Все мы знаем, что двигатель внутреннего сгорания работает под капотом автомобиля. Но знаете ли вы, по каким принципам он работает и что все это делает? Давайте пройдемся через это. А перейдя по ссылке https://din76.ru/help/delivery/regions/moskva/ можно подобрать двигатели ЯМЗ,ТМЗ.
Как утверждают сторонники электромобилей, двигатель внутреннего сгорания имеет огромное количество механических компонентов, которые должны как-то двигаться, а не двигаться. В отличие от электродвигателя, по существу, он имеет только одну движущуюся часть. И в этом случае будут правы сторонники электромобилей – распространенные сегодня в автомобилях двигатели внутреннего сгорания – действительно сложные устройства.
Однако из-за своей сложности двигатели внутреннего сгорания, как их называют, будь то бензиновые, дизельные или работающие на любом другом топливе, очень интересны. Тем не менее, есть много людей, которые понимают их лишь частично или совсем не понимают. А чтобы их было как можно меньше, давайте вкратце рассмотрим принцип работы двигателя внутреннего сгорания.
Одним словом, потому что мы пишем в первую очередь об автомобилях, а не о технологиях. По этой же причине мы также будем учитывать, в частности, четырехтактные поршневые двигатели с внутренним сгоранием на бензине или дизеле; двухтактные, пятитактные или шестицилиндровые двигатели – да, есть такие – так много изучать не будем. Слово «поршневой» тоже важно, потому что есть и непоршневые двигатели внутреннего сгорания – например, газовые турбины. Здесь горение непрерывное, а в поршневых двигателях – прерывистое.
Однако двигатели также не были изобретены в одночасье. Однако вторую половину 19 века можно охарактеризовать как время, когда поршневые двигатели создавались по принципу, который мы знаем сегодня. В 1860 году первый такой двигатель построил бельгиец Ленуар. Три года спустя эта система была усовершенствована англичанином Николаусом Отто, а затем был создан цикл сгорания, известный как цикл Отто, который сегодня используется подавляющим большинством поршневых двигателей внутреннего сгорания в автомобилях. По словам Джеймса Аткинсона, в 1882 году был создан цикл Аткинсона, который похож на цикл Отто, но дает меньшую мощность при меньшем расходе топлива – и теперь часто используется в двигателях гибридных автомобилей.
Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания
Цикл Отто четырехтактного двигателя внутреннего сгорания состоит из четырех периодов, циклов или фаз – впуска, сжатия, взрыва и выпуска. Во время всасывания всасывающий клапан открывается, и поршень всасывает воздух в камеру сгорания цилиндра, перемещая его вниз, или воздух с топливом в виде аэрозоля, если у нас двигатель с непрямым впрыском. В фазе сжатия поршень сжимает содержимое камеры сгорания, двигаясь вверх – если где-то появляется фраза «сжатие», это указывает на отношение содержимого впускного канала к сжатому, каково отношение объема цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке, к объему в верхней мертвой точке.
Взрыв – это стадия, когда свеча зажигания воспламеняет – отсюда и двигатель с искровым зажиганием – сжатое содержимое цилиндра, которое повышает его температуру и начинает расширяться, толкая поршень вниз. Это относится к двигателям, работающим на бензине, биоэтаноле, природном газе (СПГ) или СНГ. Если в баке автомобиля есть дизельное топливо или биодизель, сгорание происходит не после зажигания от свечи зажигания, а после очень быстрого впрыска топлива в сжатый воздух в камере сгорания. Он воспламеняется при высоких температурах – отсюда и название дизельный двигатель – и снова содержимое цилиндра расширяется и толкает поршень вниз. Последняя фаза – выхлоп, когда отработавшие газы выталкиваются из камеры сгорания поршнем через открытый выпускной клапан.
Как работают двигатели: основные узлы и их функции – 1 – принцип работы двигателя 07
Проблема возникает, когда топливо в бензиновом двигателе воспламеняется само по себе. Момент, когда свеча зажигания воспламеняет смесь, требует точного определения, и во многих современных двигателях он также в некоторой степени варьируется. Когда топливо воспламеняется само по себе, усилия управляющей электроники для достижения максимально возможной мощности или минимально возможного потребления тратятся зря, и двигатель может быть серьезно поврежден, если так называемое детонационное сгорание повторяется слишком часто. Существует риск, когда степень сжатия, а вместе с ней температура и давление слишком высоки, до такой степени, что бензин воспламеняется сам.
