Четиритактов двигател: принцип на работа, ремонт

Двигателите с вътрешно горене трябваше да заменят индустриалния парогенератор. Въпреки това, ентусиасти, които работят по създаването на двигателя, са в състояние да усетят потенциала, който е присъщ на него. Изобретателите успяха да намерят начини, които позволяват значително да се увеличи капацитетът на блока без значително увеличаване на масата. Така че Николаус Ото изигра важна роля в този проект. Той създава първия четиритактов двигател с вътрешно горене.

Как се развива двигателят на Ото

Устройството, измислено от учен на име Алфонс Бо де Роша, и след това построено от германския инженер Николаус Ото през 1867 г., през тези години се счита за максимална технологичност и почти перфектно. Аналози за него просто не съществуват. Двигателят беше много евтин за работа, имаше компактен размер и не се нуждаеше от честа поддръжка.

Работният четиритактов двигател е изграден по ясен алгоритъм. Днес тя се нарича "цикъл Ото". През 1875 г. Николаус Ото произвежда повече от 600 двигателя годишно.

От четиритактов двигател до автомобил

Екипът от инженери, работещи по създаването на блока, имаше един талантлив човек - Готлиб Даймлер.

След това той изгори с идеята да създаде истинска кола на базата на този двигател. Но Ото не искаше да модернизира вече съществуващия успешен двигател. Daimler е бил принуден да напусне проекта, но желанието да се построи кола не е изчезнало.

В крайна сметка, заедно с приятеля си и приятелката си за душа през 1889, Daimler все още сглобява кола, която се базира на бензинов четиритактов двигател, който работи по алгоритъма на Otto.

Разликата между 4-тактов двигател и 2-тактов двигател

Цикълът на двигателя с вътрешно горене е няколко процеса, които са насочени към получаване на част от силата, която ще повлияе на коляновия вал. Този цикъл се състои от впръскване на гориво, компресия, запалване на горивната смес, разширяване на газовете, отработени газове.

Ход на двигател с вътрешно горене е един ход на буталото, или нагоре, или надолу. При двутактов двигател при един оборот на коляновия вал се изпълняват два цикъла. Когато газовете се разширят, буталото прави полезна работа.

Единици, където работният ход отнема два удара, се наричат ​​push-pull. И ако за два завоя колянов вал Извършват се четири цикъла, това вече е четиритактов двигател.

Както тези, така и други могат да бъдат както бензин, така и за дизелово гориво. За да разберете характеристиките на дизайна и работата, разликите между различните двигатели, трябва да вземете предвид принципите на тяхната работа.

Принципът на работа на четиритактов двигател

Основната разлика между 4-тактния двигател и двутактовия двигател е в газоразпределителната работа. Така че има отделни фази за всмукване и изпускане. Тези фази се контролират от всмукателните и изпускателните клапани, които се намират в цилиндрова глава. Вентилите се отварят и затварят разпределителен вал, което се задвижва от въртенето на коляновия вал.

Ход на всмукване

При първия ход е входът. В този момент буталото започва своето движение надолу от горната си мъртва точка. В резултат се създава вакуум в цилиндъра. Междувременно входящият клапан се отваря. Горивната смес се всмуква в кухината на цилиндъра. Когато буталото достигне най-ниската си позиция, входящият клапан се затваря и входната фаза е напълно завършена.

Компресиране на горивната смес

Това е вторият ритъм. Тук буталото се движи нагоре и клапаните са напълно затворени. В този момент сместа гориво-въздух се компресира, като по този начин се нагрява. Това е необходимо за по-ефективно изгаряне на сместа.

Бутален удар

Буталото не достига крайното си горно положение. В бензинови единици - от искрата, а в дизела - от компресията на горивната смес светва. Газовите газове се разширяват много рязко, силата действа върху буталото и тя се спуска. Така че четиритактовият двигател върши работата.

Изпускателен газ

След като буталото е извършило своята полезна работа, то е в най-ниското си положение. Сега трябва да премахнете от кухината на цилиндъра изгорели газове. Това става чрез изпускателния клапан. Газовете се изтласкват от цилиндъра в момента, в който буталото се покачи.

Действия в дизеловия ICE

Поръчка или алгоритъм в дизелови двигатели се различава само от факта, че в момента на компресия в кухината на цилиндъра се подава само въздух. Дизеловото гориво се подава в камерата само в края на хода на компресия на горивото, като се използват дюзи.

Разлики между двутактовите и четиритактовите двигатели

Сред основните разлики, както вече споменахме, съществува различна система за обмен на газ. За този специален двигател с вътрешно горене механизъм за разпределение на газ който е отговорен за отварянето и затварянето на клапаните в точното време на цикъла.

При двутактовия двигател процесът на пълнене на горивната камера и неговото почистване се извършват заедно с такт за компресия и разширяване. За тази цел в цилиндъра има специални технологични отвори за допускане на сместа и за отделяне на газове. При устройства с такъв дизайн няма механизъм за синхронизиране, което прави тези двигатели много по-прости и по-лесни.

Едноцилиндров четиритактов двигател

Двигателите от този дизайн са много чести. Те могат да бъдат намерени не само в автомобили, но и в мотоциклети, скутери, трактори, моторни блокове. В Китай се произвеждат литрови двигатели, които се използват за работа с машинни машини.

Едно от основните предимства на този ICE е много малкото съотношение на площта на горивната камера към обема. Това дава минимални топлинни загуби. Ефективността в такива двигатели е много висока.

Устройството е подобно на многоцилиндровите двигатели. Тук няма нищо ново. Същите четири работни цикъла.

Този четиритактов двигател е предназначен за използване в мотоциклети, мотопеди, скутери.

Капризите на едноцилиндрови двигатели

По време на работа на двигателя се генерират много високи температури. Частите, които работят в двойки триене, трябва периодично да се охлаждат и добре смазват. Разстоянията между възлите трябва да се промият, за да се премахнат износващите продукти. Също така, добро масло отлично премахва топлината от повърхности, които работят най-интензивно.

Също така трябва да се погрижите за добра допълнителна охладителна система. В мотоциклети и скутери охлаждането често е просторно.

Четиритактов мотоциклет

Да, тези двигатели са много популярни сред производителите на добри, сериозни мотоциклети. Основната разлика е в дизайна. Ако в автомобилите двигателят е скрит под капака и неговият дизайн не е специално разработен, в света на мотоциклетите видът на силовата част е от сериозно значение.

В продължение на повече от 15 години модният двуцилиндров мотор за четиритактов мотоциклет, представен днес от множество модели с много различен обем, е в модата. Възможно е да се разграничат такива двигатели с характерен звук.

Въпреки това, сред мотоциклетистите са много популярни вградени четирицилиндрови агрегати. Тези двигатели са само малко по-напред от автомобилния ICE. Например, схемата за четири клапана наскоро получи признание в строителството на автомобили. И на мотоциклети, тя се използва от 70-те години.

За мотоциклет четиритактов е по-подходящ. Така че, тези двигатели с вътрешно горене са по-икономични, ефективни, екологични, отколкото двутактовите. Това са предимствата на тези двигатели върху мотоциклети. Също така, двигателите за мотоциклети са направени по такъв начин, че да работят при високи скорости. Максималната мощност се дава със скорост до 14-16 хиляди на съвременните модели.

Нова технология на стария принцип

От момента на изобретяването на четиритактовия двигател той постоянно се подобрява. Много иновации представляват механизъм за определяне на времето. Например, сега броят на клапаните на цилиндър може да достигне до 5. Съвременните производители използват и специални системи за промяна на фазите на газоразпределение.

Има промени в електроенергийната система. Съвременните двигатели вече не използват карбуратора - навсякъде инжекторите и електрониката.

За подобряване на запълването на горивните камери с въздух се използват системи под налягане. Това ви позволява да увеличите мощността с малък обем, както и да намалите разхода на гориво.

Но с всичко това принципът на двигателя с вътрешно горене остава същият, какъвто беше.

Четири решетки: недостатъци и качества

Основният и "дебел" плюс на такива единици е рентабилността. Освен това те не са прекалено шумни. Използването на катализатори с тях позволява да се намали токсичността на емисиите на отработени газове.

Друго предимство, разбира се, е високата надеждност. Ресурсът може да достигне до един милион километра и това е далеч от границата. Ремонтът на четиритактовия двигател трябва да се извършва по-рядко.

Сред недостатъците - сложна структура, скъпо производство, взискателна операция. Тези единици задължително се нуждаят от висококачествено гориво и масло. За да се извършват ремонти сами по себе си е почти невъзможно.

За никога да нямате проблеми с тези двигатели, „хранете“ ги само с висококачествен бензин. И тогава те ще работят дълго време, надеждно и редовно. Дизайн, който не се е променил от толкова години, е показател за надеждност и ефективност.