Положение поршня цилиндра (рис. 12)
при котором расстояние от поршня до оси коленчатого вала двигателя будет наибольшим, называется верхней мёртвой точкой (в м. т.). Положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от точки до оси коленчатого вала будет наименьшим, называться нижней мёртвой точкой (н. м. т.).
Расстояние по оси из цилиндра между верхними и нижними мёртвыми точками называется ходом поршня S. При каждом ходе поршня и коленчатый вал поворачивается на половину оборота, то-есть на 180°. У центрального кривошипно-шатунного механизма ход поршня
(1) S=2r
Объем Vh(m3), освобождаемый поршнем при перемещении от В. М. Т. К. Н. М. Т., называется рабочим объёмом целиндра:
(2)
объём V c над поршнем, когда поршень находится в в. м. т., называется объёмом пространства сжатия (камера сжатия).
Сумма объёма пространства сжатие и рабочего объёма цилиндра, т. е. объём V над поршнем, когда он находится в н. м. т. называется полным объёмом цилиндра:
(3)
Литражом двигателя Vл называется сумма рабочих объёмов всех его цилиндров, выражение в литрах:
(4)
Отношение полного объёма цилиндра объёма пространства сжатия называется степенью сжатия:
(5)
Таким образом, степень сжатия E - это отвлеченное число, показывающее, Во сколько раз полный объём цилиндра больше объёма пространства сжатия.
Во время работы двигателя внутреннего сгорания его цилиндра происходит периодически повторяющиеся рад процессов, изменяющих состояние рабочего тела (газа).
Комплекс последовательных процессов (впуск сжатие, сгорании, расширение и выпуск), периодически повторяющихся в каждом цилиндре и обусловливающий работу двигателя, называется рабочим циклом двигателя.
Часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, называется тактом.
Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода поршня, или за два оборота коленчатого вала, называется четырёхтактными, а те, в которых рабочий цикл совершается за два хода поршня, или за один оборот коленчатого вала,-двухтактнымм.
Работа двигателя за один цикл определяется по индикаторной диаграмме, которая представляет собой график зависимости давления газа в цилиндре от объёма, изменяющегося при перемещении поршня (координаты p-V). Индикаторная диаграмма может быть построена расчётным путём или снята на работающем двигателе специально приборами индикатором.
Циклы двигателей внутреннего сгорания различают по способу подвода теплоты:
1) цикл с подводом теплоты при постоянном объёме;
2) цикл подводом теплоты при постоянном давлении;
3) цикл со смешанным подводом теплоты (часть теплоты подводится при постоянном объёме, а остальное количество - при постоянном давлении).
В двигателях внутреннего сгорания отечественных тракторов и автомобилей используется цикл с подводом теплоты при постоянном объёме (карбюраторные двигатели) или смешанный цикл (бескомпрессионные дизели).
Рассмотрим, как протекает эти циклы в одноцилиндровом двигателе.
(Рис. 12)