Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Четиритактовият двигател е бутален двигател с вътрешно горене. Работният поток на всички цилиндри в тези единици отнема 2 цикъла на коляновия вал или четири хода на буталото. От средата на двадесети век най-често срещаният тип бутални двигатели е четиритактовият двигател.

Принципът на действие и основните характеристики

Работният цикъл на двигателя с вътрешно горене (двигател с вътрешно горене) се състои от поредица от процеси, при които мощността на двигателя се увеличава, действайки върху коляновия вал. Работният цикъл се състои от няколко етапа:

  • цилиндърът се пълни с горивна смес;
  • сместа се пресова;
  • горивната смес е запалима;
  • газовете се разширяват и цилиндърът се почиства.

В ICE, буталото се движи в една посока (надолу или нагоре). Коляновият вал прави един оборот в два цикъла. Работният ход на буталото е този, при който се извършва полезна работа и изгорелите газове се разширяват.

Наричат се двутактови двигатели, при които цикълът се извършва при един оборот на коляновия вал или в два цикъла. Четиритактовите агрегати се характеризират с работен цикъл за два оборота на коляновия вал или четири цикъла .

Основните характеристики на 4-тактов двигател:

  1. Благодарение на движението на работното бутало се извършва газообмен.
  2. Уредът е снабден с газоразпределителен механизъм, който позволява на цилиндричната кухина да преминава към входа и изхода.
  3. Газът се подменя по време на отделен полу-оборот на коляновия вал.
  4. Шестстепенните предавателни кутии и верижното задвижване на ремъка позволяват да се променят моментите на впръскване на бензина, запалването и зъбното колело спрямо скоростта на въртене на коляновия вал.

история

Около 1854-1857 г. италианците Феличе Мацои и Юджийн Барсанти създадоха устройство, което според наличната информация изглеждаше като четиритактов двигател . Изобретяването на италианците е загубено и едва през 1861 година. Alfon de Roche е патентован двигател от този тип.

За първи път четиритактовият двигател, подходящ за работа, е създаден от немския инженер Николаус Ото . В негова чест, цикълът от четири цикъла се нарича цикъл Ото, а 4-тактов двигател, използващ свещи, се нарича двигател Ото.

Характеристики на 4-тактов двигател

При двутактовия двигател смазването на бутални и цилиндрови болтове, колянови, бутални, лагерни и компресорни пръстени се извършва чрез наливане на масло в бензин. Коляновият вал на 4-тактовия двигател се намира в маслената вана, което е значителна разлика. Ето защо не е необходимо да се смесва горивото и да се добавя масло. Всичко, което собственикът на колата трябва да направи, е да напълни резервоара с бензин.

Така, собственикът на колата не трябва да купува специално масло, без което двутактовият двигател не може да функционира. В допълнение, наличието на четиритактов двигател на буталото и на стените на ауспуха намалява количеството на саждите. Друга важна разлика е, че в двутактовия двигател в изпускателната тръба се изхвърля горивна смес, причинена от устройството.

Трябва да се признае, че четиритактовите двигатели също имат малки недостатъци. Например, те нямат особено качествени работни точки за регулиране на хлабината на термичния клапан.

Дизайн на устройството

Разпределителният вал на четиритактовия двигател се намира в главата на цилиндъра. Задвижва се от задвижващо колело, монтирано в коляновия вал. Разпределителният вал се отваря и затваря един от клапаните: изпускателен или всмукателен, в зависимост от местоположението на буталото. Куличките са разположени и на разпределителния вал, който задейства клапанния лост на клапана.

Спусъкът, след като се задейства, започва да действа на определен клапан и го отваря. Важно е да има топлинна междина (тесен прорез) между регулиращия винт и клапана. Когато се нагрява, металът се разширява, така че ако пролуката е твърде малка или изобщо не съществува, клапаните не могат напълно да затворят изпускателните и всмукателните канали.

Всмукателният клапан трябва да има по-малко свободно пространство от изпускателния клапан, защото изгорелите газове са по-горещи от сместа. Съответно, всмукателният вентил се загрява по-малко от изпускателните клапани.

Работа на двигателя

Както вече беше отбелязано, работата на четиритактов двигател се състои от четири цикъла на буталото или две обороти на коляновия вал.

