0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и работа четырехтактного карбюраторного двигателя

Устройство и работа четырехтактного карбюраторного двигателя

Двигатели, применяемые на автомобилях и тракторах, работают преимущественно по четырехтактному циклу. При этом цикле процессы впуска горючей смеси, сжатия, сгорания, расширения и выпуска отработавших газов совершаются за четыре такта (хода поршня) — впуск, сжатие, рабочий ход (расширение), выпуск, что соответствует двум оборотам коленчатого вала. Один из этих тактов является рабочим, а остальные три вспомогательными.

Такт впуска. При этом такте поршень движется от ВМТ к НМТ , создавая разрежение в полости цилиндра над собой. Впускной клапан открыт, и через впускной трубопровод в цилиндр под влиянием разности давлений поступает смесь топлива с воздухом (горючая смесь), приготовленная в карбюраторе. Горючая смесь, перемешавшись с отработавшими газами, оставшимися в камере сгорания от предыдущего цикла, образует рабочую смесь.

Давление в цилиндре во время такта впуска меньше давления окружающей среды и зависит от сопротивления впускного тракта и частоты вращения коленчатого вала. Величина его лежит в пределах 0,08—0,095 МПа. Температура рабочей смеси при этом также вследствие контакта ее с нагретыми деталями двигателя и смешивания с остаточными раскаленными газами составляет 90—120 °С.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Такт сжатия. При дальнейшем вращении коленчатого вала поршень движется от НМТ к ВМТ . В это время впускной и выпускной клапаны закрыты, поэтому поршень сжимает находящуюся в цилиндре рабочую смесь, которая нагревается и дополнительно хорошо перемешивается. Давление рабочей смеси достигает максимума в тот момент, когда поршень доходит до ВМТ и зависит в основном от степени сжатия. Для различных карбюраторных двигателей оно колеблется от 0,8—1,2 МПа. Температура смеси в конце такта сжатия повышается до 300—450 °С. Чем выше степень сжатия, тем больше температура и давление смеси, тем больше мощность и экономичность двигателя. Однако увеличение степени сжатия карбюраторных двигателей допустимо лишь в известных пределах, так как чрезмерное повышение степени сжатия может привести к нежелательному детонационному характеру сгорания. Предельное значение величины степени сжатия должно быть таким, чтобы температура в конце такта была ниже температуры самовоспламенения топлива. Степень сжатия современных карбюраторных двигателей составляет 6—10.

Такт расширения. Этот такт состоит из двух последовательно происходящих процессов — сгорания смеси и расширения газов (продуктов сгорания смеси) и совершается при закрытых клапанах. Рабочая смесь в конце такта сжатия воспламеняется электрической искрой, проскакивающей между электродами свечи зажигания и сгорает, когда поршень находится около ВМТ . В результате сграния смеси температура и давление образующихся в цилиндре газов возрастают. Под действием давления продуктов сгорания поршень движется вниз и с помощью шатуна вращает коленчатый вал, совершая при этом механическую работу.

Давление газов в начале такта расширения составляет примерно 4—6 МПа и к концу такта расширения снижается до 0,4—0,5 МПа. Температура в начале такта расширения составляет 2000— 2500 °С, а в конце снижается до 900— 1100 °С.

Такт выпуска. Этот такт начинается при подходе поршня к НМТ при открытом выпускном клапане. Отработавшие газы под собственным давлением 0,4—0,5 МПа выходят из цилиндра в атмосферу через выпускной трубопровод и глушитель. Далее поршень движется от НМТ к ВМТ и выталкивает из цилиндра оставшуюся часть отработавших газов под давлением, несколько превышающем атмосферное (0,11 — 0,12 МПа). Температура выпускных газов равна 700—800 С. После подхода поршня к ВМТ выпускной клапан закрывается, впускной клапан открывается и начинается повторение рабочего цикла.

Таким образом, в четырехтактном одноцилиндровом двигателе коленчатый вал вращается под действием давления газов при такте расширения. Для вращения коленчатого вала в течение трех остальных вспомогательных тактов на валу закрепляется тяжелое маховое колесо (маховик), инерция которого обеспечивает вывод поршней из мертвых точек и совершение трех нерабочих ходов поршня.

