Двигатель внутреннего сгорания
Устройство двигателя внутреннего сгорания

На протяжении столетия в мотоциклах, легковом и грузовом автомобильном транспорте используется двигатель внутреннего сгорания. До сих пор он остается самым экономичным видом мотора. Но для многих остается непонятным принцип действия и устройство ДВС. Попробуем разобраться в основных тонкостях и специфике строения мотора.

Определение и общие особенности

Ключевая особенность любого ДВС заключается в воспламенении горючей смеси прямо в его рабочей камере, а не во внешних носителях. В момент горения топлива полученная тепловая энергия провоцирует работу механических компонентов мотора.

Виды ДВС

По типу конструкции и специфике работы ДВС классифицируются по нескольким критериям:

  • По типу используемого топлива – дизельные, бензиновые, газовые.
  • По принципу охлаждения – жидкостные и воздушные.
  • В зависимости от расположения цилиндров – рядные и V-образные.
  • По способу приготовления топливной смеси – карбюраторные, газовые и инжекторные (смеси образуются во внешней части ДВС) и дизельные (во внутренней части).
  • По принципу зажигания топливной смеси – с принудительным зажиганием и с самовоспламенением (свойственно дизельным агрегатам).

Двигатели также различают по специфике конструкции и эффективности работы:

  • Поршневые, у которых рабочая камера локализирована в цилиндрах. Стоит учесть, что такие ДВС делятся на несколько подвидов:
    • карбюраторные (карбюратор отвечает за создание обогащенной рабочей смеси);
    • инжекторные (поступление смеси происходит непосредственно во впускной коллектор через форсунки);
    • дизельные (возгорание смеси происходит за счет создания высокого давления внутри камеры).
    • Роторно-поршневые, характеризующиеся преобразованием тепловой энергии в механическую благодаря вращению ротора вместе с профилем. Работа ротора, движение которого по форме напоминает 8-ку, полностью заменяет собой функции поршней, ГРМ и коленвала.
    • Газотурбинные, в которых мотор приводится в работу тепловой энергией, получаемой за счет вращения ротора с лопастями, напоминающими по форме клинок. Он и приводит в движение турбинный вал.

Теория, на первый взгляд, кажется понятной. Теперь рассмотрим главные составляющие компоненты силового агрегата.

Устройство ДВС

Конструкция корпуса включает такие компоненты:

  • блок цилиндров;
  • кривошипно-шатунный механизм;
  • механизм газораспределения;
  • системы подачи и воспламенения горючей смеси и удаления продуктов сгорания (выхлопных газов).

Для понимания места расположения каждого компонента, рассмотрим схему строения мотора:

 

Устройство ДВС

Цифра 6 обозначает место, где расположен цилиндр. Он является одним из ключевых компонентов ДВС. Внутри цилиндра расположен поршень, обозначенный цифрой 7. Он скреплен с шатуном и коленвалом (на схеме обозначены номерами 9 и 12, соответственно). Перемещение поршня внутри цилиндра вверх и вниз провоцирует образование вращательных движений коленвала. На конце колневала предусмотрено наличие маховика, показанного на схеме под цифрой 10. Он необходим для равномерного вращения вала. Верхняя часть цилиндра оснащена плотной головкой, имеющей клапаны впуска смеси и выпуска отработанных газов. Они показаны под цифрой 5.

Открытие клапанов становится возможным за счет кулачков распредвала, обозначенного номером 14, а точнее — его передаточных элементов (номер 15). Вращение распредвала обеспечивают шестерни коленвала, обозначенные цифрой 13. При свободном перемещении поршня в цилиндре он способен занять два крайних положения.

Обеспечить нормальную работу ДВС может только равномерная подача топливной смеси в нужный момент. Чтобы уменьшить рабочие затраты мотора на отвод тепла и предотвратить преждевременный износ движущих компонентов, их смазывают маслом.

Как работает?

Как работает двигатель Если скоростной режим работы коленвала один и тот же, то поршень в цилиндре движется то с ускорением, то с замедлением. Низкая скорость работы поршня характерна при достижении им одной из 2 крайних точек – верхней и нижней (ВМТ и НМТ). В них поршень останавливается, чтобы сменить вектор движения. Достижение крайнего нижнего положения поршнем провоцирует его подъем вверх, и в этот момент происходит подача обогащенного воздухом топлива. При достижении верхней крайней точки искрой от свечи разжигается топливо. Получившиеся в процессе горения пары толкают поршень снова вниз, и тогда выпускной клапан выводит выхлопные газы, а поршень снова движется вверх. И этот процесс повторяется снова.

Поделиться