Поршневой четырехтактный двигатель внутреннего сгорания – это тип двигателя, который широко используется в автомобилях, мотоциклах, генераторах и других механизмах. Он получил свое название из-за четырех тактовых циклов, которые происходят в каждом цилиндре двигателя. Давайте рассмотрим основные компоненты и процессы, которые происходят в поршневом четырехтактном двигателе:
1. **Цилиндр и поршень**: Двигатель состоит из цилиндра и поршня, который свободно двигается внутри цилиндра. Поршень имеет кольцевые уплотнения, чтобы обеспечить герметичность и предотвратить проникновение газов между поршнем и стенками цилиндра.
2. **Клапаны**: В двигателе есть два типа клапанов - клапан впуска и клапан выпуска. Клапан впуска открывается для впуска свежей смеси топлива и воздуха в цилиндр, а клапан выпуска открывается для выхода отработанных газов из цилиндра.
3. **Коленчатый вал**: Коленчатый вал – это основной вращающийся элемент двигателя. Он соединен с поршнем через шатун, который преобразует линейное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
4. **Система смазки**: Для снижения трения и износа двигателя используется система смазки. Масло подается к подшипникам коленчатого вала и другим движущимся частям для обеспечения гладкого и надежного функционирования.
Теперь рассмотрим четыре такта, которые происходят в поршневом четырехтактном двигателе:
1. **Впускной такт**: Во время впускного такта поршень двигается от ВМТ (верхняя мертвая точка) к НМТ (нижняя мертвая точка). В это время клапан впуска открывается, и свежая смесь топлива и воздуха втягивается в цилиндр.
2. **Сжатие**: После впуска поршень движется от НМТ к ВМТ, сжимая смесь топлива и воздуха в цилиндре. Клапаны впуска и выпуска закрыты, и объем смеси сокращается, повышая давление и температуру.
3. **Рабочий такт (воспламенение)**: Поршень двигается от ВМТ к НМТ, и в это время зажигание искры от свечи зажигания приводит к воспламенению смеси. Происходит взрыв, который создает силу, толкающую поршень вниз. Эта сила передается через шатун на коленчатый вал.
4. **Выпускной такт**: Во время выпускного такта поршень двигается от НМТ к ВМТ. Клапан выпуска открывается, и отработанные газы выбрасываются из цилиндра.
Таким образом, поршневой четырехтактный двигатель внутреннего сгорания использует эти четыре такта для создания механической энергии путем сжигания смеси топлива и воздуха в цилиндре. Эта энергия передается от коленчатого вала к приводным механизмам для выполнения работы.