Як зрозуміти системи стиснення та живлення в малих двигунах

Хоча двигуни розвивалися з роками, всі бензинові двигуни працюють за тими самими принципами. Чотири такти, що відбуваються в двигуні, дозволяють йому створювати потужність і крутний момент, і ця потужність – це те, що приводить ваш автомобіль у рух.

Розуміння основних принципів роботи чотиритактного двигуна допоможе вам діагностувати проблеми із двигуном, а також зробить вас добре поінформованим покупцем.

Частина 1 із 5: Розуміння чотиритактного двигуна

Від перших бензинових двигунів до сучасних двигунів, збудованих сьогодні, принципи чотиритактного двигуна залишилися незмінними. За минулі роки більшість зовнішньої роботи двигуна змінилася з додаванням упорскування палива, комп'ютерного управління, турбокомпресорів та нагнітачів. Багато з цих компонентів були модифіковані та змінені протягом багатьох років, щоб зробити двигуни більш ефективними та потужними. Ці зміни дозволили виробникам йти в ногу із бажаннями споживачів, досягаючи при цьому екологічно чистих результатів.

Бензиновий двигун має чотири такти:

• такт впуску
• Такт стиснення
• Силовий хід
• такт випуску

Залежно від типу двигуна ці удари можуть відбуватися кілька разів на секунду під час роботи двигуна.

Частина 2 з 5: Такт впуску

Перший такт, що відбувається у двигуні, називається тактом впуску. Це відбувається, коли поршень рухається вниз у циліндрі. Коли це відбувається, впускний клапан відкривається, дозволяючи суміші повітря та палива всмоктуватись у циліндр. Повітря всмоктується в двигун з повітряного фільтра, через корпус дросельної заслінки, вниз через колектор впускний, поки не досягне циліндра.

Залежно від двигуна в цю повітряну суміш у якийсь момент додається паливо. У карбюраторному двигуні паливо додається у міру проходження повітря через карбюратор. У двигуні з упорскуванням палива додається паливо в точці розміщення форсунки, яка може знаходитися де завгодно між корпусом дросельної заслінки і циліндром.

Коли поршень тягне вниз колінчастий вал, він створює всмоктування, яке дозволяє всмоктувати суміш повітря та палива. Кількість повітря та палива, що всмоктуються у двигун, залежить від конструкції двигуна.

• Увага: Двигуни з турбонаддувом та наддувом працюють однаково, але вони мають тенденцію створювати велику потужність, оскільки суміш повітря та палива нагнітається у двигун.

Частина 3 із 5: Такт стиснення

Другий такт двигуна – такт стискування. Як повітряно-паливна суміш виявляється всередині циліндра, вона повинна бути стиснута, щоб двигун міг створювати велику потужність.

• Увага: Під час такту стиснення клапани у двигуні закриті, щоб повітряно-паливна суміш не могла вийти.

Після того, як колінчастий вал опустив поршень до нижньої частини циліндра під час такту впуску, він починає рухатися назад вгору. Поршень продовжує рухатися до верхньої частини циліндра, де він досягає так званої верхньої мертвої точки (ВМТ), яка є найвищою точкою, яку може досягти в двигуні. При досягненні верхньої мертвої точки повітряно-паливна суміш повністю стискається.

Ця повністю стисла суміш знаходиться в області, відомої як камера згоряння. Тут займається повітряно-паливна суміш для створення наступного такту в циклі.

Такт стиснення є одним з найбільш важливих факторів у двигунобудуванні, коли ви намагаєтеся створити велику потужність і крутний момент. При розрахунку компресії двигуна використовуйте різницю між об'ємом простору в циліндрі, коли поршень знаходиться в нижній частині, і об'ємом простору в камері згоряння, коли поршень досягає верхньої мертвої точки. Чим більший ступінь стиснення цієї суміші, тим більша потужність, створювана двигуном.

Частина 4 із 5: Силовий хід

Третій такт двигуна – робочий такт. Це хід, який створює потужність у двигуні.

Після того, як поршень досягає верхньої мертвої точки на такті стиснення, паливоповітряна суміш вичавлюється в камеру згоряння. Потім повітряно-паливна суміш займається свічкою запалювання. Іскра, що виходить від свічки запалювання, спалахує паливо, викликаючи сильний контрольований вибух камери згоряння. Коли відбувається цей вибух, сила, що створюється, тисне на поршень і переміщає колінчастий вал, дозволяючи циліндрам двигуна продовжувати роботу протягом усіх чотирьох тактів.

Майте на увазі, що коли відбувається цей вибух або силовий удар, він має відбутися у певний час. Повітряно-паливна суміш повинна займатися у певній точці залежно від конструкції двигуна. У деяких двигунах суміш повинна спалахувати поблизу верхньої мертвої точки (ВМТ), в той час як в інших суміш повинна займатися через кілька градусів після цієї точки.

• Увага: Якщо іскра не виникає в потрібний час, може виникнути шум двигуна або серйозне пошкодження, що призведе до відмови двигуна.

Частина 5 із 5: Такт випуску

Такт випуску є четвертим та останнім тактом. Після завершення робочого такту циліндр заповнюється вихлопними газами, що залишилися після займання повітряно-паливної суміші. Ці гази слід видалити з двигуна перед повторним запуском всього циклу.

Під час цього ходу колінчастий вал штовхає поршень назад у циліндр із відкритим випускним клапаном. Коли поршень рухається нагору, він виштовхує гази через випускний клапан, який веде у вихлопну систему. Це видалить велику частину газів, що відпрацювали, з двигуна і дозволить двигуну знову запуститися на такті впуску.

Важливо розуміти, як працює кожен із цих тактів на чотиритактному двигуні. Знання цих основних кроків може допомогти вам зрозуміти, як двигун створює потужність, а також визначити, як його можна модифікувати, щоб зробити його потужнішим.

Також важливо знати ці кроки, намагаючись визначити внутрішню проблему двигуна. Майте на увазі, що кожен з цих ходів виконує певне завдання, яке має бути синхронізовано з двигуном. Якщо якась частина двигуна не встигне, то двигун працюватиме неправильно, якщо взагалі працюватиме.