, проходимое поршнем при перемещении от ВМТ к НМТ или наоборот.

4 — Такт двигателя – перемещение поршня от одной мёртвой точки к другой. Во время каждого такта коленчатый вал двигателя совершает половину оборота (180?).

5 — Цикл – периодичное повторение четырёх тактов двигателя во время работы. Полный цикл двигателя состоит из четырёх тактов и совершается за два полных оборота коленчатого вала (720?).

Принципы работы простейшего одноцилиндрового четырёхтактного двигателя:

1 — Такт всасывания

(поступления топливовоздушной смеси в цилиндр).

Впускной клапан открыт.
Выпускной клапан закрыт.

Под воздействием внешнего усилия (стартёра двигателя, заводной ручки или инерции маховика), передаваемого поршню шатуном, поршень перемещается от ВМТ к НМТ. Поскольку соединение между поршнем и цилиндром полностью герметично, в пространстве над поршнем образуется пониженное давление (разрежение). Под воздействием атмосферного давления воздух через впускной канал, и открытый впускной клапан, начинает поступать в цилиндр двигателя. В это время топливная форсунка распыляет в поступающем воздухе необходимое количество топлива, в результате чего в цилиндр поступает горючая топливовоздушная смесь.

При достижении поршнем НМТ впускной клапан закрывается.

2 — Такт сжатия.

Оба клапана закрыты.

Под воздействием внешнего усилия поршень перемещается из НМТ к ВМТ. При этом в цилиндре происходит сжатие топливовоздушной смеси. По окончании такта сжатия, когда поршень встаёт в положении ВМТ, вся топливовоздушная смесь находится в сжатом состоянии в камере сгорания.

В это время свеча зажигания при помощи электрической искры воспламеняет сжатую топливовоздушную смесь. В дизельном двигателе в камеру сгорания при помощи топливной форсунки впрыскивается мелко распылённое топливо. В результате чего в обоих случаях происходит воспламенение смеси.

3 — Рабочий такт.

Оба клапана закрыты.

При сгорании топливовоздушной смеси в цилиндре резко поднимается температура и, главное, давление. Это давление равномерно давит во все стороны, но стенки камеры сгорания и цилиндра рассчитаны на это давления. А вод давление, оказываемое расширяющимися газами на поршень, днище которого является нижней частью камеры сгорания, заставляет поршень перемещаться вниз от ВМТ к НМТ. Это усилие через шатун передаётся на кривошип коленчатого вала, который преобразует поступательное движение поршня во вращательное движение.

При достижении поршнем НМТ открывается выпускной клапан.

4 — Такт выпуска.

Впускной клапан закрыт.
Выпускной клапан закрыт.

Под воздействием внешнего усилия, передаваемого на поршень через шатун, поршень перемещается из положения НМТ в положение ВМТ. Во время этого перемещения поршень вытесняет из цилиндра отработавшие газы через открытый выпускной клапан в выпускной канал и далее в атмосферу.

И так, мы рассмотрели полный цикл двигателя, состоящий из четырех тактов. Далее этот цикл повторяется бесконечно, пока двигатель не будет выключен или не закончится бензин в баке автомобиля.

Наверное, Вы обратили внимание, что из четырёх тактов полезным является только один – рабочий такт. Именно во время этого такта вырабатывается необходимая энергия. Все другие такты являются вспомогательными. Возможно, такая конструкция может показаться не эффективной, но лучшего, по всем показателям, пока ничего не изобретено. Да, существуют двухтактные двигатели, в которых полный цикл осуществляется за один поворот коленчатого вала. Существует роторно-поршневой двигатель Ванкеля, в котором вообще нет деталей, совершающих возвратно-поступательное движение, но этим конструкциям, при некоторых преимуществах, присущи свои недостатки, поэтому двигатели, работающие по четырёхтактному циклу Отто, в настоящее время имеют практически монопольное распространение в мире. И какой-либо замены им, в обозримом будущем, реально не предвидится.

Дизельный двигатель.

Двигатель, изобретённый немецким изобретателем Рудольфом Дизелем, очень похож и по конструкции и принципам работы на двигатель, работающий на бензине, описанный ранее. Но есть одно существенное различие. В этом двигателе воспламенение топливовоздушной смеси происходит не при помощи электрической искры, а за счёт контакта топлива с горячим воздухом находящемся в цилиндре. Такое воспламенение рабочей смеси называется компрессионным зажиганием. А откуда в цилиндре взялся горячий воздух, где его подогрели? Разумеется, никто его нарочно не грел. Если Вам когда-либо приходилось накачивать ручным насосом шину велосипеда, или автомобиля, вы могли обратить внимание, что довольно быстро насос начинает нагреваться. И вообще из школьного курса физики известно, что при сжатии все газы нагреваются, а воздух есть ничто иное, как смесь газов. Сжатие воздуха в двигателе происходит очень быстро, поэтому к концу такта сжатия воздух, находящийся в цилиндре дизельного двигателя, имеет очень высокую температуру (700 ? 900?С).

Поскольку физический процесс немного отличается от описанного ранее бензинового двигателя, в конструкции дизельного двигателя имеются некоторые отличия. Главное отличие в более высокой степени сжатия. У дизельного двигателя отсутствует свеча зажигания, вместо неё непосредственно в головку блока цилиндров вставлена топливная форсунка, разумеется, во впускном канале топливная форсунка отсутствует. В отличие от бензинового двигателя, в цилиндры которого во время такта всасывания поступает смесь бензина с воздухом, цилиндры дизельного воздуха поступает чистый воздух. При достижении поршнем ВМТ во время такта сжатия, в камере сгорания дизельного двигателя находится сжатый воздух, имеющий высокую температуру. И в то время, когда в бензиновом двигателе происходит воспламенение смеси при помощи электрической свечи, в камеру сгорания дизельного двигателя под большим давлением впрыскивается мелко распылённое дизельное топливо. Соприкасаясь с горячим воздухом, находящимся в камере сгорания, топливо воспламеняется.

Запомните основные отличия дизельного двигателя от бензинового.

1 – Топливо в дизельном двигателе воспламеняется не при помощи электрической искры, а за счёт контакта топлива с воздухом, имеющим высокую температуру.

2 – Регулировка крутящего момента и мощности двигателя осуществляется за счёт изменения качества, а не количества топливовоздушной смеси, поэтому в дизельном двигателе отсутствует дроссельная заслонка, регулирующая количество поступающего в цилиндры двигателя воздуха. То есть крутящий момент изменяется количеством впрыскивания топлива без изменения объёма всасываемого воздуха.

Не путайте дизельный двигатель с современными бензиновыми двигателями, с непосредственным впрыском. В этих двигателях топливная форсунка перенесена из впускного канала на головку двигателя, но не вместо свечи зажигания, а установлена совместно с ней. В этом случае топливная форсунка впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр. Топливовоздушная смесь в таком двигателе воспламеняется не при помощи компрессионного зажигания, а при помощи электрической искры. А имеющаяся во впускном тракте дроссельная заслонка регулирует количество воздуха, поступающего в цилиндр.

