Большинство из тех, кто хоть немного интересуется автомобильной тематикой, знают, что современные двигатели бывают двух- или четырехтактными. Однако, вопрос о пятитактном цикле многих поставит в тупик. О чем идет речь?

 

Считается, что четырехтактный двигатель первым сконструировал и запатентовал немец Николаус Аугуст Отто в 1876 г. Поэтому все четырехтактные двигатели еще принято называть двигателями Отто. Почему-то история отодвинула на задний план француза Альфонса Беа де Роше, описавшего четырехтактную конструкцию несколькими годами раньше. Он судился по этому поводу с Отто, которому суд отказал тогда в монопольных правах и ограничил патентные права, но в истории осталась фамилия именно Отто.
Для того, чтобы подойти к вопросу о пяти тактах двигателя внутреннего сгорания, нужно вспомнить о четырех классических тактах. Итак, первый такт называется тактом впуска. При нем поршень, двигаясь вниз, через впускной клапан засасывает в цилиндр топливо-воздушную смесь. За ним следует такт сжатия, при котором впускной клапан закрывается, а поршень поднимается в верхнюю мертвую точку и  сжимает  рабочую смесь. Благодаря
 

Пять тактов музыки мотора
 
 

используется энергия сгоревшей смеси. Проблемы пытались решить, каждый по-своему, инженеры – англичанин Джеймс Аткинсон в 1886 г. и американец Ральф Миллер в 1947 г.

 

   

Toyota Prius-1
Toyota Prius-1

следующему – рабочему такту автомобиль получает возможность двигаться. Происходит возгорание горючей смеси и освободившаяся энергия производит механическую работу. Поршень под давлением опускается в нижнюю мертвую точку. Затем открывается выпускной клапан и, идущий уже вверх поршень, выталкивает продукты сгорания в выпускной канал. Выпускным тактом заканчивается четырехтактный цикл.

Не смотря на многолетний опыт эксплуатации и широкое распространение, эта схема имеет свои недостатки. Первый – так называемые, насосные потери. Они возникают, когда поршень засасывает смесь в цилиндр. Чтобы прочувствовать, что это такое, можно вспомнить, как сопротивляется поршень шприца при попытке резко закачать лекарство. В замкнутом пространстве создается разрежение и на его преодоление, поршень двигателя тратит часть производимой внутри цилиндра энергии. Насосные потери означают лишние энергетические затраты. Они возникают на малых и средних оборотах двигателя. Второй недостаток – потери выпуска. Они случаются, когда выпускной клапан открывается и газы, находящиеся еще под давлением, теряют свою энергию. Таким образом, не полностью