Как да разберем системите за компресия и мощност в малките двигатели

Въпреки че двигателите са еволюирали през годините, всички бензинови двигатели работят на едни и същи принципи. Четирите такта, които се случват в двигателя, му позволяват да създава мощност и въртящ момент и тази мощност е това, което задвижва вашия автомобил.

Разбирането на основните принципи за това как работи четиритактовият двигател ще ви помогне да диагностицирате проблемите с двигателя и също така ще ви направи добре информиран купувач.

Част 1 от 5: Разбиране на четиритактовия двигател

От първите бензинови двигатели до съвременните двигатели, конструирани днес, принципите на четиритактовия двигател са останали същите. Голяма част от външната работа на двигателя се промени през годините с добавянето на впръскване на гориво, компютърно управление, турбокомпресори и компресори. Много от тези компоненти са модифицирани и променяни през годините, за да направят двигателите по-ефективни и мощни. Тези промени позволиха на производителите да вървят в крак с желанията на потребителите, като същевременно постигат екологични резултати.

Бензиновият двигател има четири такта:

• Всмукателен ход
• Цикъл на компресия
• мощен ход
• Цикъл на освобождаване

В зависимост от типа на двигателя, тези удари могат да се появят няколко пъти в секунда, докато двигателят работи.

Част 2 от 5: Инсулт на всмукване

Първият такт, който възниква в двигателя, се нарича такт на всмукване. Това се случва, когато буталото се движи надолу в цилиндъра. Когато това се случи, всмукателният клапан се отваря, позволявайки на сместа от въздух и гориво да бъде изтеглена в цилиндъра. Въздухът се вкарва в двигателя от въздушния филтър, през тялото на дросела, надолу през всмукателния колектор, докато достигне цилиндъра.

В зависимост от двигателя в даден момент към тази въздушна смес се добавя гориво. В карбураторния двигател горивото се добавя, когато въздухът преминава през карбуратора. При двигател с впръскване на гориво, горивото се добавя на мястото на инжектора, който може да бъде навсякъде между тялото на дросела и цилиндъра.

Докато буталото дърпа надолу върху коляновия вал, то създава засмукване, което позволява сместа от въздух и гориво да бъде изтеглена. Количеството въздух и гориво, засмукани в двигателя, зависи от конструкцията на двигателя.

• Внимание: Двигателите с турбокомпресор и компресор работят по същия начин, но те са склонни да произвеждат повече мощност, тъй като сместа от въздух и гориво се нагнетява в двигателя.

Част 3 от 5: Компресионен ход

Вторият такт на двигателя е тактът на компресия. След като сместа въздух/гориво е вътре в цилиндъра, тя трябва да бъде компресирана, за да може двигателят да произвежда повече мощност.

• Внимание: По време на такта на компресия, клапаните в двигателя са затворени, за да предотвратят изтичането на сместа въздух/гориво.

След като коляновият вал е спуснал буталото до дъното на цилиндъра по време на такта на всмукване, то сега започва да се движи обратно нагоре. Буталото продължава да се движи към горната част на цилиндъра, където достига това, което е известно като горна мъртва точка (TDC), което е най-високата точка, която може да достигне в двигателя. Когато се достигне горната мъртва точка, сместа въздух-гориво е напълно компресирана.

Тази напълно компресирана смес се намира в зона, известна като горивна камера. Това е мястото, където сместа въздух/гориво се запалва, за да създаде следващия такт в цикъла.

Тактът на компресия е един от най-важните фактори при изграждането на двигателя, когато се опитвате да генерирате повече мощност и въртящ момент. Когато изчислявате компресията на двигателя, използвайте разликата между пространството в цилиндъра, когато буталото е на дъното, и количеството пространство в горивната камера, когато буталото достигне горната мъртва точка. Колкото по-голямо е съотношението на компресия на тази смес, толкова по-голяма е мощността, генерирана от двигателя.

Част 4 от 5: Мощно движение

Третият такт на двигателя е работният такт. Това е ходът, който създава мощност в двигателя.

След като буталото достигне горната мъртва точка на хода на компресия, сместа въздух-гориво се изтласква в горивната камера. След това въздушно-горивната смес се запалва от запалителна свещ. Искрата от запалителната свещ запалва горивото, причинявайки яростна, контролирана експлозия в горивната камера. Когато се случи тази експлозия, генерираната сила притиска буталото и движи коляновия вал, позволявайки на цилиндрите на двигателя да продължат да работят през всичките четири такта.

Имайте предвид, че когато се случи тази експлозия или удар с мощност, това трябва да се случи в определено време. Въздушно-горивната смес трябва да се запали в определен момент в зависимост от конструкцията на двигателя. При някои двигатели сместа трябва да се запали близо до горната мъртва точка (TDC), докато при други сместа трябва да се запали няколко градуса след тази точка.

• Внимание: Ако искрата не се появи в подходящия момент, може да възникне шум от двигателя или сериозна повреда, което да доведе до повреда на двигателя.

Част 5 от 5: Ход на освобождаване

Ходът на освобождаване е четвъртият и последен ход. След края на работния ход цилиндърът се запълва с отработени газове, останали след запалването на въздушно-горивната смес. Тези газове трябва да бъдат изчистени от двигателя преди рестартиране на целия цикъл.

По време на този ход коляновият вал избутва буталото обратно в цилиндъра с отворен изпускателен клапан. Докато буталото се движи нагоре, то изтласква газовете през изпускателния клапан, който води в изпускателната система. Това ще премахне по-голямата част от изгорелите газове от двигателя и ще позволи на двигателя да стартира отново при такта на всмукване.

Важно е да разберете как всеки от тези удари работи на четиритактов двигател. Познаването на тези основни стъпки може да ви помогне да разберете как един двигател генерира енергия, както и как може да бъде модифициран, за да стане по-мощен.

Също така е важно да знаете тези стъпки, когато се опитвате да идентифицирате вътрешен проблем на двигателя. Имайте предвид, че всеки от тези удари изпълнява специфична задача, която трябва да бъде синхронизирана с двигателя. Ако някоя част от двигателя се повреди, той няма да работи правилно, ако изобщо работи.