Бензиновый двигатель – это обычный двигатель внутреннего сгорания. Вот принцип его работы:
I. Такт впуска
1. Рабочий процесс
- Впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт. Поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку под приводом коленчатого вала. В это время объем внутри цилиндра постепенно увеличивается, а давление снижается. Газовая смесь воздуха и бензина всасывается в цилиндр под действием разницы давлений. Вообще говоря, идеальное соотношение воздух-топливо составляет 14,7 частей воздуха и 1 часть бензина.
- В этом процессе за счет движения поршня вниз образуется область низкого давления, благодаря чему газовая смесь может беспрепятственно поступать в цилиндр, готовясь к последующему процессу сгорания.
II. Ход сжатия
1. Рабочий процесс
- Впускной и выпускной клапаны закрыты. Поршень перемещается из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку под приводом коленчатого вала. В это время газовая смесь в цилиндре сжимается. По мере подъема поршня объем в цилиндре продолжает уменьшаться, а давление и температура газовой смеси продолжают увеличиваться.
- Целью этого процесса сжатия является достижение подходящего состояния смеси перед сгоранием и повышение эффективности сгорания. Например, компрессия может повысить температуру смеси до уровня, достаточного для быстрого и полного сгорания бензина.
III. Мощность хода
1. Рабочий процесс
- Когда поршень приближается к верхней мертвой точке, свеча зажигания генерирует электрическую искру для воспламенения сжатой смеси. Смесь быстро сгорает, образуя горючий газ с высокой температурой и высоким давлением. Газы сгорания расширяются в цилиндре, толкая поршень из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку. В этом процессе энергия продуктов сгорания преобразуется в механическую энергию поршня, которая через шатун передается на коленчатый вал, заставляя коленчатый вал вращаться и совершать внешнюю работу.
- При рабочем такте химическая энергия, выделяющаяся при сгорании бензина, преобразуется в механическую энергию, что является ключевым этапом для бензиновых двигателей по преобразованию энергии топлива в полезную работу.
IV. Такт выпуска
1. Рабочий процесс
- Выпускной клапан открывается, а впускной клапан закрывается. Приводимый в движение коленчатым валом поршень перемещается из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку, а выхлопные газы после сгорания выбрасываются из цилиндра.
- Выхлопные газы содержат углекислый газ, водяной пар и некоторые неполностью сгоревшие вещества. Выхлоп отработавших газов готовится к такту впуска следующего рабочего цикла, гарантируя, что цилиндр снова сможет вдыхать свежую газовую смесь.
Бензиновый двигатель непрерывно преобразует химическую энергию бензина в механическую энергию, повторяя эти четыре такта (впуск, сжатие, мощность, выпуск), тем самым обеспечивая мощность для транспортных средств или другого оборудования.
