Требуется хорошая основа, чтобы понимать функции деталей автомобильного двигателя и комментировать их отказы. Исходя из этого, необходимо хорошо понимать принцип работы двигателя.
Машины, преобразующие химическую энергию в механическую, называются двигателями. Это машины, которые преобразуют химическую энергию, образующуюся в результате сгорания топлива, в энергию движения благодаря поршням и коленчатому валу.
Все современные автомобили используют двигатели внутреннего сгорания. Давайте не будем тратить время на объяснение двигателей внешнего сгорания и узнаем, что такое двигатели внутреннего сгорания. С другой стороны, принцип работы двигателя внутреннего сгорания — это машина, которая работает по принципу, согласно которому давление, создаваемое сгоранием топлива в ограниченной области, называемой камерой сгорания в двигателе, перемещает поршень.
Причина, по которой эти машины называются двигателями внутреннего сгорания, заключается в том, что сгорание происходит внутри двигателя. Благодаря камере сгорания, в которой происходит процесс сгорания, внутри двигателя можно было производить компактные двигатели и автомобили. С развитием технологий площадь, покрываемая двигателями, уменьшилась, а их мощность увеличилась. Это развитие идет полным ходом с каждым днем.
Двигатели внутреннего сгорания, используемые в настоящее время в автомобильной промышленности, делятся на 2-тактные и 4-тактные. Под этим названием будет объяснен принцип работы 4-тактных двигателей внутреннего сгорания, которые являются наиболее широко используемым типом двигателей.
Прежде чем объяснять принцип работы 4-тактного двигателя, если необходимо определить время, считается, что поршень прошел один раз снизу вверх или сверху вниз. Время, необходимое для завершения цикла в цилиндре 4-тактного двигателя, то есть выработки мощности, составляет 4 движения поршня. Это движение представляет собой движение поршня из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку или наоборот из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку. Другими словами, возгорание происходит в результате 4 движений поршня. Это время сгорания, которое происходит в одной фазе цикла, представляет собой время, в течение которого поршень перемещается. Поршень получает подвижность за счет силы сгорания в других цилиндрах, время от времени отличное от времени сгорания. Сгорание происходит в цилиндрах двигателя в порядке сгорания и обеспечивает работу двигателя с создаваемой им силой.
Первый запуск двигателя осуществляется от стартера, подключенного к аккумуляторной батарее. После того, как необходимые условия сгорания выполнены в цилиндрах двигателя, который начинает вращаться первым движением, начинается сгорание в цилиндрах, и стартер выключается, и двигатель начинает работать только с силой сгорания. Двигатель, который затем достигает холостого хода, остается на этой скорости до тех пор, пока не поступит команда с педали акселератора.
В этом разделе мы будем использовать следующие сокращения:
- AÖN (нижняя мертвая точка); Это самая низкая точка, в которой поршень может перемещаться в цилиндре.
- Верхняя мертвая точка (верхняя мертвая точка): это самая высокая точка, в которой поршень может перемещаться в цилиндре.
- Степень: 1 оборот коленчатого вала, который следует указывать в градусах, считается перемещением двигателя на 360 градусов. Другими словами, если вы рассчитываете, расстояние между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой соответствует делению на 180 градусов. Привести пример степени; Допустим, длина цилиндров, в которых движется поршень, составляет 9 см, то есть 90 мм. 1 градус движения мотора соответствует расстоянию 0,5 мм. 90/180 = 0,5 мм / градус
- Камера сгорания: объем, оставшийся над поршнем, называется камерой сгорания, когда поршень достигает верхней мертвой точки. С другой стороны, элементы камеры сгорания состоят из впускных и выпускных клапанов на головке цилиндров, а также поршня и цилиндра.
Согласно принципу работы двигателя, о котором будет сказано ниже, время открытия и закрытия клапанов полностью зависит от конструкции двигателя.
На распредвале есть кулачки (ремни), управляющие каждым впускным и выпускным клапанами. Эти кулачки открывают и закрывают клапаны при вращении распределительного вала.
Принцип работы двигателя — определение времени
4-тактные двигатели внутреннего сгорания обеспечивают работу двигателя путем выполнения следующих движений, другими словами, ударов, соответственно;
- 1-Впуск-воздухозаборник — это время, когда воздушно-топливная смесь в бензиновых двигателях и воздух в дизельных двигателях всасывается в цилиндры. Свежий воздух или топливовоздушная смесь заполняет цилиндры при открытии впускного клапана. В бензиновых двигателях нового поколения с впрыском бензин можно подавать во время сжатия и сгорания.
