Пристрій двигуна внутрішнього згоряння: принцип роботи

Практично на всіх сучасних автомобілях в ролі силового апарату застосовують двигун внутрішнього згоряння. Скорочено - ДВС. Є ще й електромобілі, але в цій статті ми розглянемо пристрій двигуна внутрішнього згоряння.

Яка основа роботи ДВС? Під дією газового тиску поршень рухається в циліндрі. Гази утворюються в процесі згоряння сміли палива, яку ми надалі буде називати робочою сумішшю. Варто врахувати, що при цьому згоряє не саме паливо, а його змішані з повітрям пари. Це і є робоча суміш для ДВС. Якщо її підпалити, то вона, багаторазово збільшуючись в обсязі, згорить. У замкнутому просторі вона буде створювати тиск, рухаючи поршень. Пристрій двигуна внутрішнього згоряння таке, що приблизно з кожних десяти літрів палива тільки лише два використовується. Решта згоряють даремно. Тобто ККД становить близько двадцяти відсотків.

ДВС, які використовуються на легкових машинах, складаються з газорозподільного і кривошипно-шатунного механізму, а також із систем запалювання, харчування, охолодження, випуску відпрацьованих газів, мастила. ДВС складається з наступних деталей: циліндри, головка блоку циліндрів (скорочено ГБЦ), поршні, поршневі пальці і кільця, шатуни, вал колінчастий, маховик, вал розподільчий з кулачками, свічки запалювання і клапани.

Пристрій двигуна внутрішнього згоряння

Найкраще принцип роботи ДВС розглядати на прикладі бензинового одноциліндрового двигуна. Цей ДВС складається з циліндра, що має дзеркальну внутрішню поверхню. До нього прикручена головка. У циліндрі розташований поршень, який має циліндричну форму. На ньому є канавки. У них встановлені поршневі кільця, які потрібні для забезпечення герметичності простору. Крім того, вони не допускають витоку масла в простір над поршнем. Тобто ці кільця є ущільнювачами і бувають двох типів: маслоз`ємні і компресійні.

Практично на всі машини бюджетного і середнього класу встановлюють чотирициліндрові двигуни. Однак є ДВС і більшого об`єму. Чим більше обсяг ДВС, тим він потужніший і більше споживає палива. Як правило, автомобільні ДВС працюють по чотиритактному циклу. Він відбувається за чотири поршневих ходу або за два оберти вала колінчастого. Тобто принцип роботи чотиритактного двигуна полягає в наступних тактах: впуску, стиску, розширення і випуску.

Такт впуску: через впускний відкритий клапан циліндр ДВС поступово наповнюється горючою сумішшю до тієї пори, поки подальший рух поршня вниз буде неможливо. За перший такт провертається на півоберта колінвал.

Такт стиснення: після того, як горюча суміш змішалася в клапані із залишками газів і закрився впускний клапан, вона робиться горючої. Поршень починає рух вгору і притискає суміш робочу до голівки циліндра.

Такт робочого ходу: енергія тепла перетворюється в механічну. Тиск від газів, які розширюються, передається на поршень. З цієї причини він починає свій рух вниз. Обидва клапана закриті. Різко падає тиск в циліндрі, поршень пересувається вниз, колінчастий вал починає обертання через шатун. Третій такт найголовніший. Всі інші - допоміжні.

Такт випуску: випускний клапан відкритий, впускний закритий. Поршень виштовхує залишки відпрацьованих газів, які через систему випуску газів, що відробили, йдуть в атмосферу.

Які є види двигунів внутрішнього згоряння

На даний момент існують дизельні, бензинові, газодизельні, газові та роторно-поршневі ДВЗ. Також їх можна розділити по виду споживаного палива, по розташуванню і числу циліндром і за способом створення робочої суміші. Пристрій двигуна внутрішнього згоряння в застарілих автомобілях надає їм цілий ряд недоліків: підвищений шум, збільшені габарити і вага.