Все о машинах. Новости из мира автомобилей.
Видео дня!
Новости

Устройство и теория движков внутреннего сгорания

Разберем устройство и теорию движков внутреннего сгорания, рассмотрим из чего состоят и как работают. Приведем главные понятия и определения работы мотора.
Авто движки различают:

  • по способу производства горючей смеси — с внешним смесеобразованием (карбюраторные, инжекторные, газовые движки) и с внутренним смесеобразованием (дизели);
  • по роду применяемого горючего — бензиновые (работающие на бензине), газовые (на горючем газе) и дизели (работающие на дизельном горючем);
  • по способу остывания — с жидкостным и воздушным остыванием;
  • расположению цилиндров — рядные и V-образные;
  • по способу воспламенения горючей (рабочей) смеси—с принудительным зажиганием от электрической искры (карбюраторные и инжекторные движки) или с самовоспламенением от сжатия (дизели).

Бензиновые – движки, работающие на бензине, с принудительным зажиганием. Изготовка топливно-воздушной смеси, и её дозирование создают карбюраторные и инжекторные системы питания. Смесь в цилиндре воспламеняется в конце такта сжатия, принудительно от электрической искры.

Устройство и теория двигателей внутреннего сгорания

Дизельные — движки, работающие на дизельном горючем с воспламенением от сжатия. В дизельных движках смесь приготавливается непосредственно в цилиндре из воздуха и горючего, подаваемых в цилиндр раздельно. Воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндре происходит самопроизвольно от воздействия высокой температуры при сжатии. Исключением является система определенного впрыска бензина, где зажигание смеси осуществляется от электрической искры.

Газовые — движки, которые работают на пропано-бутановом газе, с принудительным зажиганием. Перед подачей в цилиндры мотора, газ смешивается с воздухом. По принципу работы такие движки практически не отличаются от бензиновых и не будем их рассматривать. Но, если переоборудовали машину «на газ», то советую изучить статью Газобаллонное оборудование.

Главные механизмы двигателя внутреннего сгорания:

  • кривошипно-шатунный механизм;
  • газораспределительный механизм;
  • система питания (топливная);
  • система выпуска отработавших газов;
  • система зажигания;
  • система охлаждения;
  • система смазки.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Устройство и теория двигателей внутреннего сгорания

Для начала, возьмем обычной одноцилиндровый движок и разберемся с его устройством и работой. Рассмотрим протекающие в нем процессы, и выясним откуда все-таки берется тот крутящий момент, который в конечном итоге приходит на ведущие колеса автомобиля.

Одна из основных деталей мотора — цилиндр 6, в каком находится поршень 7, соединенный через шатун 9 с коленчатым валом 12. При перемещении поршня в цилиндре ввысь и вниз его прямолинейное движение шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.

На конце вала закреплен маховик 10, который нужен для равномерности вращения вала при работе мотора. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой, в какой находятся впускной 5 и выпускной клапаны, закрывающие соответствующие каналы.

Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала 14 через передаточные детали 15. Распределительный вал приводится во вращение шестернями 13 от коленчатого вала. Поршень, свободно перемещаясь в цилиндре, занимает два последних положения.

Для обыкновенной работы мотора в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции горючего в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Для уменьшения издержек работы на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях сотворения обыденного теплового режима в цилиндрах движок должен охлаждаться.

Понятия и определения при работе мотора

Верхняя мертвая точка (ВМТ) — это последнее верхнее положение поршня.

Нижняя мертвая точка (НМТ) — это последнее нижнее положение поршня.

Ход поршня — это расстояние, пройденное от одной мертвой точки до другой. За один ход поршня коленчатый вал повернется на полоборота.

Камера сгорания (сжатия) — это место меж головкой цилиндра и поршнем, расположенным в ВМТ.

Рабочий объем цилиндра — это место, освобождаемое поршнем при перемещение его из ВМТ в НМТ.

Рабочий объем мотора — это сумма рабочих объемов всех цилиндров мотора. При малых объемах (до Один л.) его выражают в кубических сантиметрах, а при большущих — в литрах.

Полный объем цилиндра — сумма объема камеры сгорания и рабочего объема.

Степень сжатия — это число, показывающее, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания. В бензиновых движках степень сжатия бывает от Восемь до 12, а в дизелях — от Четырнадцать до 18. Степень сжатия не стоит путать с компрессией, т.к. это два разных понятия.

Такт — процесс (часть цикла), который происходит в цилиндре за один ход поршня. Движок, у которого рабочий цикл происходит за четыре хода поршня, называют четырехтактным.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

При работе поршневого двигателя внутреннего сгорания поршень совместно с верхней головкой шатуна движется в цилиндре поступательно (ввысь – вниз), при всем этом коленчатый вал совместно с нижней головкой шатуна совершает вращательные движения. У подавляющего большинства движков, если глядеть на движок со стороны шкива, вращение коленчатого вала осуществляется по часовой стрелке. За один оборот коленчатого вала (360°) поршень в цилиндре совершает два хода (один ход ввысь и один вниз).

При постоянной скорости вращения коленчатого вала мотора, поршень в цилиндре движется с ускорением – замедлением. Наименьшие скорости движения поршня будут наблюдаться при его «крайних» положениях в цилиндре — в верхней (ВМТ) и нижней части (НМТ). В верхней и нижней части цилиндра поршень «вынужден» сделать остановку, чтобы поменять направление движения.

Устройство и теория двигателей внутреннего сгорания

Рабочий цикл четырехтактного мотора: а) впуск; б) сжатие; в) рабочий ход; г) выпуск.
Работа мотора складывается из совокупности процессов, протекающих в цилиндрах мотора с определённой последовательностью. Эти процессы называют рабочим циклом и состоит из тактов впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. Подробнее в статье Принцип работы ДВС. Рабочие циклы мотора.

Добавить комментарий

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