Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания

Работой клапанов в двигателе управляет распределительный вал, который тесно связан с коленчатым валом цепью или зубчатым ремнем. Очень важна точность сборки. Шкивы валов имеют контрольные метки, которые устанавливают в положение соответствующее 12 часам перед тем, как одеть цепь или ремень. Смещение одного из валов хотя бы на один зубец может привести к тому, что поршень, достигая ВМТ, ударит по открывшемуся клапану и погнет его. Для того, чтобы не происходило произвольного перескакивания цепи или ремня существует роликовый натяжитель.

Четырехтактный двигатель внутреннего сгоранияЗдесь мы видим, что из четырех тактов работы двигателя, только один такт является рабочим и три такта подготовительных. Полтора оборота коленвал должен совершать по инерции, если речь идет об одноцилиндровом двигателе. В четырехцилиндровом двигателе на каждые пол-оборота коленвала приходится один рабочий ход какого-нибудь из цилиндров. Таким образом, за один оборот коленвала успевают отстреляться только два цилиндра, за следующий оборот — другие два. Коленчатый вал такого двигателя имеет довольно примитивную раскладку: два поршня вверху, два поршня внизу. При вращении верхние поршни двигаются вниз, а нижние — вверх, у верхних происходит: всасывание смеси у одного и рабочий ход у другого, у нижних — Сжатие смеси у одного и выброс отработанных газов у другого.

Но на этом инженерная мысль не остановилась. Позже стали появляться шести, восьми, двенадцати и, даже, пяти-цилиндровые двигатели. Если с восьми и двенадцати-цилиндровыми двигателями всё ясно на первый взгляд — любой пятиклассник может поделить количество цилиндров на четыре такта работы двигателя, то с шести и пяти-цилиндровыми двигателями — в голове не укладывается. Ошибка в том, что не следует делить количество цилиндров на количество тактов. Нет смысла заставлять цилиндры работать попарно. На деле все выглядит иначе. Если полный рабочий цикл проходит за два оборота коленчатого вала (720 градусов), то и следует делить 720 на количество цилиндров. Если в четырехцилиндровом двигателе через каждые пол-оборота (180 градусов) срабатывает следующий цилиндр, то в моторах с большим количеством цилиндров следующий цилиндр срабатывает чуть раньше, чем закончится рабочий такт предыдущего. Поделим 720 на 5 и получим 144. Это означает, что в пяти-цилиндровом двигателе срабатывает какой-нибудь из цилиндров при обороте коленвала не на 180, а на 144 градуса. Для шести-цилиндрового двигателя это число составляет 120 градусов, для восьми и двенадцати цилиндров соответственно — 90 и 60 градусов. Руководствуясь этим принципом можно создать двигатель с любым количеством цилиндров.

С механикой, похоже, разобрались. Теперь рассмотрим системы впрыска топлива и зажигания. Нет смысла, наверное, рассматривать работу карбюратора, поскольку, они интенсивно вытесняются инжекторами. О них и поговорим. В основу работы инжектора заложено знание человечества о том, что бензин наиболее эффективно сгорает, когда на одну порцию бензина приходится 15 порций воздуха. Точнее — 14.9. Этим и занимается инжектор — измеряет объем всасываемого воздуха и готовит под этот объем порцию бензина. Кроме того, в наш век предельной скорости — нет времени ждать, пока горючая смесь самотеком заползет в цилиндр, как это было в карбюраторных двигателях. Нам нужен впрыск. Давление в системе создается при помощи электрического бензонасоса (около 3 атмосфер), а электромагнитные форсунки по сигналу контроллера открываются и впрыскивают очередную, просчитанную и выверенную, порцию горючей смеси. Всем этим процессом руководит электронный блок управления (контроллер), который получает информацию не только от измерителя расхода воздуха, но и от датчика верхней мертвой точки первого цилиндра, датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика дроссельной заслонки, а в последних моделях еще и от лямбда-зонда. Датчик маховика снимает 232 импульса за один оборот коленчатого вала (число у разных автомобилей может быть разным, все зависит от фирмы-изготовителя). Таким образом, контроллер имеет полное представление о мельчайших изменениях в работе двигателя. Давайте представим, что мотор вращается со скоростью 5000 оборотов в минуту. Сколько сигналов получит контроллер от датчика маховика? Поделим 5000 на 60 секунд и получим 83,3333… оборота в секунду. Умножим 83 на 232 импульса получаемых от датчика и получим частоту сигнала 19256 Hz. Это так, лирическое отступление. Если первые контроллеры занимались только впрыском топлива и расчетом пропорций, то современные, помимо этого, управляют опережением угла зажигания. Все процессы двигателя подчинены контроллеру. Он может рассчитать — когда и сколько впрыснуть, а также — когда это все подпалить, чтобы сгорело наиболее продуктивно. Подумать только — все это для того, чтобы человек нажал на педаль и поехал. Не просто поехал, а хорошо поехал!


Безаварийная езда

  • Водитель — факторы безопасности
  • Исправность автомобиля и безопасность
  • Двигатели внутреннего сгорания
    • История создания двигателя
    • Классификация двигателей
    • Двухтактный двигатель внутреннего сгорания
    • Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания
    • Водородный двигатель
    • Диагностика состояния двигателя
  • Автоаксессуары
  • Онлайн экзамен по ПДД

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания
Новое на сайте
22.09.2011
Онлайн экзамен по ПДД
Проверить свои знания Правил Дорожного Движения бывает очень полезно, особенно…
22.06.2011
Автоаксессуары

22.06.2011
Исправность автомобиля и безопасность


Источник: http://www.avto-okey.ru/article12.html

Оставить комментарий