Презентация, доклад Устройство автомобиля тема Рабочие циклы двигателя

двигателя процессов, обусловливающих его непрерывную работу.
Процесс (или процессы), происходящий в цилиндре за один ход поршня называется тактом.
Рабочие циклы большинства автомобильных двигателей осуществляются за четыре хода поршня (такта), поэтому эти двигатели называются четырехтактными.

поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт а выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается пониженное давление 0,08—0,09 МПа, через впускной клапан в цилиндр поступает воздух. В цилиндре воздух смешивается с продуктами сгорания, оставшимися от предыдущего цикла и нагревается до температуры 35—75°С.
Рабочий цикл бензинового двигателя. При такте впуска в цилиндр поступает горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха (или газообразное топливо и воздух). В конце такта впуска, когда поршень находится в НМТ, давление в цилиндре равно 0,08—0,09 МПа, а температура 45— 105°С.

от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Так как степень сжатия в дизеле равна 15—22, то давление и температура газов в цилиндре сильно повышаются, к концу этого такта они достигают соответственно значений 3—6 МПа и 425—625°С.
Рабочий цикл бензинового двигателя. Так как степень сжатия у бензиновых и газовых двигателей намного меньше, чем у дизелей, и составляет примерно 6—9, то и давление, а также температура рабочей смеси в конце такта сжатия не превышают соответственно 0,9--1,5 МПа и 325—525°С.

такте (сгорание и расширение) в цилиндр под высоким давлением форсункой впрыскивается топливо которое перемешивается с воздухом, нагревается от него, воспламеняется и сгорает. Давление газов в результате сгорания увеличивается до 5,5—9,0 МПа, а температура до 1425—1925°С. Поршень к этому моменту пройдет ВМТ и будет двигаться вниз. В течение этого такта происходит полезная работа цикла, поэтому его называют рабочим ходом. В конце рабочего хода начинает открываться выпускной клапан, давление в цилиндре уменьшается до 0,3—0,5 МПа, а температура понизится до 925— 1225°С.

конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и происходит ее быстрое сгорание, когда поршень находится около ВМТ, максимальное давление при сгорании 3,5—6,0 МПа, а температура 2025—2425°С. Как и в дизеле, в конце процесса расширения начинает открываться выпускной клапан, происходит резкое понижение давления. При нахождении поршня в НМТ, давление газов в цилиндре составляет 0,4—0,6 МПа, а температура 1125— 1425°С.

(выпуск) поршень перемещается от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открыт, а впускной закрыт. Давление в цилиндре больше атмосферного, отработавшие газы вытесняются поршнем из цилиндра через выпускной клапан. На протяжении выпуска давление и температура газов в цилиндре изменяются мало и к концу этого такта, т. е. к моменту прихода поршня в ВМТ, они составляют соответственно 0,105—0,125 МПа и 325 - 625°С.
Рабочий цикл бензинового двигателя. Такт выпуска происходит так же, как в дизеле. Давление газов в цилиндре снижается до 0,102—0,12 МПа, а температура — до 625—825°С.

последовательности. Рабочим является только одни такт сгорания — расширения, а такты впуска, сжатия и выпуска являются вспомогательными.
При пуске двигателя его коленчатый вал вращается электродвигателем (стартером) или пусковой рукояткой. Когда двигатель начинает работать, впуск, сжатие и выпуск происходят за счет энергии, накопленной маховиком двигателя при рабочем ходе.

оборота коленчатого вала, поэтому коленчатый вал вращается неравномерно, несмотря на наличие маховика

двигатели подразделяются на две группы:
с внутренним смесеобразованием и воспламенением от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре в результате высокого сжатия (дизели);
с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от искры (бензиновые и газовые).

и реже десяти и двенадцатицилиндровыми. Расположение цилиндров бывает однорядным и двухрядным V-o б р а з н ы м.
При том же рабочем объеме V-образное расположение цилиндров позволяет уменьшить габаритные размеры двигателя по сравнению с однорядным расположением цилиндров, а следовательно, более рационально скомпоновать моторный отсек.

столько рабочих ходов, сколько цилиндров в двигателе. Из условия равномерности вращения коленчатого вала необходимо, чтобы чередование рабочих ходов в разных цилиндрах соответствовало 720°/ i , где i - число цилиндров.

происходить соответственно через 180, 120 и 90° поворота коленчатого вала. Двигатели с числом цилиндров до шести чаще выполняют с однорядным и реже — с двухрядным расположением цилиндров, восьмицилиндровые двигатели — только с V-образным расположением цилиндров.

немецких инженеров состоялась презентация двигателя DKM 54. Это и был первый в мире роторный двигатель, созданный специально для применения в автомобилях. Авторами новой разработки выступили Феликс Ванкель и Вальтер Фройде.

развивает немыслимые 231 л. с., разгоняя своего «носителя», Mazda RX-8, до 240 км/ч, а «сотню» разменивая за 6,5 секунды

замкнутую полость, внутри которой эпицентрически вращается трехгранный ротор. Если провести аналогию с обычными ДВС, то статор можно сравнить с одним большим цилиндром, внутри которого и происходит 4 основных процесса: впуск топливной смеси, ее сжатие, последующая детонация и выпуск отработанных газов.

относительно проста, число деталей в нем гораздо меньше, чем в обычном бензиновом моторе. Коленчатый вал, шатуны, поршни — ничего этого в конструкции роторного двигателя нет. Небольшие размеры самого двигателя позволяют использовать его в самых разных автомобилях и сэкономить место для элементов трансмиссии или пространства для пассажиров.
Низкий уровень вибраций
Вследствие того, что механические силы, возникающие в процессе вращения ротора, полностью уравновешены, вибраций в двигателе практически не возникает. Эта отличительная черта роторных двигателей положительно сказывается на комфорте пассажиров в салоне, которые попросту не замечают работу мотора.
Высокая удельная мощность
Двигатели Ванкеля отличаются высокой мощностью даже при скромном, казалось бы, объеме.

в роторном двигателе имеют сложную форму, топливная смесь в них сгорает не полностью. В итоге, роторные движки отличаются не самым чистым выхлопом. А так как топливо сгорает не полностью, то и требуется его больше, в сравнении с обычными бензиновыми ДВС.
Низкий КПД
Большая площадь поверхности статора, который в том числе является стенкой камеры сгорания, обуславливает большие потери энергии. Поэтому КПД роторов ниже, чем у обычных ДВС.
Проблемы с надежностью
Первые двигатели Ванкеля были очень проблемными агрегатами. Особенности конструкции и самого принципа работы отрицательно сказывались на ресурсе двигателя в целом. Самой распространенной проблемой была недостаточная герметичность камер сгорания. Она возникала из-за дефекта в уплотнителях, которые располагались на гранях ротора. Они попросту не выдерживали постоянного механического трения! Еще одна типичная проблема возникала из-за особенностей рабочего цикла. В двигателе Ванкеля, несмотря на вращение ротора, все 4 камеры (впуск/выпуск, сжатие и сгорание) имеют свое собственное расположение в статоре, в результате чего разные области статора нагреваются неравномерно, и двигатель имеет склонность к перегреву.

выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленвала (а не двух, как в четырёхтактных) за два (а не четыре) основных такта. У двухтактных двигателей отсутствуют клапаны (как в четырехтактных ДВС), их роль выполняет сам пoршень, который в процессе перемещения то закрывает, то открывает впускные, выпускные и продувочные окна. Поэтому двухтактный двигатель более прост в конструкции.

ВМТ, перекрывая сначала продувочное , а затем выпускное окна цилиндра. После закрытия поршнем выпускного отверстия в цилиндре начинается сжатие ранее поступившего в него топливной смеси. Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности и после того как пoршень перекрывает продувочные окна , под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру.

ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, после этого температура и давление смеси резко повышаются. Под действием теплового расширения газов поршень опускается к НМТ, в это время расширяющиеся газы сгоревшей смеси совершают полезную работу, толкая поршень. В это же время, опускаясь, пoршень создает высокое давление в кривошипной камере (сжимая топливо-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор.

отверстия, оно откроется и таким образом выйдут отработавшие газы в выпускную систему, давление в цилиндре понизится. При дальнейшем перемещении пoршень открывает продувочное (впускное) окно и горючая смесь, сжатая в кривошипной камере, поступает по каналу заполняя цилиндр и одновременно продувая его от остатков отработавших газов. Далее цикл повторяется.

одну лошадинную силу, для четырёхтактного 200 грамм.
2. Шумность. На максимальных оборотах двухтактные двигатели как правило работают немного громче четырёхтактных.
3. Неполное использование хода поршня двухтактного двигателя для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на продувку.
4. Долговечность. Двухтактные двигатели менее долговечны, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от  четырёхтактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле.