Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является наиболее распространенным типом двигателей, устанавливаемых в настоящее время в автомобилях. Несмотря на то, что современный двигатель внутреннего сгорания состоит из тысяч деталей, принцип его работы довольно прост. В рамках данной статьи мы рассмотрим устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания.
Внизу страницы посмотрите видео, на котором наглядно показано устройство и принцип работы бензинового двигателя внутреннего сгорания.
Каждый двигатель внутреннего сгорания имеет цилиндр и поршень. Именно внутри цилиндра двигателя внутреннего сгорания тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, преобразуется в механическую энергию, которая может заставить наш автомобиль двигаться. Этот процесс повторяется с частотой несколько сотен раз в минуту, что обеспечивает непрерывное вращение вала двигателя на выходе из двигателя.
Содержание
Принцип работы четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания
В подавляющем большинстве легковых автомобилей установлены четырехтактные двигатели внутреннего сгорания, поэтому мы берем их за основу. Чтобы лучше понять принцип работы бензинового двигателя внутреннего сгорания, предлагаем вам взглянуть на рисунок:
Устройство двигателя внутреннего сгорания
Топливно-воздушная смесь, проходя через впускной клапан в камеру сгорания (первый такт — впускной), сжимается (второй такт — сжатие) и воспламеняется от свечи зажигания. При сгорании топлива под воздействием высокой температуры в цилиндре двигателя образуется избыточное давление, заставляющее поршень опускаться в так называемую нижнюю мертвую точку (НМТ) при завершении третьего хода, рабочего хода. Двигаясь вниз во время рабочего хода, поршень с помощью шатуна вращает коленчатый вал. Затем, двигаясь от НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ), поршень выталкивает выхлопные газы через выпускной клапан в выхлопную систему автомобиля — это четвертый такт (выпуск) двигателя внутреннего сгорания.
Давайте рассмотрим определения, а затем посмотрим это видео.
Ход — это процесс, который происходит в цилиндре двигателя во время одного хода поршня. Набор ударов, которые повторяются в строгой последовательности и с определенной частотой, принято называть рабочим циклом, в данном случае двигателем внутреннего сгорания.
- Фаза первая — ВХОД. Поршень движется из ВМТ в НМТ, при этом возникает разрежение и полость цилиндра ДВС через открытый впускной клапан заполняется горючей смесью. Смесь, поступающая в камеру сгорания, смешивается с оставшимися выхлопными газами. По окончании всасывания давление в баллоне 0,07-0,095 МПа, температура 80-120 ºС.
- Вторая мера — СЖАТИЕ. Поршень движется в ВМТ, оба клапана закрываются, рабочая смесь в цилиндре сжимается, и сжатие сопровождается повышением давления (1,2-1,7 МПа) и температуры (300-400 ºС).
- Третий бар — РАСШИРЕНИЕ. При воспламенении рабочей смеси в цилиндре ДВС выделяется значительное количество тепла, резко повышается температура (до 2500 градусов Цельсия). Под давлением поршень перемещается в НМТ. Давление 4-6 МПа.
- Четвертая мера — ВЫБРОС. Поршень стремится к ВМТ через открытый выпускной клапан, выхлопные газы выталкиваются в выхлопную линию, а затем в окружающую среду. Давление в конце цикла: 0,1–0,12 МПа, температура 600–900 ºС.
Итак, вы смогли убедиться, что двигатель внутреннего сгорания не очень сложен. Как говорится, все гениальное просто. А для большей наглядности рекомендуем посмотреть видео, в котором тоже очень хорошо показан принцип работы ДВС.
