Порядок работы 4 цилиндрового двигателя Motoran.ru

Обычно автовладельцы не задумываются о порядке активности цилиндров двигателя своего автомобиля, ограничиваясь знанием числа таковых. И в большинстве случаев просто нет необходимости углубляться в такие технические детали. Но информация о работе цилиндров оказывается полезной, когда нужно, например, выставить зажигания или отрегулировать клапана, в других ситуациях самостоятельной наладки и ремонта, когда нужно починить автомобиль без возможности добраться до СТО, или просто при желании сделать все самому. Далее мы узнаем, каков порядок работы 4-цилиндрового двигателя, и выясним последовательность для некоторых других компоновок.

Теория работы ДВС

Общий принцип функционирования двигателей на бензине или дизтопливе известен, пожалуй, всем – топливо, сгорая в цилиндрах, создает давление газов, которые толкают поршни, и далее усилие преобразуется в крутящий момент, идущий на колеса.

Для того, чтобы двигатель работал равномерно, сгорание топлива происходит не во всех цилиндрах одновременно, а в определенном порядке. За его соблюдение отвечают:

• конструкция газораспределительного механизма;
• углы между кривошипами коленвала автомобиля;
• расположение цилиндров – V-подобное или рядное;
• устройство системы зажигания для бензиновых авто, и ТНВД – у дизельных.

Ремонт одноцилиндрового двигателя

Чтобы изучать особенности ремонта двигателей такого типа, необходимо кое-что знать о его основных проблемах. А он имеет всего одну проблему – это высокая температура. Так как потери тепла стали минимальными, трущиеся детали стали уязвимее к механическим нагрузкам, а значит, нуждаются в качественном охлаждении. Дело в том, что основная жидкость, которая на максимальном уровне контактирует с этими деталями – масло, не может обеспечить должного отвода тепла. Поэтому для такого мотора разрабатываются две системы охлаждения: воздушная и жидкостная со специальной системой термостатов.

Ремонт такого двигателя можно выполнить своими силами. Для этого нужен минимум знаний и стандартный набор инструментов. Если в процессе эксплуатации наблюдаются различные стуки, которые доносятся из головки блока цилиндров, то клапанный механизм нуждается в регулировке. Все регулировки производятся при снятом двигателе и демонтированной клапанной крышке. Кроме того, необходимо снять специальную крышку на генераторе, под которой расположена гайка. Вращая эту гайку, мы вращаем коленчатый вал, для установки поршня в верхнюю мертвую точку. Чтобы определить этот момент, необходимо довести до совмещения специальные метки на роторе. После этого, под кулачки распределительного вала устанавливают измерительные щупы и замеряют тепловые зазоры клапанов. Выполнять данную процедуру нужно, естественно, на холодном двигателе, иначе результат регулировки будет не правильным.

После этого, мотор необходимо собрать и проверить. Его устанавливают на агрегат и запускают. Если он работает ровно без шумов, то регулировка клапанов прошла успешно.

Вот и все. Вот так легко можно произвести ремонт одноцилиндрового четырехтактного двигателя своими руками без помощи мастеров автосервиса. Это поможет вам хорошо сэкономить на их услугах и даст вам бесценный опыт.

Как проходит рабочий цикл

Весь процесс впрыска топлива, его зажигания, работы поршней и выброса отработанных газов называется «рабочим циклом». Рассмотрим его на примере бензинового четырехтактного ДВС, стандартного для множества легковых автомобилей.

Цикл, как видно из названия, делится на четыре такта работы:

• Впуск.

В этом состоянии впускной клапан в открытом состоянии, выпускной, наоборот, закрыт, поршень идет в нижнем направлении, в цилиндр попадает подготовленная топливовоздушная смесь.

• Сжатие.

Все клапаны цилиндра закрыты, а поршень двигается вверх и сжимает впрыснутую ранее смесь до заданных параметров.

• Рабочий ход.

Клапаны по-прежнему открыты, смесь поджигается, образуя газы. Их давление начинает двигать поршень вниз, а последний вращает коленвал.

• Выпуск.

Как устроен одноцилиндровый четырехтактный двигатель?

В настоящее время, двигатели внутреннего сгорания применяются в большом количестве различных технических средств, причем, данными средствами являются не только автомобили. Такой род двигателей, как и двухтактный ДВС, применяется и в мототехнике и в специализированных устройствах, предназначенных для строительства, например, бензопила. Данные агрегаты представлены четырехтактными ДВС, имеющие по одному цилиндру, а не как в современном автомобиле – по четыре. В этой статье вы узнаете, как устроен одноцилиндровый четырехтактный двигатель, его принцип работы и ремонт.

Очередность цилиндров

Цилиндры имеют номера, в документации их описывают в формате A-B-C-D, где вместо букв указывается цифровое обозначение. Порядок нумерации начинается со стороны цепи или ремня ГРМ — с самого удаленного от коробки передач цилиндра. Тот, что носит номер 1, называется главным.

Важно: если цилиндры работают последовательно, они не должны быть расположены рядом. Именно с учетом этого условия производители моторов разработали определенные схемы порядка чередования тактов.

Цилиндры оснащены клапанами, через которые осуществляется впуск и выпуск газов. Клапанами управляет специальное устройство – распределительный вал, на поверхности которого особым образом расположены специальные кулачки. Именно их расположение отвечает за порядок работы: профиль кулачка и его высота влияет на моменты закрытия-открытия, величину сечения прохода для газов, а также на то, как будет двигаться клапан в зависимости от текущего угла коленвала.

Один из вариантов распредвала:

Коленвал:

Цикл стандартного ДВС на 4 такта проходит за 2 оборота, или за 720 градусов (360 и 360). Расположенные на валу «коленца» смещены на некоторый угол таким образом, чтобы усилие с поршней двигателя постоянно передавалось на вал. Упомянутый угол – величина, зависящая от модели двигателя, тактности такового, и количества цилиндров.

Mitsubish 4G63

Про этот мотор рассказано немало и он довольно известен. Впервые двигатель с обозначением G63 появился еще в 1980 году. Это отличный инжекторный мотор объемом 2 л и мощностью 170 л.с. Однако был у него и существенный недостаток — малоэффективная ГБЦ с одним распределительным валом. В 1987 году этот недостаток устранили внедрив полноценную двухвальную 16-клапанную головку блока и турбонаддув.

Впервые Mitsubish 4G63T появился на Mitsubishi Galant VR-4. Двигатель удачно вписался под капот полноприводного седана, позволив тому вполне успешно выступать в ралли. Впоследствии 4G63T побывал во множестве спортивных машин марки Мицубиси, в том числе и на легендарном Lancer Evolution.

4G63 — это отличный мотор. Он отличался высоким потенциалом, нередко тюнинг энтузиасты снимали с него по 500, а при серьезных доработках и по 1000 л. с. Кроме того двигатель отличается высокой надежностью и ремонтопригодностью.

Рядный 4-цилиндровый

Существует две популярные компоновки таких ДВС:

• рядная;
• оппозитная.

Первое означает расположение цилиндров последовательно, в один ряд, а поршни мотора вращают общий коленвал. Двигатели нередко описывают сокращением I4 или L4, можно также встретить название Inline 4 и вариации. Инженеры располагают цилиндры и вертикально, и под некоторым углом – в зависимости от конструкции двигателя.

Пример блока цилиндров:

Эта цилиндровая компоновка получила широкое распространение в массовых моделях автомобилей, а также в тех транспортных средствах, где важна простота обслуживания и ремонта – внедорожниках, машинах, предназначенных для работы в такси, и т.д.

Кривошипы 1 и 4 цилиндров в конструкции коленвала рядного четырехцилиндрового двигателя расположены под углом 180 град., и под углом 90 – к кривошипам цилиндров 2 и 3. Чтобы создать оптимальное соотношение движущих сил, действующих на кривошипы, двигатели действуют в последовательностях:

• система 1–2–4–3 – менее популярная;
• основной вариант 1–3–4–2.

Из отечественных автомашин порядок работы четырехцилиндрового двигателя второго вида использован, к примеру, в продукции концерна ВАЗ, а первый актуален для некоторых двигателей ЗМЗ.

Toyota 3S-GE

Двигатели серии 3S одни из самых массовых в истории марки Тойота. Жемчужиной серии являлся мотор 3S-GE и его турбированный вариант 3S-GTE.

3S-GE отличался очень продуманной конструкцией, сочетающую в себе высокую надежность и отменные характеристики. Разработка мотора велась совместно с компанией Yamaha, а впервые его можно было встретить под капотом Toyota Vista образца 1984 года. С тех пор двигатель неоднократно модернизировался, а его мощность возросла со 160 до 210 л.с.

В 1998 году вышла пятая и последняя версия двигателя Toyota 3S-GE. Он устанавливался только на Altezza RS200 для японского рынка.

Обратите внимание: Лучшие электрические квадроциклы и велосипеды для детей 2021 года.

За клапанную крышку черного цвета двигатель получил неформальное название Black Top. Из его характерных особенностей нужно отметить увеличенную степень сжатия, два фазовращателя системы VVT-i, электронную дроссельную заслонку и титановые клапаны (для версии с МКПП). В такой конфигурации мотор выдавал 210 л.с. при 7600 об/мин.

3S-GE последний из 4-цилиндровых мотор Тойоты «старой школы» — мощный и очень надежный.

4-цилиндровая оппозитная компоновка

В таком моторе «горшки» размещены в два ряда под 180 градусов. Это позволяет сделать силовой агрегат сбалансированным и снизить центр тяжести, а коленвал получает меньшие нагрузки. Благодаря этому мотор подобной компоновки, при той же массе, выдает больше снимаемой мощности и оборотов.

Цилиндры в этих ДВС работают по отличной схеме: основная 1–3–2–4, и альтернативная 1–4–2–3.

Здесь поршни достигают т.н. «верхней мертвой точки», часто сокращаемой до ВМТ, одновременно с обеих сторон.

Модель:

Интересно: встречаются машины с V-образными агрегатами на 4 цилиндра, но подобные образцы на рынке относительно редки, основную массу составляют рядные и оппозитные.

Устройство и принцип работы одноцилиндрового двигателя

Устройство одноцилиндрового ДВС: 1 – головка цилиндра; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – поршневые кольца; 5 – поршневой палец; 6 – шатун; 7 – коленчатый вал; 8 – маховик; 9 – кривошип; 10 – распределительный вал; 11 – кулачок распределительного вала; 12 – рычаг; 13 – впускной клапан; 14 – свеча зажигания

Данные двигатели получили широкое распространение даже в автомобилях. Несмотря на малое количество цилиндров, они имеют довольное малое отношение площади рабочей части цилиндра ко всему рабочему объему двигателя. Это преимущество говорит о том, что такой мотор имеет минимальные потери самое главной — тепловой энергии, а значит, обладает высоким коэффициентом полезного действия.

Устройство такого двигателя практически не представляет собой ничего сложного, в отличии от современных атмосферных и турбированных моторов. Он представлен всего одним цилиндром, во внутренней части которого перемещается такой же поршень, как и во многоцилиндровых автомобильных двигателях. В верхней части камеры сгорания располагаются два клапана, которые отвечают за подачу топливной смеси, а второй за выпуск отработавших газов.

Работа данного двигателя заключается в следующем. Всего такой мотор имеет четыре такта:

• Впуск. Поршень внутри цилиндра располагается в самой верхней мертвой точке и движется вниз в строгом соответствии с поворотом коленчатого вала на 180 градусов. Пока поршень движется вниз, открывается, клапан, отвечающий за подачу топливной смеси, и в камеру сгорания подается топливо, смешанное с воздухом. После достижения поршнем самой нижней мертвой точки начинается следующий такт.
• Сжатие. Во время этого такта задача поршня – вернуться в верхнюю мертвую точку. Коленчатый вал вращается дальше, еще на 180 градусов, при этом: впускной клапан полностью закрывается, а поршень движется наверх, сжимая уже готовую смесь.

• Рабочий ход. Как только поршень достигнет самой верхней мертвой точки, в камере сгорания смесь будет сжата до критической отметки. В этот самый момент на электродах свечи зажигания при помощи ряда устройств возникает искра, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. С этого момент начинается такт расширения, или как его называют по-другому – рабочего хода. Поршень, под действием энергии, возникшей от воспламенения смеси, движется снова вниз, заставляя вращаться коленчатый вал. Клапана находятся в закрытом состоянии.
• Такт выпуска. После достижения нижней мертвой точки, поршень снова движется вверх под действием силы инерции, передаваемой от коленчатого вала. В этот момент открывается выпускной клапан и под давлением через него во впускной коллектор выходят отработавшие газы. Такт завершается после закрытия выпускного клапана и после того, как поршень окажется в верхней точке. Далее цикл тактов повторяется.

Основным тактом любого двигателя является рабочий ход. Именно в этот момент происходит самое главное – преобразование энергии тепла в механическую энергию.

Как действуют ДВС V6

Для эффективности порядка работы сегодняшних шестицилиндровых двигателей таковой строится также по особой системе. Типичный порядок работы 6 цилиндрового двигателя рядного исполнения – метод 1–5–3–6–2–4. В рассматриваемом форм-факторе силовой агрегат получается достаточно длинным и требует большого подкапотного пространства.

Чтобы снизить габариты, иногда применяют «вэ-подобную» систему. Схема порядка работы «горшков» 6 цилиндровых современных двигателей, V образного форм-фактора – очередность активации 1-4-2-5-3-6.

Интересно: рассматриваемая шестицилиндровая конструкция считается одной из наименее сбалансированных.

Агрегат от Audi, для которого актуален указанный порядок работы V-образного шестицилиндрового автомобильного двигателя:

Сколько цилиндров бывает в двигателе

На всем протяжении истории машиностроения инженеры и конструкторы преследуют одну цель – получение максимальной отдачи от двигателя. Для ее достижения разрабатывались все более мощные моторы с различным количеством цилиндров – от 1 до 16, принимались и принимаются попытки размещения «лошадиных сил» в как можно меньшем объеме подкапотного пространства.

Двигатели с одним цилиндром устанавливаются в мини-тракторах, маломощных мопедах и мотоциклах. Для более мощной мототехники требуется уже 4-тактный 2-цилиндровый мотор.Современные трехцилиндровые ДВС преимущественно ставятся на малолитражных легковых автомобилях и для повышения мощности оснащаются турбиной.

Важно

4-цилиндровые двигатели уже более ста лет являются самыми востребованными в автомобильной промышленности. Ими оборудуются практически все современные легковые автомобили.

Двигатели пятицилиндровые не столь популярны. Ранее они широко использовались такими гигантами мирового автопрома, как Volkswagen,Volvo,Audi

Шести- и 8 цилиндровые двигатели также популярны. Несмотря на общемировую практику уменьшения числа цилиндров за счет турбирования, такие ДВС постепенно теряют свои позиции. Многие автоконцерны в последние годы отказываются от восьмицилиндровых в пользу 6 цилиндровых двигателей, особенно это заметно по рынку мощных легковых машин.

ДВС с 7 или 9 цилиндрами применяются в авиатехнике. В автопромышленности они не используются, за редким исключением – в тюнингованных моделях. 10- и 11-цилиндровые в автомобилестроении также большая редкость. Полюбоваться «десяткой» можно на спорткаре Audi R8.

Двигатель с 12 цилиндрами в автопромышленности использовался более широко. Но из-за ужесточения экологических норм их производство неумолимо сокращается.

Существуют также ДВС с 14, 16, 18, 20, 24, 28, 32 и 64 цилиндрами. Они представляют собой сочетание нескольких двигателей с меньшим количеством цилиндров и в производстве автомобилей практически не применяются.

ДВС на 8 цилиндров

Из-за габаритов двигатели делаются V-образной компоновки.

Восьмицилиндровый ДВС от Chevrolet:

Возможный порядок работы восьмицилиндрового двигателя современной машины:

• вариант 1–5–4–2–6–3–7–8 — основной;
• принцип 1–8–4–3–6–5–7–2 – другая вариация.

Различие это мнимое и произошло из-за разницы в подсчете цилиндров. В США цилиндр 1 расположен спереди по направлению движения авто, слева, а в европейской системе – справа. Нумерация цилиндров производится в шахматной последовательности, в направлении назад и слева направо, поэтому обе классификации представляют, по сути, одно и то же, что иллюстрирует схема:

Интервал между зажиганием топлива 90 град.

Что такое порядок работы 4-цилиндрового двигателя: полная информация

Порядок зажигания, как следует из названия, — это порядок, в котором происходит зажигание цилиндров. Порядок зажигания помогает регулировать рассеивание тепла и вибрации. Это также влияет на плавность вождения, баланс двигателя и звук.

Обычно порядок включения 4-цилиндровых двигателей сохраняется как 1-3-4-2, 1-3-2-4 и 1-2-4-3. Эти последовательности разработаны с использованием нескольких простых уравнений, которые обсуждаются ниже. В этой статье объясняется порядок зажигания на примере четырехтактного четырехцилиндрового двигателя и обсуждаются различные типы четырехцилиндровых двигателей, а также названия цилиндров двигателя.

Работа 4-х тактного двигателя

Четырехтактный или четырехцилиндровый двигатель достигает одного цикла мощности после каждых четырех тактов поршня. Ход завершается, когда поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку или наоборот.

Четырехтактный двигатель имеет следующие стадии:

• Впуск — также известен как ход всасывания. Во время этого хода топливовоздушная смесь поступает в цилиндр. Первоначально поршень находится в верхней мертвой точке и движется к нижней мертвой точке.
• Сжатие — воздушно-топливная смесь, попавшая в цилиндр, сжимается в этом такте. Поршень находится в нижней мертвой точке и движется к верхней мертвой точке.
• Горение — это также называется зажигание Инсульт. Во время этого хода начинается второй оборот кривошипа. Топливо воспламеняется от искры. Поршень движется к нижней мертвой точке.
• Выхлоп — отходы высыпаются из цилиндра через выпускной клапан в такте выпуска. Поршень возвращается в верхнюю мертвую точку.