Мы рассмотрели принципы работы простейшего одноцилиндрового двигателя, поняли, как возникает необходимая нам механическая энергия, но для простоты объяснения пришлось прибегнуть очень ко многим упрощениям. Например, клапаны открываются или закрываются не точно в ВМТ или НМТ. Свеча бензинового двигателя воспламеняет смесь или топливная форсунка дизельного двигателя нагнетает топливо в цилиндр не совсем точно при нахождении поршня в ВМТ. Да и двигатель, чаще всего имеет не один, а несколько цилиндров, от 1-го до 16, в автомобильной промышленности, а авиации или на флоте встречались двигатели, имеющие 64 цилиндра. Но основой любого двигателя является цилиндр.

Ранее были рассмотрены некоторые термины, имеющие отношение к цилиндру двигателя, теперь придётся их рассмотреть более подробно и познакомиться с некоторыми новыми.

1. Радиус кривошипа.

Расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала.
Коренными называются шейки коленчатого вала, в которых вал вращается в блоке цилиндров двигателя.
Шатунными называются шейки, к которым подсоединены шатуны поршней.
Для образования кривошипа ось коренных шеек смещена относительно оси шатунных шеек.
Радиус кривошипа является очень важным конструкционным параметром двигателя. Изменяя радиус кривошипа можно подобрать необходимое соотношение между крутящим моментом и максимальными оборотами двигателя, при неизменном объёме цилиндра.
(Обычно измеряется в миллиметрах)

2. Ход поршня:
Ход поршня, то есть расстояние между НМТ и ВМТ, равен удвоенной величине радиуса кривошипа.

3. Диаметр цилиндра:

Это диаметр внутреннего отверстия цилиндра. Условно принимаем, что диаметр поршня равен диаметру цилиндра.
(Обычно измеряется в миллиметрах)

4. Рабочий объём цилиндра:
Рабочим объёмом цилиндра называется объём, вытесняемый поршнем при перемещении от НМТ к ВМТ.
(Обычно измеряется в кубических сантиметрах (см?) или литрах.)
Рабочий объём цилиндра равен произведению хода поршня на площадь днища поршня.

5. Объём камеры сгорания.
Это объем пространства, находящегося над поршнем, во время нахождения поршня в ВМТ.
(Обычно измеряется в кубических сантиметрах.)
Камера сгорания большинства двигателей имеет сложную форму, поэтому определить её точный объём расчётным методом сложно. Для определения объёма камеры сгорания применяются различные методы прямого измерения.

6. Полный объём цилиндра.
Это сумма объёма камеры сгорания и рабочего объёма цилиндра.
(Обычно измеряется в кубических сантиметрах или литрах.)
Полный объём многоцилиндрового двигателя равен полному объёму одного цилиндра умноженному на количество цилиндров двигателя.

7. Степень сжатия.
Это соотношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания. Другими словами это соотношение объёма цилиндра в сумме с объёмом камеры сгорания, когда поршень находится НМТ к объёму пространства, расположенному над поршнем, когда поршень находится в положении ВМТ.
(Безразмерная единица)

8. Соотношение диаметра цилиндра к величине хода поршня:
Является очень важным параметром при конструировании двигателя внутреннего сгорания. Двигатели, в которых ход поршня больше диаметра цилиндра называются длиноходными, двигатели, в которых ход поршня меньше диаметра цилиндра, называются короткоходными.

Значение степени сжатия.

Степень сжатия это один из очень важных технических показателей двигателя внутреннего сгорания, поэтому рассмотрим его более подробно. В общем, повышение степени сжатия поднимает эффективность работы двигателя внутреннего сгорания, то есть при сгорании равного объёма топлива двигатель производит больше механической энергии. При повышенной степени сжатия молекулы топлива физически приближаются друг к другу. При этом топливовоздушная смесь имеет более высокую температуру, в результате чего достигается лучшее испарение частичек топлива и их более равномерное перемешивание с воздухом. Для каждого типа бензина имеется предельное значение степени сжатия. Чем выше октановое число бензина, тем выше степень сжатия, при которой может работать двигатель. При превышении допустимой степени сжатия и, соответственно температуры в камере сгорания, двигатель начинает работать с детонацией (самопроизвольное воспламенение смеси). Процесс детонации достаточно сложный, поэтому, на данном этапе, ограничимся пониманием, что причиной детонации является неправильное сгорание топливовоздушной смеси. При работе двигателя с детонацией резко уменьшается эффективность работы двигателя, и более того, возросшие ударные нагрузки могут привести к разрушению двигателя. Сильные стуки во время работы двигателя являются признаком детонации. Этот режим работы очень вреден для двигателя.

Современные электронные системы управления двигателем практически исключили работу двигателя с детонацией, но те, кому пришлось ездить на автомобилях с двигателями, не имеющих электронных систем управления, помнят, что режим детонации возникал довольно часто.

Раньше для повышения октанового числа бензина применялись специальные присадки на основе свинца. Применение этих присадок позволяло поднять степень сжатия до 12,5:1, но сейчас, в соответствии с законодательными нормами по охране окружающей среды, по причине того, что свинец наносит большой вред окружающей среде, применение присадок на основе свинца запрещено.

Степень сжатия современных бензиновых двигателей равна 10:1 ? 11:1. Величина степени сжатия может изменяться не только от качества предполагаемого к использованию бензина, но и от конструкции двигателя. Современные двигатели, имеющие систему управления двигателя с датчиком детонации, позволяют поднять степень сжатия до 13:1. Такие системы управления, регулируя угол опережения зажигания в каждом отдельном цилиндре, на основе информации, полученной от датчика детонации, позволяют двигателю работать на грани возникновения детонации, но не допускают её. Двигатели с непосредственным впрыском бензина в камеру сгорания из-за особенностей процессов, протекающих в цилиндре, тоже могут работать с повышенной степенью сжатия.

Поскольку воспламенение топлива в дизельных двигателях происходит за счёт нагрева воздуха, находящегося в цилиндре, степень сжатия дизельных двигателей выше, чем бензиновых. Степень сжатия дизельных двигателей лежит в диапазоне 14:1 ? 23:1.

Двигатели с принудительным нагнетанием воздуха в цилиндры (турбокомпрессор или механический нагнетатель), как бензиновые, так и дизельные, имеют более низкую степень сжатия по сравнению с атмосферными двигателями. Это вызвано тем, что перед началом такта сжатия в цилиндре находится большая масса воздуха (и топлива). Слишком высокое давление в цилиндре в конце такта сжатия может привести к разрушению двигателя.

Ранее отмечалось, что повышение степени сжатия явление, в целом, очень желательное, но в действительности всё несколько сложнее. Двигатель внутреннего сгорания, особенно автомобильный, постоянно работает на различных режимах скорости вращения и нагрузок. Научные исследования в данной области показали, что на некоторых режимах двигатель эффективней работает с более низкой степенью сжатия, а на других режимах степень сжатия может быть повышена без риска нанесения повреждений двигателю. Некоторые производители попытались создать двигатель с изменяемой во время работы степенью сжатия. Пионером в этой области, добившимся заметных результатов, был шведский производитель автомобилей SAAB. Работы в этом направлении проводились и другими производителями автомобилей. Но до настоящего времени серийные автомобили с изменяемой степенью сжатия на рынке отсутствуют. Очевидно, это будет следующим направлением повышения эффективности двигателя внутреннего сгорания.

Ранее были рассмотрены некоторые термины, определяющие геометрические показатели двигателя. Далее запомним некоторые термины, определяющие работу двигателя внутреннего сгорания, как простейшего одноцилиндрового, так более сложных двигателей.

1. Мощность двигателя. Измеряется в киловаттах (кВт) или в старых, для некоторых более привычных единицах измерения, лошадиных силах (л.с.)
2. Крутящий момент. Измеряется в ньютонах на метр (Н•м).
3. Удельная литровая мощность. Измеряется отношением максимальной мощности двигателя к рабочему объёму цилиндров двигателя (кВт/литр)
4. Удельная весовая мощность. Измеряется отношением максимальной мощности двигателя к весу двигателя (кВт/Кг).
5. Топливная эффективность. Измеряется массой топлива, которое необходимо потратить на выработку мощности в один киловатт в течение часа (гр/кВт*час)
6. Скорость вращения. В автомобилестроении, как и во многих других областях техники, скорость (частота) вращения коленчатого вала измеряется в оборотах в минуту (об/мин).

За прошедшие более чем сто лет с момента изобретения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) количество его конструкций было столь велико, что их не только описать невозможно, их просто никто даже перечислить не сможет, да и задачи такой, в общем, нет. Четко понимая общие принципы работы ДВС (кратко описанные в данной статье), можно разобраться в любой конструкции.

Е.Н. Жарцов

Бензиновый и дизельные двигатели: кому достаётся больше?

БЕНЗИНОВЫЙ Образование рабочей смеси и ее горение происходит не так быстро, как в дизельном двигателе.		ДИЗЕЛЬНЫЙ Дизельные двигатели более теплонапряжены, работают на более бедных горючих смесях, а смесеобразование и сгорание у них происходит в сотни раз быстрее.
0,8-0,9 БАР 70-120° C На такте впуска давление в цилиндре ниже атмосферного — 0,8-0,9 бара. Температура топливовоздушной смеси из-за ее контакта с нагретыми деталями двигателя и смешивания с остаточными раскаленными газами — 70-120 °C.		110-250 БАР 550-600° C Воздух в цилиндре сжимается до давления в 28-40 бар, нагреваясь до 550-600 °C, иначе говоря — до температуры самовоспламенения тяжелого жидкого топлива. У верхней мертвой точки в цилиндр впрыскивается топливо под давлением 110-250 бар
20-40 БАР 400-600° C Когда поршень сжимает рабочую смесь, давление в камере сгорания возрастает  до 20-40 бар, сама же рабочая смесь нагревается до 400-600° C.		40-80 БАР до 1800° C Распыленное в среде горячего сжатого воздуха топливо самовоспламеняется и сгорает при температуре до 1800° C. Поэтому часто говорят, что воспламенение  топливной смеси дизельных двигателей происходит «от сжатия». Давление образовавшихся газов на поршень составляет 40-80 бар.
0,03% СЕРЫ Незадолго до верхней мертвой точки тепловоздушная смесь воспламеняется от искры свечи зажигания и сгорает при температуре 980-1100° C, выделяя большое количество тепла. Температура образовавшихся газовв цилиндре при этом возрастает до 1800° C поршень толкается под давлением порядка 40 бар.		40-80 БАР до 1800° C Распыленное в среде горячего сжатого воздуха  топливо самовоспламеняется и сгорает  при температуре до 1800° C. Поэтому часто говорят, что воспламенение топливной смеси дизельных двигателей происходит «от сжатия».  Давление образовавшихся газов на поршень  составляет 40-80 бар.
Моторное масло TOTAL QUARTZ INEO MC3 5W-30  содержит самый современный пакет противоизносных присадок, который позволит защитить бензиновый двигатель от износа и обеспечить его максимальный ресурс. Синтетическое базовое масло позволяет выдерживать продленные интервалы замены и свести к минимуму необходимость доливки моторного масла в процессе эксплуатации автомобиля.		Пакет моюще-диспергирующих присадок в моторном масле TOTAL QUARTZ INEO MC3 5W-30 содержит все необходимые компоненты, способствующие максимальному удалению сажи и нагаров, образующихся при сгорании дизельного топлива,что позволяет получить высокую степень чистоты двигателя.

Статьи — Общие сведения о дизеле.

Общие сведения о дизеле.

Двигатель внутреннего сгорания – это поршневой тепловой двигатель в котором химическая энергия топлива преобразуется в тепловую непосредственно внутри рабочего цилиндра, а тепловая энергия преобразуется в механическую следующим путем.

В результате сгорания топлива образуются газообразные продукты с высоким давлением и температурой 1600-2000 ^о С. Газообразные продукты сгорания, расширяясь, давят на поршень, перемещающийся внутри цилиндра ограниченных размеров; при этом совершается полезная работа.

  Для получения определенного количества работы движение поршня должно быть возвратно-поступательным. С помощью особого кривошипно-шатунного механизма возвратно-поступательное движения поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Возникающий на нем крутящий момент, преодолевая момент сопротивления внешней нагрузки, совершает полезную работу, например, вращение ротора электрического генератора.

Своевременное заполнение цилиндра свежим зарядом воздуха и удаление отработавших газов осуществляется с помощью газораспределительного механизма, который периодически открывает и закрывает впускной и выпускной клапаны цилиндра.

Подача топлива в цилиндр в необходимом количестве в зависимости от нагрузки дизеля обеспечивается системой топливоподачи.

  Дизель, в зависимости от мощности, может иметь 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 и более цилиндров. Последовательность процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре, и обусловливающих работу двигателя, составляет в совокупности рабочий цикл.

Рабочий цикл современных двигателей состоит из 4-х тактов, Совершая возвратно-поступательное движение, поршень занимает различные положения в цилиндре. Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (в.м.т.), а крайнее нижнее – нижней мертвой точкой (н.м.т.).

Схема работы 4-х тактного дизеля показа на рис. 10

1-й такт – впуск (всасывание) свежего воздуха (рис. 10, а) происходит при перемещении поршня 1 вниз от в.м.т. к н.м.т в цилиндр.

2-й такт – сжатие (рис. 10, б) начинается при обратном ходе поршня к в.м.т. при закрытых клапанах. Воздух в цилиндре сжимается до давления 35-40 атм и нагревается до 500-600 ^о С и более. В конце второго такта в цилиндр через форсунку 5 впрыскивается распыленное жидкое топливо, которое воспламеняется вблизи в.м.т.

3-й такт – рабочий ход или расширение (рис. 10, в). При этом происходит горение топлива и расширение продуктов сгорания. Давление в цилиндре доходит до 100-150 атм (у дизелей с наддувом), а температура – до 1600-2000 ^о С.

4-й такт – выпуск (рис. 10, г). В конце рабочего хода, вблизи н.м.т. открывается выпускной клапан 6 и продукты сгорания выходят в окружающую среду. Температура газов 350-400 ^о С, а давление 3-4 атм.

Тепловой баланс дизеля

При сгорании топлива полезно преобразуется в механическую работу только 29-45% выделяемого тепла. Остальное тепло теряется, а именно:

• уносится отходящими газами;
• уносится охлаждающей жидкостью;
• теряется из-за неполноты сгорания;
• уходит в окружающую среду и теряется в виде потерей на трение.

