Фазы газораспределения

Коленчатый вал двигателя вращается с большой скоростью, достигающей 5000 оборотов в минуту. За одну минуту цилиндр четырехтактного двигателя должен около 2500 раз заполниться горючей смесью и очиститься от отработавших газов. Чтобы цилиндр мог заполниться горючей смесью, ему отведено около 0,06 секунды. Это ничтожно малое время. И все же цилиндр успевает заполниться свежей смесью и очиститься от отработавших газов. Чем лучше цилиндр очистится от продуктов горения, тем больше горючей смеси в него войдет, тем большую мощность он разовьет.

Хорошая очистка цилиндра и хорошее заполнение его горючей смесью в первую очередь зависят от размера каналов и клапанов и от того, насколько полно они открываются. Значит, надо каналы делать больших размеров и возможно больше надо поднимать клапаны. Но это не всегда удается. Кроме того, заполнение и очистка зависят еще от времени, в течение которого они происходят. За большее время цилиндр лучше заполнится свежей смесью и очистится от отработавших газов.

Помните, мы рассказывали о рабочем цикле двигателя? Мы предполагали, что впускной клапан начинает открываться в момент, когда поршень от верхней мертвой точки двигается вниз, а закрываться — когда поршень придет в нижнюю мертвую точку. Выпускной же клапан, как мы предполагали, начинает открываться, когда закончится рабочий такт и поршень придет в нижнюю мертвую точку, а закрываться — когда он придет снова в верхнюю мертвую точку.

Заполнение и очистка цилиндров происходят на протяжении 180° поворота коленчатого вала. В действительности же это не так.

В двигателе мотоцикла М-72 впускной клапан начинает открываться тогда, когда поршень еще не дошел до верхней мертвой точки на 76°,то есть в период, когда еще идет выпуск отработавших газов. Впускной клапан, как принято говорить, открывается с опережением на 76°. Закрывается же он тогда, когда н. м. т. уже пройдена и коленчатый вал успел повернуться на 92°. Уже началось сжатие смеси, а впускной клапан еще открыт. Горючая смесь продолжает поступать в цилиндр.

Впускной клапан, как говорят, закрывается с запозданием на 92°. Значит, заполнение цилиндра, начинаясь еще до прихода поршня в в. м. т., продолжается во время движения поршня от в. м. т. к н. м. т. и заканчивается уже в такте сжатия.

Конечно, в этом случае смеси войдет в цилиндр больше, чем тогда, когда клапан открыт только на протяжении 180° поворота коленчатого вала.

А как же происходит очистка цилиндра?

Впускной клапан начинает открываться, когда еще не закончен рабочий такт, с опережением на 116°, а закрывается уже при такте впуска, когда поршень пройдет в. м. т. на 52° поворота вала. Цилиндр хорошо очищается от отработавших газов.

Как видите, при работе двигателя бывает момент, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно. Свежая смесь поступает в цилиндр, а отработавшие газы выходят из него. Такое положение называется перекрытием клапанов.

Поток горючей смеси движется — он обладает силой инерции. Впускной клапан открывается. Поток врывается в цилиндр, преодолевает давление оставшихся продуктов горения и начинает заполнять цилиндр двигателя. Но в это время открыт выпускной клапан, и свежая смесь выталкивает оставшиеся продукты горения. Поршень идет вниз, в цилиндре создается разрежение, — это ускоряет заполнение цилиндра горючей смесью. Моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, а у двухтактных двигателей окон в градусах поворота коленчатого вала и получили название фаз газораспределения.