ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ АВТОМОБИЛЯ: ОСНОВНЫЕ ОСОБНОСТИ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.
Несмотря на большой поток информации об изобретении новых, более экономичных, экологичных и современных силовых агрегатов, двигатель внутреннего сгорания долго ещё не будет сдавать свои позиции
Главной "рабочей лошадки" мировой автомобильной промышленности.
Это связано с тем, что именно ДВС уже более века приводит в движение миллионы легковых и грузовых автомобилей по всему миру.
В ЧЕМ ЖЕ УНИКАЛЬНОТЬ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ?
Если задать в поисковой системе вопрос о том, кто изобрел двигатель внутреннего сгорания, вы получите множество имен. Действительно, на заре автомобилестроения десятки любопытных умов боролись за создание практичного двигателя. Кто первым зарегистрировал патент, а кто отстал на несколько месяцев ,не столь важно. Главное, результат.
ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ?
Предназначение любого теплового силового агрегата – превратить энергию топлива в полезную механическую работу. В ДВС сгорают жидкие или газообразные углеводороды: бензин, дизельное топливо или природный газ.
Как это происходит? В специальных «отверстиях» в корпусе (цилиндрах) расположены поршни – металлические «стаканы». Днище детали ориентировано вверх, а снизу, через кривошипно-шатунный механизм, она соединена с коленвалом.
Герметичность достигается поршневыми кольцами, не допускающими проникновение газов между стенками цилиндра и поршнем.
Все двигатели внутреннего сгорания имеют одинаковые этапы работы:
- впуска;
- сжатия;
- горение;
- расширения;
- выпуска.
Для того, чтобы разобраться в процессе, стоит рассмотреть как работает бензиновый двигатель – самый распространенный в автомобилях.
КАК РАБОТАЕТ БЕНЗИНОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Перемещение поршня в цилиндре ограничивается двумя крайними положениями – верхней и нижней мертвыми точками (ВМТ и НМТ).
Первый такт начинается с того, что при движении поршня вниз открывается впускной клапан, в который подается приготовленная карбюратором (вариант – в инжекторе) воздушно-бензиновая смесь.
Во время обратного хода топливо сжимается, а когда снова начинается движение вниз, смесь зажигается высоковольтной искрой. Взрыв отталкивает поршень вниз, в результате чего проворачивается коленвал.
Во время последнего такта отработавшиеся газы удаляются через открывшийся выпускной клапан.
Такой двигатель называют четырехтактных – по числу перемещений. Автомобильный двигатель работает непрерывно, поэтому содержит как минимум четыре цилиндра. Вспомогательные ходы в одних обеспечиваются рабочими тактами в других.
КАК ОТКРЫВАЮТСЯ КЛАПАНЫ
Для обеспечения процесса важно точное открывание и закрывание впускных и выпускных клапанов. За эту работу отвечает газораспределительный механизм.
Через шкив ГРМ «синхронизирован» с коленвалом, что позволяет открывать каналы в нужные такты (при определенном положении поршней).
При вращении кулачок распредвала давит на коромысло, которое открывает клапан. Когда кулачок проворачивается, отверстие закрывается с помощью пружины.