Как работает двигатель внутреннего сгорания видео: как выглядит работающий двигатель изнутри — Motor

Содержание

Двигатель внутреннего сгорания: рабочий цикл,как работает,система питания двс,фото,видео

КАК РАБОТАЕТ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

В данном разделе рассматривается принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере одноцилиндрового бензинового мотора.

Главная часть двигателя внутреннего сгорания — это цилиндр с внутренней зеркальной поверхностью. Сверху на цилиндре установлена головка, которая является отдельной деталью и при необходимости снимается, например чтобы получить доступ к двигателю для проведения ремонтных работ (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Двигатель со снятой головкой блока цилиндров.

Внутри цилиндра находится поршень. Внешне он напоминает обычный стакан, который перевернут вверх дном (именно дно поршня является его рабочей поверхностью). В процессе работы двигателя поршень внутри цилиндра перемещается вертикально вверх- вниз с высокой интенсивностью.

Снаружи по окружности поршня в отдельных канавках расположены поршневые кольца. Поршень прилегает к внутренней поверхности цилиндра неплотно. Поршневые кольца, во-первых, препятствуют попаданию вниз газа, образующегося при работе двигателя, во- вторых, не пропускают моторное масло в камеру сгорания, которая находится над поршнем и расположена над верхней мертвой точкой (о том, что это такое, рассказывается далее).

Поршень закреплен на шатуне с помощью специальной детали, которая называется поршневым пальцем. В свою очередь, шатун закреплен на коленчатом валу двигателя, а точнее — на кривошипе коленчатого вала (рис. 1.3). При сгорании рабочей смеси образующиеся газы оказывают сильное давление на поршень, который начинает двигаться вниз и через шатун передает свою энергию на коленчатый вал, что в результате вынуждает его вращаться.

Рис. 1.3. Поршень с шатуном.

На конце коленчатого вала имеется тяжелый металлический диск с зубьями, который называется маховиком. Основная его задача — обеспечить вращение коленчатого вала по инерции, что необходимо для подготовительных тактов рабочего цикла (о том, что такое «такты» и «рабочий цикл», будет рассказано далее).

Горючая смесь поступает в камеру сгорания через впускной клапан, а после сгорания продукты горения, которые представляют собой выхлопные газы, выходят из камеры сгорания через выпускной клапан. Оба клапана открываются в тот момент, когда их толкает соответствующий кулачок распределительного вала. Как только кулачок отходит назад (это происходит очень быстро, так как распределительный вал вращается с высокой скоростью), клапаны вновь плотно закрываются: их возвращают в исходное положение мощные пружины.

Распределительный вал двигателя приводится в действие коленчатым валом.

Свеча вкручивается непосредственно в головку блока цилиндров: для этого специально предназначено отверстие с резьбой. Свеча является источником искры, которая проскакивает между ее электродами, от нее в камере сгорания воспламеняется рабочая смесь. На каждый цилиндр двигателя приходится одна свеча (следовательно, у четырехцилиндрового двигателя имеется четыре свечи, у восьми-цилиндрового — восемь и т.

д.).

При движении вверх-вниз поршень поочередно достигает двух крайних положений — верхнего и нижнего: в них он максимально удален от центральной оси коленчатого вала. Верхнее крайнее положение поршня называется верхней мертвой точкой, а нижнее — нижней мертвой точкой (соответственно ВМТ и НМТ). Расстояние между ВМТ и НМТ называется ходом поршня.

Пространство, которое остается над поршнем при его нахождении в ВМТ, называется камерой сгорания. Именно здесь воспламеняется и сгорает рабочая смесь. При этом возникает своеобразный «мини-взрыв», который сопровождается резким и сильным повышением давления, под воздействием которого поршень начинает двигаться вниз. Как раз в этот момент тепловая энергия превращается в механическую. При вертикальном движении вниз поршень через шатун толкает коленчатый вал, заставляя его вращаться. Образовавшийся крутящий момент передается на ведущие колеса автомобиля, которые и приводят машину в движение.

Объем в промежутке между ВМТ и НМТ называется рабочим объемом цилиндра. Если суммировать объем камеры сгорания (как указывалось, так называется пространство над ВМТ) и рабочий объем цилиндра, получится полный объем цилиндра. Сумма полных объемов всех цилиндров называется рабочим объемом двигателя.

По такому принципу работает двигатель внутреннего сгорания современного автомобиля. Далее рассмотрено, что представляет собой рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания.

РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Рабочий цикл — это строгая последовательность рабочих процессов (тактов), периодически повторяющихся в каждом цилиндре. Каждый такт соответствует одному проходу поршня.

Двигатели внутреннего сгорания бывают четырехтактными и двухтактными. Принципиальная разница между ними заключается в следующем: в четырехтактном двигателе один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня, а в двухтактном — за два хода. Двухтактные двигатели используются в основном на мотоциклах, моторных лодках, скутерах и т. п. Поэтому здесь будем вести речь о четырехтактном двигателе внутреннего сгорания — именно такими моторами оснащаются легковые автомобили.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты.

1. Первый такт — впуск горючей смеси в цилиндр двигателя. Нужно сказать, что в цилиндре происходит сгорание топлива не в чистом виде, а смеси его паров с воздухом (горючая смесь). В советских автомобилях за приготовление такой смеси отвечал специальный прибор — карбюратор. Однако в современных автомобилях карбюраторы давно не применяются — данный процесс контролируется электроникой (прибором, который называется инжектор).

Для бензинового двигателя внутреннего сгорания оптимальной является горючая смесь, состоящая из 1 части бензина и 15 частей воздуха (то есть 1:15).

Горючая смесь попадает в цилиндр при открывшемся впускном клапане (напомню, что в нужный момент на него давит кулачок распределительного вала). В момент открытия впускного клапана поршень всегда расположен в ВМТ и начинает перемещаться вниз к НМТ. При этом над поршнем возникает разрежение, под воздействием которого в цилиндр поступает горючая смесь.

Иными словами, при движении вниз к НМТ поршень засасывает горючую смесь в цилиндр через открывшийся впускной клапан. Как только поршень достигнет НМТ, клапан под воздействием мощной пружины возвращается на прежнее место и плотно закрывает впускное отверстие.

Когда горючая смесь попадает в цилиндр, она перемешивается с остатками имеющихся в нем выхлопных газов. Такая смесь называется рабочей, и именно она будет сгорать в камере сгорания.

На протяжении первого такта работы мотора кривошип коленчатого вала (рис. 1.4) проворачивается на пол-оборота.

Рис. 1.4. Коленчатый вал двигателя.

2. Исходное положение для начала второго такта таково: поршень находится в НМТ, впускной клапан плотно закрыт, цилиндр заполнен рабочей смесью. Во время второго такта поршень перемещается от НМТ к ВМТ, сжимая в процессе этого находящуюся в цилиндре рабочую смесь.

Опытным водителям хорошо знакомо такое понятие, как степень сжатия. Данный показатель информирует о том, во сколько раз сокращается объем рабочей смеси при достижении поршнем ВМТ. Отмечу, что степень сжатия — одна из наиболее значимых технических характеристик любого автомобиля.

В процессе сжатия рабочей смеси ее температура существенно повышается. При достижении поршнем ВМТ она равняется примерно +300… 400 °С. Что касается давления внутри цилиндра, то оно при этом составляет порядка 9-10 кг/см.

Второй такт заканчивается при достижении поршнем ВМТ. В этот момент рабочая смесь максимально сжата. За второй такт кривошип коленчатого вала проворачивается еще на пол-оборота. Следовательно, за два такта коленчатый вал делает один полный оборот.

3. Как отмечалось ранее, принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Это происходит на третьем этапе работы двигателя, который называется рабочим ходом. Когда поршень находится в ВМТ, а рабочая смесь максимально сжата, между электродами свечи зажигания возникает электрическая искра, что вызывает воспламенение рабочей смеси (это происходит в камере сгорания). В результате на поршень, находящийся в ВМТ, оказывается мощное давление. Клапаны в этот момент плотно закрыты, продуктам горения деваться некуда, и именно они давят на поршень, который под воздействием этого давления вынужден двигаться вниз к НМТ. При этом он передает энергию своего движения через шатун на кривошип коленчатого вала, тем самым вынуждая его вращаться. Именно это вращение является движущей силой автомобиля.

Давление на поршень во время третьего такта рабочего цикла двигателя достигает 40 кг/см.

Во время третьего такта коленчатый вал двигателя проворачивается еще на пол-оборота.

4. Последний, четвертый такт рабочего цикла — выпуск отработанных газов. Он начинается, когда после третьего такта поршень находится в НМТ и начинает двигаться вверх. В этот момент под воздействием соответствующего кулачка распределительного вала открывается выпускной клапан и движущийся вверх поршень выдавливает выхлопные газы из цилиндра. Сразу после этого клапан плотно закрывает выпускное отверстие.

Затем выхлопные газы через глушитель и выхлопную трубу выводятся наружу.

Четвертый такт завершается, когда поршень достиг ВМТ и плотно закрылся выпускной клапан.

В течение четвертого такта коленчатый вал проворачивается еще на пол-оборота. Следовательно, за четыре такта работы (на протяжении одного рабочего цикла) коленчатый вал делает два полных оборота.

После четвертого такта опять начинается первый такт и т. д.

СИСТЕМА ПИТАНИЯ

Система питания является одной из ключевых систем двигателя внутреннего сгорания, поэтому от ее исправности и технического состояния, а также от качества используемого топлива напрямую зависит мощность и надежность двигателя, а также возможность его быстрого запуска.

Внимание!

Практически любая неисправность системы питания влечет за собой повышение расхода топлива и, как следствие, снижение экономичности автомобиля.

Среди наиболее характерных признаков, свидетельствующих о наличии неполадок в системе питания, можно отметить резкий запах топлива, а также наличие подтеканий из топливной системы. О неисправностях в топливной системе также может говорить трудный запуск двигателя, его нестабильная работа в разных режимах, а также слишком высокий расход топлива.

Состав выхлопных газов может рассказать о состоянии системы питания. Например, неполадки часто приводят к образованию слишком богатой либо наоборот — слишком бедной рабочей смеси, что в конечном счете отражается на содержимом выхлопных газов.

При диагностике системы питания следует учесть, что отклонения в показателях какого- либо параметра могут быть обусловлены сразу несколькими неполадками. В частности, повышенное потребление топлива случается из-за неисправностей в кривошипно¬шатунном либо газораспределительном механизме, из-за неполадок в системе зажигания, а также при наличии некоторых неисправностей подвески. Результаты диагностики в такой ситуации будут достоверными только тогда, когда точно известно техническое состояние каждого из названных узлов и агрегатов.

При диагностике системы питания работники автосервисов и СТО нередко «разводят на деньги» своих клиентов. Подобное мошенничество базируется на том, что кислородный датчик может оказывать существенное влияние на экономичность потребления топлива автомобилем. Исправность этого прибора водитель самостоятельно проверить не может, если только не является большим докой в устройстве современного автомобиля.

Когда клиент на СТО жалуется, что его автомобиль стал в последнее время слишком «прожорлив», ему сразу же предлагают пройти диагностику. Стоимость такой процедуры зависит от конкретной СТО, но в среднем она составляет порядка $15–20. Результат проверки почти всегда один и тот же: строгим тоном, не терпящим возражений, клиенту заявляют, что в его машине неисправен датчик кислорода. В наличии таких датчиков, само собой, сейчас нет, поэтому придется заказывать новый из-за границы. На робкий вопрос клиента относительно цены нового кислородного датчика механик авторитетно заявляет: «Вообще-то это дорого, но для вас сделаем всего за $350».

Расчет в данном случае простой: подавляющее большинство клиентов не пожелают выкладывать такую сумму за датчик кислорода и просто смирятся с возросшей «прожорливостью» своего автомобиля. Деньги, уплаченные за диагностику, разумеется, вам никто не вернет. На такой псевдо-диагностике в настоящее время делается очень неплохой «навар». Стоит ли говорить о том, что на самом деле неисправность, ставшая причиной высокого потребления топлива, может заключаться совершенно в другом, и устранить ее можно быстро и недорого. Вот только заниматься этим работники российских автосервисов не хотят: куда проще «содрать» с клиента $350, чем чинить его машину за меньшие деньги.

На вопрос клиента, что именно стало причиной выхода из строя кислородного датчика, может последовать много ответов: здесь и плохое качество российского топлива (об этом наши соотечественники знают чуть ли не с детского сада), и этилированный бензин, из-за которого датчик приходит в негодность практически сразу же, и морозные российские зимы и т. п. Практически все эти утверждения в большинстве случаев не имеют ничего общего с реальностью, иначе все автомобилисты в России ездили бы с неисправными датчиками либо меняли эти датчики едва ли не каждую неделю.

Конечно, никто не берется утверждать, что датчик кислорода не влияет на потребление топлива. Иногда он действительно является виновником его повышенного расхода, причем в исправном состоянии. Вот наиболее простой пример: в автомобиле поврежден воздухопровод и имеет место нештатный подсос воздуха. В таком случае кислородный датчик распознает лишний воздух как слишком бедную рабочую смесь и добавляет в нее топливо, чтобы довести до кондиции.

Как же определить, имеется ли в машине нештатный подсос воздуха?

Это несложно. Возьмите обыкновенный аэрозоль, содержащий горючую смесь (они обычно используются для промывки карбюратора), заведите мотор и направьте из баллончика струю в то место, в котором, как вы подозреваете, имеется нештатное проникновение воздуха. Если ваши подозрения подтвердятся, то у двигателя самопроизвольно повысятся обороты (поскольку через место, куда обычно попадает лишний воздух, сейчас проникает струя горючей смеси из аэрозоля).

Повышенный расход топлива на современных автомобилях, оборудованных электронной системой зажигания, может быть обусловлен неправильным выставлением датчика положения дроссельной заслонки. В таком случае компьютер будет воспринимать ошибочную информацию как верную, что может повлечь за собой неправильное приготовление рабочей смеси, а также смещение угла опережения зажигания. В конечном счете это приведет к нарушению работы двигателя на холостом ходу (мотор может работать нестабильно, либо холостые обороты могут быть повышенными и др.).

Люди постоянно пытаются построить экономичный и надёжный мотор. До сих пор идея об изобретении вечного двигателя не даёт покоя многим изобретателям. Неудачные разработки исчезли в веках. Но в результате проб и ошибок появилось несколько типов двигательных установок. Эти механизмы успешно нами эксплуатируются.

Все известные двигатели используют разные виды энергии, которую затем преобразуют в движение. В качестве приводной тяги может служить электроэнергия, вода и тепло. Поэтому они разделяются на следующие типы:

  • электродвигатели;
  • гидравлические машины;
  • тепловые агрегаты.

Тепловые моторы основаны на преобразовании тепловой энергии в работу. В таких машинах применён один из двух способов сгорания топлива: внешний и внутренний.

В школе наверняка всем рассказывали о машинах, работающих на пару. Они как раз и представляют вид тепловых двигателей с внешней камерой сгорания. Первые паровые механизмы были построены ещё в середине XIX века . Сейчас паровые машины практически исчезли из нашей жизни. Они уступили место двигателям внутреннего сгорания (ДВС).

Принципиально ДВС отличаются от паровых машин местом размещения камеры сгорания. В механизмах с внутренним сгоранием эти камеры расположены в самих агрегатах. Такие моторы работают практически во всех транспортных средствах.

В этой статье приведена основная информация о принципе работы различных видов ДВС: газотурбинного, роторного, поршневого. Рассказано, как работает двигательный агрегат с внешней камерой сгорания — двигатель Стирлинга. Описана классификация и устройство двигателей внутреннего сгорания поршневого типа. Объяснено отличие двухтактного двигателя от четырёхтактного.

Принцип работы ДВС

Самым главным механизмом, установленным в каждом автомобиле, является двигатель внутреннего сгорания. Механики любят называть его сердцем автомобиля. Именно он отвечает за преобразование энергии сгорания углеводородного топлива в механическое движение. Работают ДВС на жидком или газообразном топливе.

Все остальные узлы автомобиля предназначены либо для повышения производительности силового агрегата, либо для контроля и управления. Вспомогательные системы создают также комфорт пассажирам и водителям, при этом обеспечивая им безопасную езду.

Более чем за полуторавековую историю своего развития появились ДВС, различающиеся конструкцией, мощностью и используемым топливом.

Видео: Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Главная классификация ДВС

Все существующие ДВС разделены на 3 вида:

  • поршневые;
  • роторные;
  • газотурбинные.

В поршневых агрегатах рабочим органом является поршень. В роторных моторах используется движение ротора. В газотурбинных двигателях движение осуществляется турбиной.

В каждом из видов этих силовых установок конструктивно реализованы разные схемы преобразования тепловой энергии в полезную работу. Это принципиально отличает их друг от друга. Максимальная производительность силовых агрегатов зависит от того, каким образом преобразуется тепловая энергия. Каждый вид силовых агрегатов создан для эффективной работы в своей области применения.

Ниже подробно описаны конструкции этих агрегатов и физические процессы, происходящие в них. Отдельный раздел статьи посвящён двигателю Стирлинга. Он относится к механизмам с внешней камерой сгорания. Но принцип работы этого мотора по нескольким признакам похож на ДВС. Это часто вызывает путаницу.

Газотурбинный двигатель

При воспламенении топлива образуются газы, которые при нагреве расширяются. Этот факт всем известен из школьного курса физики. Указанный принцип положен в основу газотурбинной установки. Топливная смесь сгорает, и нагретый газ моментально расширяется, заставляя лопасти турбины вращаться. Чем больше температура газа, тем быстрее он увеличивается в объёмах. Эта зависимость определяет коэффициент полезного действия этого вида ДВС: чем выше температура газов, тем больше КПД.

Разработано два типа газотурбинных установок, отличающихся количеством рабочих валов. Агрегаты с двумя валами мощнее по сравнению с одновальными механизмами.

Газотурбинные двигатели устанавливают на машины, где необходима большая мощность силовой установки. Например, грузовые автомобили, корабли, самолёты и железнодорожные локомотивы.

Видео: Принцип работы газотурбинного двигателя

Роторный ДВС

В моторах этого вида реализован принцип вращения вала от кругового движения ротора. Ротором является треугольный поршень, который вращается в овальной камере – статоре. Ротор закреплён на валу с эксцентриситетом. При таком расположении во время вращения ротора в цилиндре создаются полости для тактов зажигания, сгорания и выпуска. За один оборот ротора происходит 3 такта работы.

Достоинством роторного ДВС является отсутствие шатунов, коленчатого вала и многих сопутствующих узлов. Инженеры подсчитали, что деталей в агрегате роторного типа намного меньше, чем в моторах других типов. Поэтому роторные моторы гораздо меньше других. Это является ещё одним их преимуществом.

В Японии, известной своими передовыми разработками в автомобилестроении, были сконструированы двигатели, имеющие несколько роторов. Например, японцы сконструировали агрегат, имеющий такую же мощность, что и шестипоршневой двигатель гоночного автомобиля. Но размеры многороторного движка при этом гораздо меньше.

На ранних моделях вазовских автомобилей в своё время устанавливались роторные моторы.

Роторные двигатели гораздо проще и эффективнее поршневых. Но по непонятной причине роторные агрегаты используются очень редко.

Видео: Принцип работы роторного двигателя

Поршневой двигатель

Это – самый распространённый тип двигателя. Рассмотрим его принципиальную схему работы.

В конструкции мотора этого вида имеется несколько цилиндров, внутри каждого из них поршни совершают возвратно-поступательные движения. В обоих концах цилиндров расположены клапаны. Открываясь, клапан пропускает порцию топливной смеси в камеру сгорания, образующуюся в цилиндре перед поршнем. В это время поршень, двигаясь вверх, сжимает смесь. В расчётный момент происходит её воспламенение. Образующиеся газы расширяются и толкают поршень в другую сторону. Несколько таких поршней закреплены на валу П-образной конструкции. Обычно такой вал называют коленчатым. За каждое движение поршня вал проворачивается на определённую величину. Цикл движения поршня от одной стороны цилиндра до другой называется тактом. Скоординированная работа поршней заставляет коленчатый вал проворачиваться на полный оборот. Такие циклы постоянно повторяются, заставляя вращаться вал с большой скоростью.

Автомобилестроители постоянно совершенствуют поршневые двигатели. Каждое усовершенствование приводит к повышению мощности двигателя. Поршневые агрегаты являются самыми надёжными из всех видов силовых установок.

Видео: Принцип работы дизельного двигателя

Двигатель Стирлинга

В качестве примера разновидности двигательного агрегата с внешней камерой сгорания можно привести так называемый двигатель Стирлинга. Своё название он получил по фамилии изобретателя – шотландского священника Роберта Стирлинга. Этот оригинальный мотор работает на основе неоднократного нагрева рабочего тела – порции воздуха.

Принцип работы внешне похож на схему ДВС. В моторе Стирлинга тоже имеется цилиндр с поршнем, который двигается по возвратно-поступательной траектории и приводит в движение кривошипно-шатунный механизм. Мало того, цилиндр имеет радиатор охлаждения как в двигателе внутреннего сгорания.

Но главным отличием двигателя Стирлинга от ДВС является отсутствие топливной смеси. Её роль в данном случае выполняет воздух, который нагревается внешним источником тепла.

Дело в том, что уже находящийся в цилиндре воздух, нагреваясь, расширяется и толкает вытеснитель, который в свою очередь двигает рабочий поршень вверх. Поршень проворачивает кривошип. Проходя через зону охлаждения, воздух сжимается, давление в цилиндре уменьшается, образуя разрежение. В это время кривошип, двигаясь дальше, возвращает поршень в нижнее положение. Так периодически чередуя циклы нагрева и остывания рабочего тела (воздуха), извлекают энергию из процесса изменения давления.

Двигатель Стирлинга может работать практически на любом топливе, от дров до ядерной энергии. При этом конструкция этого агрегата очень проста и надёжна. Инженеры разработали 3 типа моторов подобного рода и назвали их буквами греческого алфавита. Выше описан принцип самого простого из них: бета-типа.

Двигатель конструкции Стирлинга незаменим в тех случаях, когда появляется необходимость преобразования очень маленького перепада температур. В таких условиях ни одна газовая турбина функционировать не может. Проще говоря, установки Стирлинга могут эффективно работать от обычной переносной газовой горелки или даже спиртовки. Туристы уже оценили такие устройства. Учёные предсказывают, что двигатели Стирлинга сделают революцию в солнечной энергетике.

Видео: Принцип работы двигателя Стирлинга

Виды поршневых ДВС

Поршневые моторы классифицируются по типу используемого топлива:

  • бензиновые;
  • газовые;
  • дизельные.

Кроме того, двигатели отличаются системой зажигания. В установках, использующих принудительное зажигание, воспламенение топливной смеси производится устройствами, генерирующими искру. Их ещё называют свечами зажигания. В них периодически образуется электрическая дуга, которая и поджигает топливо в камере сгорания цилиндра. Работают свечи от электрического аккумулятора. Сложность представляет регулировка свечей. Необходимо отрегулировать свечи так, чтобы искра образовывалась точно в тот момент, когда смесь достигнет расчётного уровня сжатия.

Принудительное зажигание характерно только для бензиновых двигателей. Реже такая система применяется в двигателях, работающих на газе.

Топливная смесь может подаваться в цилиндры двумя способами: с помощью карбюратора или инжектора.

Поршневые агрегаты, использующие в качестве топлива солярку, называются дизельными и имеют другую систему воспламенения топлива в цилиндре. В дизельных установках смесь самопроизвольно воспламеняется в результате её сжатия поршнем. Отличительной особенностью дизельных двигателей является их «всеядность». Они способны работать на нескольких видах топлива. Дизели прекрасно функционируют, будучи заправлены другими горючими веществами. Например, керосином, мазутом или даже растительным маслом.

В зависимости от количества тактов рабочего цикла, различают двухтактные и четырёхтактные ДВС. Двухтактные двигатели обычно ставят на мотоциклы, мопеды или газонокосилки. Четырёхтактные моторы устанавливаются в современных автомобилях.

По пространственному расположению цилиндров ДВС тоже имеют свою классификацию.

Если цилиндры расположены на одной оси, то такие двигатели называются рядными. Обозначаются рядные моторы английским символом «R» с цифрой, указывающей на количество цилиндров.

Если цилиндры размещены под углом друг к другу, то такие агрегаты называют V-образными. Они гораздо компактнее других типов двигателей. Обычно угол между осями цилиндров составляет 120 градусов . Имеются модели V-образных моторов с другим углом между осями цилиндров.

Агрегаты, обозначаемые символом «Vr», имеют переходную конструкцию. Они обладают признаками и рядных, и V-образных двигателей.

При расположении цилиндров напротив друг друга, то есть под углом 180 градусов , двигатели называются оппозитными.

Устройство двигателя внутреннего сгорания: описание основных узлов ДВС

В этом разделе рассмотрено назначение и конструктивное исполнение отдельных узлов поршневых двигателей.

Кривошипно-шатунный механизм

Поршни в цилиндрах движутся возвратно-поступательно. Кривошип вместе с шатунами преобразуют это движение во вращение вала. Механизм называется кривошипно-шатунным (КШМ). Состоит из П-образного вала, называемого коленчатым, узла цилиндров, головки блока цилиндров (ГБЦ) и креплений.

Газораспределительная система

ГБЦ регулирует подачу обогащённой смеси в цилиндры. Процесс происходит за счёт скоординированных во времени циклов открытия и закрытия группы клапанов, осуществляющих подачу смеси и выпуск отработанных газов. Кроме этого, газораспределительная система отводит наружу выхлопные газы. Управляет клапанами распределительный вал, который связан с коленвалом зубчатой или ремённой передачей. Вращаясь, распределительный вал заставляет открываться и закрываться нужные клапана в строго определённое время.

Вся система состоит из распредвала и клапанных групп. Ремонт головки часто вызывает затруднения, так как требует тщательной установки уплотнений. При неправильно установленных прокладках произойдёт подсос воздуха, возможна также утечка топлива. Это нарушает баланс топливной смеси.

