Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания и фазы грм

ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта МДК 01.01 Устройство автомобилей

Тема

РАБОЧИЙ ЦИКЛ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ФАЗЫ ГРМ

Занятие № 7

«РАБОЧИЙ ЦИКЛ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ»

Четырёхтактный двигатель

• Четырёхтактный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания , в котором рабочий процесс в каждом из  цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала , то есть за четыре хода  поршня  (такта).

I ТАКТ

Такт впуска Поршень находится в ВМТ и по мере вращения Коленчатого вала поршень перемещается от ВМТ к НМТ. При этом впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт. При движении поршня вниз объем над ним увеличивается, поэтому в цилиндре создается разрежение, в результате чего свежая горючая смесь, состощая из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр.

II такт

• Такт сжатия. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

III такт

• Такт расширения или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. Поршень с шатуном совершает сложное движение и приводит во вращение коленчатый вал. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан.

IV такт

• Такт выпуска . При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод .

Принцип действия четырехтактного дизеля

• Дви́гатель Ди́зеля  — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха.

I такт  

• Такт впуска. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух.

II такт

• Такт сжатия. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

III такт

• Такт расширения, или рабочий ход . Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ -происходит рабочий ход.

IV такт

• Такт выпуска . Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Действительный цикл. Газообмен

Что такое газообмен ДВС?

Газообменом называется совокупность процессов выпуска впуска, обеспечивающих смену рабочего тела

Что называется – фазами газораспределения?

Под фазами газораспределения понимают моменты открытий и закрытия клапанов относительно мертвых точек, выраженные градусах угла поворота коленчатого вала

Совпадают или нет фазы ГРМ с фазами газообмена ?

В действительном цикле начало и конец процессов газообмена (впуска и выпуска) не соответствуют началу и концу тактов впуска и выпуска рабочего цикла

Опишите фазы ГРМ ДВС: положение клапанов, поршня, температуру и давление в цилиндре на каждом такте?

ТАКТ РАСШИРЕНИЕ – РАБОЧИЙ ХОД. Процесс выпуска отработавших газов начинается в конце такта « расширения ». Поршень двигается от ВМТ к НМТ , за 40...70° поворота коленчатого вала (ПКВ) до прихода поршня в НМТ, начинает открываться «выпускной» клапан . При этом давление в цилиндре двигателя без наддува составляет 0,4 ...0,6 МПа., а температура в цилиндре бензинового ДВС 900... 1200 ° С, дизеля - 700... 900 ° С.

ТАКТ РАСШИРЕНИЕ. КОНЕЦ ТАКТА. В конце такта «расширения», в НМТ завершается период свободного выпуска, в течение которого из цилиндра удаляет ся 50... 70 % отработавших газов, выпуск отработавших газов вначале происходит со скоростью истечения газов через клапанную щель 500...700 м/с.

КАКИЕ ПРАМЕТРЫ ТАКТА ВЫПУСК?

ТАКТ ВЫПУСК. НАЧАЛО ТАКТА. Во время такта выпуска «выпускной» клапан открыт а «впускной» закрыт. Поршень двигается от НМТ к ВМТ, выпуск отработавших газов происходит вытеснением поршнем — принудительный выпуск . Выпуск отработавших газов проходит с скоростью 800 м\с. Давление составляет 0,11 ...0,12 МПа, а температура бензинового ДВС 750... 900° С, дизеля - 500... 700° С.

ТАКТ ВЫПУСК. КОНЕЦ ТАКТА. В конце такта выпуска поршень двигается от НМТ к ВМТ , «выпускной» клапан открыт, «впускной» клапан открывается за 10 –30° С ПКВ до прихода в ВМТ. При этом давление в цилиндре двигателя составляет 0,11 ...0,12 МПа., а температура , дизеля - 500 …. 600 ° С.

КАКИЕ ПРАМЕТРЫ ТАКТА ВПУСК?

ТАКТ ВПУСК. НАЧАЛО ТАКТА . Поршень двигается от ВМТ к НМТ . Впускной клапан уже открыт.Выпускной клапан еще открыт и происходит «впуск свежего заряда» и «выпуск отработавших газов» в условиях « перекрытия клапанов » - ПРОДУВКА ЦИЛИНДРА .

ТАКТ ВПУСК. КОНЕЦ ТАКТА . Поршень двигается от ВМТ к НМТ . Впускной клапан открыт.Выпускной клапан закрывается через 10 –50° С ПКВ до прихода в НМТ. При этом давление в цилиндре двигателя составляет 0,08 ...0,095 МПа., а температура в цилиндре бензинового ДВС 75... 90 ° С, дизеля - 40... 60 ° С.

ТАКТ СЖАТИЕ. Поршень двигается от НМТ к ВМТ. Выпускной клапан закрыт. Впускной клапан закрывается после 35-85 °С ПКВ от НМТ. При этом давление в цилиндре бензинового двигателя составляет 0,8 ...2,2 МПа., а температура нефорсированного бензинового двигателя 300 - 400 ° С , форсированного 600 - 900 ° С , дизеля - 550 …. 700 ° С, а давление от 2,9–6 МПа.

ТАКТ «РАСШИРЕНИЕ» - «РАБОЧИЙ ХОД» - НАЧАЛО ТАКТА. Поршень двигается от ВМТ к НМТ. Впускной клапан закрыт.Выпускной клапан закрыт . При этом давление в цилиндре бензинового двигателя составляет 3,5 ...5,5 МПа., а температура бензинового двигателя 21 00 - 2400 ° С, а у дизеля - 1800 …. 2100 ° С, а давление от 6 – 9 МПа.

THE END