Етапи на работа:

  1. Inlet. Буталото се придвижва към долната страна, като отваря всмукателния клапан. От карбуратора горивната смес влиза в цилиндъра. Когато буталото достигне долното си положение, смукателният клапан се затваря.
  2. Компресия . Буталото се придвижва нагоре, което води до притискане на горивната смес. Когато наближи горната точка, компресираният бензин се запалва.
  3. Удължаване. Бензинът се запалва и изгаря. В резултат на това горимите газове се разтягат и буталото се движи надолу. В този случай два клапана са затворени.
  4. Release. Коляновият вал продължава да се движи около своята ос по инерция и буталото се движи нагоре. В същото време изпускателният клапан се отваря и отработените газове влизат в тръбата. Когато вентилът преминава през мъртвата точка, входният клапан се затваря.

Конструктивни и експлоатационни разлики на четиритактови двутактови бензинови двигатели

Основната разлика между четиритактовия двигател и двутактовия двигател се дължи на различните механизми на газообмен, а именно: отстраняване на отработените газове и подаване на гориво-въздушната смес в цилиндъра.

Процесите на пълнене и почистване на цилиндъра в четиритактовия двигател се извършват с помощта на специален механизъм за разпределение на газоразпределителния механизъм, който в даден момент отваря и затваря работния цикъл.

Цилиндърът се почиства и пълни в двутактов двигател едновременно с разширяване и свиване, докато буталото е близо до мъртва точка. В стените на цилиндъра за това има два отвора: продухване или изпускане . Горивната смес навлиза през изхода, а изходът на отработените газове.

Основните разлики между двутактовите и четиритактовите двигатели:

  1. Мощност на литър. При четиритактов двигател се отчитат два оборота на коляновия вал за един работен ход. Ето защо, теоретично, двутактовият двигател трябва да има капацитет на литър два пъти повече от четиритактов двигател. Но на практика излишъкът е около 1, 8 пъти, поради използването на буталото при удължаване на хода, както и наличието на най-лошия механизъм за освобождаване на цилиндъра от изгорелите газове и високата цена на издухване на част от енергията.
  2. Разход на гориво Двутактовият двигател надминава четиритактовия двигател със специфична и литърна мощност, но е по-нисък по ефективност. Изгорелите газове се изтласкват от въздушно-горивната смес, която влиза в цилиндъра от коляно-манивеларната камера. В същото време част от горивната смес навлиза в изпускателните канали и се отстранява с отработените газове.
  3. При двутактовите и четиритактовите двигатели принципът на смазване на двигателя е значително по-различен. Двутактовите модели се характеризират с необходимостта от смесване на бензин с двигателно масло в определени пропорции. Маслената въздушно-горивна смес циркулира в буталните и коляновите камери, смазвайки лагерите на коляновия вал и шайбата. Най-малките капки масло изгарят с бензин, когато горивната смес се запали. Продуктите на изгаряне вървят заедно с изгорелите газове.

Смесете бензин с масло по два начина. Това може да бъде просто смесване, което се извършва преди изливане на гориво в резервоара и отделно предаване. Във втория случай, маслено-горивната смес се формира във входящата тръба, разположена между цилиндъра и карбуратора.

Двигателят в последния случай е снабден с резервоар за масло с тръбопровод, свързан с буталната помпа. Помпата доставя масло към входа в необходимото количество. Производителността на помпата зависи от това как се намира копчето за подаване на газ. Потокът от масло е по-голям, толкова повече гориво се доставя. По-перфектна е отделната система за смазване на двутактовия двигател. Съотношението на бензин към нефт може да достигне 200: 1. Това води до намаляване на консумацията на масло и намаляване на дима. Такава система се използва например за модерни скутери.

При четиритактовите двигатели бензинът и маслото не се смесват, а се доставят отделно, за които двигателите имат класическа система за смазване, която се състои от филтър, маслена помпа, тръбопровод и клапани. Като резервоар за масло може да действа като картер на двигателя (смазка с “мокър” картер) или отделен резервоар (“сух” картер).

В първия случай помпата изсмуква маслото от палета, изпраща го към входящата кухина, а след това през каналите - към детайлите на групата на свързващата щанга-коляно, към лагерите на коляновия вал и механизма за разпределение на газ.

В случай на смазване с "сухо" картерно масло се излива в хълбока. От там той попада на триещите се повърхности с помощта на помпа. Част от маслото, което се влива в картера, се изпомпва с допълнителна помпа и се връща в резервоара.

За почистване на маслото от различни продукти на износване двигателят има филтър. В допълнение, ако е необходимо, инсталирайте филтър за охлаждане, защото температурата на маслото в процеса може да се повиши много.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Инструменти