Рабочий процесс четырехтактного газового двигателя протекает так же, как и у четырехтактного карбюраторного, но газовоздушная смесь готовится не карбюратором, а карбюратором-сме-сителем или специальным газовым смесителем.

При рассмотрении цикла условно примем, что каждый такт начинается и заканчивается в одной из мертвых точек.

Первый такт — впуск. При вращении коленчатого вала поршень перемещается из в. м. т. в н. м. т. и в верхней части цилиндра создается разрежение. Распределительный вал через детали газораспределительного механизма открывает впускной клапан, который через впускной трубопровод 5 соединяет цилиндр с карбюратором. Горючая смесь, поступающая под действием разрежения из карбюратора по впускному трубопроводу, заполняет цилиндр. В конце такта впуска, при работе двигателя с полной мощностью, давление в цилиндре составляет 80—90 кН/м2 (0,8— 0,9 кгс/см2), а температура рабочей смеси равна 80—120 °С (у прогретого двигателя).

Второй такт — сжатие. Такт впуска заканчивается, когда поршень приходит в н. м. т. (рис. 2, б). При дальнейшем повороте коленчатого вала поршень перемещается из н. м. т. в в. м. т. и сжимает рабочую смесь. В течение такта сжатия оба клапана остаются закрытыми. Объем смеси при сжатии уменьшается, а давление внутри цилиндра увеличивается и достигает 1000—1200 кН/м2 (10—12 кгс/см2). Повышение давления сопровождается увеличением температуры смеси до 300—400 °С.

Третий такт — расширение, или рабочий ход. Оба клапана закрыты (рис. 2, в). При подходе поршня в конце такта сжатия к в. м. т. между электродами свечи зажигания проскакивает электрическая искра. Сжатая рабочая смесь воспламеняется и быстро сгорает, образуя большое количество горячих газов. Газы давят на поршень, который под их давлением перемещается от в. м. т. до н. м. т. и через шатун вращает коленчатый вал. Это основной такт, так как расширяющиеся газы совершают полезную работу. С момента воспламенения смеси давление газов быстро возрастает, а затем по мере движения поршня вниз и увеличения объема давление снижается. В конце сгорания и начале расширения давление достигает 3000—4000 кН/м2 (30—40 кгс/см2) при температуре 2000—2200 °С, а в конце расширения снижается до 350—450 кН/м2 (3,5—4,5 кгс/см2) при температуре 1200—1500 °С.

Читать еще:  Характеристика двигателя по серийному номеру

Четвертый такт — выпуск. Поршень (рис. 2, г) движется от н. м. т. до в. м. т. и через открытый выпускной клапан вытесняет отработавшие газы в выпускной трубопровод, глушитель и далее в атмосферу. При такте выпуска не удается достигнуть полной очистки цилиндра от отработавших газов и часть их остается в цилиндре (остаточные газы). В конце выпуска давление равно 105—120 кН/м2 (1,05—1,2 кгс/см2), а температура 700— 900° С. После окончания такта выпуска рабочий цикл двигателя повторяется в рассмотренной выше последовательности.

На заднем конце коленчатого вала устанавливают тяжелый диск — маховик, который во время рабочего хода накапливает энергию, а затем продолжает вращаться по инерции. При этом вместе с маховиком вращается и коленчатый вал, который перемещает поршень в течение остальных (вспомогательных) тактов. В одноцилиндровом двигателе, работающем очень неравномерно, маховик должен обладать большим моментом инерции.

схема 4 х тактного двигателя. Схема 4х тактного двс

что это такое, принцип работы, схема, рабочий цикл

Прогресс не стоит на месте, и с каждым днем появляются все новый изобретения и устройства, которые помогут облегчить жизнь человечеству. К таким устройствам и механизмам можно отнести двигатели, в которых процесс сгорания топлива происходит внутри. Итак, с середины двадцатого века наибольшей популярностью стал пользоваться четырехтактный двигатель с внутренним сгоранием.

Устройство

Принцип работы четырехтактного двигателя с внутренним сгоранием полностью идентичен двухтактному мотору. Главное, чем отличаются четырехтактные двигатели от двухтактных, – это количество ходов поршня за один оборот коленвала. Например, если поршень ходит только вверх и вниз за один оборот коленвала, то он двухтактный, а если четыре, то четырехтактный. На сегодняшний день этот тип очень распространен в области автомобилестроения. Четырехтактный двигатель имеет четыре работы, которые он совершает за одно вращение коленвала.

  • Первый рабочий цикл четырехтактного двигателя – это впуск, в это время камера сгорания принимает и поджигает топливо, которое сгорает и образует компрессию.
  • Компрессия – это уже второй цикл, в это время поршень опускается вниз и заставляет вращаться коленвал. Поршни установлены попарно, когда два поршня находятся внизу, другие два находятся в верху.
  • Третий цикл заключается в расширении.
  • Четвертый цикл – это отвод выхлопных газов. В этот момент происходит открытие выпускных клапанов, которые отводят газы в коллектор.

В Интернете много схем работы этого устройства внутреннего сгорания, поэтому найти схему не составит труда. Рассматрев схему, станет намного проще разобраться с принципом работы и устройством такого двигателя внутреннего сгорания.

История

Такой мотор впервые был официально представлен Алфоном де Роше еще в далеком 1861 году. На самом деле есть информация, которая подтверждает, что до этого в 1854 году был представлен двигатель. Он был очень похож на четырехтактный, но чертежи и схемы на него были утеряны, за счет этого официальный выход в свет совершил первым Алфон де Роше.

Несмотря на то, что этот мотор в свет вышел в 1861 году, первый аппарат, который мог передвигаться на таком двигателе, был выпущен в этом же году. Поэтому четырехтактный цикл имеет второе название «цикл Отто». Таким образом, к 1864 году уже было выпущено около 300 экземпляров четырехтактного мотора.

Ремонт

Как и все механизмы в автомобиле двигатель неидеален и время от времени приходит в негодность. Для того, чтобы автомобиль или другое транспортное средство смогло передвигаться, мотор должен быть рабочим. Поломки бывают разными, начиная от самых незначительных проблем, заканчивая самыми сложными.

К простым поломкам можно отнести замену небольших агрегатов и узлов, а вот серьезные поломки – это уже полная разборка и замена частей нередко с изменениями в блоке цилиндров. Часто случается такое, что поршень в цилиндре ходит неровно, и этим портит поверхность цилиндра, после чего блок цилиндра приходится либо точить, либо заменять новым. Для того, чтобы предотвратить это, за мотором нужно своевременно и правильно ухаживать. К процессам по уходу за поршневой группой относится своевременная замена колец на поршнях.

Следует обратить внимание на то, что производить обслуживание двигателя нужно только согласно предписаниям изготовителя, с погрешностью на погодные условия.

Если все-таки произошло непоправимое, то нужно ремонтировать двигатель.

Бывает такое, что мотор больше не подлежит ремонту, и его нужно просто заменить новым. В этом случае нужно просто приобрести новый мотор и вставить его на место старого. Проблема в том, что новый двигатель или с другой машины стоит больших денег, которыми часто не располагают владельцы сломанной машины, поэтому приходится ремонтировать старый мотор.

Для того, чтобы начать ремонт двигателя, его нужно первым делом разобрать.

    Перед тем как его разбирать, нужно слить масло. На каждой машине оно сливается по-своему, поэтому для того чтобы знать, как это сделать именно на вашей машине нужно знать схему замены масла.

Для того, чтобы что-то ремонтировать в машине, нужно в этом что-то понимать. Чаще всего на помощь приходят знакомые автомеханики или же научная литература.

После того как мотор был полностью отремонтирован, собран и заведен требуется обкатка двигателя. Она должна быть не менее 5000 километров. Это нужно для того, чтобы все детали притерлись друг к другу и правильно работали. На обкатке машина будет выдавать неполную мощность, и выделять обильное тепло. Поэтому для отвода тепла нужно включить печку, дабы избежать перегрева мотора.

