Рабочий цикл 4-хтактного дизеля
· Впуск (первый такт). Поршень перемещается с ВМТ в НМТ и создает разрежение в цилиндре. Через открытый впускной клапан цилиндр заполняется чистым воздухом под влиянием разности давлений. Выпускной клапан закрыт. В конце такта закрывается и впускной клапан.
· Сжатие (второй такт). Поршень движется от НМТ к ВМТ. Поскольку оба клапана закрыты, поршень сжимает воздух. Температура воздуха при сжатии повышается. В конце такта сжатия, когда поршень не доходит до ВМТ 15-30º угла поворота коленвала, через форсунку в цилиндр впрыскивается порция топлива. Топливо перемешивается с воздухом и от его температуры воспламеняется. К приходу поршня в ВМТ в камере сжатия происходит интенсивное горение топлива и резкое повышение давления.
· Рабочий ход или расширение (третий такт). Впрыскивание топлива через форсунку и горение его продолжаются некоторое время после того, как поршень пройдет в.м.т. Благодаря задержке самовоспламенения топливо в основном сгорает во время этого такта. Оба клапана при рабочем ходе закрыты. Под большим давлением расширяющихся газов поршень перемещается вниз и передает воспринимаемое им усилие через шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться.
· Выпуск (четвертый такт). Поршень перемещается вверх, а выпускной клапан открывается за 40-60º угла поворота коленвала до прихода в НМТ. Отработавшие газы сначала под действием избыточного давления, а затем поршня удаляются из цилиндра. После перехода поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, а впускной открывается; рабочий цикл повторяется.
Рабочий цикл карбюраторного 2-хтактного ДВС.
Наиболее часто применяют двухтактные карбюраторные двигатели с кривошипно-камерной продувкой. В стенке цилиндра двигателей этого типа выполнены три окна: впускное, продувочное и выпускное. Картер (кривошипная камера) двигателя непосредственно с атмосферой не сообщен. Впускное окно соединено с карбюратором, а продувочное — через канал с кривошипной камерой двигателя.
Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя происходит следующим образом. Поршень движется от НМТ к ВМТ, перекрывая в начале хода продувочное окно, а затем выпускное. После этого в цилиндре начинается сжатие находящейся в нем рабочей смеси. В то же время в кривошипной камере создается разрежение, и как только нижняя кромка поршня откроет впускное окно, через него из карбюратора в кривошипную камеру будет засасываться горючая смесь.
При положении поршня, близком к ВМТ, сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи. При сгорании смеси давление газов резко возрастает. Под давлением газов поршень перемещается к НМТ. Как только он закроет впускное окно, в кривошипной камере начинается сжатие ранее поступившей сюда горючей смеси.
В конце хода поршень открывает выпускное, а затем и продувочное окно. Через открытое выпускное окно отработавшие газы с большой скоростью выходят в атмосферу. Давление газов в цилиндре падает. К моменту открытия продувочного окна давление сжатой горючей смеси в кривошипной камере становится выше, чем давление отработавших газов в цилиндре. Поэтому горючая смесь из кривошипной камеры по каналу поступает в цилиндр и, заполняя его, выталкивает остатки отработавших газов через выпускное окно наружу. В дальнейшем все процессы повторяются в той же последовательности.