Один из самых распространенных видов двигателей, устанавливаемых на автомобили массового пользования. Хотя состоит он их большого множества деталей, принцип действия такого типа двигателя простой. Рассмотрим его действие более подробно.
Конструктивно, такой двигатель состоит из центрального вала и набора поршней, которые его вращают. Вращение происходит благодаря энергии, которая выделяется при сгорании и расширении газовой смеси в цилиндрах. для непрерывного вращения вала процесс происходит непрерывно с постоянно повторяющимися одинаковыми действиями, то есть циклами. Одно действие можно разделить на четыре такта, поэтому один из самых распространенных двигателей — четырехтактный. Понять, что представляют собой такты двигателя можно взглянув на рисунок.
Топливно-воздушная смесь, сквозь впускной клапан, попадает в камеру сгорания, это первый такт, далее идет сжатие смеси (второй такт) и при окончательном сжатии, смесь возгорается от свечи зажигания. В момент горения выделяется много тепла и смесь стремительно расширяется, выталкивает поршень, который приводит в движение основной коленчатый вал. Во время расширения смеси происходит третий такт, он называется рабочим ходом поршня. Затем, по инерции, он выталкивает сгоревшее топливо в выхлопную трубу, это и есть последний четвертый такт. Во время работы поршня, у него есть две, так называемые мертвые точки, одна в самом верху, другая в самом низу.
Такт – это процесс, который протекает в цилиндре за один ход поршня вниз или вверх. В сумме все такты составляют рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания.
Первый такт — ВПУСК. Поршень движется вниз, от самой верхней точки к нижней. В этот момент в цилиндр поступает топливная смесь через впускной клапан. когда поршень доходит до нижней точки, давление в цилиндре составляет 0,08 — 0,09 МПа и температура в районе 90-100 градусов (рабочая температура двигателя).
Второй такт – СЖАТИЕ. Поршень перемещается обратно к верхней точке цилиндра. В этот момент закрываются оба клапана, впускной и выпускной. Из-за чего образуется небольшое давление газовой смеси в цилиндре (1,3 — 1,6 МПа) и температура возрастает до 350 градусов.
Третий такт – РАСШИРЕНИЕ. Начинается с воспламенения газовой смеси от свечи зажигания. При этом выделяется большое количество тепла и температуры (до 3000 градусов). Резко возрастает давление до 5 МПа, из-за чего поршень выталкивается из цилиндра к нижней точке.
Четвертый такт – ВЫПУСК. Поршень возвращается к верхней точке цилиндра, выталкивая отгоревшую смесь из цилиндра в выхлопную трубу через выпускной клапан. Давление в конце цикла снижается до 0,1 МПа и температура падает до 700 градусов.