Наддув дизелей

Эффективным способом повышения мощности дизеля является увеличение весового заряда воздуха, поступающего в его цилиндры. Для этого используется, так называемый, наддув дизеля. Суть его состоит в том, что рабочие цилиндры наполняются воздухом повышенного давления, поступающим из специального агрегата наддува. У разных дизелей давление наддува составляет от 1,3 до 2,5 атм (кг/ см ²).

 

Работа четырехтактного двигателя внутреннего сгорания — устройство и принцип действия

В основе работы двигателей внутреннего сгорания лежит преобразование энергии топлива в энергию движения. Транспорт оснащен бензиновым или дизельным двигателями. Бензиновый и дизельный двигатели еще называют двигателями внутреннего сгорания. Такое название они получили, потому что топливо сгорает внутри их, в цилиндрах. Часть энергии от сгорания топлива превращается в механическую энергию, а остаток выделяется в виде тепла.

Четырехтактные двигатели внутреннего сгорания используются в большинстве автомобилей и судов. Они также приводят в движение некоторые локомотивы, к примеру всеми известный в СССР Тепловоз 2ТЭ116, который и дальше продолжает служить. Помимо этого бензиновые и дизельные двигатели устанавливают на аварийных электростанциях.

Четырехтактные двигатели внутреннего сгорания: история создания и принцип действия

В 1876 году немецкий инженер Николаус Отто изобрел и запатентовал первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

Конструкции четырехтактных дизельных и бензиновых двигателей очень похожи. В обоих случаях смесь топлива и воздуха подается в цилиндр, снабженный поршнем. Цилиндров может быть от 4 до 8 и даже более. Они работают последовательно, чтобы поддерживать постоянную мощность двигателя. Цикл работы каждого цилиндра состоит из 4 тактов — движения поршня.

Цикл начинается с 1 такта — впуска. Открывается впускной клапан, под действием коленчатого вала поршень двигается вниз, засасывая в цилиндр топливо и воздух.

Затем впускной клапан закрывается, и поршень толкаемый кривошипом, возвращается в цилиндр, сжимая топливо-воздушную смесь и тем самым разогревая ее. Этот 2 такт называется сжатием. В бензиновых двигателях в этот момент смесь воспламеняется свечой зажигания. При сгорании смесь расширяется. Происходит 3 такт — рабочий ход. Давление газов заставляет поршень двигаться вниз и вращать коленчатый вал.

В конце рабочего хода открывается впускной клапан, и начинается выход отработанных газов. Этот 4 такт называется выпуском. В это же время коленчатый вал толкает поршень обратно вверх, вытесняя из цилиндра оставшиеся газы. Когда процесс заканчивается, начинается новый 4-тактный цикл.

Схема работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

Далее на инфографике изображена принципиальная схема всех четырех тактов.

1. Впуск: поршень идет вниз, засасывая воздух и топливо в цилиндр.
2. Сжатие: поршень поднимается и сжимает топливную смесь.

3. Рабочий ход: искра воспламеняет топливно-воздушную смесь и газы толкают поршень вниз.
4. Выпуск: поршень поднимается и цилиндр и выталкивает отработанные газы.

Конструкция двигателя Отто была усовершенствована и доработана другим немецким инженером Готлибом Даймлером (1834 — 1900). Даймлер запатентовал более мощную и быстроходную модель двигателя в 1887 г. Обычный двигатель внутреннего сгорания может иметь 8 или даже дольше цилиндров. В каждом цилиндре поршень после поджигания топливно-воздушной смеси движется вниз и вращает коленчатый вал. Специальные клапаны осуществляют впуск топливно-воздушной смеси и выпуск отработанных газов.

Четырехтактные двигатели применяются в основном в автомобилестроении. Цикл их работы состоит из 4 тактов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Только такт рабочего хода заставляет коленчатый вал вращаться. В современных автомобильных двигателях имеется сразу несколько цилиндров. Поршни, находящиеся в этих цилиндрах, последовательно выполняют каждый из 4 тактов рабочего цикла.

Дизельные двигатели: история создания и принцип действия

В 1892 году немецкий инженер Рудольф Дизель (1859 — 1913) изобрел двигатель, получивший его имя.

В дизельном двигателе топливно-воздушная смесь сжимается до давления, примерно вдвое превышающего давление в бензиновом двигателе. В результате смесь становится настолько горячей, что самовоспламеняется без электрической искры. Дизельные двигатели дешевле, чем бензиновые. Кроме того, дизельные двигатели обладают большей мощностью по сравнению с бензиновыми.

А знаете ли вы, что железнодорожные локомотивы оснащены дизельным двигателем, движение колесных пар приводятся в движение с помощью электротяги. Дело в том, что в дизельных электровозах электрическая энергия, двигающая колеса, образуется за счет работы дизельных двигателей. Турбонасос постоянно накачивает в двигатель воздух, повышая его мощность.

Роторный двигатель: история создания и его работа на видео

Немецкий инженер Феликс Ванкель (1902-1988) изобрел в 1957 году роторный двигатель.

Вместо поршней и цилиндров в нем было 2 треугольных ротора, вращавшихся в специальных камерах.

Усовершенствование двигателей

Бензиновые и дизельные двигатели постоянно совершенствуются для повышения эффективности работы их работы и снижения загрязнения окружающей среды. В современных двигателях карбюратор заменяют электронной системой впрыска топлива в цилиндр во время такта впуска. Микропроцессор контролирует количество подаваемого топлива и время сгорания топливно-воздушной смеси, повышая эффективность сгорания топлива и препятствуя образованию избыточного количества выхлопных газов. Интересны экспериментальные образцы двигателя без ремня ГРМ, в котором роль газораспределительного механизма играют электронные актуаторы.

WÄRTSILÄ Энциклопедия морских технологий

Дизельный двигатель

Тип двигателя внутреннего сгорания, который воспламеняет топливо путем впрыска его в горячий воздух под высоким давлением в камере сгорания. У него нет ни карбюратора, ни системы зажигания. Топливо впрыскивается в камеру сгорания в виде очень тонкой струи через форсунку. Там он воспламеняется от тепла сжатого воздуха, которым была заполнена камера. Дизельный двигатель работает в фиксированной последовательности событий, которая может быть достигнута за четыре или два такта.Двухтактный низкооборотный (то есть от 70 до 120 об / мин) дизель используется в главных силовых установках, так как он может напрямую соединяться с гребным винтом и валом. Среднеоборотный четырехтактный двигатель (250 — 1200 об / мин) используется для вспомогательного оборудования, такого как генераторы переменного тока, а также для главной силовой установки с коробкой передач.

Четырехтактный дизельный двигатель напоминает бензиновый двигатель, поскольку он работает по четырехтактному циклу, а именно: впуск, сжатие, мощность и выхлоп. Когда поршень опускается на такте впуска воздуха, более низкое давление в цилиндре позволяет воздуху поступать в цилиндр через впускной клапан, который открывается непосредственно перед верхней мертвой точкой.

Когда поршень прошел нижнюю мертвую точку и начал подниматься, впускной клапан закрывается, и движение поршня вверх сжимает заряд воздуха в цилиндре, вызывая быстрое повышение температуры. До завершения второго такта заправка мазута постепенно впрыскивается в цилиндр форсункой.

