1.2 Такт сжатия

Второй такт начинается после того, как поршень достиг нижней мертвой точки, впускной клапан закрылся, а цилиндр заполнился рабочей смесью. В течение второго такта поршень двигается вверх — от нижней мертвой точки к верхней, сжимая при этом рабочую смесь. Степень сжатия это параметр показывающий, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси при достижении поршнем верхней мертвой точки. В бензиновых двигателях он сокращается в 8–14 раз. Степень сжатия является одной из важных технических характеристик автомобиля и указывается в заводском руководстве пользователя. В соответствии с законами физики температура рабочей смеси при сжатии существенно повышается. Когда поршень доходит к верхней мертвой точке, температура смеси достигает 400–600°С. В это время давление внутри цилиндра составляет 9–12 кг/см².

Второй такт работы двигателя внутреннего сгорания завершается в момент максимального сжатия рабочей смеси (то есть когда поршень достигает верхней мертвой точки). На протяжении второго такта кривошип коленчатого вала проворачивается еще на пол-оборота. Следовательно, за два такта коленчатый вал делает один полный оборот.

Назначение процесса сжатия состоит в обеспечении возможно более широких температурных пределов, в которых осуществляется рабочий цикл, а также в обеспечении наиболее благоприятных условий для воспламенения и полного сгорания топлива или горючей смеси.

В двигателях с внешним смесеобразованием стремятся к повышению ε до 13…15. Но этому препятствует детонация. При использовании высоких степеней сжатия применяют бензины, стойкие к детонации. В процессе сжатия повышаются температура и давление рабочего тела, благодаря чему в процессе последующего сгорания топлива температура достигает высоких значений. С другой стороны, повышение степени сжатия означает автоматическое увеличение степени расширения. Таким образом, более высокая степень сжатия означает увеличение перепада температур в процессе расширения рабочего тела. И, как известно из второго закона термодинамики, это приводит к повышению КПД рабочего цикла, то есть, к повышению использования теплоты топлива в процессе осуществления механической работы.

Это иллюстрируется данными, приведенными в рис .1.

Степень сжатия оказывает влияние на литровую мощность двигателя (рис.2).

В двигателях с внешним смесеобразованием низкие предельные значения ε обусловлены детонацией и преждевременной вспышкой. О детонации, или взрывном сгорании, не допустимом в двигателях, будет сказано в дальнейшем. Если удастся преодолеть детонацию при высоких степенях сжатия, то (рис. 1). Зависимость термического, индикаторного и эффективного КПД от степени сжатия (рис. 2). Зависимость литровой мощности двигателя от величины степени сжатия возникает новая трудность – преждевременная вспышка, возникающая в результате самовоспламенения смеси вследствие высокой её температуры в конце сжатия. Этому способствует также понижение температуры самовоспламенения при увеличении давления смеси в конце сжатия (табл. 1).

Таблица 1 .

Нагрузка на двигатель	ε
	7	8	9
Полная	3	7	10
50%	17	22	25