DRNONADV.RU

05.11.2024

Двигатель внутреннего сгорания называется так поскольку топливо воодушевляется прямо внутри его рабочей камеры, а не в особых внутренних носителях.

Принцип работы. Двигатель 4B12 базируется на физическом результате термического расширения газов, возникающих в ходе сгорания топливно-воздушной примеси под давлением внутри цилиндров двигателя. Оттеняемая в этом процессе энергия реорганизуется в машинную работу.

В ходе развития Двигатель внутреннего сгорания выделились несколько типов двигателей, их систематизация и общее устройство:

Поршневые моторы внутреннего сгорания. В них рабочая камера располагается внутри цилиндров, а солнечная энергия реорганизуется в машинную работу за счет кривошипно-шатунного механизма, представляющего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые двигатели делятся, к тому же, на:
карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь создается в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воодушевляется там искрой от свечи зажигания;
нагнетательные, в которых смесь сервируется прямо во впускной коллектор, через особые форсунки, под наблюдением электронного блока управления, и также воодушевляется за счет свечи;
дизельные, в которых зажигание воздушно-топливной примеси происходит без свечи, за счет сжатия воздуха, который от давления греется до температуры, превосходящей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.

Роторно-поршневые моторы внутреннего сгорания. Тут солнечная энергия реорганизуется в машинную работу за счет вращения рабочими газами ротора дополнительной формы и профиля. Вихрь движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмерки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.

Реактивные моторы внутреннего сгорания. Особенности их устройства состоят в преображении термической энергии в машинную работу при помощи вращения ротора с особыми конусовидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.

Дальше оцениваются лишь поршневые моторы, в связи с тем что лишь они приобрели большое распределение в авто промышленности. Основные причины тому: надежность, стоимость производства и обслуживания, большая мощность.

Первые поршневые двигатель внутреннего сгорания имели только 1 цилиндр незначительного диаметра. В будущем, для повышения производительности предварительно повышали размер цилиндра, а затем и их число. Равномерно моторы внутреннего сгорания утвердили обычный нам тип. “Сердце” современного авто может иметь до 12 цилиндров.

Наиболее элементарным является двигатель с рядковым размещением цилиндров. Но, с повышением числа цилиндров растет и регулярный размер двигателя. Вследствие этого появился более малогабаритный вариант положения — V-образный. При подобном виде цилиндры размещены под углом друг к дружке (в краях 180-ти C). Как правило применяется для 6-цилиндровых двигателей и более.

Одна из главных элементов двигателя — цилиндр (6), в котором располагается поршень (7), объединенный через алкоголь (9) с коленчатым валом (12). Откровенное движение поршня в цилиндре наверх и вверх алкоголь и кривошип переделают во поворотное движение коленчатого вала.

На конце вала закреплен кулак (10), назначение которого сообщать мерность вращению вала при работе двигателя. Снизу цилиндр крепко закрыт головкой блока цилиндров (ГБЦ), в которой располагаются впускной (5) и выпускной (4) клапаны, закрывающие аналогичные телеканалы.

Клапаны открываются под действием кулачков сортировочного вала (14) через сдаточные механизмы (15). Распределительный вал приводится во вращение шестернями (13) от коленчатого вала.
Для понижения издержек на прохождение трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и оперативного износа трущиеся детали смазывают маслом. С целью создания хорошего термического режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.

А главная цель – принудить работать поршень, так как именно он считается основной движущей силой. Для этого в цилиндры должны даваться топкая смесь в некоторой соотношения (у бензинных) или намеренные порции топлива в строго установленный момент под высоким давлением (у дизельных агрегатов). Топливо воодушевляется в камере сгорания, бросает поршень с большой силой вверх, этим самым приводя его в движение.

Из-за невысокой мощности и высокого топливного расхода 2-тактных двигателей почти все современные моторы создают с 4-тактными циклами работы:

Впуск топлива;
Стягивание топлива;
Сгнивание;
Вывод проработанных газов за границы камеры сгорания.

Точка отсчета — положение поршня внизу (ВМТ — высшая умершая точка). В настоящее время впускное окно открывается клапаном, поршень начинает движение вверх и затягивает топливную смесь в цилиндр. Это первый такт цикла.

Во время 2-го такта поршень достигает самой нижней точки (НМТ — нижняя умершая точка), при этом впускное окно закрывается, поршень начинает движение наверх, в связи с чем топливная смесь сдавливается. При достижении поршнем предельной высшей точки топливная смесь сдавлена до предела.

3-й раунд – это поджигание плотной топливной примеси при помощи свечи, которая источает искру. В итоге топкий состав разрушается и подталкивает поршень с большой силой вверх.

На конечном раунде поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к высочайшей точке. В этот период открывается выпускной клапан, проработанная смесь в качестве газа выходит из камеры сгорания и через систему выхлопа угождает на улицу. После этого курс, начиная с первого раунда, повторяется вновь и продолжается на протяжении всего времени работы двигателя.

Описанный чуть повыше способ является универсальным. По подобному принципу сконструирована работа почти всех бензинных двигателей.

Дизельные моторы отличаются тем, что там нет свеч зажигания – элемента, который зажигает топливо. Детонация дизельного топлива проводится благодаря крепкому сжатию топливной примеси. При такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает аккуратный воздух. Во время такта «сжатие» воздух греется до 600О С. В середине этого такта в цилиндр впрыскивается установленная часть топлива, которое самовоспламеняется.

Вышеперечисленное представляет из себя БЦ (блок цилиндров) и КШМ (шатунный механизм). Кроме этого современный Двигатель внутреннего сгорания состоит и из прочих добавочных систем, которые для удобства восприятия укрупняют так:

ГРМ (механизм настройки фаз газораспределения);
Система смазки;
Охлаждающая система;
Система подачи топлива;
Система выхлопа.

Чтобы в цилиндр поступало необходимое число топлива и воздуха, а продукты сгорания своевременно воздерживались из рабочей камеры, в Двигатель внутреннего сгорания учтен механизм, именуемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная топкая смесь и удаляются выпускные газы. К деталям ГРМ относятся:

Распределительный вал;
Впускные и выхлопные клапаны с пружинами и обращающими втулками;
Детали привода клапанов;
Элементы привода ГРМ.

ГРМ приводится в действие от коленчатого вала двигателя авто. При помощи линии или ремня вращение сообщается на распределительный вал, который за счет кулачков или коромысел через толкатели жмет на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их.

В любом двигателе есть большое количество трущихся компонентов, которые нужно регулярно смазывать, чтобы снизить издержки производительности на трение и избежать высокого износа и заклинивания. Для этого есть система смазки. Мимоходом благодаря ей определяется еще несколько задач: защита компонентов бензинового двигателя от ржавчины, дополнительное охлаждение компонентов мотора, и удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся элементов. Систему смазки двигателя авто формируют:

Масляный картер (поддон);
Насос подачи масла;
Масляный фильтр с редукционным клапаном;
Маслопроводы;
Масляный щуп (индикатор уровня масла);
Знак давления в системе;
Маслоналивная шейка.

Во время действия мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые создаются при сгорании топливо-воздушной примеси. Чтобы детали бензинового двигателя не уничтожались из-за излишнего расширения при нагреве, их нужно освежать. Остудить мотор авто можно при помощи воздуха или жидкости. Современные двигатели имеют, обычно, жидкостную модель охлаждения, которую формируют следующие части:

Футболка охлаждения двигателя;
Насос (церемониальность);
Криостат;
Радиатор;
Вентилятор;
Экстенсивный бак.

Система питания для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от дружки, впрочем и имеют ряд совместных частей. Всеобщими считаются:

Топливный бак;
Датчик уровня топлива;
Фильтры очистки топлива — топорной и узкой;
Топливные трубопроводы;
Впускной коллектор;
Воздушные патрубки;
Воздушный фильтр.

В обоих системах есть топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, сам принцип подачи одинаков: топливо из бака при помощи насоса через фильтры сервируется в топливную рампу, из которой угождает в форсунки. Но в случае если в большинстве бензиновых агрегатов внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора авто, то в дизельных оно сервируется прямо в цилиндр, и теперь там смешивается с воздухом.

Выхлопная система создана для отвода проработанных газов из цилиндров двигателя авто. Основные детали, ее образующие:

Выпускной коллектор;
Приемочная труба глушителя;
Мембрана;
Глушитель;
Выпускная труба.

В современных силовых агрегатах внутреннего сгорания выпускная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредоносных выбросов.

Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, передающихся с блоком управления двигателем. Выпускные газы из выпускного коллектора через приемочную трубу попадают в каталитический поглотитель, после этого через мембрана в глушитель. Дальше через выпускную трубу они выкидываются в окружающую среду.