Какво е двигател с вътрешно горене и как работи двигателят с вътрешно горене

Днес двигателят с вътрешно горене (ICE)или както се нарича още „атмосферен двигател“ е основният тип двигател, който се използва широко в автомобилната индустрия. Какво е DVZ? Това е многофункционална термична единица, която с помощта на химични реакции и законите на физиката трансформира химическата енергия на горивната смес в механична мощност (работа).

Двигателите с вътрешно горене се делят на:

Бутален двигател с вътрешно горене.

Ротационно-бутален двигател с вътрешно горене.

Газотурбинен двигател с вътрешно горене.

Буталният двигател с вътрешно горене е най-популярен сред изброените двигатели, той спечели световно признание и е лидер в автомобилната индустрия в продължение на много години. Предлагам да разгледам по-подробно устройството DVZ, както и принципа на неговата работа.

Предимствата на буталния двигател с вътрешно горене включват:

Универсалност (използване на различни превозни средства).

Високо ниво на автономна работа.

Компактни размери.

Приемлива цена.

Възможност за бързо стартиране.

Леко тегло.

Възможност за работа с различни видове гориво.

В допълнение към "плюсовете", двигателят с вътрешно горене има редица сериозни недостатъци, включително:

Висока честота на въртене на коляновия вал.

Високо ниво на шум.

Нивото на токсичност на отработените газове е твърде високо.

Малка ефективност (коефициент на полезно действие).

Малък сервизен ресурс.

Двигателите с вътрешно горенесе различават според вида на горивото, те са:

Бензин.

дизел.

А също газ и алкохол.

Последните две могат да се нарекат алтернативни, тъй като досега не са широко използвани.

Алкохолният дизелов двигател работи с водород - най-обещаващият и екологичен, не отделя въздухатмосферата е вреден за здравето "CO2", който се съдържа в отработените газове на буталните двигатели с вътрешно горене.

Буталния двигател с вътрешно горене се състои от следните подсистеми:

Газоразпределителен механизъм (GRM).

Коляно-мотовилков механизъм (KSHM).

Всмукателна система.

Горивна система.

Система за смазване.

Система за запалване (при бензинови двигатели).

Система за освобождаване.

Охладителна система.

Система за управление.

Тялото на двигателя се състои от няколко части, които включват: цилиндровия блок, както и главата на цилиндровия блок (CBC). Задачата на KShM е да преобразува възвратно-постъпателните движения на буталото във въртеливи движения на коляновия вал. Газоразпределителният механизъм е необходим на двигателя с вътрешно горене, за да осигури навременното поемане на гориво-въздушната смес в цилиндрите и същото навременно изпускане на отработените газове.

Статия по темата: Причини за прегряване на двигателя. Как да предотвратим прегряване на двигателя?

Всмукателната система служи за своевременно подаване на въздух към двигателя, който е необходим за образуването на гориво-въздушна смес. Горивната система доставя гориво на двигателя, двете системи работят в тандем, за да създадат гориво-въздушна смес, след което тя се подава в горивната камера през инжекционната система.

Запалването на сместа гориво-въздух възниква поради системата за запалване (в бензиновите двигатели с вътрешно горене), при дизеловите двигатели запалването възниква поради компресия на сместа и запалителните свещи.

Системата за смазване, както подсказва името, служи за смазване на триещите се части, като по този начин намалява тяхното износване, увеличава експлоатационния им живот и по този начин отвежда топлината от техните повърхности. Охлаждането на повърхностите и частите се осигурява от охладителната система, тя сама премахва температурата с помощта на охлаждаща течностканали, който преминавайки през радиатора се охлажда и повтаря цикъла. Изпускателната система осигурява отстраняването на отработените газове от цилиндрите на двигателя с вътрешно горене с помощта на изпускателната система, която е част от тази система, намалява шума, придружен от емисиите на газове и тяхната токсичност.

Системата за управление на двигателя (в съвременните модели електронният блок за управление (ECU) или бордовият компютър е отговорен за това) е необходима за електронното управление на всички горепосочени системи и осигуряване на тяхната синхронност.

Как работи двигател с вътрешно горене?

Принципът на действие на двигателя с вътрешно горенесе основава на ефекта на топлинното разширение на газовете, което възниква при изгарянето на гориво-въздушната смес, поради което движението на буталото в цилиндърът се извършва. Работният цикъл на двигател с вътрешно горене протича при два оборота на коляновия вал и се състои от четири такта, откъдето идва и името четиритактов двигател.

Първият удар е прием.

Второто е компресията.

Третият е работният курс.

Четвъртият е проблемът.

По време на първите два такта, всмукателния и работния, буталото се движи надолу, по време на другите два такта на компресия и изпускане буталото се движи нагоре. Работният цикъл на всеки от цилиндрите е регулиран по такъв начин, че да не съвпадат във фази, това е необходимо, за да се осигури равномерност на работата на двигателя с вътрешно горене. В света има и други двигатели, чийто работен цикъл протича само в два такта - компресия и такт, този двигател се нарича двутактов двигател.

По време на всмукателния ход горивната система и всмукателният отвор образуват гориво-въздушна смес, която се образува във всмукателния колектор или директно в горивната камера (всичко зависи от вида на конструкцията). Във всмукателния колектор при централно и разпределено впръскване на бензинови дизелови двигатели. В горивната камера при директенвпръскване в бензинови и дизелови двигатели. Горивно-въздушната смес или въздухът по време на отварянето на всмукателните клапани на зъбния ремък се подава в горивната камера поради изхвърлянето, което се получава по време на движението надолу на буталото.

Актуално: Как да определим състоянието на дизелов двигател с изгорели газове

Всмукателните клапани се затварят при такта на компресия, след което гориво-въздушната смес в цилиндрите на двигателя се компресира. По време на такта "работен ход" сместа се запалва принудително или се самозапалва. След светкавицата има голямо налягане в камерата, създадено от газовете, това налягане засяга буталото, което няма друг избор, освен да започне да се движи надолу. Това движение на буталото в близък контакт с коляновия механизъм задвижва коляновия вал, който от своя страна създава въртящ момент, който задвижва колелата на автомобила.

Ходът на "изпускане" отваря изпускателните клапани на газоразпределителния механизъм, след което отработените газове напускат горивната камера, а след това и изпускателната система, оставяйки охладени и частично пречистени в атмосферата.

Кратко резюме

След като разгледахме принципа на работа на двигателя с вътрешно горене, е възможно да разберем защо двигателят с вътрешно горене има ниска ефективност, която е приблизително 40%. Докато в един цилиндър има полезно действие, другите цилиндри, грубо казано, не работят, осигурявайки работата на първия в хода: всмукване, компресия, изпускане.

Това е всичко, надявам се, че всичко ви е ясно, след като прочетете тази статия, лесно ще можете да отговорите на въпроса какво е двигател с вътрешно горене и как е подреден двигател с вътрешно горене. Благодаря за вниманието!