Рабочий цикл бензиновый генератор включает четыре такта поршня (так называемый ход поршня относится к процессу расстояния между поршнем от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки): такт впуска, такт сжатия, такт расширения (рабочий такт) и такт выпуска.


Впускной ход

Во время этого процесса впускной клапан двигателя открывается, а выпускной клапан закрывается. По мере движения поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке объем цилиндра над поршнем увеличивается, так что давление в цилиндре упадет ниже атмосферного, то есть в цилиндре создается вакуумный подсос, поэтому что воздух проходит через впускную трубу и входит. Клапан всасывается в цилиндр, и при этом распыленный бензин и воздух полностью смешиваются из топливной форсунки. В конце впуска давление газа в цилиндре составляет около 0,075-0,09 МПа. В это время температура горючей смеси в цилиндре поднялась до 370-400К.


Такт сжатия

Чтобы горючая смесь, всасываемая в цилиндр, быстро сгорала, создавая большее давление, чтобы двигатель выдавал большую мощность, горючая смесь должна быть сжата перед сгоранием, чтобы уменьшить ее объем, увеличить ее плотность и повысить ее температуру. То есть требуется процесс сжатия. В этом процессе все впускные и выпускные клапаны закрыты, и коленчатый вал толкает поршень, чтобы переместить такт от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, то есть такт сжатия. В это время давление смешанного газа повысится до 0,6-1,2 МПа, а температура может достигать 600-700К.
В этом путешествии есть очень важная концепция — степень сжатия. Так называемая степень сжатия – это отношение максимального объема газа в цилиндре до сжатия к минимальному объему после сжатия. Как правило, чем выше степень сжатия, тем выше давление и температура смеси в конце сжатия и выше скорость сгорания. Следовательно, чем больше мощность двигателя, тем лучше экономичность. Степень сжатия обычного автомобиля составляет от 8 до 10, но последний Polo достиг высокой степени сжатия 10,5, поэтому его характеристики крутящего момента относительно хорошие. Однако, когда степень сжатия слишком велика, не только ситуация с горением не может быть дополнительно улучшена, но и возникают аномальные явления горения, такие как бурное сгорание и поверхностное воспламенение.

Внезапное горение – это аномальное горение, вызванное самовозгоранием горючей смеси в конце камеры сгорания вдали от очага воспламенения из-за чрезмерно высокого давления и температуры газа. Во время сильного пожара пламя распространяется наружу с очень высокой скоростью. Даже когда газ расширяется слишком поздно, температура и давление резко повышаются, образуя волну давления, которая распространяется со скоростью звука. Когда эта волна давления ударяется о стенку камеры сгорания, она издает резкий стук. В то же время это также вызовет ряд нежелательных последствий, таких как перегрев двигателя, падение мощности и увеличение расхода топлива. Сильное бурное возгорание может даже привести к повреждению деталей, например, к прогоранию клапана, разрыву втулки подшипника и пробою изолятора свечи зажигания.

В дополнение к мгновенному сгоранию двигатели со слишком высокой степенью сжатия могут также столкнуться с другой проблемой: поверхностным воспламенением. Это происходит из-за другого вида ненормального сгорания (также называемого горячим зажиганием или преждевременным зажиганием), вызванного воспламенением смеси на горячих поверхностях и горячих местах (таких как головки выпускных клапанов, электроды свечей зажигания, нагар) в цилиндре. При поверхностном зажигании также слышен сильный стук (более глухой). Создаваемое высокое давление увеличивает нагрузку на двигатель и сокращает срок службы.