Принцип работы бензиновых двигателей

Двигатель — это машина, которая преобразует химическую энергию в механическую энергию, и процесс ее преобразования фактически представляет собой процесс рабочего цикла. Проще говоря, он сжигает топливо в цилиндре для выработки кинетической энергии, заставляя поршень в цилиндре двигателя двигаться вперед и назад, тем самым заставляя шатун, соединенный с поршнем, и кривошип, соединенный с шатуном, двигаться вперед и назад. совершая круговое движение вокруг центра коленчатого вала и выдавая мощность.
Рабочий процесс четырехтактного бензинового двигателя представляет собой сложный процесс, состоящий из четырех тактов (тактов): впуска, сжатия, расширения сгорания и выпуска.
Такт впуска
В этот момент поршень приводится в движение коленчатым валом и перемещается из верхней мертвой точки в верхнюю мертвую точку, при этом впускной клапан открывается, а выпускной клапан закрывается. Когда поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку, объем над поршнем увеличивается, а давление газов в цилиндре уменьшается, образуя определенную степень вакуума. За счет открытия впускного клапана цилиндр соединяется с впускной трубой, и смесь всасывается в цилиндр. Когда поршень перемещается в нижнюю мертвую точку, цилиндр наполняется свежей смесью и выхлопными газами, не отведенными за предыдущий рабочий цикл.
Ход сжатия
Поршень перемещается из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку, а впускной и выпускной клапаны закрываются. Коленчатый вал вращается под действием инерции маховика, а поршень толкается шатуном вверх. Объем газа в цилиндре постепенно уменьшается, и газ сжимается. В результате давление и температура газовой смеси в цилиндре возрастают.
Рабочий ход
В этот момент впускной и выпускной клапаны одновременно закрываются, свеча зажигания воспламеняется, и смесь бурно сгорает. Температура и давление внутри цилиндра резко возрастают, а газ с высокой температурой и высоким давлением заставляет поршень двигаться вниз, заставляя коленчатый вал вращаться через шатун. Во время четырех рабочих тактов двигателя только этот такт может преобразовать тепловую энергию в механическую, поэтому этот такт также известен как рабочий такт.
Такт выпуска
В этот момент выпускной клапан открывается, поршень перемещается из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку, и выхлопные газы выходят из цилиндра при движении поршня вверх. Из-за сопротивления выхлопной системы и того, что камера сгорания также занимает определенный объем, полностью удалить отработавшие газы в конце процесса выхлопа невозможно. Оставшийся выхлопной газ называется остаточным выхлопным газом. Остаточные выхлопные газы не только влияют на надувание, но также оказывают неблагоприятное воздействие на процесс сгорания.
В конце такта выпуска поршень возвращается в верхнюю мертвую точку. На этом рабочий цикл завершается. В дальнейшем под действием инерции маховика коленчатый вал продолжал вращаться и начинал следующий цикл. Так неоднократно, двигатель продолжает работать.