Что поступает в цилиндры дизеля на такте впуска

Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя (Изучаем вместе)

На автомобилях устанавливают поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться при нагревании. Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а также его рабочие циклы.

🔧 Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

• Принцип работы ДВС (для просмотра нажмите на кнопку иллюстрации — Фото 2-5

Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье «как устроены бензиновые и дизельные двигатели».

Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. 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.

Расширение 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. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200оС.

Выпуск. 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.

🔧 Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.

Сжатие. 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.

Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900оС.

Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

🔧 Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

• Диаграмма работы двигателя по схеме 1-2-4-3 Фото 6

Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.

Источник

Устройство современного двигателя

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Рабочий цикл авто с дизельным двигателем отличается тем, что при такте впуска в цилиндр двигателя поступает очищенный воздух, а не горючая смесь, как в карбюраторном двигателе.

Первый такт — впуск.

Устройство двигателя современного

автомобиля, устройство систем и механизмов

Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, через открытый впускной клапан в цилиндр поступает очищенный воздух (из-за разрежения, создаваемого поршнем). Воздух перемешивается с небольшим количеством оставшихся от предыдущего цикла отработавших газов, температура повышается и в конце такта впуска достигает 300—320 К, а давление 0.08—0.09 МПа. Коэффициент наполнения цилиндра 0,9 и выше, т. е. больше, чем у карбюраторного двигателя.

Работа четырехтактного одноцилиндрового дизельного двигателя:

Второй такт — сжатие.

Как устроен простейший двигатель?

Устройство двигателя для детей

Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Давление и температура воздуха увеличиваются и в конце такта составляют соответственно 3—5 МПа и 800—900 К. Степень сжатия регламентируется исправностью деталей КШМ и равна 17—21.

Третий такт — рабочий ход.

Четвертый такт — выпуск.

Источник

Что поступает через впускные клапаны при такте впуска в цилиндры дизельного двигателя?

3. Смесь топлива с воздухом.

Какой фильтр называют неполнопоточным?

1. Фильтр, установленный в системе смазки последовательно, через который проходит все масло.

2. *Фильтр, установленный в системе смазки параллельно, через который проходит 10-15 % масла.

3. Фильтр, установленный в системе смазки последовательно, через который проходит 10-15 % масла.

Куда поступает дизельное топливо от подкачивающего насоса низкого давления?

1. В топливный насос высокого давления.

2. В фильтр-отстойник грубой очистки топлива.

3. *В фильтр тонкой очистки топлива.

Для чего предназначена трансмиссия автомобиля?

1. Только для передачи крутящего момента на ведущие колеса.

2. Только для изменения крутящего момента.

3. Только для распределения крутящего момента между колесами в зависимости от нагрузки на них.

4. *Для передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса и изменения его по величине и направлению.

Какой клапан в газораспределительном механизме во время работы двигателя проворачивается вокруг своей оси?

Для чего предназначен турбокомпрессор в системе питания дизельного двигателя?

1. Для облегчения запуска двигателя.

2. Для улучшения плавности работы.

3. *Для повышения мощности.

4. Для всего вышеперечисленного.

Какую жидкость необходимо доливать в аккумуляторную батарею при снижении уровня электролита в ней ниже нормы?

1. Концентрированную серную кислоту.

2. Электролит более низкой плотности.

3. Электролит более высокой плотности.

4. *Дистиллированную воду.

5. Любую из указанных жидкостей.

Что соединяет и для чего служит шатун?

1. Поршень с распределительным валом и преобразует возвратно- поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

2. *Поршень с коленчатым валом и преобразует возвратно- поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

3. Поршень с ведущим валом КП и преобразует возвратно- поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Для чего предназначен топливный насос в системе питания карбюраторного двигателя?

1. *Для подачи топлива из топливного бака к карбюратору.

2. Для подачи топлива из карбюратора в цилиндры двигателя.

3. Для подачи топлива из топливного бака в цилиндры двигателя.

Источник

Устройство и работа дизельного двигателя

Рабочий цикл четырехтактного ди­зеля включает в себя такты впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска.

При такте впуска поршень перемещается от ВМТ к НМТ, и через открытый впускной клапан в цилиндр через воздухоочисти­тель по впускному трубопроводу поступает чистый воздух. В этом заключается основное отличие дизеля от карбюраторного двига­теля, в котором при такте впуска в цилиндр поступает горючая смесь. Впускная система дизеля более проста в устройстве и по­этому оказывает меньшее сопротивление прохождению воздуха; давление в цилиндре в конце впуска близко к атмосферному и равно 8,5…9,5 МПа, т.е. цилиндр заполняется лучше. Температура заряда в конце впуска равна 60…70 °С. Коэффициент наполнения дизеля несколько выше, чем карбюраторного двигателя, и со­ставляет примерно 0,8…0,9.

Во время такта сжатия поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах и сжимает поступивший в цилиндр воздух. В дизелях применяется значительно более высокая степень сжа­тия, чем в двигателях с искровым зажиганием, достигающая 16… 17, так как при сжатии чистого воздуха нет опасности воз­никновения детонационного сгорания смеси. В конце такта сжа­тия давление в цилиндре возрастает до 350…450 МПа, а темпера­тура воздуха повышается до 600…700 °С.

Перед рабочим ходом в конце такта сжатия в цилиндр через форсунку при помощи специального топливного насоса под боль­шим давлением впрыскивается дизельное топливо в мелкораспы­ленном состоянии. Частицы топлива, соприкасаясь с воздухом, имеющим высокую температуру, быстро сгорают. При этом выде­ляется большое количество теплоты, в результате чего температу­ра в цилиндре повышается до 1 700…2000°С, а давление — до 700…800 МПа.

Под действием давления газов поршень перемещается к НМТ — происходит рабочий ход. Оба клапана при этом закрыты. При рабочем ходе газы, образовавшиеся вследствие сгорания топлива, расширя­ются, и давление их к концу рабочего хода падает до 30…40 МПа, а температура снижается до 600…650 °С. Для обеспечения возмож­но более полного сгорания смеси в дизелях воздух по отношению к топливу подается в цилиндр с большим коэффициентом избыт­ка воздуха (а= 1,2… 1,6).

При такте выпуска поршень перемещается от НМТ к ВМТ, и через открытый выпускной клапан выталкивает отработавшие газы, очищая цилиндр. Давление в цилиндре к концу выпуска падает до 10,5… 11,5 МПа, а температура — до 200…300°С. Вследствие по­вышенной степени сжатия коэффициент остаточных газов для ди­зеля составляет примерно 0,03…0,07. При дальнейшем вращении коленчатого вала все перечисленные такты повторяются в такой же последовательности.

Большие значения степени сжатия в дизелях обеспечивают их высокую экономичность. Степень сжатия в дизелях ограничивает­ся величиной потерь на трение в кривошипно-шатунном меха­низме, прочностью деталей и условиями пуска двигателя.

Быстрота и полнота сгорания топлива, вводимого в цилиндр двигателя, а следовательно, его мощность и экономичность зави­сят от того, насколько тщательно частицы топлива перемешаны с воздухом.

В дизеле продолжительность приготовления смеси чрезвычай­но мала и ограничивается тем промежутком времени, в течение которого топливо впрыскивается через форсунку в камеру сгора­ния. Это время соответствует повороту вала всего на 12…20°. Хо­рошее смесеобразование в чрезвычайно короткий промежуток вре­мени в дизелях обеспечивается тонким распыливанием топлива форсункой, а также созданием в камере сгорания сильных вихре- образных движений сжимаемого воздуха.

Автомобильные дизели по способу смесеобразования можно разделить на две основные группы: с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания и с вихрекамерным смесеобразованием. Например, в четырехтактных дизелях ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 при­меняется непосредственный впрыск топлива через форсунку в однополостную камеру сгорания, расположенную в поршне и имеющую специальную (тороидную) форму.

Высокое качество смесеобразования обеспечивается тем, что топливо, впрыскиваемое через несколько отверстий распылителя форсунки под большим давлением (1 500 МПа), хорошо распы- ливается и заполняет объем камеры сгорания. Попадая на стенки камеры сгорания и двигаясь по ним в виде пленки, топливо ин­тенсивно испаряется под действием вихрей воздуха, создаваемых специальной формой камеры сгорания. При сгорании сначала вос­пламеняется смесь, находящаяся в камере сгорания, а затем смесь, образованная воздухом и парами движущейся топливной пленки.

Такой способ смесеобразования получил название объемного пле­ночного смесеобразования. Он обеспечивает интенсивное переме­шивание топлива с воздухом, полное сгорание смеси и высокую топливную экономичность дизеля. Минимальный удельный рас­ход топлива для дизелей ЯМЗ составляет 219 г/(кВт ч).

Интенсивности смесеобразования способствует вихреобразное движение воздуха, поступающего в цилиндр через впускной кла­пан, канал которого расположен касательно к окружности ци­линдра. Это вихреобразное движение воздуха сохраняется и в ка­мере сгорания в конце такта сжатия, когда начинается впрыск топлива. Для повышения степени использования рабочего объема цилиндров и повышения литровой мощности в современных ди­зелях применяются наддув воздуха в цилиндры с помощью спе­циального устройства — турбонагнетателя и предварительное ох­лаждение нагнетаемого воздуха в воздухоохладителе. При этом создается давление воздуха во впускном трубопроводе, равное примерно 1,60… 1,95 МПа, и наполнение цилиндров свежим за­рядом улучшается. Применение вышеуказанных устройств позво­ляет повысить мощность дизеля на 30…40% и значительно сни­зить токсичность выхлопных газов

Источник

кто разбераеться в двигателях.

Вот: При первом такте (такт впуска, поршень идет вниз) свежая порция воздуха втягивается в цилиндр через открытый впускной клапан.

При втором такте (такт сжатия, поршень идет вверх) впускной и выпускной клапаны закрыты, и воздух сжимается в объёме примерно в 17 раз (от 14:1 до 24:1), т. е. объём становится меньше в 17 раз по сравнению с общим объёмом цилиндра, и воздух становится очень горячим.

Непосредственно перед началом третьего такта (такт рабочего хода, поршень идет вниз) топливо впрыскивается в камеру сгорания через распылитель форсунки. При впрыске топливо распыляется на мелкие частицы, которые равномерно перемешиваются со сжатым воздухом для создания самовоспламеняющейся смеси. Энергия высвобождается при сгорании, когда поршень начинает свое движение в такте рабочего хода.

В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:
Дизель с неразделённой камерой («дизель с непосредственным впрыском») : камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка.
Дизель с разделённой камерой: топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемых топлива и воздуха и самовоспламенению смеси. Такая схема считалась оптимальной и широко использовалась. Однако вследствие ху

такт впуска:
открыт впускной клапан, выпускной закрыт. поршень движется вниз к НМТ и тем самым всасывает топливо-воздушную смесь.

рабочий ход:
оба клапана закрыты. поршень движется вниз к НМТ в следствии воспламенения топлива. Этот такт и отражает всю мощность двигателя, зависящую от длины хода поршня и размеров камеры сгорания

Источник