Двигатели классических моделей

Совокупность процессов периодически повторяющихся в определенной последовательности в цилиндрах двигателя, называется РАБОЧИМ ЦИКЛОМ. В четырехтактном двигателе рабочий цикл осуществляется за 4 хода поршня, каждый из которых соответствует определенному такту:

- впуск воздуха или его смеси с топливом

- сжатия рабочей смеси

- рабочего хода (сгорание и расширение рабочей смеси)

- выпуск отработавших газов

Названия тактов определяются процессами, проходящими в цилиндре двигателя за ход поршня, при котором осуществляется данный такт.

Мертвыми точками называются крайние положения поршня, где его скорость равна 0. При нахождении в Верхней Мертвой Точке (ВМТ) поршень наиболее удален от оси коленчатого вала, а в Нижней Мертвой Точке (НМТ) – наиболее приближен к ней.

Ходом поршня называется путь, проходимый им от одной мертвой точки до другой.

Рабочий Объем Цилиндра (Vp) – объем освобождаемый поршнем при движении от верхней до нижней мертвой точки.

Литраж - сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах. Чем больше литраж, тем при прочих равных условиях выше мощность двигателя.

Объем камеры сгорания (Vк) – объем образующийся над поршнем при его нахождении в ВМТ.

Полный Объем Цилиндра (Vо) - это объем пространства над поршнем при его нахождении в НМТ. Он равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания.

Степень сжатия – отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. При большей степени сжатия рабочая смесь в конце такта сжатия будет занимать меньший объем, поэтому увеличиваются давление и температура рабочей смеси, а также скорость ее сгорания. В результате этого повышаются экономичность и мощность двигателя за счет уменьшения тепловых потерь и увеличения среднего давления газов на поршень при рабочем ходе. Повышение степени сжатия в карбюраторном двигателе ограничено стойкостью топлива к детонации. Степень сжатия двигателей ВАЗ находится в пределах от 8, 5 до 9, 8.

Компрессия – давление в конце такта сжатия является показателем технического состояния (изношенности) цилиндропоршневой группы и клапанов.

Мощность, развиваемая газами в цилиндрах двигателя при сгорании топлива, называется индикаторной, а снимаемая с коленчатого вала – эффективной. Она на 15-25% меньше индикаторной из-за потерь на трение в двигателе, приведение в двигателе его вспомогательных механизмов и приборов и совершение насосных ходов поршня.

ВПУСК. При движении поршня от ВМТ вниз вследствии увеличения объема в цилиндре создается разряжение, под действием которого из карбюратора через открывающийся впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (паров бензина с воздухом). В цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь.

СЖАТИЕ. Поршень движется вверх, оба клапана закрыты. Так как объем газов в цилиндре уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси, повышается её температура.

РАБОЧИЙ ХОД. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой (зажигание) и быстро сгорает (в течение 0, 001-0, 002сек). При этом выделяется большое количество тепла и, как следствие, повышается давление газов, которое передается на поршень, перемещая его от ВМТ к НМТ. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун, на коленчатый вал, создавая на нем крутящий момент.

ВЫПУСК. Поршень вновь движется к ВМТ и выталкивает отработавшие газы в атмосферу через открытый выпускной клапан, после чего двигатель оказывается подготовленным к повторению рабочего цикла в той же последовательности.

Полезная работа совершается только в течение одного такта – рабочего хода, остальные же три такта являются вспомогательными и на их осуществление затрачивается энергия, полученная в ходе рабочего хода. Энергия полученная при рабочем ходе накапливается маховиком - массивным диском, установленным на конце коленчатого вала. Маховик обеспечивает также равномерное вращение коленчатого вала.