Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

Процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня, называется тактом. Таких тактов четыре: впуск бензиновоздушной смеси, ее сжатие, расширение газов при сгорании (рабочий ход) и выпуск продуктов сгорания. Совокупность тактов называется рабочим циклом. Если рабочий цикл совершается за 4 хода поршня, то двигатель называют четырехтактным.

Первый такт — впуск: поршень перемещается от в. м. т. к н. м. т., впускной клапан 1 открыт, выпускной клапан 3 закрыт. В цилиндре создается разрежение 0,07 — 0,09 МПа, и смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, поступает в цилиндр. Эта смесь смешивается с продуктами сгорания, оставшимися в цилиндре от предшествующего цикла, и образует рабочую смесь. Температура смеси в конце такта впуска 75 — 125°С.

МПа = 10 кгс/см²

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

а — впуск; б — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск.

Чем лучше наполнение цилиндра бензиновоздушной смесью, тем выше мощность двигателя. Поступающая в цилиндр бензиновоздушная смесь подогревается от нагретых внутренних стенок цилиндра. Это, с одной стороны, улучшает испарение бензина, а с другой, — ухудшает наполнение цилиндров из-за понижения плотности смеси.

Второй такт — сжатие: поршень перемещается от н. м. т. к в. м. т. (рис. б), оба клапана закрыты. Давление в цилиндре и температура рабочей смеси повышаются. В конце такта сжатия давление достигает 0,9 — 1,5 МПа, а температура 350 — 500°С.

Третий такт — расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от искрового разряда в свече 2 зажигания и быстро сгорает (рис. в). Максимальное давление при сгорании смеси достигает 3,5 — 5,0 МПа, а температура 2200 — 2500° С. Давление газов передается на поршень 4, через поршневой палец 5 и шатун 6 на коленчатый вал 7, создавая крутящий момент, заставляющий вал вращаться. В конце такта расширения открывается выпускной клапан 3, отработавшие газы начинают выходить в выпускной трубопровод, давление и температура в цилиндре понижаются.

Четвертый такт — выпуск (рис. г): поршень перемещается от н. м. т. к в. м. т., выпускной клапан 3 открыт. Отработавшие газы из цилиндра поступают в выпускной трубопровод и через глушитель в атмосферу. Выпуск газов происходит при давлении выше атмосферного. К концу такта выпуска давление в цилиндре понижается до 0,11 — 0,12 МПа, а температура до 700 — 800° С.

Далее процессы, происходящие в цилиндре, повторяются в указанной выше последовательности. Рабочим является только один такт — расширение. Подготовительными тактами являются впуск и сжатие, а заключительным — выпуск.

При пуске двигателя коленчатый вал первоначально получает вращение от электродвигателя — стартера. Когда двигатель начинает работать, такты впуска, сжатия и выпуска происходят за сует энергии, накопленной маховиком двигателя при рабочем ходе.

На легковых автомобилях «Москвич», «Волга» и автомобилях УАЗ устанавливают четырехцилиндровые, четырехтактные, карбюраторные двигатели с вертикальным расположением цилиндров.

«Автомобиль категории «В»,
В.М.Кленников, Н.М.Ильин, Ю.В.Буралев