Тактный рабочий цикл

Принцип работы

Воспламенение
Такт впуска
Топливо-воздушная смесь
Воздух
Топливо
Внутреннее сгорание
Вода/пар
Ветер
Преобразование в механическую энергию
Электричество
Тепло

       
 
Такт сжатия
   
Рабочий такт
 

 


Бензиновый двигатель автомобиля предназначен для преобразования бензина в энергию для движения автомобиля. Самым простым способом такого преобразования является сжигание бензина в двигателе. Поэтому такие двигатели получили название двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Существует несколько типов ДВС. В качестве примера можно привести дизельные и бензиновые двигатели, обладающие своими достоинствами и недостатками.

 

Паровой двигатель на старых поездах и пароходах представляет собой двигатель внешнего сгорания. Топливо (уголь, дрова, масло и т. д.) сгорает снаружи двигателя и нагревает воду, а образуемый при этом пар преобразуется в энергию внутри двигателя.

 

По сравнению с внешним сгоранием процесс внутреннего сгорания обладает двумя основными преимуществами: он отличается большим КПД, т. е. ему необходимо меньше топлива, и для его реализации требуется двигатель меньшего размера.

Пушку времен войны за независимость в Америке 1775‑1783 гг. можно считать примером устройства, в котором происходит процесс внутреннего сгорания. Солдаты заряжали пушку порохом и ядром, а затем поджигали фитиль. Образуемые в результате сгорания пороха тепло и газы выталкивали ядро из ствола пушки с очень высокой скоростью.

Другими словами, в пушке использовался основной принцип, стоящий за возвратно-поступательным движением поршня в ДВС. При сгорании незначительного количества высококалорийного топлива, например бензина, в небольшом замкнутом пространстве образуется энергия в виде расширяющегося потока газа.


тактный рабочий цикл

 

 

Поршень
Коленчатый вал
A-B: такт впуска
Объем
D-E: такт выпуска
B-C: такт сжатия
C-D: рабочий такт
2. Такт сжатия
1. Такт впуска

       
 
3. Воспламенение/ рабочий такт
 
4. Такт выпуска
 

 


Двигатели с возвратно-поступательным движением поршня делятся на два типа: двух- и четырехтактные. ДВС работают по следующему принципу: смесь топлива и воздуха поступает в цилиндр и сгорает, образуемая энергия вызывает возвратно-поступательное движение поршня, которое преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Почти на все автомобили в настоящее время устанавливаются 4‑тактные ДВС. Четырехтактный рабочий цикл был изобретен Николаусом Отто в 1867 г., поэтому его также называют циклом Отто. Вертикальная ось на графике обозначает давление в камере сгорания, горизонтальная — объем камеры сгорания.

 

Четыре такта:

1. Такт впуска (А-В)

Поршень движется сверху вниз, впускной клапан открыт. В бензиновых двигателях в цилиндры поступает смесь воздуха и бензина, в дизельных — только воздух.

 

2. Такт сжатия (В-С)

Поршень движется вверх и сжимает топливовоздушную смесь, что приводит к увеличению давления и температуры. В результате повышения температуры воздуха топливо начинает испаряться. Степень сжатия в бензиновых двигателя составляет 10, в дизельных — 25.


 

 

Коленчатый вал
Поршень
A-B: такт впуска
Объем
D-E: такт выпуска
B-C: такт сжатия
C-D: рабочий такт
2. Такт сжатия
1. Такт впуска

       
 
3. Воспламенение/ рабочий такт
 
4. Такт выпуска
 

 


3. Воспламенение/рабочий такт (C-D)

Поршень достигает наивысшей точки своего движения или верхней мертвой точки (ВМТ). В бензиновых двигателях смесь воспламеняется образуемой свечой зажигания электрической искрой. В дизельных двигателях топливо впрыскивается в камеру сгорания, когда поршень доходит практически до ВМТ, а смесь воспламеняется в результате образуемого при сжатии тепла. Смесь не может сгореть мгновенно при воспламенении. Следовательно, давление в камере сгорания поднимается до максимального значения только через определенный промежуток времени после воспламенения. Топливовоздушная смесь взрывается и толкает поршень вниз.

 

4. Такт выпуска (D-E)

Достигнув низшей точки своего движения или нижней мертвой точки (НМТ), поршень начинает движение вверх. Открывается выпускной клапан, и отработавшие газы отводятся в выпускной трубопровод.

 

Цикл закончен, и начинается впуск свежего заряда топлива и воздуха.







Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 1095; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2021 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.013 сек.