Как работает четырехтактный двигатель внутреннего сгорания: полный цикл
Если вы хотите понять, как работает четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, важно знать: его полный цикл состоит из четырех тактов, которые поршень проходит за два оборота коленчатого вала.
Четыре такта рабочего цикла
Полный рабочий цикл двигателя состоит из четырех равных по времени этапов:
- Впуск. Открывается впускной клапан, и поршень движется вниз (от верхней мертвой точки к нижней), засасывая в цилиндр топливовоздушную смесь через карбюратор или инжектор.
- Сжатие. Оба клапана закрываются, и поршень поднимается вверх, сжимая поступившую рабочую смесь, что приводит к значительному повышению ее температуры и давления.
- Рабочий ход (расширение). Незадолго до окончания такта сжатия смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания (в бензиновых двигателях), и резко расширяющиеся газы с силой толкают поршень вниз, совершая полезную механическую работу. Именно этот этап является единственным, когда вырабатывается энергия для вращения коленвала.
- Выпуск. Поршень снова движется вверх при открытом выпускном клапане, выталкивая из цилиндра отработавшие газы, которые уже потеряли свою энергию и замедлились.
После завершения такта выпуска цикл повторяется заново, обеспечивая непрерывное вращение двигателя.
Ключевые отличия от двухтактного двигателя
В отличие от двухтактных аналогов, в четырехтактном двигателе:
- наполнение цилиндра происходит непосредственно в камеру сгорания;
- картер не участвует в процессе газообмена;
- полный рабочий процесс осуществляется за четыре хода поршня, что соответствует двум полным оборотам коленчатого вала.
Частые ошибки
- Путаница в количестве оборотов. Полный цикл происходит за два оборота коленчатого вала, а не за один.
- Неверное представление о выработке энергии. Энергия для вращения коленвала вырабатывается только на этапе рабочего хода (расширения), а не на всех четырех тактах.
FAQ
В: Сколько оборотов коленчатого вала занимает полный рабочий цикл?
О: Полный рабочий процесс осуществляется за два полных оборота коленчатого вала.
В: На каком такте вырабатывается энергия для вращения?
О: Только на такте рабочего хода (расширения), когда расширяющиеся газы толкают поршень вниз.
В: Участвует ли картер в газообмене четырехтактного двигателя?
О: Нет, в отличие от двухтактных аналогов, картер не участвует в процессе газообмена.