Рабочие процессы четырехтактного двс с искровым зажиганием. Принцип действия.

1 такт: впуск (;).

Впускной клапан открыт, поршень двигается к НМТ. В цилиндре создается разряжение и свежая ТВС поступает в цилиндр. Свежая смесь смешивается с оставшимися газами и образует рабочую смесь.

2 такт: сжатие (;).

Клапаны закрыты, поршень движется к ВМТ, сжимая рабочую смесь, повышается давление и температура. В конце сжатия смесь воспламеняется от электрической искры.

3 такт: рабочий ход (;).

Клапаны закрыты, в результате горения повышается и, смесь расширяется и толкает поршень вниз. Передается усилие на коленвал, заставляя его вращаться и совершать полезную работу.

4 Такт: выпуск.

Выпускной клапан открыт, поршень движется к ВМТ, выталкивая в атмосферу продукты сгорания из цилиндра.

Полезная механическая работа на валу двигателя создается только во время рабочего хода. Остальные 3 такта работу не создают и происходит за счет энергии маховика и работы других цилиндров.

Термодинамический цикл ДВС.

Допущения к идеальному циклу:

1. рабочее тело – идеальный газ с неизменными физическими свойствами;

2. теплоемкость рабочего тела постоянна во всех процессах;

3. подвод и отвод тепла происходит мгновенно при ;

4. процессы газообмена отсутствуют;

5. процессы сжатия и расширения адиабатные.

Термодинамический цикл используется для оценки совершенства действительного цикла двигателя.

Действительный цикл ДВС (индикаторная диаграмма рабочего процесса ДВС).

Индикаторная диаграмма – это диаграмма изменения давления в цилиндре за цикл.

Вдействительном (реальном) цикле ДВС для интенсификации отдельных процессов клапаны открываются и закрываются не в «мертвых» точках, а с некоторым опережением или запаздыванием. Поэтому все процессы действительного цикла не соответствуют тактам.

–впуск;

–сжатие;

–сгорание;

–расширение;

–выпуск.

Процессы действительного рабочего цикла.

Процессы газообмена.

Это процессывпуска и выпуска, а ходы поршня называются насосные ходы.

Фазы газораспределения – это продолжительность и последовательность открытия клапанов. Задаются в виде углового положения кривошипа относительно ВМТ и НМТ.

1. выпускной клапан

–опережения открытия;

;

–запаздывание закрытия;

.

2. впускной клапан

–опережения открытия;

;

–запаздывание закрытия;

.

3. –фаза перекрытия клапанов (открыты оба клапана)

(при наддуве).

Периоды процесса газообмена.

– выхлоп

В момент открытия выпускного клапана газ в цилиндре обладает избыточным давлением. В результате большого перепада давления между цилиндром и атмосферой, до 90% газов покидают цилиндр самоистечением. При протекании газов вокруг выпускного клапана их скорость возрастает до сверхзвуковой, поэтому период выхлопа сопровождается шумом.

–выталкивание

и меняется незначительно.

–продувка камеры сгорания

Продувка необходима для удаления продуктов сгорания из объема камеры сгорания (). При этом часть свежей смеси теряется через выпускной коллектор.

–период наполнения

Происходит при движении поршня от ВМТ (разряжение).

–дозарядка

При перемещении поршня к ВМТ в такте сжатия на начальном участке давление в цилиндре меньше и свежая смесь способна поступать в цилиндр. Когда давление в цилиндре превысит, смесь поступает еще некоторое время по инерции за счет скоростного напора.