Рабочий цикл четырёхтактного карбюраторного двигателя

Тактами карбюраторного двигателя являются:

- такт впуска;

- такт сжатия;

- такт расширения (рабочий ход);

- такт выпуска;

Рассмотрим теоретический рабочий процесс двигателя, условно принимая, что все такты начинаются и заканчиваются в мёртвых точках.

Рис. 1. Рабочий цикл одноцилиндрового четырёхтактного карбюраторного двигателя. а- такт впуска; б- такт сжатия; в- такт расширения (рабочий ход); г- такт выпуска.

1поршень; 2- цилиндр; 3- впускная труба; 4- впускной клапан; 5- свеча зажигания; 6- выпускной клапан; 7- выпускная труба; 8- шатун; 9- коленчатый вал.

Такт впуска. Поршень начинает движение к НМТ. Выпускной клапан закрыт, а впускной начинает открываться. При увеличении рабочего объёма в цилиндре создаётся разрежение. Под действием разряжения в цилиндр из карбюратора поступает горючая смесь, которая смешиваясь с остатками отработанных газов, преобразуется в рабочую смесь. В конце такта впуска давление составляет 80…..90 кПа (0,8…..0,9) кгс/см. Температура рабочей смеси достигает 80…120 градусов Цельсия.

Такт сжатия. Оба клапана закрыты. Поршень перемещается из НМТ к ВМТ,

сжимая рабочую смесь. За счёт сжатия температура рабочей смеси повышается до 300…..400 градусов Цельсия, давление достигает

1000 – 1200 кПа (10…12 кгс/c м).

Такт расширения (рабочий ход). В конце такта сжатия в цилиндр подаётся

электрическая искра, от которой воспламеняется рабочая смесь. При сгорании рабочей смеси температура поднимается

до2000….2500 градусов Цельсия, давление резко возрастает до 3…4 мПа (30-40 кгс/cм). Давление передаётся на днище поршня, далее через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться. Поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. Оба клапана при рабочем ходе закрыты. В этом такте и происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу. После быстрого нарастания давления в начале рабочего хода и передаче этого давления на коленчатый вал начинается уменьшение давления, так как при этом объём над поршнем начинает увеличиваться. Температура снижается до 1200….1400 градусов Цельсия, а давление до400…500 кПа (4…5кгс/см). В конце рабочего хода открывается выпускной клапан, и отработанные газы начинают выходить в атмосферу.

Такт выпуска. Коленчатый вал через шатун перемещает поршень от НМТ к ВМТ. При этом выпускной открыт,и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу. В конце такта выпуска давление в цилиндре снижается до 110…120 кПа (1,1….1,2 кгс/cм), а температура до 700…850 градусов Цельсия.

Рабочий цикл двигателя заканчивается четвёртым тактом. При дальнейшем движении поршня цикл повторяется в той же последовательности. Коленчатый вал в течение четырёх тактов поворачивается на 720 градусов, т.е. совершает два оборота. В таких двигателях полезная работа совершается только в период такта расширения (рабочего хода). Остальные три такта являются подготовительными и выполняются при повороте коленчатого вала на 540 градусов Цельсия за счёт инерции маховика и работы других цилиндров (в многоцилиндровых двигателях).