Рабочие процессы карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. Такты двигателя внутреннего сгорания.

Первый такт — впуск (рис. 4, а) — начинается при движении поршня от в. м. т. к н. м. т. Этот такт характеризуется впуском горючей смеси, т. е. смеси воздуха и паров топлива, в цилиндр четырехтактного карбюраторного двигателя под действием разрежения, создаваемого над поршнем при движении поршня от в. м. т. к н. м. т. Объем, освобождаемый поршнем, заполняет горючая смесь, поступающая из карбюратора 18 через открытый впускной клапан 20.

Соприкасаясь со стенками впускного трубопровода и цилиндра 3 и перемешиваясь с отработавшими газами, оставшимися от предыдущего цикла (остаточными), горючая смесь нагревается. Перемешанная с остаточными газами горючая смесь называется рабочей смесью. В конце впуска при подходе поршня к н. м. т. температура смеси в цилиндре составляет 70...120°С.

Второй такт — сжатие (рис. 4, б) — характеризуется сжатием рабочей смеси, во время которого оба клапана закрыты и поршень перемещается от н. м. т. к в. м. т.

В зависимости от степени сжатия температура смеси в цилиндре 3 к концу такта повышается до 400...450°С, а давление до 1...1,4 МПа. Чем выше степень сжатия, тем больше температура и давление смеси.

Рабочую смесь сжимают с таким расчетом, чтобы ее температура в конце сжатия была несколько ниже температуры самовоспламенения топлива. Степень сжатия в современных автомобильных карбюраторных двигателях находится в пределах 6...10.

Третий такт — расширение, или рабочий ход (рис. 4, в), — совершается при закрытых клапанах. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от искрового разряда в свече 19 зажигания и быстро сгорает. В результате сгорания температура газов повышается до 2300...2500°С, а давление до 4,5...6 МПа, Давление газов передается на поршень 4 и далее через поршневой палец 15 и шатун 5 на коленчатый вал 8, создавая крутящий момент, который заставляет вал вращаться. По мере перемещения поршня к н. м. т. давление и температура газов в цилиндре снижается.

Четвертый такт — выпуск (рис. 4, г) — начинается при подходе поршня к н. м. т. в момент открытия выпускного клапана. Вначале газы под собственным давлением 0,3...0,5 МПа с большой скоростью выбрасываются через открытый выпускной клапан 17. Затем поршень, перемещаясь от н. м. т. к в. м. т., вытесняет из цилиндра 3 отработавшие газы под давлением, несколько превышающим атмосферное и равным 0,11...0,12 МПа. Такт выпуска заканчивается, когда поршень находится у в. м. т., выпускной клапан при этом закрывается. Во время такта выпуска температура отработавших, газов к концу такта снижается до 753...803°С. После такта выпуска начинается новый рабочий процесс.

Чем меньше отработавших газов останется в цилиндре к началу следующего за четвертым — первого такта, тем больше свежей горючей смеси поступит в цилиндр и, следовательно, большую мощность разовьет двигатель и экономичнее будет его рабочий процесс.

Для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала на нем устанавливают маховик 6. Маховик, обладая значительной массой, накапливает механическую энергию во время основного такта — рабочего хода, когда газы совершают работу, и часть этой энергии затрачивается для осуществления остальных, вспомогательных тактов (выпуска, впуска и сжатия).