Краткие сведения о работе мотоциклетного двигателя

НЕИСПРАВНАЯ РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ

В мотоциклетных двигателях в результате рабочего процесса теплота сгорающего в цилиндре топлива преобразуется в полезную механическую работу, получаемую на валу двигателя.
У четырехтактного двигателя рабочий процесс (фиг. 13) совершается за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала и состоит из тактов впуска, сжатия, сгорания или рабочего хода и выпуска отработавших газов. Поршень при этом дважды приходит в в. м. т. и в н. м. т.
в.м.т. — верхняя мертвая точка.
н.м.т. — нижняя мертвая точка.

В конце такта сжатия рабочая смесь в цилиндре воспламеняется электрической искрой. Образование искры в свече происходит при размыкании контактов прерывателя в приборе зажигания один раз за два оборота коленчатого вала согласованно с приходом поршня в в.м.т.
Моменты начала и конца открытия и закрытия клапанов не совпадают с положением поршня в мертвых точках. Искра воспламеняет рабочую смесь до прихода поршня в в.м.т. Однако для облегчения усвоения процесса, происходящего в двигателе, работу двигателя условно рассматривают в предположении, что начало и конец открытия и закрытия клапанов совпадают с положениями поршня в мертвых точках, а искра воспламеняет рабочую смесь по приходе поршня в в.м.т.
Впуск горючей смеси (фиг. 13, а). Поршень движется от в.м.т. к н.м.т. Впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. Над поршнем образуется разрежение, в цилиндр из карбюратора поступает горючая смесь. По приходе поршня в н.м.т. впускной клапан закрывается. Смесь до поступления в цилиндр и окончания сжатия называется горючей, смесь, смешанная с остаточными газами в цилиндре и подвергшаяся сжатию — рабочей.
Сжатие рабочей смеси (фиг. 13, б). Поршень движется от н.м.т. к в.м.т. при закрытых клапанах, сжимая рабочую смесь.
Рабочий ход (фиг. 13, в). Клапаны закрыты. Электрическая искра воспламеняет рабочую смесь. Расширяющиеся газы толкают поршень к н.м.т.
Выпуск (фиг. 13, г). Выпускной клапан открыт, поршень движется от н.м.т. к в.м.т., вытесняя отработавшие газы.
У рассматриваемых двигателей периоды открытия и закрытия клапанов, называемые фазами газораспределения приближенно сочетаются со следующими положениями поршня в цилиндре.
Впускной клапан открывается до прихода поршня в в.м.т. Вследствие предварения впуска к приходу поршня в в.м.т. между клапаном и седлом уже имеется проход для смеси. Если бы начало открытия клапана совпадало с приходом поршня в в.м.т., то щель под клапаном образовалась бы после прохождения поршнем части такта впуска. Закрывается впускной клапан после прохождения поршнем н.м.т. во время его восходящего движения. Вследствие запаздывания конца впуска горючая смесь может поступать в цилиндр по инерции. Таким образом, горючая смесь поступает в цилиндр в начале такта впуска преимущественно в результате разрежения в цилиндре и затем по инерции.
Выпускной клапан открывается до прихода поршня в н.м.т., остается открытым весь такт выпуска и закрывается после прохождения поршнем в.м.т. в начале такта впуска. К этому времени, как указывалось выше, впускной клапан также будет открыт. Период одновременного открытия впускного и выпускного клапанов называется перекрытием клапанов. Предварение выпуска сделано по тем соображениям, что к концу рабочего хода газы только нагревают двигатель, не производя полезного давления на поршень, кроме этого, противодавление на поршень во время такта выпуска становится слабее и очистка цилиндра улучшается. Следовательно, сначала газы выходят из цилиндра вследствие имеющегося в цилиндре давления, затем выталкиваются поршнем и, наконец, по инерции.
Вследствие указанного выше увеличения фаз газораспределения наполнение горючей смесью и освобождение от отработавших газов цилиндра улучшаются, что в сочетании с увеличенной степенью сжатия и объясняет, в основном, высокую мощность современных мотоциклетных двигателей.
В двухтактном двигателе рабочий процесс (фиг. 14) совершается за один оборот коленчатого вала — два хода поршня, — во время которого происходят: впуск в картер, предварительное сжатие в картере, продувка камеры сгорания, сжатие в камере сгорания, рабочий ход, выпуск. Как видно, часть процесса происходит в картере. В связи с этим картер делают герметичным. Поршень выполняет работу распределительного органа, перекрывая впускные продувочные и выпускные окна.

Впуск, сжатие. При движении поршня от н.м.т. к в.м.т. под ним в картере образуется разрежение. В цилиндре происходит окончание продувки, а затем сжатие рабочей смеси. (фиг. 14, а). Приближаясь к в.м.т., поршень нижним краем юбки открывает впускное окно и смесь из карбюратора поступает под поршень в картер (фиг. 14, б).
Рабочий ход. предварительное сжатие. Выпуск, продувка. у в.м.т. электрическая искра воспламеняет сжатую в цилиндре рабочую смесь, газы сгорающей смеси толкают поршень к н. м. т., поршень нижним краем юбки закрывает -впускное окно и сжимает в картере горючую смесь (фиг. 14, в). Приближаясь к н. м. т., головка поршня открывает выпускное окно цилиндра, газы вырываются наружу вследствие остаточного давления; происходит процесс выравнивания давления в цилиндре с атмосферным. Затем поршень проходит еще 3 — 4 мм, открывает продувочное окно, наступает продувка. При продувке предварительно сжатая в картере горючая смесь по продувочному каналу поступает в цилиндр и, заполняя его, вытесняет остатки отработавших газов. Заканчивается продувка, когда поршень начинает двигаться вверх (фиг. 14, г).