Kaip veikia benzininis variklis? Pagrindinės fazės ir komponentai

Kiekvieną dieną važiuojame automobiliu į darbą, tvarkyti reikalus ar tiesiog mėgautis vairavimu, bet galime to nežinoti kaip veikia benzininis variklis ir kas sukelia jo judėjimą, kad ir koks tavo tipas.

Keturių taktų benzininis variklis, kaip rodo jo pavadinimas, keturios veikimo fazės. Tai yra: įsiurbimas, suspaudimas, galia ir išmetimas. Kiekvienas iš jų atitinka stūmoklio eigą arba, kas yra tas pats, pusę alkūninio veleno apsisukimo ir yra atliekamas viduje variklio blokas.

Veikimo fazės

Įsiurbimo fazė: įeina oras ir kuras

Fazės pradžioje priėmimasstūmoklis yra cilindro viršuje, vadinamas TDC (Top Dead Center). Šiuo metu įsiurbimo vožtuvai yra atidaryti ir stūmoklis nusileidžia į cilindro apačią, bdc (apačioje mirusioje vietoje). Stūmoklio nusileidimo metu cilindro viduje susidaro įdubimas, kuris įsitraukia oro ir kuro mišinį. Tai reiškia, kad jis „siurbia orą“ tarsi švirkštas.

Esant pmi, įsiurbimo vožtuvai užsidaro, o oro ir kuro mišinys lieka cilindro viduje. Beje, tai yra šių dviejų komponentų mišinys, nes degalai nesudegtų, jei jo ore nebūtų deguonies. Moksliniu požiūriu tai vadinama kuras prie benzino ir oksiduojantis su juo patenkančiam deguoniui.

Suspaudimo fazė: suspaudžiamas oras ir kuras

Antrasis etapas, suspaudimas, stūmoklis vėl pakyla iki TDC, suspaudžiant visą mišinį cilindro viduje, todėl jis taip pat įkaista. Slėgis cilindro viduje gali siekti apie 15 barų, esant artimai 450ºC temperatūrai, todėl mišinys tampa homogeniškesnis. Šiame etape alkūninis velenas pasuko dar pusę apsisukimo.

Įdomus faktas yra tai, kad kuo daugiau mišinys gali būti suspaustas, tuo daugiau bus panaudotas tuoj pat įvyksiantis sprogimas. tai vadinama variklio suspaudimo laipsnis, kuris paprastai matuojamas proporcijomis kaip 10 1, 11 1, 12 1, 14 1…. Tai reiškia ne ką kita, kaip tūrį, kurį mišinys užima prieš suspaudimą ir tūrį, kurį jis užima suspaudimo fazės pabaigoje. Mes rekomenduojame straipsnį variklio suspaudimo laipsnis, kad geriau suprastumėte šį veiksnį.

Tačiau reikia būti atsargiems su nesukelia nekontroliuojamo savaiminio užsidegimo, nes sugadinsite variklį. Kas atsitinka, kai mišinys per daug suspaudžiamas, kai per aukšta temperatūra degimo kameros arba abiejų aplinkybių mišinys. Jei norite suprasti pastarąjį, peržiūrėkite įrašą apie Savaiminis užsidegimas, detonacija ir švaistiklio trankymas.

Sprogimo fazė: pradedame dirbti…

Šioje fazėje stūmoklis yra TDC ir visas mišinys suspaustas. Būtent čia, kai iš uždegimo žvakės iššoka kibirkštis (benzininiai varikliai), uždegdama oro ir degalų mišinį. Dėl to įvyksta sprogimas. greitai išplečia sudegusias dujas ir stumia stūmoklį iki pmi. Tai yra darbo etapas variklio, kadangi sprogimo metu stūmoklis gauna didelį impulsą, perduoda jį alkūniniam velenui. Šios fazės metu alkūninis velenas sukasi dar pusę apsisukimo.

Reikėtų pažymėti labai svarbią vidaus degimo variklių problemą. Šis fazių aprašymas yra supaprastintas kad suprastume, kaip veikia benzininis variklis, tačiau sprogimo fazėje šį supaprastinimą trumpam praleisime. Kaip jau minėjome, sprogimas greitai plečiasi, kad stumtų stūmoklį.

Tačiau šis greitis yra ne tiek greitis, kuriuo variklis kartais juda. Vadinasi, yra uždegimo paankstinimas, kuris yra apie sprogimo paleidimą, kai mišinys vis dar suspaudžiamas. Tokiu būdu jis greičiau sudega ir pelningiausia sprogimo dalis sutampa su stūmoklio nusileidimu. Tai reiškia, kad sprogimo fazė ir suspaudimo fazė „akimirką egzistuoja kartu“, kad būtų galima naudoti kurą. Jei norite išsamesnio šio proceso paaiškinimo, rekomenduojame šį straipsnį Kas yra uždegimo paankstinimas?

Išmetimo fazė: dujos išeina iš degimo kameros

Galiausiai ateiname į etapą pabėgti. Šia proga stūmoklis yra PMI ir atsidaro išmetimo vožtuvai, kur išmetamosios dujos greitai pašalinamos. Taip atsitinka todėl, kad stūmoklis juda atgal iki tdc, išstumdamas juos iš cilindro vidaus. Kai stūmoklis yra TDC, vožtuvai užsidaro. Išmetimo fazės metu alkūninis velenas sukasi dar pusę apsisukimo, užbaigdamas 4 benzininio variklio veikimo fazes.

Kaip matote, stūmoklis vėl yra TDC, pasiruošęs vėl pradėti priėmimo etapą. Taip, kad variklis kartotų visą šį procesą tol, kol jį įjungsime.

Daugiau klausimų, kaip veikia benzininis variklis

alkūninis velenas

Apie tai jau ne kartą buvo paminėta keturtakčio variklio fazėse ir pradžioje vaizdo įraše galėjote pamatyti, kaip tai veikia. Jo funkcija yra ta konvertuoti tiesinį judesį iš stūmoklių rate kurį ketiname panaudoti automobiliui perkelti. Geriausia analogija yra dviratininko, kuris mina pedalus, norėdamas apvažiuoti dviračiu. Jei atidžiai pažvelgsite į variklio judėjimą, tai daro kiekvienas stūmoklis, kai alkūninis velenas sukasi:pedalas"

Jei norite įsigilinti į šią variklio dalį, rekomenduojame straipsnius alkūninio veleno veikimas y Stūmoklis: kas tai yra, kokios jo dalys, kaina... Pamatysite, kad variklio valdymas yra paprastesnis nei atrodo.

Susijęs straipsnis:

Dviejų taktų variklio privalumai ir trūkumai

Variklio paskirstymas

Kaip jau turbūt pastebėjote, variklyje yra elementai, kuriems reikalingas tobulas koordinavimas. Pavyzdžiui: kad vožtuvai atsidarytų, kad įleistų mišinį, kai stūmoklis nusileidžia (įsiurbimo fazė) arba kad jie užsidarytų, kai stūmoklis pakyla (suspaudimo fazė). Už šį koordinavimą atsakinga variklio paskirstymo sistema, kuri yra daugybė elementų, jungiančių kiekvieną komponentą per ratus, diržus, skirstomuosius velenus ir kitus.

Tiksliau sakant, pagrindinė paskirstymo sistemos dalis šiandien dažniausiai naudojamuose varikliuose yra paskirstymo diržas arba grandinė. Ji yra atsakinga už eilės perdavimą alkūninis velenas į Paskirstymo velenai kurie atidaro ir uždaro vožtuvus. Taip jie tai daro tinkamu laiku, o ne kitu metu. Defektas, kuris būtų mirtinas varikliui.

Jei nežinote šių komponentų, galite pamatyti, kaip jie atrodo ir kaip veikia straipsniuose: skirstomasis velenas y paskirstymo diržas. Be to, jei norite šiek tiek išsamesnės temos, taip pat rekomenduojame straipsnį apie paskirstymo tipai dabartiniuose varikliuose. Tai padės geriau suprasti, kaip veikia benzininis variklis. Ne visi varikliai yra vienodi, net jei jiems taikomi tie patys pagrindiniai veikimo principai.

Vaizdai – Marco Bernardini, Matt