Предмети:
- Робота чотиритактного бензинового двигуна
- Послідовність випалу (робоча схема)
- Непряме і пряме введення
- Електромагнітний інжектор (MPI)
- П'єзоінжектор (DI)
- Стратегії впорскування системи прямого вприскування
- Вимірювання напруги і струму на форсунках
Робота чотиритактного бензинового двигуна:
Бензиновий двигун був винайдений у 1876 році Ніколаусом Отто, тому його також називають «двигуном Отто». У цьому сумішевому двигуні хімічна енергія перетворюється на механічну. Для цього потрібні повітря, бензин і іскра. Існують різні методи, щоб отримати якомога більше повітря та контрольовану кількість палива в циліндрі. Високий ступінь наповнення досягається за допомогою змінних фаз газорозподілу або наповнення під тиском. Впорскування палива може здійснюватися двома різними системами вприскування; пряме і непряме введення. Про це пізніше.
Незважаючи на всі інноваційні технології, робота бензинового двигуна завжди зводиться до одного принципу. Під час повного робочого циклу згоряння бензину призводить до обертання колінчастого вала. Колінчастий вал кріпиться до трансмісії. Різні етапи робочого циклу поділяються на чотири такти; такт впуску, стиснення, потужності та випуску.
Такт впуску: поршень рухається від верхньої мертвої точки (ВМТ) до нижньої мертвої точки (ВМТ). Впускний клапан відкривається одночасно з рухом поршня вниз. Таким чином поршень всмоктує повітря в циліндр. Повітря надходить із впускного колектора та повітряного фільтра. Залежно від типу двигуна паливо також впорскується через інжектор. Після того, як поршень досягає ODP, впускний клапан закривається.
Такт стиснення: впускний і випускний клапани закриваються і поршень рухається до ВМТ. Суміш повітря і палива стискається (стискається).
Силовий хід: за кілька градусів до того, як поршень досягне ВМТ, свічка запалювання виробляє іскру. Оскільки бензин дуже вибухонебезпечний і в ньому достатньо кисню, відбувається горіння. Звільнена сила штовхає поршень вниз.
Такт вихлопу: після силового такту поршень досяг ODP. Випускний клапан відкривається, і поршень повертається вгору; згорілі гази (відпрацьовані гази) виштовхуються.
Коли поршень досягає ВМТ, випускний клапан закривається, а впускний відкривається. У цій ситуації обидва клапани трохи відкриті; швидкість, з якою вихлопні гази витікають із циліндра, впливає на повітря, що надходить через впускний клапан. Тоді повітря вже всмоктується, поки поршень ще не рухається до ODP. Це також називається «перекриттям клапанів».
Схема процесу описана на сторінці Процес Сейлігера. Анімація нижче показує чотиритактний процес бензинового двигуна.
Анімація показує чотиритактний процес лише одного циліндра. В автомобільній техніці двигуни часто оснащуються чотирма циліндрами. Також часто використовуються три, п'ять, шість і вісім циліндрів. Деякі виробники також використовують десять, дванадцять і навіть шістнадцять циліндрів. Такти циліндрів слідують один за одним: у чотирициліндровому двигуні при кожному обертанні колінчастого вала відбувається два такти. Тут важливий порядок; це описано в наступному розділі.
Такт впуску (1)
Такт стиснення (2)
Силовий хід (3)
Такт випуску (4)
Послідовність випалу (робоча схема):
Двигуни завжди мають фіксований порядок запалювання. З кожним тактом потужність згоряння передається на колінчастий вал через поршень. Робоча сила повинна бути оптимально розподілена під час обертання колінчастого вала, інакше можуть виникнути нерівномірні рухи (тобто додаткові вібрації та нерівномірне обертання).
Для чотирициліндрового двигуна (як бензинового, так і дизельного) порядок стрільби такий: 1-3-4-2. Це означає, що робочий хід спочатку відбувається в циліндрі 1, далі половина оберту колінчастого вала в циліндрі 3, ще половина оберту далі в циліндрі 4 і ще половина оберту далі в циліндрі 2. Потім колінчастий вал повертається на 2 оберти (720 градусів) . Потім відбувається повний цикл згоряння.
Робоча схема нижче показує, які циліндри працюють на якому ході; Коли циліндр 1 виконує свій робочий хід, такт вихлопу відбувається в циліндрі 4. Для інформації; червоні стрілки вказують час запалювання свічки.
На зображенні зображено чотиритактний двигун, у якому перший циліндр (який визначається зі сторони розподілу) починає такт впуску. Потім поршень рухається зверху вниз.
Робоча схема вище показує, що циліндр 2 повинен почати такт стиснення. Це правильно, тому що він все ще знаходиться в ODP (нижня мертва точка). Циліндр 3 починає такт випуску, а циліндр 4 починає такт потужності (в цей час утворюється іскра від свічки запалювання, яка штовхає поршень вниз за допомогою сили згоряння бензино-повітряної суміші).
Пов'язані сторінки:
