Типи автомобільних двигунів

який двигун називають двигуном внутрішнього згоряння

Двигун – це серце автомобіля, він є рушійною силою машини. Він служить для перетворення енергії палива в механічну енергію, яка використовується для виконання корисної роботи.

Класифікація двигунів за типом

Принцип роботи силового агрегату грунтується на перетворення теплової енергії в механічну. Повторювані процеси в моторі являють собою робочий цикл двигуна. Залежно від того, скільки поршень робить ходів, двигуни діляться на чотиритактні і двотактні. Двигуни внутрішнього згоряння, які застосовуються в машинах, працюють по 4-тактний циклу. Сюди входить впуск палива, робочий хід (туди-назад) і випуск відпрацьованих газів.

 

У двотактному моторі за один цикл відбувається всього 2 ходу поршня: робочий хід і стиснення. Наповнення циліндрів і очищення відбувається під час цих 2-х тактів. У двигунів цього типу є істотні недоліки, наприклад високий рівень викиду вихлопних газів. Головний мінус – це висока витрата палива, через що двотактні двигуни не використовуються в сучасних автомобілях.

Інжекторний тип двигуна

Іжекторний двигун працює трохи інакше: паливо подається в повітряне середовище способом дрібного уприскування. Під тиском через форсунку розпилюється горюча рідина, що значно знижує витрату палива, тому як кількість дозують спеціальні пристрої. З цієї причини інжекторні двигуни  більш економічні, а оптимальна пропорція горючої суміші дозволяє збільшити чистоту вихлопу і підвищити ККД силового агрегату.

Інжекторниє двигуни діляться на механічні та електронні. У механічному двигуні встановлюється дозування палива за допомогою важелів, а в електронному силовий агрегат застосовується спеціальна система управління дозуванням палива. При використанні таких систем більш ретельно перегорає паливо і знижуються шкідливі викиди.

Тип двигуна карбюраторний

Бензин, який проходить через паливну систему, потрапляє в карбюратор або впускний колектор. У нього ж надходить повітря, який в подальшому змішується з паливом і виходить готова суміш. Вона подається в циліндри і там підпалюється іскрою, яку дають свічки запалювання.

Автомобілі з карбюраторним типом двигуном  на даний момент вважаються застарілими. Зараз широко використовуються двигуни інжекторного типу. Розпилення палива виробляється форсунками або через впускний колектор.

Дизельний тип двигуна

Окремої уваги варті дизельні двигуни . Їх принцип роботи ґрунтується на займанні робочої суміші при стисненні. Коли втягується повітря, процес відбувається під високим тиском, в результаті чого суміш самозаймається. Після займання відбувається робочий хід поршня, який потім витісняє відпрацьовані гази.

 

Даний тип двигуна має більш низьку витрату палива і невелика кількість шкідливих речовин у викидах. ККД цього силового агрегату теж набагато вище. Дизельні двигуни зараз продовжують удосконалюватися і навіть заморозки вже не перешкода до запуску мотора.

Різні види двигунів, що працюють на дизельному паливі, відрізняються характеристиками, які залежать від пори року. Ці силові агрегати не мають системи запалювання, тому як паливо спалахує через високого тиску, що дає рух поршня.

типи двигунів

Пристрій і принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння

який двигун називають двигуном внутрішнього згоряння

Двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) – це найпоширеніший тип двигуна з усіх, які встановлюються в даний час на автомобілі. Незважаючи на те, що сучасний двигун внутрішнього згоряння складається з тисячі частин, принцип його роботи досить простий. В рамках даної статті ми розглянемо пристрій і принцип роботи ДВС.

У кожному двигуні внутрішнього згоряння є циліндр і поршень. Саме всередині циліндра ДВС відбувається перетворення теплової енергії, що виділяється при спалюванні палива, в енергію механічну, здатну змусити наш автомобіль рухатися. Цей процес повторюється з частотою кілька сотень разів на хвилину, що забезпечує безперервне обертання виходить з двигуна колінчастого вала.

 

Принцип роботи чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння

У переважній більшості легкових автомобілів встановлюють чотиритактні двигуни внутрішнього згоряння, тому ми і беремо його за основу. Щоб краще зрозуміти принцип пристрою бензинового ДВС, пропонуємо вам поглянути на малюнок:

Пристрій двигуна внутрішнього згоряння

Паливно-повітряна суміш, потрапляючи через впускний клапан в камеру згоряння (такт перший – впуск), стискається (такт другий – стиснення) і запалюється від іскри свічки запалювання.

При спалюванні палива, під впливом високої температури в циліндрі двигуна утворюється надлишковий тиск, що змушує поршень рухатися вниз до так званої нижньої мертвої точки (НМТ), здійснюючи при цьому такт третій – робочий хід. Переміщаючись під час робочого ходу вниз, за ​​допомогою шатуна, поршень приводить в обертання колінчастий вал.

Потім, переходячи від НМТ до верхньої мертвої точки (ВМТ) поршень виштовхує відпрацьовані гази через випускний клапан в вихлопну систему автомобіля – це четвертий такт (випуск) роботи двигуна внутрішнього згоряння.

Давайте ще раз повторимо визначення, а потім подивимося це відео.

Такт – це процес, що відбувається в циліндрі двигуна за один хід поршня. Сукупність тактів, що повторюються в суворій послідовності і з певною періодичністю, зазвичай називають робочим циклом, в даному випадку, двигуна внутрішнього згоряння.

  1. Такт перший – впуск . Поршень переміщається від ВМТ до НМТ, при цьому виникає розрядження і порожнину циліндра ДВС заповнюється горючою сумішшю через відкритий впускний клапан. Суміш, потрапляючи в камеру згоряння, змішується із залишками відпрацьованих газів. В кінці впуску тиск в циліндрі становить 0,07-0,095 МПа, а температура 80-120 ºС.
  2. Такт другий – СТИСК . Поршень рухається до ВМТ, обидва клапани закриті, робоча суміш в циліндрі стискається, а стиснення супроводжується підвищенням тиску (1,2-1,7 МПа) і температури (300-400 ° С).
  3. Такт третій – РОЗШИРЕННЯ . При запаленні робочої суміші в циліндрі ДВС виділяється значна кількість теплоти, різко збільшується температура (до 2500 градусів за Цельсієм). Під тиском поршень переміщається до НМТ. Тиск одно 4-6 МПа.
  4. Такт четвертий – ВИПУСК . Поршень прагне до ВМТ через відкритий випускний клапан, відпрацьовані гази виштовхуються в випускний трубопровід, а потім в навколишнє середовище. Тиск в кінці циклу: 0,1-0,12 МПа, температура 600-900 ° С.

І так, ви змогли переконатися, що двигун внутрішнього згоряння влаштований не дуже складно. Як то кажуть, все геніальне – просто. А для більшої наочності рекомендуємо подивитися відео, на якому також дуже добре показаний принцип роботи ДВС.

 

як влаштований двигун внутрішнього згоряння

Історія розвитку автомобіля: ранні роки

який двигун називають двигуном внутрішнього згоряння

Автомобіль найбільший винахід, що назавжди змінило людство. Історія розвитку автомобіля тісно пов’язана з великими винахідниками та інженерами. Але на відміну від інших великих винаходів, оригінальна ідея автомобіля не може бути приписана одній людині. Над нею працювали безліч людей з різних країн світу. У цій статті мова піде про початковий етап розвитку автомобіля (в звичному нам розумінні).

Перший двигун внутрішнього згоряння

Стаціонарний одноциліндровий двигун Отто

Для того щоб розповісти історію розвитку автомобіля, треба почати з двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ). Саме він є ключовим елементом будь-якого автомобіля. ДВС служить для перетворення енергії згоряння палива в механічну роботу. В якості палива зазвичай використовується бензин або дизельне паливо. Отже, коротка історія ДВС по роках:

1807 – Франсуа Ісаак де Рівас зі Швейцарії розробив і зібрав перший в світі двигун внутрішнього згоряння. Цей поршневий двигун працював на водні і мав іскрове запалювання. У тому ж році, винахідник встановив свій мотор на карету, таким чином перший примітивний автомобіль був створений ще на початку 19-го століття.

1 824 – інженер Семюель Браун адаптував паровий двигун Ньюкомена під роботу на водні. Тим часом, його двигун мав водяне охолодження і потужність близько 4 к.с.

1 858 – винахідник з Франції Ленуар Етьєн зібрав ДВС з іскровим запалюванням, який працював на вугільному газі. На відміну від попередників, французу вдалося зробити свою розробку комерційно успішною. Його двигун потужність 12 к.с. використовувався в промисловості, а також як човновий двигун.

1862 – француз Альфонс Бо де Роша запатентував, але він не закінчив будувати чотиритактний ДВС.

1 876 – Ніколаус Август Отто винайшов, а потім запатентував успішний чотиритактний двигун. Цей мотор був економічніше і могутніше попередників. Тим часом, винахід Отто стало історично значущим. Саме його конструкція лягла в основу всіх наступних ДВС на рідкому паливі.

 

1 885 – Готліб Даймлер сконструював двигун внутрішнього згоряння в звичному для нас розумінні. Цей агрегат мав вертикальне розташування циліндра і карбюратор. Установка останнього зробило революцію в двигунобудування. Досить економічний та компактний карбюраторний ДВС якнайкраще підходив для самохідних транспортних засобів.

перший автомобіль

Motorwagen Карла Бенца

У 1885 році німецький винахідник Карл Бенц в своєму гаражі створив автомобіль під назвою Motorwagen. Через рік він отримав на нього патент.

Офіційно Моторваген вважається першим автомобілем з двигуном внутрішнього згоряння, хоча суперечки з цього приводу не вщухають досі. Проте, автомобіль Бенца вніс значний внесок в популяризацію автомобілів.

Motorwagen став першим транспортним засобом надійність якого перебувала на задовільному рівні, а для управління їм не потрібно особливих навичок.

перші автовиробники

Автомобіль конструкції Панар – Льовассор, 1981 року народження

Після появи коляски Бенца, багатьом підприємцям з Європи стало зрозуміло, що виробництво автомобілів це новий і перспективний вид бізнесу. Так в 1886 році, два бізнесмени з Франції Рене Панар і Еміль Льовассор заснували компанію Panhard & Levassor.

Партнери вирішили почати виробництво і продаж автомобілів, для чого придбали патент на двигун внутрішнього згоряння конструкції Даймлера. У 1890 році Льовассор починає проектування першого автомобіля, постійно експериментуючи з розташуванням силового агрегату. В результаті через рік з’являється автомобіль з переднім розташуванням двигуна і заднім приводом.

Така компоновка отримала назву Systeme Panhard, і вона стала стандартом на багато десятиліть вперед.

Тим часом, в 1891 році Панар і Льовассор поділилися ліцензією зі своїм співвітчизником Арман Пежо, що послужило початком історії марки Peugeot.

 

Історія розвитку автомобіля – масове виробництво

Ford Model T на складальному конвеєрі

Сприятлива економічна ситуація в США дала можливість все більшій кількості людей придбати автомобіль. Але повільна і дорога ручна збірка ексклюзивних, штучних моделей не дозволяла задовольнити попит. Як наслідок необхідний був швидкий і якісний спосіб складання автомобілів. І він був знайдений.

Oldsmobile Curved Dash – перший масовий автомобіль виготовлений в США. Він був розроблений компанією Oldsmobile в 1901 році. Для його прискореної збірки, на заводі було організовано конвеєр. Більш того, Curved Dash був стандартизований, тобто всі його деталі були уніфіковані в рамках модельного ряду. Всього до 1907 року було зібрано 19 тисяч автомобілів.

Тим часом, найбільш важливим етапом в історії розвитку автомобілів можна вважати конвеєр Генрі Форда. Використавши за основу ідею компанії Oldsmobil, Форд виготовив власний конвеєр і оптимізував виробничий процес. Таким чином, Ford T (перший автомобіль компанії виготовлений конвеєрним способом), збирався за 2 години, а його вартість не перевищувала 850 $.

Ford Model T назавжди змінив автомобільну індустрію. З його виходом автомобіль став по-справжньому масовим і доступним транспортним засобом.

Історія розвитку автомобіля – підсумки першої хвилі

Методи масового виробництва Форда були швидко прийняті і на інших американських компаніях (європейські виробники не використовували конвеєрне складання аж до 1930-х років). Таким чином якщо до 1913 року в світі щорічно випускалося близько 500 тис. Автомобілів, то всього через 10 років виробництво автомобілів збільшилася в 8 разів, до 4,9 млн. Одиниць на рік.

Автомобіль постійно розвивався в бік поліпшення технічних характеристик, комфорту і безпеки. Чи не зупиняється цей процес і сьогодні, а значить історія розвитку автомобіля триває.

Що таке двигун і який його принцип роботи?

Називати двигун серцем автомобіля – порівняння банальне, але точне. Можна скільки завгодно перебирати підвіску, налаштовувати рульове управління чи вдосконалювати гальма – якщо мотор не в порядку, все це перетворюється на марнування часу.

Сьогодні на дорогах можна зустріти автомобілі різних поколінь: і зі старенькими карбюраторними ДВС, і з потужними дизельними моторами, керованими електронікою, і навіть новітні водневі двигуни, які ще тільки починають вдосконалюватися. І в усьому цьому розмаїтті досить складно зорієнтуватися, якщо не знати основ і принципів роботи двигуна внутрішнього згоряння.

 

Що таке ДВС і для чого він потрібен?

пристрій двигуна

Щоб транспорт їхав, щось повинно приводити його в рух. У різні часи це були запряжені тварини, потім на зміну прийшли парові і електродвигуни (так, прабатьки сучасних автомобілів з’явилися навіть раніше, ніж традиційні ДВС), потім мотори, що працюють на пальному паливі.

Сучасний двигун внутрішнього згоряння – це механізм, що перетворює енергію спалаху палива (тепла) в механічну роботу. Незважаючи на досить громіздку конструкцію, на сьогоднішній день ДВС залишається найзручнішим джерелом енергії.

Електротранспорт, звичайно, все більше входить в ужиток, але час його «заправки» зводить нанівець всі переваги – каністру з електрикою в багажник не покладеш.

Своє застосування ДВС знайшов у багатьох сферах: за однаковим принципом працюють автомобілі, мотоцикли та скутери, сільськогосподарська та будівельна техніка, водний транспорт, двигуни літаків, військова техніка, газонокосарки Тобто, практично все, що їздить або літає.

 

Ви також можете насолодитися:

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *