Как работи автомобилният двигател е сърцето на вашия автомобил. Основните механизми на двигателя с вътрешно горене

Удивително е, че използваме огън, метал, бензин и масло за задвижване на автомобили повече от 100 години. И това във време, когато днес всеки от нас разполага с мобилни телефони, които по нищо не отстъпват на компютрите по мощност. Нашите смартфони могат да разпознават лица, пръстови отпечатъци и дори да измерват пулса. Разполагаме с технологии и високотехнологични съоръжения, които могат да разбиват протони един в друг, което ни позволява да изучаваме техните фрагменти. Позволява ни да отключим тайните на Вселената. Можем също да кацнем сонда върху комета и да изпратим сателит извън Слънчевата система. И така можете да продължите безкрайно ... Така че защо в ерата на технологичната революция светът все още използва остарели двигатели вътрешно горене?

Въпреки всички наши постижения, двигателят с вътрешно горене всъщност остава основният източник на движение за всички превозни средства в света. И това се взема предвид факта, че тази мощност е изобретена преди повече от сто години.

Трябва да се отбележи, че на фона на други, по-модерни изобретения, двигателят с вътрешно горене (ICE) изглежда много примитивен. Както преди сто години, двигателят с вътрешно горене работи чрез впръскване на гориво, неговото компресиране, запалване и ударна вълна, която се образува поради изгарянето на гориво.

Нека анализираме малко как всичко работи в кола с конвенционален двигател.

Така. Вкарвате в запалването и го завъртате, за да стартирате стартера. В резултат на това стартерът започва да движи буталата на двигателя нагоре и надолу. След това започва да работи горивна помпаподаване на гориво към горивната камера на двигателя.

Заедно с него започва да работи водната помпа, маслена помпа, двигателни клапани, които започват своя хармоничен танц, за да доставят гориво в горивната камера на двигателя всяка секунда. В резултат на това двигателят започва своята работа, като всички негови компоненти започват да се въртят и се смазват с голямо количество масло.

Съгласете се, че този процес е много разточителна операция. В крайна сметка много от тях участват в работата на двигателя спомагателно оборудване, което на практика губи 75 процента от енергията на двигателя. В допълнение, огромен брой спомагателни компоненти на двигателя с вътрешно горене бързо се повредят поради постоянното високо натоварване.

Но въпреки това не може да се каже, че двигателят с вътрешно горене първоначално се основава на глупава идея. Разбира се, че не. ICE ни служи вярно повече от 100 години и всъщност промени света ни до неузнаваемост. Но това не означава, че този невероятен двигател трябва да ни служи през следващите 100 години. За времето, когато се появи двигателят с вътрешно горене, това беше пробив, който съответстваше на технологиите, доминирали през онази епоха.

Но днес всичко се промени и сега двигателите с вътрешно горене не се вписват в света, който ни заобикаля.

Гледаш модерни коли. Всъщност изглеждаха като превозни средствакоито сме виждали много пъти в фантастични филмии футуристични истории. Новите автомобили имат невероятен дизайн благодарение на новите дизайнерски технологии и напредъка в аеродинамиката.

Съвременните автомобили могат да комуникират със сателити, автоматично да поемат управлението на автомобила, да ни предупреждават за опасности на пътя, да спират спешно, за да избегнат опасност, да имат достъп до световната мрежа и много други.

Но, въпреки високите технологии, под капака модерни автомобили, най-често се монтират двигатели с вътрешно горене, които са останки от миналото. Изглежда абсолютно същото в наши дни, ако iPhone 7 имаше въртящ се диск.

В наши дни, в 21 век, наистина изглежда остаряло. Особено неговата технология за генериране на енергия, която се образува чрез изгаряне на материал (гориво), от което се генерират отпадъци под формата на газ. И това също вреден газвръщаме се обратно към природата, причинявайки непоправима вреда на цялата планета.

Искам да отбележа, че не съм луд природозащитник, който прекарва часове наред в разговори за опазване на земята, атмосферата и спасяването на пингвините в Антарктида. В нашия свят има много такива "зелени фенове". Освен това искам да отбележа, че имаше много различни пламенни защитници на природата (на ръба на фанатизма) много преди появата парни двигатели, да не говорим за появата на двигатели с вътрешно горене. И искам да ви уверя, че ще има голям брой такива фондове и организации, дори ако екологията на нашата планета вече не е застрашена.

Но въпреки моя неутралитет по отношение на екологията на природата, искам да кажа недвусмислено, че двигателят с вътрешно горене наистина е остарял и той няма място в нашия 21 век и в нашето бъдеще.

Освен това днес вече има технологии, които се основават на по-прости и повече ефективни начиниполучаване на енергия за движение на транспорта.

Но за да остане двигателят с вътрешно горене завинаги нещо от миналото, е необходимо вие и аз да разберем, че е дошло времето да променим нашия свят, като започнем от себе си. Факт е, че за да стане която и да е технология масова за използване по света, трябва да свикнем с нея, като преструктурираме нашите основи и навици. Точно като колко трудно свикнахме в началото мобилни телефониИ за дълго времене можах да се откажа от домашните стационарни телефони. След това дойдоха смартфоните, които дълго време останаха незабелязани от нас, но в крайна сметка здраво навлязоха в живота ни. Същото може да се каже и за новите технологии в автомобилната индустрия. В крайна сметка, докато няма търсене от наша страна на нови енергийни източници, новите технологии няма да могат да пенсионират двигателите с вътрешно горене.

За съжаление днес не трябва да разчитаме на скорошното изчезване на двигателите с вътрешно горене от съвременните автомобили. До момента, в който можем да видим двигатели с вътрешно горене само в музеите или в техническата литература в библиотеката или в Интернет, може да мине доста време. Факт е, че въпреки остарялата технология за генериране на енергия, двигателите с вътрешно горене все още имат малък потенциал за развитие и увеличаване на мощността и ефективността. Това използват автомобилните производители. Но смятам, че в момента сме свидетели на повратна точка История на ICEи скоро хората ще започнат да разбират, че е време да спрат да използват автомобили, оборудвани с традиционни двигателиработещ И щом това се случи, автомобилни компаниище бъдат принудени за кратко време да се реорганизират и да започнат масово производство на автомобили без двигатели с вътрешно горене.

Повярвайте ми, много скоро двигателите с вътрешно горене, като източник на енергия за движение на превозни средства, ще станат като коне в началото на 20 век.

На първия етап от упадъка на двигателите ще напуснат най-неефективните силови агрегати. Само най-иновативните и екологично чисти продукти ще останат на пазара за определен период от време. чисти двигателивътрешно горене. Тогава и те ще изчезнат.

Така че нашето бъдеще е свързано с автомобили, които ще бъдат оборудвани с работещи двигатели алтернативни източнициенергия.

Най-вероятно много скоро ще притежаваме автомобили с електродвигатели, част от които ще се зареждат с електричество, а част с водородно гориво.

Към днешна дата двигател с вътрешно горене (ICE)или както се нарича още "аспириран" - основният тип двигател, който се използва широко в автомобилна индустрия. Какво е DVS? Това е многофункционална термична единица, която преобразува химическата енергия с помощта на химични реакции и законите на физиката. горивна смесв механична сила (работа).

Двигателите с вътрешно горене се делят на:

1. Бутален двигател.
2. Ротационно-бутален двигател.
3. Газотурбинен двигател.

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

Към ползите бутален двигателвътрешното горене включва:

1. Универсалност (прилагане на различни превозни средства).
2. Високо ниво на живот на батерията.
3. Компактни размери.
4. Приемлива цена.
5. Възможност за бързо стартиране.
6. Леко тегло.
7. Възможност за работа с различни видове гориво.

В допълнение към "плюсовете", той има двигател с вътрешно горене и редица сериозни недостатъци, включително:

1. Висока скорост на коляновия вал.
2. Голямо ниво на шум.
3. Твърде много токсичност в отработените газове.
4. Ниска ефективност (коефициент на ефективност).
5. Малък сервизен ресурс.

Двигатели с вътрешно горенесе различават по вид гориво, те са:

1. Бензин.
2. дизел.
3. Както и газ и алкохол.

Последните две могат да се нарекат алтернативни, тъй като днес те не се използват широко.

Двигателят с вътрешно горене на базата на алкохол, работещ с водород, е най-обещаващият и екологичен, той не отделя в атмосферата вредния "CO2", който се съдържа в отработените газове на буталните двигатели с вътрешно горене.

Буталния двигател с вътрешно горене се състои от следните подсистеми:

1. Колянов механизъм (KShM).
2. всмукателна система.
3. Горивна система.
4. Система за смазване.
5. Система за запалване (при бензинови двигатели).
6. Система за дипломиране.
7. Охладителна система.
8. Контролна система.

Корпусът на двигателя се състои от няколко части, които включват: цилиндров блок, както и цилиндрова глава (цилиндрова глава). Задачата на коляновия вал е да преобразува възвратно-постъпателните движения на буталото във въртеливи движения на коляновия вал. Газоразпределителният механизъм е необходим, за да може двигателят с вътрешно горене да осигури навременен достъп до цилиндрите гориво-въздушна смеси същото своевременно освобождаване на отработените газове.

Всмукателната система служи за своевременно подаване на въздух към двигателя, който е необходим за образуването на гориво-въздушна смес. Горивната система доставя гориво към двигателя, като в тандем тези две системи работят за образуване на гориво-въздушна смес, след което се подава през системата за впръскване в горивната камера.

Запалването на сместа гориво-въздух става благодарение на системата за запалване (в бензинови двигатели с вътрешно горене), В дизелови двигателизапалването възниква поради компресия на сместа и подгревните свещи.

Системата за смазване, както подсказва името, се използва за смазване на триещите се части, като по този начин намалява тяхното износване, увеличава експлоатационния им живот и по този начин премахва температурата от техните повърхности. Охлаждането на нагретите повърхности и части се осигурява от охладителната система, тя премахва температурата с помощта на охлаждаща течност през своите канали, които, преминавайки през радиатора, се охлаждат и повтарят цикъла. Изпускателната система осигурява отстраняването на изгорелите газове от цилиндрите с ICE, чрез които е част от тази система, намалява шума, придружен от емисиите на газове и тяхната токсичност.

Система за управление на двигателя (в модерни моделиелектронният блок за управление (ECU) е отговорен за това или бордови компютър) е необходим за електронно управлениевсички гореописани системи и осигуряване на техния синхрон.

Как работи двигател с вътрешно горене?

Принцип операция ICE се основава на ефекта на топлинното разширение на газовете, което възниква по време на изгарянето на сместа гориво-въздух, поради което буталото се движи в цилиндъра. Работният цикъл на двигател с вътрешно горене се извършва в два оборота на коляновия вал и се състои от четири цикъла, откъдето идва и името - четиритактов двигател.

1. Първият удар е входът.
2. Второто е компресията.
3. Третият е работният процес.
4. Четвърто издание.

При първите два такта - всмукателен и работен, то се движи надолу, при другите два компресионен и изпускателен - буталото се движи нагоре. Работният цикъл на всеки от цилиндрите е конфигуриран по такъв начин, че да не съвпада във фаза, това е необходимо, за да се осигури еднаква работа на двигателя с вътрешно горене. В света има и други двигатели, чийто работен цикъл се извършва само в два цикъла - компресия и такт на мощност, този двигател се нарича двутактов.

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 двигатели с вътрешно горене. В горивната камера в случай на директно впръскванев бензинови и дизелови двигатели. Горивно-въздушната смес или въздухът по време на отварянето на входящите синхронизиращи клапани се подава към горивната камера поради вакуума, който възниква по време на движението надолу на буталото.

Всмукателните клапани се затварят при такта на компресия, след което въздушно-горивната смес в цилиндрите на двигателя се компресира. По време на такта "power stroke" сместа се запалва принудително или се запалва спонтанно. След запалване в камерата възниква голямо налягане, което се създава от газове, това налягане действа върху 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 генерира въртящ момент, който привежда колелата на автомобила в движение.

"Изпускателен" ход, след който отработените газове освобождават горивната камера, а след и изпускателна системаоставяйки охладени и частично пречистени в атмосферата.

Кратко обобщение

След като сме обмислили принцип на работа на двигател с вътрешно горенеможете да разберете защо двигателят с вътрешно горене има ниска ефективност, която е около 40%. Докато е в един цилиндър полезно действие, останалите цилиндри, грубо казано, са празни, осигурявайки работата на първия с цикли: всмукване, компресия, изпускане.

Това е всичко за мен, надявам се, че разбирате всичко, след като прочетете тази статия, можете лесно да отговорите на въпроса какво е двигател с вътрешно горене и как работи двигателят с вътрешно горене. Благодаря за вниманието!

Двигателят с вътрешно горене (ICE) е най-често срещаният тип двигател, монтиран в момента в автомобили. Макар че модерен двигателвътрешно горене се състои от хиляди части, принципът на действието му е много прост. В тази статия ще разгледаме устройството и принципа на работа на двигателя с вътрешно горене.

В долната част на страницата гледайте видеото, което ясно показва устройството и принципа на работа на бензинов двигател с вътрешно горене.

Всеки двигател с вътрешно горене има цилиндър и бутало. Вътре в цилиндъра на двигателя с вътрешно горене топлинната енергия, освободена по време на изгарянето на горивото, се преобразува в механична енергия, която може да накара нашата кола да се движи. Този процес се повтаря с честота няколкостотин пъти в минута, което осигурява непрекъснато въртене на изхода от двигателя. колянов вал.

Принципът на работа на четиритактов двигател с вътрешно горене

По-голямата част автомобилиинсталирайте четиритактови двигатели с вътрешно горене, така че ние го приемаме като основа. За да разберете по-добре принципа на бензинов двигател с вътрешно горене, ви каним да разгледате фигурата:

Горивно-въздушната смес преминава смукателен клапанв горивната камера (такт първи - всмукване), се компресира (такт две - компресия) и се запалва от искра на запалителна свещ. При изгаряне на гориво, под влияние висока температурав цилиндъра на двигателя се образува свръхналягане, което принуждава буталото да се движи надолу до така наречената долна мъртва точка (BDC), докато прави третия цикъл - работния ход. Придвижвайки се надолу по време на работния ход, с помощта на мотовилка, буталото завърта коляновия вал. След това, преминавайки от BDC към топ мъртъвточка (TDC), буталото избутва отработените газове Изпускателен клапанв изпускателната система на автомобила - това е четвъртият такт (изпускател) на двигателя с вътрешно горене.

Такте процесът, който протича в цилиндъра на двигателя при един ход на буталото. Набор от цикли, които се повтарят в строга последователност и с определена честота, обикновено се нарича работен цикъл, в този случай, двигател с вътрешно горене.

1. Първа стъпка - ВХОД. Буталото се движи от TDC към BDC, когато това се случи, възниква вакуум и кухината на цилиндъра на двигателя с вътрешно горене се запълва с горима смес през отворения всмукателен клапан. Сместа, попадайки в горивната камера, се смесва с остатъците от отработените газове. В края на входа налягането в цилиндъра е 0,07-0,095 MPa, а температурата е 80-120 ºС.
2. Стъпка втора - КОМПРЕСИРАНЕ. Буталото се придвижва до TDC, двата клапана са затворени, работната смес в цилиндъра се компресира, а компресията се придружава от повишаване на налягането (1,2–1,7 MPa) и температурата (300–400 ºС).
3. Стъпка трета - РАЗШИРЯВАНЕ. При запалване работна смес V цилиндър на двигателяотделя се значително количество топлина, температурата се повишава рязко (до 2500 градуса по Целзий). Под налягане буталото се движи към BDC. Налягането е 4–6 MPa.
4. Стъпка четири - ОСВОБОЖДАВАНЕ. Буталото се стреми към TDC през отворения изпускателен клапан, отработените газове се изтласкват в изпускателната тръба и след това в заобикаляща среда. Налягане в края на цикъла: 0,1-0,12 MPa, температура 600-900 ºС.

И така, успяхте да се уверите, че двигателят с вътрешно горене не е много сложен. Както се казва, всичко гениално е просто. И за по-голяма яснота препоръчваме да гледате видеото, което също много добре показва принципа на работа на двигателя с вътрешно горене.

Преди да разгледате въпроса как работи автомобилен двигател, необходимо е поне в общи линииразбере устройството му. Във всяка кола е инсталиран двигател с вътрешно горене, чиято работа се основава на преобразуването на топлинната енергия в механична енергия. Нека разгледаме по-дълбоко този механизъм.

Как работи автомобилен двигател - изучаваме схемата на устройството

Класическото устройство на двигателя включва цилиндър и картер, затворен в долната част с тиган. Вътре в цилиндъра има различни пръстени, които се движат в определена последователност. Има форма на чаша, в горната й част има дъно. За да разберете най-накрая как работи автомобилен двигател, трябва да знаете, че буталото с помощта на бутален болти контактите на биелата колянов вал.

За плавно и меко въртене, местни и биелни лагерииграещи ролята на лагери. Съставът на коляновия вал включва бузите, както и главните и съединителните шейки. Всички тези части, събрани заедно, се наричат ​​колянов механизъм, който преобразува възвратно-постъпателното движение на буталото в кръгово въртене.

Горната част на цилиндъра е затворена от главата, където са разположени всмукателните и изпускателните клапани. Те се отварят и затварят в съответствие с движението на буталото и движението на коляновия вал. За да разберете точно как работи автомобилен двигател, видеоклиповете в нашата библиотека трябва да бъдат проучени толкова подробно, колкото статията. Междувременно ще се опитаме да изразим ефекта му с думи.

Как работи автомобилен двигател - накратко за сложните процеси

И така, границата на изместване на буталото има две крайни позиции- отгоре и отдолу мъртви точки. В първия случай буталото е на максимално разстояние от коляновия вал, а вторият вариант е най-малкото разстояние между буталото и коляновия вал. За да се гарантира, че буталото преминава през мъртви точки без спиране, се използва маховик, направен под формата на диск.

Важен параметър за двигателите с вътрешно горене е степента на компресия, която пряко влияе върху тяхната мощност и ефективност.

За да разберете правилно принципа на работа на автомобилния двигател, трябва да знаете, че той се основава на използването на работата на газове, разширени по време на процеса на нагряване, в резултат на което буталото се движи между горната и долната мъртви точки. При горна позицияБуталото изгаря гориво, което влиза в цилиндъра и се смесва с въздуха. В резултат на това температурата на газовете и тяхното налягане се повишава значително.

Газовете правят полезна работа, поради което буталото се движи надолу. Минавам колянов механизъмдействието се прехвърля към трансмисията и след това към автомобилно колело. Отпадъчните продукти се отстраняват от цилиндъра през изпускателната система и на тяхно място се подава нова порция гориво. Целият процес, от впръскването на гориво до изгорелите газове, се нарича работен цикъл на двигателя.

Принципът на работа на автомобилен двигател - разлики в моделите

Има няколко основни вида двигатели с вътрешно горене. Най-простият е редови двигател. Подредени в един ред те съставляват като цяло определен работен обем. Но постепенно някои производители се отдалечиха от тази технология на производство към по-компактна версия.

Вие и вашият автомобил готови ли сте за предстоящата зима? Модерните джаджи ще ви помогнат да оцелеете удобно през зимата:

Санкциите за пресичане на стоп линията и превишена скорост няма да ви притесняват повече!

От около сто години навсякъде по света основната захранващ агрегатна автомобили и мотоциклети, трактори и комбайни, друга техника е двигател с вътрешно горене. Пристигане в началото на ХХ век, за да замени двигателите външно горене(пара), дори през двадесет и първи век той остава най-рентабилният тип двигател. В тази статия ще разгледаме подробно устройството, принципа на работа различни видове ICE и неговата основна спомагателни системи.

Определение и общи характеристики на двигателя с вътрешно горене

Основната характеристика на всеки двигател с вътрешно горене е, че горивото се запалва директно в работната му камера, а не в допълнителни външни носители. По време на работа химическата и топлинната енергия от изгарянето на гориво се преобразува в механична работа. Принципът на работа на двигателя с вътрешно горене се основава на физическия ефект на топлинното разширение на газовете, което се образува по време на изгарянето на гориво-въздушната смес под налягане вътре в цилиндрите на двигателя.

Класификация на двигателите с вътрешно горене

В процеса на еволюция на двигателите с вътрешно горене, следните видове двигатели са доказали своята ефективност:

• буталоДвигатели с вътрешно горене. При тях работната камера е разположена вътре в цилиндрите, а топлинната енергия се преобразува в механична работа с помощта на колянов механизъм, който предава енергията на движение към коляновия вал. бутални двигателиразделени на свой ред на
• карбуратор, при който въздушно-горивната смес се образува в карбуратора, впръсква се в цилиндъра и се запалва там чрез искра от свещ;

• инжекция, при които сместа се подава директно в всмукателен колектор, през специални дюзи, под контрол електронен блокуправление, а също така се запалва с помощта на свещ;
• дизел, при който запалването на сместа въздух-гориво става без свещ, чрез компресиране на въздух, който се нагрява чрез налягане от температура, надвишаваща температурата на горене, и горивото се впръсква в цилиндрите през дюзи.
• Ротационно буталоДвигатели с вътрешно горене. в двигатели от този типтоплинната енергия се преобразува в механична работа чрез въртене на работните газове на ротора специална формаи профил. Роторът се движи по "планетарна траектория" вътре в работната камера, която има формата на "осем" и изпълнява функциите както на бутало, така и на синхронизация (газоразпределителен механизъм) и колянов вал.
• газова турбинаДвигатели с вътрешно горене. При тези двигатели преобразуването на топлинната енергия в механична работа се осъществява чрез въртене на ротора със специални клиновидни лопатки, който задвижва вала на турбината.

Най-надеждните, непретенциозни, икономични по отношение на разхода на гориво и необходимостта от редовна поддръжка са буталните двигатели.

Оборудването с други видове двигатели с вътрешно горене може да бъде включено в Червената книга. В днешно време само Mazda прави автомобили с роторно-бутални двигатели. Експериментална серия от автомобили с газотурбинен двигател беше произведена от Chrysler, но това беше през 60-те години и никой от автомобилните производители не се върна към този въпрос. В СССР газотурбинни двигателибяха оборудвани танкове "T-80" и десантни кораби "Zubr", но в бъдеще беше решено да се откаже от този тип мотор. В тази връзка нека се спрем подробно на „печелившата световно господство» бутални двигатели с вътрешно горене.

Корпусът на двигателя се комбинира в един организъм:

• цилиндров блок, вътре в горивните камери на които гориво-въздушната смес се запалва, а газовете от това горене задвижват буталата;
• колянов механизъм, който предава енергията на движение към коляновия вал;
• газоразпределителен механизъм, който е предназначен да осигури навременното отваряне / затваряне на клапаните за всмукване / изпускане горима смеси изгорели газове;
• система за захранване ("впръскване") и запалване ("запалване") на гориво-въздушната смес;
• система за отстраняване на продуктите от горенето (изгорели газове).

Напречно сечение на четиритактов двигател с вътрешно горене

Когато двигателят се запали, въздушно-горивната смес се впръсква в цилиндрите му през всмукателните клапани и се запалва там от искра на свещ. По време на изгаряне и топлинно разширение на газове от свръхналягане, буталото се задвижва, прехвърляйки механичната работа към въртенето на коляновия вал.

Работата на бутален двигател с вътрешно горене се извършва циклично. Тези цикли се повтарят с честота няколкостотин пъти в минута. Това осигурява непрекъснато транслационно въртене на коляновия вал, излизащ от двигателя.

Нека дефинираме терминологията. Тактът е работен процес, който възниква в двигателя при един ход на буталото, по-точно при едно негово движение в една посока, нагоре или надолу. Цикълът е набор от цикли, които се повтарят в определена последователност. По броя на циклите в рамките на един работник ICE цикълТе се подразделят на двутактови (цикълът се осъществява при един оборот на коляновия вал и два хода на буталото) и четиритактови (за два оборота на коляновия вал и четири бутала). В същото време, както в тези, така и в други двигатели, работният процес протича по следния план: всмукване; компресия; изгаряне; разширяване и освобождаване.

Принципите на работа на двигателя с вътрешно горене

- Принципът на работа на двутактов двигател

Когато двигателят стартира, буталото, увлечено от въртенето на коляновия вал, започва да се движи. Веднага щом достигне долната си мъртва точка (BDC) и продължи да се движи нагоре, гориво-въздушна смес се подава към горивната камера на цилиндъра.

При движението си нагоре буталото го притиска. В момента буталото достига горна мъртва точка (ГМТ), искра от свещ електронно запалваневъзпламенява въздушно-горивната смес. Незабавно разширявайки се, изпаренията на горящото гориво бързо тласкат буталото обратно към дъното мъртва точка.

По това време се отваря изпускателният клапан, през който се нагрява изпарения от трафикаизваден от горивната камера. След като отново премине ГМТ, буталото възобновява движението си към ГМТ. През това време коляновият вал прави един оборот.

При ново движение на буталото входният канал на гориво-въздушната смес се отваря отново, което замества целия обем отработени газове и целият процес се повтаря отново. Поради факта, че работата на буталото в такива двигатели е ограничена до два хода, то прави много по-малко, отколкото в четиритактов двигател, броя на движенията за определена единица време. Загубите от триене са сведени до минимум. Отделя се обаче много топлинна енергия и двутактовите двигатели загряват по-бързо и по-силно.

При двутактовите двигатели буталото замества газоразпределителния клапанен механизъм, като по време на движението си в определени моменти отваря и затваря всмукателните и изпускателните работни отвори в цилиндъра. Още по-лошо, в сравнение с четиритактовия двигател, обменът на газ е основният недостатък бутане-дръпна системаЛЕД. В момента на отстраняване на отработените газове се губи определен процент не само от работното вещество, но и от мощността.

Области на практическо приложение двутактови двигателистоманени мотопеди и скутери с вътрешно горене; мотори за лодки, косачки, моторни триони и др. технология с ниска мощност.

Тези недостатъци са лишени от четиритактови двигатели с вътрешно горене, които в различни опции, и се монтират на почти всички съвременни автомобили, трактори и друга техника. При тях всмукването / изпускането на горима смес / отработените газове се извършват като отделни работни процеси, а не комбинирани с компресия и разширение, както при двутактовите. С помощта на газоразпределителния механизъм се осигурява механичната синхронизация на работата на всмукателните и изпускателните клапани със скоростта на коляновия вал. При четиритактов двигател впръскването на гориво-въздушната смес става само след пълното отстраняване на отработените газове и затварянето на изпускателните клапани.

Работният процес на двигател с вътрешно горене

Всеки работен ход е един ход на буталото в диапазона от горната до долната мъртва точка. В този случай двигателят преминава през следните фази на работа:

• Такт първи, вход. Буталото се движи от горна мъртва точка към долна мъртва точка. По това време в цилиндъра възниква вакуум, всмукателният клапан се отваря и навлиза гориво-въздушната смес. В края на всмукването налягането в кухината на цилиндъра е в диапазона от 0,07 до 0,095 MPa; температура - от 80 до 120 градуса по Целзий.
• Такт две, компресия. Когато буталото се движи от долната към горната мъртва точка и всмукателните и изпускателните клапани са затворени, горимата смес се компресира в кухината на цилиндъра. Този процес е придружен от повишаване на налягането до 1,2-1,7 MPa, а температурата - до 300-400 градуса по Целзий.
• Трети такт, разширение. Горивно-въздушната смес се запалва. Това е придружено от освобождаване на значително количество топлинна енергия. Температурата в кухината на цилиндъра рязко се повишава до 2,5 хиляди градуса по Целзий. Под налягане буталото се движи бързо до долната си мъртва точка. Индикаторът за налягане в този случай е от 4 до 6 MPa.
• Такт четвърти, бр. По време на обратното движение на буталото до горната мъртва точка се отваря изпускателният клапан, през който отработените газове се изтласкват от цилиндъра в изпускателната тръба и след това в околната среда. Индикаторите за налягане в крайния етап на цикъла са 0,1-0,12 MPa; температура - 600-900 градуса по Целзий.

Спомагателни системи на двигателя с вътрешно горене

Системата за запалване е част от електрическото оборудване на машината и е проектирана да осигури искра, запалвайки гориво-въздушната смес в работната камера на цилиндъра. Компонентисистемите за запалване са:

• Захранване. По време на стартиране на двигателя това е акумулаторна батерия, а по време на работа - генератора.
• Превключвател или ключ за запалване. Преди това беше механичен и в последните годинивсе по-електрически контактно устройствоза доставка на електричество.
• Енергиен запас. Бобината или автотрансформаторът е устройство, предназначено да съхранява и преобразува достатъчно енергия, за да предизвика желания разряд между електродите на запалителната свещ.
• Разпределител на запалването (разпределител). Устройство, предназначено да разпространява импулс високо напрежениепо жиците, водещи до свещите на всеки от цилиндрите.

ICE система за запалване

- всмукателна система

Системата за всмукване на ICE е проектирана Занепрекъснато картотекиране в мотораатмосферен въздух,за смесването му с гориво и приготвяне на горима смес. Трябва да се отбележи, че в карбураторни двигателипредишната всмукателна система се състои от въздуховод и въздушен филтър. И това е. Съставът на всмукателната система на съвременните автомобили, трактори и друго оборудване включва:

• всмукване на въздух. Това е разклонителна тръба с форма, удобна за всеки конкретен двигател. Чрез него атмосферен въздухсе засмуква в двигателя, чрез разликата в налягането в атмосферата и в двигателя, където се получава вакуум при движение на буталата.
• Въздушен филтър. Това консуматив, предназначени за почистване на въздуха, влизащ в двигателя, от прах и твърди частици, тяхното забавяне върху филтъра.
• дроселна клапа. Въздушна клапапредназначени да регулират подаването на желаното количество въздух. Механично се активира чрез натискане на педала на газта и в модерна технология- с помощта на електрониката.
• Всмукателен колектор. Разпределя въздушния поток през цилиндрите на двигателя. Да дадеш въздушно течениежеланото разпределение, използвани са специални всмукателни клапи и вакуумен усилвател.

Горивна система или система ICE захранване, "отговорен" за непрекъснат доставка на горивоза образуване на гориво-въздушна смес. Част горивна системавключва:

• Резервоар за гориво- контейнер за съхранение на бензин или дизелово гориво, с устройство за поемане на гориво (помпа).
• Горивопроводи- набор от тръби и маркучи, през които неговата "храна" влиза в двигателя.
• Смесващо устройство, т.е. карбуратор или инжектор- специален механизъм за подготовка на гориво-въздушната смес и нейното впръскване в двигателя с вътрешно горене.
• Електронен блок за управление(ECU) смесообразуване и впръскване - в инжекционни двигателитова устройство е "отговорно" за синхронни и ефективна работавърху образуването и подаването на горима смес към двигателя.
• Горивна помпа - електрическо устройствоза изпомпване на бензин или дизелово гориво в горивната линия.
• Горивният филтър е консуматив за допълнително пречистване на горивото при транспортирането му от резервоара до двигателя.

Схема на горивната система на ICE

- Система за смазване

Предназначение на системата моторни смазки -намаляване на триенетои разрушителния му ефект върху части; отвличанечасти от излишъка топлина; отстраняванепродукти сажди и износване; защитаметал против корозия. Системата за смазване на двигателя включва:

• Маслен съд- резервоар за съхранение моторно масло. Нивото на маслото в картера се контролира не само от специална пръчка, но и от сензор.
• Маслена помпа- изпомпва масло от картера и го доставя до необходимите части на двигателя чрез специални пробити канали - "линии". Под въздействието на гравитацията маслото се стича от смазаните части обратно в масления съд, натрупва се там и цикълът на смазване се повтаря отново.
• Маслен филтърулавя и премахва твърди частици от двигателното масло, образувани от сажди и продукти от износване на части. Филтърният елемент винаги се заменя с нов при всяка смяна на двигателното масло.
• Маслен радиаторПредназначен за охлаждане на двигателно масло с помощта на течност от охладителната система на двигателя.

ауспух система на двигателя с вътрешно горенеслужи за премахванеизразходвани газовеИ намаляване на шумадвигателна работа. В съвременните технологии изпускателна системасе състои от следните части (по реда на излизане на отработените газове от двигателя):

• Изпускателен колектор.Това е тръбна система от топлоустойчив чугун, която приема горещите изгорели газове, заглушава първичния им трептителен процес и ги изпраща по-нататък към изпускателната тръба.
• Даунпайп- извит газов изход, изработен от огнеупорен метал, популярно наричан "панталони".
• Резонатор, или на популярен език „банката“ на ауспуха е контейнер, в който се отделят изгорелите газове и се намалява скоростта им.
• Катализатор- устройство, предназначено за пречистване на отработените газове и тяхното неутрализиране.
• Заглушител- контейнер с комплекс от специални прегради, предназначени многократно да променят посоката на газовия поток и съответно нивото на шума им.

Изпускателна система

- Охладителна система

Ако сте на мотопеди, скутери и евтини мотоциклетивсе още се прилага въздушна системаохлаждане на двигателя - насрещен въздушен поток, след това за повече мощна технологиятова, разбира се, не е достатъчно. Работи тук флуидна системапроектирано охлаждане За абсорбиране на излишната топлинапри мотора и намаляване на топлинните натоварваниявърху неговите детайли.

• РадиаторОхладителната система се използва за освобождаване на излишната топлина в околната среда. Състои се от Голям бройизвити алуминиеви тръби, с ребра за допълнително разсейване на топлината.
• Вентилаторпредназначени да засилят охлаждащия ефект върху радиатора от насрещния въздушен поток.
• Водна помпа(помпа) - "задвижва" охлаждащата течност в "малките" и "големите" кръгове, осигурявайки нейната циркулация през двигателя и радиатора.
• Термостат- специален клапан, който осигурява оптимална температура на охлаждащата течност, като я стартира в "малък кръг", заобикаляйки радиатора (когато двигателят е студен) и в "голям кръг", през радиатора - когато двигателят е топъл.

Координираната работа на тези спомагателни системи осигурява максимална ефективност на двигателя с вътрешно горене и неговата надеждност.

В заключение трябва да се отбележи, че в обозримо бъдеще не се очаква да се появят достойни конкуренти на двигателя с вътрешно горене. Има всички основания да се твърди, че в своята съвременна, подобрена форма, той ще остане доминиращият тип двигател във всички сектори на световната икономика за няколко десетилетия напред.