Четыре такта двс: 4 такта работы ДВС. Основные решения поломок ДВС

Опубликовано: 18.05.2016

4-тактный двигатель, особенности работы и требования к смазочным материалам

Каждый современный четырехтактный автомобильный двигатель имеет в своем составе некоторое количество цилиндров. Равномерная синхронная работа силового агрегата осуществляется благодаря отлаженной одновременной работе всей группы цилиндров.

Поршни цилиндров во время рабочего хода оказывают мощное толкающее воздействие на коленчатый вал. При тщательных регулировках систем двигателя необходимо обеспечить отлаженность толчков поршней для полного уравновешивания сил, действующих на коленвал, с целью исключения возможных вибраций мотора и гарантирования его стабильной ровной работы.

Виды двигателей внутреннего сгорания

В зависимости от типа потребляемого топлива двигатели внутреннего сгорания (ДВС) различают по видам:

1. Карбюраторный бензиновый движок.
2. Дизельный мотор.
3. Газовый двигатель.

Карбюраторные силовые агрегаты работают на бензине, используя принудительное зажигание. Принцип работы карбюраторных моторов: топливо в расчетных количествах поступает в рабочий цилиндр после смешивания его с воздушными массами.

Дизели работают на дизельном топливе. Принцип работы: при помощи форсунок подаваемое дизельное топливо обогащается воздухом непосредственно в цилиндрах.

Газовый двигатель внутреннего сгорания использует пропано-бутановый газ. Принцип работы газового мотора состоит в предварительном смешивании газа с кислородом перед подачей его в цилиндр.

Цикл работы автомобильного движка

Работа 4-тактного двигателя происходит по определенному циклу, состоящему из четырех тактов. Полный цикл завершается после совершения коленчатым валом двух полных оборотов или четырех ходов поршня. Четырехтактный силовой агрегат в процессе функционирования оказывает усиленное воздействие на коленчатый вал для приведения в действие рабочих систем автомобиля.

В процессе работы двигателя поршень совершает ходы в 4 такта:

• впуск;
• сжатие;
• расширение;
• выпуск.

При функции впуска полость цилиндра заполняется топливовоздушной смесью в результате перемещения поршня в нижнее положение, в нижнюю мертвую точку (НМТ).

Во время движения поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) рабочая смесь сильно сжимается.

Функция расширения заключается в воспламенении топливовоздушной смеси под воздействием высокого давления, возникающего в процессе сжатия, или при помощи электрической искры. При воспламенении газы мгновенно расширяются и с большой силой толкают поршень вниз.

Четвертый такт выпуска производится благодаря перемещению поршня в верхнее положение. В это время образовавшиеся продукты сгорания выталкиваются из цилиндров.

Особенности систем двигателя

Четырехтактный двигатель функционирует бесперебойно благодаря слаженной работе вспомогательных систем:

1. Системы зажигания.
2. Системы выпуска.
3. Топливной системы двигателя.
4. Смазочной.
5. Выхлопной.
6. Системы охлаждения двигателя.

В задачу системы зажигания входит обеспечение надежного воспламенения топливовоздушной горючей смеси.

В процессе работы выпускной системы подается воздух в необходимых количествах в точно определенное время, чтобы образовать качественную рабочую смесь.

Осуществление непрерывной подачи горючего для смешивания с воздушными массами входит в обязанность топливной системы.

Без работы системы смазки невозможны следующие функции:

• стабильный контакт трущихся деталей;
• удаление мельчайших металлических фрагментов, возникающих в процессе износа трущихся поверхностей;
• отвод повышенного тепла от рабочих элементов.

Система выхлопа занимается полным удалением из цилиндров отработавших газов, уменьшением содержания в них вредных веществ.

Охлаждающая система следит за поддержанием номинальной температуры рабочих элементов движка.

4-тактный двигатель: описание преимуществ

Четырехтактный силовой агрегат обладает несомненными преимуществами:

• экономичным расходом топлива;
• надежностью конструкции;
• легкостью в обслуживании;
• устойчивой работой;
• высокой длительностью ресурса;
• отсутствием повышенных шумовых эффектов.

К одному из основных достоинств устройства четырехтактного силового агрегата относится оригинальное расположение коленчатого вала в ванне, содержащей машинное масло для 4-тактных двигателей. В то время как в двухтактных моторах смазывание трущихся поверхностей происходит за счет смешивания специального машинного масла с топливом.

Благодаря улучшенной конструкции 4-тактный двигатель имеет небольшое количество нагара в поршнях и в глушителе, что дает возможность существенно уменьшить вредность выхлопных газов.

Минусы четырехтактных силовых агрегатов

Основным недостатком 4-тактных движков является меньшая мощность в сравнении с 2-тактными аналогами.

Часть кинетической энергии, полученной коленчатым валом от толчков поршней, расходуется на совершение впуска, сжатия и выпуска. Т. е. энергия, полученная в ходе химических процессов сгорания, частично расходуется на механическое приведение в движение внутренних рабочих элементов движка.

Во время сгорания топливной смеси происходит кратковременное мощное возрастание нагрузки на головку блока цилиндров (ГБЦ), поршни и прочие рабочие элементы движка. Во избежание их разрушений и выхода из строя возникает необходимость увеличения массы этих компонентов с целью увеличения их прочности. Данные преобразования влекут возрастание инерции и нагрузок на элементы, находящиеся в движении.

Все описанные моменты приводят к частичному отбору мощности 4-тактного двигателя.

К минусам также можно отнести увеличение периода разгона автомобиля в сравнении с 2-тактными моторами и необходимость регулировки тепловых зазоров клапанов.

Несмотря на наличие некоторых недостатков, очевидные достоинства четырехтактных силовых агрегатов являются неоспоримыми.

Особенности работы системы смазки четырехтактного мотора

В конструкцию четырехтактного силового агрегата включен масляный картер с поддоном, в котором постоянно находится смазочная жидкость на определенном уровне. При помощи масляного насоса моторная смазка поступает в систему и распределяется по внутренним поверхностям стенок цилиндров.

Тонкая масляная пленка существенно уменьшает силу трения контактирующих подвижных элементов. Кольца маслосъемные тщательно отводят моторное масло от камеры сгорания.

Благодаря меньшим нагрузкам, испытываемым 4-тактным двигателем, обеспечивается систематическое поступление смазочного материала в требуемых объемах на трущиеся поверхности рабочих деталей и узлов. За счет этого ресурс двигателя существенно увеличивается. Полную замену машинного масла следует производить один раз в сезон.

Чтобы предотвратить возможные утечки моторного масла из ДВС во время эксплуатации силового агрегата, необходимо регулярно замерять количество смазочной жидкости в картере при помощи специального маслозамерного щупа.

На современных моделях автомобилей производители устанавливают специальные контрольные датчики, при помощи которых производятся проверка уровня машинной смазки и незамедлительное информирование водителя о потребности полной замены смазочного материала.

Требования, предъявляемые к моторным маслам для четырехтактного двигателя

В связи с конструкционными особенностями 4-тактных моторов смазочные материалы, используемые в смазочной системе, должны обладать определенными характеристиками и уровнями качества в соответствии с предъявляемыми требованиями:

1. Сохранение высоких смазочных свойств в течение длительного периода.
2. Способность обеспечить качественную защиту и охлаждение рабочих элементов силового агрегата.
3. Соответствие требованиям данных марок и моделей транспортных средств.

При соблюдении вышеперечисленных пунктов смазочная жидкость будет правильно подобрана. Выбранное моторное масло с успехом защитит детали от износа, будут созданы все необходимые условия для долгой и безотказной работы четырехтактного силового агрегата.

Двигатель внутреннего сгорания с переключением 2-х/4-х тактов во время работы

Резюме:
Двигатель внутреннего сгорания с 2-х / 4-х (двух- и четырехтактным) переключением. Предлагаемые усовершенствования обычного четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) ускоряют его газообмен и позволяют во время работы двигателя переключать ДВС (особенно дизель) с четырехтактного на двухтактный режим. Продувка в четырехтактном и двухтактном режиме работы осуществляется через одни и те же впускной и выпускной клапаны.

Полное описание:
Двигатель с предлагаемыми улучшениями способен удвоить выходную мощность двигателя и поддерживать ее определенное время (время зависит от типа двигателя) без перегрева. Эта функция позволяет увеличить удельную мощность автомобиля, когда это необходимо в соответствии с изменяющейся эксплуатацией автомобиля и дорожными условиями.

Приемлемыми областями деятельности для предлагаемых инноваций являются: (1) дизельные двигатели боевых танков, (2) дизельные двигатели боевых машин и тяжелых армейских грузовиков, (3) дизельные двигатели тяжелых грузовиков, (4) дизельные двигатели транспортных средств специального назначения (аварийные транспортные средства, пожарные машины и др.) и (5) двигатели в электрогенераторных установках.

Суть новшества заключается в улучшении газообмена при двухтактном режиме работы двигателя. Четырехтактный газообмен осуществляется как в обычном четырехтактном дизеле. Газообмен двухтактного двигателя осуществляется через впускной и выпускной клапаны, в отличие от продувочных отверстий в обычном двухтактном дизеле.

Схема газообмена показана на 0. 2+4 Stroke Gas Exchange.jpg. Впускные клапаны 6 расположены по периферии головки блока цилиндров; выпускной клапан 4 расположен вдоль оси цилиндра или с небольшим смещением. Свежий воздух, предварительно сжатый в турбокомпрессоре двигателя и дополнительно сжатый и охлажденный в нагнетателе с промежуточным охладителем, подается в рабочий цилиндр 1 через тангенциальные впускные каналы 5, расположенные под определенным углом к ​​поверхности головки блока цилиндров. Затем свежий воздух плотным слоем начинает закручиваться вдоль стенок цилиндра, вытесняя его к центру и отжимая выхлопные газы от стенок цилиндра к его оси. Когда поток свежего воздуха достигает днища поршня 2, он поворачивается и выбрасывает отработавшие газы, сконцентрированные вдоль оси цилиндра, через выпускной клапан 4 в выпускной канал 3.

Для снижения остаточного содержания газов и охлаждения нагретых поверхностей производится продувка цилиндров, сопровождающаяся сбросом некоторого количества свежего воздуха в выхлопную систему. Фазы газообмена типичны для двухтактных двигателей внутреннего сгорания. К обычному двигателю внутреннего сгорания дополняется нагнетатель любого подходящего типа с промежуточным охладителем, расположение впускных и выпускных клапанов на головке блока цилиндров, а также система управления клапанами изменены для обеспечения четырехтактного и двухтактный режим работы двигателя. Топливный насос подбирается и настраивается на подачу топлива в соответствии с количеством рабочих ходов.
В отличие от обычного двухтактного двигателя внутреннего сгорания (особенно двухтактного дизеля) в предлагаемой конструкции отсутствуют продувочные отверстия и потери через них угарного масла. Он обеспечивает такие же вредные выбросы, как и выбросы в обычных дизельных двигателях.

Области внедрения инновации в деталях
Боевые танки
Средние характеристики современных боевых танков: масса машины ~60 тонн; максимальная скорость 72 км/ч; и разгон 0-36 км/ч за 6 сек. Эти параметры хода обеспечивает силовая установка мощностью 1500 л.с., которая может быть либо дизельной, либо газотурбинной. Несостоятельность танковой силовой установки состоит в том, что максимальная мощность требуется только на короткое время боевой жизни танка – в основном во время боя или изредка в других случаях, тогда как обычно танк использует только 700-800 л.с. веса при постоянной скорости и благоприятных условиях движения. Предлагаемое нововведение обеспечивает:
— Использование подходящего дизеля мощностью 1000-1500 л. с. производства любых производителей дизелей в качестве прототипа силовой установки перспективного боевого танка. Прототип двигателя с предлагаемыми доработками кратковременно развивает мощность 2000-3000 л.с., а в боевой работе удваивает энерговооруженность;
— отказ от разработки полностью нового двухтактного дизельного двигателя с нуля;
— Разработать боевой танк с наивысшей удельной мощностью и доминирующей маневренностью;
— Возможность установки дополнительных топливных баков в борт для увеличения запаса хода без дозаправки

Боевые машины и армейские большегрузы
Основные боевые машины армии США БМП М2 А1 и А2 «Брэдли» оснащены дизельными двигателями Cummins VTA903-T500 мощностью 500 л.с. и VTA903-T600 мощностью 600 л.с. соответственно. Реализация предлагаемых усовершенствований в этих дизелях повышает маневренность М2А1 и М2А2 за счет удвоения удельной мощности. Более того, новый Cummins VTTA903-T750 и T800 также могут быть «усилены» предложенным нововведением.

Грузовые автомобили
Возможно использование предложенных доработок для гражданских грузовых дизелей. Большой рынок для грузовиков с «форсированными» дизелями есть в странах Латинской Америки, Китая, Индии и Юго-Восточной Азии (кроме Японии). Грузовик с «форсированным» дизелем получает возможность развивать заданную скорость в 1,7 раза быстрее, чем с обычным. Эта функция особенно полезна, когда грузовик опережает впереди идущую машину на встречной полосе движения, а также преодолевает подъем, не переключая передачи и не снижая скорость автомобиля.

Статус проекта

Мы разработали основные теоретические основы предлагаемого процесса продувки как для двухтактных, так и для четырехтактных операций через модифицированную систему клапанов данного четырехтактного двигателя. Некоторые результаты этой разработки представлены в следующих файлах:

1. 2+4-тактный FlowWorks Model.easm – Газообмен однопродувочной конструкции посредством 4-клапанной системы в головке блока цилиндров. eDrawings необходим для просмотра этого файла .EASM.

2. Схема продувки 2+4 Works.avi – Газообмен одной конструкции продувки через 4-клапанную систему в головке блока цилиндров. Это файл .AVI. Некоторые отдельные файлы .JPG, отражающие разные этапы процесса газообмена, находятся в файлах: 2_a. Сбор мусора 01.JPG, 2_b. 02.JPG,
2_в. Сбор мусора 03.JPG, 2_д. 04.JPG.

3. 2+4 Solid Cylinder Head Model.sldprt — продувочная 3D-модель конструкции головки блока цилиндров с 4 клапанами. eDrawings необходим для проверки этого файла .SLDPRT.

4. Конструкция головки блока цилиндров 2+4.sldasm – 3D-проект одной из многих возможных версий головки блока цилиндров с 4 клапанами. eDrawings необходим для проверки этого файла .SLDASM.

5. 2+4 Stroke Combat Vehicle.pdf – Модификация конструкции дизельного двигателя для военной техники. /Отчет о техническом предложении/

Технологический фон включает:
1. Заявки на патенты (как PPA, так и FPA), готовые к подаче
2. Система расчета основных характеристик целевого двигателя после его модификации
3. Различные модели дизайна Solid Works, результаты Solid Works COSMOSFIoWorks и т. д. над. Компьютерное моделирование одновременной продувки для 4-тактного и 2-тактного режимов с учетом движения поршня и определение оптимальных фаз газообмена являются основными целями предлагаемого сотрудничества.

Файлы, перечисленные выше в разделах 1., 2., 3., 4. и 5., а также дополнительная информация и данные, разъясняющие технологию и подходы, доступны по запросу.

Проблема, адресованная этой идее/изобретению:
Производство дизельных двигателей, Производство двухтактных дизельных двигателей, Двигатель с газовым зажиганием
Производство бензиновых двигателей, производство двухтактных двигателей внутреннего сгорания
Военные (боевые) дизельные двигатели применения

Прикрепленных файлов:





5. 2+4-тактная боевая машина.pdf
3. 2+4 модель твердой головки блока цилиндров.SLDPRT

Запрашиваемая цена: [СВЯЗАТЬСЯ С ПРОДАВЦОМ]
Доступен для консультации? Да

Изобретение №11613
Дата публикации: 18.02.2010

Связаться с изобретателем

« Больше изобретений в области транспорта
« Больше изобретений в области машиностроения и механики
« Больше изобретений в автомобилестроении

Поделиться

Продайте свое изобретение

Jiffy 4G Model 41 FourStroke | Ледобур с газовым двигателем

х

СОДЕРЖАНИЕСТАРТ

Выберите 4G

4G с 6-дюймовым буровым агрегатом STX4G с 8-дюймовым буровым агрегатом STX4G с 9-дюймовым буровым агрегатом STX4G с 10-дюймовым буровым агрегатом STX4G Только силовая головка

Кол-во

доллар США 499,99 долларов США

• Характеристики
• Технические характеристики
• Вопросы и ответы
• отзывов

* E-Z Starting
* Низкие эксплуатационные расходы — топливо не смешивается
*     HTT (трансмиссия с высоким крутящим моментом), надежное сцепление Jiffy® для тяжелых условий эксплуатации и оптимальное передаточное число, передают больше энергии двигателя для дополнительного крутящего момента
*   Stealth STX ^TM  — Serrated Ripper ^TM  Лезвия и лезвия Power Point служат в 2-3 раза дольше, чем другие лезвия на рынке, сокращая скорость на 25 %.
* Easy Snap ^TM Защита лезвия
*  Доступно в сборках 6″, 8″, 9″ и 10″
*  Вес 32–35 фунтов в зависимости от размера сверла  
* 2 года ограниченной гарантии!

Товар	Описание
Двигатель	Бензиновый четырехтактный двигатель объемом 49 куб.см
Трансмиссия	HTT (трансмиссия с высоким крутящим моментом ), надежное сцепление Jiffy® для тяжелых условий эксплуатации и оптимальное передаточное число, передают больше энергии двигателя для дополнительного крутящего момента
Стартер	E-Z Start, ручка-рукавица
Лезвия	Стелс STX TM  —  Зубчатый рыхлитель TM  Лезвие и лезвие Power Point служат в 2-3 раза дольше, чем другие лезвия на рынке, сокращая скорость на 25 %.
Масса	Транспортная масса 32–35 фунтов в зависимости от размера сверла
Сверло в сборе	Буровая установка Stealth STX
Размеры сверла	6 дюймов, 8 дюймов, 9 дюймов и 10 дюймов
Гарантия	2 года ограниченной гарантии. Если вы приобрели дрель в период с 01.10.16 по 31.08.18, вы имеете право на 5-летнюю ограниченную гарантию.

Почему у каждого должен быть ледобур Jiffy® Power?

Jiffy® — это ледобур №1 по скорости и плавности резки на рынке.

Какая гарантия на ледобур Jiffy® Power?

Jiffy® предлагает лучшую в отрасли гарантию и обслуживание. На все ледобуры Jiffy® Power Ice Drills, приобретенные в период с 01.10.16 по 31.08.18, предоставляется 5-летняя гарантия с даты покупки. Если вы не приобрели Jiffy® Power Ice Drill в период с 01.10.16 по 31.08.18, у вас будет двухлетний гарантийный период с даты покупки. Если у вас возникла проблема с двигателем Tecumseh, обратитесь в ближайший авторизованный сервисный центр Tecumseh по телефону 1-800-558-5402. Для любого другого ремонта обращайтесь к авторизованному сервисному дилеру Jiffy. Для получения дополнительной информации о гарантии посетите наш веб-сайт www. jiffyonice.com

Что такое Stealth™ STX?

Технология резки Stealth™ STX обеспечивает невероятно быструю резку льда на 20 % быстрее, чем стандартные лезвия шнека. Премиум-функции технологии резки Stealth™: Пять режущих поверхностей. Сделайте это самым быстрым сверлом для резки льда от Jiffy. Black D-Ice’r ARMOR — предотвращает накопление льда, приводящее к потере мощности, для быстрой, чистой и режущей работы. Зубчатое лезвие RIPPER RIPPER BLADE обеспечивает плавную, быструю и долговечную резку.

Что такое Jiffy® D-Ice’r ARMOR™ и для чего он нужен?

Jiffy® D-Ice’r ARMOR™ — это покрытие, которое представляет собой эксклюзивную защиту Jiffy от обледенения от обледенения. Даже в самых холодных условиях может образовываться лед, но он не может прилипнуть к Jiffy® D-Ice’r ARMOR™. D-Ice’r ARMOR™ находится на бурильной головке (внизу), предотвращая налипание льда и обеспечивая быструю и чистую резку.

Что такое Jiffy® RIPPER BLADE™ и для чего он нужен?

Зубчатое лезвие Jiffy® RIPPER BLADE™ с зазубринами обеспечивает на 15 % более быструю и плавную резку по сравнению с конструкцией зубчатого лезвия измельчителя Jiffy®. Комбинация Jiffy® D-Ice’r ARMOR™ на нижнем конце бура и RIPPER BLADE™ обеспечивает наилучшее сочетание быстрой резки и устойчивости к обледенению скважины за скважиной.

Будут ли лезвия Stealth STX™ работать с другими моделями Jiffy®?

Нет, эти лезвия специально изготовлены и подходят только для устройств, предназначенных для лезвий STX™.

Можно ли использовать дрель другого производителя с головкой Jiffy® Powerhead?

Нет, не получится. Только в ледобурах Jiffy Power используются высокоскоростные одноступенчатые редукторы. Эти редукторы поворачивают ледобуры против часовой стрелки. Все остальные сверла вращаются по часовой стрелке.

Можно ли использовать электробур для льда Jiffy® для бурения старых (вновь замерзших) лунок во льду?

Ледобуры Jiffy® Power идеально подходят для первоначального бурения и повторного бурения скважин. Это делалось годами.

Содержит ли ледобур Jiffy® Power Ice Drill пластиковые шестерни?

Нет, ВСЕ ледобуры Jiffy® Power используют одну и ту же высокоскоростную коробку передач с шестернями из закаленной стали. Редуктор Jiffy® Power Ice Drill представляет собой одноступенчатую конструкцию с передаточным числом 12:1, 15:1 или 24:1.

Какова частота вращения сверла в сборе?

Буровая установка будет вращаться со скоростью примерно 600 об/мин.

Какие обороты двигателя?

Обороты двигателя примерно 9000 об/мин.

Какой вес у 4G?

Вес двигателя 4G составляет примерно от 32 до 35 фунтов в зависимости от размера буровой установки.