Устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Такты работы двс
Принцип работы двигателя внутреннего сгорания
| _____________________________________________________________________________________________________________________ |
Современный автомобиль, чаще всего, приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. Таких двигателей существует огромное множество. Различаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, скоростью вращения, используемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, устройство двигателя внутреннего сгорания, похоже.
Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание понятно. Внутри двигателя сгорает топливо. А почему 4 такта двигателя, что это такое? Действительно, бывают и двухтактные двигатели. Но на автомобилях они используются крайне редко.
Четырехтактным двигатель называется из-за того, что его работу можно разделить на четыре, равные по времени, части. Поршень четыре раза пройдет по цилиндру – два раза вверх и два раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней нижней или верхней точке. У автомобилистов-механиков это называется верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ).
Первый такт - такт впуска
Первый такт, он же впускной, начинается с ВМТ (верхней мертвой точки). Двигаясь вниз, поршень всасывает в цилиндр топливовоздушную смесь. Работа этого такта происходит при открытом клапане впуска. Кстати, существует много двигателей с несколькими впускными клапанами. Их количество, размер, время нахождения в открытом состоянии может существенно повлиять на мощность двигателя. Есть двигатели, в которых, в зависимости от нажатия на педаль газа, происходит принудительное увеличение времени нахождения впускных клапанов в открытом состоянии. Это сделано для увеличения количества всасываемого топлива, которое, после возгорания, увеличивает мощность двигателя. Автомобиль, в этом случае, может гораздо быстрее ускориться.
Второй такт - такт сжатия
Следующий такт работы двигателя – такт сжатия. После того как поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, тем самым, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов камеры сгорания. Что это за такая камера? Свободное пространство между верхней частью поршня и верхней частью цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке называется камерой сгорания. Клапаны, в этот такт работы двигателя закрыты полностью. Чем плотнее они закрыты, тем сжатие происходит качественнее. Большое значение имеет, в данном случае, состояние поршня, цилиндра, поршневых колец. Если имеются большие зазоры, то хорошего сжатия не получится, а соответственно, мощность такого двигателя будет гораздо ниже. Компрессию можно проверить специальным прибором. По величине компрессии можно сделать вывод о степени износа двигателя.
Третий такт - рабочий ход
Третий такт – рабочий, начинается с ВМТ. Рабочим он называется неслучайно. Ведь именно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль двигаться. В этом такте в работу вступает система зажигания. Почему эта система так называется? Да потому, что она отвечает за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в камере сгорания. Работает это очень просто – свеча системы дает искру. Справедливости ради, стоит заметить, что искра выдается на свече зажигания за несколько градусов до достижения поршнем верхней точки. Эти градусы, в современном двигателе, регулируются автоматически «мозгами» автомобиля.
После того как топливо загорится, происходит взрыв – оно резко увеличивается в объеме, заставляя поршень двигаться вниз. Клапаны в этом такте работы двигателя, как и в предыдущем, находятся в закрытом состоянии.
Четвертый такт - такт выпуска
Четвертый такт работы двигателя, последний – выпускной. Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан. Таких клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан удаляет отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От четкой работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное удаление отработанных газов и необходимое количество всасываемой топливно-воздушной смеси.
После четвертого такта наступает черед первого. Процесс повторяется циклически. А за счет чего происходит вращение – работа двигателя внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и опускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? Дело в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля. Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под действием инерции, крутит коленчатый вал двигателя, перемещая поршень в период «нерабочих» тактов.
|
РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ: _____________________________________________________________________________________________________________________
|
autoustroistvo.ru
Такты работы двигателя внутреннего сгорания
Четырехтактные двигатели названы так, поскольку схему полного цикла сгорания топлива и выпуска отработавших газов можно разделить на четыре основных фазы, или такта. Четырехтактные двигатели работают следующим образом.
Первый такт – опускание поршня и открытие впускного клапана. Топливовоздушная смесь поступает через открытый впускной клапан в цилиндр. Клапан закрывается в конце первого такта.
Второй такт – поршень поднимается вверх, сжимая топливовоздушную смесь.
Третий (рабочий) такт – воспламенение смеси. Если двигатель бензиновый, то смесь поджигается свечой зажигания. В дизельных двигателях поршень сжимает только воздух, поэтому на третьем такте происходит впрыск топлива в уже сжатый (и тем самым нагретый) воздух и его воспламенение. Расширяющийся газ, образующийся при сгорании смеси, толкает поршень вниз, прокручивая коленчатый вал.
Четвертый такт – поднятие поршня вверх и выпуск отработавшего газа. Выпускной клапан открывается в начале такта, закрывается в конце. В конце четвертого такта открывается впускной клапан.
По завершению четвертого такта цикл повторяется.
Открытие и закрытие клапанов осуществляется в точной синхронизации с вращением коленчатого вала посредством привода ГРМ.
KnowCar - понятная энциклопедия по устройству автомобилей, где сложное описано простым языком, с иллюстрациями и видео, а статьи рассортированы по разделам. Энциклопедия в процессе наполнения. Если есть вопросы или предложения, свяжитесь с командой. Все контактные данные - внизу сайта.
knowcar.ru
Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания ДВС
June 20, 2012
Как устроен двигатель внутреннего сгорания
ДВС или двигатель внутреннего сгорания – это механизм, который принадлежит к тепловым машинам. Принцип действия двигателя внутреннего сгорания – преобразование тепловой энергии, получаемой от сгорания жидкого топлива, в механическую.
Поршни и шатуны
Простейший ДВС состоит из блока двигателя – чугунной или алюминиевой детали, в которой вырезается рабочий цилиндр. По цилиндру, совершая возвратно-поступательные движения движется поршень. Поршень, как правило сделан из легкого и прочного сплава поскольку должен выдерживать значительные нагрузки и температуры, длительное время, при этом не разрушаясь и не деформируясь.
С одной стороны поршень соединен с шатуном. Это узел, обеспечивающий связь поршня с коленчатым валом. Представляет из себя цельнолитую деталь, со сквозным неразъемным отверстием со стороны поршня и сквозным разъемным кольцом со стороны коленчатого вала. Шатун, соединенный с поршнем называется поршневой группой, поскольку сами по себе они практически бесполезны.
Коленчатый вал
Коленчатый вал – это вторая по массивности деталь двигателя. Представляет собой сложный вал, разбитый на условные сектора, некоторые из которых смещены относительно центра вращения вала. Каждый такой сектор отполирован до зеркальной поверхности и называется шейкой. Каждая шейка коленчатого вала – создана для того, чтобы работать в скользящей паре “шейка – шатун” или “шейка – опорный подшипник”. Подшипники, на которых лежит коленвал, как правило скольжения. Он отполирован до зеркального состояния. На противоположной стороне колена, называемого шейкой, обычно делается наплыв для балансировки вала. Такая система называется кривошипно-шатунный механизм (КШМ).
Вал, соединенный с поршнем через шатун, создает жесткую структуру, которая обеспечивает преобразование вращательных движений коленвала в возвратно-поступательные движения поршня в цилиндре и наоборот.
Сверху блок цилиндров закрывается головкой двигателя, в которой находится распределительнй вал, клапана и каналы впуска-выпуска. Распредвал жестко связан с коленвалом посредством цепной или ременной передачи. Распредвал открывает и закрывает впускные и выпускные клапана. Такая конструкция применяется в четырехтактном двигателе Отто. Этот механизм ДВС называется газораспределительный механизм (ГРМ). Он обеспечивает отвод выхлопных газов из цилиндра, впуск топливовоздушной смеси в цилиндр перед тактом сжатия, обеспечивает герметичность камеры во время сжатия и сгорания топливной смеси.
Система запускается с помощью стартера. Стартер представляет собой либо механический привод, например педаль в мопедах и некоторых мотоциклах, или шнур в мотопилах или газонокосилках. В четырехтактных двс используется, как правило электрический стартер, который приводится в движение с помощью аккумуляторной батареи.
Двигатель внутреннего сгорания может быть двух, четырех и даже шести тактным. Про последний тип двигателей мы позже расскажем в отдельной статье.
Такты двс
Каждый такт поршневого двигателя внутреннего сгорания обозначает завершенное действие. Например в двухтактном двигателе тактов два – первый – рабочий, когда топливо засасывается, одновременно с выходом наружу отработанных газов, второй – когда топливо сжимается и происходит его сгорание. В двухтактном двигателя каналы впуска и выпуска входят прямо в цилиндр, но расположены на разному ровне, что позволяет отработанным газам выходить раньше, чем поршень открывает второй, впускной канал.
Четырехтактный двигатель соответственно имеет четыре этапа действия.
Первый – поршень идет вниз, при этом открыт впускной клапан открыт – в рабочий объем засасывается порция топливно-воздушной смеси (ТВС).
Второй такт – оба клапана закрыты, поршень идет вверх, сжимая ТВС. Когда поршень доходит до верхней мертвой точки (ВМТ), второй такт заканчивается.
Начинается третий такт – поршень проходит ВМТ, коленвал при этом поворачивается примерно на два-три градуса и происходит запал ТВС путем мощной искры из свечи зажигания. ТВС воспламеняется и начинает расширяться, активно сгорая. Поршень уходит вниз. В нижней мертвой точке НМТ, заканчивается третий такт.
Четвертый такт – поршень идет вверх, открывается выпускной клапан цилиндра – отработанные газы выходят в выхлопной коллектор.
Таким образом получается, что любой ДВС – это по сути насос, который способен черпать энергию из прокачиваемого топлива, сгораемого в нем в процессе прокачки.
Работа ДВС невозможна без двух дополнительных систем – системы подачи топлива и системы зажигания. Об этом беспокоятся инжектор или карбюратор со свечами зажигания. О них мы расскажем в следующих статьях.
Сборка ДВС видео
lab-37.com
Принцип работы четырёхтактного двигателя
Сегодня редко встретишь человека, который не имел бы понятия о двигателяхвнутреннего сгорания (ДВС). Не один десяток транспортных средств, бензогенераторов илюбых иных устройств, использующие в качестве привода тактный двигательвнутреннего сгорания (ДВС).
4 х тактный двигатель
Немного истории
Уже в 19 веке, в связи с тем, что устройства в промышленности и различные механизмынуждались в создании привода, которые отличался особенной эффективностью. Это ипослужило поводом для появления двигателя такого типа. На тот момент, в ходу былдвигатель, работающий на пару. Но он обладал массой недостатков – низким КПД,большими габаритами и нуждался в квалифицированном обслуживании с большойвременной затратой на его запуск и остановку.Промышленности был необходим новый агрегат, у которого не было бы подобныхнедостатков. Таким агрегатом стал ДВС, у которого за счет сгорания химической энергиитоплива в рабочей зоне, преобразуясь, тем самым, в механическую работу. Из-засильного шума, токсичных выбросов их нельзя назвать совершенными, но из-за своейавтономности эти двигатели получили огромное распространение. Есть еще одиннедостаток, который относится к основным – это возможность производить высокуюмощность только в условиях узкого диапазона оборотов. В связи с этим к основныматрибутам ДВС относится трансмиссия и стартер. Также для ДВС необходимы:
- топливная система – подается топливная смесь;
- выхлопная система – отвод выхлопных газов.Есть, конечно, случаи, когда нет необходимости в сложной трансмиссии – таким примероммогут стать самолеты.
Виды ДВС
Двигатели различают по виду потребляемого ими топлива и могут различаться на:
- Карбюраторные – этот тип моторов характеризуется работой на бензине припринудительном зажигании. Принцип работы основан на поступлении топлива вцилиндры после того, как смешивается с воздухом.
- Дизельные – характеризуется своей работой на дизеле. Принцип работы агрегатаоснован на работе форсунок – смешивание дизельного топлива с воздухом вцилиндре.
- Газовые – принцип работы заключается на пропано-бутановом газе. Передподачей газа в цилиндры, в карбюраторе происходит смешивание газа с воздухом.ДВС.
Рабочий процесс
Рабочий процесс четырехтактного агрегата заключена в совершении ряда задач,принцип которых заключается в усиление мощности, воздействующей на коленвалдвигателя. Такие функции, как:
- Впуск – за счет движения поршня вниз происходит заполнение цилиндра горючейсмесью;
- Сжатие – за счет движения поршня вверх происходит сжатие рабочей смеси;
- Расширение или рабочий ход – смесь воспламеняется за счет сжатия илиэлектрической искры, образуя горючие газы, которые приводят поршень кдвижению в ВМТ. Расширение газов происходит от взрывной силы и приводит кдвижению поршня в НМТ;
- четвертый такт или выпуск – поршень начинает подниматься в верхнюю точку, чтоприводит к выталкиванию продуктов сгорания из цилиндра.
Все эти 4 такта составляют рабочий цикл мотора.Тогда появляется вполне разумный вопрос – что такое такт? Такт представляет собойдвижение (вверх или вниз) поршня. Один оборот коленвала равен двум тактам. А тоттакт, который сопровождается расширением сгоревших газов и приводит к совершениюполезной работы, относится к рабочему ходу поршня. Таким образом, два оборотаколенвала равно 4 тактам – что послужило названием четырехтактного двигателя.Устройство ДВС Невозможно понять принцип работы тактного движка без ознакомления с егоосновными составляющими, к которым можно отнести:
- Один (бывает несколько) блок цилиндров;
- Кривошипно-шатунный механизм, который состоит из коленвала, поршней ишатунов;
- Головка блока с газораспределительным механизмом (ГРМ).
Газораспределительный механизм
Кривошипно-шатунного механизм принцип работы которого связан с преобразованиемпоступательно-возвратного движения поршней во вращение коленвала. Этому движениюспособствует энергия, которая получается в цилиндрах от сгорания топлива.Для отлаженной работы этого механизма необходим ГРМ, принцип его работы основанв открытии впускных и выпускных клапанов, для того чтобы впустить рабочую смесь ивыпустить отработавшие газы. В составе ГРМ может быть более одного распредвала,которые имеют кулачки, толкающие клапаны, клапанов и возвратных пружин.Бесперебойную работу четырехтактного движка обеспечивают вспомогательныесистемы с четко налаженной работой:
- Система зажигания. Отвечает за то, чтобы в цилиндрах воспламенялась горючаясмесь;
- Выпускная система. Отвечает за подачу воздуха для того, чтобы происходилообразование рабочей смеси;
- Топливная система. Отвечает за то, чтобы непрерывно осуществлялась подачатоплива, в том числе для получения смеси воздуха с горючим;
- Система смазки – для того, чтобы регулярно смазывались трущиеся детали содновременным удалением продуктов износа;
- Выхлопная система. Принцип этой системы заключается в удаленииотработанных газов из цилиндров и снижение токсичности;
- Система охлаждения. Следит за тем, чтобы поддерживать температуру дляналаженной работы движка.
Описание одного цикла
Как уже говорилось выше, один цикл равен 4 тактам.
- В течение первого тактного хода происходит толчок кулачком распредвала навпускной клапан, в результате чего он открывается, и поршень начинает движениевниз. В цилиндре, за счет разряжения, идет поступление в него рабочей смеси.Шатуном, через поршень придается сообщение движения коленвалу, которыйпроворачивается на 0,5 оборота (180 градусов) в момент, когда поршнемдостигнута НМТ.
- В течение второго тактного хода (сжатие) – впускной клапан закрывается.Поршень, в свою очередь начинает движение вверх, тем самым, осуществляясжатие и нагрев рабочей смеси. К концу тактного хода, принцип заключается вподаче электрического разряда на свечу при помощи системы зажигания, чтоприводит к образованию искры, с помощью которой происходит поджиг сжатойтопливно-воздушной смеси. Коленвал проворачивается еще на 0,5 оборота. Такимобразом, коленвал за два тактного хода выполнил один (360 градусов) полныйоборот.
- В течение третьего тактного хода, его еще называют рабочий ход – в результатекоторого газы, образованные во время сгорания топлива расширяются, и приводятв движение поршень к нижнему крайнему положению. Коленвалу через шатунпередается энергия поршнем, заставляя его проворачиваться еще на 0,5 оборота. Достигнув НМТ, начинается 4 такт – выпуск. В течение этого тактного ходакулачок распредвала толчком открывает выпускной клапан, происходит движениепоршня вверх, который и выгоняет из цилиндра отработанные газы. Коленвалвновь проворачивается на 0,5 оборота.
Коленвал
Установка четырехтактного движка может иметь несколько цилиндров. Чтобыобеспечить равномерную и отлаженную работу движку в разных цилиндрах одновременносовершаются разные такты, и на каждый поворот коленвала в каком-то из цилиндров осуществляется рабочий ход. Это дает возможность уравновесить силы, оказывающиедействие на коленвал за счет снижения вибраций, тем самым, обеспечивая ровную работучетырехтактного силового агрегата (ДВС).
Похожие статьи:
autodont.ru
ТАКТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ - это... Что такое ТАКТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ?
— отдельные процессы, протекающие в цилиндре за один ход поршня и составляющие полный рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания. Например, в четырехтактном двигателе рабочие процессы (всасывание, сжатие, рабочий ход и выхлоп), составляющие рабочий цикл, совершаются за 4 хода поршня, а в двухтактных двигателях за 2 хода. См. также Двигатели внутреннего сгорания.
Самойлов К. И. Морской словарь. - М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941
.
- ТАКЕЛЬГАРН
- ТАКСИМЕТР
Смотреть что такое "ТАКТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ" в других словарях:
Поршневой двигатель внутреннего сгорания — 4 тактный цикл двигателя внутреннего сгорания Такты: 1. Всасывание горючей смеси. 2. Сжатие. 3. Рабочий ход. 4. Выхлоп. Двухтактный цикл. Такты: 1. При движении поршня вверх сжатие топливной смеси в … Википедия
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания — Бензиновый двигатель W16 Bugatti Veyron Бензиновые двигатели это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической и … Википедия
Двигатель внутреннего сгорания — Схема: Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с глушителем … Википедия
Объём двигателя — 4 тактный цикл двигателя внутреннего сгорания Такты: 1.Всасывание горючей смеси. 2.Сжатие. 3.Рабочий ход. 4.Выхлоп. Двухтактный цикл. Такты: 1. При движении поршня вверх сжатие топливной смеси в текущем цикле и всасывание смеси для следующего… … Википедия
Поршневой авиационный двигатель — 4 тактный цикл двигателя внутреннего сгорания Такты: 1.Всасывание горючей смеси. 2.Сжатие. 3.Рабочий ход. 4.Выхлоп. Двухтактный цикл. Такты: 1. При движении поршня вверх сжатие топливной смеси в текущем цикле и всасывание смеси для следующего… … Википедия
Четырёхтактный двигатель — Работа четырёхтактного двигателя в разрезе. Цифрами обозначены такты Четырёхтактный двигатель поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала, то есть за… … Википедия
Пятитактный роторный двигатель — роторный двигатель с простым и равномерным вращательным движением главного рабочего элемента и с использованием такого же простого вращательного движения уплотнительных элементов. История Впервые такая схема расширительной машины в виде… … Википедия
Четырехтактный двигатель — Бензиновые двигатели это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило,… … Википедия
Четырёхтактный мотор — Бензиновые двигатели это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило,… … Википедия
Дизельный двигатель — Дизельный двигатель поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха.[1] Спектр топлива для дизелей весьма широк, сюда включаются все… … Википедия
dic.academic.ru
Двигатель внутреннего сгорания - устройство и принцип работы ДВС
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – это самый распространенный тип двигателя из всех, которые устанавливаются в настоящее время на автомобили. Несмотря на то, что современный двигатель внутреннего сгорания состоит из тысячи частей, принцип его работы весьма прост. В рамках данной статьи мы рассмотрим устройство и принцип работы ДВС.
Внизу страницы смотрите видео, на котором наглядно показано устройство и принцип работы бензинового ДВС.
В каждом двигателе внутреннего сгорания есть цилиндр и поршень. Именно внутри цилиндра ДВС происходит преобразование тепловой энергии, выделяемой при сжигании топлива, в энергию механическую, способную заставить наш автомобиль двигаться. Этот процесс повторяется с частотой несколько сотен раз в минуту, что обеспечивает непрерывное вращение выходящего из двигателя коленчатого вала.
Принцип работы четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания
В подавляющем большинстве легковых автомобилей устанавливают четырехтактные двигатели внутреннего сгорания, поэтому мы и берём его за основу. Чтобы лучше понять принцип устройства бензинового ДВС, предлагаем вам взглянуть на рисунок:
Устройство двигателя внутреннего сгорания
Топливно-воздушная смесь, попадая через впускной клапан в камеру сгорания (такт первый – впуск), сжимается (такт второй – сжатие) и воспламеняется от искры свечи зажигания. При сжигании топлива, под воздействием высокой температуры в цилиндре двигателя образуется избыточное давление, заставляющее поршень двигаться вниз к так называемой нижней мертвой точке (НМТ), совершая при этом такт третий – рабочий ход. Перемещаясь во время рабочего хода вниз, с помощью шатуна, поршень приводит во вращение коленчатый вал. Затем, перемещаясь от НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ) поршень выталкивает отработанные газы через выпускной клапан в выхлопную систему автомобиля – это четвертый такт (выпуск) работы двигателя внутреннего сгорания.
Такт – это процесс, происходящий в цилиндре двигателя за один ход поршня. Совокупность тактов, повторяющихся в строгой последовательности и с определенной периодичностью, обычно называют рабочим циклом, в данном случае, двигателя внутреннего сгорания.
- Такт первый - ВПУСК. Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, при этом возникает разряжение и полость цилиндра ДВС заполняется горючей смесью через открытый впускной клапан. Смесь, попадая в камеру сгорания, смешивается с остатками отработавших газов. В конце впуска давление в цилиндре составляет 0,07–0,095 МПа, а температура 80-120 ºС.
- Такт второй – СЖАТИЕ. Поршень движется к ВМТ, оба клапана закрыты, рабочая смесь в цилиндре сжимается, а сжатие сопровождается повышением давления (1,2–1,7 МПа) и температуры (300-400 ºС).
- Такт третий – РАСШИРЕНИЕ. При воспламенении рабочей смеси в цилиндре ДВС выделяется значительное количество теплоты, резко увеличивается температура (до 2500 градусов по Цельсию). Под давлением поршень перемещается к НМТ. Давление равно 4–6 МПа.
- Такт четвертый – ВЫПУСК. Поршень стремится к ВМТ через открытый выпускной клапан, отработавшие газы выталкиваются в выпускной трубопровод, а затем в окружающую среду. Давление в конце цикла: 0,1–0,12 МПа, температура 600-900 ºС.
И так, вы смогли убедиться, что двигатель внутреннего сгорания устроен не очень сложно. Как говорится, все гениальное – просто. А для большей наглядности рекомендуем посмотреть видео, на котором также очень хорошо показан принцип работы ДВС.
Видео: как устроен двигатель внутреннего сгорания
unit-car.com
Принцип работы двигателя внутреннего сгорания в 4 такта
Двигатель внутреннего сгорания, который сейчас стоит едва ли не на каждом автомобиле в мире, был создан настолько давно, что сейчас это даже сложно представить. Ведь датой появления первого образца такого агрегата считается 1860 год.
То есть, механизм, который, пусть и претерпел ряд изменений, но остался всё тем же устройством, был создан ещё в девятнадцатом столетии. Причиной такой популярности стал простой и понятный принцип работы двигателя внутреннего сгорания.
Проведём небольшой экскурс в историю. Уже упомянутое выше изобретение Ленуара, созданное в 1860 году, имело ряд конструктивных недоработок, что серьёзно его снижало КПД. Потому, широкого распространения этот двигатель не получил.
Зато стал плодом для размышлений другого конструктора, чьё имя так же вошло в историю. Им стал немец Николаус Отто, который смог доработать механизм, создав двухтактный двигатель.
В итоге работа двигателя внутреннего сгорания Отто показала КПД выше 15%, таким образом полностью вытеснив двигатели первооткрывателя. Конечно же, созданный в 1863 году двигатель не был верхом совершенства.
И спустя некоторое время, после значительных коррекций своего механизма, Отто выпускает четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания – предка тех моторов, работу которые мы каждый день видим, наблюдая за современным автотранспортом.
В разное время механизм, созданный Отто многократно улучшали. Но принцип работы двс существенно не изменился.
Четыре такта Отто - так происходит работа ДВС
Гениальный немец создал принцип, который никто не сумел не только превзойти, но и существенно улучшить так, чтобы вытеснить оригинал.
Работа ДВС это четыре повторяющихся действия, которые получили название «цикл Отто». Первым идёт такт впуска, затем – сжатие, рабочий ход, и, наконец – выпуск. Чтобы понять, как работает ДВС, рассмотрим каждый такт работы двигателя отдельно.
Шаг первый в работе двигателя внутреннего сгорания - впуск
В процессе этого такта топливо, смешиваясь с воздухом, попадает в цилиндр, благодаря действию поршня.
Клапан впуска при этом находится в открытом состоянии. К слову, в наше время есть масса двигателей, где клапанов сразу несколько. И это делается с целью повышения мощности двигателя.
Ещё одним способом повышением мощности стали двигатели, в которых педалью газа можно регулировать количество топлива, попадающего в цилиндры, путём удержания клапанов в открытом состоянии. На время ускорения машины это влияет весьма положительно.
Шаг второй в работе ДВС - сжатие
В ходе второго такта, поршень из нижней точки начинает постепенно подниматься. Благодаря этому, топливовоздушная смесь сжимается и попадает уже в таком состоянии в камеру сгорания. Движение поршня обеспечивается вращением коленчатого вала и шатуна.
Третий шаг в принципе работы двигателя внутреннего сгорания - рабочий ход
Такт сжатия завершается воспламенением горючей смеси в результате попадания искры зажигания. Полученные в результате сжигания газы имеют больший объём, потому двигают поршень вниз, и он через шатун двигает коленвал. Это называется рабочим циклом.
Четвертый шаг в работе двигателя внутреннего сгорания - выпуск
Четвёртый такт называется выпуском. При перемещении поршня в верхнее положение, происходит открытие впускного клапана. Теперь газы могут выйти наружу а цилиндр получает вентиляцию.
Современные двигатели внутреннего сгорания, типы и принципы работы
Автомобильный рынок предлагает очень много различных типов двигателей, созданных по знакомому нам принципу.
Сейчас мы привыкли считать классикой карбюраторный двигатель, который обычно устанавливается на ВАЗ 2106. Что примечательно, его создал наш соотечественник Огнеслав Костович. Произошло это в 1880, или чуть позже. Сейчас нет точной информации об этом. Тем не менее, это был первый шаг к появлению того, что мы привыкли считать стандартным карбюраторным ДВС.
Работа двигателя стала более производительной. Пользуясь этой разработкой, немцы Даймлер и Майбах (сейчас эти фамилии известны всем автолюбителям), создали облегчённую версию карбюраторного двигателя на бензине. Первым такой двигатель получил не автомобиль из Германии, а мотоцикл.
Дизельные двигатели
Казалось бы, всё, что можно было придумать, уже создано. Но, так не считал талантливый изобретатель из Германии Рудольф Дизель. Его интересовало, как можно ещё изменить и усовершенствовать принцип Отто. В результате его трудов, появился ещё один двигатель, который по сей день используется повсеместно, особенно – в грузовом автотранспорте.
В чём же принцип работы дизельного двигателя? В таких двигателях, дизельное топливо, или как его ещё называют, солярка, впрыскивается в нужное время под давлением. В результате, горючая смесь образуется непосредственно в двигателе, где частички сжатого топлива соединяются с воздухом и под давлением происходит возгорание.
Увидеть, как работает двигатель внутреннего сгорания можно здесь:
Также на эту тему вы можете почитать:
Alex S Октябрь 8th, 2013
Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто
Метки: Как устроен автомобиль
avto-all.com
