0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что обеспечивает работу двигателя автомобиля

Набор ключей комбинированных трещоточных шарнирных 8 шт.

Набор ключей комбинированных 9 шт.

H Н О В И Н К А H

Обновленный каталог 2018 Airline

  • Главная
  • Новости
  • Как работает поршневой двигатель внутреннего сгорания?

Как работает поршневой двигатель внутреннего сгорания?

Как функционирует и из чего состоит?

Поршневой двигатель внутреннего сгорания имеет сложное строение и состоит из:

  • Корпуса, включающего в себя блок цилиндров, головку блока цилиндров;
  • Газораспределительного механизма;
  • Кривошипно-шатунного механизма (далее КШМ);
  • Ряда вспомогательных систем.

КШМ является связующим звеном между энергией выделяемой при сгорании топливо-воздушной смеси (далее ТВС) в цилиндре и коленвалом, обеспечивающим движение автомобиля. Газораспределительная система отвечает за газообмен в процессе функционирования агрегата: доступ атмосферного кислорода и ТВС в двигатель, и своевременное выведение газов, образовавшихся во время горения.

Вспомогательные системы представлены:

  • Впускной, обеспечивающей поступление кислорода в двигатель;
  • Топливной, представленной системой впрыска топлива;
  • Зажигание, обеспечивающее искру и воспламенение ТВС для двигателей, работающих на бензине (дизельные двигатели отличаются самовоспламенением смеси от высокой температуры);
  • Системой смазки, обеспечивающую уменьшение трения и износа соприкасающихся металлических деталей с помощью машинного масла;
  • Системой охлаждения, которая не допускает перегрева рабочих деталей двигателя, обеспечивая циркуляцию специальных жидкостей типа тосол;
  • Выпускной системой, обеспечивающей выведение газов в соответствующий механизм, состоящей из выпускных клапанов;
  • Системой управления, обеспечивающей наблюдение за функционирование ДВС на уровне электроники.

Основным рабочим элементом в описываемом узле считается поршень двигателя внутреннего сгорания, который и сам является сборной деталью.

Пошаговая схема функционирования

Работа ДВС основывается на энергии расширяющихся газов. Они являются результатом сгорания ТВС внутри механизма. Это физический процесс принуждает поршень к движению в цилиндре. Топливом в этом случае могут служить:

  • Жидкости (бензин, ДТ);
  • Газы;
  • Монооксид углерода как результат сжигания твердого топлива.

Работа двигателя — это непрерывный замкнутый цикл, состоящий из определенного количества тактов. Наиболее распространены ДВС двух видов, различающихся количеством тактов:

  1. Двухтактные, производящие сжатие и рабочий ход;
  2. Четырехтактные – характеризуются четырьмя одинаковыми по продолжительности этапами: впуск, сжатие, рабочий ход, и завершающий – выпуск, это свидетельствует о четырехкратном изменении положения основного рабочего элемента.

Начало такта определяется расположением поршня непосредственно в цилиндре:

  • Верхняя мертвая точка (далее ВМТ);
  • Нижняя мертвая точка (далее НМТ).

Изучая алгоритм работы четырехтактного образца можно досконально понять принцип работы двигателя автомобиля.

Впуск происходит путем прохождения из верхней мёртвой точки через всю полость цилиндра рабочего поршня с одновременным втягиванием ТВС. Основываясь на конструкционных особенностях, смешивание входящих газов может происходить:

  • В коллекторе впускной системы, это актуально, если двигатель бензиновый с распределенным или центральным впрыском;
  • В камере сгорания, если речь идет о дизельном двигателе, а также двигателе, работающем на бензине, но с непосредственным впрыском.

Первый такт проходит с открытыми клапанами впуска газораспределительного механизма. Количество клапанов впуска и выпуска, время их пребывания в открытом положении, их размер и состояние износа являются факторами, влияющими на мощность двигателя. Поршень на начальном этапе сжатия размещён в НМТ. Впоследствии он начинает перемещаться вверх и сжимать накопившуюся ТВС до размеров, определенных камерой сгорания. Камера сгорания – это свободное пространство в цилиндре, остающееся между его верхом и поршнем в верхней мертвой точке.

Второй такт предполагает закрытие всех клапанов двигателя. Плотность их прилегания напрямую влияет на качество сжатия ТВС и ее последующее возгорание. Также на качество сжатия ТВС оказывает большое влияние уровень износа комплектующих двигателя. Она выражается в размерах пространства между поршнем и цилиндром, в плотности прилегания клапанов. Уровень компрессии двигателя является главным фактором, оказывающим влияние на его мощность. Он измеряется специальным прибором компрессометром.

Рабочий ход начинается когда к процессу подключается система зажигания, генерирующая искру. Поршень при этом находится в максимальной верхней позиции. Смесь взрывается, выделяются газы, создающие повышенное давление, и поршень приводится в движение. Кривошипно-шатунного механизм в свою очередь активирует вращение коленвала, обеспечивающего движение автомобиль. Все клапаны систем в это время находятся в закрытом положении.

Выпускной такт является завершающим в рассматриваемом цикле. Все выпускные клапаны находятся в открытом положении, давая возможность двигателю «выдохнуть» продукты горения. Поршень возвращается в исходную точку и готов к началу нового цикла. Это движение способствует выведению в выпускную систему, а затем в окружающую среду, отработанных газов.

Схема работы двигателя внутреннего сгорания, как уже говорилось выше, основана на цикличности. Рассмотрев детально, как работает поршневой двигатель, можно резюмировать, что КПД такого механизма не более 60%. Обусловлен такой процент тем, что в отдельно взятый момент рабочий такт выполняется лишь в одном цилиндре.

Не вся энергия, полученная в это время, направлена на движение автомобиля. Часть её расходуется на поддержание в движении маховика, который по инерции обеспечивает работу автомобиля во время трех других тактов.

Некоторое количество тепловой энергии невольно тратится на нагревание корпуса и отработанных газов. Вот почему мощность двигателя автомобиля определяется количеством цилиндров, и как следствие, так называемым объемом двигателя, рассчитанным по определенной формуле как суммарный объем всех рабочих цилиндров.

Эффективные и динамичные: Audi Q5, Audi A6, Audi A7 и Audi A8 с гибридным приводом plug-in

  • Больше
  • Новости Audi
  • Новый Audi SQ8
  • Онлайн-концерт солидарности на заводе Audi
  • «Цвет надежды»
  • Архив новостей: 2019 год
  • Архив новостей: 2018 год
  • Архив новостей: 2017 год
  • Архив новостей: 2016 год
  • redirect
  • redirect
  • redirect

Эффективные и динамичные: Audi Q5, Audi A6, Audi A7 и Audi A8 с гибридным приводом plug-in

• новая концепция управления: Audi A8, Audi A7 Sportback, Audi A6 и Audi Q5 с гибридным приводом plug-in, мощным электродвигателем и аккумуляторной батареей высокой емкости;
• запас хода на электрической тяге превышает 40 км (в цикле WLTP);
• управление зарядом автомобиля с приложения myAudi.

Управление автомобилем в полностью электрическом режиме — это не только отсутствие вредных выбросов, но и высокоэффективное динамичное вождение. Audi продолжает реализацию стратегии электрификации и предлагает гибридный привод plug-in для нескольких своих моделей. На Женевском автосалоне Audi представит гибридные версии моделей Audi A8, Audi A7 Sportback, Audi A6 и Audi Q5, которые способны преодолевать более 40 км на электротяге (в цикле WLTP). Марка предлагает широкий выбор модификаций и двигателей различной мощности — клиенты могут сделать выбор в пользу повышенного комфорта или же отдать предпочтение более динамичным версиям. Старт приема заказов на автомобили с гибридным приводом plug-in начнется в 2019 году.

Читать еще:  Газель инжекторный двигатель плохо заводится

Широкий выбор моделей: стратегия Audi в области гибридных автомобилей

Сила двух двигателей: концепция системы привода

Автомобили с гибридным приводом plug-in (PHEV) невероятно универсальны. Так, например, в городе можно передвигаться исключительно в электрическом режиме без выбросов вредных веществ в атмосферу, а в длительные путешествия можно отправляться без опасений за запас хода. Исключительно на электротяге каждый из автомобилей может преодолеть более 40 км (в цикле WLTP). Концепция гибридного привода разработана таким образом, чтобы клиенты могли проезжать в полностью электрическом режиме примерно треть ежедневно преодолеваемых расстояний.

Новые гибридные версии моделей Audi оснащаются турбированными бензиновыми двигателями с системой непосредственного впрыска топлива и интегрированным в коробку передач электромотором. Запас энергии расположенной под полом багажного отделения литийионной аккумуляторной батареи питает электромотор, который «помогает» двигателю внутреннего сгорания во время ускорений. Как результат — отличная динамика на старте и последующее ускорение.

Система привода работает по алгоритму, схожему с концепцией полностью электрического Audi e-tron: она разработана для обеспечения экономичности и максимально эффективного процесса рекуперации. При торможении новые Audi с гибридным приводом способны рекуперировать до 80 кВт энергии. Незначительные замедления, которые характерны для движения в городских условиях, обеспечиваются электромотором. При торможениях средней интенсивности (свыше 0,4 g) в действие вступает гидравлическая тормозная система.

Литийионная аккумуляторная батарея Audi A6, Audi A7 и Audi A8 состоит из 104 ячеек, объединенных в восемь модулей. Емкость составляет 14,1 кВт·ч, а напряжение — 385 В. Аккумуляторная батарея Audi Q5 состоит из призматических ячеек, которая обладает такой же емкостью. На всех моделях контур охлаждения аккумуляторной батареи интегрирован в низкотемпературную систему охлаждения, обслуживающую электромотор и электронное оборудование. Постоянный ток высоковольтной аккумуляторной батареи преобразуется в трехфазный для питания электродвигателя. При работе системы рекуперации преобразование выполняется в обратном направлении. Для эффективной работы системы климат-контроля в стандартное оснащение гибридных автомобилей включен тепловой насос, который способен генерировать до 3 кВт тепловой энергии из 1 кВт электрической энергии и отработанного тепла.

Экономичный двигатель внутреннего сгорания, производительный электромотор и литийионная аккумуляторная батарея высокой емкости

Audi A8L 60 TFSI e quattro с гибридным приводом plug-in оснащается двигателем внутреннего сгорания 3.0 TFSI и постоянно активным синхронным электромотором, которые развивают мощность 449 л. с. и 700 Нм крутящего момента, обеспечивая впечатляющую динамику. Электродвигатель и сцепление интегрированы в восьмиступенчатую коробку передач tiptronic, которая передает крутящий момент системе постоянного полного привода quattro.

Аналогичная компоновка использована для гибридных Audi A7 и Audi A6. Они получили аккумуляторную батарею такой же емкости, как у Audi A8. Обе модели предлагаются в двух версиях с двигателями различной мощности: 50 TFSI e (229 л.с., 450 Нм крутящего момента) и 55 TFSI e (367 л.с., 500 Нм крутящего момента). Гибридный Audi Q5 оснащается силовой установкой той же конструкции, что и гибридные Audi A6 и Audi A7, и двигателями 50 TFSI e и 55 TFSI e.

Новая концепция управления: максимальный уровень комфорта и внушительный запас хода на электротяге

Алгоритм управления системой гибридного привода обеспечивает максимальную экономичность и высокий уровень комфорта. Система управления автоматически подбирает оптимальный режим работы. По умолчанию гибридный автомобиль трогается с места в полностью электрическом режиме. Двигатель внутреннего сгорания подключается в зависимости от условий движения.

Для гибридных автомобилей предусмотрено три режима работы двигателя: полностью электрический EV, автоматический Auto и режим накопления электроэнергии Hold. В первом режиме приоритет отдается электрическому приводу, второй режим рассчитан на автоматический выбор варианта привода, а для третьего режима характерна экономия электроэнергии для последующего ее использования.

Увеличение запаса хода и обеспечение максимального комфорта водителя и пассажиров достигается во многом благодаря системе эффективности движения. При выборе алгоритма работы системы привода учитывается маршрут движения. Прогнозирующий алгоритм управления оценивает навигационные данные при активном движении по маршруту и анализирует информацию ассистента эффективности движения и различных датчиков автомобиля. Затем выполняется предварительное планирование всего маршрута и точное планирование на ближайшие километры, выявляются участки, на которых водителю рекомендуется убрать ногу с педали акселератора. Рекомендация выдается в виде визуального сигнала через дисплей или тактильного сигнала через педаль акселератора. Одновременно активируется предупредительная система рекуперации.

Более того, с помощью уже знакомых переключателей системы Audi drive select водитель может выбирать между режимами движения comfort, efficiency, auto и dynamic, которые представляют собой различные сочетания настроек системы привода, подвески и рулевого управления. В зависимости от выбранного режима изменяется момент, при котором два двигателя работают параллельно или электромотор «помогает» двигателю внутреннего сгорания, повышая тем самым производительность. В режиме dynamic электромотор более активно поддерживает работу двигателя внутреннего сгорания для обеспечения более динамичной и точной управляемости.

Максимальную экономичность обеспечивает активная педаль акселератора, отличающаяся переменным усилием нажатия для движения на электротяге и предоставляющая тактильную обратную связь. Когда выбран режим автоматического переключения передач D, а в системе Audi drive select задан режим движения auto или efficiency (на скоростях до 160 км/ч), и водитель убирает ногу с педали акселератора, автомобиль переходит в режим движения накатом: двигатель внутреннего сгорания и электромотор разъединены и отключены. Если же для автоматической коробки передач выбран режим S и одновременно активирован режим движения dynamic, при замедлении электродвигатель продолжает работать в режиме рекуперации, то есть помогает преобразовывать кинетическую энергию в электрическую.

Вся необходима информация, такая как мощность и запас хода, выводится на виртуальную приборную панель Audi virtual cockpit, предлагаемую в качестве опции, и дисплей системы MMI.

Универсальность в широком смысле: линии исполнения

Удобная зарядка с помощью сервиса e-tron Charging

Компактная система зарядки входит в базовую комплектацию новых моделей Audi с гибридным приводом plug-in. В комплект входят кабели для зарядки от бытовой и промышленной электросетей и панель управления. Опционально Audi предлагает настенный держатель и кабель типа 3 для подключения к модулям общественных станций подзарядки. Полная зарядка аккумуляторной батареи от установки мощностью 7,2 кВт занимает 2 часа.

В путешествиях на дальние расстояния зарядить новые автомобили с гибридным приводом plug-in можно с помощью сервиса Audi e-tron Charging, который обеспечивает доступ к большому количеству общественных зарядных станций в 16 странах Европы. В настоящее время ведется работа по расширению сети и открытию станций в других странах. Воспользоваться услугами станций зарядки различных операторов можно при наличии единой карты. Для ее получения необходимо зарегистрироваться на портале myAudi и заключить договор на предоставление услуг платной зарядки. В конце каждого месяца выставляется счет, а оплата производится указанным в договоре способом.

Читать еще:  Что такое система подогрева двигателя

Удобное управление зарядкой через приложение myAudi

Приложение myAudi — еще один практичный инструмент взаимодействия с автомобилем, который позволяет использовать возможности Audi connect с помощью смартфона. Приложение дает клиенту возможность дистанционно отследить уровень заряда аккумуляторной батареи, запустить процесс зарядки, установить таймер зарядки и просмотреть статистические данные по расходам денежных средств и электроэнергии на зарядку.

Еще одной интересной функцией myAudi является возможность предварительной настройки работы и дистанционного включения системы климат-контроля. Это обеспечивается благодаря тому, что компрессор системы кондиционирования и дополнительный обогреватель работают от высоковольтной сети. Клиент может дистанционно задать температуру нагрева или охлаждения салона в тот период, когда автомобиль находится на парковке или выполняется зарядка аккумуляторной батареи.

В зависимости от комплектации автомобиля дистанционно можно задать настройки подогрева рулевого колеса, сидений, зеркал, ветрового и заднего стекол, а также управлять функцией вентиляции сидений. Кроме того, предусмотрена возможность мгновенного включения системы климат-контроля при отпирании дверей автомобиля ключом.

Холодное завтра: что будет с автомобилями в 2040 году

Все, шутки закончились. Игры в «зеленые» машинки остались в прошлом — нас ждет электрическое будущее. Холодное и очень туманное. Там не будет наддувных V8, резкого запаха выхлопа на Moscow Raceway и мучительного выбора масла перед очередным ТО. Всего через каких-то 23 года по Европе нельзя будет ездить на обычной машине с нормальным двигателем внутреннего сгорания. Jaguar Land Rover, понимая масштабы перемен, посвятила теме электрификации Технический семинар в Лондоне, чтобы рассказать, к чему нам всем готовиться.

Перед входом в Центральный колледж искусств и дизайна имени Святого Мартина припарковано несколько кэбов. Дизельные атмосферники грохочут почти в унисон — сложно представить, во что через несколько лет превратят символ Лондона. Великобритания, кстати, одной из первых объявила о грядущем запрете на дизельные и бензиновые автомобили.

В июле министр по делам окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства Великобритании Майкл Гоув представил глобальный план правительства по сохранению окружающей среды. Англичане посчитали, что из-за рака, инфаркта, инсульта и других заболеваний, которые в том числе провоцирует грязный воздух, в Великобритании ежегодно умирают около 40 тыс. человек. Хуже всего приходится жителям Бирмингема, Манчестера, Ливерпуля, Ньюкасла, Бристола и Саутгемптона.

В качестве одной из мер англичане видят полный запрет на продажу дизельных и бензиновых автомобилей, который вступит в силу к 1 января 2040 года. Причем, никаких переходных периодов не предусмотрено — каждый производитель сам за себя. Под нож попадут даже гибриды: послаблений для них пока не предусмотрено.

В Jaguar Land Rover, выслушав позицию властей, тут же скорректировали план обновления модельного ряда. В частности, к 2020 г. все новые модели получат, помимо бензиновых и дизельных версий, и электрическое исполнение. Правда, без гибридов не обойдется — чтобы пересадить клиентов сразу только на электромобили, потребуется слишком много времени.

В главном холле колледжа искусств припаркован Jaguar I-Pace — первый английский электромобиль. У него два мотора, которые в сумме выдают 400 лошадиных сил. Этот прототип размером с серийный E-Pace, набирает 100 км/ч всего за четыре секунды. Но главный вопрос — это, конечно, не динамика, а запас хода на одной зарядке. Англичане признаются, что до тех пор, пока электромобили не будут проезжать столько же, сколько машины с ДВС на одном баке, ни о каком переходе на электричество не может быть и речи. Так вот, без подзарядки I-Pace может преодолеть до 500 км — цифры на уровне Tesla.

«А что будет, когда на улице минус 30?», — интересуюсь у одного из инженеров.

«Вы, наверное, из России? Мы будем тестировать I-Pace и там — подождите немного», — ответил англичанин.

О том, что I-Pace будут обкатывать в России, стало известно в июле. Электромобили привезут для испытаний уже в январе 2018 г., а продажи, по словам генерального директора Jaguar Land Rover Россия Вячеслава Кузякова, начнутся примерно через год.

Кроме Jaguar I-Pace англичане показали еще один не менее интересный экземпляр — классический E-Type, который перевели на электричество. Под капотом родстера вместо 3,8-литрового бензинового агрегата установили блок аккумуляторов, которые обеспечивают около 270 км на одной зарядке. Двигатель мощностью 300 л.с. позволяет электрокару ускоряться с места до 100 км/ч за 5,5 секунды. И, кстати, это быстрее, чем оригинал с ДВС.

Более того, в Jaguar не исключили возможности мелкосерийного производства электрического E-Type, так как концепт-кар уже получил массу одобрительных отзывов от клиентов.

Великобритания — далеко не единственная страна, которая запланировала жесткий переход на электромобили. Ранее власти Франции заявили, что также намерены к 2040 г. запретить в стране продажи автомобилей с бензиновыми и дизельными моторами. По словам министра комплексных экологических преобразования Николя Юло, полный отказ от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания будет «очень непростым, особенно для самих автопроизводителей». При этом политик отметил, что у французских компаний есть достаточно возможностей, чтобы полностью заменить свой модельный ряд к обозначенному сроку.

Канцлер Германии Ангела Меркель тоже в деле: в августе она заявила, что ФРГ обязательно откажется от машин с ДВС, но забыла уточнить год. Меркель добавила, что считает «правильным подходом» инициативу властей Франции и Великобритании, которые собираются запретить продажи бензиновых и дизельных автомобилей после 2040 года.

С другой стороны, власти Германии прекрасно понимают, что автомобильная промышленность — один из важнейших секторов экономики, поэтому резкого перехода на электрокары в стране может и не случиться. На данный момент Германии является крупнейшим в мире экспортером автомобилей, а в производстве транспортных средств задействовано более 800 тысяч человек.

Но, похоже, быстрее остальных от бензина и дизельного топлива откажется Норвегия — там предлагают полностью перейти на электромобили уже через семь лет. Правда, изменения пока обсуждают на уровне правительственной инициативы.

За пределами Европы тему электромобилей тоже активно обсуждают. Власти Индии намерены к 2030 г. полностью отказаться от продаж в стране автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Но это решение вовсе не связано с желанием сделать планету чище — индусы планируют сократить затраты на импорт горючего, а также уменьшить расходы населения на эксплуатацию личных машин.

Читать еще:  Высокие холостые обороты двигателя бмв е36

А что Россия? Мы стали одной из немногих стран, где Volkswagen избежал наказания за «Дизельгейт» — Росстандарт объявил, что не увидел в действиях немецкого концерна нарушений. А среди льгот, которые положены владельцам электромобилей, значится только бесплатная парковка в Москве.

Как же устроен ДВС

Двигатель внутреннего сгорания – это основной вид автомобильных силовых агрегатов на сегодняшний день. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основывается на эффекте теплового расширения газов, возникающего во время сгорания в цилиндре топливно-воздушной смеси.

  1. Самые распространенные виды двигателей
  2. Общее устройство ДВС
  3. Рабочий цикл мотора
  4. Двухтактные моторы

Самые распространенные виды двигателей

Существует три разновидности ДВС: поршневой, роторно-поршневой силовой агрегат системы Ванкеля и газотурбинный. За редким исключением на современные авто устанавливаются четырехтактные поршневые моторы. Причина кроется в низкой цене, компактности, малом весе, многотопливности и возможности установки практически на любые транспортные средства.

Сам по себе двигатель автомобиля – это механизм, преобразующий тепловую энергию горящего топлива в механическую, работу которого обеспечивает множество систем, узлов и агрегатов. Поршневые ДВС бывают двух- и четырехтактными. Понять принцип работы двигателя автомобиля проще всего на примере четырехтактного одноцилиндрового силового агрегата.

Четырехтактным мотор называется потому, что один рабочий цикл состоит из четырех движений поршня (тактов) или двух оборотов коленчатого вала:

  • впуск;
  • сжатие;
  • рабочий ход;
  • выпуск.

Общее устройство ДВС

Чтобы понять принцип работы мотора, необходимо в общих чертах представить его устройство. Основными частями являются:

  1. блок цилиндров (в нашем случае цилиндр один);
  2. кривошипно-шатунный механизм, состоящий из коленчатого вала, шатунов и поршней;
  3. головка блока с газораспределительным механизмом (ГРМ).


Кривошипно-шатунный механизм обеспечивает преобразование поступательно-возвратного движения поршней во вращение коленчатого вала. Поршни приходят в движение благодаря энергии сгорающего в цилиндрах топлива.

Работа данного механизма невозможна без работы механизма газораспределения, который обеспечивает своевременное открытие впускных и выпускных клапанов для впуска рабочей смеси и выпуска отработавших газов. Состоит ГРМ из одного или нескольких распределительных валов, имеющих кулачки, толкающие клапаны (не менее двух на каждый цилиндр), клапанов и возвратных пружин.

Двигатель внутреннего сгорания способен работать только при слаженной работе вспомогательных систем, к которым относятся:

  • система зажигания, отвечающая за воспламенение горючей смеси в цилиндрах;
  • впускная система, обеспечивающая подачу воздуха для образования рабочей смеси;
  • топливная система, обеспечивающая непрерывную подачу топлива и получение смеси горючего с воздухом;
  • система смазки, предназначенная для смазывания трущихся деталей и удаления продуктов износа;
  • выхлопная система, которая обеспечивает удаление отработавших газов из цилиндров ДВС и снижение их токсичности;
  • система охлаждения, необходимая для поддержания оптимальной температуры для работы силового агрегата.

Рабочий цикл мотора

Как было сказано выше, цикл состоит из четырех тактов. Во время первого такта кулачок распредвала толкает впускной клапан, открывая его, поршень начинает двигаться из крайнего верхнего положения вниз. При этом в цилиндре создается разрежение, благодаря которому в цилиндр поступает готовая рабочая смесь, либо воздух, если двигатель внутреннего сгорания оснащен системой непосредственного впрыска топлива (в таком случае горючее смешивается с воздухом непосредственно в камере сгорания).

Поршень через шатун сообщает движение коленчатому валу, поворачивая его на 180 градусов к моменту достижения крайнего нижнего положения.

Во время второго такта – сжатия – впускной клапан (или клапаны) закрывается, поршень меняет направление движения на противоположное, сжимая и нагревая рабочую смесь или воздух. По окончанию такта, системой зажигания на свечу подается электрический разряд, и образуется искра, поджигающая сжатую топливно-воздушную смесь.

Принцип воспламенения горючего у дизельного ДВС иной: в завершении такта сжатия, через форсунку, в камеру сгорания впрыскивается мелкораспыленное дизтопливо, где оно смешивается с нагретым воздухом, и происходит самовоспламенение получившейся смеси. Необходимо отметить, что по этой причине степень сжатия дизеля намного выше.

Коленвал тем временем повернулся еще на 180 градусов, сделав один полный оборот.

Третий такт именуется рабочим ходом. Образующиеся во время сгорания топлива газы, расширяясь, толкают поршень в крайнее нижнее положение. Поршень передает энергию коленвалу через шатун и поворачивает его еще на пол-оборота.

По достижении нижней мертвой точки начинается заключительный такт – выпуск. В начале данного такта кулачок распределительного вала толкает и открывает выпускной клапан, поршень движется вверх и выгоняет отработавшие газы из цилиндра.

ДВС, устанавливаемые на современные автомобили, имеют не один цилиндр, а несколько. Для равномерной работы мотора в один и тот же момент времени в разных цилиндрах выполняются разные такты, и каждые пол-оборота коленвала как минимум в одном цилиндре происходит рабочий ход (исключение составляют 2- и 3-цилиндровые моторы). Благодаря этому удается избавиться от лишних вибраций, уравновешивая силы, действующие на коленвал и обеспечить ровную работу ДВС. Шатунные шейки расположены на валу под равными углами относительно друг друга.

Из соображений компактности многоцилиндровые моторы делают не рядными, а V-образными или оппозитными (визитная карточка фирмы Subaru). Это позволяет сэкономить немало пространства под капотом.

Двухтактные моторы

Помимо четырехтактных поршневых ДВС существуют двухтактные. Принцип их работы несколько отличается от описанного выше. Устройство такого мотора проще. В цилиндре имеется для окна – впускное и выпускное, расположенное выше. Поршень, находясь в НМТ, перекрывает впускное окно, затем, двигаясь вверх, перекрывает выпускное и сжимает рабочую смесь. По достижении им ВМТ на свече образуется искра и поджигает смесь. В это время впускное окно оказывается открытым, и через него в кривошипную камеру попадает очередная доза топливно-воздушной смеси.

Во время второго такта, двигаясь вниз под воздействием газов, поршень открывает выпускное окно, через которое отработавшие газы выдуваются из цилиндра новой порцией рабочей смеси, которая попадает в цилиндр через продувочный канал. Частично рабочая смесь при этом также уходит в выпускное окно, что объясняет прожорливость двухтактного ДВС.
» alt=»»>
Подобный принцип работы позволяет достичь большей мощности двигателя при меньшем рабочем объеме, однако за это приходится расплачиваться большим расходом топлива. К преимуществам таких моторов можно отнести более равномерную работу, простую конструкцию, малый вес и высокую удельную мощность. Из недостатков следует упомянуть более грязный выхлоп, отсутствие систем смазки и охлаждения, что грозит перегревом и выходом агрегата из строя.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector