Четырехтактный двигатель: принцип работы, основные отличия

Содержание Как Отто двигатель разрабатывалОт четырехтактного ДВС до автомобиляОтличие 4-тактного двигателя от 2-тактногоПринцип работы четырехтактного двигателяТакт впускаСжатие топливной смесиРабочий ход поршняВыпуск отработанных газовТакты в дизельных ДВСОтличия двухтактного и четырехтактного двигателяОдноцилиндровый четырехтактный двигательКапризы одноцилиндровых моторовЧетырехтактники на мотоциклахНовые технологии по старому принципуЧетыре такта: недостатки и достоинства На рис. 6 изображена схема четырехтактного карбюраторного одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. В цилиндре находится поршень с поршневыми кольцами, соединенный с коленчатым валом шатуном. При вращении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательное движение. Одновременно с вращением коленчатого вала вращается распределительный вал, который через промежуточные детали (толкатель, штангу и коромысло) газораспределительного механизма открывает или закрывает впускной и выпускной клапаны. На рис. 6 схематически показано, что впускные и выпускные клапаны приводятся в движение от разных распределительных валов. В действительности все клапаны приводятся в движение от одного распределительного вала. При открытии впускного клапана в цилиндр поступает горючая смесь, а при открытии выпускного клапана из цилиндра удаляются отработавшие газы. В работающем двигателе при появлении электрической искры между электродами свечи зажигания 8 воспламеняется рабочая смесь в цилиндре. Вследствие этого образуются газы, имеющие высокую температуру. Под давлением расширяющихся газов поршень опускается вниз и через шатун приводит во вращательное движение коленчатый вал. Так тепловая энергия сгоревшего топлива преобразуется в механическую. Рассмотрим некоторые основные определения, связанные с работой двигателя. Верхняя мертвая точка (в. м. т.) ложение поршня. Нижняя мертвая точка (н. м. т.) — крайнее нижнее положение поршня. Рис. 1. Схема четырехтактного карбюраторного одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — цилиндр; 4 — поршень; 5 — штанга; 6 — впускной клапан; 7 — коромысло; 8 — свеча зажигания; 9 — выпускной клапан; 10 — поршневые кольца; 11 — шатун; 12 — коленчатый вал Радиус кривошипа — расстояние от оси коренной шейки коленчатого вала до оси его шатунной шейки. Ход поршня — расстояние между крайними положениями поршня, равное удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (полоборота). Рабочий объем цилиндра — объем, который описывает поршень, перемещаясь от в. м. т. к н. м. т. Объем камеры сгорания — объем пространства над поршнем, когда он находится в в. м. т. Рис. 2. Основные положения кривошиино-шатунного механизма Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси в цилиндре двигателя при перемещении поршня из н. м. т. в в. м. т. Такт — часть рабочего процесса, происходящего при движении поршня от одной мертвой точки до другой.