Четырехцилиндровый двигатель четырехтактный двигатель

В четырехцилиндровом четырехтактном двигателе цилиндры работают по четырехтактному циклу и имеют в общей сложности четыре цилиндра, которые выполняют каждую стадию цикла независимо.

Когда первый цилиндр находится в такте всасывания, второй цилиндр может находиться в такте выпуска, третий цилиндр — в такте зажигания, а четвертый цилиндр — в такте сжатия. Таким образом мощность передается непрерывно в четырехцилиндровом двигателе.

Расположение цилиндров в 4-цилиндровом двигателе

Есть много способов расположения и нумерации цилиндров. Расположение важно для выбора двигателя, а нумерация важна для определения порядка зажигания.

Различные типы устройств в четырехцилиндровом двигателе следующие:

• Прямой двигатель. Цилиндры расположены в одну линию и пронумерованы от № 1 спереди назад.
• V-образные двигатели — в этом типе компоновки двигатели расположены в наклонном положении, так что между ними образуется буква V. Каждый цилиндр размещается напротив предыдущего цилиндра. Нумерация ведется спереди назад, начиная с №1.

Изображение — V двигатель

Кредиты изображения- Википедия

Изображение — Нумерация в V-образном двигателе

Кредиты изображения- Википедия

Как определить порядок работы четырехцилиндрового двигателя

Порядок включения 4-цилиндровых двигателей определяется простой процедурой. При выборе порядка зажигания учитываются следующие параметры: гашение вибраций, низкие нагрузки на подшипники и надлежащий отвод тепла от цилиндров.

Ниже приведены методы определения порядка стрельбы.

• Уравновешивание — уравновешивание первичных сил, вторичных сил и моментов — самый точный способ найти порядок стрельбы. Это гарантирует, что будет меньше проблем с отводом тепла и низкие вибрации.
  
  Первичные силы находятся по следующему уравнению:

Вторичные силы находятся с использованием следующего уравнения:

Угол поворота коленчатого вала определяется с помощью соотношения:

Где n означает количество цилиндров.

Для четырехцилиндрового двигателя n = 4

Угол поворота кривошипа представляет собой угол, на который кривошип должен вращаться, чтобы запустить один цилиндр. Итак, в четырехцилиндровом двигателе один цилиндр срабатывает после каждого поворота кривошипа на 180 градусов.

Для балансировки условия заключаются в том, что алгебраическая сумма всех горизонтальных и вертикальных сил должна быть равна нулю, а сумма всех моментов должна быть равна нулю. Это означает, что многоугольник сил (как для первичных, так и для вторичных сил) и многоугольник пары должны образовывать замкнутую фигуру.

Следуя этому подходу, обычные приказы на стрельбу следующие: 1-3-4-2 и 1-3-2-4.

• Приблизительно — ясно, что при одновременном включении соседних цилиндров возникнут проблемы с нагревом, а сила, действующая на подшипники, будет больше, что приведет к сильным вибрациям. Итак, мы необходимо запустить альтернативные цилиндры, которые оставляют нас в порядке запуска 1-3-4-2, который чаще всего используется в четырехцилиндровых двигателях.

Если использовать порядок срабатывания 1-2-3-4, то, используя метод уравновешивания, можно обнаружить, что уравновешиваются только первичные и вторичные силы, но моменты не уравновешиваются, т.е. парный многоугольник не образует замкнутую фигуру.

Совершенно очевидно, что стрельба 2^nd цилиндр сразу после 1^st цилиндр создаст проблемы с нагревом и будет иметь больше вибраций.

Значение 1-3-4-2

Порядок срабатывания 1-3-4-2 отображает последовательность срабатывания цилиндров. Искра происходит в первом цилиндре, за которым следуют третий, четвертый и второй цилиндры.

Когда срабатывает первый цилиндр, третий цилиндр готов к запуску, что означает, что он будет находиться в такте сжатия. При следующих 180 градусах поворота коленчатого вала (угол поворота коленчатого вала 360 градусов) третий цилиндр входит в рабочий ход. Тем временем второй цилиндр находится в такте впуска, а четвертый цилиндр готовится к такту зажигания.

При следующем повороте на 180 градусов (угол поворота коленчатого вала 540 градусов) четвертый цилиндр входит в рабочий такт, а второй цилиндр выполняет такт сжатия. Первый цилиндр находится на такте впуска, а третий цилиндр — на такте выпуска.

При следующем повороте на 180 градусов (угол поворота коленчатого вала 720 градусов) вторые цилиндры совершают рабочий такт, четвертый двигатель находится на такте выпуска, третий цилиндр — на такте впуска, а первый цилиндр — на такте сжатия.

После поворота кривошипа на 720 градусов считается, что один цикл питания завершен.

Оправопроводный двигатель. Рабочие циклы. на четырехтактном цикле, иногда называемом циклом Отто по имени его создателя, немецкого физика. Четырехтактный двигатель имеет много преимуществ для использования в самолетах. Одним из преимуществ является то, что он легко обеспечивает высокую производительность за счет наддува. В двигателе этого типа требуется четыре такта для завершения необходимой серии событий или рабочего цикла каждого цилиндра. [Рисунок 1] Два полных оборота коленчатого вала (720°) требуются для четырех тактов; таким образом, каждый цилиндр в двигателе этого типа срабатывает один раз за каждые два оборота коленчатого вала.

Рисунок 1. Четырехтактный цикл

разные двигатели. Многие факторы влияют на время работы конкретного двигателя, и очень важно, чтобы рекомендации производителя двигателя в этом отношении выполнялись при техническом обслуживании и капитальном ремонте.

Время срабатывания клапана и зажигания всегда указывается в градусах хода коленчатого вала. Следует помнить, что для полного открытия клапана требуется определенный ход коленчатого вала; поэтому указанное время представляет собой начало открытия, а не полностью открытое положение клапана. Пример диаграммы фаз газораспределения можно увидеть на рисунке 2.9.0004

Это снижает давление в цилиндре и заставляет воздух под атмосферным давлением проходить через карбюратор, который отмеряет нужное количество топлива. Топливно-воздушная смесь проходит через впускные трубы и впускные клапаны в цилиндры. Количество или вес заряда топлива/воздуха зависит от степени открытия дроссельной заслонки. Впускной клапан открывается значительно раньше, чем поршень достигает ВМТ на такте выпуска, чтобы направить большее количество топлива/воздуха в цилиндр и, таким образом, увеличить мощность. Однако расстояние, на которое клапан может быть открыт до ВМТ, ограничено несколькими факторами, такими как возможность того, что горячие газы, оставшиеся в цилиндре от предыдущего цикла, могут вспыхнуть обратно во впускную трубу и систему впуска. Во всех мощных авиационных двигателях впускной и выпускной клапаны находятся вне седла клапана в ВМТ в начале такта впуска. Как упоминалось выше, впускной клапан открывается до ВМТ на такте выпуска (опережение клапана), а закрытие выпускного клапана значительно задерживается после прохождения поршнем ВМТ и начала такта впуска (запаздывание клапана). Это время называется перекрытием клапанов и предназначено для внутреннего охлаждения цилиндра за счет циркуляции холодной поступающей топливно-воздушной смеси, для увеличения количества топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндр, и для удаления побочных продуктов сгорания. из цилиндра. Время закрытия впускного клапана составляет примерно от 50° до 75° после НМТ в такте сжатия, в зависимости от конкретного двигателя, чтобы импульс поступающих газов мог более полно наполнить цилиндр. Из-за сравнительно большого объема цилиндра над поршнем, когда поршень находится вблизи НМТ, небольшое перемещение поршня вверх в это время не оказывает большого влияния на входящий поток газов. Это позднее закрытие может быть занесено слишком далеко, потому что газы могут быть вытеснены обратно через впускной клапан и нарушить цель позднего закрытия. Такт сжатия После закрытия впускного клапана продолжающееся движение поршня вверх сжимает топливно-воздушную смесь для получения желаемых характеристик горения и расширения. Заряд поджигается с помощью электрической искры при приближении поршня к ВМТ. Время воспламенения варьируется от 20° до 35° до ВМТ, в зависимости от требований конкретного двигателя, чтобы обеспечить полное сгорание заряда к тому времени, когда поршень немного пройдет положение ВМТ. Многие факторы влияют на угол опережения зажигания, и производитель двигателя потратил много времени на исследования и испытания, чтобы определить наилучшую настройку. Все двигатели оснащены устройствами для регулировки угла опережения зажигания, и очень важно, чтобы система зажигания была синхронизирована в соответствии с рекомендациями производителя двигателя. Рабочий ход Когда поршень проходит через ВМТ в конце такта сжатия и начинает опускаться на рабочем такте, он толкается вниз за счет быстрого расширения горючих газов в головке цилиндра с сила, которая может превышать 15 тонн (30 000 фунтов на квадратный дюйм) при максимальной выходной мощности двигателя. Температура этих горючих газов может составлять от 3000° до 4000°F. Поскольку поршень прижимается вниз во время рабочего такта давлением горючих газов, воздействующих на него, движение шатуна вниз изменяется на вращательное движение коленчатого вала. Затем вращательное движение передается на гребной вал для привода гребного винта. По мере того, как горящие газы расширяются, температура падает до безопасных пределов, прежде чем выхлопные газы выходят через выпускное отверстие. Момент открытия выпускного клапана определяется, среди прочего, желательностью использования как можно большей силы расширения и максимально полной и быстрой продувки цилиндра. Клапан открывается значительно раньше НМТ на рабочем такте (на некоторых двигателях за 50° и 75° до НМТ), пока в цилиндре еще есть некоторое давление. Это время используется для того, чтобы давление могло вытеснить газы из выпускного отверстия как можно скорее. Этот процесс освобождает цилиндр от отработанного тепла после достижения желаемого расширения и позволяет избежать перегрева цилиндра и поршня. Тщательная продувка очень важна, потому что любые продукты выхлопа, оставшиеся в цилиндре, разбавляют поступающий топливно-воздушный заряд в начале следующего цикла. Такт выпуска Когда поршень проходит НМТ в конце рабочего такта и начинает подниматься вверх на такте выпуска, он начинает выталкивать сгоревшие выхлопные газы через выпускное отверстие. Скорость выхлопных газов, выходящих из цилиндра, создает низкое давление в цилиндре. Это низкое или пониженное давление ускоряет поток свежего заряда топлива/воздуха в цилиндр, когда впускной клапан начинает открываться. Открытие впускного клапана происходит в диапазоне от 8° до 55° перед ВМТ на такте выпуска на различных двигателях. Двухтактный двигатель Двухтактный двигатель снова используется в сверхлегких, легких спортивных и многих экспериментальных самолетах. Как следует из названия, двухтактным двигателям требуется только один ход поршня вверх и один ход вниз, чтобы завершить требуемую серию событий в цилиндре. Таким образом, двигатель завершает рабочий цикл за один оборот коленчатого вала. Функции впуска и выпуска выполняются за один и тот же ход. Эти двигатели могут иметь воздушное или водяное охлаждение и, как правило, требуют кожуха редуктора между двигателем и гребным винтом. Роторный цикл Роторный цикл имеет трехсторонний ротор, который вращается внутри эллиптического корпуса, выполняя три из четырех циклов за каждый оборот. Эти двигатели могут быть однороторными или многороторными и могут иметь воздушное или водяное охлаждение. Они используются в основном с экспериментальными и легкими самолетами. Вибрационные характеристики также очень низкие для этого типа двигателя. Дизельный цикл Дизельный цикл зависит от высокого давления сжатия, чтобы обеспечить воспламенение топливно-воздушного заряда в цилиндре. По мере того, как воздух всасывается в цилиндр, он сжимается поршнем, и под максимальным давлением топливо распыляется в цилиндре. В этот момент высокое давление и температура в цилиндре заставляют топливо сгорать, увеличивая внутреннее давление в цилиндре. Это приводит поршень вниз, поворачивая или приводя в движение коленчатый вал. Двигатели с водяным и воздушным охлаждением, которые могут работать на топливе JETA (керосин), используют вариант дизельного цикла. Существует много типов дизельных циклов, включая двухтактные и четырехтактные дизели. Связанные посты Авиационные двигатели Общие требования к двигателю Рабочий механизм клапана Подшипники РЕКЛАМЕНТ ПЕРЕДЕЛИ Эффективность Complete Insights – Lambda Geeks Автор Abhishekin По умолчанию Порядок зажигания, как следует из названия, это порядок, в котором происходит зажигание цилиндров. Порядок зажигания помогает регулировать тепловыделение и вибрации. Это также влияет на плавность хода, баланс двигателя и звук. Обычно порядок работы 4-цилиндровых двигателей сохраняется следующим образом: 1-3-4-2, 1-3-2-4 и 1-2-4-3. Эти последовательности разработаны с использованием нескольких простых уравнений, которые обсуждаются ниже. В этой статье объясняется порядок зажигания на примере четырехтактного четырехцилиндрового двигателя и обсуждаются различные типы четырехцилиндровых двигателей, а также названия цилиндров двигателя. Работа четырехтактного двигателя Четырехтактный или четырехцилиндровый двигатель выполняет один рабочий цикл после каждых четырех ходов поршня. Такт завершается, когда поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку или наоборот. Четырехтактный двигатель имеет следующие ступени: Впускной — также известен как такт всасывания. Топливно-воздушная смесь поступает в цилиндр во время этого такта. Поршень изначально находится в верхней мертвой точке и движется к нижней мертвой точке. Сжатие — Топливовоздушная смесь, поступившая в цилиндр, сжимается в этом такте. Поршень находится в нижней мертвой точке и движется к верхней мертвой точке. Горение — это также называется тактом зажигания. Во время этого хода начинается второй оборот кривошипа. Топливо воспламеняется от искры. Поршень движется к нижней мертвой точке. Выхлоп — отходы выбрасываются из цилиндра через выпускной клапан в такте выпуска. Поршень возвращается обратно в верхнюю мертвую точку. Четырехцилиндровый двигатель четырехтактный двигатель В четырехцилиндровом четырехтактном двигателе цилиндры работают по четырехтактному циклу, и всего четыре цилиндра выполняют каждую стадию цикла независимо. Когда первый цилиндр находится в такте всасывания, второй цилиндр может находиться в такте выпуска, третий цилиндр в такте зажигания и четвертый цилиндр в такте сжатия. Таким образом, мощность передается непрерывно в четырехцилиндровом двигателе. Расположение цилиндров в 4-цилиндровом двигателе Существует множество способов расположения и нумерации цилиндров. Расположение важно для определения размера двигателя, а нумерация важна для определения порядка зажигания. Различные типы компоновки в четырехцилиндровом двигателе: Прямой двигатель. Цилиндры расположены в одну линию и пронумерованы от № 1 спереди назад. Двигатели V. В этом типе расположения двигатели располагаются в наклонном положении так, что между ними образуется буква V. Каждый цилиндр размещается напротив предыдущего цилиндра. Нумерация ведется спереди назад, начиная с №1. Изображение — двигатель V Изображение предоставлено Википедией Изображение — нумерация в двигателе V Изображение предоставлено Википедией Как определить порядок работы четырехцилиндрового двигателя простая процедура. Параметрами, которые учитываются при выборе порядка зажигания, являются демпфирование вибраций, низкие нагрузки на подшипники и правильный отвод тепла от цилиндров. Ниже приведены методы определения порядка стрельбы- Балансировка- Балансировка первичных сил, вторичных сил и моментов является наиболее точным способом определения порядка стрельбы. Это гарантирует, что будет меньше проблем с рассеиванием тепла и низкой вибрацией. Первичные силы находятся с помощью следующего уравнения- Второстепенные силы находятся с помощью следующего уравнения- Угол поворота коленчатого вала находится по формуле- Где n означает количество цилиндров. Для четырехцилиндрового двигателя, n=4 Угол поворота кривошипа представляет собой угол, на который должен повернуться кривошип, чтобы запустить один цилиндр. Итак, в четырехцилиндровом двигателе один цилиндр срабатывает после каждого поворота кривошипа на 180 градусов. Условия балансировки таковы, что алгебраическая сумма всех горизонтальных и вертикальных сил должна быть равна нулю, а сумма всех моментов должна быть равна нулю. Это означает, что многоугольник сил (как для первичных, так и для вторичных сил) и парный многоугольник должны образовывать замкнутую фигуру. Следуя этому подходу, получаются общие порядки стрельбы: 1-3-4-2 и 1-3-2-4. Приближение. Очевидно, что одновременная работа соседних цилиндров будет иметь проблемы с нагревом, а сила, действующая на подшипники, будет больше, что приведет к сильным вибрациям. Таким образом, нам нужно запускать чередующиеся цилиндры, что оставляет нас в порядке запуска 1-3-4-2, который чаще всего используется в четырехцилиндровых двигателях. Если использовать порядок стрельбы как 1-2-3-4, то с помощью метода уравновешивания можно обнаружить, что уравновешиваются только первичные и вторичные силы, но моменты не уравновешиваются, т. е. парный многоугольник не образует замкнутая фигура. Совершенно очевидно, что запуск 2-го -го -го цилиндра сразу после 1-го -го -го цилиндра создаст проблемы с нагревом и вызовет больше вибраций. Значение 1-3-4-2 Порядок зажигания 1-3-4-2 показывает последовательность, в которой запускаются цилиндры. Искра возникает в первом цилиндре, затем в третьем, четвертом и втором цилиндре. При воспламенении первого цилиндра третий цилиндр готовится к воспламенению, что означает, что он находится в такте сжатия. На следующих 180 градусах поворота коленчатого вала (угол кривошипа 360 градусов) третий цилиндр входит в рабочий такт. Тем временем второй цилиндр находится в такте впуска, а четвертый цилиндр готовится к такту зажигания. При следующем повороте на 180 градусов (угол коленчатого вала 540 градусов) четвертый цилиндр входит в рабочий такт, а второй цилиндр выполняет такт сжатия. Разное Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Copyright © 2013 - 2019 KS-MOTO +7 (911) 924 3 942 +7 (812) 924 3 942 г. Санкт-Петербург,