Система питания

Внутрь цилиндров подаётся не чистое горючее, а порция смеси, состоящей из обогащённого воздухом топлива. Карбюратор смешивает бензин с воздухом, то есть обогащает топливо. Затем приготовленная смесь через коллектор, называющийся впускным, попадает в камеру.

Если ДВС оборудован инжектором, то бензин под высоким давлением подается сразу во впускной коллектор. Впрыск происходит через форсунки. Бензин и воздух смешиваются не в карбюраторе, а непосредственно во впускном коллекторе.

Топливо циркулирует в системе питания за счёт работы насоса. В карбюраторных двигателях установлены механические насосы. В инжекторных — электрические.

Инжекторные двигатели обычно оснащаются электронным зажиганием. Такое зажигание эффективнее свечного, так как воспламенением топливно-воздушной смеси управляет бортовой компьютер. Для его эффективной работы в автомобиле установлены специальные датчики, собирающие все необходимые данные для компьютера.

Зажигание

В двигателях с карбюратором всегда имеются так называемые свечи зажигания. Они генерируют вольтову дугу, поджигающую топливную смесь. В народе такую дугу обычно называют искрой. В таких автомобилях система зажигания состоит из свечей и аккумулятора.

В двигателях на дизельном топливе процесс возгорания смеси принципиально отличается. Она самовоспламеняется. Это стало возможным благодаря уникальным свойствам дизельного топлива. Дизтопливо через форсунки под высоким давлением подаётся в цилиндр. Предварительно воздух в камере цилиндра тоже сжимается и нагревается до 700 градусов . В таких условиях солярка мгновенно самовоспламеняется.

Выхлопная система

Вывод газов наружу осуществляется системой выпуска продуктов сгорания — выхлопной системой. Токсичные газы направляются сначала в выпускной коллектор, в котором осуществляется сбор выхлопных газов от всех цилиндров. Из коллектора газ, содержащий большое количество вредных веществ, выбрасывается наружу через глушитель.

Последние модели всех автомобилей теперь выпускаются только с каталитическими нейтрализаторами. Они сильно снижают токсичность выхлопных газов, приводя их в соответствие с экологическими нормами.

Система смазки

В автомобиле есть много деталей вращения. Во время работы двигателя трущиеся между собой детали активно изнашиваются. Чтобы уменьшить износ и увеличить КПД двигателя, в каждом автомобиле предусмотрена замкнутая система, созданная для циркуляции смазки. Подача масла в систему осуществляет масляный насос. Перед тем, как попасть в двигатель, масло проходит через фильтр, где очищается от накопившихся загрязнений. Через систему распределения масло подаётся в подшипники коленчатого вала и в газораспределительный механизм для смазки деталей распределительного вала. Затем отработанное масло поступает в картер — специально сконструированную ёмкость в виде поддона. Из картера масло опять забирается насосом и направляется на следующий цикл смазки.

В результате работы системы смазки фильтры засоряются, что снижает степень очистки. Недостаточный уровень очистки ухудшает характеристики масла. По мере засорения фильтров давление масла начинает повышаться. Для сброса давления и безопасной работы узлов автомобиля устанавливают предохранительные, или так называемые редукционные клапаны, срабатывающие при превышении давления масла. Эти клапаны срабатывают вследствие засорения фильтров. Своевременная замена масла и фильтров является непременным условием эффективной работы ДВС.

Во время работы мотора масло нагревается, что тоже плохо отражается на работе мотора. Все мощные двигатели работают со своей системой охлаждения масла. Обычно их называют масляными радиаторами.

Системы охлаждения

Во время продолжительной работы двигатели могут нагреться до достаточно высоких температур. Температура внешней поверхности цилиндров достигает нескольких сотен градусов. Никакие механизмы не могут эффективно работать при таких высоких температурах. Поэтому конструкторы разработали системы для охлаждения узлов автомобиля. Принцип работы таких систем заключается в передаче тепла от нагретых частей к охлаждающей жидкости. Заметим, что состав таких жидкостей и их свойства постоянно улучшаются производителями.

Самым узнаваемым элементом системы охлаждения стал радиатор, который обычно находится в начале моторного отсека, непосредственно перед двигателем. Такое расположение позволяет радиатору дополнительно охлаждаться встречным потоком воздуха. Для повышения эффективности работы радиатора впереди него установлен мощный вентилятор.

Радиатор понижает температуру самого охлаждающего агента после того, как тот отберёт тепло от цилиндров. Вся система охлаждения состоит из термостата, помпы, небольшой расширительной ёмкости и устройства обогрева салона.

Работа системы охлаждения регулируется термостатом. Если двигатель ещё не нагрелся до критических величин, то помпа прогоняет охлаждающую жидкость по так называемому «малому» кругу, то есть только в пределах самого двигателя. Когда термостат включается, то жидкость пропускается через радиатор, охлаждаясь при этом гораздо эффективнее.

Порог срабатывания термостата обычно составляет 90 градусов . В некоторых моделях автомобилей температура срабатывания термостата может быть установлена больше или меньше этой величины.

Долговременная работа любого автомобиля невозможна без эффективной системы охлаждения.

Четырехтактный ДВС

Число тактов работы — одна из важнейших характеристик любого ДВС. Далее приведено описание взаимодействия поршня с клапанами поочерёдно в каждом такте. Напомним, 1 цикл — это 4 такта .

В первом такте выполняется впуск смеси. Топливо смешивается с воздухом. Поршень двигается к наивысшей точке. В камере сгорания создаётся область низкого давления — разрежение. Впускной клапан открывает отверстие в камере для подачи смеси. Коленвал начинает первый оборот.

Во втором такте смесь сжимается. Впускной клапан закрывается. Поршень, достигнув наивысшей точки, сжимает обогащённую топливную смесь. Коленвал завершает первый оборот.

Рабочий ход выполняется в третьем такте. Обогащённая смесь поджигается. В бензиновых двигателях поджигание производится электрической дугой от свечи. В дизельных — топливо воспламеняется самостоятельно в процессе сжатия. Облако расширяющихся газов заставляет поршень двигаться вниз. Начало второго оборота коленвала.

В четвёртом такте происходит выпуск. Открывается выпускной клапан. Газы выводятся в коллектор, а затем выбрасываются наружу. Поршень начинает двигаться вверх. Вал завершает второй оборот.

Таким образом, за 1 рабочий цикл этот двигатель совершает 4 такта , во время которых вал проворачивается дважды .

Видео: Принцип работы четырёхтактного двигателя

Двухтактный мотор

В этих двигателях сжатие и рабочий ход совершаются также как в четырёхтактных. Но очистка и заполнение цилиндров топливной смесью происходит за очень короткое время в момент нахождения поршня в самом нижнем положении. Если в четырёхтактном двигателе смесь попадает в камеру сгорания через открытые отверстия клапанов, то в этом моторе очередная порция смеси поступает в цилиндр через специальные отверстия, называемыми окнами. Они открываются и закрываются телом поршня. Процессы наполнения полостей цилиндра новой смесью и удаления продуктов сгорания называются продувкой.

Для осуществления продувки внутренняя полость цилиндра напрямую связана с КШМ. По сути, поршень двигается в одном пространстве с кривошипом. Под ним образуется полость, которую называют кривошипной камерой или картером. Эта камера тоже участвует в процессах газообмена. В ней периодически создаётся разрежение. Это позволяет поступать новой порции смеси через впускное отверстие.

Такая конструкция позволяет двигателю развивать в 1,5 раза большую мощность по сравнению с другими моторами аналогичного объёма при тех же оборотах двигателя. Но есть и ряд недостатков.

  • Детали в таком двигателе работают с большей интенсивностью, то есть быстрее изнашиваются.
  • Особое значение придаётся герметизации всех механизмов, работающих практически в одном пространстве: поршня, цилиндра и кривошипа.
  • Так как в картере нельзя устроить масляную ванну, то смазку поршня и других деталей осуществляют добавлением масла в топливо.
  • Перепады давления смеси в цилиндре не так велики, поэтому для повышения производительности двигателя часто используют принудительную продувку.

Рабочий цикл осуществляется в течение одного оборота коленвала.

Видео: Принцип работы двухтактного двигателя

Вокруг активно говорят про электокары, но двигатель внутреннего сгорания (ДВС) никуда не исчезает. Почему? О принципе работы и конструкции двигателей внутреннего сгорания, плюсах и минусах ДВС – в нашем материале.

Что такое ДВС?

ДВС (двигатель внутреннего сгорания) – один из самых популярных видов моторов. Это тепловой двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри него самого – во внутренней камере. Дополнительные внешние носители не требуются.

ДВС работает благодаря физическому эффекту теплового расширения газов. Горючая смесь в момент воспламенения смеси увеличивается в объёме, и освобождается энергия.

Вне зависимости от того, о каком из ДВС идёт речь – о ДВС с искровым зажиганием – двигателе Отто (это, прежде всего, инжекторный и карбюраторный бензиновые двигатели) или о ДВС с воспламенением от сжатия (дизельный мотор, дизель) сила давления газов воздействует на поршень ДВС. Без поршня сложно представить большинство современных ДВС. В том числе, он есть даже у комбинированного ДВС. Только в последнем, кроме поршня, мотору работать помогает ещё и лопаточное оборудование (компрессоры, турбины).

Бензиновые, дизельные поршневые ДВС – это двигатели, с которыми мы активно встречаемся на любом транспорте, в том числе легковом, а ДВС, работающие не только за счёт поршня, но и за счёт компрессора, турбины – это решения, без которых сложно представить современные суда, тепловозы, автотракторную технику, самосвалы высокой грузоподъёмности, т.е. транспорт, где нужны двигатели средней (> 5 кВт) или высокой мощности (> 100 кВт).

Без двигателя внутреннего сгорания невозможно представить движение практически любого транспорта (кроме электрического) – автомобилей, мотоциклов, самолётов.

  • Несмотря на то, что технологии, в том числе, в транспортной сфере, развиваются семимильными шагами, ДВС на авто человечество будет устанавливать еще долго. Даже концерн Volkswagen, который, как известно, готовит масштабную программу электрификации модельного ряда своих двигателей, пока не спешит отказываться от ДВС. Открытой является информация, что автомобили с ДВС будут выпускаться не только в ближайшие 5, но и 30 лет. Да, время разработок новых ДВС у концерна уже подходит к финальной стадии, но производство никто сворачивать не будет. Нынешние актуальные разработки будут использоваться и впредь. Некоторые же концерны по производству авто и вовсе не спешат переходить на электромоторы. Это можно обосновать и экономически, и технически. Именно ДВС из всех моторов одни из наиболее надежных и при этом дешёвых, а постоянное совершенствование моделей ДВС позволяет говорить об уверенном прогрессе инженеров, улучшении эксплуатационных характеристик двигателей внутреннего сгорания и минимизации их негативного влияния на атмосферу.
  • Современные дизельные двигатели внутреннего сгорания позволяют снизить расход топлива на 25-30 %. Лучше всего такое уменьшение расхода топлива смогли достигнуть производители дизельных ДВС. Но и производители бензиновых двигателей внутреннего сгорания активно удивляют. Ещё в 2012-м году назад американский концерн Transonic Combustion (разработчик так называемых сверхкритических систем впрыска топлива) впечатлил решением TSCiTM. Благодаря новому подходу к конструкции топливного насоса и инжекторам, бензиновый двигатель стал существенно экономичней.
  • Большие ставки на ДВС делает и концерн Mazda. Он акцентирует внимание на изменении конструкции выпускной системы. Благодаря ей улучшена продувка газов, повышена степень их сжатия, а, вместе с тем, снижены и обороты (причём сразу на 15%). А это и экономия расхода топлива, и уменьшение вредных выбросов – несмотря на то, что речь идёт о бензиновом двигателе, а не о дизеле.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

При разнообразии конструктивных решений устройство у всех ДВС схоже. Двигатель внутреннего сгорания образован следующими компонентами:

  1. Блок цилиндров. Блоки цилиндров – цельнолитые детали. Более того, единое целое они составляют с картером (полой частью). Именно на картер ставят коленчатый вал). Производители запчастей постоянно работают над формой блока цилиндров, его объемом. Конструкция блока цилиндров ДВС должна чётко учитывать все нюансы от механических потерь до теплового баланса.
  2. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – узел, состоящий из шатуна, цилиндра, маховика, колена, коленвала, шатунного и коренного подшипников. Именно в этом узле прямолинейное движение поршня преобразуется непосредственно во вращательное. Для большинства традиционных ДВС КШМ – незаменимый механизм. Хотя ряд инженеров пытаются найти замену и ему. В качестве альтернативы КШМ может рассматриваться, например, система кинематической схемы отбора мощности (уникальная российская технология, разработка научных сотрудников из «Сколково», направленная на погашение инерции, снижение частоты вращения, увеличение крутящего момента и КПД).
  3. Газораспределительный механизм (ГРМ). Присутствует у четырехтактных двигателей (что это такое, ещё будет пояснено в блоке, посвященном принципу работы ДВС). Именно от ГРМ зависит, насколько синхронно с оборотами коленчатого вала работает вся система, как организован впрыск топливной смеси непосредственно в камеру, под контролем ли выход из нее продуктов сгорания.

