Четыре такта
Каждый цилиндр работает по одному и тому же циклу из четырёх тактов. Такт — это один ход поршня от верхней крайней точки до нижней или обратно. Весь цикл занимает два оборота коленвала, то есть 720°.
- Впуск. Поршень идёт вниз, впускные клапаны открыты, в цилиндр втягивается воздух с бензином.
- Сжатие. Клапаны закрыты, поршень идёт вверх и сжимает смесь примерно в 10 раз. Сжатая смесь горит быстрее и даёт больше силы.
- Рабочий ход. Чуть раньше верхней точки свеча даёт искру. Смесь сгорает, давление за доли секунды вырастает до нескольких десятков бар и толкает поршень вниз. Это единственный такт, который крутит вал.
- Выпуск. Открываются выпускные клапаны, поршень идёт вверх и выталкивает отработавшие газы в выпускной коллектор.
Мёртвые точки и компрессия
Верхняя и нижняя мёртвые точки (ВМТ и НМТ) — положения, где поршень на мгновение останавливается и меняет направление. Расстояние между ними — ход поршня. Отношение объёма над поршнем в НМТ к объёму в ВМТ называют степенью сжатия: в учебной модели 10,5.
В четырёхцилиндровом двигателе вспышки идут каждые 180° поворота вала в порядке 1‑3‑4‑2. Пока в одном цилиндре рабочий ход, в остальных трёх идут впуск, сжатие и выпуск. В модели цвет газа показывает такт: голубой — свежая смесь, оранжевый — горение, серый — выхлоп.
Компрессия — давление в цилиндре в конце сжатия. Если кольца, клапаны или прокладка пропускают газы, компрессия падает и цилиндр работает слабее: мотор троит, хуже тянет. Замер компрессии — одна из первых проверок, когда двигатель работает неровно.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 4 задания выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Найдите свечу зажигания
- Остановите вал около 16° после ВМТ первого цилиндра: давление в нём будет больше 40 бар
- Поверните вал так, чтобы рабочий ход шёл в третьем цилиндре
- Запустите двигатель со скоростью показа не меньше 30 об/мин и проследите вспышки 1‑3‑4‑2
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.