Прынцып працы бензінавага рухавіка ў базавай аўтамабільнай тэхніцы
Бензінавы рухавік (рухавік з іскравым запальваннем) — гэта тып рухавіка ўнутранага згарання, які часцей за ўсё выкарыстоўваецца ў лёгкіх транспартных сродках, такіх як матацыклы і легкавыя аўтамабілі. У базавай аўтамабільнай тэхніцы разуменне прынцыпаў працы бензінавага рухавіка з'яўляецца неабходнай асновай перад тым, як паглыбляцца ў больш складаныя сістэмы, такія як электронны ўпырск паліва, кантроль выкідаў або дыягностыка няспраўнасцей. У гэтым артыкуле абмяркоўваюцца ключавыя паняцці бензінавага рухавіка, яго працоўны цыкл, крытычныя кампаненты і фактары, якія ўплываюць на яго эфектыўнасць і прадукцыйнасць.
Разуменне і асноўныя канцэпцыі бензінавых рухавікоў
Бензінавыя рухавікі працуюць, пераўтвараючы хімічную энергію бензіну ў цеплавую энергію шляхам згарання, а затым пераўтвараючы гэтую энергію ў механічную энергію ў выглядзе кручэння каленчатага вала. Гэта кручэнне затым перадаецца на трансмісію і колы аўтамабіля.
Адметнай асаблівасцю бензінавага рухавіка з'яўляецца тое, што ён запальвае паліўна-паветраную сумесь з дапамогай іскры ад свечкі запальвання. Таму бензінавыя рухавікі часта называюць рухавікамі з іскравым запальваннем. У адрозненне ад дызельных рухавікоў, якія запальваюцца з-за высокай кампрэсіі, бензінавым рухавікам патрабуецца сістэма запальвання для атрымання іскры.
У аўтамабільнай практыцы бензінавыя рухавікі звычайна бываюць двух тыпаў: чатырохтактныя і двухтактныя. У цяперашні час чатырохтактныя рухавікі больш дамінуюць, бо яны больш эфектыўныя і маюць меншыя выкіды, у той час як двухтактныя рухавікі прасцейшыя, але марнуюць шмат энергіі і больш забруджваюць навакольнае асяроддзе.
Асноўныя кампаненты бензінавага рухавіка
Каб зразумець прынцып працы, нам трэба ведаць асноўныя кампаненты, якія непасрэдна ўдзельнічаюць у цыкле гарэння:
1. Цыліндр і поршань: месца, дзе адбываюцца працэсы сціску і згарання. Поршань рухаецца ўверх і ўніз унутры цыліндру.
2. Шатун (поршневы шток): злучае поршань з каленчатым валам.
3. Каленчаты вал: пераўтварае рух поршня ўверх-уніз у вярчальны рух.
4. Галоўка блока цыліндраў: размяшчэнне камеры згарання, упускнога клапана, выпускнога клапана, свечкі запальвання і ўпускнога/выхлапнога канала.
5. Упускныя і выпускныя клапаны: рэгулююць паток паветрана-паліўнай сумесі і адпрацаваных газаў згарання.
6. Распредвал (распредвал): рэгулюе час адкрыцця і закрыцця клапанаў дакладна з дапамогай механізму фаз газаразмеркавання.
7. Паліўная сістэма: карбюратар або інжэктар, выконвае функцыі па ўтварэнні сумесі паветра і бензіну.
8. Сістэма запальвання: выпрацоўвае высокае напружанне для ўзнікнення свечкі запальвання.
9. Сістэма змазкі: памяншае трэнне і астуджае кампаненты.
10. Сістэма астуджэння: падтрымлівае стабільную рабочую тэмпературу рухавіка.
Усе гэтыя кампаненты працуюць як адзінае цэлае. Няспраўнасць любога з іх можа знізіць прадукцыйнасць, павялічыць расход паліва або прывесці да сур'ёзных пашкоджанняў.
Як працуе 4-тактны бензінавы рухавік
Чатырохтактны бензінавы рухавік выконвае адзін працоўны цыкл за чатыры ходы поршня і два абароты каленчатага вала. Гэтыя чатыры ходы:
1. Упускны такт
Поршань перамяшчаецца з верхняй мёртвай кропкі (ВМТ) у ніжнюю мёртвую кропку (НМТ). У гэты момант упускны клапан адкрыты, а выпускны — закрыты. Рух поршня зніжае ціск у цыліндры, дазваляючы паліўна-паветранай сумесі трапляць у камеру цыліндру праз упускны калектар.
У сучасных рухавіках з упырскам паліва паветра паступае праз дросельную засланку, а бензін распыляецца фарсункамі ў адпаведнасці з інструкцыямі ЭБУ. У карбюратарных рухавіках сумесь утвараецца за кошт перападу ціску (эфект Вентуры).
2. Ход сціску
Поршань рухаецца ўверх ад НМТ да ВМТ. Як упускны, так і выпускны клапаны шчыльна зачыненыя. Паветрана-паліўная сумесь сціскаецца, што павялічвае яе тэмпературу і ціск. Сцісканне важнае, таму што сціснутая сумесь забяспечвае больш магутнае згаранне пры ўзгаранні.
У канцы такту сціску, непасрэдна перад тым, як поршань дасягне ВМТ, свечка запальвання запальваецца. Гэты момант называецца апярэджаннем запальвання і істотна ўплывае на магутнасць і эфектыўнасць рухавіка.
3. Хід магутнасці/пашырэння
Пасля запальвання свечкі запальвання паліўна-паветраная сумесь хутка запальваецца, ствараючы высокі ціск. Гэты ціск штурхае поршань уніз ад ВМТ да НМТ. Гэта ход, які стварае асноўную выходную магутнасць. Рух поршня перадаецца праз шатун на каленчаты вал.
На гэтым этапе ідэальнае згаранне павінна адбывацца кантраляваным чынам. Калі згаранне занадта хуткае і ненармальнае, можа ўзнікнуць дэтанацыя, якая небяспечная для рухавіка.
4. Выпускны ход
Поршань рухаецца ўверх ад НМТ да ВМТ. Выпускны клапан адкрываецца, а ўпускны клапан зачыняецца. Адпрацаваныя газы выштурхоўваюцца ў выпускны калектар і выпускную сістэму. Пасля вызвалення газаў цыкл вяртаецца да такту ўпускання.
У рэальным рухавіку існуе паняцце, якое называецца перакрыццём клапанаў. Яно ўзнікае, калі ўпускны клапан пачынае адкрывацца, а выпускны клапан яшчэ не цалкам зачыніўся. Перакрыццё дапамагае выводзіць рэшткі газаў і павялічвае аб'ёмную эфектыўнасць пры зададзеных абаротах.
Як працуе двухтактны бензінавы рухавік (кароткі агляд)
Двухтактны рухавік завяршае адзін цыкл за два ходы поршня і адзін абарот каленчатага вала. Працэсы ўпуску, сціску, магутнасці і выпуску перакрываюцца, звычайна выкарыстоўваючы адтуліны ў сценцы цыліндру замест клапанаў, як у 4-тактным рухавіку.
Перавагі: простая канструкцыя і адносна высокая магутнасць на адзінку аб'ёму. Недахопы: частае змешванне алею з палівам, менш чыстае згаранне, больш высокі расход паліва і больш высокія выкіды. З-за праблем з выкідамі двухтактныя рухавікі ўсё радзей сустракаюцца ў сучасных аўтамабілях.
Фактары, якія ўплываюць на прадукцыйнасць бензінавага рухавіка
У базавай аўтамабільнай тэхніцы некаторыя важныя фактары, якія вызначаюць прадукцыйнасць і эфектыўнасць бензінавага рухавіка, ўключаюць:
1. Каэфіцыент сціску
Больш высокія ступені сціску звычайна паляпшаюць цеплавую эфектыўнасць, але патэнцыйна могуць выклікаць дэтанацыю, калі актанавы лік бензіну не падыходзіць.
2. Якасць паліўна-паветранай сумесі (AFR)
Ідэальная (стэхіаметрычная) сумесь для бензіну складае каля 14,7:1 (паветра:паліва). Занадта багатая сумесь з'яўляецца марнатраўнай і дымнай, а занадта бедная можа прывесці да перагрэву рухавіка і страты магутнасці.
3. Каэфіцыент апярэджання запальвання
Занадта ранняе або занадта познае запальванне зніжае магутнасць і павялічвае расход паліва. Сучасныя рухавікі рэгулююць гэта электронна.
4. Стан сістэмы запальвання
Зношаныя свечкі запальвання, слабыя шпулькі або няспраўная праводка могуць прывесці да прапускаў запальвання, павелічэння расходу паліва і нізкіх выкідаў.
5. Механічны стан машыны
Нізкая кампрэсія ў цыліндрах з-за зношаных поршневых кольцаў або ўцечак з клапанаў прывядзе да нізкай магутнасці і цяжкасцей з запускам.
6. Сістэма астуджэння і змазкі
Перагрэў можа пашкодзіць кампаненты, а дрэнная змазка паскарае знос.
Выснова
Прынцып працы бензінавага рухавіка заключаецца ў працэсе ўсмоктвання паліўна-паветранай сумесі, яе сціскання, запальвання свечкай запальвання для выпрацоўкі магутнасці, а затым выкіду астатніх газаў згарання. У 4-тактным бензінавым рухавіку гэты цыкл адбываецца праз чатыры паслядоўныя такты поршня: ўпуск, сціск, магутнасць і выпуск. Разуменне асноўных кампанентаў, паслядоўнасці цыклаў і фактараў, якія ўплываюць на згаранне, вельмі карысна для вывучэння асноўных аўтамабільных прыёмаў — няхай гэта будзе рэгулярнае тэхнічнае абслугоўванне, рэгуляванне або ліквідацыя няспраўнасцей.
Калі жадаеце, магу дадаць простую ілюстрацыю 4-тактнага цыклу, параўнальную табліцу 2-тактных і 4-тактных рухавікоў або маркіраваны змест вучэбнага матэрыялу.
