Двигатель интернет сгорания: устройство, принцип работы, виды

Автомобиль

Принцип работы ДВС

Важнейшим механизмом, установленным в каждом автомобиле, является двигатель внутреннего сгорания. Механики любят называть его сердцем автомобиля. Именно он отвечает за преобразование энергии сгорания углеводородного топлива в механическое движение. Работают ДВС на жидком или газообразном топливе.информация.png
Принцип работы ДВС прост. Небольшие порции топлива, смешанные с воздухом в необходимой пропорции, поступают в камеру сгорания. В нем воспламеняется топливная смесь. Высвобождаемая таким образом энергия приводит в движение поршни, вращающие вал.

Все остальные узлы автомобиля предназначены либо для повышения производительности силового агрегата, либо для контроля и управления. Вспомогательные системы также создают комфорт для пассажиров и водителей, обеспечивая при этом безопасную езду.

За более чем полувековую историю своего развития появились ДВС, отличающиеся конструкцией, мощностью и используемым топливом.

Двигатель ВАЗ-2108

Видео: Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Как работает впрыск и смазочная система?

Когда дело доходит до ежедневного обслуживания автомобиля, вашей первой заботой, вероятно, является проверка количества бензина в вашем автомобиле. А как бензин попадать из топильного бака в цилиндры? Топливная система двигателя всасывает бензин из бака с помощью топливного насоса, который находится в баке, и смешивает его с воздухом, чтобы в цилиндры могла поступать соответствующая смесь воздуха и топлива. Топливо подается одним из трех распространенных способов: карбюратор, впрыск топлива и система непосредственного впрыска топлива.

Карбюраторы на сегодняшний день сильно устарели, и в новые модели автомобилей их не ставят. В инжекторном двигателе необходимое количество топлива впрыскивается индивидуально в каждый цилиндр либо непосредственно во впускной клапан (впрыск топлива), либо непосредственно в цилиндр (прямой впрыск топлива).

Нефть также играет важную роль. Идеально и правильно смазанная система гарантирует, что каждая движущаяся часть в двигателе получает масло, чтобы она могла легко двигаться. Двумя основными деталями, которые нуждаются в масле, являются поршень (а точнее его кольцо) и любые подшипники, позволяющие свободно вращаться таким элементам, как коленвал и другие валы. В большинстве автомобилей масло всасывается из масляного поддона масляным насосом, проходит через масляный фильтр для удаления частиц грязи, а затем распыляется под высоким давлением на подшипники и стенки цилиндров. Затем масло стекает в поддон, где снова собирается, и цикл повторяется.

Главная классификация ДВС

Все существующие ДВС делятся на 3 типа:

  • поршни;
  • поворотный;
  • газовые турбины.

В поршневых агрегатах рабочим органом является поршень. В роторных двигателях используется движение ротора. В газотурбинных двигателях движение в газотурбинных двигателях движение в турбиной.

В каждом из типов этих электростанций конструктивно реализованы разные схемы преобразования тепловой энергии в полезную работу. Это принципиально отличает их друг от друга. От того, как преобразуется тепловая энергия, зависит максимальная производительность энергоблоков. Каждый тип силового агрегата рассчитан на эффективную работу в своей области применения.

Конструкции этих агрегатов и протекающие в них физические процессы подробно описаны ниже. Отдельный раздел статьи посящон двигатель Стирлинга. Относится к механизмам с внешней камерой сгорания. Но принцип работы этого мотора во многом похож на ДВС. Это часто вызывает путаницу.

Газотурбинный двигатель

При воспламенении топлива образуются газы, расширяющиеся при нагревании. Этот факт известен всем из школьного курса физики. Указанный принцип основан на газотурбинной установке. Топливная смесь сгорает, и нагретый газ мгновенно расширяется, заставляя вращаться лопатки турбины. Чем больше температура газа, тем быстрее он увеличивается в объеме. Эта зависимость определяет коэффициент полезного действия данного типа ДВС: чем выше переменстарь газов, тем больше КПД.

Разработано два типа газотурбинных установок, отличающихся количеством рабочих валов. Агрегаты с двумя валами более мощные, чем одновальные механизмы.

Газотурбинные двигатели устанавливаются на машины, где необходима мощность силовой установки. Например, грузовые автомобили, корабли, самолеты и железнодорожные локомотивы.

Газотурбинный двигатель

Видео: Принцип работы газотурбинного двигателя

Роторный ДВС

В двигателях этого типа реализован принцип вращения вала от кругового движения ротора. Ротор представляет собой треугольный поршень, который вращается в овальной камере – статоре. Ротор закреплён на валу с эксцентриситетом При вращении ротора в цилиндре создаются полости для циклов зажигания, сгорания и выпуска. За один оборот ротора происходит 3 цикла работы.

Преимуществом роторного двигателя является отсутствие шатунов, коленчатого вала и многих сопутствующих узлов. Инженеры подсчитали, что деталей в роторном блоке намного меньше, чем в двигателях других типов. Следовательно, роторные двигатели намного меньше других. Это еще одно преимущество.

В Японии, известной своими передовыми разработками в автомобилестроении, были спроектированы двигатели с несколькими роторами. Например, японцы сконструировали агрегат, по мощности равный шестипоршневому двигателю гоночного автомобиля. Но габариты многороторного двигателя значительно меньше.

На ранние модели автомобилей ВАЗ в свое время устанавливались роторные двигатели.

Роторные двигатели намного проще и эффективнее поршневых. Но по неизвестной причине роторные агрегаты используются очень редко.

Роторный двигатель

Видео: Принцип работы роторного двигателя

Поршневой двигатель

Это самый распространенный тип двигателя. Рассмотрим его принципиальную схему работы.

В конструкции мотора этого типа несколько цилиндров, внутри каждого из них поршни совершают возвратно-поступательные движения. Клапаны расположены в обоих торцах цилиндров. Открываясь, клапан пропускает в камеру сгорания порцию топливной смеси, которая образуется в цилиндре перед поршнем. В это время поршень, двигаясь вверх, сжимает смесь. В расчетный момент происходит его воспламенение.

Образующиеся газы расширяются и толкают поршень в другую сторону. Несколько таких поршней прикреплены к валу П-образной конструкции. Обычно такой вал называют коленчатым. При каждом движении поршня вал поворачивается на определенное значение. Цикл движения поршня с одной стороны цилиндра на другую называется тактом. Согласованная работа поршня приводит к полному вращению коленчатого вала. Такие циклы постоянно повторяются, заставляя вал вращаться с большой скоростью.

Автостроители постоянно совершенствуют поршневые двигатели. Каждое улучшение ведет к увеличению мощности двигателя. Поршневые агрегаты являются самыми надежными из всех типов силовых установок.

Поршневой двигатель

Видео: Принцип работы дизельного двигателя

Поршневые моторы

На вопрос, как называется двигатель внутреннего сгорания в автомобиле, многие автолюбители, в частности, упомянут поршневые системы. В этих системах коленчатый вал получает энергию от поршня, который находится внутри цилиндра.

Поршневой ДВС
Поршневой двигатель внутреннего сгорания.

Обычно четное количество камер сгорания используется для облегчения балансировки двигателя. Однако доступны и двухцилиндровые модели.

эко-ускорение
Трехцилиндровый ДВС Ford Ecoboost.

Все поршневые двигатели можно разделить на следующие группы по конфигурации цилиндра:

  • Рядный — все цилиндры расположены на одном коленвале и выровнены параллельно друг другу.
  • V-образный — также расположен на одном коленвале, но расположен под углом (обычно между 45 и 90).
  • ВР-образный — аналогичный предыдущему типу, но с меньшим углом (10-20).
  • Напротив — два ряда цилиндров расположены на одном коленчатом валу под углом 180° друг к другу.
  • W-тип — три или четыре ряда цилиндров расположены на коленчатом валу.
  • Наоборот — в каждом цилиндре два поршня движутся в противоположных направлениях.
  • П-образный — два коленчатых вала с параллельными рядами цилиндров, соединенные в единый блок.
  • Радиальная — группа поршней в цилиндре расположена звездообразно вокруг коленчатого вала.

Двигатели внутреннего сгорания радиальной конструкции используются в авиации.

Читайте также: Land Rover Range Rover (2001) TDV8 Vogue — комплектация и характеристики на Драйве

Как работает система зажигания?

Система зажигания вырабатывает заряд высокого напряжения и передает его на свечи зажигания с помощью свечей зажигания. Сначала заряд проходит на катушку зажигания (своеобразный распределитель, распределяющий подачу искры по цилиндрам в определенное время), которую легко найти под капотом большинства автомобилей. Катушка зажигания имеет один провод, идущий по центру, и четыре, шесть, восемь или более проводов в зависимости от количества цилиндров, которые выходят из нее. Эти свечи зажигания посылают заряд на каждую свечу зажигания.

Двигатель получает такую ​​искру с течением времени таким образом, что только один цилиндр получает искру от распределителя в один момент времени. Такой подход обеспечивает максимальную плавность работы двигателя.

Вспомогательные системы

Двигатель автомобиля включает в себя дополнительные контуры, отвечающие за подачу топлива, смазку и охлаждение агрегата, а также отвод выхлопных газов. От правильного функционирования этих узлов во многом зависит время работы мотора, поэтому разберем их подробнее.

Газораспределение

Механизм газораспределения управляет движением впускных и выпускных клапанов, в состав узла входят:

  • распредвала;
  • самих клапанов
  • привод клапанов;
  • привод ГРМ.

ГРМ

Зажигание

Зажигание необходимо только для бензиновых силовых агрегатов — поскольку топливо внутри цилиндров в этих установках не может воспламениться самостоятельно, требуется искра.

Система зажигания
Детали ДВС, отвечающие за работу системы зажигания.

Схема работы и устройство системы зажигания ДВС:

  • От аккумуляторной батареи (а при работе мотора – от генератора) подается напряжение на катушку зажигания.
  • Наличие энергии (катушка) проводит ее в ток, достаточный для программы разраждения.
  • Трамблер распределяет ток по бронепроводам на каждый цилиндр. (В новых машинах это происходит под управлением электронного блока управления).

Зажигание

Топливоподача

Хотя принцип воспламенения смеси на бензиновых и дизельных двигателях разный, в остальном схема топливного контура в них идентична:

  1. Из бензобака, гючее насомом подается в топливопровод.
  2. Далее через различные фильтры топливо поступает в смесительный узел — карбюратор или инжектор, где обогащается воздухом.
  3. Состав поступает к свечам зажигания или форсункам, а оттуда уже попадает в полость цилиндра (на бензиновых двигателях топливо сначала подается во впускной коллектор).

Карбюраторная система

В бензиновых двигателях с системами впрыска подача топлива происходит через форсунку, которая распыляет его в выходной патрубок, где топливо смешивается с кислородом.

Топливо и кислород поставляются отдельно на дизельных автомобилях. Топливо под высоким давлением распыляется из форсунок, а воздух поступает через газораспределительный механизм.

Инжекторные бензиновые моторы с немедленным впрыском функционируют аналогично дизельным.

Смазка

Система смазки позволяет снизить силу трения, защитить металл от разрушения, отвести лишнее тепло, удалить продукты горения. Узел состоит из:

  • маслопровода;
  • фильтр;
  • радиатор охлаждения масла;
  • поддона картера;
  • масляный насос, который подает смазку из капсулы, снова приходит в движение.

Система смазки

Охлаждение

Элементы силового агрегата нагреваются до чрезвычайно высоких температур, поэтому их необходимо охлаждать, чтобы предотвратить повреждение или деформацию деталей. На относительно простых устройствах (мотороллеры или мопеды) температура двигателя снижается за счет встречного потока воздуха, но для мощных автомобильных двигателей этого недостаточно. В них устроен отдельный контур, по которому охлаждающая жидкость проходит:

  • Радиатор состоит из множества трубок, проходя через которые жидкость охлаждается за счет отдачи тепла.
  • Вентилятор направляет поток воздуха на радиатор, увеличивая теплообмен.
  • Водяной насос обеспечивает циркуляцию и постоянную подачу охлажденной жидкости к наиболее горячим местам.
  • Термостат отвечает за переключение потока между внешним и внутренним контуром.

Система жидкостного охлаждения ДВС
Жидкостная система охлаждения.

Сначала жидкость движется по внутреннему контуру. Термостат срабатывает, когда нагревается до заданного порога (обычно это около 90 градусов), затем переключает поток на внешний контур (через радиатор).

Четырехтактная установка

Как работает двигатель внутреннего сгорания, совершающий полный цикл за четыре хода поршня:

  1. Поршень движется вниз, синхронно с ним открывается впускной клапан, и топливная смесь всасывается в камеру внутреннего сгорания.
  2. Достигнув нижней мертвой точки, поршень по инерции поднимается вверх, а топливо, находящееся внутри цилиндра, сжимается. Впускной и выпускной клапаны в этот момент закрыты.
  3. Возгорание пламени (температура может достигать 2000оС и более) и под действием взрывной волны поршень опускается (клапан также остается закрытым).
  4. Открывается выпускное отроев и поршень, поднимаясь, выталкивает выхлопные газы, после чего цикл начинается заново.

Анимация работы черетыткатного ДВС в распере.

Третий такт называется рабочим, так как только в нем поршень производит кинетическую энергию (остальные три такта совершаются по инерции).

Мертвые точки, ход поршня и такты двигателя

Для более подробного рассмотрения схемы работы этого двигателя нужны новые определения.

Поршень может двигаться внутри цилиндра. В рассматриваемом нами устройстве простейшей формы она может двигаться вверх и вниз.

Мертвые точки — это крайние точки положения поршня в цилиндре.

Ход поршня – это расстояние, которое поршень проходит от одной мертвой точки до другой.

Рассматриваемые нами двигатели внутреннего сгорания называются четырехтактными.

Четырехтактный двигатель — это двигатель, в котором один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня (за четыре такта).

Один такой ход двигателя или ход поршня приходится на половину оборота коленчатого вала.

Газотурбинные ДВС

ГТД внутреннего сгорания превращают импульс от детонации топлива в полезную работу за счет вращения рабочих газов ротора особой формы с клиновидными лопатками, приводящими в движение вал турбины.

Газотурбинный двигатель
Газотурбинный двигатель Сименс.

Двигатель Стирлинга

В качестве примера разновидности силового агрегата с внешней камерой сгорания можно привести так называемый двигатель Стирлинга. Свое название он получил от имени изобретателя — шотландского священника Роберта Стирлинга. Этот оригинальный мотор работает на основе многократного нагрева рабочего органа – порций воздуха.

Принцип работы аналогичен схеме ДВС. В двигателе Стирлинга также имеется цилиндр с поршнем, который движется по возвратно-поступательной траектории и приводит в движение кривошипно-кривошипный механизм. Причем цилиндр имеет радиатор охлаждения как в двигателе внутреннего сгорания.

Но главное отличие двигателя Стирлинга от ДВС — отсутствие топливной смеси. Его роль в данном случае выполняет воздух, который нагревается от внешнего источника тепла.

Проблема в том, что уже находящийся в цилиндре воздух нагревается, расширяется и толкает вытеснитель, который в свою очередь перемещает рабочий поршень вверх. Поршень поворачивает кривошип. Проходя через зону проходница, воздух сжимается, представление в цилиндре изменяется, образуя разрежение. В это время кривошип, двигаясь дальше, возвращает поршень в нижнее положение. Так периодически редуцированы циклы нагрева и отложения рабочего тела (боздуха), израчают энергию из процесса процесса процесса процесса предушания.

Причательно, что такой агрегат легко программируется в конфликте напос, сосредотачивается на работе, связанной с работой, и освобождает от ответственности.

Двигатель Стирлинга может работать практически на любом топливе, от дров до атомной энергии. При этом конструкция этого агрегата очень проста и надежна. Инженеры разработали 3 типа моторов подобного рода и назвали их буквами греческого алфавита. Выше скачать принцип самого простого из них: бета-типа.

Двигатель конструкции Stirlinga незаменим в техническом качестве, когда выполняется продажа очень маленького перепада перепада перепада перепада. В таких условиях не может работать ни одна газовая турбина. Проще говоря, установки Стирлинга могут эффективно работать от обычной переносной газовой горелки или даже спиртовой горелки. Туристы уже оценили такие устройства. Ученые предсказывают, что двигатели Стирлинга произведут революцию в солнечной энергетике.

Двигатель Стирлинга

Видео: Принцип работы двигателя Стирлинга

— впускная система

Впускная система двигателя внутреннего сгорания предназначена для непрерывной подачи атмосферного воздуха, смешения топлива и приготовления горючей смеси. Следует отметить, что впускная система старого карбюратора состоит из воздуховода и воздушного фильтрующего элемента. Только это. Современные тракторы, автомобили и другие машины имеют впускные системы, включающие:

  • Воздухозаборник. Это сопло, имеющее форму, соответствующую этому двигателю. Он втягивает атмосферный воздух в двигатель за счет разницы давлений между атмосферой и двигателем, где поршни движутся и создают вакуум.
  • Воздушный фильтр. Расходный материал, предназначенный для очистки воздуха, поступающего в двигатель, от пыли и твердых частиц путем их улавливания в фильтре.
  • Дроссельный клапан. Воздушный клапан, предназначенный для регулирования количества необходимого воздуха. Механически он активируется при нажатии педали акселератора, но в современных автомобилях активируется электронным способом.
  • Впускной коллектор. Распределяет поток воздуха к цилиндрам двигателя. Для обеспечения необходимого распределения воздушного потока используются специальные заслонки воздухозаборника и вакуумный усилитель.

8212; Топливная система

Топливная система, известная также как система питания ДВС.

  • Топливный бак — емкость для хранения бензина или дизельного топлива, снабженная устройством для отбора топлива (насосом).
  • Топливопроводы — набор труб и шлангов, по которым двигатель получает «питание».
  • Смесительное устройство и др карбюратор или инжектор — специальный механизм, предназначенный для приготовления топливно-воздушной смеси и ее впрыскивания в двигатель.
  • Электронный блок управления (ЭБУ) смесеобразованием и впрыском — на двигателях с форсунками этот блок «отвечает» за синхронную и эффективную работу по формированию и подаче топливной смеси в двигатель.
  • Топливный насос — электрическое устройство для безинсо или дизельного двигателя в топливной магистрали.
  • Топливный фильтр — расходный материал, используемый для дополнительной очистки топлива при транспортировке от бака к двигателю.

Виды поршневых ДВС

Поршневые двигатели классифицируют по типу используемого топлива:

  • бензин;
  • газовые;
  • дизель.

Кроме того, двигатели отличаются системой зажигания. В установках с принудительным зажиганием воспламенение топливной смеси производят искрообразующими устройствами. Их даже называют свечами зажигания. В них периодически образуется электрическая дуга, которая поджигает топливо в камере сгорания цилиндра. Свечи работают от электрической батареи. Сложность представляет регулирование свечей. Нужно отрегулировать свечи так, чтобы искра образовывалась именно в тот момент, когда смесь достигает расчетного уровня сжатия.

Принудительное зажигание характерно только для бензиновых двигателей. Редко такая система используется в двигателях, работающих на газу.

Топливная смесь может подаваться в цилиндры двумя способами: с помощью карбюратора или форсунки.

Поршневые агрегаты, использующие в качестве топлива дизельное топливо, называются дизельными и имеют другую систему воспламенения топлива в цилиндре. В дизельных установках смесь самовоспламеняется в результате ее сжатия поршнем. Отличительной особенностью дизельных двигателей является их «всеядность». Они могут работать на нескольких видах топлива. Дизели прекрасно функционируют при заправке другими горючими веществами. Например, керосином, мазутом или даже растительным маслом.

В зависимости от числа тактов рабочего цикла различают двухтактные и четырехтактные ДВС. Двухтактные двигатели обычно ставят на мотоциклы, мопеды или газонокосилки. Четырёхтактные моторы устанавливаются на современные автомобили.

ДВС также имеют свою классификацию по пространственному расположению цилиндров.

Если цилиндры расположены на одной оси, то такие двигатели называются рядными. Рядные моторы маркируются английским символом «R» с цифрой, обозначающей количество цилиндров.

Если цилиндры размещены под углом друг к другу, то такие агрегаты называются V-образными. Они намного компактнее других типов двигателей. Обычно угол между осями цилиндров составляет 120 градусов. Есть модели V-образных моторов с другим углом между осями цилиндров.

Агрегаты, отмеченные символом «Вр», имеют переходную конструкцию. Они имеют черты как рядных, так и V-образных двигателей.

Когда цилиндры расположены друг напротив друга, то есть под углом 180 градусов, двигатели называются оппозитными.

Как работают клапаны?

Клапанная система состоит из клапанов и механизма, открывающего и закрывающего их. Система открывания и закрывания называется распределительным валом. Распределительный вал имеет на своей оси специальные детали, которые перемещают клапаны вверх и вниз, как показано на рисунке ниже.

Большинство современных двигателей имеют так называемые верхние распределительные валы. Это означает, что клапан расположен над клапанами, как вы видите на картинке. В старых двигателях используется распределительный вал, расположенный в картере рядом с коленчатым валом. Распределительный вал, поворачиваясь, перемещает кулачок выступом вниз так, что он толкает клапан вниз, создавая зазор для прохода топлива или выхода отработавших газов.

Ремень ГРМ или цепной привод приводится в движение коленчатым валом и передает крутящий момент от него на распределительный вал так, что клапаны находятся в синхронизации с поршнями. Распределительный вал всегда вращается в 1-2 раза медленнее коленчатого вала. Многие высокопроизводительные двигатели имеют по четыре клапана на цилиндр (два для приема топлива внутрь и два для выпуска выхлопной смеси).

Система выпуска отработавших газов

Теперь, когда мы знаем о некоторых вещах, которые мы помещаем в нашу машину, давайте посмотрим на другие вещи, которые из нее выходят. Выхлопная система включает выхлопную трубу и глушитель. Без глушителя вы бы услышали звук тысяч маленьких взрывов из своей выхлопной трубы. Глушитель газит звук. Выхлопная система также включает в себя каталитический нейтрализатор, который использует катализатор и кислород для сжигания всего неиспользованного топлива и некоторых других химических веществ в выхлопных газах. Такім образме, Ваш автомобиль соответствует определенным евростандартам по уровню загрязнения воздуха.

Что еще есть, кроме всего вышеперечисленного в машине? Электрическая система состоит из аккумулятора и генератора. Генератор подключен к ременной передаче и вырабатывает электроэнергию для зарядки аккумулятора. Аккумулятор выдает 12-вольтовый заряд электрической энергии, доступной для всего в автомобиле, что нуждается в электричестве (система зажигания, магнитола, фары, стеклоочистители, электрические стеклоподъемники, привод сидений, бортовой компьютер и другие устройства) посредством электропроводки автомобиль.

Теперь вы можете сказать, что знаете все об основах основной подсистемы двигателя!

Устройство двигателя внутреннего сгорания: описание основных узлов ДВС

В этом разделе рассмотрены назначение и конструктивное исполнение отдельных узлов поршневых двигателей.

Кривошипно-шатунный механизм

Поршни в цилиндрах движутся звудровно-поступательно. Кривошип вместе с шатунами преобразуют это движение во вращение вала. Механизм называется кривошипно-шатунным (КШМ). Он состоит из П-образного вала, называемого коленчатым валом, головки блока цилиндров, головки блока цилиндров (ГБЦ) и кронштейнов.

Газораспределительная система

ГБЦ регулирует подачу обогащённой меские в цилиндры. Процесс происходит за счет согласованных во времени циклов открытия и закрытия группы клапанов, осуществляющих подачу смеси и выпуск отработавших газов. Кроме того, система газораспределения выводит выхлопные газы наружу. Управляет клапанами распределительный вал, который соединен с коленчатым валом зубчатой ​​или ременной передачей. Поворачиваясь, распределительный вал вызывает открытие и закрытие необходимых клапанов в строго определенное время.

Вся система состоит из распределительного вала и клапанной группы. Ремонт головки часто вызывает затруднения, так как требует тщательной установки уплотнителей. При неправильной установке прокладок будет утечка воздуха, возможна утечка топлива. Это нарушает баланс топливной смеси.

Механизм коленчатого и распределительного вала

Система питания

Внутри цилиндров находится не чистое топливо, а часть смеси, состоящей из топлива, обогащенного воздухом. Карбюратор смешивает бензин с воздухом, обогащая топливо. Затем подготовленная смесь поступает в камеру через коллектор, называемый входным.

Если ДВС оборудован форсункой, то бензин под высоким давлением подается прямо во впускной коллектор. Впрыск происходит через форсунки. Бензин и воздух смешиваются не в карбюраторе, а непосредственно во впускном коллекторе.

Топливо циркулирует в системах питания за чёт работы напоса. Механические насосы устанавливаются в карбюраторных двигателях. В инжекторных — электрические.

Инжекторные двигатели обычно оснащены электронным зажиганием. Такое зажигание эффективнее свечного, так как зажигание топливно-воздушной смеси контролируется бортовым компьютером. Для его эффективной работы в автомобиле устанавливаются специальные датчики, собирающие все необходимые данные для компьютера.

Система питания двигателя

Зажигание

В двигателях с карбюратором всегда добавляются таковые названия свечей зажигания. Они создают электрическую дугу, которая воспламеняет топливную смесь. В народе такойдугу обувлений набор искрой. В таких автомобилях система зажигания состоит из свечей зажигания и аккумуляторной батареи.

В двигателях на дизельном топливе процесс сгорания смеси принципиально иной. Она самовоспламеняется Это стало возможным благодаря уникальным свойствам дизельного топлива. Дизтопливо через форсунки по хорошему введению реализуется в цилиндре. Заранее воздух в камере баллона также сжимается и нагревается до 700 градусов. В таких условиях солярка имненно самовоспламеняется.

Система зажигания двигателя ВАЗ-2106

Выхлопная система

Вывод газа возникает из-за возникновения системы производства продуктов сгорания — выхлопной системы. Токсичные газы сначала направляются в выхлопной коллектор, в котором собираются выхлопные газы всех цилиндров. Из коллектора газа, контажироваться большой компанией временных страниц, выбрасяться наружу цере глушитель.

Последние модели всех автомобилей сейчас выпускаются только с каталитическими нейтрализаторами. Они сильно снижают токсичность выхлопных газов, приводя их в соответствие с экологическими нормами.

Вытяжная система

Система смазки

В машине много вращающихся частей. В процессе работы двигателя активно изнашиваются детали, которые трутся друг о друга. Для уменьшения износа и повышения КПД двигателя в каждом автомобиле предусмотрена замкнутая система, предназначенная для циркуляции смазки. Подача масла в систему осуществляется масляным насосом. Прежде чем попасть в двигатель, масло проходит через фильтр, где очищается от накопившихся загрязнений.

Через распределительную систему масло подается к подшипникам коленчатого вала и к газораспределительному механизму для смазки деталей распределительного вала. Затем отработанное масло стекает в поддон — специально сконструированную емкость в виде поддона. Из картера масло снова забирается насосом и направляется на следующий цикл смазки.

В результате работы системы смазки забиваются фильтры, что снижает степень очистки. Недостаточный уровень уровеня программы масла. По мере засорения фильтров давление масла начинает расти. Для выброса прессуса и базоной работы нозлов автомобиля истанавливают предхоранительные, или также вышеперечисленные редукционные клапаны, работающие при вправлении масла. Эти клапаны работают созорения фильтров. Своевременная замена масла и фильтров – необходимое условие эффективной работы ДВС.

При работе мотора масло нагревается, что также плохо отражается на работе мотора. Все мощные двигатели работают со своей системой масляного охлаждения. Обычно их называют масляными радиаторами.

Система смазки дизельного двигателя

Системы охлаждения

При длительной работе двигатели могут нагреваться до достаточно высоких температур. Температура внешней поверхности цилиндров достигает нескольких сотен градусов. Никакие механизмы не могут эффективно работать при таких высоких температурах. Поэтому конструкторы разработали системы охлаждения узлов автомобиля. Принцип работы таких систем заключается в передаче тепла от нагретых деталей к охлаждающей жидкости. Мы отмечаем, что состав таких жидкостей и их свойства постоянно совершенствуются производителями.

Самым узнаваемым элементом системы охлаждения стал радиатор, который обычно располагался в начале моторного отсека, непосредственно перед двигателем. Такое расположение позволяет дополнительно охлаждать радиатор противотоком. Для повышения эффективности радиатора перед ним установлен мощный вентилятор.

Радиатор снижает температуру хладагента после того, как он заберет тепло от цилиндров. Вся система охлаждения состоит из термостата, помпы, небольшого расширительного бачка и устройства обогрева салона.

Работа системы охлаждения регулируется термостатом. Если двигатель еще не прогрет до критических значений, то насос гоняет охлаждающую жидкость по так называемому «малому» кругу, то есть только в пределах самого двигателя. При включенном термостате жидкость проходит через радиатор, охлаждаясь намного эффективнее.

Порог срабатывания термостата обычно составляет 90 градусов. В некоторых моделях автомобилей рабочая температура термостата может быть установлена ​​выше или ниже этого значения.

Длительная эксплуатация любого автомобиля невозможна без эффективной системы охлаждения.

Система охлаждения двигателя

Четырехтактный ДВС

Число тактов работы — одна из важнейших характеристик любой ДВС. Далее приведено описание взаимодействия поршня с клапанами отдельно в каждом такте. Напомним, 1 цикл — это 4 такта.

В первом цикле выполняется впрыск смеси. Топливо смешивается с воздухом. Поршень перемещается в верхнюю точку. В результате сгорания образуется область изъятия двушания — разрежение. Впускной клапан открывает оформе в камере для производителя между. Коленчатый вал начинает свой первый оборот.

На втором такте смесь сжимается. Впускной клапан закрывается. Поршень, достигнув высшей точки, сжимает обогащенную топливную смесь. Коленчатый вал совершает первый оборот.

Рабочий ход выполняется в третьем такте. Обогащенная смесь воспламеняется. В бензиновых двигателях зажигание производится электрической дугой от свечи. В дизельных — топливо воспламеняется самостоятельно при сжатии. Облако расширяющихся газов заставляет поршень двигаться вниз. Начало другого ворова коленвала.

В четвертом такте происходит освобождение. Открывается выпускной клапан. Газы выбрасываются в коллектор, а затем выводятся наружу. Поршень начинает двигаться вверх. Вал оченье второй ворот.

Таким образом, за 1 рабочий цикл этот двигатель совершает 4 такта, во время которых вал вращается дважды.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Видео: Принцип работы четырехтактного двигателя

Типы двигателей внутреннего сгорания

Что такое двигатель внутреннего сгорания в автомобиле понять несложно, так как основы этого устройства изучаются на уроках физики.

Схема двигателя внутреннего сгорания
Упрощенная схема двигателя внутреннего сгорания.

Топливо внутри камеры сгорания обычно воспламеняется во время этого процесса, а затем энергия передается для вращения коленчатого вала. Все двигатели могут быть отнесены к одной из следующих групп в зависимости от конструкции силового агрегата, используемого топлива и типа двигателя:

Из чего сделан двигатель?

  1. Цилиндрический блок.
  1. Головки блока цилиндров.
  1. Изогнутый механизм, передающий импульс.
  1. Газораспределительное устройство, отвечающее за подачу топлива и дымовых газов.

Детали привода клапанов
Детали привода клапанов газораспределительного узла.

Системы с поршнями, надежные и высокоэффективные, используются в автомобильной промышленности.

Схема работы двигателя внутреннего сгорания: четыре такта

Теперь подробно рассмотрим все четыре рабочие платы двигателя (рисунок 2).

Рискону 2. Схематическое изображение работы двигателя внутреннего сгорания

Первый такт (рисунок 2, а):

  • При проворачивании коленчатого вала в самом начале хода поршень начинает движение вниз
  • Объем над поршнем увеличивается
  • В цилиндре обнаруживают разрежение
  • Открывается клапан 1. В цилиндр подается горячая смесь
  • Цилиндр заполняется горючей смесью. Клапан 1 закрывается

Второй такт (рисунок 2, б):

  • Вал продолжает вращаться, поршень движется вверх
  • Поршень сжимает горящую смесь
  • Поршень достигает верхней мертвой точки
  • Горючая смесь воспламеняется от электрической искры (свеча 6) и горит

Третий такт (рисунок 2, в):

  • При сгорании смеси образуются газы. Они давят на поршень — толкни его вниз
  • Под действием этих расширяющихся нагретых газов двигатель совершает работу. Следовательно,

Третий такт двигатель — это рабочий ход.

  • Поршень движется вниз. Его движение передается на коленчатый вал и коленчатый вал
  • Получив сильный тальчок, коленчатый вал с маховиком продают вращение по инерции. При этом они приводят поршень в движение при последующих ходах

Обратите внимание, что клапаны закрыты на втором и третьем такте двигателя.

  • В конце хода открывается клапан 2. Продукты сгорания начинают выходить из цилиндра в окружающую среду

Четвертый такт (рисунок 2, г):

  • Из цилиндра выходят продукты сгорания (клапан 2 открыт)
  • Поршень движется вверх
  • В конце этого такта клапан 2 закрытия
Оцените статью
Блог про автомобильные парковки