После такта впуска следует так сжатия. Поршень доходя до нижней мертвой точки, прежде чем начать движение вверх, изменяет свою опору на цилиндр с левой стороны на правую – это явления называют “перекладкой”. Чем больше зазор между поршнем и юбкой, тем интенсивнее проходит перекладка, что в свою очередь не может сказаться на шумности двигателя. Так же начинает прогрессировать износ нижней части цилиндра и юбки поршня.
После того как поршень пройдет нижнюю мертвую точку, начинается непосредственно такт сжатия. Но на самом деле само сжатие фактически еще не происходит так как, не смотря на то, что поршень начал свое движение вверх и давление в цилиндре начинает повышаться, топливовоздушная смесь какое, то время по инерции продолжает поступать в цилиндр и закрывать раньше времени впускной клапан не рационально. В идеале перекрытие впускного клапана должно происходить в тот момент, когда воздушный поток, проходящий через клапан полностью прекращается, то есть нет никакого движения воздуха ни в прямом ни в обратном направлении.
На процесс наполнения цилиндра большое влияние оказывает конструкция впускной системы, частота вращения коленчатого вала двигателя и положение дроссельной заслонки. Получается, что чем выше частота вращения двигателя и угол открытия дроссельной заслонки, тем позже должен закрываться впускной клапан, при условии, что впускной тракт у нас имеет неизменную длину. На практике инженеры, как правило, приходят к компромиссному решению и выбирают нечто среднее, но это среднее выплескивается в то, что на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, а на высоких наоборот ее нехватка. Таким образом, такие компромиссы могут привести к ухудшению основных параметров двигателя. Именно поэтому чтобы не мериться с этим, и не искать компромиссов, инженерами были воплощены в реальность следующие системы:
- а именно конструкция с переменными фазами газораспределения, (регулировка запаздывания закрытия впускного клапана);
- система с изменяемой длиной впускного тракта, что в итоге улучшает наполнение цилиндров на всех режимах работы двигателя.
Но подробнее об этих системах мы поговорим отдельно. Здесь хотелось бы еще добавить, что много клапанные головки меньше подвержены вышеописанному эффекту и с ними немного попроще, в плане того что не нужно искать каких либо компромиссов.
Двигаясь вверх, при закрытом впускном и выпускном клапане, поршень создает давление в цилиндре. Величина этого давления напрямую зависит от герметичности прилегания клапанов и поршневых колец. Их износ или повреждения, а также в свою очередь риски, царапины на стенках цилиндра способствуют утечкам топливовоздушной смеси, что плохо сказывается на характеристике работы двигателя. Под действием давления и силы трения кольца прижимаются к нижней поверхности канавки поршня, а торцевой частью к стенкам цилиндра, что в свою очередь создает уплотнение. Под действием давления и силы трения кольца, канавки поршня и стенки цилиндра изнашиваются.
При приближении поршня к верхней мертвой точки, не доходя 5-30 градусов угла поворота коленчатого вала (это угол называют углом опережения зажигания, он должен обязательно регулируется при работе двигателя), на свече зажигания в цилиндре происходит искровой разряд . Начинается процесс горения смеси не мгновенно, а с определенным запаздыванием с момента искрового разряда до формирования фронта пламени. Время формирования фронта пламени зависит от давления, температуры и от интенсивности перемешивания смеси. Чем выше данные показатели, тем быстрее идет процесс. Поэтому величина угла опережения зажигания напрямую зависит от частоты вращения двигателя и положения дроссельной заслонки.
Прежде чем произойдет воспламенением смеси в цилиндре, давление составляет 10-12 атмосфер, что в свою очередь ниже при замере компрессии, так как воспламенение происходит до прихода поршня в ВМТ. При подходе поршня к ВМТ в работу вступают вытеснители. Вытеснители образуются поверхностью днища поршня и головки, их роль вытеснять смесь в зону камеры сгорания и интенсивно ее перемешивать в момент воспламенения, что в свою очередь увеличивает скорость и полноту сгорания топлива. Чем ближе поршень подходит к головке, тем больший эффект вытеснения, расстояние между поршнем и головкой может составлять 0,5 – 1 мм.
При нахождении поршня в ВМТ, на него действует сила давления газов. Давление предается на узел соединения поршня с шатуном, поршень – палец. Чем выше сила давления, тем выше трение в отверстии бобышек поршня и тем сложнее поршню провернуться на неподвижном пальце. Это похоже на перекладку, о которой уже шла речь выше, только с гораздо большими усилиями. Для уменьшения этих усилий и уменьшения стука при повышенном зазоре поршня в цилиндре, ось пальца на поршне смещают влево на 0,5 – 1,5 мм.