- 2-Сжатие — это время, когда воздушно-топливная смесь в бензиновых двигателях сжимается в воздух в дизельных двигателях. В этот период времени давление и температура сжатого воздуха или смеси повышаются.
- 3- Сгорание-Взрыв-Работа-Мощность — Это время, когда воздушно-топливная смесь воспламеняется с помощью свечей зажигания в бензиновых двигателях, а топливо, распыленное под высоким давлением, распыленное в дизельных двигателях, сгорает. Это самое важное время цикла, и двигатель берет на себя все свое движение из этого периода времени.
- 4-Выхлоп — это время, когда газы, образовавшиеся в результате сгорания, выбрасываются из двигателя. Кроме того, окончание времени выпуска считается концом цикла, и в конце этого времени начинается время всасывания, и цикл продолжается снова.
Как видно на фотографии, цифры показывают время 1-го впуска, 2-го сжатия, 3-го сгорания и 4-го выпуска соответственно слева.
Цикл сгорания 4-тактного двигателя
- 1-время всасывания:
Пока поршень начинает перемещаться из ВМТ в НДК, впускной клапан, то есть впускной клапан, открыт. Движение поршня вниз создает разрежение, позволяя воздуху из впускного коллектора достигать этого цилиндра. Когда поршень опускается, свежий воздух заполняет цилиндр.
В бензиновых двигателях в этот период времени в цилиндры засасывается смесь чистого воздуха и бензина. Впрыскиваемое из системы впрыска топливо смешивается с воздухом и всасывается в цилиндр через впускной клапан. В двигателях с прямым впрыском бензина впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндры. В дизельных двигателях в цилиндры засасывается только чистый воздух.
- 2-время сжатия:
Впускной клапан закрывается на несколько градусов до или после того, как поршень достигнет BON. Степень останова зависит от конструкции двигателя и от того, является ли двигатель безнаддувным или с турбонаддувом. Если вдуматься, не вдаваясь в подробности, допустим, что впускной клапан закрывается, когда поршень достигает AÖN. Затем, поскольку впускной и выпускной клапаны закрыты, воздух или топливовоздушная смесь, остающаяся в цилиндре, начинает сжиматься, потому что поршень движется в сторону ВМТ. Когда поршень поднимается до ВМТ, давление и температура воздуха внутри начинают расти.
- 3-Горение-Взрыв-Работа-Мощность Время:
К концу периода сжатия давление и температура сжатого воздуха в цилиндре увеличиваются. За несколько градусов до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки;
В бензиновых двигателях после того, как воздушно-топливная смесь, которая всасывается с помощью системы впрыска во время впуска, сжимается во время сжатия, она воспламеняется свечой зажигания в течение рабочего времени, поэтому происходит сгорание. .
В дизельных двигателях топливо распыляется в цилиндр в измельченном виде с помощью насоса высокого давления и форсунки. Взрыв происходит, когда распыленное дизельное топливо встречается с горячим воздухом в цилиндре.
Поршень будет подталкиваться к нижней мертвой точке силой этого сгорания. Время сгорания продолжается до тех пор, пока поршень не достигнет нижней мертвой точки. По мере того, как поршень опускается, давление в цилиндре уменьшается. Время сгорания — самое важное время для продолжения цикла и работы двигателя. По этой причине обслуживание топливной системы автомобилей приобретает все большее значение. Плохая производительность и проблемы с запуском могут возникать в двигателях с плохим сгоранием. Самая большая ошибка, которую совершают автолюбители, заключается в том, что они пренебрегают обслуживанием элементов топливной системы или вообще не обслуживают их.
- 4-время выхлопа:
Прежде чем поршень достигнет AÖN, выпускной клапан открывается, и выхлопные газы внутри начинают выбрасываться через коллектор. После этого время выпуска продолжается до тех пор, пока поршень не перейдет из ВМТ в ВМТ, и газ, образовавшийся в результате сгорания в цилиндре, не будет выброшен наружу. Прежде чем поршень достигнет ВМТ, впускной клапан открывается, и впускной и выпускной клапаны остаются открытыми одновременно в течение короткого времени. Через несколько градусов после прохождения поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, и начинается время впуска. Тот факт, что эти два клапана остаются открытыми одновременно, называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов облегчает охлаждение внутренней части цилиндра и отвод отработанных газов. Чтобы выпускные клапаны имели долгий срок службы, сгорание в двигателе должно быть хорошего качества. В результате плохого сгорания или нахождения несгоревшего топлива в цилиндре температура выхлопных газов повысится, что приведет к повреждению выпускных клапанов и их расплавлению. Производительность двигателя снизится, поскольку поврежденные клапаны уменьшат давление сжатия и сгорания внутри. Поэтому не следует забывать, что хорошее сгорание означает долговечный двигатель.
Как работают автомобильные двигатели. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания
С тех пор, как мы узнали о четырехтактных двигателях внутреннего сгорания, которые обычно используются в качестве двигателей автомобилей, мы немного узнали о том, как работают автомобильные двигатели. Так что же именно происходит в результате этого возгорания?
Чтобы эти 4 раза произошли в двигателе, коленчатый вал должен повернуться на 720 градусов, то есть на 2 оборота. На каждые 720 градусов поворота коленчатого вала в каждом цилиндре происходит 1 сгорание. Другими словами, отсюда следует понимать, что в 4-цилиндровом двигателе сгорание происходит в каждом цилиндре за 2 оборота коленчатого вала соответственно. Например, движения в цилиндрах и последовательность зажигания двигателя;
Представим, что порядок запуска двигателя — 1-3-4-2;
1- При первом движении на 180 градусов (0-180 градусов): в то время как время сгорания начинается в 1-м цилиндре двигателя, время впуска начинается одновременно с 4-го цилиндра, время выпуска во 2-м цилиндре и время сжатия в 3-х цилиндрах.
2- Во втором повороте на 180 градусов (180-360 градусов): время выхлопа будет происходить в цилиндре 1, и цилиндр 4 будет выполнять время сжатия одновременно. Конечно, сгорание происходит в цилиндре № 3, а время впуска происходит в цилиндре № 2.
3- При третьем движении на 180 градусов (360-540 градусов): в цилиндре 1 начнется время всасывания, и в то же время сгорание будет происходить в цилиндре номер 4. В цилиндре 3 происходит время выпуска, а в цилиндре 2 — время сжатия.
4- В четвертом движении на 180 градусов (540-720 градусов): цилиндр 1 начнет время сжатия, и в то же время цилиндр 4 начнет время выпуска. В то время как время впуска начинается в цилиндре 3, время сгорания начинается в цилиндре 2.
За 2 оборота коленчатого вала, то есть на 720 градусов движения, происходило по одному сгоранию в каждом цилиндре. При осмотре каждого цилиндра мы увидели, что цикл завершился и образовалось 4 раза. Как можно понять, последовательность зажигания в этом двигателе 1-3-4-2. В 4-цилиндровых двигателях последовательность зажигания обычно такая.
Перейдем к вопросу о том, как работают автомобильные двигатели!
Как вы знаете, мы говорили, что автомобильные двигатели получают свой первый ход от стартера. Стартер делает только первый ход. После того, как двигатель достигнет определенного цикла, давление сжатия внутри достигает достаточного уровня. Тогда в цилиндре будут обеспечены условия горения. После начала сгорания поршни под действием силы сгорания соответственно толкаются вниз. Другими словами, двигатель получает мощность вращения от цилиндра сгорания / взрыва. Как описано выше, горение продолжается последовательно. А поскольку в цилиндрах двигателя происходит последовательное сгорание, мощность вращения двигателя сохраняется.
Итак, как это сгорание превращается в силу вращения?
Сгорание в цилиндрах толкает поршни вниз в вертикальном направлении. Поршень соединен с коленчатым валом с помощью поршневых штоков. Шток поршня превращает вертикальное движение поршня в круговое движение, вызывая вращение коленчатого вала. Благодаря вращающемуся коленчатому валу остальные поршни продолжат движение в любое время. Пока есть сгорание во всех цилиндрах, это движение будет продолжаться, и двигатель будет работать. Продолжение подачи мощности связано с состоянием деталей двигателя.
Системы, влияющие на работу двигателя
Особенно проблемы, возникающие при первом запуске двигателей, зависят от состояния деталей. Негерметичные клапаны, поршневые кольца и воздушные системы — это детали, которые напрямую влияют на состояние давления сжатия. Независимо от того, насколько хороша ваша топливная система, более низкое давление сжатия снизит производительность вашего двигателя. Чем лучше ваше давление сжатия; тем лучше будет давление дожигания и полная мощность двигателя. По этой причине хорошее состояние деталей, обеспечивающих давление сжатия, является первым условием хорошего двигателя. Что ж, у нас хорошее давление сжатия, пришло время для давления сгорания. Фактором, влияющим на давление сгорания, является наша топливная система. Элементы топливной системы должны быть хорошими, чтобы обеспечить хорошее сгорание топлива и достаточную мощность двигателя. Плохое качество сгорания приведет к повреждению других частей двигателя в будущем и серьезно сократит его срок службы.
