Двигатель внутреннего сгорания - одно из самых важных изобретений в современной истории. Сегодня он питает подавляющее большинство транспортных средств на дорогах, от легковых и грузовых автомобилей до лодок и самолетов. Но как это работает? В этой статье мы подробнее рассмотрим работу двигателя внутреннего сгорания, начиная с основных принципов и заканчивая сложными процессами, которые делают все это возможным.
Основы горения
Двигатель внутреннего сгорания назван так потому, что он использует сгорание для выработки энергии. Горение - это химическая реакция, которая происходит, когда топливо смешивается с кислородом и воспламеняется. В двигателе эта реакция происходит внутри цилиндра, где поршень сжимает смесь топлива и воздуха, которая затем воспламеняется свечой зажигания.
Четырехтактный цикл
Работа двигателя внутреннего сгорания основана на так называемом четырехтактном цикле. Этот цикл состоит из четырех фаз, каждая из которых необходима для правильного функционирования двигателя.
Впуск: На первом этапе поршень движется вниз и втягивает воздух в цилиндр вместе с небольшим количеством топлива. Эта смесь называется топливовоздушной смесью, или зарядом.
Сжатие: На втором этапе поршень перемещается обратно вверх и сжимает топливовоздушную смесь, делая ее более горючей.
Сгорание: На третьей фазе свеча зажигания воспламеняет топливовоздушную смесь, вызывая быстрое расширение газов, которое толкает поршень обратно вниз.
Выхлоп: На четвертой и заключительной фазе поршень движется обратно вверх, выталкивая выхлопные газы из цилиндра через выхлопную систему.
Роль карбюратора и впрыска топлива
Для того чтобы двигатель работал плавно, необходимо тщательно контролировать топливовоздушную смесь. Это делается с помощью либо карбюратора, либо системы впрыска топлива. Карбюратор смешивает топливо и воздух в нужном соотношении перед подачей его в двигатель, в то время как система впрыска топлива распыляет топливо непосредственно в цилиндры двигателя. Обе системы спроектированы таким образом, чтобы обеспечить надлежащий баланс топливовоздушной смеси для достижения оптимальной производительности и топливной экономичности.
Важность смазки двигателя
Наконец, важно отметить, что внутренние компоненты двигателя движутся с чрезвычайно высокими скоростями и под огромным давлением. Чтобы предотвратить повреждение и обеспечить бесперебойную работу, двигатель должен быть надлежащим образом смазан. Это делается с помощью масла, которое циркулирует по двигателю с помощью насоса и служит для уменьшения трения и накопления тепла.
Вывод
Двигатель внутреннего сгорания - сложная машина, но его основное управление на удивление простое. За счет сжатия и воспламенения топливовоздушной смеси двигатель вырабатывает мощность, необходимую для приведения в движение транспортных средств всех видов. При надлежащем техническом обслуживании двигатель может обеспечивать надежную и эффективную службу в течение многих последующих лет.