Робочий цикл чотиритактного двигуна – особливості функціонування

Серед процесів, що характеризують роботу потужних і продуктивних машин і механізмів, слід зазначити робочий цикл чотиритактного двигуна. Це сукупність процесів, що повторюються в певній послідовності, під час яких циліндр наповнюється робочою сумішшю, після чого відбувається її стиск і займання. Гази, що утворилися при згорянні, розширюються, а потім видаляються з циліндра.

Робочий цикл чотиритактного двигуна – ази пізнаємо

Щоб розібратися, що називається робочим циклом двигуна внутрішнього згоряння, необхідно дізнатися, що означає термін такт. Він являє собою складову частину циклу і здійснюється протягом одноразового ходу поршня. В залежності від кількості тактів або ходів поршня, всі двигуни поділяються на чотиритактні і двотактні. У першому випадку робочий цикл від початку до кінця здійснює чотири операції: впуск, слідом відбувається стиснення, потім йде робочий хід, і завершує весь випуск відпрацьованих газів. У двотактному варіанті всі ці дії відбуваються за два ходи поршня.

Найбільш поширеним варіантом вважається робочий цикл чотиритактного карбюраторного двигуна. Всі процеси тут відбуваються ось у якій послідовності: під час першого такту відбувається надходження суміші бензину і повітря. При цьому впускний клапан знаходиться у відкритому положенні, а випускний – у закритому. Вступаючи в розріджений простір циліндра, ця суміш перемішується з попередніми продуктами згоряння.

Від наповнення циліндра залежить загальна потужність двигуна. Стиснення здійснюється у верхній критичної позначки, іменованої мертвою точкою, при досягненні максимального тиску. Розширені гази відправляють поршень вниз, утворюючи робочий хід. В кінці всього циклу через спеціальний випускний клапан, який до цього моменту відкритий, виходять відпрацьовані гази.

Робочий цикл чотиритактного дизельного двигуна має ту ж послідовність, що і аналогічний карбюраторний механізм. Основна відмінність полягає у способі утворення робочої суміші та її займання. Цей процес відбувається під час такту стиску при високій температурі і тиску під час вприскування палива через форсунку мотора.

Двотактний двигун – особливості роботи

Якщо розглядати двотактний двигун, слід зазначити, що газовий паливний обмін відбувається при знаходженні поршня біля нижньої граничної точки (місця), трохи не доходячи до неї. Відпрацьовані гази починають віддалятися з циліндра при зміні їх об’єму за невеликий проміжок часу. Очищення циліндра в класичному двотактному двигуні проводиться за допомогою продування повітря, що надходить через компресор.

Під час продування повітря частково видаляється, а випуск відпрацьованих газів здійснюється за допомогою випускних вікон до того, як вони будуть закриті поршнем. Після цього настає початок процесу стиснення, що протікає, як і в звичайному чотиритактному двигуні. При русі поршня вгору відбувається перекриття продувних вікон, після чого повітря з компресора в циліндр вже не подається.

Робочий цикл двотактного двигуна – достоїнства і недоліки

З описаного вище можна зробити висновок, що робочий цикл двотактного карбюраторного двигуна вважається найбільш економічним при використанні його в певних галузях, наприклад, на деяких моделях мотоциклів. У цих конструкціях циліндр продувається за допомогою повітряно-паливної суміші, а потім разом з відпрацьованої повітряною сумішшю з циліндра видаляється паливо, яке до цього моменту не встигло згоріти.

Однак у порівнянні з цими двигунами, моделі чотиритактних моторів володіють великим ресурсом. Завдяки високій економічності, вони використовуються в більшості машин і механізмів. Вони володіють найбільш чистим вихлопом, що не вимагає пристрою вихлопної системи підвищеної складності. Чотиритактні двигуни не вимагають попереднього змішування бензину з маслом, у них набагато менший рівень шуму.

Виходячи з переваг, деякі представники західного автопрому, наприклад, SAAB, на зорі своєї діяльності встановлювали на свою продукцію двотактні двигуни. Однак сьогодні класичний варіант цього силового агрегату просто не виживе під натиском «екологічних» вимог до транспорту, тому його спішно замінили на чотиритактний. Однак переваги двотактного мотора змусили деякі компанії попрацювати над ефективністю згоряння палива, і компанія Ford, наприклад, готова представити більш «чистий» варіант такого двигуна.