Как работает двигатель внутреннего сгорания [простым языком]

Что такое цилиндры, турбонаддув, как расшифровывать характеристики двигателя без технической документации

Двигатель внутреннего сгорания работает за счет сжигания бензина и дизельного топлива. Независимо от вида топлива, на котором работает движок, принципы его работы, термины и названия запчастей одинаковы.

Как работает?

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания похож на принцип работы насоса: на одном конце в него втягивается воздух и воспламеняется (внутреннее сгорание), затем, через выхлопную трубу вытесняются отработанные (выхлопные) газы. Движок преобразует энергию сгорания в механическую энергию для движения машины.  Детальная работа «сердца машины» разобрана здесь, а в этой статье обсудим из чего состоит мотор машины и как устроен.

Для описания размера и мощности мотора автомобиля пользуются устоявшимися терминами и маркерами. Правда, не разобравшись в каждом, не сообразишь, что они означают.   Если не до конца понимаете, что собой представляет 1,8-литровый, 4-цилиндровый, V-образный двигатель на 20 клапанов и с турбонаддувом эта статья для вас.

Что означает «1,8-литровый»?

Значение «1,8-литровый», «2-х литровый», «3-х литровый» указывает на объем движка. Объем двигателя влияет на объем воздуха, который тот может переработать в течение одного цикла. Эта величина обычно отображается в литрах или в кубических сантиметрах, в зависимости от производителя, но измерение в сантиметрах встречается крайне редко.

Чем больший объем мотора, тем больше он производит энергии. Больше энергии — больше расход топлива. Правда, инженеры автоконцернов пытаются сломать этот стереотип. О том, как им это удается, читайте в статье журнала Zap-Online.ru: «Топ 10 улучшений в конструкции мотора автомобиля».

Характеристика «4-цилиндровый» означает количество цилиндров в движке

Цилиндром называют камеру двигателя цилиндрической формы, в которой смешиваются и сгорают воздух, и топливо. Каждая такая камера считается одним цилиндром. Чем больше цилиндров, тем больше мощность автомобиля и расход топлива. Для экономии топлива, некоторые современные 8-цилиндровые движки разработаны так, чтобы цилиндры оставались закрытыми, когда их работа не принципиально важна. Эта технология применена в последних моделях Mercedes. На светофоре движок будет работать на холостом ходу, отключив 6 цилиндров и оставив в работе 2, чтобы машина не заглохла. Движок будет смешивать топливо и воздух в двух цилиндрах вместо восьми, перекрыв подачу бензина или солярки в ненужные.

Также будет и на загородной трассе, где водитель, включив круиз-контроль, двигается с одной скоростью до 90 км/ч.

V-образный или рядный двигатель означает угол расположения цилиндров друг к другу — это называется конфигурация мотора

У автомобильных моторов бывают разные конфигурации: разные расположения цилиндров по отношению друг к другу. Размещение цилиндров в один ряд создает «линию» двигателя: 4-рядный– 4 цилиндра в линию, или 6-рядный — 6 цилиндров и т. д. —это общая и простая конфигурация классической силовой установки внутреннего сгорания.

Когда цилиндры расположены противоположно друг другу в угловых блоках, они имеют вид латинской буквы «V». Цифра, следующая за этим символом, опять-таки, обозначает количество цилиндров в одном ряду, например: V-4, V-6, V-8 и т.д.

Три блока цилиндров располагают в форме латинской буквы «W». По количеству цилиндров в одном ряду различают движки W-8, W-12 или W-16. От конфигурации цилиндров зависит физический размер движка и то, как ровно он работает. V – образная форма облегчает ход цилиндров, т.к. сила тяжести распределяется под наклоном, а не вертикально, как на обычных автомобильных моторах. Все эти разработки стали результатом тщательнейших испытаний, которые привели к совершенствованию внутреннего КПД (коэффициента полезного действия) мотора и к его экономичности.

Клапаны

Воздух входит в цилиндры и выходит из них через клапаны, работающие по принципу работы клапанов сердца. Раньше цилиндры имели только два клапана: один для воздуха, который поступает в цилиндр, второй — для выхода отработанных газов. Современные двигатели имеют по три, четыре и даже пять клапанов в каждом цилиндре, что более эффективно перемещает воздух по двигателю, увеличивает мощность автомобиля и сокращает расход топлива. Обычно автопроизводители сообщают общее число клапанов в движке. Разделите это число на количество цилиндров и узнаете, сколько клапанов в каждом из них.

Наддув и турбонаддув

Нагнетание воздуха в двигатель под давлением называется «принудительная индукция». Нагнетанием воздуха можно резко увеличить мощность автомобиля. Наддув работает на ременном приводе от мотора автомобиля и разработан, чтобы немедленно давать дополнительную мощность, когда отработанный газ выходит из движка. Турбонаддув приводится в действие выхлопными газами и требует меньших затрат мощности самого двигателя, что делает его более экономным, чем просто наддув. При этом у турбонаддува реакция на дроссель гораздо медленнее. Еще есть электрический турбонаддув, о нем подробно писали здесь, различия с классическим незначительные. Хотя при увеличении скорости наддувом и турбонаддувом сжигается больше топлива — они позволяют маленьким экономным моторам показывать те же результаты, что и их более большие собратья.  

Остались вопросы по терминологии принципам работы мотора автомобиля? Задавайте их в комментариях, будем рады ответить.

 

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания: дизель, бензин

Несмотря на постоянно появляющуюся информацию об изобретении новых, современных, более экономичных и экологичных, видов силовых агрегатов, двигатель внутреннего сгорания еще долго не сдаст свои позиции основной «рабочей лошадки» мирового автопрома.  Вот уже более сотни лет именно двигатель внутреннего сгорания работает, приводя в движение миллионы как легковых, так и грузовых автомобилей по всему миру

Уникальное изобретение

Если задать в поисковик вопрос о том, кто является изобретателем ДВС, можно получить добрый десяток имен. Действительно, на заре автомобилестроение над созданием практичного мотора бились десятки пытливых умов. И не столь важно, кто оформил патент первым, а кто опоздал на пару месяцев. Главное – результат вышел на славу.

Компактный, простой в конструкции но в то же время обладающий хорошим КПД, ДВС оставил далеко позади остальных «конкурентов»  в праве именоваться двигателем прогресса нового столетия.

Что 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.

Особенности дизеля

Аналогичные такты имеет и дизельный двигатель, единственное различие которого в том, как работает воспламенение. Здесь топливо и воздух подаются отдельно. Именно последний при сжатии выделяет тепло, воспламеняющее горючее.  

Все для ремонта и обслуживаия бензиновых и дизельных двигателей ищитена страницах fortunaavto.com.ua!

Читайте также:
Белый дым из выхлопной трубы: основные причины
Типы автомобильных подвесок
Турбированный двигатель грузовика Ford получит прирост мощности
Комфорт в автомобиле: как работает система отопления?
Запчасти БМВ: каждый найдет свое!

Как работает поршневой двигатель?

Boldmethod

Независимо от того, освежаете ли вы основы перед следующим обзором полета или только начинаете, необходимо знать, как ваш двигатель вращает винт.

Хотите узнать, как работает реактивный двигатель? У нас есть статья и для этого.

Компоненты

Компоненты будут простыми, так как между двигателями есть некоторые различия, но принципы останутся прежними.

Четыре удара

Вы знаете игроков, теперь пришло время изучить игру. Работа вашего двигателя может быть разбита на 4 простых шага.

• Впуск
• Сжатие
• Мощность
• Выхлоп

Впуск

Ваш двигатель смешивает топливо и воздух во впускном коллекторе. Когда он смешивается, впускной клапан открывается, когда ваш поршень движется вниз, втягивая топливно-воздушную смесь в камеру сгорания.

Сжатие

Как следует из названия, поршень толкается вверх после закрытия впускного клапана, сжимая топливно-воздушную смесь до ее воспламенения.

Мощность

Это единственный шаг, который действительно дает вам лошадиные силы. Все остальное — это просто получение всего в нужном месте в нужное время.

Непосредственно перед тем, как поршень достигает своей высшей точки (верхней мертвой точки), ваши свечи зажигания посылают ток дугой по своим зубцам, воспламеняя топливно-воздушную смесь. Разные двигатели имеют разную конструкцию, поэтому их точная точка воспламенения зависит от модели вашего двигателя. Когда топливо и воздух сгорают, они расширяются, толкая поршень вниз. Направленное движение поршня, движущегося вниз, преобразуется во вращательное движение, когда ваш поршень вращает коленчатый вал, обеспечивая мощность.

Выхлоп

Теперь, когда ваш двигатель извлек потенциальную энергию из топливно-воздушной смеси, которую вы всосали в цилиндры, пришло время снова настроить его. Ваш выпускной клапан открывается, и поршень движется вверх, выталкивая выхлопные газы из цилиндра в выхлопную систему.

Теперь, когда вы изучили все штрихи по отдельности, вы можете собрать их вместе в анимации ниже.

Зажигание

Как ваши свечи зажигания получают ток? К вашему двигателю подключены (как правило) два магнето. Магнето — это постоянные магниты, которые могут генерировать ток при вращении рядом с катушкой провода (электромагнитная индукция). Затем этот ток течет к вашим свечам зажигания, чтобы воспламенить топливно-воздушную смесь.

Но как питаются ваши магазины? Для увеличения резервирования система зажигания вашего самолета не привязана к вашей батарее, поэтому ваши магазины используют вращательное движение, создаваемое вашим двигателем, для их вращения. Это означает, что если вы выключите или потеряете питание от аккумулятора или генератора в полете, ваш двигатель продолжит работать.

Хотите больше мощности?

Некоторые двигатели оснащены турбокомпрессором или нагнетателем, чтобы увеличить мощность такта впуска.

Думаете стать пилотом? Начните работу с Lift Academy и узнайте, что нужно, чтобы начать свою авиационную карьеру здесь.

Станьте лучшим пилотом.
Подпишитесь на рассылку Boldmethod и еженедельно получайте советы и информацию о реальных полетах прямо на свой почтовый ящик.

Зарегистрироваться

•  

  НАЗВАНИЕ

  • • Тег
  • Автор
  • Дата

500 | Пенн Фостер

Почему Пенн Фостер

• О нас
• Миссия и история
• Аккредитация
• Наши лидеры
• Наш факультет
• Джобс @ Пенн Фостер

• Наши онлайн-школы

• Решения для работодателей

• Решения для преподавателей

• Решения для военных

• Опыт обучения
• Подготовка к онлайн-обучению
• Советы по обучению
• Советы по сдаче теста
• В поисках времени
• Оставаться мотивированным
• Студенческое сообщество
• Услуги по трудоустройству
• Самая быстрорастущая карьера
• Выпускной
• Часто задаваемые вопросы

• Отзывы
• Истории успеха
• Отзывы студентов

• Новости и события
• Пресс-релизы и связи со СМИ
• Пенн Фостер Видео
• В новостях
• Социальные сети

• Свяжитесь с нами

Колледж

• Все программы колледжа
• Ассоциированные степени
• Степени бакалавра
• Сертификаты бакалавриата
• Индивидуальные курсы колледжа

«Поскольку я выпускник Penn Foster, я буду иметь поддержку своих коллег и преподавателей, когда буду заниматься работой своей мечты. »

Эшли Д., диплом младшего ветеринарного техника

Школа карьеры

• Все программы школы карьеры
• Карьерные дипломы
• Карьерные сертификаты

«Сейчас я прохожу курс юридического секретаря, и мне полностью платят, я чувствую себя прекрасно, ничего не должен и получаю отличное образование в аккредитованной школе».

Рэйчел К., юридический секретарь, профессиональный диплом

Средняя школа

• Абитуриенты
• Традиционные студенты
• Взрослые учащиеся
• Домашнее школьное образование
• Студенты-спортсмены

«Пенн Фостер — это настоящее дело. Получение диплома от Пенна Фостера было одним из лучших событий, которые со мной случились. Наконец-то я могу поступить в колледж, чтобы работать над получением степени.»

Антуанетта Г., Средняя школа Пенна Фостера

Прием

• Стоимость обучения
• Варианты оплаты и обучения
• Специальные предложения
• Финансовая помощь
• Привилегии и скидки для студентов

«Я хотел бы сказать, что поступление в Школу карьеры Пенна Фостера было лучшим выбором, который я когда-либо делал.