Четырехтактный двигатель - один из самых распространенных типов двигателей, который используется в качестве силового агрегата для мотоциклов. В отличие от двухтактного двигателя, который имеет всего два такта за один полный оборот коленчатого вала, четырехтактный двигатель обеспечивает более эффективную и экономичную работу благодаря наличию четырех тактов, выполненных последовательно и четко разделенных.
Название "четырехтактный" указывает на количество тактов, выполняемых внутри цилиндра двигателя для завершения одного полного цикла работы. В тактном цикле выделяются следующие этапы: всасывание, сжатие, рабочий ход и выпуск.
Во время первого такта (всасывание) поршень движется вниз, создавая разрежение в цилиндре. При этом клапан всасывания, установленный в головке цилиндра, открывается и позволяет свежему воздуху смешаться с топливом, которое подается карбюратором или системой впрыска. Когда поршень достигает нижней точки хода, клапан всасывания закрывается, а поршень начинает подниматься.
Второй такт (сжатие) начинается, когда поршень двигается вверх, сжимая полученную смесь воздуха и топлива. В это время клапаны всасывания и выпуска закрыты, чтобы предотвратить выход газов из цилиндра. Сжатие смеси позволяет увеличить ее плотность, что потенциально усиливает производительность двигателя при сгорании.
Четырехтактный двигатель мотоцикла – как он работает и принцип его работы
Во время первого такта, впускного, смесь топлива и воздуха втягивается в цилиндр мотоцикла через открытый впускной клапан. Затем, во втором такте, сжатия, поршень поднимается и сжимает смесь, что приводит к повышению ее давления и температуры.
Третий такт, рабочий, начинается с искры от свечи зажигания, которая воспламеняет сжатую смесь. В результате сгорания топлива и воздуха происходит высокое давление, которое приводит к движению поршня вниз. Это движение поршня передается через шатун к коленчатому валу, который в свою очередь приводит в движение колесо мотоцикла.
В конце цикла происходит выпускной такт, во время которого выхлопные газы выбрасываются из цилиндра через открытый выпускной клапан. После этого цикл повторяется снова с впускного такта.
Четырехтактный двигатель мотоцикла работает по простому и надежному принципу, который обеспечивает высокую эффективность и экономичность работы двигателя. Это делает его популярным выбором для большинства мотоциклистов.
Источники:
- https://www.bikebandit.com/blog/post/how-does-a-motorcycle-engine-work
- https://www.rideapart.com/articles/378033/motorcycle-engine-types-explained/
Впускной такт двигателя – получение свежего топливно-воздушной смеси
Впускной такт в четырехтактном двигателе мотоцикла предназначен для получения свежей топливно-воздушной смеси, необходимой для дальнейшего процесса сгорания. Во время впуска поршень двигается от верхней до нижней мертвой точки, открывая впускные клапаны и создавая поддавление в цилиндре.
В этот момент открывается впускной клапан, и под действием вакуума, создаваемого движением поршня, топливо смешивается с воздухом и попадает в цилиндр двигателя. Этот процесс обеспечивается наличием карбюратора, который регулирует подачу топлива во впускную систему.
Важно отметить, что во время впуска клапаны выполняют ключевую роль в процессе получения свежей топливно-воздушной смеси. Они открываются на определенный угол, позволяя впустить нужное количество воздуха и топлива, а затем закрываются, чтобы избежать утечки смеси обратно во впускную систему.
Сжатие и зажигание смеси для получения движения поршня
После впуска свежей рабочей смеси в цилиндр, поршень двигается вниз, расширяя объем цилиндра. Затем наступает этап сжатия смеси.
Во время сжатия поршень поднимается, уменьшая объем цилиндра и сжимая рабочую смесь из впускного тракта. В это время, клапаны впускного и выпускного трактов закрыты, предотвращая утечку смеси.
При достижении верхней точки хода, перед зажиганием происходит впрыск топлива в цилиндр. Топливо смешивается с воздухом и образует воспламеняемую смесь.
Далее, смесь подвергается воздействию искры от свечи зажигания. Искра передается через открытую зазор свечи и инициирует горение топлива в смеси.
В результате горения топлива происходит контролируемое расширение газов, которые приложив усилие к верхней части поршня, заставляют его двигаться вниз, что приводит к повороту коленчатого вала и созданию движения. Таким образом, энергия, полученная от горения смеси, превращается в механическую работу.
Зачитывание этого Цикла включает четыре такта: впуск, сжатие, рабочий и выпуск. Интеграция всех этих тактов позволяет двигателю мотоцикла работать эффективно и обеспечивает непрерывный бесконечный процесс движения.
Рабочий такт – превращение энергии сгорания в полезную работу
Во время впуска, поршень опускается вниз, всасывая топливо-воздушную смесь из горловины карбюратора или форсунки в цилиндр. Эта смесь состоит из топлива и воздуха в определенных пропорциях, которые определяются регулирующими заслонками.
После этого наступает фаза сжатия, когда поршень движется вверх, сжимая смесь в цилиндре. В результате сжатия, давление в цилиндре и температура смеси значительно повышаются.
Следующая стадия - рабочий ход – является самой важной фазой, во время которой происходит воспламенение сжатой топливо-воздушной смеси. В результате воспламенения, высокое давление вызывает движение поршня вниз, передавая энергию через шатун и коленчатый вал на колесо мотоцикла.
Весь этот процесс, от впуска до выпуска, повторяется в циклическом порядке, создавая энергию, которая приводит мотоцикл в движение. Каждый такт двигателя играет свою роль в процессе превращения химической энергии топлива в механическую энергию движения.
Выпускной такт – выброс отработавших газов и повторный запуск цикла
Когда поршень достигает нижней точки хода, начинается впускной такт. В этот момент выпускной и впускной клапаны закрываются, а поршень начинает движение вверх, создавая разобщение внутри цилиндра. Затем открывается впускной клапан, и свежая зарядная смесь, содержащая топливо и воздух, начинает втекать через впускной коллектор и заполняет цилиндр.
Таким образом, выпускной такт теперь завершен, и цикл начинается заново с сжатия смеси, воспламенения и передвижения поршня вниз, чтобы вытолкнуть отработавшие газы из цилиндра. Этот процесс повторяется множество раз в секунду, обеспечивая непрерывное движение и работу мотоцикла.