А теперь мы детально рассмотрим циклы работы двигателя. При движении поршня от нижней к верхней мертвой точке (цилиндр по-прежнему изолирован от внешней среды) рабочая смесь сжимается и давление в цилиндре возрастает до 8—12 кг/см². Такой процесс называется сжатием - это один из циклов работы двигателя (рис. 7). При этом коленчатый вал повернется еще на пол-оборота, или на 180°.

Что же дальше происходит в цилиндре?

Рис. 7. Цикл работы
двигателя

Сжатая горючая смесь готова к сгоранию. Поэтому достаточно в цилиндре вспыхнуть электрической искре, как смесь воспламенится и начнет выделять горячие газы. Под давлением газов поршень вынужден начать движение от верхней к нижней мертвой точке. Одновременно с поршнем коленчатый вал поворачивается еще на поло оборота, или на 180°. Такой процесс называется расширением, или рабочим ходом (рис. 7,б). При этом процессе газы совершают работу, и за счет их энергии поршень движется поступательно, а коленчатый вал вращается. Далее поршень продолжает двигаться, по уже от нижней к верхней мертвой точке, а коленчатый вал в четвертый раз поворачивается на пол-оборота, или на 180°. Цилиндр сообщается с трубопроводом, через который выбрасываются отработавшие газы. Этот процесс именуется выпуском (рис. 7,г).

Итак, четыре такта двигателя:

• 1 такт (7,а) — впуск — открывается впускной клапан, поршень, принудительно, движется вниз образуя разрежения и цилиндр заполняется топливной смесью (бензин с воздухом)
• 2 такт (7,б) — сжатие — клапана закрыты, поршень движется вверх, смесь сжимается до 10-12 кг/см² и нагревается до 300-400 ^oС
• 3 такт (7,в) — рабочий ход — смесь поджигается 2200-2500 °С, газы давят (35-40 кг/см²) на поршень который движется вниз и приводит в действие двигатель.
• 4 такт (7,г) — выпуск — поршень (принудительно) движется вверх, открывается выпускной клапан, цилиндр очищается от отработанных газов.

Что же произошло в цилиндре двигателя за описанное время?

Поршень 4 раза прошел мертвые точки, или произвел четыре хода. Коленчатый вал повернулся вокруг своей оси 2 раза (всего на 720°). За это время в цилиндре полностью закончился так называемый рабочий цикл.

Процессы в цилиндре, связанные с движением поршня и вращением коленчатого вала, называют тактами: впуска, сжатия, рабочего хода (или расширения) и выпуска. Такт рабочего хода совершается за счет тепловой энергии газов, а такты впуска, сжатия и выпуска — за счет кинетической энергии маховика, который укреплен на конце коленчатого вала. Как любое, раскрученное, например рукой, колесо продолжает вращаться по инерции, так и маховик, запасаясь энергией при рабочем ходе, продолжает вращать коленчатый вал, перемещая поршень в цилиндре. Поэтому эти такты являются вспомогательными.

Двигатель, у которого рабочий цикл совершается за четыре такта (два оборота коленчатого вала), называется четырехтактным. Существуют и двухтактные двигатели, у которых рабочий цикл совершается за два хода поршня и один оборот коленчатого вала. Их почти не применяют на автомобилях, а ставят на мотоциклы.

Дизельный двигатель имеет следующие циклы работы:

• 1 — впускает воздух;
• 2 — сжимает воздух 500 -700 ^oС;
• 3 — под большим давлением впрыскивается распылённое топливо;
• 4 — очистка от отработанных газов.