VIP-объявления

Цена не указана

Новосибирская область, Новосибирск

432 900 

Хабаровский край, Хабаровск

8 290 

Ремонт и строительство

Запчасти и аксессуары

Компания

19 693 

Ремонт и строительство

Пермский край, Чернушинский г.о., Чернушка

Логотип

15 490 

Ремонт и строительство

19 600 

Ремонт и строительство

Компания

Запчасти и аксессуары

Свердловская область, Екатеринбург

62 000 

Ремонт и строительство

Компания

19 490 

Ремонт и строительство

Челябинская область, Челябинск

Логотип

12 490 

Ремонт и строительство

17 900 

Ремонт и строительство

Челябинская область, Челябинск

Логотип

95 000 

Запчасти и аксессуары

Компания

8 727 

Ремонт и строительство

Компания

Челябинская область, Челябинск

23 490 

Ремонт и строительство

49 972 

Ремонт и строительство

Логотип

6 177 

Ремонт и строительство

Пермский край, Чернушинский г.о., Чернушка

Логотип

15 487 

Ремонт и строительство

Логотип

8 973 

Ремонт и строительство

Логотип

13 490 

Ремонт и строительство

Челябинская область, Челябинск

Логотип

14 753 

Ремонт и строительство

Логотип

21 136 

Ремонт и строительство

Пермский край, Чернушинский г.о., Чернушка

Логотип

19 693 

Ремонт и строительство

Логотип

15 900 

Ремонт и строительство

Челябинская область, Челябинск

Логотип

77 000 

Запчасти и аксессуары

Красноярский край, Красноярск

7 300 

Ремонт и строительство

Республика Дагестан, Махачкала

Логотип

40 800 

Запчасти и аксессуары

29 999 

Запчасти и аксессуары

Московская область, г.о. Истра, Дедовск

80 000 

Hyundai-KIA

Запчасти и аксессуары

Компания

Московская область, Ленинский г.о., рабочий пос. Горки Ленинские

8 500 

Ремонт и строительство

Компания

Республика Татарстан, Казань

16 990 

Ремонт и строительство

Компания

11 000 

Ремонт и строительство

Компания

7 500 

Ремонт и строительство

Компания

Московская область, Котельники

10 500 

Ремонт и строительство

Цена не указана

Ремонт и строительство

Республика Башкортостан, Уфа

Логотип

17 290 

Ремонт и строительство

Компания

22 060 

Ремонт и строительство

Челябинская область, Челябинск

Логотип

Ремонт и строительство

Пермский край, Чернушинский г.о., Чернушка

Логотип

54 990 

Ремонт и строительство

19 320 

Запчасти и аксессуары

Компания

Вологодская область, Вологда

6 500 

Ремонт и строительство

Компания

8 560 

Ремонт и строительство

Самарская область, Самара

Логотип

Цена не указана

Ремонт и строительство

Логотип

24 700 

Ремонт и строительство

Челябинская область, Челябинск

Логотип

23 487 

Ремонт и строительство

Логотип

Принцип работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя

Одноцилиндровый бензиновый ДВС

Устройство одноцилиндрового ДВС: – головка цилиндра; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – поршневые кольца; 5 – поршневой палец; 6 – шатун; 7 – коленчатый вал; 8 – маховик; 9 – кривошип; 10 – распределительный вал; 11 – кулачок распределительного вала; 12 – рычаг; 13 – впускной клапан; 14 – свеча зажигания

Данные двигатели получили широкое распространение даже в автомобилях. Несмотря на малое количество цилиндров, они имеют довольное малое отношение площади рабочей части цилиндра ко всему рабочему объему двигателя. Это преимущество говорит о том, что такой мотор имеет минимальные потери самое главной — тепловой энергии, а значит, обладает высоким коэффициентом полезного действия.

Устройство такого двигателя практически не представляет собой ничего сложного, в отличии от современных атмосферных и турбированных моторов. Он представлен всего одним цилиндром, во внутренней части которого перемещается такой же поршень, как и во многоцилиндровых автомобильных двигателях. В верхней части камеры сгорания располагаются два клапана, которые отвечают за подачу топливной смеси, а второй за выпуск отработавших газов.

Схема одноцилиндрового дезеля

Работа данного двигателя заключается в следующем. Всего такой мотор имеет четыре такта:

  • Впуск. Поршень внутри цилиндра располагается в самой верхней мертвой точке и движется вниз в строгом соответствии с поворотом коленчатого вала на 180 градусов. Пока поршень движется вниз, открывается, клапан, отвечающий за подачу топливной смеси, и в камеру сгорания подается топливо, смешанное с воздухом. После достижения поршнем самой нижней мертвой точки начинается следующий такт.
  • Сжатие. Во время этого такта задача поршня – вернуться в верхнюю мертвую точку. Коленчатый вал вращается дальше, еще на 180 градусов, при этом: впускной клапан полностью закрывается, а поршень движется наверх, сжимая уже готовую смесь.Рабочий цикл четырёхтактного одноцилиндрового ДВС
  • Рабочий ход. Как только поршень достигнет самой верхней мертвой точки, в камере сгорания смесь будет сжата до критической отметки. В этот самый момент на электродах свечи зажигания при помощи ряда устройств возникает искра, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. С этого момент начинается такт расширения, или как его называют по-другому – рабочего хода. Поршень, под действием энергии, возникшей от воспламенения смеси, движется снова вниз, заставляя вращаться коленчатый вал. Клапана находятся в закрытом состоянии.
  • Такт выпуска. После достижения нижней мертвой точки, поршень снова движется вверх под действием силы инерции, передаваемой от коленчатого вала. В этот момент открывается выпускной клапан и под давлением через него во впускной коллектор выходят отработавшие газы. Такт завершается после закрытия выпускного клапана и после того, как поршень окажется в верхней точке. Далее цикл тактов повторяется.

Основным тактом любого двигателя является рабочий ход. Именно в этот момент происходит самое главное – преобразование энергии тепла в механическую энергию.

Двигатели типа OHV

Двигатели типа OHV

— английская аббревиатура overhead-valve — двигатели с верхним расположением клапанов. Впускной и выпускной клапаны расположены сверху от цилиндра. Распредвал расположен внизу и чаще всего имеет шестернчатый привод от коленвала (иногда цепной). Клапаны открываются и закрываются с помощью толкателей, штанг и коромысел. Одноцилидровые двигатели с такой компоновкой в своей программе имеют все основные мировые производители Honda (серия GХ), Subaru-Robin (серия EН), Briggs&Stratton (Vanguard), Tecumseh и другие. Такие двигатели обычно работаю на бензине с октановым числом 95. Эти двигатели несколько дороже чем SV, очень надежны, долговечны и экономичны и несколько менее шумны. Они устойчиво работают в широком диапазоне оборотов, эластичны. Эти свойства обусловлены в основном отпимальной формой камеры сгорания двигателя. Не любят очень больших оборотов (более 6500) из-за сложной и достаточно большой по длине системы газораспределения, у которой при больших оборотах снижается жесткость системы и точность фаз газораспределения. Эти двигатели рекомендуются для работы в профессиональной технике. Они универсальны и находят применение практически во всех типах устройств.

В автомобилестроении в настоящее время двигатели с этой схемой газораспределения чаще всего встречаются на американских бензиновых моторах, устанавливаемых в основном на джипы и пикапы и на тихоходных грузовых дизелях. Нередко автомобильные двигатели этого типа проходят миллион колометров без капремонта. Из отечественных двигателей наиболее известны (к сожалению не с лучшей стороны) двигатели Заволжского моторного завода ЗМЗ-401, 402 которые в течение нескольких десятилетий устанавливались на Волги и другие автомобили, а также V-образный ЗМЗ-53, который устанавливался на грузовики.

Устройство и принцип работы четырёхтактного двигателя и двухтактного двигателя

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов — тактов. Поршень — металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Пoршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, соединение с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Принцип работы

Принцип работы 4 х тактного двигателя
Схема работы четырехтактного двигателя; заполнить цилиндр горючей смесью (первый такт), сжать ее (второй), поджечь и расширить ее, толкнув поршень (третий), выпустить отработанный газ (четвертый).

Honda

Именно разработанное компанией Honda семейство двигателей GX стало, фактически, эталоном моторов подобного класса и предметом для постоянного копирования.

Мотор «Хонда» для мотоблока – это часть линейки GX от компактного GX120 до вполне серьезного GX390, хотя компания производит и более мощные варианты этого двигателя.

Модель Объем, см3 Мощность, л.с. Особенности Цена
GX120 118 3,5 Самый компактный и легкий двигатель серии. 25100
GX160 163 4,8 На основе этого двигателя создано большинство китайских моторов, огромный выбор неоригинальных запчастей. 26070
GX200 196 5,5 27710
GX240 270 7,9 Автоматическое изменение угла опережения зажигания в зависимости от оборотов. 45260
GX270 270 8,4 Модернизированный вариант GX240 с увеличенной мощностью. 45930
GX340 389 10,7 54080
GX390 389 11,7 Форсированный вариант GX340 52210

Частые неисправности 4-х тактных ДВС

Чтобы изучать особенности ремонта двигателей такого типа, необходимо кое-что знать о его основных проблемах. А он имеет всего одну проблему – это высокая температура. Так как потери тепла стали минимальными, трущиеся детали стали уязвимее к механическим нагрузкам, а значит, нуждаются в качественном охлаждении. Дело в том, что основная жидкость, которая на максимальном уровне контактирует с этими деталями – масло, не может обеспечить должного отвода тепла. Поэтому для такого мотора разрабатываются две системы охлаждения: воздушная и жидкостная со специальной системой термостатов.

Ремонт такого двигателя можно выполнить своими силами. Для этого нужен минимум знаний и стандартный набор инструментов. Если в процессе эксплуатации наблюдаются различные стуки, которые доносятся из головки блока цилиндров, то клапанный механизм нуждается в регулировке. Все регулировки производятся при снятом двигателе и демонтированной клапанной крышке. Кроме того, необходимо снять специальную крышку на генераторе, под которой расположена гайка. Вращая эту гайку, мы вращаем коленчатый вал, для установки поршня в верхнюю мертвую точку. Чтобы определить этот момент, необходимо довести до совмещения специальные метки на роторе. После этого, под кулачки распределительного вала устанавливают измерительные щупы и замеряют тепловые зазоры клапанов. Выполнять данную процедуру нужно, естественно, на холодном двигателе, иначе результат регулировки будет не правильным.

После этого, мотор необходимо собрать и проверить. Его устанавливают на агрегат и запускают. Если он работает ровно без шумов, то регулировка клапанов прошла успешно.

Вот и все. Вот так легко можно произвести ремонт одноцилиндрового четырехтактного двигателя своими руками без помощи мастеров автосервиса. Это поможет вам хорошо сэкономить на их услугах и даст вам бесценный опыт.

Четырехтактники на мотоциклах

Да, эти моторы очень популярны среди производителей хороших, серьезных мотоциклов. Основное отличие – это дизайн. Если в автомобилях двигатель спрятан под капотом и дизайн его особо не разрабатывали, то в мире мотоциклов внешний вид силового агрегата имеет серьезное значение.

Вот уже более 15 лет в моде двухцилиндровый четырехтактный двигатель мотоцикла, представленный сегодня множеством моделей с самым разным объемом. Отличить такие двигатели можно по характерному звуку.

Однако среди мотоциклистов особой популярностью пользуются рядные четырехцилиндровые агрегаты. Эти моторы лишь немного опережают автомобильные ДВС. К примеру, схема на четырех клапанах лишь недавно получила признание в строительстве автомобилей. А на мотоциклах она использовалась еще с 70-х.

Для мотоцикла четырехтактник является более актуальным. Так, эти ДВС более экономичны, эффективны, экологичны, чем двухтактные агрегаты. Это – преимущества данных двигателей на мотоциклах. Также двигатели для мотоциклов сделаны таким образом, чтобы работать на высоких оборотах. Максимальная мощность выдается на оборотах до 14-16 тысяч на современных моделях.

Отличия двухтактного и четырехтактного двигателя

Среди основных отличий, как уже говорилось, выделяется разная система газообмена.

Одноцилиндровый четырехтактный двигатель принцип работы

В двухтактном же моторе и процесс заполнения камеры сгорания, и ее очистка осуществляются вместе с тактом сжатия и расширения. Для этого в цилиндре имеются специальные технологические отверстия для впуска смеси и выброса газов. В агрегатах с такой конструкцией нет механизма ГРМ, что делает эти моторы гораздо проще и легче.

Читать также: Как паять китайским паяльником

Осуществляем ремонт одноцилиндрового четырехтактного двигателя

Ремонт такого двигателя иногда можно осуществить и самостоятельно, если речь идет о не очень серьезных повреждениях. Таким образом, если вы услышали характерные стуки, возникшие в головке цилиндра, вполне возможно, что необходима регулировка зазоров в газораспределительном механизме. Как раз эту операцию можно произвести своими руками, правда, если вы хоть приблизительно знакомы с устройством моторов.

Осуществлять регулировку лучше всего на снятом двигателе, естественно после его остывания.

Действовать необходимо следующим образом. Сначала снять свечу зажигания и крышку головки цилиндра, а с левой стороны головки цилиндра нужно снять круглую крышку, таким образом, можно увидеть установочные метки ГРМ. Отворачиваем пробку с левой крышки генератора и получаем доступ к гайке крепления ротора. Поворачивая данную гайку ключом, мы поворачиваем и коленчатый вал. Эту несложную операцию мы производим до того момента, как метки ГРМ наконец совпадут.

Затем, вставляя плоские щупы в зазоры между регулировочным винтом и клапаном, регулируем их величину. Достигнув нужного положения, сворачиваем нашу «кухню», и можно все собрать в обратной последовательности. Запустите мотор и послушайте, все ли посторонние звуки удалось устранить. Если да, то оставляем автомобиль в покое, если нет, возможно, причина не в этом. Скорее всего, поломки двигателя носят более серьезный характер, следует немедленно обратиться к специалистам.

  • Автор: Марина
  • Распечатать
Оцените статью:

(4 голоса, среднее: 3 из 5)

Новые технологии по старому принципу

С того самого момента, как изобрели четырехтактный двигатель, он постоянно совершенствовался.

Одноцилиндровый четырехтактный двигатель принцип работы

Произошли изменения и в системе питания. Современные моторы больше не используют карбюратор – везде инжекторы и электроника.

Чтобы улучшить наполняемость камер сгорания воздухом, применяют системы наддува. Это позволяет увеличить мощность при малом объеме, а также снизить расход топлива.

Но при всем этом принцип действия ДВС остается все тем же, каким и был.

От четырехтактного ДВС до автомобиля

В команде инженеров, которые работали над созданием агрегата, был один талантливый парень – Готлиб Даймлер.

Одноцилиндровый четырехтактный двигатель принцип работы

Он тогда горел идеей создания на базе этого мотора настоящего автомобиля. Но Отто не желал модернизировать уже имевшийся успешный мотор. Даймлер был вынужден уйти из проекта, но желание построить автомобиль никуда не делось.

В итоге вместе со своим другом и единомышленником в 1889 году Даймлер таки собирает автомобиль, в основе которого лежит бензиновый четырехтактный двигатель, функционирующий по алгоритму Отто.

Такты в дизельных ДВС

Порядок или алгоритм в дизельных двигателях отличается только тем, что в момент сжатия в полость цилиндра подается лишь воздух. Дизельное топливо подается в камеру только в конце такта сжатия топлива при помощи форсунок.

Понижающие редукторы для четырехтактных двигателей

Понижающий редуктор – устройство, которое должно понижать скорость с высокой с низким крутящим моментом до низкой с высоким крутящим моментом. Особенно они актуальны для сельскохозяйственной и садовой техники.

Среди самых популярных брендов, которые производят такие двигатели, обычно мощностью порядка 15лс – японская «Хонда» и китайский «Лифан» (есть модели с вариатором, автоматическим сцеплением). Также популярен американский производитель Briggs & Stratton, его двигатели используются в газонокосилках (бензотриммерах). Среди популярных двигателей с редукторами – «Чемпион» и его аналог, «Патриот Гарден».

ВАЖНО! Редукторы делятся на два типа: разборные и неразборные. Их действие одинаково. Второй вариант дешевле, но если возникнет неисправность, потребуется его замена. Разборный дороже, но в случае необходимости надо заменять только поломавшуюся запчасть. Обычно он ставится на сопоставимую по стоимости технику.

Четыре такта: недостатки и достоинства

Основной и “жирный” плюс таких агрегатов – это экономичность. К тому же они не слишком шумные.

Одноцилиндровый четырехтактный двигатель принцип работы

Еще одно преимущество – это, конечно же, высокая надежность. Ресурс может доходить до миллиона километров, и это далеко не предел. Ремонт четырехтактного двигателя нужно делать не так часто.

Среди недостатков – сложная конструкция, дорогое производство, требовательность в эксплуатации. Этим агрегатам обязательно нужно качественное топливо и масло. Осуществить ремонт самостоятельно практически невозможно.

Чтобы с этими моторами никогда не было проблем, «кормите» их только качественным бензином. И тогда они будут работать долго, надежно и исправно. Конструкция, которая столько лет не меняется, – это показатель надежности и эффективности.

“>

Оставьте комментарий