Двигатели внутреннего сгорания

помощью 

специального  прибора - индикатора. 

На рис.6,а  приведена индикаторная диаграмма 

четырехтактного 

карбюраторного  двигателя. 

Процесс впуска. Впуск горючей смеси осуществляется

после выпуска  из 

цилиндров отработавших газов от предыдущего цикла.

Впускной клапан 

открывается с  некоторым опережением до ВМТ (точка 1),

чтобы получить к 

моменту прихода  поршня к ВМТ большее проходное 

сечение у клапана. 

Впуск горючей  смеси осуществляется за два периода. В 

первый период 

смесь поступает при перемещении поршня от ВМТ к НМТ

вследствие 

разряжения, создающегося в цилиндре (линия ra). Во

второй период впуск 

смеси происходит при перемещении поршня от НМТ  к 

ВМТ в течение 

некоторого времени, соответствующего 40 - 70 поворота

коленчатого вала 

за счет разности давлений (po-pa), и скоростного напора

смеси (линия 

a2). Впуск горючей  смеси заканчивается закрытием 

впускного клапана 

(точка 2). Процесс  впуска на диаграмме изображается 

линией ra2. 

Горючая смесь, поступившая в цилиндр, смешивается с

остаточными газами 

от предыдущего  цикла и образует горючую смесь.

Давление смеси  в 

цилиндре в  течение процесса впуска составляет 70 - 90

кПа и зависит  от 

гидравлических  потерь во впускной системе двигателя.

Температура смеси 

в конце процесса впуска повышается до 340 - 350 К

вследствие 

соприкосновения ее с нагретыми деталями двигателя  и 

смешивания с 

остаточными газами, имеющими температуру 900 - 1000 К. 

Процесс сжатия. Сжатие рабочей смеси, находящейся  в 

цилиндре 

двигателя, происходит при закрытых клапанах и

перемещении поршня в 

ВМТ. Процесс  сжатия протекает при наличии  теплообмена 

между рабочей 

смесью и стенками (цилиндра, головки и днища поршня).

В начале сжатия 

температура рабочей  смеси ниже температуры стенок,

поэтому теплота 

передается смеси  от стенок. По мере дальнейшего сжатия

температура 

смеси повышается и становится выше температуры стенок,

поэтому теплота 

от смеси передается стенкам. Таким образом процесс 

сжатия 

осуществляется  по политропе, средний показатель которой

n 

=1.33...1.38. Процесс  сжатия заканчивается в момент 

воспламенения 

рабочей смеси (точка 3). Процесс сжатия на диаграмме 

изображается 

кривой 23. Давление рабочей смеси в цилиндре в  конце 

сжатия 0.8 - 1.5 

МПа, а температура 600 - 750 К. 

Процесс сгорания. Сгорание рабочей смеси начинается

раньше прихода 

поршня к ВМТ (точка 3), т.е. когда сжатая смесь 

воспламеняется  от 

электрической искры. После воспламенения фронт 

пламени горящей  свечи 

от свечи распространяется по всему объему камеры

сгорания со скоростью 

40 - 50 м/с. Несмотря  на такую высокую скорость  сгорания,

смесь 

успевает сгореть  за время, пока коленчатый вал повернется

на 30 - 35 . 

При сгорании рабочей  смеси выделяется большое 

количество теплоты  на 

участке, соответствующим 10 - 15 до ВМТ и 15 - 20 после

НМТ, 

вследствие чего давление и температура образующихся в 

цилиндре газов 

быстро возрастают. 

Процесс сгорания на диаграмме изображается линией 3z. В 

конце 

сгорания (точка z) давление газов достигает 3 - 5 МПа, а 

температура 

2500 - 2800 К. 

Процесс расширения. Тепловое расширение газов,

находящихся в 

цилиндре двигателя, происходит после окончания 

процесса сгорания 

(точка z) при  перемещении поршня к НМТ. Газы,

расширяясь, совершают 

полезную работу. Процесс теплового расширения

протекает при 

интенсивном теплообмене  между газами и стенками

(цилиндра, головки  и 

днища поршня). В  начале расширения происходит

догорание рабочей  смеси, 

вследствие чего образующиеся газы получают теплоту.

Газы в течение 

всего процесса теплового расширения отдают теплоту

стенкам. 

Температура газов  в процессе расширения уменьшается,