Основным материалом для производства ГРМ выступает кордшнуровая или кордтканевая резина. Современное производство постоянно стремится улучшить состав сырья для оптимизации эксплуатационных качеств и повышения износостойкости механизма. Самые авторитетные производители ГРМ на рынке – Bosch, Lemforder, Contitech (все – Германия), Gates (Бельгия) и Dayco (США).

Замену ГРМ проводят через каждые 60000 — 90 000 км пробега. Всё зависит от конкретной модели авто (и регламента на неё) и особенностей эксплуатации машины.

Привод газораспределения нуждается в систематическом контроле и обслуживании. Если пренебрегать такими процедурами, ДВС может быстро выйти из строя.

  • Система питания. В этом узле осуществляется подготовка топливно-воздушной смеси: хранение топлива, его очистка, подача в двигатель.
  • Система смазки. Главные компоненты системы – трубки, маслоприемник, редукционный клапан, масляный поддон и фильтр. Для контроля системы современные решения также оснащаются датчиками указателя давления масла и датчиком сигнальной лампы аварийного давления. Главная функция системы – охлаждение узла, уменьшение силы трения между подвижными деталями. Кроме того, система смазки выполняет очищающую функцию, освобождает двигатель от нагара, продуктов, образованных в ходе износа мотора.
  • Система охлаждения. Важна для оптимизации рабочей температуры. Включает рубашку охлаждения, теплообменник (радиатор охлаждения), водяной насос, термостат и теплоноситель.
  • Выхлопная система. Служит для отвода от мотора продуктов сгорания.
    Включает:
    — выпускной коллектор (приёмник отработанных газов),
    — газоотвод (приёмная труба, в народе- «штаны»),
    — резонатор для разделения выхлопных газов и уменьшения их скорости,
    — катализатор (очиститель) выхлопных газов,
    — глушитель (корректирует направление потока газов, гасит шум).
  • Система зажигания. Входит в состав только бензодвигателей. Неотъемлемые компоненты системы – свечи и катушки зажигания. Самый популярный вариант конструкции – «катушка на свече». У двигателей внутреннего сгорания старого поколения также были высоковольтные провода и трамблер (распределитель). Но современные производители моторов, прежде всего, благодаря появлению конструкции «катушка на свече», могут себе позволить не включать в систему эти компоненты.
  • Система впрыска. Позволяет организовать дозированную подачу топлива.
  • В LMS ELECTUDE системе и времени впрыска уделяется особое внимание. Любой автомеханик должен понимать, что именно от исправности системы впрыска, времени впрыска зависит способность оперативно изменять скорость движения авто. А это одна из важнейших характеристик любого мотора.

    Тонкий нюанс! При изучении устройства нельзя проигнорировать и такой элемент, как датчик положения дроссельной заслонки. Датчик не является частью ДВС, но устанавливается на многих авто непосредственно рядом с ДВС.

    Датчик эффективно решает такую задачу, как передача электронному блоку управления данных о положении пропускного клапана в определенный интервал времени. Это позволяет держать под контролем поступающее в систему топливо. Датчик измеряет вращение и, следовательно, степень открытия дроссельной заслонки.

    А изучить устройство мотора основательно помогает дистанционный курс для самообучения «Базовое устройство двигателя внутреннего сгорания автомобиля», на платформе ELECTUDE. Принципиально важно, что каждый может пошагово продвинуться от теории, связанной с ДВС и его составными частями, до оттачивания сервисных операций по регулировке. Этому помогает встроенный LMS виртуальный симулятор.

    Принцип работы двигателя

    Принцип работы классических двигателей внутреннего сгорания основан на преобразовании энергии вспышки топлива — тепловой энергии, освобождённой от сгорания топлива, в механическую.

    При этом сам процесс преобразования энергии может отличаться.

    Самый распространённый вариант такой:

    1. Поршень в цилиндре движется вниз.
    2. Открывается впускной клапан.
    3. В цилиндр поступает воздух или топливно-воздушная смесь. (под воздействием поршня или системы поршня и турбонаддува).
    4. Поршень поднимается.
    5. Выпускной клапан закрывается.
    6. Поршень сжимает воздух.
    7. Поршень доходит до верхней мертвой точки.
    8. Срабатывает свеча зажигания.
    9. Открывается выпускной клапан.
    10. Поршень начинает двигаться вверх.
    11. Выхлопные газы выдавливаются в выпускной коллектор.

    Важно! Если используется дизельное топливо, то искра не принимает участие в запуске двигателя, дизельное топливо зажигается при сжатии само.

    При этом для понимания принципа работы важно не просто учитывать физическую последовательность, а держать под контролем всю систему управления. Наглядно понять её помогает схема учебного модуля ELECTUDE.

    Обратите внимание, в дистанционных курсах обучения на платформе ELECTUDE при изучении системы управления дизельным двигателем она сознательно разбирается обособленно от системы регулирования впрыска топлива. Очень грамотный подход. Многим учащимся действительно сложно сразу разобраться и с системой управления, и с системой впрыска. И для того, чтобы хорошо усвоить материал, грамотно двигаться именно пошагово.

    Но вернёмся к работе самого двигателя. Рассмотренный принцип работы актуален для большинства ДВС, и он надёжен для любого транспорта, включая грузовые автомобили.

    Фактически у устройств, работающих по такому принципу, работа строится на 4 тактах (поэтому большинство моторов называют четырёхтактными):

    1. Такт выпуска.
    2. Такт сжатия воздуха.
    3. Непосредственно рабочий такт – тот самый момент, когда энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую (для запуска коленвала).
    4. Такт открытия выпускного клапана – необходим для того, чтобы отработанные газы вышли из цилиндра и освободили место новой порции смеси топлива и воздуха

    4 такта образуют рабочий цикл.

    При этом три такта – вспомогательные и один – непосредственно дающий импульс движению. Визуально работа четырёхтактной модели представлена на схеме.

    Но работа может основываться и на другом принципе – двухтактном. Что происходит в этом случае?

    • Поршень двигается снизу-вверх.
    • В камеру сгорания поступает топливо.
    • Поршень сжимает топливно-воздушную смесь.
    • Возникает компрессия. (давление).
    • Возникает искра.
    • Топливо загорается.
    • Поршень продвигается вниз.
    • Открывается доступ к выпускному коллектору.
    • Из цилиндра выходят продукты сгорания.

    То есть первый такт в этом процессе – одновременный впуск и сжатие, второй — опускание поршня под давлением топлива и выход продуктов сгорания из коллектора.

    Двухтактный принцип работы – распространённое явление для мототехники, бензопил. Это легко объяснить тем, что при высокой удельной мощности такие устройства можно сделать очень лёгкими и компактными.

    Важно! Кроме количества тактов есть отличия в механизме газообмена.

    В моделей, которые поддерживают 4 такта, газораспределительный механизм открывает и закрывает в нужный момент цикла клапаны впуска и выпуска.

    У решений, которые поддерживают два такта, заполнение и очистка цилиндра осуществляются синхронно с тактами сжатия и расширения (то есть непосредственно в момент нахождения поршня вблизи нижней мертвой точки).

    Классификация двигателей

    Двигатели разделяют по нескольким параметрам: рабочему циклу, типу конструкции, типу подачи воздуха.

    Классификация двигателей в зависимости от рабочего цикла

    В зависимости от цикла, описывающего термодинамический (рабочий процесс), выделяют два типа моторов:

    1. Ориентированные на цикл Отто. Сжатая смесь у них воспламеняется от постороннего источника энергии. Такой цикл присущ всем бензиновым двигателям.
    2. Ориентированные на цикл Дизеля. Топливо в данном случае воспламеняется не от искры, а непосредственно от разогретого рабочего тела. Такой цикл лежит в основе работы дизельных двигателей.

    Чтобы работать с современными дизельными моторами, важно уметь хорошо разбираться в системе управлениям дизелями EDC (именно от неё зависит стабильное функционирование предпускового подогрева, системы рециркуляции отработанных газов, турбонаддува), особенностях системы впрыска Common Rail (CRD), механических форсунках, лямбда-зонда, обладать навыками взаимодействия с ними.

    А для работы с агрегатами, работающими по циклу Отто, не обойтись без комплексного изучения свечей зажигания, системы многоточечного впрыска. Важно отличное знание принципов работы датчиков, каталитических нейтрализаторов.

    И изучение дизелей, и бензодвигателей должно быть целенаправленным и последовательным. Рациональный вариант – изучать дизельные ДВС в виде модулей.

    Классификация двигателей в зависимости от конструкции

    • Поршневой. Классический двигатель с поршнями, цилиндрами и коленвалом. При работе принципа ДВС рассматривалась как раз такая конструкция. Ведь именно поршневые ДВС стоят на большинстве современных автомобилей.
    • Роторные (двигатели Ванкеля). Вместо поршня установлен трехгранный ротор (или несколько роторов), а камера сгорания имеет овальную форму. У них достаточно высокая мощность при малых габаритах, отлично гасятся вибрации. Но производителям невыгодно выпускать такие моторы. Производство двигателей Ванкеля дорогостоящее, сложно подстроиться под регламенты выбросов СО2, обеспечить агрегату большой срок службы. Поэтому современные мастера СТО при ремонте и обслуживании с такими автомобилями встречаются крайне редко. Но знать о таких двигателях также очень важно. Может возникнуть ситуация, что на сервис привезут автомобили Mazda RX-8. RX-8 (2003 по 2012 годов выпуска) либо ВАЗ-4132, ВАЗ-411М. И у них стоят именно роторные двигатели внутреннего сгорания.

    Классификация двигателей по принципу подачи воздуха

    Подача воздуха также разделяет ДВС на два класса:

    1. Атмосферные. При движении поршня мотор затягивает порцию воздуха. Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.
    2. Турбокомпрессорные. Организована дополнительная подкачка воздуха в камеру сгорания.

    Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.

    Атмосферные системы активно встречаются как среди дизельных, так и бензиновых моделей. Турбокомпрессорные ДВС – в большинстве своём, дизельные двигатели. Это связано с тем, что монтаж турбонаддува предполагает достаточно сложную конструкцию самого ДВС. И на такой шаг готовы пойти чаще всего производители авто премиум-класса, спорткаров. У них установка турбокомпрессора себя оправдывает. Да, такие решения более дорогие, но выигрыш есть в весе, компактности, показателе крутящего момента, уровни токсичности. Более того! Выигрыш есть и в расходе топлива. Его требуется существенно меньше.

    Очень часто решения с турбокомпрессором выбирают автовладельцы, которые предпочитают агрессивный стиль езды, высокую скорость.

    Преимущества ДВС

    1. Удобство. Достаточно иметь АЗС по дороге или канистру бензина в багажнике – и проблема заправки двигателя легко решаема. Если же на машине установлен электромотор, зарядка доступна пока ещё не во всех местах.
    2. Высокая скорость заправки двигателя топливом.
    3. Длительный ресурс работы. Современные двигатели внутреннего сгорания легко работают в заявленный производителем период (в среднем 100-150 тыс. км. пробега), а некоторые и 300-350 тыс. км пробега. Впрочем, мировой рекордсмен – пробег и вовсе

    4 800 000 км. И здесь нет лишних нулей. Такой рекорд установлен на двигателе Volvo» P1800. Единственное, за время работы двигатель два раза проходил капремонт.

  • Компактность. Двигатели внутреннего сгорания существенно компактнее, нежели двигатели внешнего сгорания.
  • Недостатки ДВС

    При использовании двигателя внутреннего сгорания нельзя организовать работу оборудования по замкнутому циклу, а, значит, организовать работу в условиях, когда давление существенно превышает атмосферное.

    Большинство ДВС работает за счёт использования невозобновляемых ресурсов (бензина, газа). И исключение – машины, работающие на биогазе, этиловом спирте (на практике встречается редко, так как при использовании такого топлива невозможно добиться высоких мощностей и скоростей).

    Существует тесная зависимость работы ДВС от качества топлива. Оно должно обладать определённым определенным цетановым и октановым числами (характеристиками воспламеняемости дизельного топлива, определяющими период задержки горения рабочей смеси и детонационной стойкости топлива), плотностью, испаряемостью.

    Автомеханики называют ДВС сердцем авто, инженеры модернизируют ГРМ, а производители бензина не беспокояться о том, что все перейдут на электротранспорт.

    Двигатель внутреннего сгорания: рабочий цикл,как работает,система питания двс,фото,видео.

    ДВС — что это такое в машине, как работает, из чего состоит, классификация двигателей внутреннего сгорания


    http://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/dvigatel-vnutrennego-sgoraniya/

    Как работает двигатель внутреннего сгорания (ДВС)? – Цена нового авто

    Двигатель внутреннего сгорания (или ДВС) – это тепловой двигатель, который преобразует энергию от сжигания топлива в механическое движение. При сжигание даже небольшого количества топлива в закрытом пространстве выделяются газы, которые значительно повышают давление. Как раз это давление и приводит к движению поршень двигателя или отдельного цилиндра.

    Поршень в свою очередь связан с коленчатым валом, который движение поступательное преобразует во вращательное. А чтобы движение происходило непрерывно, в цилиндр с определенной цикличностью подаются на сжигания все новые небольшие порции топлива. Зажигание топлива в цилиндре происходит благодаря “свече”. Она создает искру в определенный момент времени.