С этим можно бороться различными способами, например, растягивая выхлопные трубы, которые, таким образом, быстрее рассеивают горячие выхлопные газы и помогают охлаждать верхнюю часть камеры сгорания. Это также помогает снизить степень сжатия, но опять же влияет на производительность, и во всех современных двигателях степень сжатия постоянна, ее нельзя изменить. Также имеется впрыск воды для охлаждения содержимого камеры сгорания, но это чаще встречается в гоночных двигателях, чем в дорожных автомобилях. Или производитель пропишет для двигателя высокооктановое топливо, поэтому необходимо заправлять Natural 98 вместо 95. Более высокое октановое число означает лучшую стойкость топлива к детонационному сгоранию.
Но вернемся к принципу работы двигателя. Таким образом, поршень опускается за одну рабочую фазу – взрыв, который приводит в движение коленчатый вал. Это вал, который преобразует скользящее движение поршня во вращательное движение, необходимое для поворота колес и движения автомобиля вперед. Непросто описать словами, как это работает, но если вы когда-либо видели паровоз, вы, вероятно, знаете о рычагах и грузах на колесах – коленчатый вал в двигателе автомобиля работает по тому же принципу. Это очень хорошо видно на видео в абзаце ниже.
Вращение коленчатого вала происходит через трансмиссию и вал. le переносится на колеса, поворачивает их и машина движется. Трансмиссия может быть ручной, автоматической или бесступенчатой, или это может быть какая-то автоматическая ручная трансмиссия с использованием одного или двух сцеплений. Разница между автоматической и автоматической ручной коробкой передач технически очень важна, даже если у вас под ногами одни и те же две педали, так как автоматическая или роботизированная ручная работа работает по принципу физического соединения коленчатого вала и колес с помощью сцепления, как и обычная механическая коробка передач. Машина, с другой стороны, передает крутящий момент через жидкость в гидродинамическом преобразователе крутящего момента, коленчатый вал и колеса не имеют физического соединения, но это другое звено.
Различные конфигурации двигателя
В двигателе есть три основных конфигурации цилиндров – рядный, вилочный и плоский. Было несколько других схем, на самолетах использовались звездообразные двигатели. Рядные двигатели, такие как четырехцилиндровый на видео выше, сегодня являются наиболее распространенными, подходят для небольших автомобилей, где они расположены поперек или когда вы хотите вытолкнуть двигатель из колесной базы автомобиля. Такое расположение двигателя означает больше места для экипажа, но это не влияет на ходовые качества, поскольку двигатель тяжелый. Кроме того, если вы хотите разместить рядный двигатель за пределами колесной базы автомобиля, обычно подходит не больше, чем пятицилиндровый, поскольку шестицилиндровый и так уже слишком длинный.
Если двигатель большего размера необходим перед передней или, наоборот, за задней осью, в игру вступают вилочные или плоские двигатели. В случае вилок чаще всего шестицилиндровый двигатель размещают вне колесной базы, как продольно (коленчатый вал параллелен продольной оси кузова автомобиля), так и поперечно (коленчатый вал перпендикулярен продольной оси кузова автомобиля). Четырехцилиндровые вилки сегодня не используются, но восьмицилиндровые вилки часто также можно разместить перед передней осью, не только продольно, как мы видим на некоторых Audi, но и поперек – давайте упомянем Cadillac STS или Lincoln Continental среди американских автомобилей, особенно в 90-х годах. но есть еще примеры.
Двигатели V8 уже довольно большие и тяжелые, поэтому их реже размещают за пределами колесной базы, но V6 выделяются своей компактностью, поэтому многие производители устанавливают их или, по крайней мере, до недавнего времени устанавливали их на передней оси, где обычно есть четыре цилиндра. Упомянем, например, Ford Mondeo ST220 или большой Peugeot или Citroëns, но примеров было бы больше.
Как работают двигатели: основные узлы и их функции – 2 – принцип работы двигателя 03 Как работают двигатели: основные узлы и их функции – 3 – принцип работы двигателя 09