При сгорании топливовоздушного заряда газы расширяются. Они толкают поршень вниз и создают рабочий ход. Прежде чем поршень достиг нижней мертвой точки, выпускной клапан открывается, и когда поршень снова поднимается вверх, сгоревшие газы вытесняются через выпускной клапан.Непосредственно перед верхней мертвой точкой впускной клапан открывается, и цикл начинается снова.

— Высокоскоростной дизельный двигатель — Главный поршневой двигатель с номинальной частотой вращения 1400 об / мин или выше.

— Дизельный двигатель среднеоборотный — Двигатель поршневого типа с диапазоном частот вращения от 400 до 1200 об / мин.

— Низкооборотный дизельный двигатель — Двигатель крейцкопфного типа с номинальной частотой вращения менее 400 об / мин.

Из руководства по проекту Wärtsilä 46:

С диаметром цилиндра 46 см и ходом поршня 58 см номинальная мощность двигателя Wärtsilä 46F составляет 1250 кВт / цилиндр при 600 об / мин.Вспомогательное оборудование, такое как насосы, термостаты и модуль смазочного масла, может быть встроено в двигатель или отдельно. Al-соединения сконцентрированы в нескольких точках, чтобы сократить монтажные работы.

Основные компоненты

1. Блок двигателя

Блок цилиндров изготовлен из чугуна с шаровидным графитом в виде единой детали для всех номеров цилиндров. Крышки коренных подшипников фиксируются снизу двумя винтами с гидравлическим натяжением. Блок двигателя направляет их вбок как вверху, так и внизу.Горизонтальные боковые винты с гидравлическим натяжением поддерживают крышки коренных подшипников.

2. Коленчатый вал

Коленчатый вал выкован цельно. Противовесы установлены на каждой перемычке. Высокая степень балансировки обеспечивает равномерную и толстую масляную пленку для всех подшипников.

3. Шатун

Шатун из легированной стали кован и обработан с круглым сечением. Нижний конец разделен по горизонтали, чтобы можно было снимать поршень и шатун через гильзу цилиндра.Все болты шатуна затянуты гидравлически. Подшипник поршневого пальца — трехметаллический. Масло подается к подшипнику поршневого пальца и к поршню через отверстие в шатуне.

4. Коренные подшипники и подшипники шатуна

Подшипники шатуна трехметаллического типа со стальной задней частью, футеровкой из свинцовой бронзы и мягким и толстым рабочим слоем. В качестве основных подшипников используются как трехметаллические, так и биметаллические подшипники.

5. Гильза цилиндра

Гильза цилиндра центробежного литья имеет высокий и жесткий буртик для минимизации деформаций.Материал футеровки — это специальный сплав серого чугуна, разработанный для обеспечения превосходной износостойкости и высокой прочности. Точный контроль температуры достигается за счет точно расположенных продольных отверстий для охлаждающей воды. Чтобы исключить риск полировки отверстия, гильза оснащена кольцом, препятствующим полировке. Пространство для охлаждающей воды между блоком и футеровкой закрыто двойными уплотнительными кольцами. Вверху гильза снабжена кольцом, препятствующим полировке, чтобы исключить полировку отверстия и снизить расход смазочного масла.

6. Поршневые и поршневые кольца

Поршень составной конструкции с юбкой из чугуна с шаровидным графитом и стальной головкой. Юбка поршня смазывается под давлением, что обеспечивает контролируемое распределение масла по гильзе цилиндра при любых условиях эксплуатации. Масло через шатун подается в охлаждающий канал в верхней части поршня. Канавки поршневых колец закалены для обеспечения хорошей износостойкости. Комплект поршневых колец состоит из двух направленных компрессионных колец и одного подпружиненного маслосъемного кольца.Все поршневые кольца имеют износостойкое хромирование.

7. Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров сконструирована так, что ее обслуживают всего четыре шпильки с гидравлической затяжкой. Клапанные клетки не используются, что обеспечивает очень хорошую динамику потока в канале выхлопных газов. Седла выпускных клапанов имеют водяное охлаждение, и все клапаны оснащены ротаторами клапанов. Поверхности седел впускных клапанов покрыты стеллитом. Если двигатель предназначен только для работы с ДВП, выпускные клапаны также имеют стеллитовое покрытие.Двигатели, предназначенные для работы на HFO, имеют выпускные клапаны Nimonic.

Дополнительная информация: Руководство по проекту Wärtsilä 46

Клапаны и порты в четырехтактных двигателях

Клапаны и порты в четырехтактных двигателях

Ханну Яэскеляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Компоненты, расположенные после впускного коллектора в четырехтактных дизельных двигателях, выполняют важные функции по управлению подачей воздуха в цилиндр. Тарельчатые клапаны регулируют синхронизацию потока в цилиндр и из него. Конструкция впускного канала влияет на пропускную способность двигателя, а также на объемное движение воздуха, поступающего в цилиндр.

Клапаны

По мере того, как воздушный поток проходит через различные компоненты и ступени впускной системы, различные свойства и характеристики всасываемого заряда были изменены для достижения общих целей системы управления всасываемым зарядом.Фильтр всасываемого воздуха обеспечивает надлежащую чистоту воздуха, состав наддувочного воздуха и содержание кислорода регулируются путем подачи рециркуляции отработавших газов во всасываемый воздух, а компрессор и охладитель наддувочного воздуха обеспечивают достижение целевых значений давления и температуры во впускном коллекторе и плотность всасываемого заряда в проектных пределах. Несколько заключительных аспектов управления воздухом достигаются после того, как всасываемый заряд выходит из впускного коллектора и попадает в цилиндр. Клапаны или порты контролируют время подачи воздуха в цилиндр.Кроме того, канал между впускным коллектором и цилиндром может оказывать значительное влияние на поток, когда он входит в цилиндр, и может использоваться для передачи подходящего объемного движения и кинетической энергии заряду для поддержки смешивания воздуха, топлива и промежуточного сгорания. продукты в цилиндре.

В четырехтактных двигателях всасываемый газ поступает в цилиндр через порт, расположенный в головке цилиндра, и мимо клапана, используемого для открытия и закрытия порта. В двухтактных двигателях, обсуждаемых в другом месте, обычно используются отверстия в гильзе цилиндра, которые попеременно закрываются и не закрываются поршнем.

Рисунок 1 . Номенклатура цельного тарельчатого клапана

Поток газа в цилиндр и из цилиндра в 4-тактных двигателях контролируется почти исключительно тарельчатыми клапанами (рис. 1). Хотя использовались или предлагались другие конструкции клапана, кажется, что ни одна из них не может сравниться по надежности и герметизирующей способности с тарельчатым клапаном. Наиболее распространенной конструкцией тарельчатого клапана в автомобильной промышленности является цельный клапан, в котором весь клапан изготовлен из одного материала. Однако доступны и другие варианты, в том числе:

• Конструкция приварного наконечника имеет отдельный наконечник, приваренный к штоку над канавкой.Наконечник может быть изготовлен из материала, который намного более износостойкий, чем остальная часть клапана.
• Конструкция, состоящая из двух частей, имеет отдельный шток, приваренный над галтелем, рис. 2 слева.
• Конструкция с внутренним охлаждением имеет полый шток, содержащий охлаждающую жидкость, такую ​​как металлический натрий или натрий-калиевая смесь, и обычно используется в сверхмощных и высокопроизводительных выпускных клапанах, рис. 2 в центре. Пики температуры клапана снижаются из-за «вибрирующего эффекта» расплавленного металла, и эти конструкции могут особенно хорошо выдерживать термические нагрузки.Температуру в полой шейке можно снизить примерно на 80–130 К, что снижает общий износ клапана и вкладыша седла клапана.
• Некоторые конструкции также имеют полую полость в головке клапана, содержащую металлический натрий, рис. 2, справа. Это продолжение классического полого клапана, заполненного натрием, с дополнительной полостью в головке клапана. Это может привести к дополнительным скачкам температуры в головке клапана и еще больше увеличить срок службы клапана.
• Сварная конструкция поверхности седла имеет седло клапана, которое приварено с твердым покрытием, чтобы лучше выдерживать условия, которые в противном случае привели бы к экстремальному износу седла клапана и / или коррозии.

Рисунок 2 . Примеры конструкций тарельчатого клапана

Слева: Двухкомпонентный клапан со сплошным штоком. Центр: Клапан с полым штоком.
Справа: Клапан с полым штоком с дополнительной полостью на головке клапана.

(Источник: Mahle)

В дополнение к различным стилям конструкции клапаны могут иметь различные усовершенствования конструкции для повышения их долговечности. Деформационное упрочнение поверхности седла может использоваться для умеренного увеличения износостойкости седла в тех случаях, когда сварная конструкция поверхности седла не требуется.Обработка поверхности стержня может использоваться для уменьшения трения и / или износа, особенно если в противном случае может возникнуть адгезионный износ. Алюминирование поверхности седла клапана, а иногда и поверхности сгорания для улучшения коррозионной стойкости в среде оксида свинца когда-то было популярным для двигателей, работающих на этилированном бензине. Крышки наконечников, установленные на конце штока клапана, могут использоваться для повышения износостойкости наконечников, когда сварка разнородных металлов является проблемой.

###

marinediesels.co.uk История четырехтактного дизельного двигателя и его введение

Меню 4-тактный двигатель 2-тактный двигатель 2-тактный двигатель крейцкопфа продувка Охлаждение Смазка Система топливного масла Система пуска воздуха Основы 4-тактный Дизельный цикл **** Выпадающее меню DHTML на основе JavaScript, созданное NavStudio.(OpenCube Inc. — http://www.opencube.com) **** Николай Отто изобрел четырехтактный цикл в 1862 году. Подробнее о том, как работает четырехтактный цикл искрового зажигания, вместе с фотографиями первых двигателей Отто можно найти здесь В 1892 году Рудольф Дизель изобрел компрессор двигатель зажигания, теперь названный его именем.Первый рабочий двигатель был построен в Аугсбурге Maschinenfabrik (ныне часть группы MAN B&W) в 1897 году. Одноцилиндровый двигатель использовался для силовая стационарная техника. Он весил пять тонн и выдавал 20 л.с. 172 об / мин! Двигатель работал с КПД 26,2%, что очень важно. улучшение по сравнению с 20%, достигнутым лучшими бензиновыми двигателями того времени. В 1912 году первый океан Судно, на котором будут установлены дизельные двигатели, было Selandia.В двигатели были 8-цилиндровые 4-х тактные. Представление об их размере можно получить от человека, стоящего у рычага управления двигателем, на полпути вниз по двигатель. Четырехтактный цикл называется так потому, что он занимает четыре хода поршень для завершения процессов, необходимых для преобразования энергии в топливе в работу. Поскольку двигатель совершает возвратно-поступательное движение, это означает, что поршень должен дважды двигаться вверх и вниз по цилиндру, поэтому коленчатый вал должен вращаться дважды. Четыре хода поршня известны как ход всасывания, такт сжатия, рабочий ход и такт выпуска. Студенты иногда вспоминают это как «сосать, сжимать, трясти, дуть». 1. ИНДУКЦИЯ: Коленчатый вал вращается по часовой стрелке, а поршень движется вниз цилиндр.Впускной клапан открыт и поступает свежий воздух. втягивается или толкается в цилиндр турбокомпрессором 2. СЖАТИЕ: Впускной клапан закрылся и заправка воздуха сжимается поршнем, когда он движется вверх по цилиндр. Поскольку энергия передается в воздух, его повышение давления и температуры.К тому времени, как поршень приближение к верхней части цилиндра (известное как верхняя мертвая точка или ВМТ) давление более 100 бар и температура более 500 ° C 3. МОЩНОСТЬ: Непосредственно перед впрыском топлива в ВМТ цилиндр у топливной форсунки. Топливо «распылено» на крошечные капельки.Поскольку они очень маленькие, эти капельки нагреваются. очень быстро поднимается и начинает гореть, когда поршень проходит через ВМТ. В расширяющийся газ из топлива, горящего в кислороде, заставляет поршень цилиндр, проворачивая коленчатый вал. Именно во время этого инсульта эта рабочая энергия вкладывается в двигатель; в течение остальных 3 ходов поршня, двигатель делает свою работу. 4.ВЫПУСК: Когда поршень приближается к нижней части цилиндр (известный как нижняя мертвая точка или BDC) выпускной клапан начинает открываться. Когда поршень теперь движется вверх по цилиндру, горячий газы (состоящие в основном из азота, двуокиси углерода, водяного пара и неиспользованный кислород) удаляются из баллона. Когда поршень снова приближается к ВМТ, впускной клапан начинает открываться и цикл повторяется.

Четырехтактный бензиновый или дизельный двигатель: как это работает, анимация

Главная> Уход за автомобилем> Четырехтактный двигатель: как это работает, анимация

Обновлено: 16 марта 2020 г.

Современные автомобили имеют четырехтактный двигатель. Ход — это движение поршня в цилиндре вверх или вниз между верхним и нижним положениями.Один оборот коленчатого вала равен двум ходам. В четырехтактном двигателе каждый цилиндр «срабатывает» при каждом втором обороте коленчатого вала. Полный цикл сгорания состоит из двух оборотов коленчатого вала и четырех тактов:
1. Такт всасывания
2. Такт сжатия
3. Рабочий ход
4. Такт выпуска.
Для иллюстрации мы создали эти две анимации четырехтактного бензинового и дизельного двигателей с прямым впрыском. Мы выбрали двигатель с прямым впрыском, потому что более половины новых автомобилей с бензиновым двигателем имеют непосредственный впрыск.См. Анимацию четырехтактного дизельного двигателя ниже.

Прямой впрыск бензина отличается от обычного впрыска топлива расположением форсунки: при обычном впрыске топлива форсунка устанавливается во впускном отверстии над впускным клапаном. В бензиновом двигателе с прямым впрыском сопло форсунки выступает в камеру сгорания. Топливо распыляется под очень высоким давлением прямо в камеру сгорания.

1. Ход всасывания

Впускной ход.Коленчатый вал двигателя продолжает вращаться по инерции от предыдущего рабочего такта. Такт впуска всегда считается первым в последовательности. Во время такта впуска поршень движется вниз, создавая над ним вакуум. Распределительный вал открывает впускной (ые) клапан (ы), вытягивая воздух из впускного коллектора. Впускной клапан начинает открываться в конце такта выпуска предыдущего цикла. Когда поршень движется вниз, воздух заполняет цилиндр. Вскоре после того, как поршень достигает нижнего положения, впускной клапан закрывается.Выпускной клапан закрыт во время такта впуска.

2. Ход сжатия

Инсульт сжатия. Во время такта сжатия впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень движется вверх, он сжимает воздух, захваченный в цилиндре. Форсунка прямого впрыска впрыскивает бензин под очень высоким давлением в цилиндр во время такта сжатия, когда поршень находится ближе к верху. Непосредственно перед тем, как поршень достигает верхнего положения, искра между электродами свечи зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь.Самое верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой или ВМТ. Сгорание происходит в камере сгорания, которая представляет собой пространство между верхней частью поршня и головкой блока цилиндров.

3. Рабочий ход.

Рабочий ход. В рабочем такте давление горячих газов, создаваемое во время сгорания, толкает поршень вниз с большой силой. Рабочий ход обеспечивает энергию для поворота колес автомобиля. После рабочего хода коленчатый вал продолжает вращаться из-за инерции тяжелых компонентов, прикрепленных к коленчатому валу.В автомобилях с механической коробкой передач это маховик. В автомобилях с автоматической коробкой передач это гидротрансформатор. Во время рабочего такта впускные и выпускные клапаны по-прежнему закрыты. Когда поршень приближается к нижнему положению рабочего такта, выпускной клапан начинает открываться, позволяя выходить горячим выхлопным газам. В некоторой литературе рабочий ход называется тактом расширения или тактом сгорания.

4. Ход выпуска

Ход выпуска. Во время такта выпуска выпускной клапан открыт, а впускной клапан закрыт.Поршень движется вверх, выталкивая оставшиеся выхлопные газы из цилиндра в выпускной коллектор. Такт выпуска — это последний ход цикла. Когда поршень приближается к верхнему положению (ВМТ), впускной клапан начинает открываться для такта впуска следующего цикла сгорания. Выпускной клапан закрывается сразу после достижения поршнем ВМТ.

Как работает четырехтактный дизельный двигатель:

Анимация четырехтактного дизельного двигателя. Дизельный четырехтактный двигатель работает так же, но в дизельном двигателе нет свечи зажигания.Дизельное топливо воспламеняется из-за высокой температуры сжатого воздуха. По этой причине у дизельного двигателя более высокая степень сжатия достигается за счет уменьшения размера камеры сгорания. Форсунка дизельного топлива впрыскивает топливо под очень высоким давлением в конце такта сжатия. Когда двигатель холодный, электрическая свеча накаливания нагревается, помогая воспламенить дизельное топливо. В дизельном двигателе поршень и другие компоненты сделаны более мощными, чтобы выдерживать более высокую степень сжатия.

Экономия топлива одноцилиндрового четырехтактного двигателя с турбонаддувом

Аннотация

Сельское хозяйство является основным источником средств к существованию для большинства населения Индии.Однако, несмотря на количество рабочих, урожайность и урожайность основных культур в Индии намного ниже, чем в развитых странах. Одна из причин этого — отсутствие механизации сельского хозяйства в Индии. Один из распространенных способов эксплуатации сельскохозяйственной техники — использование одноцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя. Дизельные двигатели можно оснащать турбонаддувом, чтобы сделать их более эффективными при меньших затратах. Был найден способ турбонаддува одноцилиндрового дизельного двигателя путем добавления воздушного конденсатора для образования буфера между тактами впуска и выпуска.В этой диссертации анализируется, как размер и теплопередача воздушного конденсатора для этого дизельного двигателя с турбонаддувом соотносятся с характеристиками двигателя и экономией топлива. Согласно моделированному двигателю, конденсатор объемом 3,0 литра имел лучшую пиковую мощность и экономию топлива при высоких нагрузках и скоростях, чем конденсатор объемом 2,4 или 1,25 литра. Кроме того, принудительное конвекционное охлаждение конденсатора с помощью вентилятора позволило увеличить плотность всасываемого воздуха, а двигатель имел лучшую экономию топлива, чем двигатель. Однако пиковая мощность и экономия топлива смоделированного безнаддувного двигателя были лучше, чем у двигателя с турбонаддувом при скоростях ниже 2500 об / мин.Общие тенденции модели были отражены в экспериментальных данных. Принудительная конвекция увеличила охлаждение и повысила плотность всасываемого воздуха. Однако сделать какие-либо уверенные рекомендации по экономии топлива на основе экспериментальных данных было затруднительно.

Описание

Диссертация: S.B., Массачусетский технологический институт, факультет машиностроения, 2017.

Каталогизируется из PDF-версии диссертации.

Включает библиографические ссылки (страницы 56-57).

Отдел

Массачусетский Институт Технологий. Кафедра машиностроения.

Издатель

Массачусетский технологический институт

Применение в 2-4-тактных двигателях и потребности в смазке

2-тактные и 4-тактные двигатели работают в разных условиях, требуя разных методов смазки.

Двухтактные и четырехтактные двигатели работают в разных условиях, требуя разных методов смазки.

Двигатели внутреннего сгорания, двухтактные или четырехтактные, преобразуют химическую энергию, содержащуюся в топливе, в механическую энергию, используемую для привода транспортного средства или другого оборудования.

Они достигают этого посредством события сгорания, которое включает в себя четыре различных цикла: впуск , сжатие , мощность и выпуск .

Двигатель втягивает воздух / топливо в цилиндр, сжимает его для подготовки к сгоранию, воспламеняет его, чтобы произвести взрыв, который толкает поршень вниз, и, наконец, вытесняет выхлопные газы перед новым запуском цикла.

Различия между 2-тактными и 4-тактными двигателями
Каждое движение поршня вверх или вниз называется ходом . Термины «2-тактный» и «2-тактный», а также «4-тактный» и «4-тактный» часто меняют местами. Принципиальное различие между 2-тактными и 4-тактными двигателями заключается в том, как они удаляют выхлопные газы после сгорания и вводят свежую смесь для следующего цикла.

Конструкция камеры четырехтактного двигателя
В четырехтактном двигателе для этого используются впускные и выпускные отверстия, расположенные в верхней части камеры сгорания.Впускные и выпускные клапаны управляют открытием и закрытием портов для управления входящими и выходящими газами. Впускной канал контролирует поступающий воздух, который вступает в реакцию с топливом при воспламенении. Выхлопное отверстие выводит сгоревшие газы из камеры сгорания.

Цикл сгорания четырехтактного двигателя
Для четырехтактного цикла требуется два полных оборота коленчатого вала для завершения тактов впуска, сжатия, мощности и выпуска. Во время первого оборота топливно-воздушная смесь втягивается в камеру сгорания через впускной канал и сжимается.При втором обороте происходит воспламенение топливно-воздушной смеси и выделяются сгоревшие газы.

1. Ход впуска

Когда поршень движется вниз по цилиндру, он создает вакуум в пространстве над ним и втягивает воздух в цилиндр через открытый впускной клапан.

2. Ход сжатия

Впускной и выпускной клапаны закрываются, когда поршень движется вверх и сжимает топливно-воздушную смесь, готовясь к сгоранию.

3. Рабочий ход

Во время рабочего такта впускной и выпускной клапаны закрываются, так как свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Взрыв толкает поршень вниз, вращая коленчатый вал.

4. Такт выпуска

По мере продвижения поршня вверх он выталкивает сгоревшие газы через открытый выпускной клапан, подготавливая цилиндр к свежему заряду воздуха и топлива.

Конструкция с двухтактной камерой
Работа с двухтактным двигателем намного проще, поскольку в двухтактных двигателях используются отверстия с обеих сторон поршня для контроля газов, которые входят и выходят из цилиндра.Движущийся поршень закрывает и открывает порты, так же как клапаны открываются и закрываются в 4-тактном двигателе.

Цикл сгорания двухтактного двигателя
Для двухтактного двигателя требуется всего один оборот коленчатого вала , чтобы завершить процесс сгорания. Двигатель срабатывает каждый раз при вращении коленчатого вала, увеличивая вдвое количество взрывов по сравнению с 4-тактным двигателем и вырабатывая больше мощности.

1. Такт впуска-зажигания

Впускной канал открыт при движении поршня вверх.Это создает вакуум в пространстве под поршнем, в результате чего воздух устремляется в картер. Когда воздух проходит через карбюратор, он забирает дозу топлива и масла.

По мере продвижения поршня вверх уже находящаяся в цилиндре топливно-воздушная смесь сжимается. Когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ), свеча зажигания воспламеняется, вызывая взрыв топливно-воздушной смеси.

2. Такт сжатия-выхлопа

Поршень вытесняется взрывом топливовоздушной смеси.Когда поршень движется вниз, сгоревшие газы выпускаются через выхлопное отверстие. Топливно-масляная смесь в картере находится под давлением, когда поршень движется вниз, и выталкивается через передаточное отверстие в цилиндр. Поступающий заряд выталкивает оставшиеся пары газа из цилиндра.

Двухтактные и 4-тактные двигатели
Еще одно ключевое различие между конструкциями двигателей состоит в том, что двухтактные двигатели дешевле в изготовлении, легче и предлагают более высокое отношение мощности к массе, чем четырехтактные двигатели. .

По этим причинам двухтактные двигатели идеально подходят для ручных приложений, таких как бензопилы, триммеры для струн и рюкзачные воздуходувки. Двухтактные мотоциклы для бездорожья также возвращаются благодаря конструкции двигателей, которые обеспечивают снижение выбросов и более удобный диапазон мощности. Двухтактные двигатели также легче запускать при низких температурах, что делает их идеальными для использования в снегоходах.

С другой стороны, четырехтактные двигатели создают больший крутящий момент на более низких оборотах, обычно обеспечивают большую долговечность оборудования, чем двухтактные двигатели с высокими оборотами, а также обеспечивают лучшую топливную экономичность и меньшие выбросы.По этим причинам 4-тактные двигатели идеально подходят для таких применений, как мотоциклы, квадроциклы / UTV, морские двигатели и гидроциклы.

Смазка для четырехтактных двигателей
Для смазки четырехтактных двигателей используется масло, находящееся в масляном картере. Масло распределяется по двигателю за счет смазки разбрызгиванием или с помощью системы смазочного насоса под давлением; эти системы можно использовать по отдельности или вместе.

Смазка разбрызгиванием достигается частичным погружением коленчатого вала в масляный поддон.Импульс вращающегося коленчатого вала разбрызгивает масло на другие компоненты двигателя, такие как кулачки, пальцы и стенки цилиндров.

Смазка под давлением использует масляный насос для создания пленки смазки под давлением между движущимися частями, такими как основные подшипники, подшипники штока и подшипники кулачков. Он также перекачивает масло в направляющие клапана двигателя и коромысла.

Двухтактная смазка
Двухтактные двигатели собирают немного масла под коленчатым валом; однако в 2-тактных двигателях используется система смазки с полным отсутствием смазки, которая сочетает в себе масло и топливо для обеспечения как энергии, так и смазки двигателя.Масло и топливо смешиваются во впускном тракте цилиндра и смазывают важные компоненты, такие как коленчатый вал, шатуны и стенки цилиндра.

Двухтактные двигатели с впрыском масла впрыскивают масло непосредственно в двигатель, где оно смешивается с топливом, в то время как для двухтактных двигателей с предварительным смешиванием требуется смесь топлива и масла, которая смешивается перед установкой в ​​топливный бак. Как правило, двухтактные двигатели изнашиваются быстрее, чем четырехтактные, потому что у них нет специального источника смазки; однако высококачественное масло для 2-тактных двигателей значительно снижает износ двигателя.

Дизельный двигатель

: как работает 4-тактный дизельный двигатель ИЛИ цикл воспламенения от сжатия?

Объяснение принципа действия и рабочего цикла дизельного двигателя:

В основном существует два типа дизельных двигателей — четырехтактный и двухтактный. «Дизельный цикл» использует более высокую степень сжатия. Он был назван в честь немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который изобрел и разработал первый четырехтактный дизельный двигатель. Четыре такта дизельного цикла аналогичны бензиновому двигателю.Однако «дизельный цикл» значительно замедляет то, как топливная система подает дизельное топливо в двигатель и зажигает его.

Обычный дизельный двигатель внутреннего сгорания работает по «дизельному циклу». В простых дизельных двигателях инжектор впрыскивает дизельное топливо в камеру сгорания непосредственно над поршнем. «Двигатель с воспламенением от сжатия» — это еще одно название дизельного двигателя. Это главным образом потому, что он сжигает дизельное топливо горячим и сжатым воздухом. Температура воздуха внутри камеры сгорания поднимается выше 400–800 ° C.Это, в свою очередь, воспламеняет дизельное топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания. Таким образом, «Дизельный цикл» не использует внешний механизм, такой как свеча зажигания, для воспламенения топливовоздушной смеси.

Четырехтактный дизельный двигатель работает по следующему циклу:

1. Ход всасывания — При движении поршней вниз и открытии впускного клапана происходит всасывание чистого воздуха в цилиндры.

Дизельный ход всасывания

2. Компрессия — При закрытии впускного клапана область над поршнем закрывается.Поршень движется вверх, что приводит к сжатию воздуха в ограниченном пространстве при более высокой степени сжатия.

Такт сжатия дизельного топлива

Процесс сгорания — На этом этапе форсунка распыляет дизельное топливо в камеру сгорания. Повышение температуры воздуха, вызванное его сжатием; приводит к мгновенному сгоранию дизельного топлива со взрывом. Это вызывает выделение тепла, которое генерирует расширяющие силы, известные как мощность.

Сгорание дизельного двигателя

3.Power Stroke — Кроме того, эти силы снова толкают поршни вниз, вызывая их возвратно-поступательное движение.

Дизель Power Stroke

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

Такт выхлопа дизельного двигателя

Этот цикл повторяется до тех пор, пока двигатель не выключится, что приводит к продолжению работы двигателя.

Анимация 4-тактного дизельного двигателя

Дизельные двигатели в основном подразделяются на два типа — с косвенным впрыском (IDI) и с прямым впрыском (DI).Дизельный цикл с прямым впрыском был технологией более раннего поколения. Позже он превратился в своего преемника и более продвинутый CRDi. В грузовых автомобилях, грузовиках, автобусах и генераторах более ранних поколений все еще широко используются простые двигатели DI. Кроме того, в недавнем прошлом сложные и усовершенствованные двигатели CRDi стали очень популярными в седанах, минивэнах, внедорожниках и автомобилях класса люкс.

Для получения дополнительной информации нажмите здесь:

https://www.