Пристрій і теорія двигунів внутрішнього згоряння - все про авто

Рекламний блок
Розглянемо пристрій і теорію двигунів внутрішнього згоряння, розглянемо з чого складаються і як працюють. Наведемо основні поняття і терміни роботи двигуна.

Автомобільні двигуни розрізняють:
  • за способом приготування горючої суміші з зовнішнім сумішоутворенням (карбюраторні, інжекторні, газові двигуни) і з внутрішнім сумішоутворенням (дизелі);
  • по роду застосовуваного палива — бензинові (що працюють на бензині), газові (на нафтовий газ) і дизелі (що працюють на дизельному паливі);
  • за способом охолодження — з рідинним і повітряним охолодженням;
  • розташування циліндрів — рядні і V-подібні;
  • за способом займання горючої (робочої) суміші—з примусовим запалюванням від електричної іскри (карбюраторні і інжекторні двигуни) або з самозайманням від стиснення (дизелі).

  • Бензинові – двигуни, що працюють на бензині, з примусовим запалюванням. Приготування паливно-повітряної суміші, і її дозування здійснюють карбюраторні і інжекторні системи живлення. Суміш в циліндрі запалюється в кінці такту стиснення, примусово від електричної іскри.

    двигатель внутреннего сгорания в разрезе Дизельні - двигуни, що працюють на дизельному паливі з запалюванням від стиснення. У дизельних двигунах суміш готується безпосередньо в циліндрі з повітря і палива, що подається в циліндр окремо. Займання паливно-повітряної суміші в циліндрі відбувається мимовільно від дії високої температури при стисненні. Винятком є система безпосереднього упорскування бензину, де запалювання суміші здійснюється від електричної іскри.

    Газові - двигуни, які працюють на пропан-бутановом газі, з примусовим запалюванням. Перед подачею в циліндри двигуна, газ змішується з повітрям. За принципом роботи такі двигуни практично не відрізняються від бензинових і не будемо їх розглядати. Однак, якщо переобладнали машину «на газ», то раджу вивчити статтю "Газобалонне обладнання".

    Основні механізми двигуна внутрішнього згоряння:
  • кривошипно-шатунний механізм;
  • газорозподільний механізм;
  • система живлення (паливна);
  • система випуску відпрацьованих газів;
  • система запалювання;
  • система охолодження;
  • система мастила.
  • Пристрій двигуна внутрішнього згоряння

    схема одноцилиндрового двигателя, как он работаетДля початку візьмемо найпростіший одноциліндровий двигун і розберемося з його пристроєм і роботою. Розглянемо протікають в ньому процеси, і з'ясуємо звідки все-таки береться той самий крутний момент, який в кінцевому підсумку приходить на ведучі колеса автомобіля.

    Одна з основних деталей двигуна — циліндр 6, в якому знаходиться поршень 7, з'єднаний через шатун 9 з колінчастим валом 12. При переміщенні поршня в циліндрі вгору і вниз його прямолінійний рух шатун і кривошип перетворять в обертальний рух колінчастого вала.

    На кінці валу закріплений маховик 10, який необхідний для рівномірності обертання вала при роботі двигуна. Зверху циліндр щільно закритий головкою, в якій знаходяться впускний 5 і випускний клапани, що закривають відповідні канали.

    Клапани відкриваються під дією кулачків розподільного вала 14 через передаточні деталі 15. Розподільний вал приводиться в обертання шестернями 13 від колінчастого вала. Поршень, вільно переміщаючись в циліндрі, займає два крайніх положення.

    Для нормальної роботи двигуна в циліндри повинні подаватися горюча суміш в певній пропорції (у бензинових) чи відміряні порції палива в строго певний момент під високим тиском (у дизелів). Для зменшення витрат праці на подолання тертя, відвід теплоти, запобігання задирів і швидкого зносу тертьові деталі змащують маслом. В цілях створення нормального теплового режиму в циліндрах двигун повинен охолоджуватися.

    Поняття і терміни при роботі двигуна

    Верхня мертва точка (ВМТ) - це крайнє верхнє положення поршня.

    Нижня мертва точка (НМТ) - це крайнє нижнє положення поршня.

    Хід поршня - це відстань, пройдена від однієї мертвої точки до іншої. За один хід поршня колінчастий вал повернеться на півоберту.

    Камера згоряння (стиснення) - це простір між головкою циліндра і поршнем, розташованим у ВМТ.

    Робочий об'єм циліндра - це простір, що звільняється поршнем при переміщення його з ВМТ до НМТ.

    Робочий об'єм двигуна - це сума робочих об'ємів всіх циліндрів двигуна. При малих об'ємах (до 1 л.) виражають в кубічних сантиметрах, а при великих - у літрах.

    Повний об'єм циліндра - сума обсягу камери згоряння і робочого об'єму.

    Ступінь стиснення - це число, яке показує, у скільки разів повний об'єм циліндра більше обсягу камери згоряння. У бензинових двигунах ступінь стиснення буває від 8 до 12, а в дизелях - від 14 до 18. Ступінь стиснення не варто плутати з компресією, т. к. це два різних поняття.

    Такт - процес (частина циклу), який відбувається в циліндрі за один хід поршня. Двигун, у якого робочий цикл відбувається за чотири ходи поршня, називають чотиритактним.

    Як працює двигун внутрішнього згоряння

    При роботі поршневого двигуна внутрішнього згоряння поршень спільно з верхньою головкою шатуна рухається в циліндрі поступально (вгору – вниз), при цьому колінчастий вал разом з нижньою головкою шатуна здійснює обертальні рухи. У переважної більшості двигунів, якщо дивитися на двигун зі сторони шківа, обертання колінчастого вала здійснюється за годинниковою стрілкою. За один оборот колінчастого валу (360°) поршень в циліндрі робить два ходи (один хід вгору і один вниз).

    При постійній швидкості обертання колінчастого вала двигуна, поршень в циліндрі рухається з прискоренням – уповільненням. Найменші швидкості руху поршня будуть спостерігатися при крайніх положеннях в циліндрі - в верхній (ВМТ) і нижньої частини (НМТ). У верхній і нижній частині циліндра поршень змушений зробити зупинку, щоб поміняти напрям руху.

    рабочий цикл четырехтактного двигателя
    Робочий цикл чотиритактного двигуна: а) впуск; б) стиснення; в) робочий хід; г) випуск.
    Робота двигуна складається з сукупності процесів, що протікають в циліндрах двигуна з певною послідовністю. Ці процеси називають робочим циклом і складається з тактів впуску, стиску, робочого ходу і випуску. Докладніше в статті "Принцип роботи ДВС. Робочі цикли двигуна."
    Рекламний блок


    Рекомендуємо переглянути