Двигун внутрішнього згоряння і його використання в сучасному світі

Науково-технічна революція, яка сталася в кінці 19 століття, разом з багатьма геніальними відкриттями призвела до винаходу такого корисного пристрою, як двигун внутрішнього згоряння. Завдяки цьому людство змогло кардинально змінити світ і зробити значний крок у розвитку цивілізації. Сьогодні такі двигуни широко застосовуються не тільки в автомобілебудуванні, але і в промисловості, де вони є найважливішою складовою частиною всього технологічного ланцюжка виробництва. Всі фабрики, заводи, комбінати та інші промислові об`єкти безпосередньо залежать від агрегатів внутрішнього згоряння, які дають можливість здійснювати всю необхідну роботу.

Двигун внутрішнього згоряння являє собою такий тип мотора теплової машини, в якому енергія рідкого чи газоподібного вуглецевого палива перетворюється в механічну роботу. Завдяки моментальному згорянню палива в робочій зоні циліндра, забезпечується вращательно-поступальний рух, який приводить в дію колінчастий вал. Ось в цьому і полягає суть роботи двигуна, що працює на паливі.

Як правило, двигун внутрішнього згоряння, а також його основні характеристики знайомі звичайній людині на прикладі мотора автомобіля. Всі знають, що потужність двигуна безпосередньо залежить від обсягу його циліндрів, оскільки, чим вони об`ємніше, тим більше паливної суміші зможе поступити, внаслідок чого і вплив на колінвал буде сильніше. Якщо ж говорити про промислові двигунах, які встановлені на електростанціях, промислових заводах, холодильних комбінатах та інших спорудах, то їхня потужність виміряється багатьма сотнями кінських сил.

У систему роботи будь-якого паливного двигуна обов`язково входить система охолодження і мастила. Оскільки в ході технологічного процесу виділяється значна кількості теплової енергії, для запобігання перегріву двигуна в ньому зроблена спеціальна сорочка охолодження. Завдяки їй відбувається охолодження циліндрів, і двигун внутрішнього згоряння має можливість працювати протягом тривалого часу без перерви. Крім цього невід`ємною частиною будь-якого мотора є система змащування, що дозволяє знизити коефіцієнт зносу всіх тертьових деталей. Від якості машинного масла залежить дуже багато, тому для різних типів двигунів випускають різні масла, які можуть бути синтетичними, напівсинтетичними і мінеральними. Новий двигун, як правило, заправляється мінеральним маслом, оскільки воно забезпечує краще притирання нових деталей між собою. Згодом воно замінюється синтетичним або напівсинтетичним, залежно від вимог заводу-виробника.

Всі двигуни такого типу поділяються на дві великі групи:

1. Двотактний двигун внутрішнього згоряння. Встановлюється, як правило, на легкі транспортні засоби за типом мотоциклів, скутерів, моторолерів і мопедів. Такий мотор складається з картера, в який з двох сторін встановлений через підшипники колінчастий вал з циліндрами. У кожному з таких циліндрів знаходиться поршень, який являє собою металевий стакан, оперезаний спеціальними кільцями, вкладеними в канавки. Вони необхідні для того, щоб відпрацьовані гази не потрапляли в проміжок між верстатами циліндра і поршнем. Останній з`єднаний з шатуном через спеціальну втулку (палець), який, у свою чергу, передає прямолінійний рух на колінчастий вал.
2. Чотиритактний двигун внутрішнього згоряння. Має більш складну конструкцію, завдяки якій всі вращательно-поступальний рух здійснюється в 4 такту. Саме такими двигунами комплектуються всі автомобілі, оскільки така система забезпечує максимальну потужність, що необхідно для пересування важкого транспортного засобу.

Сучасні двигуни внутрішнього згоряння постійно вдосконалюються, в результаті чого рівень їх ККД підвищується, а потужність збільшується. Незважаючи на те, що з екологічної точки зору вони завдають шкоди навколишньому середовищу, вони все ще займають перше місце за рівнем застосування серед всіх інших видом моторів. Електродвигуни поки не можуть з ними конкурувати, оскільки їх потужність на порядок нижче.