Принцип на работа на бензиновите двигатели

Двигателят е машина, която преобразува химическата енергия в механична енергия и нейният процес на преобразуване всъщност е процес на работен цикъл. Просто казано, той изгаря горивото в цилиндъра, за да генерира кинетична енергия, задвижвайки буталото в цилиндъра на двигателя да се движи напред и назад, като по този начин задвижва мотовилката, свързана с буталото, и манивелата, свързана с мотовилката, да се движат напред и назад в кръгово движение около центъра на коляновия вал и изходна мощност.
Работният процес на четиритактовия бензинов двигател е сложен процес, състоящ се от четири такта (такта): всмукване, компресия, разширение при изгаряне и изпускане.
Такт на всмукване
В този момент буталото се задвижва от коляновия вал, за да се премести от горна мъртва точка до горна мъртва точка, докато всмукателният клапан се отваря и изпускателният клапан се затваря. Когато буталото се движи от горна мъртва точка към долна мъртва точка, обемът над буталото се увеличава и налягането на газа в цилиндъра намалява, образувайки определена степен на вакуум. Благодарение на отварянето на всмукателния клапан, цилиндърът е свързан към всмукателната тръба и сместа се изтегля в цилиндъра. Когато буталото се придвижи до долната мъртва точка, цилиндърът се пълни със свежа смес и отработени газове, които не са изхвърлени от предишния работен цикъл.
Компресионен ход
Буталото се движи от долна мъртва точка до горна мъртва точка и всмукателните и изпускателните клапани се затварят. Коляновият вал се върти под инерцията на маховика, а буталото се избутва нагоре от мотовилката. Обемът на газа в цилиндъра постепенно намалява и газът се компресира. В резултат на това налягането и температурата на газовата смес в цилиндъра се повишават.
Работен удар
В този момент всмукателният и изпускателният клапан се затварят едновременно, запалителната свещ се запалва и сместа изгаря бурно. Температурата и налягането вътре в цилиндъра се повишават рязко, а газът с висока температура и високо налягане задвижва буталото да се движи надолу, задвижвайки коляновия вал да се върти през мотовилката. По време на четирите работни такта на двигателя само този такт може да преобразува топлинната енергия в механична енергия, така че този такт е известен още като работен такт.
Изпускателен ход
В този момент изпускателният клапан се отваря, буталото се движи от долна мъртва точка до горна мъртва точка и отработените газове се изпускат от цилиндъра, докато буталото се движи нагоре. Поради съпротивлението на изпускателната система и факта, че горивната камера също заема определен обем, е невъзможно пълното изпускане на отработените газове в края на изпускателния процес. Остатъчните отработени газове се наричат ​​остатъчни отработени газове. Остатъчните отработени газове не само влияят на надуване, но също така оказват неблагоприятно въздействие върху горенето.
В края на такта на изпускане буталото се връща в горна мъртва точка. Това завършва един работен цикъл. Впоследствие, задвижван от инерцията на маховика, коляновият вал продължи да се върти и започна следващия цикъл. Така многократно двигателят продължава да работи.