Читать еще:  Характеристики двигателя двигатель mitsubishi 4g63

Резюме

Существует четырехтактный двигатель, который сейчас устанавливается на большинство автомобилей. Дело в том, что популярность такой механизм приобрел еще в 1861 году. С тех пор в устройстве практически ничего не изменилось, кроме мощности. Бывает такое, что двигатель приходит в негодность, и его нужно срочно ремонтировать. Если двигатель автомобиля будет нерабочим, то машина с места не двинется своим ходом.

схема 4 х тактного двигателя Видео

Видео-урок для учащихся автошкол.

Подписываемся на мой новый канал — http://www.youtube.com/channel/UCo3q2ZXuY4VJc5-zLxIBqWg как устроен двигатель.

Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию топлива в механическую. Дизельные двигател.

В этом видео подробно рассказывается как устроен 4-х тактный двигатель и как он работает,приятного просмот.

На макете принцип работы обычного 2-х тактного двигателя.

http://www.master-autoelectric.ru Поддержка канала: 5469 6200 2019 7610 (карта Сбербанка)

Курс ускоренной самоподготовки для начинающих водителей: http://autonakat.ru/kupit-metodiku.html Запись на уроки.

максимально наглядно объяснить принцип работы можно только на макете, что я и постарался сделать.

Учебные видео: http://www.youtube.com/user/kinofilmoteka/playlists.

Решил снять видео в котором я расскажу как работает двух тактный двигатель и зачем он нужен в принципе.

Видео-урок для учащихся автошкол.

Звук 2Т (двухтактного) V8 двигателя для мотоцикла.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя — Общее устройство и работа двигателя — Двигатель — Автомобиль

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя (смотрите цветной рисунок) состоит из следующих тактов: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание — расширение), выпуск.

Схема рабочего цикла четырехтактного карбюраторного двигателя

Схема рабочего цикла четырехтактного карбюраторного двигателя:

А — такты рабочего цикла; Б — индикаторная диаграмма.

Впуск. Поршень перемещается от в.м.т. к н.м.т., впускной клапан открыт, в цилиндре образуется разрежение, вследствие чего в него поступает горючая смесь, которая перемешивается с отработавшими газами, оставшимися в небольшом количестве в цилиндре от предыдущего цикла, и образует рабочую смесь. Температура смеси в конце впуска равна 100 — 130° С, а давление примерно 70 — 80 кн/м2 (0,7 — 0,8 кгс/см2). На индикаторной диаграмме процесс впуска изображен линией rа.

Сжатие. Поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. Оба клапана закрыты, рабочая смесь сжимается, и температура ее повышается, благодаря чему улучшается испарение и перемешивание бензина с воздухом.

К концу такта сжатия давление в цилиндре повышается до 800 — 1200 кн/м2 (8 — 12 кгс/см2), температура смеси достигает 280 — 480°G. На индикаторной диаграмме процесс сжатия показан линией ас.

Рабочий ход (сгорание — расширение). Рабочая смесь в цилиндре воспламеняется электрической искрой и сгорает за 0,001 — 0,002 сек, выделяя при этом большое количество теплоты. Оба клапана закрыты. Температура в конце сгорания достигает свыше 2000° С, а давление — 3,5 — 4,0 Мн/м2 (35 — 40 кгс/см2). На индикаторной диаграмме процесс сгорания изображен линией cz. Под действием силы давления газов поршень перемещается к н.м.т., вращая через шатун коленчатый вал, В процессе расширения внутренняя энергия преобразуется в механическую работу. В конце расширения давление в цилиндре падает до 300 — 400 кн/м2 (3 — 4 кгс/см2), а температура снижается до 800 — 1100 °С. На индикаторной диаграмме процесс расширения газов характеризуется линией zb.

Выпуск. Открывается выпускной клапан. Поршень перемещается к в.м.т. и очищает цилиндр от отработавших газов, выталкивая их в атмосферу. Давление к концу такта выпуска снижается до 105 — 115 кн/м2 (1,05 — 1,15 кгс/см2), а температура — до 300 — 400 °С. На индикаторной диаграмме процесс выпуска отработавших газов изображен линией br.

Рабочий процесс четырехтактного двигателя протекает за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленчатого вала. Из четырех тактов рабочий ход является основным, остальные три — вспомогательными. Поэтому одноцилиндровый двигатель работает неравномерно. Для обеспечения равномерности вращения коленчатого вала автомобильные двигатели изготовляют с несколькими цилиндрами.

«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова

Загрузка.

Устройство и работа четырехтактного карбюраторного двигателя

§21. ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КРАНОВ И ПРИНЦИП ИХ РАБОТЫ

Схема работы четырехтактного карбюраторного двигателя железнодорожных кранов

На рис. 52 показана схема работы четырехтактного карбюраторного двигателя

Рассмотрим, как совершается цикл в таком двигателе.

Первым является такт всасывания. Поршень, двигаясь от верхнего крайнего положения к нижнему, действует как насос: в цилиндре создается разрежение, и через открывающийся впускной клапан воздух или смесь заполняет полость цилиндра.

Вторым тактом являются сжатие и воспламенение топлива или рабочей смеси: дойдя до своего нижнего крайнего положения, поршень меняет направление, двигается вверх и сжимает заполнивший цилиндр воздух или рабочую смесь, при этом клапаны в головке цилиндра закрыты.

В дизеле воздух сжимается до давления, при котором температура воздуха повышается до 500—600°С.

В карбюраторных двигателях рабочая смесь сжимается до давления 5—10 кгс/см2 и температура смеси не превышает 400°С.

Отношение всего объема цилиндра Уд, т. е. объема всего пространства над поршнем при его нижнем положении, к объему камеры сгорания Vc, т. е. к объему всего пространства над поршнем при его верхнем положении (рис. 53) носит название степени сжатия Е:

Рис. 52. Схема работы четырехтактного карбюраторного двигателя: а — такт всасывания; б — такт сжатия; в — такт рабочего хода; г — такт выпуска
I — масляная ванна; 2 — коренной коленчатый вал; 3 — зубчатое колесо распредели
тельного валика; 4 — вал распределительный; 5 — кулачок впуска; 6 — карбюратор
7 — патрубок; 8 — клапан всасывающий; Я — свеча зажигания; 10 — клапан выпускной
II — полость рубашки охлаждения; 12 — цилиндр; 13 — пружина толкателя; 14 — поршень; 15 — толкатель; 16 — картер; 17 — кулачок выпуска; 18 — шатун; 19 — криво
шип; 20 — крышка картера

Читать еще:  8 клапанов двигателя нормальные обороты

Величина степени сжатия имеет большое значение для работы двигателя и является одним из основных его показателей.

В современных дизелях степень сжатия достигает 13—18; при этом меньшие значения ее относятся к тихоходным, а большие — к быстроходным дизелям. В карбюраторных двигателях степень сжатия равна 4—5, при такой степени сжатия топливо не самовоспламеняется. Воспламенение топлива происходит в конце второго такта от электрической искры. В дизелях в конце второго такта топливо впрыскивается и самовоспламеняется.

Третьим тактом является рабочий ход (рис. 52, в).

Сгорая, топливо выделяет тепло, за счет которого повышаются температура и давление газов. В цилиндре дизеля в момент начала горения топлива температура повышается до 1200—1300°С, а давление — до 55—60 кгс/см2. Но так как топливо воспламеняется не одновременно во всем его слое, то процесс сгорания продолжается в течение некоторой части рабочего хода, в результате чего температура в цилиндре повышается до 2000°С и давление в цилиндре некоторое время поддерживается высоким.

В карбюраторных двигателях, в цилиндры которых вводится хорошо перемешанная смесь паров бензина с воздухом, процесс сгорания происходит быстрее, чем в дизеле, и поэтому температура в цилиндре карбюраторного двигателя повышается более резко, быстро достигая 1800—2000°С; при этом давление в цилиндре поднимается до 23—25 кгс/см2. В результате сгорания топлива поршень воспринимает «а себя большое давление газов и, двигаясь вниз, передает это давление на коленчатый вал.

Четвертым тактом является такт выпуска (рис. 52, г). После завершения рабочего хода, в конце которого давление в

цилиндре падает до 2—3 кгс/см2, открывается выпускной клапан и поршень, двигаясь из нижнего положения в верхнее, выталкивает в атмосферу отработавшие газы. По достижении поршнем своего крайнего верхнего положения такты повторяются в той же последовательности, т. е. происходит новый цикл.

Нетрудно видеть, что каждый рабочий цикл двигателя в этом случае осуществляется за два полных оборота коленчатого вала, т. е. на один рабочий ход приходится три вспомогательных хода поршня.

В табл. 13 показаны очередность тактов, направление движения поршня и положение впускного и выпускного клапанов.

Устройство и работа четырехтактного карбюраторного двигателя

УСТРОЙСТВО ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ МОТОВОЗОВ И АВТОДРЕЗИН

Четырехтактный карбюраторный двигатель (рис. 10)

в цилиндр из карбюратора 7 по впускному коллектору 6. Отработавшие газы выпускаются через трубопровод 5. Охлаждающая вода проходит между двойными стенками 11 головки и цилиндра.

Поршень связан с коленчатым валом при помощи шатуна. При вращении коленчатого вала поршень перемещается из крайнего верхнего положения (верхняя мертвая точка, или в. м. т.) в крайнее нижнее положение (нижняя мертвая точка, или н. м. т.), совершая возвратно-поступательное движение. Распределительный вал, получая вращение от коленчатого вала через шестерни привода 1, при помощи кулачков поднимает или опускает толкатели, тем самым

открывает или закрывает клапаны, сообщая цилиндр с системой питания или с. выпускным трубопроводом.

Рис. 10. Схема одноцилиндрового двигателя

Работа двигателя происходит следующим образом (рис. II).

1-й такт — впуск. При перемещении поршня из крайнего верхнего положения вниз в цилиндре над поршнем будет создаваться разрежение, в этот момент впускной клапан под действием кулачка и толкателя откроется и в цилиндр начнет поступать горю-

чая смесь. При первом такте поршень переместится из крайнего верхнего положения (в. м. т.) в крайнее нижнее (н. м. т), а коленчатый вал повернется на 180°.

2-й такт — сжатие. При дальнейшем вращении коленчатого вала поршень переместится из н. м. т. в в. м. т.; оба клапана при этом будут закрыты. Вследствие уменьшения объема рабочая смесь в цилиндре сожмется в 6—7 раз и температура ее от сжатия поднимется до 350—400° С.

3-й такт — рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь в цилиндре воспламенится при помощи электрической искры. При сгорании смеси температура газов повысится до 1800— 2000°, а давление возрастет до 30—40 кг/см2.

Под действием давления газов поршень движется вниз и вращает коленчатый вал. Оба клапана при этом закрыты.

4-й такт — выпуск. ..При дальнейшем вращении коленчатого вала поршень поднимется из н. м. т. вверх, кулачок распределительного вала толкателем поднимет выпускной клапан и продукты сгорания выталкиваются поршнем в атмосферу, подготавливая цилиндр для приема свежей порции горючей смеси и повторения всего рабочего цикла.

Двигатели, полный рабочий цикл которых происходят за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала, называются четырехтактными.

Вспомогательные такты (впуск, сжатие и выпуск) происходят за счет энергии, получаемой при рабочем ходе.

Для того чтобы сделать работу двигателя более равномерной и увеличить его мощность, обычно изготовляют многоцилиндровые двигатели с числом цилиндров 4, 6 и реже 8. В этом случае за два

оборота коленчатого вала в двигателе число рабочих ходов будет равно числу цилиндров, т. е. соответственно 4, 6, 8,

Устройство двигателей ЗИЛ-120, ГАЗ-М и ЗИС-5 показано на рис. 12, 13 и 14.

Рис. 11. Рабочий процесс четырехтактного двигателя

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector