Бензиновый двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

29.11.2014

На сегодняшний день, самым популярным видом теплового двигателя считается бензиновый двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Такой тип двигателя очень широко используется в самолетах, автомобилях, тракторах, танках, моторных лодках и других видах транспорта. ДВС работают благодаря таким видам горючего, как жидкое топливо (бензин, дизельное топливо, керосин) или горючего газа, который сохраняемого в стальных баллонах.

Устройство бензинового ДВС

Всем известно, что двигатель должен перерабатывать энергию в работу. ДВС является тепловым двигателем, что означает преобразование сгорающего топлива в работу. В поршневом двигателе возникает давление газов, благодаря сгоранию топлива. Газы воздействуют на поршень, задачей которого являются возвратно-поступательные движения. Это очень простой взгляд на принцип работы ДВС.

Для работы ДВС необходимыми являются такие процессы как впрыск, подача воздуха, распыление топлива, а также воспламенение смеси и распространение пламени. Для каждого процесса уделено время в тысячные доли секунды.

При возрастании количества оборотов коленвала, увеличивается и крутящий момент, что может быть вызвано попаданием в цилиндры большего количества топлива. Мощность двигателя растет параллельно с крутящим моментом. От максимальной мощности зависит максимальная скорость транспортного средства.

При максимальной скорости, автомобиль особо не разгоняется, а двигатель осуществляет работу для преодоления сопротивления воздуха. Количество расхода топлива меняется от величины оборотов коленвала. Для минимального расхода топлива, необходимо придерживаться оборотов чуть ниже средних.

Классификация и типы бензиновых ДВС

За типом все бензиновые ДВС разделяют на такие виды:
• бензиновые;
• газовые;
• роторно-поршневые;
• газодизельные.

Бензиновые ДВС могут еще классифицироваться по расположению и количеству цилиндров (многоцилиндровые, двухцилиндровые, одноцилиндровые), за видом топлива (многотопливные, бензиновые) и по формированию топливной смеси (газовые, карбюраторные, инжекторные).

Бензиновые двигатели также классифицируются по осуществлению рабочего цикла на 2-ух и 4-ех тактные. Двухтактные двигатели имеют сравнительно большую мощность, но при этом незначительное КПД и применяются в местах, где важным признаком остаются небольшие размеры, а экономичность является не самым важным фактором.

Принцип работы ДВС



Давайте подробнее рассмотрим устройство 4-ех тактного бензинового двигателя. Одним из основных элементов двигателя считается цилиндр, внутри которого сжигается топливо. Внутри цилиндра движется поршень, который состоит из закрытого цилиндра, имеющего канавки в которые вложены поршневые кольца.

Благодаря таким поршневым кольцам, газ, образующийся в результате сгорания топлива, не пропускается в промежутке между зеркалом цилиндра и самим поршнем. С помощью металлического стержня, который называют «пальцем», осуществляется соединение шатуна с поршнем.

Функцией шатуна является передать движения поршня к коленвалу. Вверху цилиндр сообщается с 2-мя специальными каналами при помощи закрытых клапанов. Благодаря впускному каналу подается горючая смесь, а с помощью выпускного — выходят продукты сгорания. С виду клапан напоминает тарелку и прижимается пружинами к отверстию.

Открываются клапаны благодаря кулачкам, расположенных на кулачковом валу. Когда вал вращается, то кулачки поднимают клапаны при помощи толкателей (стальных стержней). Помимо клапанов, вверху цилиндра располагается свеча. Такое приспособление служит для поджога горючей смеси с помощью электрической искры.

Искра, в свою очередь, получается благодаря электрическим приборам, установленным на двигатель. Одним из основных элементов бензинового ДВС является карбюратор. Это устройство, которое служит для смеси воздуха и бензина, а также для регулировки и расхода горючей смеси. В самый обычный карбюратор входят такие элементы:
• поплавковая камера;
• поплавок;
• жиклер вместе с распылителем;
• диффузор;
• дроссельная заслонка.

Топливо из бака попадает в поплавковую камеру, в которой плавает пустотелый, в основном, латунный поплавок. На поплавок должна опираться запорная игла. Как только уровень топлива достигает нужной высоты, то поплавок начинает всплывать, благодаря чему, запорная игла перекрывает трубку, и топливо больше не попадает в камеру. Когда топливо сгорает, соответственно, его уровень в камере понижается, в связи с этим поплавок опускается, а запорная игла способствует подаче топлива. Получается, благодаря такой системе, постоянно поддерживается уровень топлива.

Далее топливо попадает через жиклер в распылитель. Форма и размеры жиклера влияют на объем топлива. В процессе движения поршня, в момент такта впуска, снижается давление в цилиндре, а наружный воздух, благодаря впускному трубопроводу и карбюратору попадает в цилиндр.

При помощи дроссельной заслонки осуществляется регулировка объема горючей смеси, поступающей в цилиндры, следовательно, при этом регулируется и мощность. Управление дроссельной заслонкой происходит благодаря педали акселератора, а у мотоциклов ручным приводом.

Из 4-х тактов в двигателе, только первый и 3-ий являются рабочими. Исходя из этого, одноцилиндровый двигатель необходимо снабжать массовым маховиком. Одноцилиндровые ДВС в основном применяются на мотоциклах. А вот трактора, автомобили и другие транспортные средства, для получения равномерной работы, снабжаются 4-ех, 6-ти и еще большим количеством цилиндров.

Для работы двигателя, его необходимо запустить с помощью внешних сил. Например, в автомобиле такую функцию выполняет электромотор, который питается благодаря аккумулятору.

Охлаждение цилиндров

Одной из необходимых частей ДВС считается устройство для охлаждения цилиндра. Когда цилиндр чрезмерно перегревается, происходит пригорание масла, что может привести к вспышке и детонации горючей смеси. В свою очередь детонация понижает мощность ДВС и отрицательно действует в целом на мотор. Охлаждаются цилиндры, благодаря воздуху или проточной воде.

Вода при этом должна циркулировать и омывать цилиндры, а в радиаторе она охлаждается воздухом, засасывается который при помощи вентилятора во время движения.

По материалам lyxavto.ru

Похожее:

Устройство дизельного двигателя Промывка инжектора самостоятельно (видео) Как почистить дроссельную заслонку? Не заводится двигатель: причины и устранение