Предметы:
- Работа четырехтактного бензинового двигателя
- Последовательность обжига (схема работы)
- Непрямой и прямой впрыск
- Электромагнитный инжектор (MPI)
- Пьезоинжектор (DI)
- Стратегии впрыска системы прямого впрыска
- Измерение напряжения и тока на форсунках
Работа четырехтактного бензинового двигателя:
Бензиновый двигатель был изобретен в 1876 году Николаусом Отто, поэтому его еще называют «двигателем Отто». В этом смесевом двигателе химическая энергия преобразуется в механическую. Для этого необходим воздух, бензин и искра. Существуют различные методы получения как можно большего количества воздуха и контролируемого количества топлива в цилиндре. Высокая степень наполнения достигается с помощью изменения фаз газораспределения или наполнения под давлением. Впрыск топлива может осуществляться с помощью двух разных систем впрыска; прямой и непрямой впрыск. Подробнее об этом позже.
Несмотря на все инновационные технологии, работа бензинового двигателя всегда сводится к одному и тому же принципу. В течение полного рабочего цикла сгорание бензина приводит к вращению коленчатого вала. Коленчатый вал прикреплен к трансмиссии. Различные этапы рабочего цикла разделены на четыре такта; такты впуска, сжатия, мощности и выпуска.
Такт впуска: поршень перемещается из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (ODP). Впускной клапан открывается одновременно с движением поршня вниз. Таким образом, поршень всасывает воздух в цилиндр. Воздух поступает из впускного коллектора и воздушного фильтра. В зависимости от типа двигателя топливо также впрыскивается через форсунку. После того, как поршень достигает ОДП, впускной клапан закрывается.
Ход сжатия: впускной и выпускной клапаны закрыты, поршень перемещается в ВМТ. Смесь воздуха и топлива сжимается (сжимается).
Рабочий ход: за несколько градусов до того, как поршень достигнет ВМТ, свеча зажигания выдает искру. Поскольку бензин очень взрывоопасен и в нем содержится достаточно кислорода, происходит горение. Высвободившаяся сила толкает поршень вниз.
Такт выпуска: после рабочего хода поршень достиг ODP. Выпускной клапан открывается, и поршень возвращается вверх; сгоревшие газы (выхлопные газы) выталкиваются наружу.
Когда поршень достигает ВМТ, выпускной клапан закрывается, а впускной открывается. В этой ситуации оба клапана слегка открыты; Скорость, с которой выхлопные газы выходят из цилиндра, влияет на поступающий воздух мимо впускного клапана. Тогда воздух уже всасывается, пока поршень еще не движется к ODP. Это еще называют «перекрытием клапанов».
Процесс схемы описан на странице Процесс Зейлигера. На анимации ниже показан четырехтактный процесс работы бензинового двигателя.
Анимация показывает четырехтактный процесс работы всего одного цилиндра. В автомобильной технике двигатели часто оснащаются четырьмя цилиндрами. Также часто используются три, пять, шесть и восемь цилиндров. Некоторые производители также используют десять, двенадцать и даже шестнадцать цилиндров. Рабочие такты цилиндров следуют друг за другом: в четырехцилиндровом двигателе при каждом обороте коленчатого вала происходит два рабочих такта. Здесь важен порядок; это описано в следующем разделе.
Такт впуска (1)
Ход сжатия (2)
Мощность хода (3)
Такт выпуска (4)
Последовательность обжига (схема работы):
Двигатели всегда имеют фиксированный порядок зажигания. При каждом рабочем такте мощность сгорания передается на коленчатый вал через поршень. Рабочая сила должна быть оптимально распределена при вращении коленчатого вала, иначе могут возникнуть неравномерные движения (т.е. дополнительные вибрации и неравномерное вращение).
При четырехцилиндровом двигателе (как бензиновом, так и дизельном) порядок зажигания 1-3-4-2. Это означает, что рабочий такт сначала происходит в цилиндре 1, далее половина оборота коленчатого вала в цилиндре 3, еще половина оборота далее в цилиндре 4 и еще половина оборота далее в цилиндре 2. Затем коленчатый вал поворачивается на 2 оборота (720 градусов). . Далее происходит полный цикл сгорания.
На приведенной ниже рабочей схеме показано, какие цилиндры на каком такте работают; Когда цилиндр 1 выполняет рабочий такт, такт выпуска происходит в цилиндре 4. Для информации; красные стрелки указывают время искры свечи зажигания.
На изображении изображен четырехтактный двигатель, в котором первый цилиндр (который определяется со стороны распределения) начинает такт впуска. Затем поршень движется сверху вниз.
На приведенной выше рабочей схеме видно, что цилиндр 2 должен начать такт сжатия. Это правильно, потому что он все еще находится в ODP (нижняя мертвая точка). В 3-м цилиндре начинается такт выпуска, а в 4-м — рабочий такт (в это время создается искра от свечи зажигания, которая толкает поршень вниз за счет силы, обусловленной сгоранием бензино-воздушной смеси).
Связанные страницы:
