Предмети:
- Работа на четиритактовия бензинов двигател
- Последователност на изпичане (работна диаграма)
- Индиректно и директно впръскване
- Електромагнитен инжектор (MPI)
- Пиезо инжектор (DI)
- Стратегии за впръскване на системата за директно впръскване
- Измерване на напрежение и ток на инжектори
Работа на четиритактовия бензинов двигател:
Бензиновият двигател е изобретен през 1876 г. от Николаус Ото и затова се нарича още „двигател на Ото“. В този смесен двигател химическата енергия се преобразува в механична. Това изисква въздух, бензин и искра. Има различни техники за получаване на възможно най-много въздух и контролирано количество гориво в цилиндъра. Висока степен на пълнене се постига с помощта на променливо газоразпределение или пълнене под налягане. Впръскването на гориво може да се постигне чрез две различни системи за впръскване; директно и индиректно инжектиране. Повече за това по-късно.
Въпреки всички иновативни технологии, работата на бензиновия двигател винаги се свежда до един и същи принцип. По време на пълен работен цикъл изгарянето на бензина води до въртене на коляновия вал. Коляновият вал е прикрепен към задвижването. Различните стъпки на работния цикъл са разделени на четири удара; тактът на всмукване, компресия, мощност и изпускателен ход.
Всмукателен ход: буталото се движи от горна мъртва точка (TDC) към долна мъртва точка (ODP). Входящият клапан се отваря едновременно с движението надолу на буталото. По този начин буталото засмуква въздух в цилиндъра. Въздухът идва от всмукателния колектор и въздушния филтър. В зависимост от типа на двигателя горивото се впръсква и през инжектор. След като буталото достигне ODP, всмукателният клапан се затваря.
Ход на компресия: всмукателните и изпускателните клапани са затворени и буталото се движи до TDC. Сместа от въздух и гориво се компресира (изцежда).
Силов ход: няколко градуса преди буталото да достигне TDC, свещта произвежда искра. Тъй като бензинът е много експлозивен и има достатъчно кислород, се получава изгаряне. Освободената сила избутва буталото надолу.
Изпускателен ход: след силовия ход буталото е достигнало ODP. Изпускателният клапан се отваря и буталото се движи обратно нагоре; изгорелите газове (отработените газове) се изтласкват.
След като буталото достигне TDC, изпускателният клапан се затваря и всмукателният клапан се отваря. В тази ситуация и двата клапана са леко отворени; скоростта, с която изгорелите газове изтичат от цилиндъра, влияе на входящия въздух през всмукателния клапан. Въздухът вече е засмукан, докато буталото все още не се движи към ODP. Това се нарича още „припокриване на клапани“.
Процесът на веригата е описан на страницата Процес на Seiliger. Анимацията по-долу показва четиритактовия процес на бензинов двигател.
Анимацията показва четиритактовия процес на само един цилиндър. В автомобилната технология двигателите често са оборудвани с четири цилиндъра. Често се използват и три, пет, шест и осем цилиндъра. Някои производители също използват десет, дванадесет или дори шестнадесет цилиндъра. Мощните ходове на цилиндрите следват един друг: в четирицилиндров двигател се получават два силови хода при всяко завъртане на коляновия вал. Редът е важен тук; това е описано в следващия раздел.
Всмукателен ход (1)
Компресионен ход (2)
Силов ход (3)
Изпускателен ход (4)
Последователност на изпичане (работна диаграма):
Двигателите винаги имат фиксиран ред на запалване. При всеки такт мощността на горене се предава към коляновия вал чрез буталото. Работната сила трябва да бъде оптимално разпределена при въртене на коляновия вал, в противен случай могат да възникнат неравномерни движения (т.е. допълнителни вибрации и неравномерно въртене).
При четирицилиндров двигател (бензинов и дизелов) редът на запалване е 1-3-4-2. Това означава, че силовият ход първо се извършва в цилиндър 1, половин завъртане на коляновия вал по-нататък в цилиндър 3, още половин завъртане по-нататък в цилиндър 4 и още половин завъртане по-нататък в цилиндър 2. След това коляновият вал е завъртян на 2 завъртания (720 градуса) . След това има пълен цикъл на горене.
Работната диаграма по-долу показва кои цилиндри на кой ход работят; Когато цилиндър 1 извършва своя такт на мощност, тактът на изпускане се извършва в цилиндър 4. За информация; червените стрелки показват времето на запалването на свещта.
Изображението е на четиритактов двигател, при който първият цилиндър (който се определя от страната на разпределението) започва своя всмукателен ход. След това буталото се движи отгоре надолу.
Работната диаграма по-горе показва, че цилиндър 2 трябва да започне такта на компресия. Това е правилно, защото все още е в ODP (долната мъртва точка). Цилиндър 3 започва изпускателния ход, а цилиндър 4 започва силовия (по това време се създава искрата от свещта, която избутва буталото надолу чрез силата, дължаща се на изгарянето на бензино-въздушната смес).
Свързани страници:
