0
4175
Двигатель внутреннего сгорания это - аппарат в котором происходит зажигание топливно-воздушной смеси, которая запускает цепную реакцию производства энергии. Эта энергия приводит в движение поршень, который в свою очередь вращает коленчатый вал. Коленчатый вал через трансмиссию передает это движение колесам автомобиля, обеспечивая его движение. Разберемся подробнее с устройством этого удивительного механизма.
Как устроен двигатель внутреннего сгорания?
Основой любого двигателя внутреннего сгорания является корпус. В начале истории автомобилестроения корпус состоял из множества отдельных частей, соединенных болтами. Такая многокомпонентная конструкция вызывала значительные проблемы с герметичностью и долговечностью, что влияло на общую работу двигателя. С развитием технологий конструкция была улучшена благодаря методам литья, позволяющим создать цельный корпус.
Чугун, а реже алюминий, являлся основным материалом для изготовления блока двигателя. Преимущества чугуна включают устойчивость к износу, низкую проводимость акустических волн, легкость обработки и высокую устойчивость к давлению в моторном отсеке.
Корпус двигателя соединяет все основные компоненты двигателя внутреннего сгорания, такие как головка, картер и клапанный механизм. Он является основой для трансмиссии и других компонентов. Смазка осуществляется через сеть трубок, каналов и отверстий. Правильная форма корпуса также образует впускные и выпускные каналы.
Сверху корпус закрыт головкой блока цилиндров, отвечающей за герметичность камер сгорания. Работа двигателя обеспечивается поршнями и кривошипно-шатунным механизмом, установленными в цилиндрах. Воздух поступает через впускной канал, а топливно-воздушная смесь сгорает в цилиндрах. Освобождаемая энергия перемещает поршень вниз, передавая энергию шатуну. Шатун, связующий поршень с коленчатым валом, преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Выхлопные газы выводятся через выхлопной канал. Газораспределительный механизм управляет подачей свежего воздуха в цилиндры и выпуском отработанных газов. Он состоит из:
- клапанов (штока и плунжера), расположенных в головке двигателя
- распределительного вала
- толкателей
- коромысел
- привода ГРМ (ремня или цепи).
Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы, контролируя подачу воздуха и удаление отработанных газов. Распределительный вал приводится в движение коленчатым валом через ремень или цепь привода ГРМ.
Ключевыми системами двигателя являются смазочная и охлаждающая. Смазочная система устраняет трение между движущимися частями, а охлаждающая система отводит избыточное тепло, выделяющееся при сгорании топлива.
Система смазки включает:
- масляный насос
- масляный фильтр
- масляный картер, откуда масло забирается и подается к точкам, требующим смазки.
Система охлаждения состоит из:
- радиатора
- термостата
- насоса, который циркулирует охлаждающую жидкость через систему, отводя избыточное тепло.
Принцип работы ДВС
Рассмотрим принцип работы современного двигателя внутреннего сгорания, который на сегодняшний день является наиболее распространённым и эффективным типом. Обычно мы используем четырехтактные двигатели, название которых связано с тем, что полный рабочий цикл делится на четыре хода поршня в цилиндре.
Впускной такт. На этом этапе поршень двигается вниз, открывается впускной клапан, и система впуска наполняется воздухом или топливно-воздушной смесью. Цилиндр заполняется свежим грузом.
Сжатие. После того как впускной клапан закрывается, поршень двигается вверх, сжимая заряд в цилиндре. Это приводит к увеличению температуры и давления газов.
Рабочий такт. Поршень достигает максимального верхнего положения. Топливно-воздушная смесь воспламеняется, и высвобождаемая энергия толкает поршень вниз, что в свою очередь приводит к вращению коленчатого вала.
Выпускной такт. Выпускной клапан открывается, и поршень двигается вверх, выталкивая отработавшие газы в выхлопную систему. Цилиндр освобождается и готов к новому циклу.
Разница между бензиновым и дизельным двигателем
В бензиновом двс авто используется искровое зажигание. Зажигание происходит благодаря свече, расположенной в головке двигателя. Когда смесь достаточно сжата, свеча создает искру, которая запускает горение топливо-воздушной смеси. Обычно бензиновые двигатели получают готовую смесь из системы впуска, но существуют и модели с прямым впрыском топлива, заимствованные из концепции дизельных двигателей.
В дизельных двигателях поршень всасывает чистый воздух из системы впуска. При сжатии воздуха его температура значительно возрастает. В головке дизельного двигателя находится форсунка, которая в нужный момент впрыскивает топливо под высоким давлением в камеру сгорания. Топливо смешивается с воздухом в цилиндре, а из-за высокой температуры смесь самовозгорается. Дизельный двигатель сжимает топливо-воздушную смесь гораздо сильнее, чем бензиновый, что и приводит к его самовозгоранию.
Как определить объем двс авто?
Обычно его размер указывается в литрах. Например, мы знаем, что двигатель внутреннего сгорания объемом 1,0 литра, устанавливаемый на Toyota Aygo, считается небольшим, в то время как двигатель объемом 8,4 литра, установленный на Dodge Viper, считается огромным. Этот параметр, который мы обычно указываем, называется рабочим объемом цилиндра. Чтобы рассчитать его, мы измеряем объем цилиндра между его максимальным верхним и максимальным нижним положениями и умножаем на количество цилиндров.