    Рассмотрим конструкцию двигателя внутреннего сгорания

    Работа ДВС основана на 4 тактах или цикле Отто и осуществляется при одновременной работе четырех цилиндров. Итак, как работает двигатель внутреннего сгорания, видно на следующей схеме.

    Такты работы двигателя внутреннего сгорания или т.н. цикл Отто:

    1. Такт впуска. Поршень опускается вниз образуя в цилиндре пустое пространство. После того, как впускной клапан открывается кулачками распределительного вала, из карбюратора поступает топливно-воздушная смесь. Когда поршень достигает самого нижнего положения, впускной клапан закрывается.

    2. Такт сжатия. Поршень поднимается и сжимает воздушно-топливную смесь, поднимая при этом ее температуру. Когда поршень поднимается в верхнюю точку, свеча подает искру и воспламеняет смесь.

    3. Рабочий такт. Топливо сгорает, выделяю продукты горения – газы, которые создают давление и выталкивают поршень вниз. При этом и впускной и выпускной клапаны в закрытом положении.

    4. Такт выпуска. Открывается выпускной клапан, и поскольку коленвал продолжает вращаться по инерции, продукты сгорания выдавливаются через выпускной клапан. Цикл повторяется…

    Двигатели внутреннего сгорания бывают карбюраторные и инжекторный.

    Карбюраторный двигатель работает вместе с карбюратором, в котором подготавливается воздушно-топливная смесь. Для смешивания воздуха и топливо используется аэродинамическая сила. Цилиндр всасывает необходимое количество смеси.

    Инжекторный двигатель – это современная система. То, как в поток воздуха через специальные форсунки впрыскивается топливо, какая должна быть дозировка топлива, управляется электронным блоком управления.

    В Новосибирске испытали первый в мире полностью алюминиевый двигатель внутреннего сгорания | | Infopro54

    В конце января 2019 года на аэродроме Мочище под Новосибирском закончились испытания первого в мире полностью алюминиевого двигателя внутреннего сгорания. Экспериментальный агрегат прошел многочасовые ресурсные испытания, которые подтвердили высокие эксплуатационные характеристики сверхпрочного покрытия, которым покрыты алюминиевые детали двигателя, сообщили в пресс-службе университета.

    — Износ деталей не определяется микрометрическим измерительным инструментом, фактически его нет. Это нас вдохновляет, — рассказал руководитель команды разработчиков, профессор кафедры самолето- и вертолетостроения НГТУ Илья Зверков.

    Вместе с тем испытания не обошлись без внештатных ситуаций. На одном из этапов испытания на одной из деталей появился скол инновационного покрытия, повредились уплотнения масляной системы и двигатель начал дымить, однако он не заглох, что подтвердило высокую надежность агрегата. Анализ неполадки показал, что она случилась из-за производственного брака при обработке детали и не имеет отношения к самой технологии.

    Полностью алюминиевый авиадвигатель был впервые представлен конструкторами опорного Новосибирского государственного технического университета в январе 2018 года. Использование алюминия вместо стали позволило снизить вес двигателя на 30—40 % по сравнению с традиционными стальными двигателями аналогичной мощности. При этом расчетная мощность нового двигателя выросла на 40 лошадиных сил — до 400 лошадиных сил, а расход топлива снизился примерно на 15 %. Экспериментальный двигатель испытывался на обычном автомобильном бензине АИ-95.

    Алюминий уже применялся в авиационных и автомобильных двигателях, но детали, работающие под высокой нагрузкой, до сих пор изготавливаются из стали. Ученым опорного университета Новосибирской области удалось заменить их на алюминиевые с помощью особой технологии плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО), созданной в Институте неорганической химии СО РАН.

    Параллельно с испытаниями шла работа по проектированию серийного образца двигателя. Разработчики отказались от H-образной схемы, которая была применена на экспериментальном двигателе, и остановились на V-образной схеме. Это позволило значительно сократить габариты мотора, что даст возможность устанавливать его на разные модели самолетов, а не только на ЯК-52, под который был сделан экспериментальный образец. Новый двигатель сможет быть также установлен на самолеты Як-18Т, Ил-103, Бе-103. Серийный двигатель будет эксплуатироваться на авиационном бензине Б-91, производство которого возобновлено в России. Проектируемый двигатель будет модульным, два силовых блока мощностью 200 лошадиных могут быть использованы как вместе, так и отдельно для моторизации легких самолетов. Новый 200-сильный двигатель будет весить 98 кг, что как минимум на 30 % меньше, чем у стальных аналогов.

    В НГТУ отметили, что сейчас идет изготовление деталей нового двигателя, который будет готов к началу лета 2019 года. Все основные детали нового двигателя будут отлиты из алюминия в Новосибирске. В этом еще одно преимущество новой схемы: она позволит отказаться от импортных комплектующих, которые использовались в экспериментальном агрегате. В перспективе это даст возможность использовать двигатель на самолетах ВВС России.

    Фото: пресс-служба НГТУ

    Двигатель внутреннего сгорания 1 сезон смотреть онлайн

    Все равно ты будешь мой

    Для женщин, Сериалы

    Гроза над Тихоречьем

    Для женщин, Сериалы

    Беженка

    Для женщин, Сериалы

    У неділю рано зілля копала

    Для женщин, Сериалы

    Танец мотылька

    Для женщин, Сериалы

    Прислуга

    Для женщин, Сериалы

    Две матери

    Для женщин, Сериалы

    Богиня шопинга

    Реалити-шоу, Развлекательные шоу

    Опер по вызову

    Сериалы, Украинские фильмы и сериалы

    Семейные мелодрамы

    Развлекательные шоу, Для женщин

    испытания моторного масла Shell Helix Ultra в такси «Шоколад»

    Полная версия видео


    Ссылка на сокращенную 2-х минутную версию

    В 2017 году в Москве стартовали совместные технические испытания концерна «Шелл» и Такси «Шоколад». Сегодня «Такси Шоколад» — это профессиональный игрок на рынке такси комфорт- и эконом-класса, с парком более, чем 350 легковых автомобилей. В 2018 году компания была признана лучшим таксопарком Москвы по версии JobTop.

    Были выбраны 5 автомобилей KIA Ceed 2017-го модельного года с 4-х цилиндровым атмосферным двигателем 1,6 л. MPI. Интервал замены масла был выбран 15 000 км.


    В испытаниях принимало участие синтетическое моторное масло Shell Helix Ultra 5W-40, изготовленное по революционной технологии Shell PurePlus (преобразование природного газа в кристально чистое базовое масло на основе процесса газожидкостной конверсии – GTL), которое полностью соответствует требованиям автопроизводителей. Масло Shell Helix Ultra 5W-40 обладает пониженной испаряемостью и высокой стойкостью к воздействию экстремальных температур и нагрузок, благодаря более прочным молекулярным связям.

    Среднесуточный пробег автомобиля такси может достигать 300 км и более и в таком режиме он эксплуатируется по 24 часа 7 дней в неделю. При этом у каждого водителя свой стиль вождения, к тому же при любых погодных условиях. Часто ездит на короткие расстояния. Двигатель продолжительно работает в режиме холостого хода. Затрудненное движение в пробках в режиме старт-стоп увеличивает нагрузку. Всё это приводит к перепробегу по моточасам.

    Моточасы – важный показатель. При ежедневной городской эксплуатации наработка двигателя по моточасам может превышать пробег по одометру в несколько раз. Интервал замены моторного масла в 15000 км – это в среднем 300 моточасов работы двигателя. В городских же условиях средняя скорость движения составляет 29 км/ч и интервал замены масла в 15000 км – это уже 517 моточасов.


    В условиях такси «Шоколад» наработка в некоторых случаях достигала более 700 моточасов, что соответствует нагрузке на масло при пробеге более 36000 км. Это в 2,5 раза больше, чем в стандартных условиях.


    Именно поэтому ряд автопроизводителей рекомендует сокращать интервал замены моторного масла в 2 раза и использовать эффективные смазочные материалы, способные обеспечить надежную защиту двигателя.

     


    Существенное влияние на техническое состояние двигателя, его мощность и экономичность оказывает не только моторное масло, но и топливо. Именно поэтому в рамках данных технических испытаний было принято решение протестировать совместное использование как моторного масла, так и топлива Shell V-Power. Важно отметить, что топливо оказывает непосредственное влияние и на физико-химические свойства самого моторного масла. 

    Модернизированная формула топлива Shell V-Power содержит на 25% больше модификаторов трения, что позволяет сохранить мощность двигателя и улучшить экономичность. Благодаря использованию специальных моющих присадок бензин Shell V-Power не только предотвращает образования отложений на клапанах, топливных форсунках и других деталях двигателя. Но и способствует удалению загрязнений, образовавшихся при использовании менее эффективных видов топлива. Именно поэтому совместное использование высококачественного моторного масла и топлива Shell V-Power способно продлить срок службы вашего двигателя.


    Испытания проводились в 4 этапа:

    1. Отбор проб работавшего масла

    2. Тестирование в лаборатории

    3. Эндоскопическая диагностика двигателя

    4. Инспекция двигателя


    Результаты отбора передавались в независимую лабораторию. 


    Анализ проб позволяет определить состояние двигателя, а также показатели рабочего масла в динамике. Наряду с контролем состояния очень важна экспертная оценка результатов мониторинга. Всё это включено в сервисы «Шелл». Используя сервис Shell LubeAnalyst, вы получаете результаты тестирования и их интерпретацию.

    Эндоскопическая диагностика двигателей проводится с помощью сервиса Shell VideoCheck. Она позволяет производить тщательный осмотр и съемку основных наиболее изнашиваемых внутренних деталей, как например, головка цилиндра, клапаны, стенки цилиндра и поршни. Избегая при этом разборки самого двигателя.


    На финальной стадии технических испытаний была произведена инспекция двигателя одного из испытуемых автомобилей при участии независимых экспертов МАДИ.


    Таким образом, мы смогли оценить внутреннее состояние двигателя в условиях использования синтетического масла Shell Helix Ultra 5W-40 и бензина Shell V-Power АИ-95.


    Более 10 месяцев испытаний. Температурный режим от -20°С до +20°С. Пробег до 10000 км при 0 дней простоев по причине неисправной работы ДВС из-за неэффективной работы моторного масла или топлива.

     

    Результаты анализа масла Shell Helix Ultra 5W-40


    Анализ масла в процессе эксплуатации необходим для оценки полного технического состояния техники, оценки ресурса масла, а также попадания каких-либо загрязнений в процессе эксплуатации.


    За период испытаний было протестировано более 80 образцов моторного масла по 28 показателям.

    Вязкость масла также необходимо контролировать в процессе эксплуатации двигателя, так как это показатель, который влияет на масляный клин в подшипниках скольжения. В процессе эксплуатации могут быть как факторы, которые влияют на повышение вязкости, так и на понижение ее.


    Вязкость моторного масла за весь период испытаний в автомобилях такси «Шоколад» оставалась стабильной в пределах допустимых значений. Это говорит о высокой степени защиты двигателей даже в тяжелом режиме работы.


    Щелочное число – это показатель, который определяет ресурс работы масла. В процессе эксплуатации накапливаются кислоты и разные загрязнения, которые влияют на работу масла. И оценить его работу и определить его смену, когда оно критично падает, мы можем по этому показателю. Значение щелочного числа моторного масла на всем интервале замены в процессе испытаний находится на высоком уровне, не опускаясь до критических значений. Это обеспечивает запас моющих нейтрализующих свойств, даже несмотря на повышенную наработку двигателя по моточасам.


    Элемент износа – это один из основных показателей, который характеризует состояние двигателя. Такие элементы, как железо, хром, алюминий могут охарактеризовать износ цилиндро-поршневой группы. Свинец – это износ подшипников скольжения. Элементный анализ установил, что содержание металлов износа находится на минимальном уровне. Не наблюдается повышенная динамика роста в течение всего интервала замены масла.


    Данные испытания продемонстрировали, что Shell Helix Ultra 5W-40 обеспечивает надежную защиту от износа, даже несмотря на экстремальные нагрузки, которые испытывает автомобиль такси.

    Результаты инспекции двигателя при использовании масла Shell Helix Ultra и топлива V-Power продемонстрировали, что на поверхности головки блока цилиндров в деталях газораспределительного механизма отсутствуют шламовые и лаковые отложения.


    На видимых поверхностях маслоприемника системы смазки двигателя отложения также отсутствуют в отличие от состояния маслоприемника аналогичного двигателя при использовании менее эффективных масла и топлива.



    Общее состояние распределительных валов, коленчатого вала, подшипников скольжения, впускных и выпускных клапанов и других деталей двигателя оценивается экспертами как хорошее и исправное. Соответствующее нормативно-технической документации. Что еще раз продемонстрировало эффективную работу моторного масла и топлива даже в тяжелых условиях работы.


    Также в процессе испытаний контролировался расход масла на долив. Для автомобилей KIA Ceed максимальная норма по расходу масла на 1000 км составляет 600 мл. Тестируемые автомобили за период испытаний суммарно проехали около 460 000 км. Таким образом, максимальная норма автопроизводителя по расходу на долив составляет 275 литров. В процессе испытания расход Shell Helix Ultra 5W-40 на всех автомобилях суммарно составил всего 0,6 литра.


    Масштабные испытания доказали, что моторное масло Shell Helix Ultra сохраняет свои стабильные свойства в двигателях автомобилей-такси даже при экстремальных условиях эксплуатации. Это делает его предпочтительным выбором и для личного траспорта.


    Концерн «Шелл» создает инновационные продукты для того, чтобы каждый автовладелец мог с удовольствием заводить мотор и наслаждаться каждой поездкой даже в условиях современного мегаполиса!

    Сокращенная 2-минутная версия видео

    Зачем инженеры возвращают встречные поршни — ДРАЙВ

    Недавнее известие о том, что миллиардер Билл Гейтс и инвестиционная фирма Khosla Ventures решили вложить миллионы в компанию EcoMotors, проектирующую двигатели со встречным движением поршней, заставило нас детально рассмотреть заокеанскую разработку. У подобных моторов давняя история, но широкого распространения они не получили, во всяком случае на автомобильном транспорте. EcoMotors придала, казалось бы, известному блюду новый вкус.

    Свой двигатель с двумя оппозитными цилиндрами, в каждом из которых работает по два встречных поршня, EcoMotors назвала незамысловато — OPOC, что значит Opposed Piston Opposed Cylinder — «оппозитные поршни, оппозитные цилиндры». В принципе, по такой схеме может работать как бензиновый мотор (или ДВС, потребляющий спирт), так и дизельный, но пока компания сосредоточила усилия на втором варианте.

    Первый двигатель типа OPOC — дизельную модель EM100 (число означает диаметр цилиндров в миллиметрах) американская компания впервые показала общественности весной 2010 года. По информации EcoMotors, весит агрегат 134 кг, размеры его составляют 58 (длина) х 105 (ширина) х 47 (высота) см, развивает он мощность 325 лошадиных сил и выдаёт крутящий момент 900 Н•м.

    Двигатель OPOC — двухтактный, так что за один оборот коленчатого вала встречные поршни каждого из цилиндров совершают рабочий ход. При движении к своим мёртвым точкам они открывают окна в стенках цилиндров. Причём один из поршней заведует впуском, второй — выпуском. На рисунке ниже их легко распознать по цветам — синему и красному соответственно. При этом окна расположены так, что выпускное открывается чуть раньше впускного и закрывается также раньше. Это важно для хорошего газообмена.

    Ключевые компоненты OPOC, вид сверху и спереди. Обратите внимание на несимметричное расположение впускных и выпускных патрубков относительно коленвала.

    Устранение головок цилиндров, клапанов и механизма их привода упростило мотор, сделало его легче, снизило потери на трение и даже расход масла (по оценке компании, вдвое против обычного дизеля). Но ведь такими преимуществами вроде бы могут похвастать и другие двухтактные моторы со встречными поршнями?

    Изюминка новинки в том, что все поршни в ней соединены с единственным центральным коленвалом, в то время как раньше схожие конструкции требовали двух коленчатых валов по краям движка. Соответственно, они были заметно крупнее и тяжелее, и неудивительно, что применение нашли в основном на тепловозах и судах. Ну а OPOC, схема работы которого представлена в ролике ниже, нацелен на куда более широкий спектр машин.

    Как любой двухтактник, OPOC нуждается во внешнем устройстве, которое продувало бы цилиндры в момент открытия окон. В рассматриваемом случае конструкторы решили возложить эту обязанность на турбонаддув. Но очевидно, он не поможет при запуске мотора, а сами цилиндры «вдохнуть» и «выдохнуть» не способны.

    Решение опять же нашлось в давней идее, которую ряд компаний обкатывал, но до ума никто так и не довёл. На вал классической турбинки инженеры поставили электродвигатель. При запуске и до тех пор, пока ДВС не набрал обороты, этот моторчик получает энергию от батарей, обеспечивая «дыхание» OPOC. А далее мотор отключается, и турбонаддув превращается в самый обычный. Более того, на высоких оборотах, когда поток выхлопных газов велик, электромотор в турбине может превращаться в генератор, подпитывающий батареи машины.

    Электрический турбонаддув — один из самых спорных элементов новинки. Для его раскрутки нужно приличное количество энергии, что приводит к необходимости ёмких и мощных батарей, а значит, удорожает конструкцию.

    Новая схема, по утверждению её создателей, отличается очень хорошей продувкой цилиндров, а потому позволяет извлечь наибольшую выгоду из самого двухтактного цикла, теоретически позволяющего достичь вдвое большей литровой мощности двигателя, по сравнению с четырёхтактным. Хотя на практике такого показателя ещё не достигалось. Система OPOC обладает рядом иных любопытных особенностей.

    При новой конфигурации для того, чтобы обеспечить заданный рабочий объём, каждому из поршней за один ход требуется пройти вдвое меньшее расстояние. Это означает и меньшую скорость движения при фиксированных оборотах, следовательно, и меньшие потери на трение. Всеми этими особенностями двигатель OPOC обязан в первую очередь Петеру Хофбауэру. Основатель, председатель и технический директор EcoMotors ранее много лет возглавлял разработку перспективных двигателей в компании Volkswagen. К примеру, на его счету смещённо-рядный мотор VR6 с малым (15 градусов) углом развала цилиндров. И хотя фирма EcoMotors была основана в 2008 году, сам Хофбауэр начал размышлять над OPOC на несколько лет раньше.

    Идея Петера Хофбауэра хотя сама по себе и свежа, но корнями уходит в 1930-е годы. Отправной точкой его изысканиям послужили созданный Гуго Юнкерсом авиационный дизель со встречными поршнями Junkers JUMO 205 (вверху) и бензиновые «оппозитники» Фердинанда Порше (внизу), в числе которых мотор автомобиля, получившего после войны всемирную известность под именем «Жук». Фактически Хофбауэр скрестил эти две конструкции.

    Компания сообщает, что OPOC в дизельном варианте на 30–50% легче, чем обычный турбодизель той же мощности, содержит на 50% меньше деталей, занимает в два-четыре раза меньше места под капотом и при этом может быть (при определённых условиях) на 45–50% экономичнее. Последняя цифра вызывает у специалистов самые большие сомнения, однако, даже если выигрыш в расходе преувеличен, основания для оптимистичных заявлений у EcoMotors имеются. Первый образец ДВС OPOC, по утверждению фирмы, провёл на динамометрическом стенде свыше 500 часов. Можно констатировать, что схема работает. С характеристиками дело обстоит не так однозначно. Модель EM100, которую ныне испытывают инженеры, выдаёт заявленные параметры по мощности и крутящему моменту только при настройках, не учитывающих токсичность выхлопа. Такую версию OPOC компания предлагает ставить на военную технику, для которой отношение отдачи к весу важнее прочего.

    Для обычного транспорта EcoMotors предлагает настраивать те же движки несколько иначе: на 300 л.с. и 746 Н•м. Улучшение экономичности против обычных дизелей в таком случае обещано «всего» 15-процентное, но и оно выглядит огромным шагом вперёд, так как обычно компании борются за каждый процент. Дальнейшая экономия возможна при объединении пары таких моторов в четырёхцилиндровый агрегат. То, что раньше было самостоятельным мотором, превращается в модуль. Между ними EcoMotors намерена ставить управляемую электроникой муфту. При малой нагрузке, мол, будет работать только один модуль, при большой — подключится второй. А так как OPOC хорошо уравновешен, все действующие силы тут компенсируют друг друга и мотор отличается минимумом вибраций, то и активация «спящей» половинки в любой момент пройдёт гладко.

    Замысел этот похож на известное отключение цилиндров в больших V-образных двигателях. Вот только там «холостые» поршни всё равно продолжают движение вверх-вниз, здесь же половина мотора останавливается полностью, а вторая продолжает трудиться в выгодном режиме. Кроме того, в такой бинарной схеме инженеры предлагают ещё немного снизить предельную отдачу каждого модуля — до 240 «лошадок» (480 будет развивать весь агрегат). По соотношению мощности и веса это всё ещё будет очень достойный мотор, причём, мол, удастся добиться максимальной экономии горючего (тех самых 45%) и соответствия самым строгим нормам по токсичности выхлопа, уверяют разработчики.

    Пока OPOC — система сырая, а её конструкторы больше раздают обещания. Но они оптимисты и приступили к расширению линейки. На чертежах уже вырисовывается 75-сильный двухцилиндровый мотор EM65 чуть меньшего размера и массы, чем EM100. Его, кстати, хотят перевести на бензин. Сферы же применения EM65 вполне очевидны: лёгкие грузовики и легковушки, в том числе гибриды. Определённым залогом, но не стопроцентной гарантией успеха экзотического ДВС является репутация его главного конструктора: Петер отдал Фольксвагену 20 лет жизни. И удивительно ли, к слову, что его нынешняя работа перекликается с проектами Порше, стоявшего у истоков знаменитой немецкой марки?

    Как работает двигатель внутреннего сгорания?

    Наиболее массово производимые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) в автомобилях работают на 4-тактной системе с тактом впуска, тактом сжатия, сгоранием, которое вызывает быстрое расширение газов, и рабочий такт с поршнем, движущимся на высоких скоростях вниз цилиндр.

    Поршень соединен — ​​достаточно предсказуемо — с шатуном или шатуном, который приводит в движение коленчатый вал. Чтобы сгладить импульсы, за двигателем установлен маховик, который действует как накопитель энергии.

    Есть поворотная конструкция, но только Mazda придерживается ее, и она не получила широкого распространения, в основном из-за проблем с надежностью уплотнения наконечников.

    В течение многих лет было трудно снимать фактический процесс горения, но современные материалы означают, что теперь это возможно. Вот крутых видеороликов о процессе, который на самом деле происходит с разными видами топлива. Определенно не пытайтесь делать это дома.

    В основном автомобили используют бензин (он же бензин) или дизельное топливо. Оба эти варианта сделаны из очищенной сырой нефти, но на самом деле существует множество альтернатив, которые мы обсудим в сопутствующей статье на следующей неделе.

    В случае бензина искра используется для воспламенения смеси топливо / воздух, в то время как в дизельном топливе она самовоспламеняется при высоких температурах и давлении двигателя с более высокой степенью сжатия. Это означает, что дизельные двигатели должны быть более прочными, что обычно приводит к более тяжелому двигателю. Причина, по которой некоторые транспортные средства, такие как грузовики, автобусы и промышленные автомобили, такие как экскаваторы, используют дизельное топливо, связана с кривой крутящего момента. Крутящий момент — вращающая сила на коленчатом валу измеряется силой x расстояние, часто указывается в Нм, т.е. сколько ньютонов силы на один метр.

    В бензиновых двигателях он достигает пика при более высоких оборотах в минуту, что отлично подходит для гоночного автомобиля, но не подходит для самосвала.

    Какие проблемы у двигателей внутреннего сгорания?

    Топливо в основном производится из сырой нефти, тяжелой углеводородной смеси, запертой в земле, где она не может причинить никакого вреда. После сгорания в двигателе выбросы образуются в выхлопных газах. Таким образом, водород является топливной частью, прикрепленной к углероду, чтобы поддерживать его в жидком состоянии, а другими составляющими являются азот и кислород в воздухе.

    Это создает несколько нежелательных проблем. Идеальное сгорание невозможно, поэтому двигатели неэффективны с термодинамической точки зрения — большая часть энергии топлива используется для нагрева, а не для приведения в движение автомобиля.

    Выбросы выхлопных газов включают диоксид углерода, монооксид углерода, оксиды азота (Nox) и твердые частицы сажи (PM). Сэм Акехерст, профессор передовых систем трансмиссии Института передовых автомобильных силовых установок (IAAPS) Университета Бата на западе Англии, говорит: «Если взять среднее значение между дизельным и бензиновым двигателями, то у типичного нового двигателя будет пик. тепловой КПД тормозной системы двигателя около 42%.Мы ожидаем, что к 2025 году этот показатель вырастет примерно до 48%, а к 2035 году — до 53%, а с тяжелыми транспортными средствами — до 60%. Сначала это будет высокоэффективное, очень разбавленное, низкотемпературное сгорание и рекуперация тепла, а затем, возможно, новые циклы сгорания. NOx и PM будут в основном решены к 2025 году, независимо от топлива: при надлежащем управлении сгоранием и последующей очисткой уровни выхлопных газов могут быть ниже уровней окружающей среды, характерных для большинства зон с нулевым уровнем выбросов. (Полная статья здесь ).

    Так что улучшения идут.Акехерст продолжает: «Термин« поршневой двигатель »включает в себя множество новых архитектур, но все они находятся в десятилетнем или более крупном производстве. Изучая дорожную карту автомобильных технологий правительства Великобритании, мы получили убедительные аргументы в пользу многих подходов, включая концепции с разделенным циклом и линейные поршневые генераторы. Когда ДВС развивается до уровня, когда он становится младшим партнером в системе электрифицированной трансмиссии, он может быть любым из них, может быть роторным, или даже чем-то, что еще не предлагалось.Между электрификацией и ДВС в гибридных автомобилях существует большая синергия. Когда уровень гибридизации достаточно высок, тогда двигатель может быть намного более эффективно оптимизирован для более ограниченного рабочего диапазона ».

    На следующей неделе мы более подробно рассмотрим альтернативы топливу, а также возможности электромобилей.

    Расширенные стратегии сжигания | Министерство энергетики

    Управление автомобильных технологий (VTO) финансирует исследования, направленные на углубление понимания процессов сгорания двигателя и того, как образуются выбросы в цилиндрах двигателя, а также того, как сгорание и выбросы зависят от таких факторов, как характеристики распыления топлива, воздух в цилиндрах. движение и тип топлива.Это более глубокое понимание поможет исследователям разработать более эффективные передовые стратегии двигателей внутреннего сгорания, такие как низкотемпературное сгорание, сгорание разбавленного (обедненного) бензина и сгорание чистого дизельного топлива, которые производят очень низкие выбросы оксидов азота (NOx) и твердых частиц ( ВЕЧЕРА).

    Исследования сосредоточены на трех основных стратегиях сгорания:

    Все подходы к сгоранию и связанные с ними критические технические проблемы, которые решает VTO, совместимы с отраслевой тенденцией к уменьшению размеров двигателя и увеличению его мощности для повышения экономии топлива автомобиля.Кроме того, он также поддерживает исследования материалов, которые могут выдерживать высокие рабочие температуры и давления, необходимые для извлечения выгоды из потенциальных преимуществ этих двигателей.

    Низкотемпературное сгорание

    Низкотемпературное сгорание (LTC) — это беспламенное, ступенчатое сжигание топлива (бензина, дизельного топлива или биотоплива) в камере сгорания двигателя при температурах ниже, чем при сгорании в обычном двигателе. Исследования показывают, что LTC может повысить эффективность на 20% по сравнению с нынешними дизельными двигателями.Более низкотемпературное беспламенное сгорание является результатом сжатия топливовоздушной смеси, которая была разбавлена ​​либо избыточным воздухом, либо рециркулирующим выхлопным газом. Этот процесс повышает плотность и температуру разбавленной смеси и приводит к ее автогиниту (процесс, известный как воспламенение от сжатия).

    В процессе LTC двигатель сжимает разбавленную топливно-воздушную смесь, повышая ее плотность и температуру. Этот процесс, известный как воспламенение от сжатия, вызывает самовоспламенение топливно-воздушной смеси.Чтобы разбавить топливно-воздушную смесь так, чтобы в ней было меньше топлива, чем при обычном сгорании, двигатель использует либо избыточный всасываемый воздух, либо рециркулирующий выхлопной газ.

    Поэтапное горение — другой ключевой элемент LTC — достигается за счет управления временем самовоспламенения и скоростью тепловыделения. Этот процесс направлен на устранение чрезмерных скоростей сгорания, которые могут вызвать шум двигателя и повреждение конструкции, особенно при более высоких нагрузках.

    VTO исследует ряд форм LTC, включая воспламенение от сжатия с однородным зарядом (HCCI), воспламенение от сжатия с предварительным смешанным зарядом (PCCI) и воспламенение от сжатия с управляемой реактивностью (RCCI).

    LTC предлагает ряд преимуществ по сравнению с современными двигателями:

    • Свойства топливно-воздушной смеси и продуктов сгорания позволяют двигателю быть более эффективным по сравнению с обычными двигателями внутреннего сгорания.
    • Из-за более низкой температуры сгорания двигатель теряет меньше энергии через стенки цилиндра в окружающую среду. Некоторые из этих уменьшенных потерь энергии позволяют цилиндру поддерживать более высокое давление в течение более длительного периода времени, позволяя двигателю выполнять больше работы.Часть энергии появляется в виде более высокой энергии выхлопных газов, которую частично может улавливать турбонаддув.
    • LTC, работающий на бензине, не нуждается в дросселировании всасываемого воздуха для управления нагрузкой, что является основной причиной неэффективности современных бензиновых двигателей с искровым зажиганием.
    • LTC не ограничивается детонацией (взрывным неконтролируемым возгоранием) в отличие от бензиновых двигателей с искровым зажиганием. В результате LTC позволяет бензиновым двигателям иметь высокую степень сжатия, аналогичную дизельным, что увеличивает их экономию топлива.
    • LTC может достичь сверхнизких выбросов выхлопных газов, что может значительно снизить требования к последующей обработке, затраты и штрафы за экономию топлива.

    Благодаря стратегии сжигания топлива, использующей LTC, в 2019 финансовом году было продемонстрировано улучшение экономии топлива автомобиля на 19,4% (по сравнению с базовым 2015 модельным годом). Подробности этой оценки можно найти здесь.

    VTO поддерживает работу по решению ряда критических проблем, стоящих перед развитием низкотемпературного горения, таких как:

    • Сложность контроля начала горения из-за отсутствия искры или впрыска топлива
    • Расширение диапазона нагрузки двигателя
    • Управление скоростью тепловыделения
    • Снижение отсутствия контроля во время переходных процессов, таких как изменение нагрузки и ускорение
    • Снижение потенциально более высоких выбросов углеводородов (HC) и окиси углерода (CO)
    • Понимание того, можно ли LTC быть более эффективно в сочетании с топливом, характеристики которого отличаются от бензина и дизельного топлива

    В начало

    Сжигание разбавленного (или обедненного) бензина

    При сгорании разбавленного бензина пламя проходит через предварительно смешанные или не предварительно смешанные ( я.е., стратифицированные) смеси топлива и воздуха. В этом процессе двигатель разбавляет топливо либо большим количеством воздуха, чем требуется для его сжигания (избыток всасываемого воздуха), либо рециркулирующими выхлопными газами. В исследовании Vehicle Technologies Office (VTO) основное внимание уделяется не предварительно смешанной (стратифицированной) версии, поскольку она предлагает самый высокий потенциал для повышения эффективности. Эти двигатели могут работать на существующих бензинах и смесях бензина с этанолом и предназначены в первую очередь для автомобилей и легких грузовиков. Эта технология сжигания может обеспечить повышение экономии топлива до 35% по сравнению с автомобилем с базовым бензиновым двигателем 2009 года.

    В стратифицированной версии процесса автомобиль впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр. Он рассчитывается таким образом, чтобы во время искры вблизи свечи зажигания образовалась должным образом расслоенная горючая топливно-воздушная смесь.

    Сгорание разбавленного бензина приводит к повышению экономии топлива, потому что:

    • Двигатель использует количество впрыскиваемого топлива для управления нагрузкой, а не ограничивает поток всасываемого воздуха (дросселирование) для ее управления. Большинство бензиновых автомобилей на дороге имеют бензиновые двигатели с впрыском топлива (PFI), в которых используется дросселирование, что гораздо менее эффективно.
    • При частичной нагрузке продукты сгорания позволяют двигателю выполнять работу более эффективно по сравнению с обычными двигателями.
    • Двигатель имеет более низкую температуру продуктов сгорания при частичных нагрузках, чем обычный двигатель, и, как следствие, теряет меньше тепла.

    VTO поддерживает работу по решению критических проблем, которые включают:

    • Определение наиболее эффективных стратегий смешивания топлива и воздуха, которые включают проблемы с конфигурациями портов, характеристиками распыления топлива и характеристиками смешивания
    • Инициирование воспламенения и распространение пламени в слоистых смесях
    • Решение проблем со стохастическими пропусками зажигания и детонацией (взрывное, неконтролируемое сгорание)
    • Снижение выбросов, которые отличаются от тех, которые происходят с обычными двигателями (PFI)

    Вернуться к началу

    Чистое сгорание дизельного топлива

    При чистом при сгорании дизельного топлива процесс сгорания практически аналогичен сгоранию обычного дизельного топлива.При обычном сгорании дизельного топлива (также известном как диффузионное сгорание) скорость, с которой распыляемое топливо смешивается с воздухом внутри цилиндра до того, как достигнет пламени, определяет скорость, с которой горючее и воздух сгорают в пламени. При сгорании чистого дизельного топлива перед пламенем происходит большее смешивание топлива с воздухом. Это обеспечивает более чистое сгорание, при котором образуется меньше сажи, а также сохраняет или улучшает высокий КПД дизельных двигателей. Добавление рециркулирующего выхлопного газа к потоку всасываемого воздуха разбавляет топливно-воздушную смесь, что приводит к более низким температурам сгорания и уменьшению образования NOx.Поскольку внутри цилиндра образуется меньше выбросов, чистым дизельным двигателям не нужно так сильно полагаться на технологии последующей обработки для дальнейшего снижения выбросов.

    Управление автомобильных технологий (VTO) поддерживает исследования, направленные на дальнейшее улучшение сгорания чистого дизельного топлива и повышение его конкурентоспособности для всех легковых и грузовых автомобилей. Это требует внедрения новейших технологий, таких как компьютерное управление, многоимпульсный впрыск топлива, впрыск топлива под высоким давлением, использование рециркуляции выхлопных газов и управление потоками газа в цилиндрах.

    Исследования VTO по экологически чистым дизельным двигателям внутреннего сгорания для легковых и коммерческих автомобилей направлены на решение важнейших задач, в том числе:

    • Контроль количества и температуры выхлопных газов, используемых для рециркуляции выхлопных газов для минимизации выбросов
    • Улучшение топливных форсунок, давления впрыска, и управление типами распыления и распыления топлива при высоком давлении и многоимпульсном впрыске.
    • Улучшение сгорания с поднятым пламенем, когда пламя, исходящее из топливного сопла, стабилизируется после топливного сопла.Чистые дизельные двигатели должны поддерживать самовоспламенение обедненной топливной смеси, которая находится непосредственно перед основанием пламени.
    • Улучшение впрыска дожигания для снижения выбросов как в цилиндрах, так и за счет доочистки

    Понимание двигателя внутреннего сгорания — Monkeysee Videos

      Опубликовано: 16.06.2009
      Просмотры: 108575

      Адам Кемп, директор лаборатории энергетических систем в Высшей школе науки и технологий Томаса Джефферсона, обсуждает, как работает двигатель внутреннего сгорания.

      Адам Кемп: Привет, я Адам Кемп, директор лаборатории энергетических систем в Высшей школе науки и технологий Томаса Джефферсона, и сегодня я собираюсь показать вам, как работает двигатель внутреннего сгорания. Для начала я собираюсь дать вам краткий обзор как двухтактного, так и четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Мы собираемся рассмотреть отдельные подсистемы, составляющие двигатель, включая электрическую систему, топливную систему, любую из механических систем, стоящих за ней, и общий обзор всего двигателя.Наконец, мы собираемся заправить топливом, заправить и затем запустить двигатель. В качестве сегодняшнего двигателя я собираюсь использовать двигатель Tecumsah Go-Kart мощностью шесть лошадиных сил. Некоторые из инструментов, которые вам понадобятся для разборки, а затем повторной сборки двигателя, включают следующие. Нам понадобится шлицевая отвертка, крестообразные отвертки подходящего размера, торцевые отвертки подходящего размера, трещотки и головки, гаечные ключи с открытым зевом и на случай, если у вас застряла гайка или болт, пригодятся пневматические инструменты.У меня есть виниловый молоток, чтобы открепить застрявшие детали. У нас есть виниловые, нитриловые или латексные перчатки, чтобы держать руки в чистоте, и хорошая стопка бумажных полотенец, а затем, наконец, шестигранный ключ, чтобы удалить рокеры позже в видео. Специальные инструменты, такие как наш пневматический гайковерт, можно приобрести в любом местном хозяйственном магазине или магазине инструментов. Теперь, чтобы оставаться в безопасности при работе с двигателем внутреннего сгорания, некоторые материалы и жидкости внутри двигателя могут быть опасными.Поэтому, пожалуйста, надевайте защитные очки во время работы, используйте перчатки и работайте в хорошо вентилируемом помещении. Прежде чем вы начнете, я расскажу вам немного о себе. Я окончил Технологический институт Вирджинии со степенью бакалавра наук в области технологического образования в 2005 году и сразу же пошел преподавать в Высшей школе науки и технологий Томаса Джефферсона, обучая первокурсников. Сейчас я директор лаборатории энергетических систем и могу поиграть с двигателями и другими механизмами. Далее мы узнаем о двух разных типах двигателей внутреннего сгорания.

      1

      Понимание двигателя внутреннего сгорания

      2

      3

      4

      5

      6

      Может ли технология внутреннего зажигания спасти двигатель внутреннего сгорания?

      В ответ на ужесточение глобальных стандартов выбросов автопроизводители ищут новые способы добиться максимальной эффективности двигателя внутреннего сгорания.В этом видеоролике Engineering Explained Джейсон Фенске обсуждает, как технология начального зажигания может немного продлить срок службы двигателей внутреннего сгорания.

      Несмотря на появление электромобилей, бензиновые автомобили пока никуда не денутся. Электромобили по-прежнему испытывают затруднения из-за высокой стоимости аккумуляторов, отсутствия зарядной инфраструктуры и низкого интереса потребителей. Продолжение доработки двигателей внутреннего сгорания также является менее дорогим вариантом для большинства автопроизводителей, чем полный переход на электрические силовые агрегаты — по крайней мере, на данный момент.

      Более строгие стандарты выбросов означают, что автопроизводителям все еще нужно найти способы сделать двигатели внутреннего сгорания более эффективными. Входное зажигание — это новый метод зажигания, предназначенный для этого.

      Начальное зажигание начинается с втягивания воздуха в цилиндр без топлива и его сжатия. Это приближает температуру внутри цилиндра к точке самовоспламенения бензина, а это означает, что топливо почти способно воспламениться без искры, но не совсем. Затем этот воздух под высоким давлением и высокой температурой направляется в смесительную камеру, где впрыскивается топливо.

      Золотниковые клапаны позволяют воздушно-топливной смеси перемещаться из смесительной камеры в цилиндр, где она мгновенно воспламеняется, отсюда и название «входное зажигание».

      Преимущества эффективности начального зажигания включают возможность использовать более высокую степень сжатия, чем у стандартного бензинового двигателя, а также обедненное соотношение воздух-топливо. Он также получает больше работы от сгорания за счет большего расширения, которое толкает поршень дальше вниз.

      Насколько эффективнее может быть двигатель с начальным зажиганием? В техническом документе SAE, опубликованном в апреле 2020 года, исследователи подсчитали, что начальное зажигание может повысить тепловую эффективность — процент энергии, преобразованной в работу внутри двигателя — до 63% по сравнению с 49% для стандартного бензинового двигателя с циклом Отто.

      Однако входное зажигание — это непроверенная технология. Помимо прочего, в нем используются поршни и цилиндры разного размера, что может создать проблемы с балансировкой, отметил Фенске. Кроме того, ни в одном серийном автомобильном двигателе никогда не использовался золотниковый клапан, требующийся при входном зажигании, поэтому надежность также является вопросительным знаком. Также стоит отметить, что ни один автопроизводитель еще не обсуждал использование этой технологии в серийном автомобиле.

      Как это работает — Научные игры и видео для детей


      Как работает реактивный двигатель

      Класс: 2–12

      Узнайте, как работает реактивный двигатель или газовая турбина.

      9:30


      Как работают реактивные двигатели

      Класс: 2 — 12

      Анимация двухконтурного турбореактивного двухконтурного турбореактивного двигателя.

      4:45


      Реактивный двигатель — Как это работает

      Класс: 2 — 12

      Посмотрите этот развлекательный фильм и посмотрите, что внутри реактивного двигателя, и узнайте, как он работает.

      3:55


      Как работает автомобильный двигатель

      Класс: 2–12

      Анимация, показывающая, как работает двигатель внутреннего сгорания.

      4:00


      3D-анимация двигателя V8 с впрыском топлива

      Класс: 2 — 12

      Загляните внутрь двигателя V8 с впрыском топлива.

      3:10


      Электроэнергия на ископаемом топливе

      Класс: 2–12

      Узнайте, как ископаемое топливо, особенно уголь, используется для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях.

      2:10


      Как работает генератор Ван де Граафа?

      Уровень: 2 — 12

      Узнайте о внутренней работе генератора Ван де Граафа.

      3:15


      Как построить простой электродвигатель и как он работает

      Уровень: 2–12

      Создайте простой электродвигатель и узнайте, как он работает. Он иллюстрирует принципы электромагнетизма с практическим применением.

      2:20


      Как работает аквариум Джорджии

      Оценка: 2 — 12

      Узнайте об Аквариуме Джорджии, самом большом аквариуме в мире.Узнайте, как они построили среду обитания для всех этих животных и что нужно, чтобы они были сыты и здоровы.

      3:25


      Как это работает: Туалет

      Оценка: 2–12

      Анимация о том, как работает туалет.

      2:45


      Как работает рояль?

      Класс: 2 — 12

      Короткий видеоролик о том, как работает рояль.

      3:20


      Гидроэнергетика — как это работает

      Класс: 4–12

      Узнайте, как гидроэлектростанции вырабатывают электроэнергию.

      2:10


      Как работает геотермальная электростанция

      Класс: 4–12

      Узнайте, как работает геотермальная электростанция.

      4:45


      Атомная энергетика — как это работает

      Класс: 4–12

      Узнайте, как работает атомная электростанция.

      3:10


      Как работает рефракторный телескоп?

      Класс: 4 — 12

      Взгляните на базовый рефракторный телескоп и узнайте о его основных частях и принципах работы телескопа.

      2:55


      Как работает кинопроектор

      Класс: 4 — 12

      Вы когда-нибудь задумывались, как работает кинопроектор? Узнайте это в этом видео.

      1:30


      3D-проектор IMAX — как это работает

      Оценка: 4–12

      В видео показано внутреннее устройство проектора IMAX и объясняется, как он работает.

      4:40


      Панамский канал — и как он работает

      Оценка: 4 — 12

      Посмотрите Панамский канал и как он работает.

      4:55


      Клавесин — как это работает

      Класс: 4 — 12

      Загляните внутрь клавесина и посмотрите, как они работают.

      10:30


      Как работает машина для слякоти

      Класс: 4 — 12

      Видео, объясняющее работу машины для слякоти и то, как ее конструкция помогает преодолеть несколько научных проблем.

      4:55


      Как работают компрессоры

      Класс: 4–12

      Узнайте о компрессорах и о том, как они работают.

      12:55


      Как работает ваша масляная печь

      Класс: 4 — 12

      Узнайте, как работают масляные печи.

      5:50


      Как работает коммерческая печать?

      Класс: 4 — 12

      Простой обзор процесса коммерческой печати с упором на офсетную литографию.

      6:15


      Точечная контактная сварка — как это работает

      Класс: 4–12

      Видео с описанием процесса контактной точечной сварки.

      7:40


      Машина большого адронного коллайдера (LHC) — как это работает

      Оценка: 6–12

      Узнайте о Большом адронном коллайдере, самом большом и наиболее сложном научном инструменте из когда-либо построенных и самый высокоэнергетический ускоритель элементарных частиц в мире.

      6:10


      Как работает сверхпроводящая левитация

      Уровень: 6 — 12

      Презентация, объясняющая, как работает удивительная технология сверхпроводников в магнитной левитации.

      6:30


      Как работает GPS?

      Класс: 6 — 12

      Узнайте, как приемники GPS работают со спутниками на земной орбите для определения точного местоположения.

      4:25


      Углеродное датирование — как это работает?

      Класс: 6 — 12

      Узнайте о радиоуглеродном датировании. Видео объясняет, как датирование по углероду-14 можно использовать для датировки древних материалов.

      11:00


      Википедия: Под поверхностью

      Оценка: 6 — 12

      Видео объясняет, что такое вики и как информация попадает в Википедию.

      6:45


      Chevy Volt — Как это работает

      Класс: 6 — 12

      Узнайте, как работает полностью электрический автомобиль Chevy Volt.

      2:50


      Как работает RFID

      Класс: 8–12

      Видеоклип, объясняющий использование RFID.

      2:30


      Аналитика — Как это работает

      Оценка: 8–12

      Аналитика объясняется простым повествованием и иллюстрациями.

      5:35


      Электромагнитный клапан — как это работает

      Класс: 8–12

      Видео, объясняющее, как работает соленоидный клапан.

      10:25


      Как работает конденсатор

      Класс: 8–12

      В видео объясняется, как конденсатор заряжается и накапливает энергию.

      6:40

      Факты о двигателях внутреннего сгорания для детей

      Вы, вероятно, ездите на своей машине каждый день в школу или на тренировку по футболу, но задумывались ли вы, что заставляет вашу машину двигаться? Мощный двигатель внутреннего сгорания под капотом лежит в основе характеристик вашего автомобиля.Секрет двигателя внутреннего сгорания — это просто сжигание бензина. Бензин имеет молекулы, состоящие из атомов водорода и углерода. Когда бензин воспламеняется, он смешивается с воздухом. Он расширяется, и одна молекула бензина становится множеством молекул.

      Мощный двигатель внутреннего сгорания под капотом — основа производительности вашего автомобиля. Секрет двигателя внутреннего сгорания — это просто сжигание бензина.

      Это расширение создает огромное давление и тепло.Давление заставляет поршни, прикрепленные к коленчатому валу, двигаться вверх и вниз с большой силой. Это движение вперед и назад заставляет колеса машины двигаться, и вуаля, вы движетесь!

      Все о двигателях внутреннего сгорания: основные части двигателя внутреннего сгорания

      Интересные факты о двигателях внутреннего сгорания для детей
      • В автомобилях есть более одного поршня и клапана. Чем больше поршней, тем больше мощность.
      • Пушка — это очень простой тип двигателя внутреннего сгорания.Пушечное ядро ​​упаковано в пушку вместе с порохом. Когда порох горит, он создает горячий газ и давление. Давление заставляет пушечное ядро ​​вылетать из пушки со скоростью 200 миль в час.
      • По мере того, как воздух попадает в двигатель, он проходит через воздушный фильтр, который избавляется от грязи и пыли.
      • Свеча зажигания зажигает газ, поэтому он перемещает поршни.
      • В космосе нет кислорода или воздуха, поэтому у ракет есть воздушный бак рядом с топливным баком.

      Чем больше поршней, тем выше мощность двигателя.

      Словарь по двигателям внутреннего сгорания
      1. Внутреннее сгорание : горит внутри двигателя
      2. Ignite : свет горит
      3. Молекула : мельчайшая частица чего-либо; содержит как минимум два атома
      4. Атом : мельчайшая часть химического элемента
      5. Давление : нарастающая сила
      6. Расширение : увеличивается
      7. Пушка : большая пушка, ранее использовавшаяся в войнах

      Подробнее Все о двигателях внутреннего сгорания

      Посмотрите это потрясающее видео о двигателях внутреннего сгорания:

      Трехмерное видео о рабочем цикле двигателя внутреннего сгорания.

      Двигатель внутреннего сгорания Q&A

      Вопрос 1 : Что произойдет, если двигатель станет слишком горячим?

      Ответ 1 : Двигатели сильно нагреваются из-за расширения топлива и поршней подкачки. Если они станут слишком горячими, они перегреются и сгорят. Радиатор пропускает охлаждающую жидкость, чтобы двигатель оставался холодным. Выхлопная система выпускает отработанное топливо.

      Вопрос 2: Кто сделал первый автомобильный двигатель?

      Ответ 2: Карлу Бенцу приписывают создание в 1886 году того, что мы знаем как современный автомобиль.Карл Бенц построил автомобиль Benz Patent-Motorwagen.

      Вам понравился веб-сайт Easy Science for Kids все о двигателях внутреннего сгорания? Пройдите БЕСПЛАТНУЮ и веселую викторину о двигателях внутреннего сгорания и загрузите БЕСПЛАТНУЮ рабочую таблицу по двигателям внутреннего сгорания для детей. Для получения подробной информации нажмите здесь.

      О компании CIMAC | CIMAC

      CIMAC — ведущая глобальная некоммерческая ассоциация в области двигателей внутреннего сгорания, состоящая из национальных ассоциаций-членов и корпоративных членов из 27 стран Америки, Азии и Европы.

      Большие двигатели внутреннего сгорания необходимы для мировой экономики, особенно в морском транспорте, энергетике и железнодорожном транспорте. Понимая это, в 1951 году в Париже был основан Международный совет по двигателям внутреннего сгорания. Аббревиатура CIMAC происходит от французского «Congrès International des Moteurs A Combustion Interne».


      CIMAC охватывает дизельные и газовые двигатели, а также газовые турбины, которые используются для выработки электроэнергии, морских силовых установок и локомотивов. В состав CIMAC входят производители двигателей, пользователи двигателей, такие как судовладельцы, поставщики компонентов, компании по производству топлива и смазочных материалов, исследовательские организации, классификационные общества, университеты и другие заинтересованные организации по всему миру.

      Члены CIMAC имеют доступ к сети, предлагающей богатые знания и опыт во всех аспектах промышленности крупных двигателей внутреннего сгорания.

      CIMAC предоставляет глобальную платформу для обсуждения в рамках ряда мероприятий, а именно Конгресса CIMAC (раз в три года), а также Кругов CIMAC, CASCADES и веб-семинаров, которые проходят в течение года. Работа, связанная с содержанием, развивается вокруг Стратегической и Рабочей групп CIMAC, которые выпускают публикации по различным темам.


      Структура ассоциации CIMAC Организационная структура

      CIMAC основана на Совете CIMAC, Правлении CIMAC и Стратегии и рабочих группах CIMAC.

      Совет CIMAC, который является органом принятия решений, отвечающим за политику CIMAC, состоит из национальных ассоциаций-членов из отдельных стран и корпоративных членов (в странах, где нет национальных ассоциаций-членов).

      Правление CIMAC четко определило обязанности и реализует политику CIMAC.Его члены вместе с Центральным секретариатом CIMAC несут ответственность за повседневную работу CIMAC. Правление CIMAC избирается Советом CIMAC сроком на три года, на период между Конгрессом CIMAC и другим.

      CIMAC, голос мировой индустрии крупных двигателей.


      Хотите стать членом CIMAC?

      Чтобы стать членом CIMAC, необходимо вступить в национальную организацию CIMAC, известную как Национальная членская ассоциация (NMA).Если в вашей стране нет NMA, у компаний или учреждений есть возможность стать корпоративным членом (CM) CIMAC. Чтобы узнать больше о членстве в CIMAC, свяжитесь с Центральным секретариатом CIMAC — контактная форма.

      Национальные ассоциации-члены (NMA)

      Корпоративные члены (CM)

      .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *