Основные понятия и определения. Рабочий процесс. Схема одноцилиндрового четырехтактного двигателя

Схема одноцилиндрового четырехтактного двигателя
Схема устройства поршневого двигателя внутреннего сгорания:
а - продольный вид, б - поперечный вид;
1 - головка цилиндра, 2 - кольцо, 3 - палец,
4 - поршень, 5 - цилиндр, 6 - картер, 7 - маховик,
8 - коленчатый вал, 9 - поддон, 10 - щека,
11 - шатунная шейка, 12 - коренной подшипник,
13 - коренная шейка, 14 - шатун,
15, 17- клапаны, 16 – форсунка
Vh =
S
S
Рабочим объемом цилиндра называется объем между верхней и нижней мертвыми точками, который равен

Степенью сжатия ε называется отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания
Величина степени сжатия у двигателей различна

Рабочий процесс четырехтактного дизеля
Впуск – первый такт. Поршень перемещается от ВМТ (верхней мёртвой точки) вниз и, действуя подобно насосу, создает разрежение в цилиндре. Через открытый впускной клапан цилиндр заполняется чистым воздухом под влиянием разности давлений. Выпускной клапан закрыт. В конце такта закрывается и впускной клапан. В конце такта впуска давление в цилиндре составляет 0,08…0,09 МПа, температура – 30…500 С. Для упрощения принимаем, что клапаны открываются и закрываются в мёртвых точках, (хотя в реальном двигателе, как будет показано ниже это не так).

Сжатие – второй такт. Поршень, продолжая движение, перемещается верх. Поскольку оба клапана закрыты, поршень сжимает воздух, температура которого растет. Благодаря высокой степени сжатия давления в цилиндре повышается до 4 МПа, воздух нагревается до температуры 6000С. В конце такта сжатия через форсунку в цилиндр впрыскивается порция дизельного топлива в мелкораспыленном состоянии. Мелкие частицы топлива, соприкасаясь с нагретыми сжатым воздухом и стенками цилиндра, самовоспламеняются, и большая их часть сгорает.

Расширение или рабочий ход - третий такт. Во время этого такта топливо полностью сгорает. Оба клапана при рабочем ходе закрыты. Температура газов при сгорании достигает 20000С, давление повышается до 8 МПа и более. Под большим давлением расширяющихся газов поршень перемещается вниз и передает воспринимаемое им усилие через шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться. Около НМТ (нижней мёртвой точки) давление снижается до 0,4 МПа, температура - до 7000С.

Выпуск – четвертый такт. Поршень перемещается вверх, выпускной клапан открывается. Отработавшие газы сначала под действием избыточного давления, а затем поршнем удаляется из цилиндра.

Работа многоцилиндровых двигателей