Двигатель внутреннего сгорания — устройство и работа

Двигатель внутреннего сгорания – это тепловая машина, предназначенная для преобразования химической энергии сгорающего топлива в механическую работу. Такое название он получил из-за того, что химическая энергия из топлива высвобождается путем его сжигания внутри самого аппарата. Несмотря на целый ряд недостатков, невысокий КПД, а также разработку более перспективных двигателей, работающих по другому принципу, двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является одним из самых популярных аппаратов, выполняющих механическую работу, на планете. На сегодняшний день самым распространенным типом двигателя является поршневой двигатель. Его конструкция подразумевает наличие камеры сгорания в виде цилиндра и поршня, входящего в этот цилиндр. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания базируется на сгорании топлива в цилиндрах и выталкивании поршня при расширении газов в камере сгорания.

Движение поршня в цилиндре является результатом воздействия на него химической энергии сгорающего топлива. Поршни, в свою очередь, вращают коленчатый вал (КШМ), создавая механическую энергию. Таким образом и происходит преобразование энергий. Существует довольно много разновидностей аппаратов внутреннего сгорания, у которых существенно отличается принцип работы двигателя.

rabota-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya

В первую очередь, стоит выделить типы двигателей по типу потребляемого топлива:

  1. легкожидкостные (потребляют бензин или пропан-бутановую смесь (Бензиновые двигатели).
  2. тяжелые жидкостные (потребляют дизельное топливо (Дизельные двигатели)). Кроме того, принципиальным моментом является тип воспламенения топлива(система зажигания) в цилиндре: с помощью искры или сжатия.

Для любого автомобильного двигателя внутреннего сгорания, основанного на применении цилиндров с поршнями, важным моментом является принцип приготовления топливно-воздушной смеси, которой и предстоит сгорать в цилиндре. Для бензиновых двигателей применяются специальные устройства(система питания), эту смесь готовящие: карбюраторы или инжекторы. Карбюратор готовит смесь с помощью форсунок, подающих топливо. Главное достоинство карбюратора – возможность приготовления однородной смеси, которая приведет к равномерному расширению во всех направлениях при сгорании.

Инжектор представляет собой устройство, впрыскивающее топливо непосредственно в цилиндр. При этом, инжекторы являются более современными устройствами, потому существуют электронные системы впрыска, позволяющие точно контролировать состав и качество смеси. Дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, в строго определенный момент, под высоким давлением. Когда поршень начинает входить в цилиндр, смесь сначала нагревается, а затем – воспламеняется. Данный двигатель вообще не нуждается в наличии электричества для работы, так как все такты его работы проходят без использования искусственного поджога смеси искрой и подобных технологий.

Современный двигатель внутреннего сгорания характеризуется количеством рабочих цилиндров и их объемом. Однако для нормальной работы данный тип двигателя требует целой системы устройств и приспособлений, работающих в комплексе. Именно весь комплекс агрегатов мы и привыкли видеть под капотом машины, называя всё это «двигателем». Все эти устройства служат для компенсации тех или иных недостатков самой концепции двигателя, а также для обеспечения его эффективной работы. В первую очередь, нужно обратить внимание на такой аппарат, как коробка передач. Дело в том, что двигатель может генерировать высокую мощность только в строго определенном диапазоне оборотов, потому для регулировки скорости необходимо применять систему передач, позволяющих регулировать, какой крутящий момент двигатель сообщает колесам.

Немаловажной является система подачи топлива, которая включает в себя бензобак и упомянутый выше агрегат впрыска (карбюратор или инжектор). Также важной является задача удаления продуктов сгорания топлива, потому применяется система выхлопа. Для компенсации механических изъянов концепции двигателя применяется система смазки и система охлаждения.

Головка цилиндров
Бензиновый двигатель - устройство и работа
Механический нагнетатель
V-образный двигатель
Принцип действия гибридного двигателя


Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *