Бензиновый двигатель внутреннего сгорания | это… Что такое Бензиновый двигатель внутреннего сгорания?

Бензиновый двигатель W16 Bugatti Veyron

Бензиновые двигатели — это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило, регулированием потока воздуха, посредством дроссельной заслонки.

Одним из видов дросселя является карбюраторная дроссельная заслонка, регулирующая поступление горючей смеси в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Рабочий орган представляет собой пластину, закрепленную на вращающейся оси, помещённую в трубу, в которой протекает регулируемая среда. В автомобилях управление дросселем производится с места водителя, причём обычно предусматривается двойная система привода: от руки рычажком или кнопкой и от ноги педалью. Их обычно связывают между собой так, что при нажатии водителем на педаль кнопка ручного управления остаётся неподвижной, а при вытягивании кнопки ручного управления педаль опускается.

Дальнейшее открывание дросселя можно производить педалью. При отпускании педали дроссель остаётся в положении, установленном ручным управлением.

Содержание 1 Классификация бензиновых двигателей 2 Рабочий цикл бензинового двигателя 2.1 Рабочий цикл четырёхтактного двигателя 2.2 Рабочий цикл двухтактного двигателя 3 Преимущества 4-тактных двигателей 3.1 Преимущества двухтактных двигателей 4 Карбюраторные и инжекторные двигатели 5 Основные вспомогательные системы бензинового двигателя 5.1 Системы, специфические для бензиновых двигателей 6 Некоторые особенности современных бензиновых двигателей 6.1 Системы, общие для большинства типов двигателей 7 См. также 8 Ссылки

Классификация бензиновых двигателей

• По способу смесеобразования
   — карбюраторные и инжекторные;
• По способу осуществления рабочего цикла — четырехтактные и двухтактные. Двухтактные двигатели обладают большей мощностью на единицу объёма, однако меньшим КПД. Поэтому двухтактные двигатели применяются там, где очень важны небольшие размеры, но относительно неважна топливная экономичность, например, на мотоциклах, небольших моторных лодках, бензопилах и моторизированных инструментах. Четырёхтактные же двигатели устанавливаются на абсолютное большинство остальных транспортных средств. Следует заметить, что дизели также могут быть четырёхтактными или двухтактными; двухтактные дизели лишены многих недостатков бензиновых двухтактных двигателей, однако применяются в основном на больших судах (реже на тепловозах и грузовиках).;
• По числу цилиндров — одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые;
• По расположению цилиндров — двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд (т. н. «рядный» двигатель), V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным),W-образные, использующие 4 ряда цилиндров, расположенных под углом с 1 коленвалом (у V-образного двигателя 2 ряда цилиндров), звездообразные;
• По способу охлаждения — на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением;
• По типу смазки смешанный тип(масло смешивается с топливной смесью) и раздельный тип(масло находится в картере)
• По виду применяемого топлива — бензиновые и многотопливные [1];
• По степени сжатия. В зависимости от степени сжатия различают двигатели высокого (E=12…18) и низкого (E=4…9) сжатия;
• По способу наполнения цилиндра свежим зарядом: двигатели без наддува (атмосферные), у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разрежения в цилиндре при всасывающем ходе поршня; двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым турбокомпрессором, с целью увеличения заряда воздуха и получения повышенной мощности и КПД двигателя;
• По частоте вращения: тихоходные, повышенной частоты вращения, быстроходные;
• По назначению различают двигатели стационарные, автотракторные, судовые, тепловозные, авиационные и др.
• Практически не употребляемые виды моторов — роторно-поршневые Ванкеля (производились только фирмами Mazda (Япония) и ВАЗ (Россия)), с внешним сгоранием Стирлинга и т. д..

См. также: Классификация автотракторных двигателей

Рабочий цикл бензинового двигателя

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя

Как следует из названия, рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов —

тактов.

1. Впуск. В течение этого такта поршень опускается из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ). При этом кулачки распредвала открывают впускной клапан, и через этот клапан в цилиндр засасывается свежая топливно-воздушная смесь.

2. Сжатие. Поршень идёт из НМТ в ВМТ, сжимая рабочую смесь. При этом значительно возрастает температура смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в НМТ и объёма камеры сгорания в ВМТ называется степень сжатия . Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Однако, для двигателя с большей степенью сжатия требуется топливо с бо́льшим октановым числом, которое дороже.

3. Сгорание и расширение (рабочий ход поршня). Незадолго до конца цикла сжатия топливовоздушная смесь поджигается искрой от свечи зажигания. Во время пути поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень.

Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до ВМТ при поджигании смеси называется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы основная масса бензовоздушной смеси успела воспламениться к моменту, когда поршень будет находиться в ВМТ (процесс воспламенения является медленным процессом относительно скорости работы поршневых систем современных двигателей). При этом использование энергии сгоревшего топлива будет максимальным. Сгорание топлива занимает практически фиксированное время, поэтому для повышения эффективности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания при повышении оборотов. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством центробежным вакуумным регулятором воздействующим на прерыватель. В более современных двигателях для регулировки угла опережения зажигания используют электронику. В этом случае используется датчик положения коленчатого вала, работающий обычно по емкостному принципу.

4. Выпуск. После НМТ рабочего цикла открывается выпускной клапан, и движущийся вверх поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается и цикл начинается сначала.

Необходимо также помнить, что следующий процесс (например, впуск), необязательно должен начинаться в тот момент, когда закончится предыдущий (например, выпуск). Такое положение, когда открыты сразу оба клапана (впускной и выпускной), называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов необходимо для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью, а также для лучшей очистки цилиндров от отработанных газов.

Рабочий цикл двухтактного двигателя

Рабочий цикл двухтактного двигателя

В двухтактном двигателе рабочий цикл полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала. При этом от цикла четырёхтактного двигателя остаётся только сжатие и расширение. Впуск и выпуск заменяются продувкой цилиндра вблизи НМТ поршня, при которой свежая рабочая смесь вытесняет отработанные газы из цилиндра.

Более подробно цикл двигателя устроен следующим образом: когда поршень идёт вверх, происходит сжатие рабочей смеси в цилиндре. Одновременно, движущийся вверх поршень создаёт разрежение в кривошипной камере. Под действием этого разрежения открывается клапан впускного коллектора и свежая порция топливовоздушной смеси (как правило, с добавкой масла) засасывается в кривошипную камеру. При движении поршня вниз давление в кривошипной камере повышается и клапан закрывается. Поджиг, сгорание и расширение рабочей смеси происходят так же, как и в четырёхтактном двигателе. Однако, при движении поршня вниз, примерно за 60° до НМТ открывается выпускное окно (в смысле, поршень перестаёт перекрывать выпускное окно). Выхлопные газы (имеющие ещё большое давление) устремляются через это окно в выпускной коллектор. Через некоторое время поршень открывает также впускное окно, расположенное со стороны впускного коллектора. Свежая смесь, выталкиваемая из кривошипной камеры идущим вниз поршнем, попадает в рабочий объём цилиндра и окончательно вытесняет из него отработавшие газы. При этом часть рабочей смеси может выбрасываться в выпускной коллектор.

При движении поршня вверх свежая порция рабочей смеси засасывается в кривошипную камеру.

Можно заметить, что двухтактный двигатель при том же объёме цилиндра, должен иметь почти в два раза большую мощность. Однако, полностью это преимущество не реализуется, из-за недостаточной эффективности продувки по сравнению с нормальным впуском и выпуском. Мощность двухтактного двигателя того же литража, что и четырёхтактный больше в 1,5 — 1,8 раза.

Важное преимущество двухтактных двигателей — отсутствие громоздкой системы клапанов и распределительного вала.

Преимущества 4-тактных двигателей

• Больший ресурс.
• Бо́льшая экономичность.
• Более чистый выхлоп.
• Не требуется сложная выхлопная система.
• Меньший шум.
• Не требуется добавление масла к топливу.

Преимущества двухтактных двигателей

• Отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения у двухтактных вариантов.
• Бо́льшая мощность в пересчёте на 1 литр рабочего объёма.
• Проще и дешевле в изготовлении.
• Отсутствие блока клапанов и распределительного вала.

См. также: «Два такта и четыре. В чем отличия?»

Карбюраторные и инжекторные двигатели

В карбюраторных двигателях процесс приготовления горючей смеси происходит в карбюраторе — специальном устройстве, в котором топливо смешивается с потоком воздуха за счёт аэродинамических сил, вызываемых энергией потока воздуха, засасываемого двигателем.

В инжекторных двигателях впрыск топлива в воздушный поток осуществляют специальные форсунки, к которым топливо подаётся под давлением, а дозирование осуществляется электронным блоком управления — подачей импульса тока, открывающим форсунку или же, в более старых двигателях, специальной механической системой.

Одной из первых такие разработки внедрила в свои моторы корпорация OMC в 1997 году, выпустив двигатель, построенный с использованием технологии FICHT. В этой технологии ключевым фактором было использование специальных инжекторов, которые позволяли впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания. Это революционное решение наряду с использованием современного бортового компьютера позволило точно дозировать топливо в тот момент, когда поршень при обратном движении перекроет все окна. Плюс в полость коленвала распыляется чистое масло, которое не смывается топливом — теперь его там нет! Топливо не смывает масло, что позволяет уменьшить его количество. Благодаря этому решению разработчики получили двухтактный двигатель с его совершенной динамикой разгона, великолепной кривой мощности и малым весом, но при этом имеющий уровни выброса и экономичности, как у карбюраторного четырехтактного двигателя.

Переход от классических карбюраторных двигателей к инжекторам произошёл в основном из-за возрастания требований к чистоте выхлопа (выпускных газов), и установке современных нейтрализаторов выхлопных газов (каталитических конвертеров или просто катализаторов). Именно система впрыска топлива, контролируемая программой блока управления, способна обеспечить постоянство состава выхлопных газов, идущих в катализатор. Постоянство же состава необходимо для нормальной работы катализатора, так как современный катализатор способен работать лишь в узком диапазоне данного состава, и требует строго определённого содержания кислорода. Именно поэтому в тех системах управления, где установлен катализатор, обязательным элементом является лямбда-зонд, он же кислородный датчик. Благодаря лямбда-зонду система управления, постоянно анализируя содержание кислорода в выхлопных газах, поддерживает точное соотношение кислорода, недоокисленных продуктов сгорания топлива, и оксидов азота, которое способен обезвредить катализатор. Дело в том, что современный катализатор вынужден не только окислять не полностью сгоревшие в двигателе остатки углеводородов и угарный газ, но и восстанавливать оксиды азота, а это — процесс, идущий совершенно в другом (с точки зрения химии) направлении. Желательно также ещё раз окислять окончательно весь поток газов. Это возможно лишь в пределах так называемого «каталитического окна», то есть узкого диапазона соотношения топлива и воздуха, когда катализатор способен выполнить свои функции. Соотношение топлива и воздуха в данном случае составляет примерно 1:14,7 по весу (зависит также от соотношения С к Н в бензине), и удерживается в коридоре приблизительно плюс-минус 5 %. Так как одной из труднейших задач является удержание нормативов по оксидам азота, дополнительно необходимо снижать интенсивность их синтеза в камере сгорания. Делается это в основном снижением температуры процесса горения с помощью добавления определённого количества выхлопных газов в камеру сгорания на некоторых критичных режимах (Система рециркуляции выхлопных газов).

Основные вспомогательные системы бензинового двигателя

Системы, специфические для бензиновых двигателей

• Система зажигания — обеспечивает поджиг топлива в нужный момент. Она может быть контактной, бесконтактной или микропроцессорной. Контактная система включает в себя: прерыватель-распределитель, катушку, выключатель зажигания, свечи. Бесконтактная система включает то же самое оборудование, только вместо прерывателя стоит датчик Холла или индукционный датчик. Микропроцессорная система зажигания управляется специальным блоком-компьютером, она включает в себя датчик положения коленвала, блок управления зажиганием, коммутатор, катушки, свечи, датчик температуры двигателя. У инжекторного двигателя к этой системе добавляются датчик положения дроссельной заслонки и датчик массового расхода воздуха.
• Система приготовления топливовоздушной смеси — карбюратор или же инжекторная система.

Некоторые особенности современных бензиновых двигателей

• Для повышения надежности работы используется индивидуальная катушка зажигания для каждой свечи (например, в двигателе ЗМЗ-405.24 и многих современных японских двигателях).
• Используется по 2 впускных и 2 выпускных клапана на цилиндр вместо одного впускного и одного выпускного. Это связано с тем, что суммарная площадь отверстий клапанов в головках цилиндров современных двигателей значительно увеличена, а при использовании одного большого клапана на высоких оборотах заслонки клапанов не успевают закрыть отверстие к началу следующего цикла, ввиду своей относительно большой массы. Таким образом, имеет место «зависание» заслонок вокруг определенной позиции, в результате чего клапан получается постоянно открытым. Использование более жестких пружин не решает проблемы.
• Для управления дроссельной заслонкой используется электропривод, а не тросик педали акселератора (например, в двигателе ЗМЗ-405.24 и многих современных иностранных двигателях, особенно тех, что оснащены системой cruise control).

Системы, общие для большинства типов двигателей

• Система охлаждения
• Система выпуска отработанных газов. Включает выпускной коллектор, каталитический конвертер (на современных машинах), и глушитель.
• Система смазки — бывает с отдельным маслобаком (авиация) и без него (почти все современные автомобили).
• Система запуска двигателя. Для приготовления двигателя к работе необходимо произвести хотя бы один оборот коленчатого вала, для того, чтобы в одном из цилиндров произошли такты впуска и сжатия. Для запуска четырёхтактного двигателя обычно применяется специальный электромотор — стартер, работающий от аккумулятора. Для запуска маломощных двухтактных бензиновых двигателей можно применять мускульную силу человека, например так работает кикстартер в мотоцикле.

См. также

• Выхлопные газы
• Карбюратор
• Инжектор
• Дизельный двигатель
• Роторно-поршневой двигатель
• Роторный двигатель: конструкции и классификация

Ссылки

• Бен Найт «Увеличиваем пробег»//Статья о технологиях, которые уменьшают расход топлива автомобильным ДВС
• Советы по экономии топлива от чемпиона по экономичному вождению.

Сайт о скутерах с 2х тактными двигателями

Бензиновый двигатель

К концу XVIII века человечество осознало необходимость найти замену сложным и требующим слишком много внимания паровым машинам. Основную часть промышленного сектора в тот момент составляли небольшие предприятия и мастерские. Наиболее распространенными на производстве двигателями на тот момент громоздкие паровые машины. Они устраивали далеко не всех. Инженеры понимали, что для повышеня эффективности производства необходимы другие силовые установки — легко запускающиеся, малых размеров и мощности.

                                    

История изобретения бензинового двигателя

Предтечей появления двигателей внутреннего сгорания стало открытие светильного газа, сделанное на рубеже XVIII и XIX столетий французским инженером Ф. Лебоном.

Патент на способ его получения и использования он получил в 1799 году. Светильный газ стал настоящим прорывом в технике освещения.

А уже через 2 года Лебоном был получен следующий патент — на разработанную им конструкцию газового двигателя. Он состоял из камер смешения и двух компрессоров. Один из них накачивал в камеру сжатый воздух, другой – сжатый светильный газ из газогенератора. Эта смесь поступала в рабочий цилиндр и воспламенялась. Рабочие камеры располагались по обе стороны поршня и действовали попеременно.

Газовый двигатель стал первым шагом к созданию двигателя внутреннего сгорания. Но, к сожалению, разработки в этом направлении приостановились с трагической гибелью Лебона. Дальнейшие попытки многих изобретателей не привели к появлению газовой силовой установки, способной конкурировать с паровой.

Первым в мире двигателем внутреннего сгорания считается агрегат, запатентованный Жаном Этьеном Ленуаром в 1859 году.

Бельгийский инженер решил воспламенять газовую смесь с помощью электрической искры. Двигатель Ленуара был двойного действия. Воздух и газ поочередно подавались нижним золотником в полости цилиндров, расположенных по обе стороны поршня. За выпуск отработанных газов отвечал верхний золотник. Воздух и газ поступали к золотнику по отдельным каналам, при этом всасывание смеси в полость происходило только до половины хода. Потом впускное окно перекрывалось, и электрическая искра воспламеняла получившуюся смесь, заставляя ее расширяться и толкать поршень. Когда реакция заканчивалась, второй золотник выпускал отработанные газы. В это время в цилиндре, расположенном с другой стороны поршня, происходило воспламенение топливовоздушной смеси.

Чтобы избежать заклинивания поршня из-за термического расширеня, Ленуар дополнил свою конструкцию водяной системой охлаждения и системой смазки. Несмотря на низкий КПД (около 4%), сбои в системе зажигания, большой расход газа и смазки, двигатели Ленуара получили большое распространение и имели коммерческий успех.

В 1864 году появилась более совершенная газовая силовая установка, разработанная Августом Отто. Хотя он и отказался от электрического зажигания, предложенная им конструкция позволила добиться более полного расширения продуктов сгорания, а значит, и повысить КПД двигателя до 15%. Это превосходило показатели всех существовавших на тот  момент устройств! К тому же, новый двигатель был экономичнее двигателя Ленуара в 5 раз.

Совершенствуя свое изобретение, Отто применил в конструкции кривошипно-шатунную передачу, заменившую зубчатую рейку. А вскоре, вместе с промышленником Лангеном, приступил к выпуску четырехтактных газовых двигателей. Этот цикл является основой работы ДВС и до сегодняшнего дня.

  

Использование светильного газа в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания существенно ограничивало область их применения, поэтому активные поиски доступной альтернативы не прекращались. В 1872 году американцем Брайтоном был предложен «испарительный» карбюратор, в котором в качестве топлива применялся керосин. Но конструкция его была слишком несовершенна.

По настоящему работоспособный бензиновый двигатель появился только спустя 10 лет. Его разработал Готлиб Даймлер, бывший членом правления фирмы Отто. Он представил проект бензиновой силовой установки, применимой на транспорте, но идея была отвергнута его патроном. Поэтому в 1882 году Даймлер и Майбах уходят из фирмы «Отто и компания» и создают собственную мастерскую. Их цель была амбициозна: создать легкий, компактный и мощный двигатель, способный перемещать экипаж.

Первое детище Даймлера и Майбаха было стационарным. Процесс испарения бензина и система зажигания в нем были далеки от совершенства.

Простую и надежную систему предложил конструктор Д. Банки в 1893 году. Изобретенный им карбюратор стал прообразом современных. После этого прогресс в развитии ДВС начал стремительно набирать обороты. Увеличивались объем цилиндров и их количество. Широкое распространение получили 4-цилиндровые силовые установки, обеспечивающие равномерность вращения коленчатого вала.

В первый раз бензиновый двигатель был использован на  велоколяске Карла Бенца. Немецкий автоконструктор построил ее в 1885 году. Трехколесная машина развивала скорость до 16 км/ч. А через 13 лет Карл Бенц создал уже четырехколесную велоколяску, мощностью 3 лошадиные силы, которая могла «мчаться» со скоростью 30 км/ч!

 Первый — в привычном нам понимании — автомобиль с бензиновым двигателем увидел свет в 1895 году. Его создали французские инженеры Р. Панар и Э. Левассор. Машина имела кузов типа седан и оснащалась силовой установкой Даймлера, которая располагалась впереди и закрывалась крышкой капота. Крутящийся момент передавался на задние колеса с помощью корданового вала. Автомобиль имел стенки кузова, лобовое стекло, крышу, резиновые шины, коробку передач и рычаг переключения скоростей. Так началась эпоха автомобилей с бензиновыми двигателями. Среди пионеров построения таких самоходных экипажей были З. Маркус, А. Пежо, Братья Рено, Ф. У. Ленчестер, Г. Остин и Г. Форд.

                                        

Устройство и принцип работы бензинового двигателя

Устройство и принцип работы современных бензиновых двигателей удобнее всего рассмотреть на примере одноцилиндровой четырехтактной установки, поскольку отличаются они только количеством цилиндров. Одноцилиндровый бензиновый двигатель состоит из:
- глушителя;
- пружины клапана;
- карбюратора;
- впускного клапана;
- поршня;
- свечи зажигания;
- выпускного клапана;
- шатуна;
- маховика;
- распределительного вала;
 — коленчатого вала.

Такт сжатия происходит при следующей половине оборота коленчатого вала. Поршень перемещается из НМТ в ВМТ. Оба клапана в этот момент остаются закрытыми. Рабочая смесь сжимается, в цилиндре возрастает давление и температура.

Такт расширения по сути является рабочим ходом. После завершения сжатия рабочей смеси, происходит ее воспламенение от искры, создаваемой свечой. Процесс сгорания приводит к возрастанию температуры и давления (2,500 гр.С и 5 МПа). Поршень начинает двигаться вниз и воздействует на шатун, который толкает коленчатый вал, предавая ему вращательное движение. Полезная работа такта расширения заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Когда поршень приближается к НМТ, происходит открытие выпускного клапана, открывающего путь отработанным газам. Температура и давление в цилиндре падает (1,200 гр. С, 0,65 МПа).

Такт выпуска начинается с движением поршня в ВМТ. При этом выталкиваются отработанные газы в полностью открытый выпускной клапан. По окончании такта выпуска температура и давление в цилиндре падают (500 гр. С, 0,1 МПа). Но определенный процент отработанных газов остается в цилиндре и участвует в образовании рабочей смеси следующего такта.

Четыре такта работы двигателя повторяются циклически. Маховик, прикрепленный к коленчатому валу, способствует ровной и устойчивой работе установки.

                                                 

Достоинства и недостатки бензиновых двигателей ДВС

Преимущества бензиновых ДВС — значительная мощности на единицу объема, большой ресурс, простота выхлопной системы.

Кроме того, следует отметить низкий уровень шума работы силовой установки и отсутствие необходимости в стартере. Бензиновые ДВС достигают больших оборотов и поэтому успешно применяются в небольших автомобилях и обеспечивают агрессивную динамику езды.

Недостатками бензиновых двигателей являются низкий КПД (до 30%), высокие требования к качеству топливной смеси и низкая эффективность на малых оборотов. В последнее время много нареканий звучит в адрес экологических показателей бензиновых ДВС. Высокое содержание в выхлопных газах окиси углерода пагубно влияет на окружающую среду.

Кроме этого, подобные двигатели укрепляют зависимость мирового автомобильного парка от, увы, небезграничных природных ресурсов. И, хотя, бензиновые ДВС далеко не полностью исчерпали свои потенциальные возможности, во всем мире ведутся активные поиски и разработки альтернативного топлива и источников энергии.

Бензиновый двигатель автомобилей: типы и принцип работы

Содержание

• 1 Историческая справка
• 2 Виды бензиновых ДВС
• 3 Принцип действия и устройство

Бензиновый двигатель представляет собой силовой агрегат со встроенной камерой сгорания, в которой энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. Такие моторы относятся к классу двигателей внутреннего сгорания.

Историческая справка

Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) построил в 1807 году изобретатель из Швейцарии François Isaac de Rivaz. Правда, работал этот двигатель не на бензине, а на газообразном водороде, однако был оснащен шатунно-поршневой группой и устройством искрового зажигания.

В дальнейшем этот ДВС усовершенствовали француз Jean Joseph Etienne Lenoir (1860) и немецкий инженер Nicolaus August Otto, который в 1863 году создал атмосферный двухтактный, а в 1876 году и четырехтактный ДВС.

Первый бензиновый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания разработали немецкие инженеры Gottlieb Wilhelm Daimler и August Wilhelm Maybach, которые использовали его при создании первых мотоциклов (1885) и автомобилей (1886). Примерно в эти же годы первый карбюраторный ДВС был создан и в России. Построил его Огнеслав Костович (1851-1916).

В дальнейшем никаких принципиальных отличий в схему построения ДВС внесено не было, а усилия большого количества инженеров со всего мира были направлены на создание высокотехнологичных бензиновых двигателей достаточно большой мощности с малым потребления топлива.

Виды бензиновых ДВС

В настоящее время на автомобилях можно встретить бензиновые двигатели, оснащенные:

1. карбюратором, где происходит смешивание топлива с воздухом. Затем подготовленная смесь подается в цилиндры, где поджигается искрой, которая проскакивает между электродами свечей зажигания.
2. инжекторной системой смесеобразования, которая осуществляется путем впрыска топливно-воздушной смеси во впускной коллектор или непосредственно в цилиндры двигателя. Для этого используются специальные форсунки. При этом существуют системы:

• моновпрыска топлива (одноточечные).
• распределенного впрыска топлива (многоточечные).

Управление форсунками и дозирование топлива может осуществляться при помощи:

1. Рычажно-плунжерного механизма – в механических системах впрыска.
2. Специального блока управления ЭБУ – в электронных системах впрыска.
3. Системой наддува, когда впуск горючей смеси или воздуха происходит под давлением, нагнетаемым турбокомпрессором. При этом значительно увеличивается мощность и коэффициент полезного действия силового агрегата.

Особое место среди бензиновых двигателей занимает роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля). Он отличается от остальных ДВС отсутствием отдельного механизма газораспределения, что значительно упрощает конструкцию мотора.

Принцип действия роторно-поршневого силового агрегата заключается в том, что за один оборот он выполняет три полных рабочих цикла. Происходит это за счет того, что в основе двигателя лежит оригинальный треугольный ротор, который, вращаясь в камере особой формы, выполняет функции поршня, коленчатого вала и механизма газораспределения. По ряду причин конструктивного и технологического характера этот бензиновый мотор широкого распространения не получил.

В автомобилестроении чаще всего используются рядные четырехцилиндровые четырехтактные бензиновые силовые агрегаты, отличающиеся от остальных:

• большим ресурсом;
• экологичным выхлопом;
• экономичностью;
• низким уровнем шума.

Принцип действия и устройство

Принцип действия любого бензинового двигателя заключается в том, что при воспламенении небольшого количества предварительно сжатой смеси высокоэнергетического топлива и воздуха в замкнутом пространстве камеры сгорания происходит выделение большого количества энергии, которого достаточно для перемещения поршня.

При этом прямолинейное, поступательно-возвратное движение поршня при помощи кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, который и приводит в движение транспортное средство.

К основным элементам бензиновых ДВС, которые принимают непосредственное участие в процессе преобразования тепловой энергии в механическую, относятся:

• впускные и выпускные клапаны газораспределительного механизма;
• поршни;
• шатуны;
• коленчатый вал;
• свечи зажигания.

Кроме того, любой бензиновый двигатель оснащается вспомогательными системами, которые обеспечивают его эффективную работу. К ним относятся:

1. Система зажигания – обеспечивает поджигание топливно-воздушной смеси. Бывает контактной, бесконтактной, микропроцессорной.
2. Система запуска ДВС – включает в себя стартер и аккумулятор. Используется для того, чтобы принудительно провернуть коленчатый вал при запуске первого рабочего цикла двигателя. Для запуска бензиновых двигателей малой мощности часто используют мускульную силу человека (кик-стартер).
3. Система приготовления горючей смеси – обеспечивает приготовление и подачу топливно-воздушной смеси в камеры сгорания цилиндров мотора.
4. Система выпуска выхлопных газов – отвечает за своевременное удаление продуктов сгорания горючей смеси из цилиндров двигателя.
5. Система охлаждения – служит для отвода тепла от нагревающихся элементов мотора и обеспечивает заданный температурный режим его работы. Охлаждение может осуществляться при помощи воздуха, специальной охлаждающей жидкости, комбинированного способа.
6. Система смазки – предназначена для подачи моторного масла к трущимся поверхностям ДВС. Также используется для удаления нагара и продуктов износа трущихся поверхностей. Моторное масло может подаваться к местам смазки как методом разбрызгивания, так и под давлением.

Существуют также комбинированные системы смазки, в которых моторное масло смешивается в определенных пропорциях с горючей смесью. Оснащаются ими двигатели бензиновые малой мощности для моторных лодок, средств малой механизации и пр.

Автор статьи:

Николаев Сергей

Автомеханик

Читать автора

Оценка статьи:

↑ 1 ↓

Поделиться с друзьями:

что это и как работает.

5 интересных фактов :: Autonews

Двигатель внутреннего сгорания, или сокращённо ДВС, — это «сердце» большинства современных автомобилей. И не только машин, но также мотоциклов, кораблей, тепловозов, самолётов и даже масштабных моделей транспортных средств.

• Что такое ДВС
• Как создавался ДВС
• Устройство ДВС
• Виды
• 5 интересных фактов

www.adv.rbc.ru

Что такое ДВС

ДВС — это пока основной вид двигателей транспортных средств, тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу. Сжигая горючее во внутренних камерах, двигатель внутреннего сгорания освобождает энергию, а затем преобразует её во вращательное движение. Оно, в свою очередь, раскручивает колёса или лопасти.

Двигатели внутреннего сгорания принято делить на несколько основных типов:

• Поршневой двигатель внутреннего сгорания;
• Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания:
• Газотурбинный двигатель внутреннего сгорания.

Основным типом ДВС является классический поршневой двигатель, поэтому преимущественно речь дальше пойдёт о нём.

Как создавался ДВС

Двигатель внутреннего сгорания стар как мир. История создания этой машины тесно связана с паровыми двигателями, то есть двигателями внешнего сгорания.

Паровые двигатели, применяемые в XVIII веке, были громоздкими и слабыми, с чрезвычайно низким коэффициентом полезного действия. Тепло от сгорания топлива в них использовалось для нагрева жидкости, а та в свою очередь, превращалась в пар и совершала работу. Звучит красиво, а что на деле? По факту практический КПД, то есть эффективность преобразования энергии, обычно составлял от 1 до 8%. Уже тогда было ясно — систему нужно улучшать. Зачем сжигать горючее вне мотора, не лучше ли делать это прямо в нём?

Попытки создания ДВС начались намного раньше, чем вы можете себе представить, — ещё в XVII веке. В 1678 году голландский математик Христиан Гюйгенс создал примитивный ДВС, работающий… на порохе. Идея получила развитие: экспериментаторы в различных странах шли по схожему пути, но далеко не все из них попали в историю.

Доподлинно известно, что в 1794 году Робертом Стритом был запатентован двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе. Построен первый рабочий прототип. В 1807 году француз Нисефор Ньепс разработал твердотельный ДВС, работающий на порошке пиреолофора. С прототипом лично ознакомился Наполеон Бонапарт. В том же году Франсуа Исаак де Риваз создал поршневой ДВС, работающий на газообразном водороде — этот мотор получил поршневую группу и искровое зажигание.

Первый автомобильный ДВС в привычном понимании был создан в 1885 году Карлом Бенцем — мотор использовался на автомобиле Benz Patent-Motorwagen.

Многие изобретатели приложили руку к сознанию двигателя внутреннего сгорания, но первым коммерчески успешным проектом стало детище французского изобретателя из Бельгии Жана Этьена Ленуара. К 1864 году он продал свыше 1 400 своих двигателей и неплохо на этом нажился.

Первый автомобильный ДВС в привычном понимании был создан в 1885 году Карлом Бенцем — мотор использовался на автомобиле Benz Patent-Motorwagen.

Устройство поршневого ДВС

Традиционный поршневой двигатель внутреннего сгорания — чрезвычайно сложная система. Однако основных деталей у классического ДВС не так уж и много. Без этих элементов работа двигателя внутреннего сгорания невозможна:

• блока цилиндров — механической основы мотора;
• головки блока цилиндров;
• поршней;
• шатунов;
• коленчатого вала;
• распределительного вала с кулачками;
• впускных и выпускных клапанов;
• свечей зажигания*.

* — на самом деле деталей значительно больше, но рассказать о каждой из них в рамках короткой статьи не представляется возможным.

Принципы работы ДВС

Все классические ДВС работают по схожему принципу. В процессе их работы энергия вспышки топлива, то есть тепловая энергия, преобразуется в энергию механическую. Обычно это происходит следующим образом:

1. Когда поршень в цилиндре движется вниз, открывается впускной клапан. В цилиндр поступает топливовоздушная смесь.
2. Поршень поднимается, а выпускной клапан закрывается. Поршень сжимает топливовоздушную смесь и доходит до верхней мёртвой точки.
3. На свече зажигания возникает искра, топливовоздушная смесь мгновенно сгорает, выделяя большой объём газов. Под их действием поршень устремляется вниз.
4. Открывается выпускной клапан и выхлопные газы выдавливаются в выпускной коллектор.

Четырехтактный двигатель

В четырёхтактном моторе происходит четыре непрерывных последовательных стадии:

1. Впуск (наполнение цилиндра смесью).
2. Сжатие.
3. Рабочий ход или сгорание.
4. Выпуск отработавших газов.

Двухтактный двигатель

Но бывают и иные моторы — двухтактные. Они работают немного по-другому и применяются, как правило, на мототехнике и бензиновых инструментах вроде бензопил. Что происходит в них?

1. Когда поршень движется снизу-вверх, в камеру сгорания поступает топливо. Сжатая поршнем топливовоздушная смесь поджигается искрой.
2. Смесь загорается и поршень устремляется вниз. Открывается доступ к выпускному коллектору и из цилиндра выходят продукты сгорания.

Разница в том, что тактов всего два: на первом одновременно происходит впуск и сжатие, а на втором — опускание поршня и выпуск продуктов сгорания из коллектора.

Какие ещё бывают ДВС

Помимо поршневых двигателей внутреннего сгорания создано немало иных разновидностей ДВС — роторные, газотурбинные, реактивные, турбореактивные и бесчисленное множество их модификаций. Чем они отличаются?

• Газотурбинные ДВС

Если в традиционных поршневых ДВС работа расширения газообразных продуктов сгорания преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, то в газотурбинных работа расширения продуктов сгорания воспринимается рабочими лопатками ротора, а в реактивных используется реактивное давление, возникающее при истечении продуктов сгорания из сопла. Все эти типы ДВС объединяет одно — во время работы они внутри себя сжигают топливо.

• Роторные ДВС

Крайне необычные моторы, которые можно встретить даже на серийных машинах. Первый роторно-поршневой мотор был создан немецким инженером Феликсом Ванкелем в 1957 году. Этот ДВС внешне совершенно не похож ни на один традиционный поршневой мотор.

Двигатель Ванкеля состоит из корпуса, камеры сгорания, впускного и выпускного окон, неподвижной шестерни, зубчатого колеса, ротора, вала и свечи зажигания. Ротор на эксцентриковом валу приводится в действие силой давления газов в результате сгорания топливовоздушной смеси. Он вращается относительно статора посредством шестерён. Когда ротор совершает эксцентричные круговые движения, его грани соприкасаются с внутренней поверхностью камеры сгорания. Таким образом создаются три изолированные камеры, в которых попеременно сжигается топливо. Вращающийся ротор передаёт крутящий момент на трансмиссию.

Человечество создало немало невероятных и по-настоящему уникальных моторов. Вот 10 самых совершенных из них:

👉 Железные мускулы. 10 лучших двигателей в истории

5 интересных фактов о ДВС

ДВС может работать на альтернативном топливе

Современные ДВС принято делить на два основных типа по применяемому топливу — бензиновые и дизельные. Однако сама история создания двигателей внутреннего сгорания позволяет понять: сжигать в таких моторах можно многие виды горючего — от различных газов до всевозможных растворителей и спиртов. Главное — испарить их и подмешать воздух в нужных пропорциях.

Наиболее распространённые альтернативы бензину и дизелю — пропан-бутан и метан, но можно использовать даже «гремучую смесь» — водород с кислородом. И это далеко не всё: почти любая современная машина с ДВС способна ездить на смеси бензина с этанолом или на чистом этаноле, то есть спирте, получаемом экологически чистым путём. Поедет бензиновый автомобиль и на различных растворителях. К примеру, запустить ДВС можно на обычном сольвенте из хозяйственного магазина — с помощью этой жидкости обычно осуществляют чистку топливной системы.

ДВС выживет в космосе и под водой (если очень постараться)

Двигатель внутреннего сгорания можно заставить работать даже в космосе. Всё, что для этого требуется, — обеспечить подачу кислорода для создания топливовоздушной смеси. При соблюдении этого нехитрого условия ДВС может запуститься и работать даже под водой. Для него нет ничего невозможного.

ДВС действительно плох

Несмотря на всю свою технологичность и сложность, по уровню КПД бензиновый ДВС недалеко ушёл от парового мотора. Эффективность этих агрегатов оставляет желать лучшего. Коэффициент полезного действия в среднем варьируется в диапазоне от 20 до 25%.

Иными словами, при сжигании условных 10 литров бензина лишь около трёх литров выполняют полезное действие. Всё остальное горючее тратится на тепловые и механические потери. С этой точки зрения дизельные движки намного круче: их КПД достигает 40%. Но и их век уже прошёл.

Отказ от ДВС неизбежен

Одну из причин грядущего отказа от двигателей внутреннего сгорания мы уже раскрыли — это низкий КПД. Но есть и ещё один немаловажный момент — влияние на экологию. Поскольку почти все ДВС работают на невозобновляемых ресурсах (бензине, дизеле, нефтяном газе), отказ от них жизненно необходим.

По данным специалистов, мировой запас нефти составляет 1,726 трлн баррелей, которых хватит при нынешнем уровне потребления немногим более чем на 50 лет. Из нефти делают не только топливо. Она — основа синтетических каучуков, пластиков, еды, тканей, шампуней и даже аспирина. Всего того, без чего жизнь человека уже практически невозможна.

Как работает бензиновый двигатель — Спецтехника

В каких двигателях применяются автомобильные бензины?

Говоря о том, в каких двигателях применяются автомобильные бензины, можно выделить два варианта ответа: узкий и широкий. В узком понимании автомобильные бензины используются для двигателей внутреннего сгорания автомобилей и прочего транспорта. В широком же смысле автомобильный бензин – это достаточно чистый и универсальный источник энергии, который могут использовать различные силовые установки, о которых мы поговорим в этой статье.

Основное применение: автомобильные двигатели

Конечно же, начать стоит с прямого применения данного вида топлива – в двигателях внутреннего сгорания. Бензиновые моторы подразделяются по следующим критериям:

• Тип подачи топлива: с помощью инжектора или карбюратора. Первый тип – более современный, предполагает принудительный впрыск топлива (инжекцию) при помощи форсунок. Этот метод автомобильная отрасль унаследовала от авиационной, так как именно инжекторы позволили в 30-х годах добиться от ДВС нужной для авиации мощности. Второй тип – устаревший, предполагает подачу готовой смеси из топлива и воздуха в цилиндр для воспламенения.
• Объем двигателя. Чем выше объем – тем выше выходная мощность силового агрегата. Для современных легковых автомобилей типичный объем составляет до 1500 куб. см, в то время как внедорожники и спортивные автомобили могут иметь двигатели до 3000 кубов и более.
• Количество цилиндров. Так как преобразование энергии углеводородов в механическую работу происходит в цилиндрах, где воспламеняется бензин, увеличение количества цилиндров позволяет прикладывать большее совокупное усилие. В современных агрегатах многопоршневого принципа действия встречаются конфигурации от 4 до 6 цилиндров.
• Расположение цилиндров. От того, как располагаются цилиндры, зависит метод передачи механической энергии от воспламенения в каждом из цилиндров и итоговая эффективность (КПД). Наиболее распространенными являются рядные и V-образные конфигурации, однако за долгую историю разработки ДВС инженеры предложили множество других вариантов, располагая цилиндры в форме букв U, Н, W, X, а также в форме звезды.

Во всех двигателях применяется схожий принцип воспламенения: топливо смешивается с воздухом, сжимается, после чего воспламеняется при помощи искры, расширяется и приводит в движение поршень.

Прочие виды двигателей, работающие на автомобильном бензине

Ключевое свойство автобензина – его универсальность. Это источник энергии, который может приводить в движение аппараты различного типа и назначения. Чаще всего он применяется в таких агрегатах:

• Малогабаритные транспортные средства: моторные лодки, катера. В то время, как для крупных судов более уместно дизельное топливо.
• Колесные транспортные средства, отличные от автомобилей. В состав этой группы входят снегоходы, вездеходы, квадроциклы, мотоциклы и прочие виды техники, работающей на базе двигателя внутреннего сгорания.
• Строительная и сельхоз техника. Моторы на автомобильном бензине применяются во многих устройствах: вибраторах для асфальта, бензопилах, мотокосах и т.п.
• Генерирующие установки. Несмотря на то, что в большинстве случаев требования по экономичности электрогенераторов лучше удовлетворяет дизельное топливо, бензиновые агрегаты также достаточно популярны, особенно если речь о установках резервного питания.

Сфера применения автомобильных бензинов напрямую зависит от марки продукта, качества, а также прочих технических характеристик. К примеру, в холодное время года возможно применять только топливо с особыми присадками, обеспечивающими стабильное воспламенение при низких температурах.

Производители двигателей указывают, какой тип топлива должным образом подходит для двигателя. При эксплуатации силовых агрегатов эти рекомендации важно строго соблюдать.

Источник: https://unitreid-group.com/poleznoe/v-kakikh-dvigatelyakh-primenyayutsya-avtomobilnye-benziny/

Бензиновый двигатель, устройство и принцип работы — Автомеханик

Расскажу об устройстве и принципе работы бензинового инжекторного двигателя. Поршневые двигатели внутреннего сгорания преобразуют тепловую энергию, выделяющуюся при сгорании топлива непосредственно в цилиндре, в механическую работу. Конструкции моторов имеют различную сложность, но сходны по принципиальной схеме. 

Устройство бензинового двигателя

Бензиновые моторы наиболее популярны в настоящее время, поэтому рассмотрим их устройство.

В качестве примера взят шестнадцатиклапанный четырехцилиндровый четырехтактный инжекторный агрегат внутреннего сгорания 1zz-fe.

Агрегат устроен достаточно просто, но из сложных деталей . Если вы пару раз разберете и соберете какой-либо бензиновый аппарат, вы уже будете намного лучше понимать его устройство и принцип работы.

Основные составляющие инжекторного двигателя

Двигатель стостоит из:

• блока цилиндров
• поршней и коленвала
• головки блока цилиндров
• распредвалов
• ну и некоторого навесного оборудования

• Самой массивной частью является блок цилиндров.
• На большинстве моторов он выполнет из чугуна, но в нашем примере блок цилиндров аллюминиевый.
• По словам разработчиков такой конструкции имполнение из аллюминия делает агрегат намного легче.
• И к тому же аллюминий быстрее нагревается, что будет способствовать скорейшему выходу на рабочие температуры.
• Блок цилиндров служит основой всего устройства бензиновых двигателей.
• Снизу блок цилиндров закрывается так называемым блоком коренных крышек, а сверху на него устанавливается головка блока цилиндров.

Четыре отверстия в болоке собственно и есть цилиндры. Здесь их четыре. Есть бензиновые моторы содержащие три, шесть или восемь цилиндров и более.

В цилиндрах находятся поршни, они перемещаются по цилиндрам вверх и вниз с большой скоростью, поэтому при изготовлении деталей требуется их тщательная подгонка и точное соблюдение размеров.

Поршень перемещается в цилиндре за счет энергии, получаемой при сгорании топливно-воздушной смеси. Сам поршень крепится к шатуну, который в свою очередь, закреплен на коленвалу. Все эти соединения скользащие, то есть не жесткие и позволяют деталям вращаться относительно друг друга.

А чтобы не происходило перегрева при трении частей используется система смазки. В четырех цилиндрах поочередно происходит взрыв топливной смеси и поршни через шатуны приводят во вращение коленчатый вал двигателя. На валу жестко посажен маховик.

Именно маховик используется для первичного запуска. При запуске зубья стартера входят в зацепление с зубьями маховика и вращают его.

К маховику крепится корзина сцепления, через нее передается вращающий момент от мотора на коробку передач.

С другой стороны коленвала крепятся зубчатый шкив вращающий цепь привода газораспределительного механизма или проще говоря распредвалов. И шкив ремня для вращения навесного оборудования (генератор, насос гура, компрессор и т.п)

Устройство ГРМ бензинового двигателя

Газораспределительный механизм нашего мотора состоит из двух распределительных валов, их привода и клапанов с толкателями. В задачу грм входит подача топливно воздушной смеси в цилиндры и отвод выхлопных газов из цилиндров. Причем устройство системы таково, что при распределенном впрыске смесь подается только в тот цилиндр, в котором происходит такт впуска.

Кулачки впускного распредвала нажимают на толкатель клапана, клапан опускается вниз, открывая впускное отверстие. Через него в блок попадает бензин в смеси с воздухом. Топливо впрыскивается форсунками непосредственно перед клапаном и смешивается с воздухом. После открытия клапана эта смесь всасывается в цилиндр, так как поршень на такте впуска идет вниз.

Распредвалы и клапана расположены в головке блока цилиндров (не путать с крышкой головки блока), она крепится сверху на блок цилиндров.

Распредвалы приводятся в движение цепью или ремнем, в нашем случае это цепь. Здесь все точно расчитано и поэтому при снятии цепи ее необходимо выставить по меткам на распредвалах и шкиву коленвала. Иначе у нас открытие и закрытие клапанов будет происходить в разнобой с работой мотора.

Впускной и выпускной распредвалы и клапана расположены по разным сторонам цилиндров. В центре между ними находятся свечные колодцы со свечами зажигания.

На каждой свече установлена индивидуальная катушка зажигания. Искра в бензиновых агрегатах с распределенным впрыском топлива может подаваться как попарно-параллельно (1-4 и 2-3 цилиндры), так и отдельно в каждый цилиндр на нужном такте.

На рисунке ниже схема расположения основных элементов двигателя.

Внизу под коленвалом находится масляный поддон в который стекает масло. При работе масляный насос подает масло ко всем узлам для смазки и частично для охлаждения. Мотор работающий без масла из-за больших сил трения очень быстро придет в негодность. Так что не забывайте следить за уровнем масла в автомобиле.

Коротко о системе смазки читайте в этой статье.

Так же внимательно изучите устройство системы охлаждения.

Источник: https://razborauto43.ru/dvigatel/benzinovyj-dvigatel-ustrojstvo-i-printsip-raboty.html

Устройство двигателя внутреннего сгорания простыми словами

В этой статье поговорим об устройстве двигателя внутреннего сгорания узнаем принцип его работы. Рассмотрим его в разрезе. Несмотря на то, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён уже очень давно, но он до сих пор пользуется огромной популярностью. Правда за большое количество времени конструкция двигателя внутреннего сгорания претерпела различные изменения.

Усилия инженеров постоянно направлены на облегчения веса двигателя, улучшения экономичности, увеличение мощности, а также уменьшения выброса вредных веществ.

Двигатели бывают бензиновые и дизельные. Также встречаются роторные и газотурбинные двигатели которые используются намного реже. О них мы поговорим в других статьях.

По расположению цилиндров двс бывают рядные,V- образные и опозитные. По количеству цилиндров 2,4,6,8,10,12,16. Встречаются и 5 цилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

У каждой компоновки есть свои преимущества например рядный 6-ти цилиндровый двигатель это хорошо сбалансированный , но склонен к перегреву мотор. У V- образных двигателей другое преимущество они занимают меньше место под капотом, но при этом затрудняют обслуживание из-за ограниченного доступа. Раньше встречались и рядные 8 цилиндровые двигатели вероятней всего их не стало из-за сильной склонности к перегреву и они занимали много места под капотом.

. По типу работы двс бывают двух типов: двух тактные и четырех тактные. Двух тактные двигатели внутреннего сгорания в основном применяются на мотоциклах. В автомобилях практически всегда использовались 4 тактные двигатели.

Устройство двс

Рассмотрим двигатель в разрезе

Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих компонентов и вспомогательных систем.

1) Блок цилиндров. Блок цилиндров и является главным телом двигателя в котором и происходит работа поршней. Обычно состоит из чугуна и обладает охладительной рубашкой для охлаждения.

2) Механизм ГРМ. Газораспределительный механизм регулирует подачу топливно-воздушной смеси и отвод выхлопных газов. С помощью кулачков распредвала которые воздействуют на пружины клапанов. Клапана открываются либо, закрываются в зависимости от такта двигателя. При открытии впускных клапанов цилиндры наполняются топливно-воздушной смесью. При открытии выпускных клапанов происходит отвод выхлопных газов.

3) Поршневая группа. Благодаря энергии взрыва топливно-воздушной смеси поршень опускается вниз. Через шатун он передает энергию на коленвал. Поршневая группа состоит из: поршня, поршневых колец, поршневого пальца ( который прочно соединяется с шатуном). Благодаря поршневым кольцам. Поршень плотно прилегает к стенкам цилиндров. Более подробно про устройство поршня можно узнать здесь.

4) КШМ- Кривошипно-шатунный механизм. Благодаря передаче энергии шатуна на коленвал совершается полезная работа.

5) Масляный поддон. В масляном поддоне находится моторное масло которое и используется системой смазки для смазывания подшипников и компонентов двс.

6) Система охлаждения. Благодаря системе охлаждения двигатель внутреннего сгорания поддерживает оптимальную температуру. Система охлаждения состоит из: помпы, радиатора, термостата, патрубков охлаждения , а также охладительной рубашки.

7) Система смазки. Система смазки служит для защиты компонентов двигателя от прежде временного износа. Кроме того благодаря моторному маслу в двигателе внутреннего сгорания происходит охлаждение и защита от коррозии. Система смазки состоит из: масляного насоса, масляного фильтра, масляных магистралей и масляного поддона.

Система питания. Система питания обеспечивает своевременную подачу топлива. Различается на 3 вида карбюратор, моновпрыск и инжектор.

Узнать более подробно о том, что лучше карбюратор или инжектор можно перейдя по ссылке.

В карбюраторе топливно-воздушная смесь готовиться в карбюраторе для последующей подачи. Карбюратор обладает механическим топливным насосом.

Моновпрыск это по сути переход от карбюратора к инжектору или промежуточное звено. Благодаря блоку управления на одну единственную форсунку подаётся команда о необходимом количестве топлива.

Инжектор. Инжекторные системы топлива обладают. ЭБУ- электронный блок управления, форсунки, топливная рампа. Благодаря командам ЭБУ на форсунки подаётся сигнал о том какое количество топлива необходимо в данный момент. Про ЭБУ более подробно можно узнать здесь.

https://www.youtube.com/watch?v=AMwvcPELG2o

На сегодняшний момент это самые распространенные топливные системы. Так как обладают рядом преимуществ. Экономичность, экологичность и лучшая отдача по сравнению с моновпрыском и карбюратором.

Также существует прямой впрыск топлива. Где форсунки впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания , не используется часто по причине более сложной конструкции и меньшей надёжности по сравнению с распределительным впрыском. Преимущество такой конструкции в лучшей экономичности и экологичности.

9) Система зажигания. Система зажигания служит для воспламенения топливно-воздушной смеси. Состоит из высоковольтных проводов, катушек зажигания, свеч зажигания. Стартер запускает двигатель внутреннего сгорания. Более подробно о стартере можно узнать перейдя по ссылке.

10) Маховик. Главной задачей маховика является запуск двс с помощью стартера через коленвал.

Принцип работы

Двигатель внутреннего сгорания совершает 4 цикла или такта.

1) Впуск. На этой стадии происходит впуск топливно-воздушной смеси.

2) Сжатие. При сжатии происходит сжатие поршнем топливно-воздушной смеси.

3) Рабочий ход. Поршень под давлением газов отправляется в НМТ( нижнюю мертвую точку). Поршень передает энергию на шатун, затем через шатун передается энергия на коленвал. Таким образом происходит обмен энергии газов на полезную механическую работу.

4) Выпуск. Поршень отправляется вверх. Выпускные клапана открываются, чтобы выпустить продукты распада.

Инновации двигателя внутреннего сгорания

1) Использование в двс лазеров для воспламенения топлива. По сравнению со свечами зажигания у лазеров будет проще настройка угла зажигания и будет большая мощность. Обычные свечи при сильной искре быстро выходят из строя.

2) Технология FreeValve эта технология подразумевает двигатель без распредвалов. Вместо распредвалов клапанами управляют индивидуальные приводы на каждый клапан. Экологичность и экономичность таких двс выше. Технология разработана дочерней компанией Koniesseg и имеет схожее название FreeValve. Технология пока сырая, но уже продемонстрировала ряд преимуществ. Что будет дальше время покажет.

3) Разделение двигателей на холодную и горячую части. Суть технологии в том, что двигатель делится на две части. В холодной будет происходить впуск и сжатие так как эти стадии более эффективно будут происходить в холодной части. Благодаря этой технологии инженеры обещают улучшение производительности на 30-40%. В горячей части будут происходить воспламенение и выхлоп.

А о каких будущих технологиях двигателя внутреннего сгорания Вы слышали обязательно поделитесь этим в комментариях.

как приготовить пирог на сковороделобановский харьков

Источник: https://germanyworld. ru/advice-for-drivers/ustrojstvo-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya-prostymi-slovami.html

Бензиновый автомобильный двигатель: типы и принцип работы

Бензиновый двигатель представляет собой силовой агрегат со встроенной камерой сгорания, в которой энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. Такие моторы относятся к классу двигателей внутреннего сгорания.

Историческая справка

Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) построил в 1807 году изобретатель из Швейцарии François Isaac de Rivaz. Правда, работал этот двигатель не на бензине, а на газообразном водороде, однако был оснащен шатунно-поршневой группой и устройством искрового зажигания.

В дальнейшем этот ДВС усовершенствовали француз Jean Joseph Etienne Lenoir (1860) и немецкий инженер Nicolaus August Otto, который в 1863 году создал атмосферный двухтактный, а в 1876 году и четырехтактный ДВС.

Первый бензиновый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания разработали немецкие инженеры Gottlieb Wilhelm Daimler и August Wilhelm Maybach, которые использовали его при создании первых мотоциклов (1885) и автомобилей (1886). Примерно в эти же годы первый карбюраторный ДВС был создан и в России. Построил его Огнеслав Костович (1851-1916).

В дальнейшем никаких принципиальных отличий в схему построения ДВС внесено не было, а усилия большого количества инженеров со всего мира были направлены на создание высокотехнологичных бензиновых двигателей достаточно большой мощности с малым потребления топлива.

Виды бензиновых ДВС

В настоящее время на автомобилях можно встретить бензиновые двигатели, оснащенные:

1. карбюратором, где происходит смешивание топлива с воздухом. Затем подготовленная смесь подается в цилиндры, где поджигается искрой, которая проскакивает между электродами свечей зажигания.
2. инжекторной системой смесеобразования, которая осуществляется путем впрыска топливно-воздушной смеси во впускной коллектор или непосредственно в цилиндры двигателя. Для этого используются специальные форсунки. При этом существуют системы:

• моновпрыска топлива (одноточечные).
• распределенного впрыска топлива (многоточечные).

Управление форсунками и дозирование топлива может осуществляться при помощи:

1. Рычажно-плунжерного механизма – в механических системах впрыска.
2. Специального блока управления ЭБУ – в электронных системах впрыска.
3. Системой наддува, когда впуск горючей смеси или воздуха происходит под давлением, нагнетаемым турбокомпрессором. При этом значительно увеличивается мощность и коэффициент полезного действия силового агрегата.

Особое место среди бензиновых двигателей занимает роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля). Он отличается от остальных ДВС отсутствием отдельного механизма газораспределения, что значительно упрощает конструкцию мотора.

Принцип действия роторно-поршневого силового агрегата заключается в том, что за один оборот он выполняет три полных рабочих цикла. Происходит это за счет того, что в основе двигателя лежит оригинальный треугольный ротор, который, вращаясь в камере особой формы, выполняет функции поршня, коленчатого вала и механизма газораспределения. По ряду причин конструктивного и технологического характера этот бензиновый мотор широкого распространения не получил.

В автомобилестроении чаще всего используются рядные четырехцилиндровые четырехтактные бензиновые силовые агрегаты, отличающиеся от остальных:

• большим ресурсом;
• экологичным выхлопом;
• экономичностью;
• низким уровнем шума.

Принцип действия и устройство

Принцип действия любого бензинового двигателя заключается в том, что при воспламенении небольшого количества предварительно сжатой смеси высокоэнергетического топлива и воздуха в замкнутом пространстве камеры сгорания происходит выделение большого количества энергии, которого достаточно для перемещения поршня.

При этом прямолинейное, поступательно-возвратное движение поршня при помощи кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, который и приводит в движение транспортное средство.

К основным элементам бензиновых ДВС, которые принимают непосредственное участие в процессе преобразования тепловой энергии в механическую, относятся:

• впускные и выпускные клапаны газораспределительного механизма;
• поршни;
• шатуны;
• коленчатый вал;
• свечи зажигания.

Кроме того, любой бензиновый двигатель оснащается вспомогательными системами, которые обеспечивают его эффективную работу. К ним относятся:

1. Система зажигания – обеспечивает поджигание топливно-воздушной смеси. Бывает контактной, бесконтактной, микропроцессорной.
2. Система запуска ДВС – включает в себя стартер и аккумулятор. Используется для того, чтобы принудительно провернуть коленчатый вал при запуске первого рабочего цикла двигателя. Для запуска бензиновых двигателей малой мощности часто используют мускульную силу человека (кик-стартер).
3. Система приготовления горючей смеси – обеспечивает приготовление и подачу топливно-воздушной смеси в камеры сгорания цилиндров мотора.
4. Система выпуска выхлопных газов – отвечает за своевременное удаление продуктов сгорания горючей смеси из цилиндров двигателя.
5. Система охлаждения – служит для отвода тепла от нагревающихся элементов мотора и обеспечивает заданный температурный режим его работы. Охлаждение может осуществляться при помощи воздуха, специальной охлаждающей жидкости, комбинированного способа.
6. Система смазки – предназначена для подачи моторного масла к трущимся поверхностям ДВС. Также используется для удаления нагара и продуктов износа трущихся поверхностей. Моторное масло может подаваться к местам смазки как методом разбрызгивания, так и под давлением.

Существуют также комбинированные системы смазки, в которых моторное масло смешивается в определенных пропорциях с горючей смесью. Оснащаются ими двигатели бензиновые малой мощности для моторных лодок, средств малой механизации и пр.

Бензиновый автомобильный двигатель: типы и принцип работы Ссылка на основную публикацию

Источник: https://dvigatels. ru/uhod/benzinovyj-dvigatel.html

Как работает двигатель внутреннего сгорания — Эксперт по технике

На сегодняшний день двигатель внутреннего сгорания (ДВС) или как его еще называют «атмосферник» — основной тип двигателя, который широко применяется в автомобильной индустрии. Что такое ДВС? Это — многофункциональный тепловой агрегат, который при помощи химических реакций и законов физики преобразует химическую энергию топливной смеси в механическую силу (работу).

Двигатели внутреннего сгорания делятся на:

1. Поршневой ДВС.
2. Роторно-поршневой ДВС.
3. Газотурбинный ДВС.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания — самый популярный среди вышеперечисленных двигателей, он завоевал мировое признание и уже много лет лидирует в автоиндустрии. Предлагаю более детально рассмотреть устройство ДВС, а также принцип его работы.

К преимуществам поршневого двигателя внутреннего сгорания можно отнести:

1. Универсальность (применение на различных транспортных средствах).
2. Высокий уровень автономной работы.
3. Компактные размеры.
4. Приемлемая цена.
5. Способность к быстрому запуску.
6. Небольшой вес.
7. Возможность работы с различными видами топлива.

Кроме «плюсов» имеет двигатель внутреннего сгорания и ряд серьезных недостатков, среди которых:

1. Высокая частота вращения коленвала.
2. Большой уровень шума.
3. Слишком большой уровень токсичности в выхлопных газах.
4. Маленький КПД (коэффициент полезного действия).
5. Небольшой ресурс службы.

Двигатели внутреннего сгорания различаются по типу топлива, они бывают:

1. Бензиновыми.
2. Дизельными.
3. А также газовыми и спиртовыми.

Последние два можно назвать альтернативными, поскольку на сегодняшний день они не получили широкого применения.

Спиртовой ДВС работающий на водороде — самый перспективный и экологичный, он не выбрасывает в атмосферу вредный для здоровья «СО2», который содержится в отработанных газах поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Поршневой ДВС состоит из следующих подсистем:

1. Газораспределительный механизм (ГРМ).
2. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ).
3. Система впуска.
4. Топливная система.
5. Система смазки.
6. Система зажигания (в бензиновых моторах).
7. Выпускная система.
8. Система охлаждения.
9. Система управления.

Корпус двигателя состоит из нескольких частей, в которые входят: блок цилиндров, а также головка блока цилиндров (ГБЦ). Задача КШМ — преобразовать возвратно-поступательные движения поршня во вращательные движения коленвала. Газораспределительный механизм необходим ДВС для обеспечения своевременного впуска в цилиндры топливно-воздушной смеси и такой же своевременный выпуск отработанных газов.

Статья в тему: Причины перегрева двигателя. Как не допустить перегрев двигателя?

Впускная система служит для своевременной подачи воздуха в двигатель, который необходим для образования топливно-воздушной смеси. Топливная система осуществляет подачу в двигатель топлива, в тандеме две этих системы работают над образованием топливно-воздушной смеси после чего она подается посредством системы впрыска в камеру сгорания.

Воспламенение топливно-воздушной смеси происходит благодаря системе зажигания (в бензиновых ДВС), в дизельных моторах воспламенение происходит за счет сжатия смеси и свечей накала.

Система смазки как уже понятно из названия служит для смазки трущихся деталей, снижая тем самым их износ, увеличивая срок их службы и отводя тем самым от их поверхностей температуру.

Охлаждение нагревающихся поверхностей и деталей обеспечивает система охлаждения, она отводит температуру при помощи охлаждающей жидкости по своим каналам, которая проходя через радиатор — охлаждается и повторяет цикл.

Система выпуска обеспечивает вывод отработанных газов из цилиндров ДВС посредством выхлопной системы, которая входит в состав этой системы, снижает шум сопровождаемый выброс газов и их токсичность.

Система управления двигателем (в современных моделях за это отвечает электронный блок управления (ЭБУ) или бортовой компьютер) необходима для электронного управление всеми вышеописанными системами и обеспечения их синхронности.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Принцип работы ДВС базируется на эффекте теплового расширения газов, которое возникает во время сгорания топливно-воздушной смеси, за счет чего осуществляется движение поршня в цилиндре. Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания  происходит за два оборота коленвала и состоит из четырех тактов, отсюда и название — четырехтактный двигатель.

1. Первый такт — впуск.
2. Второй — сжатие.
3. Третий — рабочий ход.
4. Четвертый — выпуск.

Во время первых двух тактов — впуска и рабочего такта, поршень движется вниз, за два других сжатие и выпуск – поршень идет вверх. Рабочий цикл каждого из цилиндров настроен таким образом чтобы не совпадать по фазам, это необходимо для того чтобы обеспечить равномерность работы двигателя внутреннего сгорания. Есть в мире и другие двигатели, рабочий цикл которых происходит всего за два такта – сжатие и рабочий ход, этот двигатель называется двухтактным.

На такте впуска топливная система и впускная образуют топливно-воздушную смесь, которая образуется во впускном коллекторе или непосредственно в камере сгорания (все зависит от типа конструкции).

Во впускном коллекторе в случае с центральным и распределенным впрыском бензиновых ДВС. В камере сгорания в случае с непосредственным впрыском в бензиновых и  дизельных моторах.

Топливно-воздушная смесь или воздух во время открытия впускных клапанов ГРМ подается в камеру сгорания за счет разряжения, которое возникает во время движения поршня вниз.

Актуально: Как определить состояние дизельного двигателя по выхлопным газам

Впускные клапаны закрываются на такте сжатия, после чего топливно-воздушная смесь в цилиндрах двигателя сжимается. Во время такта «рабочий ход» смесь воспламеняется принудительно или самовоспламеняется.

После возгорания в камере возникает большое давление, которое создают газы, это давление воздействует на поршень, которому ничего не остается как начать двигаться вниз.

Это движение поршня в тесном контакте с кривошипно-шатунным механизмом приводят в движение коленчатый вал, который в свою очередь образует крутящий момент, приводящий колеса автомобиля в движение.

Такт «выпуск» открывает выпускные клапаны газораспределительного механизма, после чего отработанные газы освобождают камеру сгорания, а после и выпускную систему, уходя охлажденными и частично очищенными в атмосферу.

Короткое резюме

После того как мы рассмотрели принцип работы двигателя внутреннего сгорания можно понять почему ДВС обладает низким КПД, который составляет примерно 40%. В то время как в одном цилиндре происходит полезное действие, остальные цилиндры грубо говоря бездействуют, обеспечивая работу первого тактами: впуск, сжатие, выпуск.

Источник: https://kumselstroy.ru/traktora/kak-rabotaet-dvigatel-vnutrennego-sgoraniya.html

Бензиновый двигатель, устройство и принцип работы

Современный бензиновый двигатель входит в класс агрегатов внутреннего сгорания, где поджигание смеси происходит непосредственно в цилиндрах с помощью искры, образуемой электричеством. Мощность таких моторов регулируется подачей воздуха с помощью дроссельной заслонки.

Дроссельная заслонка карбюраторных автомобилей, регулирует объем подаваемой смеси в камеру сгорания. Все управление происходит напрямую от педали акселератора. Во всех современных автомобилях, выпускаемых последние годы, механическое управление заслонкой сменили на электронное. При нажатии на газ потенциометр подает сигнал на электронный блок управления, который, в свою очередь, управляет электродвигателем для перемещения заслонки.

Четырёхтактный двигатель

Как классифицируют бензиновые агрегаты?

Каждый бензиновый двигатель проходит классификацию по следующим параметрам:

• Способу смесеобразования;
• Количеству тактов;
• Числу цилиндров;
• Способу охлаждения;
• Расположению цилиндров;
• Типу смазки;
• Виду применяемого топлива;
• Степени сжатия;
• Частоте вращения;
• Назначению;
• Способу подачи воздуха и горючей смеси.

Каждый современный автомобиль с бензиновым двигателем, для подготовки горючей смеси использует карбюратор либо инжектор.

Двигателя бывают двухтактные и четырехтактные. Двухтактные при своих небольших размерах выдают больше мощности, но проигрывают по КПД. Поэтому для экономичности, четырехтактные двигатели используют на всех транспортных средствах, кроме мотоциклов.

Двигатель на бензине может быть одноцилиндровым, двухцилиндровым или многоцилиндровым. По их расположению двигателя бывают: рядными, V-образными, оппозитными и звездообразными. Устройство охлаждения используется жидкостное или воздушное.

Смазка происходит смешанным и раздельным типом. При смешанном, в топливо добавляется масло для бензиновых двигателей, тогда как в раздельном типе, масло заливается только в картер.

На многих автомобилях используют атмосферные двигателя, работа которых заключается в подаче горючей смеси до камеры сгорания, с помощью всасывающего хода поршня. Но есть еще и двигателя с наддувом. Они оборудованы турбокомпрессором, который создает давление для подачи горючей смеси в цилиндр. Благодаря наддуву, бензиновый двигатель получает дополнительную мощность и значительную экономию топлива.

Как происходит рабочий цикл четырехтактных и двухтактных агрегатов?

Полный рабочий цикл проходит за четыре такта:

• Впуск;
• Сжатие;
• Рабочий ход;
• Выпуск.

Рабочий цикл двухтактного двигателя происходит за один оборот коленчатого вала и включает в себя только два такта: сжатие и рабочий ход. Благодаря этому, бензиновый двигатель получает в 1,5 раза большую мощность при таком же объеме.

Основные преимущества 4-тактных агрегатов: большой ресурс; экономичность; меньший шум и выброс вредных веществ; отсутствие потребности добавления масла в топливо. Масло для бензиновых двигателей подбирается по классификациям в зависимости от его износа.

Отличия карбюраторных моторов от инжекторных

Инжекторный мотор

Работа карбюраторного мотора зависит от точного смешивания топлива подаваемого в карбюратор с воздухом.

Устройство инжекторного двигателя значительно отличается. Его работа зависит напрямую от форсунок, подающих топливо под давлением. За правильную дозировку отвечает электронный блок управления.

Массовое производство инжекторов для бензинового мотора, началось после повышения норм по выбросу вредных веществ. Благодаря точному впрыску топлива, за который отвечает программа ЭБУ, получилось достичь постоянства выхлопных газов. А стабильная работа двигателя с помощью катализатора помогла значительно уменьшить его шум.

Устройство системы зажигания бензинового мотора бывает бесконтактным, микропроцессорным или контактным. Бензиновый двигатель с контактной системой включает в себя:

• Прерыватель-распределитель;
• Катушку;
• Выключатель зажигания;
• Свечи.

Катушка зажигания

Работа бензинового агрегата с бесконтактной системой, зависит от того же оборудования, за исключением индукционного датчика, используемого вместо прерывателя. Устройство микропроцессорной системы зажигания оборудовано: датчиком положения коленчатого вала, блоком управления, коммутатором, катушками, свечами, датчиком температуры бензинового мотора. Стабильная работа инжекторного агрегата была достигнута при помощи добавленного датчика положения заслонки и датчика расхода воздуха.

Специфические особенности современных моторов

Долговечная работа любого мотора зависит от его надежности. Поэтому для достижения максимальной надежности, было принято использовать индивидуальную катушку зажигания для каждой свечи отдельно. Этого правила поддерживаются как при сборке советских автомобилей, так и при комплектации современных японских агрегатов.

Последнее время, приняли использовать на один цилиндр по 2 клапана на впуск и выпуск. Раньше их было по одному, но за счет увеличения площади отверстий в головках, большой клапан перестал справляться со своевременным закрытием отверстия до начала следующего цикла. Эти изменения сразу сказались, и работа мотора стала нестабильной.

За точное управление дроссельной заслонкой стал отвечать электропривод вместо привычного тросика ведущего от педали акселератора. После появления электропривода, автомобили начали оснащать функцией «Cruise Control», которая очень полезна для дальних дистанций.

Среди систем, которые остались неизменными для большинства двигателей является:

• Охладительная система;
• Система выпуска отработанных газов;
• Система запуска двигателя.

Система охлаждения обычно применяется смешанная. За выпуск отработанных газов в атмосферу отвечает выпускной коллектор на пару с каталитическим конвертером и глушителем. Смазка всех современных автомобилей не имеет отдельного маслоблока и происходит за счет залитого через клапанную крышку масла, прямо в мотор. Запуск агрегата происходит с помощью стартера, который питается от аккумулятора.

Источник: https://autodont.ru/dvigatel/vse-o-sovremennyx-benzinovyx-dvigatelyax

Устройство и принцип действия двухтактного двигателя внутреннего сгорания

В настоящее время активно используются два основных типа двигателей внутреннего сгорания: двухтактные и четырехтактные. В двухтактных двигателях все рабочие циклы (процессы впуска готовой топливной смеси, выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленчатого вала за два основных такта.

У двигателей такого типа отсутствуют клапаны газораспределительного механизма, их роль выполняет пара поршень/гильза. Поршень при своем перемещении закрывает своим телом впускные, выпускные и продувочные окна. Поэтому такие двиагетли более просты в конструкции.

Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах, ёмкости цилиндра и частоте вращения вала !теоретически! в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов в единицу времени.

Однако неполное использование хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на продувку приводят практически к увеличению мощности только на 6070 % по сравнению с четырехтактным ДВС.

Двигатель двухтактного рабочего цикла состоит из картера (основной его части — базы), в который на шариковых подшипниках установлен коленчатый вал. Цилиндр крепится к блоку через винты или шпильки, которые проходят через все тело гильзы.

Внутри цилиндра движется поршень — металлический стакан (чаще из алюминиевого сплава), опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне ниже жарового пояса. Во время сжания или рабочего хда поршневые кольца не пропускают газы и запирают в промежутке между днищем поршня и стенками цилиндра.

Поршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, он соединяет поршень с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Смазка всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей происходит с помощью топливной смеси, в которое подмешано необходимое количество масла.

Из рисунка видно, что топливная смесь (голубой цвет) попадает и в кривошипную камеру двигателя (это та полость, где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там нигде нет, а если бы и была, то смылась топливной смесью. Вот по этой причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину.

Тип масла используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно выдерживать высокие температуры и сгорая вместе с топливом оставлять минимум зольных отложений.

1. Такт сжатия

Поршень перемещается от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ), перекрывая сначала продувочное, а затем и выпускное окно. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси.

Одновременно в кривошипной камере вследствие её герметичности, и после того как поршень перекрывает продувочные окна, под поршнем создается разряжение, под действием которого из впускного коллектора через впускное окно и приоткрытый клапан поступает готовая горючая смесь в кривошипную камеру.

2. Такт рабочего хода

При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ (при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу). Одновременно, опускаясь вниз, поршень создает избыточное давление в кривошипной камере.

Под действием этого давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси вернуться во впускной коллектор и карбюратор.
Когда поршень дойдет до выпускного окна, оно открывается и начнется выпуск отработавших газов в атмосферу нашей любимой Земли — давление в цилиндре понижается.

При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь поступает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.

Принцип зажигания. Так как топливной смеси нужно время для воспламенения, искра на свече появляется чуть раньше, чем поршень достигает ВМТ. В идеале, чем быстрей движется поршень, тем раньше должно быть зажигание — поршень от момента искры быстрее доходит до ВМТ.

Существуют механические и электронные устройства, меняющие угол зажигания в зависимости от оборотов двигателя. Практически у мотороллеров до 2000 г.в. таких систем не было и угол опережения зажигания был установлен в расчете на оптимальные обороты статично.

Преимущества двухтактных двигателей:

• Отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения • Большая мощность в пересчёте на 1 литр рабочего объёма • Проще и дешевле в изготовлении

• Меньший вес

Ремонт двухтактных двигателей внутреннего сгорания

Ремонт двухтактных ДВС осуществляется только квалифицированными рабочими по технологическим и маршрутным картам, которые разрабатывают инженеры и проектировщики. Эти инструкции дают рабочему понять, где и когда использовать ту или иную операцию, как и каким порядкм устанавливать детали, а также в какой последовательности их затягивать.

Сами «двухтактники» устанавливаются в специальные стенды-кантователи, которые позволяют с большим удобством и правильно, доступно визуально осуществить правильную сборку и протяжку.

Разработка процесса ремонта ДВС включает в себя не только визуальный осмотр и мойку всего узла в моечной машине, но и разработку карт дефектов деталей, маршрутные карты восстановления и т.д.

Именно таким образом осуществляет ремонт двухтактных ДВС в производственных условиях АТП.

Недостатки двухтактных двигателей:

1. Больший расход топлива. Напомним, примерный расход можно высчитать по формуле: для двухтактного 300 грамм на одну лошадиную силу, для четырёхтактного 200 грамм. 2. Шумность.

На максимальных оборотах двухтактные двигатели как правило работают немного громче четырёхтактных.

3. Комфорт.

Четырёхтактные двигатели внутреннего сгорания не так вибрируют на малых оборотах (касается только двухцилиндровых двигателей — одноцилиндровые двух и четырёхтактные вибрируют примерно одинаково) и не так дымят как двухтактные.

4. Долговечность. Довольно спорный пункт. Бытует мнение, что двухтактные двигатели менее долговечны. С одной стороны это понятно, потому как масло для смазки трущихся элементов двигателя подается вместе с бензином, а значит работает не так эффективно в отличие от четырёхтактных двигателей где трущиеся элементы буквально плавают в масле. Но с другой стороны четырёхтактный двигатель по конструкции намного сложнее конкурента, состоит значительно большего числа деталей, а золотой принцип механики “Чем проще тем надежнее” еще никто не отменял.

Источник: https://www.StuDiplom.ru/Technology-DVS/2-x_DVS.html

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания, устройство ДВС

Двигатель внутреннего сгорания — один из ключевых элементов конструкции транспортного средства. Он представляет собой внушительный агрегат, принцип работы двигателя внутреннего сгорания основывается на изменении энергии для действия определенных частей агрегата.

Виды моторов

Существует три вида двигателей, встречаемых в транспортных средствах:

• поршневой
• роторно-поршневой
• газотурбинный

Большой популярностью пользуется первый вариант моторов. На некоторые модели автомобилей устанавливают так поршневые двигатели с четырьмя тактами. Вызвана такая популярность тем, что подобные агрегаты стоят дешевле, имеют небольшой вес и подходят для использования практически во всех машинах вне зависимости от производства.

Если говорить простыми словами, то двигатель автомобиля — это особый механизм, способный изменить энергию тепла, превратив ее в механическую энергию, благодаря чему удается обеспечить работу множества элементов конструкции автомобиля, а также его систем.

Изучить принцип действия мотора не составит труда. Например, поршневые ДВС делятся на двух- и четырехтактные агрегаты. Четырехтактными двигатели называют потому, что в одном рабочем цикле элемента поршень двигается четыре раза (такта). Подробнее о том, что представляют собой такты, написано далее.

Устройство мотора

Прежде, чем разбираться с принципом работы, стоит сначала понять, как устроен силовой агрегат и что входит в его конструкцию. Так как поршневые считаются наиболее востребованными, рассматриваться будет именно такое устройство. К основным деталям следует отнести:

1. Цилиндры, образующие отдельный блок
2. Головку блока с ГРМ
3. Кривошипно-шатунный механизм

Последний приводит в движение коленчатый вал, заставляя его вращаться. Механизм передает валу энергию, получаемую от двигающегося поршня, который в несколько тактов меняет свое положение. Движение поршня регулирует энергия тепла, возникающая в результате горения топлива.

Невозможно представить и организовать движение силового агрегата без установленных в нем механизмов. Так, например, ГРМ меняет положение клапанов, за счет чего удается обеспечить регулярную подачу топлива, впуская и выпуская определенные составы. Система поступления новых газов и выхода отработавших налажена.

Работа двигателя возможна только при одновременной работе всех включенных в конструкцию деталей, механизмов и других элементов. Также вместе с ними должны бесперебойно действовать следующие системы:

• зажигания, основная роль которой заключается в воспламенении топлива,
• содержащего также воздух;
• впускная, регулирующая своевременную подачу воздуха внутрь цилиндра;
• топливная, благодаря которой удается обеспечить подачу топлива для сгорания и дальнейшей работы транспорта;
• система смазки, снижающая износ трущихся деталей конструкции во время их работы;
• выхлопная, посредством действия которой удается удалить отработавшие газы, в результате чего снижается их токсичность.

Также работает система охлаждения, регулирующая температуру внутри агрегата и следящая за тем, чтобы она была оптимальной.

Рабочий цикл ДВС

Основной цикл мотора подразумевает выполнение четырех основных тактов. Именно о них и пойдет речь дальше по тексту.

Первый такт: впуск

Начальный — движение кулачков, которые являются частью конструкции распределительного вала. Они меняют воздействуют на клапан впуска, заставляя его открыться.

Далее, вслед за открывшимся клапаном, с места двигается поршень. Деталь постепенно перемещается из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее. Воздух внутри цилиндра в связи с уменьшением пространства поршнем становится более разреженным, благодаря чему становится возможным поступление подготовленной рабочей смеси.

После этого поршень начинает действовать на коленвал через шатун, вследствие чего вал поворачивается на 180 градусов. Сам поршень уже достигает своего критического нижнего положения, и на этом моменте начинается второй такт.

Второй такт: сжатие

Он подразумевает дальнейшее сжатие смеси, находящейся внутри цилиндра. Клапан впуска закрывается, и поршень меняет свое направление, двигаясь вверх. Воздух в связи с уменьшением пространства начинает сжиматься, а рабочая смесь — нагреваться.

Когда второй такт подходит к концу, в действие приходит система зажигания. Ее основное назначение — подача на свечу заряда электричества для образования искры. Именно эта искра поджигает сжатую смесь из топлива и воздуха, приводя к ее воспламенению.

Отдельно стоит рассмотреть, как зажигается топливо у дизельного ДВС. Как только завершается сжатие, начинает поступать мелкораспыленное дизельное топливо через форсунку внутрь камеры. Впоследствии горючее вещество перемешивается с воздухом внутри, благодаря чему происходит воспламенение.

Что касается карбюраторного двигателя со стандартным топливом, то на втором такте коленчатый вал успевает сделать полный оборот.

Третий такт: рабочий ход

Третий такт называется рабочим ходом. Газы, оставшиеся после сгорания смеси, начинают толкать поршень, перемещая его вниз. Полученная деталью энергия передается коленвалу, и тот снова поворачивается, но уже на половину оборота.

Четвертый такт: выпуск

Четвертый такт — выпуск оставшихся газов. Когда такт только начинается, кулачок меняет положение на этот раз выпускного клапана, открывая его. Это способствует началу движения поршня наверх, вследствие чего из цилиндра начинают выходить отработавшие газы.

Интересно, что на современных моделях транспортных средств ДВС оборудованы не одним цилиндром, а несколькими. Благодаря их слаженной работе обеспечивается более качественная работа мотора и систем машины. При этом в каждом цилиндре единовременно выполняются разные такты. Так, например, в одном цилиндре вовсю идет рабочий ход, а во втором — коленчатый вал еще только совершает оборот. Подобная конструкция также:

• избавляет от ненужных вибраций;
• уравновешивает силы, которые действуют на работу коленвала;
• организует ровную работу мотора.

Ввиду компактности двигатели с несколькими цилиндрами изготавливают не рядными, а V-образными. Также существует форма оппозитных двигателей, которые часто можно встретить на автомобилях производства Subaru. Такое решение позволяет сэкономить много места под капотом.

Как работает двухтактный мотор

Выше было упомянуто, что поршневые двигатели делятся как на 4-тактные, так и на 2-тактные. Принцип работы вторых немного отличается от того, что был описан ранее. Да и само устройство такого агрегата значительно проще предыдущей конструкции. В двухтактном агрегате всего два окна в цилиндре — впускное и выпускное. Второе расположено чуть выше первого, и сейчас будет объяснено, для чего это.

Поршень при начале первого такта, до этого перекрывавший впускное окно, начинает двигаться наверх, в результате чего перекрывает собой окно впуска топлива. Поршень в это же время продолжает опускаться, что приводит к сжатию рабочей смеси.

Как только деталь достигает нужного положения, на свече образуется первая искра, и созданная смесь тут же поджигается, воспламеняясь. Впускное окно к этому моменту уже открывается.

Оно пропускает очередную порцию топлива и воздуха, продолжая работу механизма.

Начало второго такта характеризуется сменой направления движения поршня — он начинает перемещаться вниз. На него действуют газы, стремящиеся расширить имеющееся пространство. Поршень перемещается, открывая впускное окно, и оставшиеся после сгорания смеси газы уходят, пропуская внутрь новую порцию топлива.

Какая-то часть рабочей смеси также покидает цилиндр через открытый выпускной клапан. Поэтому становится понятным, почему двухтактные двигатели требуют такого количества топлива.

Преимущества и недостатки

Преимуществом двухтактных поршневых агрегатов является достижение большой мощности при небольшом рабочем объеме, если сравнивать их с четырехтактными. Однако владелец авто будет страдать от внушительных расходов топлива, из-за чего в скором времени в его голове возникнет идея поменять агрегат.

Также плюсами двухтактных ДВС можно назвать простую конструкцию, понятную и равномерную работу, маленький вес и компактный размер. К минусам следует отнести грязный выхлоп, нехватку различных систем, а также быстрый износ деталей конструкции. Довольно часто владельцы машин с таким двигателем жалуются на перегрев агрегата и его поломку.

Также читайте:

Какое моторное масло лучше заливать в двигатель Мерседес

Компрессор Мерседес: Виды компрессоров Плюсы и Минусы

ТОП 5 ЛУЧШИХ и ХУДШИХ МОТОРОВ MERCEDES

Что означает индикатор Check Engine и почему может гореть?

Что такое VIN CODE ? Как расшифровать вин код автомобиля Мерседес

Источник: https://promercedes.ru/dvigateli/printsip-raboty-dvs

Как работает двигатель автомобиля?

03.02.2019 Автомобильный двигатель: большой, грозный, но не такой уж сложный

Если бы кто-то сказал заглянуть под капот и найти там мотор, у большинства из нас не было бы больших проблем с ним.

Вы просто показываете на самую большую деталь, здесь сомнений нет – силовой агрегат – самая огромная часть автомобиля. Но что на самом деле скрыто под этим чугунным или алюминиевым корпусом? Достижение поколений — это точно.

Говорят, что двигатель — это сердце автомобиля — и это правильно — без него машина не поедет.

Так как же это работает и почему? Что заставляет автомобиль воспроизводить приятную симфонию звуков после поворота ключа в замке зажигания? Как получилось, что двигатель способен привести в движение колеса? Было бы сложно описать последовательно все существующие типы двигателей в мире. Однако существует схема, которая, за исключением нескольких случаев, остается неизменной и на которой проще всего объяснить, как работает двигатель автомобиля, то есть тот тип моторов, который сжигает бензин, дизельное топливо или масло.

Поршень: отсюда начинается всё

Вообще всю работу в двигателе выполняет поршень. Именно он движется в цилиндре по принципу «скольжения» — прямолинейно и поступательно. Последовательно — один раз вверх, один раз вниз. Задача поршня, как следует из названия, заключается в нажатии. Если не один, то другой путь.

Чтобы выполнить работу, привести к появлению полезной энергии (КПД больше нуля), поршень должен немного поработать и сделать четыре движения в цилиндре — первоначально он всасывает воздух или смесь через открытый всасывающий клапан, скользя вниз до самого дна цилиндра. Когда он располагается на дне цилиндра, наполненного воздухом, клапан закрывается. Когда цилиндр наполняется воздухом «до зубов», поршень крепко сжимает его, поднимаясь вверх.

Специально для такого сжатого воздуха топливо впрыскивается сверху (в дизельном двигателе) или возникает искра (вариант с бензиновым вариантом), которая вызывает взрыв. Независимо от силы взрыва (бывает, что из-за простоя автомобиля, первая искра недостаточно сильна) поршень отправляется вниз. Когда поршень заканчивает свой путь, цикл может считаться оконченным, затем он совершает еще один ход — вверх.

Его уже ждет открытый выпускной клапан, через который поршень выталкивает весь этот ненужный мусор (выхлопной газ) наружу.

Поршневой цикл: схема

Это тот самый дым, который в конечном итоге выходит из выхлопной трубы под вашей машиной. И так продолжается снова и снова: всасывание воздуха — поршень опускается, сжатие воздуха – поршень уходит вверх. Взрыв — поршень опущен, выталкивание выхлопа — поршень вверх. И все время снова и снова.

Таким образом, энергия взрыва превращается в работу, потому что движение поршня, соединенного с шатуном, вызывает вращение коленчатого вала, что приводит в движение силовой агрегат, который перемещает колесо автомобиля.

Конечно, двигатель обычно имеет несколько поршней и цилиндров.

В целом, чем они больше, тем больше работа двигателя и чем больше мощность этих цилиндров, тем больше потенциал двигателя и, следовательно, — лучшее ускорение, лучшая динамика, но также и большая потребность в топливе.

Предлагаем вам посмотреть занимательное видео, в котором подробно рассказывается и показывается каким именно образом работаем двигатель внутреннего сгорания автомобиля:

Например, когда указатель тахометра в вашей машине приближается к 2000 об./мин. (2 тысячи оборотов коленвала), это означает, что поршень совершает 4000 ходов в это время, и смесь попадает в цилиндр 1000 раз! Все это за минуту. И всего на один цилиндр. Теперь подумайте, сколько топлива нужно двигателю, если вы «стреляете» в него все время, разгоняя до 6000 оборотов при нажатой педали газа в пол!

Важность моторного масла

Чтобы двигатель работал исправно, очень важно наличие в картере масла. Каждый из нас отлично знает, что, чем лучше скольжение, тем более плавным является движение (вспомните фигурное катание).

В принципе, там, где есть движение в двигателе, где одна деталь соприкасается с другой, туда и попадает масло.

Его путь начинается с масляного поддона, который расположен под двигателем, масло всасывается специальным насосом, затем масляный насос вдавливает его в трубчатую сборку, которая направляет смазочный растовр в множество мест двигателя.

Представьте, что случилось бы, если бы в течение длительного времени все компоненты двигателя двигались «всухую». Теперь вы, наверное, понимаете, почему так важно время от времени проверять уровень масла в двигателе.

Бензиновый и дизельный моторы: в чем принципиальные отличия?

В чем главное отличие бензинового двигателя от дизельного? Речь идет о принципе зажигания. Бензиновые двигатели имеют искровое зажигание, дизель является самоходным. Что означают эти слова?

Бензиновые двигатели для взрыва в цилиндре используют искру, генерируемую на свече зажигания. В дизельных двигателях всё совсем иначе. В дизельном моторе воздух в цилиндре сжимается поршнем гораздо сильнее. Настолько, что внутри создается высокая температура, достаточная для взрыва смеси в цилиндре без искры. Бензин не возгорается из-за большого давления, соляра (дизельное топливо), наоборот, не горит при нормальных условиях от обычной искры.

Двигатели также различаются по расположению и количеству цилиндров. В Европе наиболее популярными являются рядные двигатели — как можно заключить из названия, цилиндры, в которых движутся поршни, в них расположены в ряд. Рядный четырехцилиндровый двигатель будет отмечается символом R4, шестицилиндровый R6 и т. д. Теперь представьте, что Lamborghini собирается смонтировать большой 12-цилиндровый двигатель под капотом своей модели.

Если бы производитель хотел установить все цилиндры в один ряд, двигатель занял бы много места. Таким образом, было изобретено другое решение — разветвленное расположение цилиндров в два ряда, под углом 60, 90 и даже 180 градусов (оппозитный мотор). Все двигатели этого типа обозначены буквой V, в данном случае это будет двигатель V12. Однако более популярными являются установки V6 и V8.

Такие автомобили изготавливались в середине прошлого века в США, после финансового кризиса их посчитали недостаточно оправданными.

Эти «демонические», действительно мощные, производительные моторы, встречаются реже, их можно обнаружить, чаще всего, в Subaru или Porsche. Здесь поршни расположены с обеих сторон коленчатого вала, лицом друг к другу, что делает весь двигатель, по сравнению с другими, очень плоским, но не менее объемным.

Рядный двигатель

Когда дело доходит до поршневого устройства, существует еще один тип двигателя, который сильно отличается от остальных. Это двигатель с одним вихревым поршнем, так называемый Двигатель Ванкеля. Также существуют специальные роторные моторы (цилиндры расположены по кругу), сферические моторы (поршень двигается не поступательно, а описывает сферу) и многие другие изобретения.

admin

Источник: https://3drive.ru/articles/engine/kak-rabotaet-dvigatel-avtomobilya

Принцип работы и устройство двигателя автомобиля.

Техническое обслуживание двигателя автомобиля :

Большинство водителей понятия не имеют, каким является устройство двигателя автомобиля. А знать это необходимо, ведь не зря при обучении во многих автошколах ученикам рассказывают принцип работы ДВС. Иметь представление о работе двигателя должен каждый водитель, ведь эти знания могут пригодиться в дороге.

Конечно, существуют разные типы и марки двигателей автомобилей, работа которых отличается между собой в мелочах (системы впрыскивания топлива, расположение цилиндров и т. д.). Однако основной принцип для всех типов ДВС остается неизменным.

Устройство двигателя автомобиля в теории

Устройство ДВС всегда уместно рассматривать на примере работы одного цилиндра. Хотя чаще всего легковые автомобили имеют 4, 6, 8 цилиндров. В любом случае, главная деталь мотора – это цилиндр. В нем располагается поршень, который может двигаться вверх-вниз. При этом существуют 2 границы его передвижения – верхняя и нижняя. Профессионалы их называют ВМТ и НМТ (верхняя и нижняя мертвые точки).

Сам поршень соединен с шатуном, а шатун – с коленчатым валом. При движении поршня вверх-вниз шатун передает нагрузку на коленчатый вал, и тот вращается. Нагрузки от вала передаются на колеса, в результате чего автомобиль начинает движение.

Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой этого сложного механизма. Делается это с помощью бензина, дизельного топлива или газа. Капля топлива, воспламеняющаяся в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение. Затем поршень по инерции возвращается в верхнюю границу, где снова происходит взрыв бензина и такой цикл повторяется постоянно, пока водитель не заглушит мотор.

Так выглядит устройство двигателя автомобиля. Однако это лишь теория. Давайте рассмотрим более детально циклы работы мотора.

Четырехтактный цикл

Практически все двигатели работают по 4-тактному циклу:

1. Впуск топлива.
2. Сжатие топлива.
3. Сгорание.
4. Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.

Схема

Ниже на рисунке показана типичная схема устройства двигателя автомобиля (одного цилиндра).

На этой схеме четко показаны основные элементы:

A – Распределительный вал.

B – Крышка клапанов.

C – Выпускной клапан, через который отводятся газы из камеры сгорания.

D – Выхлопное отверстие.

E – Головка цилиндра.

F – Полость для охлаждающей жидкости. Чаще всего там находится антифриз, который охлаждает нагревающийся корпус мотора.

G – Блок мотора.

H – Маслосборник.

I – Поддон, куда стекает все масло.

J – Свеча зажигания, образующая искру для поджога топливной смеси.

K – Впускной клапан, через который в камеру сгорания попадает топливная смесь.

L – Впускное отверстие.

M – Поршень, который движется вверх-вниз.

N – Шатун, соединенный с поршнем. Это основной элемент, который передает усилие на коленчатый вал и трансформирует линейное движение (вверх-вниз) во вращательное.

O – Подшипник шатуна.

P – Коленчатый вал. Он вращается за счет движения поршня.

Также стоит выделить такой элемент, как поршневые кольца (их еще называют маслосъемными кольцами). Их нет на рисунке, однако они являются важной составляющей системы двигателя автомобиля. Данные кольца огибают поршень и создают максимальное уплотнение между стенками цилиндра и поршня.

Они предотвращают попадание топлива в масляный поддон и масла в камеру сгорания. Большинство старых двигателей автомобилей ВАЗ и даже моторы европейских производителей имеют изношенные кольца, которые не создают эффективное уплотнение между поршнем и цилиндром, из-за чего масло может попадать в камеру сгорания.

В такой ситуации будет наблюдаться повышенный расход бензина и «жор» масла.

Это основные элементы конструкции, которые имеют место во всех двигателях внутреннего сгорания. На самом деле элементов намного больше, но тонкостей мы касаться не будем.

Как работает двигатель?

Начнем с начального положения поршня – он находится вверху. В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. При этом всего лишь небольшая капля бензина поступает в емкость цилиндра. Это первый такт работы.

Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки, при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, в результате чего топливная смесь сжимается, так как ей в закрытой камере некуда деваться. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.

Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.

На заключительном этапе деталь достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени, пока водитель не заглушит двигатель.

В результате взрыва бензина поршень движется вниз и толкает коленчатый вал. Тот раскручивается и передает нагрузки на колеса автомобиля. Именно так и выглядит устройство двигателя автомобиля.

Отличие в бензиновых моторах

Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч – элемента, который поджигает топливо. Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. То есть на третьем цикле поршень поднимается вверх, сильно сжимает топливную смесь, и та взрывается естественным образом под действием давления.

Альтернатива ДВС

Отметим, что в последнее время на рынке появляются электрокары – автомобили с электрическими двигателями. Там принцип работы мотора совершенно другой, т. к. источником энергии является не бензин, а электричество в аккумуляторных батареях. Но пока что автомобильный рынок принадлежит автомобилям с ДВС, а электрические двигатели не могут похвастаться высокой эффективностью.

Несколько слов в заключение

Такое устройство ДВС является практически совершенным. Но с каждым годом разрабатываются новые технологии, повышающие КПД работы мотора, осуществляется улучшение характеристик бензина. При правильном техническом обслуживании двигателя автомобиля он может работать десятилетиями.

Некоторые успешные моторы японских и немецких концернов «пробегают» миллион километров и приходят в негодность исключительно из-за механического устаревания деталей и пар трения.

Но многие двигатели даже после миллионного пробега успешно проходят капремонт и продолжают выполнять свое прямое предназначение.

Источник: https://www.syl.ru/article/338078/printsip-rabotyi-i-ustroystvo-dvigatelya-avtomobilya-tehnicheskoe-obslujivanie-dvigatelya-avtomobilya

Устройство бензинового двигателя внутреннего сгорания

Расскажу об устройстве и принципе работы бензинового инжекторного двигателя. Поршневые двигатели внутреннего сгорания преобразуют тепловую энергию, выделяющуюся при сгорании топлива непосредственно в цилиндре, в механическую работу. Конструкции моторов имеют различную сложность, но сходны по принципиальной схеме. 

Бензиновый двигатель — достоинства и недостатки

Сегодня большинство машин имеют бензиновый двигатель, поэтому очень важно знать о нем некоторые нюансы при эксплуатации, а также понимать его плюсы и минусы. Все эти знания помогут правильно его эксплуатировать, обслуживать и проводить ремонт, в случае необходимости.

Содержание

• 1 Конструкционные особенности бензинового двигателя
• 2 Что касается эксплуатации…
• 3 Резюме

Конструкционные особенности бензинового двигателя

Большинство автолюбителей предпочитают бензиновый двигатель, так как данный агрегат дешевле, проще и имеет сравнительно меньшую массу. Все это следствие его конструктивных особенностей. Двигатель приводится в движение за счет сгорания топливно-воздушной смеси, воспламеняющейся посредством искры от свечей зажигания. В камере сгорания появляется сравнительно невысокая степень сжатия, которая имеет значение равное от 8 — 12 единиц. Отсутствие повышенных нагрузок позволяет облегчить двигатель т.к. не нужен такой запас прочности, как у дизельного собрата.

Как в бензиновых так и дизельных двигателях может использоваться турбонаддув. Это позволяет расширить диапазон, в котором он работает, увеличивает мощность и поднимает тягу. Но, автомобиль с турбонаддувом дороже в обслуживании, эксплуатации и ремонте.

Бензиновый двигатель под капотом автомобиля

Одним из направлений повышения эффективности, над которым работают специалисты автомобилестроения, есть оптимизация камеры сгорания с повышением степени сжатия. Все улучшения в этой области привели к тому, что двигатели стали более чувствительными к топливу, любая неисправность, которая появляется в газораспределительном механизме, грозит капитальным ремонтом головки блока цилиндров и это в лучшем случае, а в худшем и самого мотора. Это связано с отказом от цепей из металла в пользу ремней на приводе. Считается, что бензиновый двигатель эффективно преобразует не больше 20..30% энергии от сгорания топлива, тогда как дизель — 30..40%, а с турбонаддувом и интеркулером это значение может достигать 50%.

Двигатель, который работает на дизеле, немного превосходит бензиновый в тяговых характеристиках — за счет его особенностей в конструкции, а именно в отсутствии дроссельной заслонки. Мощность регулируется ограничением подачи топлива. Поэтому, давление в двигателе не изменяется и обеспечивает хорошие тяговые свойства как на низах, так и на высоких оборотах, но нагрузка на детали мотора в дизеле значительно выше.

Подробнее об устройстве бензинового двигателя вы узнаете из этого видео:

Особенности конструкции бензинового двигателя предоставляют большие возможности для его совершенствования. Его очень легко перевести на альтернативное топливо(пропан-бутан или метан). При этом мотор становится битопливным, т.е. он легко переключается на другое топливо и обратно. А вот дизельный двигатель не получится использовать на двух топливах одновременно, потому что сразу изменяется принцип зажигания.

Что касается эксплуатации…

Максимальная мощность развивается на высоких оборотах, что делает автомобиль относительно быстрым даже без турбонаддува. Но есть и минус таких двигателей — это слабая тяга при маленьких оборотах, которая делает движение трудным при большом уклоне дороги и высокой нагрузке. Поэтому приходится начинать движение на высоких оборотах, а это плохо сказывается на механизме сцепления. Второй минус — с нагрузкой заметно растет и расход бензина.
На расход топлива следует обратить внимание. Если работа двигателя будет оптимальной, то он будет минимальным, но из-за загруженности дорог экономить в городе практически невозможно.

Но у бензина есть свои плюсы, и один из них заключается в том, что даже при очень низких температурах топливо не нуждается в дополнительных присадках. А вот с дизельным все по другому. А еще, бензиновый легче запускается зимой, и требует меньшего времени на разогрев.

Также важный фактор это шум и вибрации мотора. И здесь, несомненно вырывается вперед бензиновый двигатель. А в дизельном двигателе воспламенение протекает под большим давлением, что значительно повышает вибрации, в результате чего и появляется рокот, который нельзя заглушить ни хорошей шумоизоляцией, ни демпферами.

Сравнение дизельного и бензинового двигателей

С точки зрения безопасности, бензомотор более пожаро- и взрывоопасен и требует более внимательного отношения к герметичности топливной системы и состоянию электрооборудования.

Что касается требования к качеству топлива, то бензиновый, более неприхотлив и , как правило, легко работает на топливе с более низким октановым числом. А вот дизельный двигатель всегда требует качественного топлива во избежание засорения топливного насоса и форсунок. Так же, дизель более требователен к состоянию и качеству фильтров и своевременности их замены, соответственно вынуждает автовладельца чаще обращаться в сервис.

Одно из возможных преимуществ ДТ — это цена на топливо, но соотношение цен отличается и сильно зависит от того в какой стране вы живете и где эксплуатируете авто.

Резюме

Преимущества бензинового двигателя:

• Проще конструкция
• Легче по весу
• Двигатель дешевле
• Возможность эксплуатации на высоких оборотах
• Проще в сервисном обслуживании
• Меньше шума
• Легче заводится при низких температурах
• Менее требователен к качеству топлива
• Более широкие возможности для переоборудования на газ

Недостатки:

• Выше пожаро- и взрывоопасность
• Более требователен к качеству масел
• Хуже тяга на низах
• Выше расход топлива с ростом нагрузки

Учитывая все особенности бензинового и дизельного двигателей можно сделать вывод, что у обоих имеются как плюсы,так и минусы. Если коротко — для легковых машин больше подойдет бензин, для внедорожников и коммерческого транспорта часто выбирают дизель.  Какой двигатель вам подойдет больше — это зависит от ваших потребностей и условий эксплуатации.

Исследование и влияние угла опережения зажигания на работу бензинового двигателя и выбросы | European Transport Research Review

• Оригинальный документ
• Открытый доступ
• Опубликовано: 25 апреля 2013 г.

• Дж. Зари ¹ и
• А. Х. Какаи ¹  

Обзор европейских транспортных исследований том 5 , страницы 109–116 (2013 г.)Процитировать эту статью

• 50 тыс. обращений

• 30 цитирований

• Сведения о показателях

Abstract

Введение

Момент зажигания в двигателе с искровым зажиганием представляет собой процесс установки времени, когда в камере сгорания произойдет воспламенение (во время такта сжатия) относительно положения поршня и угловой скорости коленчатого вала. Установка правильного угла опережения зажигания имеет решающее значение для производительности и выбросов выхлопных газов двигателя. Цель настоящей работы состоит в том, чтобы оценить, может ли изменение угла опережения зажигания влиять на выбросы выхлопных газов и характеристики двигателя SI.

Метод

Для достижения этой цели при частоте вращения 3400 об/мин момент зажигания был изменен в диапазоне от 41° до ВМТ до 10° до ВМТ, а для оптимизации работы был разработан угол опережения зажигания при полностью открытой дроссельной заслонке и наконец, получают и обсуждают рабочие характеристики, такие как мощность, крутящий момент, BMEP, объемный КПД и выбросы.

Результаты

Результаты показывают, что оптимальная мощность и крутящий момент достигаются при 31°C перед верхней мертвой точкой и объемный КПД, BMEP увеличиваются с увеличением угла опережения зажигания. О ₂ , CO ₂ , CO был почти постоянным, но HC с опережением опережения зажигания увеличивался, и наименьшее количество NO _x достигается при 10 ВМТ.

Выводы

В заключение было получено, что угол опережения зажигания можно использовать как альтернативный способ прогнозирования работы двигателей внутреннего сгорания. Также было обнаружено, что частота вращения двигателя и положение дроссельной заслонки значительно влияют на характеристики этого двигателя.

Введение

Работа двигателей с искровым зажиганием зависит от многих факторов. Одним из самых важных является момент зажигания. Кроме того, это один из наиболее важных параметров для оптимизации эффективности и выбросов, позволяющий двигателям внутреннего сгорания соответствовать будущим целям и стандартам выбросов [1]. С момента появления первого четырехтактного двигателя Отто разработка двигателя с искровым зажиганием достигла высокого уровня успеха. В первые годы главными задачами конструкторов двигателей были увеличение мощности и надежности двигателя. В последние годы, однако, момент зажигания привлек повышенное внимание к разработке усовершенствованных двигателей SI для достижения максимальной производительности [2, 3].

Чан и Чжу работали над моделированием термодинамики в цилиндрах при высоких значениях задержки воспламенения, в частности над влиянием задержки зажигания на распределение давления в цилиндре. Также были рассчитаны температура газа в цилиндре и захваченная масса при различных условиях зажигания [4]. Сойлу и Герпен разработали двухзонную термодинамическую модель для исследования влияния угла опережения зажигания, состава топлива и коэффициента эквивалентности на скорость горения и давление в цилиндре двигателя, работающего на природном газе [5]. Был проведен анализ скорости горения для определения периода возникновения и распространения пламени при различных режимах работы двигателя [5].

Модель нульмерного термодинамического цикла с двухзонной моделью сжигания/несгорания, в основном основанная на работе Фергюсона и Крикпатрика [6], была разработана для прогнозирования давления в цилиндре, выполненной работы, тепловыделения, энтальпии выхлопных газов и т.д. вперед. Нульмерная модель основана на первом законе термодинамики, в котором устанавливается эмпирическая связь между скоростью сгорания топлива и положением кривошипа.

Сегодня поддержание чистоты окружающей среды стало важной проблемой в промышленно развитом обществе. Загрязнение воздуха, вызванное автомобилями и мотоциклами, является важной экологической проблемой, которую необходимо решить. Для этой цели поиск новых альтернативных источников энергии вместо нефти в двигателях внутреннего сгорания становится необходимостью как никогда.

Испытательный двигатель

На полностью автоматизированном испытательном стенде, экспериментальном стандартном двигателе SI, находится в лаборатории компании «Иран Ходро». Первый набор рабочих характеристик был получен при изменении угла синхронизации, давление во впускном коллекторе составляло 100 кПа, а эквивалентность поддерживалась на уровне единицы. Технические характеристики испытательного двигателя приведены в таблице 1.

Таблица 1 Технические характеристики двигателя

Полноразмерная таблица

Двигатель установлен на полностью автоматизированном испытательном стенде и соединен с вихретоковым динамометром Schenck W130, способным поглощать нагрузку и приводить в движение двигатель. Имеется один электрический датчик скорости и один датчика нагрузки, сигналы от которых подаются на индикаторы на панели управления и на контроллер. С помощью ручек на панели управления оператор может настроить динамометр на контроль скорости или нагрузки. Также имеется возможность установки угла опережения зажигания с помощью переключателя на панели управления. Циркуляция охлаждающей жидкости и смазочного масла осуществляется насосами с электрическим приводом, а температура регулируется теплообменниками с подачей воды. Нагреватели используются для поддержания температуры масла и охлаждающей жидкости во время прогрева и в условиях легкой нагрузки. На рис. 1 показана панель управления и испытательный двигатель на динамометрическом стенде.

Рис. 1

Панель управления и испытательный двигатель на динамометрическом стенде

Увеличенное изображение

Метод

Прибор для анализа выхлопных газов

Прибор для анализа выхлопных газов состоит из ряда анализаторов для измерения сажи, NOx, CO и общего количества несгоревшего Углеводороды (УВ). Уровень дыма (сажи) в выхлопных газах измерялся с помощью «AVL Di Gas», показания которого представлены в единицах Харта (% непрозрачности) или эквивалентной плотности дыма (сажи) (миллиграммы сажи на кубический метр выхлопных газов). ). Концентрация оксидов азота в ppm (частей на миллион по объему) в выхлопных газах измерялась анализатором «Сигнал» серии-4000, оснащенным обогреваемой линией с термостатическим управлением.

Экспериментальные ошибки

Никакая физическая величина не может быть измерена с полной уверенностью; всегда есть ошибки в любом измерении. Это означает, что если мы измерим некоторую величину, а затем повторим измерение, то почти наверняка во второй раз измерим другую величину.

Однако, поскольку мы проявляем большую осторожность в наших измерениях и применяем все более совершенные экспериментальные методы, мы можем уменьшить ошибки и тем самым получить большую уверенность в том, что наши измерения приближаются к истинному значению [7].

Объединение ошибок в расчетах

При выполнении нескольких измерений и их объединении в формулы результирующая ошибка будет представлять собой комбинацию отдельных ошибок. Хотя ошибки могут компенсироваться, мы должны вычислить максимально возможную ошибку, предполагая, что ошибки аддитивны [8, 9].

Сначала преобразуйте абсолютные ошибки в % ошибок. Максимально возможная ошибка определяется путем сложения % ошибок вместе. Если при расчете показание возводится в степень, то % ошибки для этой части представляет собой степень, умноженную на % ошибки. Как правило, ошибки можно разделить на два широких и грубых, но полезных класса: систематические и случайные.

Систематические ошибки — это ошибки, которые имеют тенденцию к систематическому сдвигу всех измерений, так что их среднее значение смещается. Это может быть связано с такими вещами, как неправильная калибровка оборудования, постоянное неправильное использование оборудования или неспособность должным образом учесть какой-либо эффект [10].

Источниками систематических ошибок являются внешние воздействия, которые могут изменить результаты эксперимента, но поправки на которые недостаточно известны. В науке причины, по которым часто требуется несколько независимых подтверждений экспериментальных результатов (особенно с использованием разных методов), заключаются в том, что разные устройства в разных местах могут подвергаться различным систематическим эффектам. 2f}{\partial {u}_1}+\dots \right\} +\dots \hfill \end{массив} $$

(1)

(2)

Вероятная ошибка

(3)

Вероятная ошибка в полученных измерениях

(4)

Вероятная ошибка каждого измерения ошибка с доверительной вероятностью 99 %

(6)

Средняя величина вероятной ошибки с доверительной вероятностью 95 %

(7)

После того, как есть некоторые экспериментальные измерения, они обычно объединяются в соответствии с некоторой формулой для получения желаемой величины. Чтобы найти предполагаемую ошибку для вычисленного результата, нужно знать, как комбинировать ошибки во входных величинах. Простейшей процедурой было бы добавить ошибки. Это было бы консервативным предположением, но оно переоценивает неопределенность результата. Ясно, что если ошибки во входных данных случайны, то они будут компенсировать друг друга по крайней мере некоторое время. Случайны ли ошибки измеряемых величин и независимы ли они, можно получить из нескольких простых формул. В этом исследовании среднее количество вероятных ошибок с 9Достигнута достоверность 9 %.

Состояние и параметры испытаний-экспериментальная методика

Серия испытаний проводится с изменением угла опережения зажигания при работе двигателя на частоте вращения 3400 об/мин при угле опережения зажигания 41 угол поворота коленчатого вала до ВМТ и при полной нагрузке. Из-за различий между теплотворной способностью и содержанием кислорода в испытуемых топливах сравнение должно проводиться при одном и том же среднем эффективном давлении моторного торможения, т. е. при нагрузке, а не при соотношении воздух/топливо. в этом же тесте учитываются точность измерений и точность измерений и неопределенность вычисленных результатов.

В каждом испытании измеряются объемный расход топлива, дымность выхлопных газов и регулируемые выбросы выхлопных газов, такие как оксиды азота (NOx), окись углерода (CO) и общее количество несгоревших углеводородов (HC). Из первого измерения рассчитываются удельный расход топлива и термическая эффективность тормозов с использованием плотности образца и низшей теплотворной способности. В таблице 2 показана точность измерений и неопределенность результатов вычислений различных параметров.

Таблица 2 Точность измерений и неопределенность расчетных результатов

Полноразмерная таблица

Результаты и обсуждение

Первая корректировка рабочих характеристик была проведена при изменении положения дроссельной заслонки. Изменяя положение дроссельной заслонки, давление во впускном коллекторе изменялось до 100 кПа в положении полностью открытой дроссельной заслонки. Скорость поддерживалась на уровне 3400 об/мин, а коэффициент эквивалентности оставался равным единице.

Результаты показывают, что среднее эффективное давление в тормозной системе (BMEP) имеет тенденцию к увеличению с увеличением угла опережения зажигания до 31° перед верхней мертвой точкой (ВМТ), а затем падает. Наилучшие характеристики будут достигнуты при максимальном зажигании 31° до ВМТ. Если угол опережения зажигания недостаточно опережен, первоначальная часть максимального давления будет создаваться в такте расширения, и в этом случае мы теряем полезную эффективность и снижаем производительность.

Максимальный BMEP достигается при моменте зажигания 31°ВМТ. Минимальное опережение для максимального тормозного момента (МВТ) определяется как наименьшее опережение, при котором достигается 99 % максимальной мощности.

Следует отметить, что MBT будет изменяться как в зависимости от положения дроссельной заслонки, так и от частоты вращения двигателя в условиях большего количества дроссельной заслонки; плотности заряда в цилиндре на менее плотных смесях потребуется не очень большое опережение зажигания. В этом случае воспламенение происходит и дает соответствующие характеристики (рис. 2).

Рис. 2

Взаимосвязь между IMEP и BMEP и опережением зажигания — полностью открытая дроссельная заслонка; Соотношение эквивалентности одного

Изображение в натуральную величину

На приведенном выше рисунке показано, что указанное среднее эффективное давление (IMEP) имеет тенденцию к увеличению с опережением опережения зажигания между 21 и 41° до ВМТ. Ожидается, что IMEP должен увеличиваться с увеличением угла синхронизации до определенной точки, а затем уменьшаться. Наилучшие характеристики достигаются, когда большая часть сгорания происходит вблизи верхней мертвой точки. Если момент зажигания недостаточно опережен, поршень уже будет двигаться вниз, когда происходит большая часть сгорания. В этом случае мы теряем возможность расширять эту порцию газа на весь диапазон, снижая производительность. Если угол опережения зажигания будет слишком опережать, слишком много газа сгорит, пока поршень все еще поднимается. Работа, которую необходимо совершить для сжатия этого газа, уменьшит произведенную чистую работу. Эти конкурирующие эффекты приводят к тому, что IMEP достигает максимума в зависимости от опережения зажигания.

Как видно на рис. 3, пиковое давление увеличивается с увеличением угла опережения зажигания перед верхней мертвой точкой. Максимальное давление будет достигнуто, если весь газ сгорит к моменту достижения поршнем ВМТ. Но давление уменьшается с менее опережающим опережением зажигания, потому что; газ не сгорает полностью, пока поршень не опустится на такте расширения.

Рис. 3

Взаимосвязь между температурой выхлопных газов и пиковым давлением в цилиндре в зависимости от момента зажигания при полностью открытой дроссельной заслонке; отношение эквивалентности одного

Изображение полного размера

На приведенном выше рисунке также видно, что температура выхлопных газов снижается по мере приближения к ВМТ и ВМТ. IMEP представляет собой работу, совершаемую поршнем. Температура выхлопных газов представляет собой энтальпию выхлопных газов для идеальных газов. Энтальпия является функцией только температуры, и энергия, выделяемая при сгорании топлива, должна идти на работу расширения. Температура выхлопных газов также снижается, если необходимо сохранить энергию (рис. 4).

Рис. 4

Зависимость между BMEP и моментом зажигания. Частота вращения двигателя 3400 об/мин, давление во впускном коллекторе 100 кПа

Изображение с полным размером

Результаты показывают, что BMEP увеличивается с опережением опережения зажигания. Это ожидало, что BMEP уменьшится с закрытием времени зажигания до верхней мертвой точки. Если зажигание недостаточно опережающее, поршень уже будет двигаться вниз, когда происходит большая часть сгорания. В этом случае мы теряем возможность расходовать эту порцию газа и снижаем производительность. Если зажигание слишком раннее, большая часть газа сгорит, пока поршень еще поднимается; работа, которую необходимо совершить, чтобы сжать этот газ, уменьшит произведенную чистую работу. Кроме того, результаты показывают, что максимальное значение BMEP находится в диапазоне от −21° до 41°, а максимальное значение BMEP для даты имеет момент зажигания при 31° до ВМТ.

Рисунок 5 показывает, что удельный расход топлива при торможении (BSFC) имеет тенденцию к улучшению с увеличением угла опережения зажигания до верхней мертвой точки. Следует отметить, что при увеличении BMEP обратно пропорционально увеличивается BSFC.

Рис. 5

Взаимосвязь между BSFC и опережением зажигания при 3400 об/мин и коэффициентом эквивалентности, равным единице

Изображение в натуральную величину

На рис. 6 показаны O ₂ и концентрация углеводородов в зависимости от угла опережения зажигания. Угол опережения зажигания вызывает более высокое пиковое давление в цилиндре. Это более высокое давление выталкивает больше топливно-воздушной смеси в щели (в первую очередь пространство между днищем поршня и стенками цилиндра), где пламя гасится, а смесь остается несгоревшей. Кроме того, температура в конце цикла, когда смесь выходит из этих щелей, ниже при более раннем зажигании. Более поздняя температура означает, что углеводороды и кислород не реагируют. Это увеличивает концентрацию кислорода в выхлопных газах и несгоревших углеводородов.

Рис. 6

Зависимость между O ₂ и концентрацией углеводородов в зависимости от угла опережения зажигания при 3400 об/мин и давлении во впускном коллекторе 100 кПа

Изображение в натуральную величину

Рис. Концентрация CO и HC в зависимости от момента зажигания, давления во впускном коллекторе 100 кПа и коэффициента эквивалентности, равного единице

Изображение в натуральную величину

На приведенном выше рисунке концентрации оксида углерода, кислорода и углекислого газа очень мало изменяются с изменением угла опережения зажигания в исследуемом диапазоне (рис. 7). ).

Здесь отношение эквивалентности поддерживалось постоянным и равным единице, так что кислорода было достаточно для превращения большей части углерода в CO ₂ . Концентрация CO увеличилась, а концентрация CO ₂ уменьшилась, когда не хватает кислорода. Некоторое количество угарного газа действительно появляется в выхлопных газах из-за замороженной равновесной концентрации CO, O ₂ и CO ₂ .

Рис. 8

Зависимость концентрации NO от момента зажигания. Частота вращения двигателя при 3400 об/мин и давлении во впускном коллекторе 100 кПа

Изображение полного размера

На рисунке показана зависимость концентрации NO в отработавших газах от момента зажигания. Образование NO зависит от температуры. С увеличением угла опережения зажигания пиковое давление в цилиндре увеличивается. Закон идеального газа гласит, что увеличение пикового давления должно соответствовать увеличению пиковой температуры, а более высокая температура приводит к увеличению концентрации NO (рис. 8).

Рис. 9

Зависимость между мощностью и крутящим моментом от угла опережения зажигания

Изображение полного размера

Результаты показывают, что мощность имеет тенденцию к увеличению с опережением зажигания между 17 и 35°CA до ВМТ. Ожидается, что мощность должна увеличиваться с продвижением искры до точки, а затем падать. Наилучшие характеристики достигаются, когда большая часть сгорания происходит вблизи верхней мертвой точки. Если искра недостаточно развита, поршень уже будет двигаться вниз, когда происходит большая часть сгорания. В этом случае мы теряем возможность расширять эту порцию газа на весь диапазон, снижая производительность. Если зажигание слишком раннее, слишком много газа сгорит, пока поршень все еще поднимается. В результате работа, которую необходимо совершить для сжатия этого газа, уменьшит произведенную чистую работу. Эти конкурирующие эффекты приводят к тому, что максимальная мощность зависит от опережения зажигания.

Также показывает, что крутящий момент увеличивается с увеличением опережения зажигания. Это связано с увеличением давления в такте сжатия и, следовательно, с увеличением полезной работы. Необходимо отметить, что при дальнейшем увеличении опережения зажигания крутящий момент не будет увеличиваться в основном из-за пикового давления в цилиндре в период сжатия и снижения давления в такте расширения. По этой причине определение оптимального угла опережения зажигания является одной из наиболее важных характеристик для двигателя SI (рис. 9).).

На рисунке 10 представлены прогнозируемые результаты теплового КПД в сравнении с экспериментальными данными. Тепловой КПД — это работа, деленная на потребляемую энергию. Видно, что чистая работа увеличивается с увеличением опережения зажигания до точки, а затем несколько уменьшается. Это происходит из-за увеличения трения при высоких значениях опережения зажигания и, следовательно, уменьшения полезной работы. Согласно рис. 6, наибольшее количество сети происходит при 31° СА до ВМТ.

Рис. 10

Зависимость КПД от момента зажигания

Изображение в натуральную величину

Заключение

Целью данной статьи было изучение влияния угла опережения зажигания в двигателе с искровым зажиганием, использующего различные начальные моменты времени и обороты двигателя, на характеристики двигателя экспериментально. Общие результаты показывают, что угол опережения зажигания можно использовать как альтернативный способ прогнозирования работы двигателей внутреннего сгорания. В этой работе наилучшие результаты были получены при 31°ВМТ для 3400 об/мин. Также было обнаружено, что частота вращения двигателя и положение дроссельной заслонки значительно влияют на характеристики этого двигателя. Объемный КПД, BMEP увеличивались с увеличением угла опережения зажигания. HC с увеличением опережения зажигания, O ₂ , CO ₂ , содержание CO было почти постоянным, а наименьшее количество NOx было получено при 10°БМТ. Для будущей работы рекомендуется управлять синхронизацией зажигания и фаз газораспределения вместе и изменять положение дроссельной заслонки на разных скоростях.

Ссылки

1. Голку М., Секмен Ю., Салман М.С. (2005) Моделирование на основе искусственных нейронных сетей изменения фаз газораспределения в двигателе с искровым зажиганием. Applied Energy 81:187–197

   Статья Google ученый

2. Чан С.Х., Чжу Дж. (2001) Моделирование. Int J Therm Sci 40(1):94–103

   MathSciNet Статья Google ученый

3. Soylu S, Van Gerpen J (2004) Разработка основанных на опыте подмоделей скорости горения для двигателя, работающего на природном газе. Energy Convers Manage 45 (№ 4): 467–481. doi:10.1016/S0196-8904(03)00164-X

   Статья Google ученый

4. Чан С.Х., Чжу Дж. (2001) Моделирование термодинамики цилиндров двигателя при высоких значениях задержки зажигания. Int J Therm Sci 40 (1): 94–103

   MathSciNet Статья Google ученый

5. Soylu S, Van Gerpen J (2004) Разработка основанных на опыте подмоделей скорости горения для двигателя, работающего на природном газе. Energy Convers Manage 45(4):467–481

   Статья Google ученый

6. Фергюсон К.Р., Крикпатрик А.Т. (2001) Двигатели внутреннего сгорания — Прикладные тепловые науки. Уайли, Нью-Йорк

   Google ученый

7. Choia GH, Chungb YJ, Hanc SB (2005) Рабочие характеристики и характеристики выбросов двигателя внутреннего сгорания на сжиженном нефтяном газе, обогащенном водородом, при 1400 об/мин. Int J Hydrogen Energy 30:77–82

   Статья Google ученый

8. Тетер В. Д. (2007 г.) Профессор приборостроения и управления, Департамент гражданского строительства, Инженерный колледж, Университет штата Делавэр. Раздел 16

9. Публикация UKAS M 3003 (1997) Выражение неопределенности и уверенности в измерении. Выпуск 1, декабрь. измерения, 2-е издание, University Science Books

10. «>

    Bevington PR, Robinson DK (1992) Сокращение данных и анализ ошибок для физических наук, 2-е издание, WCB/McGraw-Hill

СПРАВЕДЕНИЯ СПИСАВКИ

Информация о авторе

Авторы и принадлежности

1. Кафедра автомобилей, Иранский университет науки и технологии, Техран, Иран

   J. Zareei & A. H. Kakae. Zareei

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. A. H. Kakaee

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за корреспонденцию

Дж. Зари.

Права и разрешения

Открытый доступ Эта статья распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает любое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора (авторов) и источника.

Перепечатки и разрешения

Об этой статье

Двигатели: дизельные, бензиновые и газовые

Просмотреть все дизельные двигатели

Двигатели внутреннего сгорания преобразуют энергию различных видов топлива в полезную механическую энергию, которая приводит в движение поршни двигателя. Линейное движение поршней облегчает вращательное движение коленчатого вала, который вращает колеса или гребные винты и обеспечивает движение транспортных средств. Дизельные двигатели предназначены для обеспечения устойчивой и экономичной мощности в широком диапазоне применений, что делает их одним из самых популярных типов двигателей внутреннего сгорания.

В Central Diesel мы поставляем дизельные двигатели, генераторы, железнодорожное оборудование, сопутствующие детали и запчасти для автомобилей, чтобы ваше оборудование работало с оптимальным потенциалом. Мы поддерживаем обширный склад запасных частей для дизельных двигателей и систем, чтобы обеспечить быструю доставку любой важной детали или компонента, необходимого для поддержания работоспособности вашего дизельного оборудования.

Различные типы двигателей

Двигатели чаще всего различаются по типу топлива. Три основных типа топлива (и двигатели, которые их используют) следующие:

• Бензин
• Природный газ

Каждый источник питания обладает своими сильными сторонами. Все три типа двигателей являются обычными двигателями внутреннего сгорания, которые используют воспламененное топливо для толкания поршней вверх и вниз.

Для бензиновых двигателей A требуется свеча зажигания, чтобы облегчить начальное зажигание. В двигателях, работающих на природном газе, также используется свеча зажигания. Дизельные двигатели достигают того же эффекта за счет сжатия. Дизель также является одним из самых безопасных источников топлива с точки зрения хранения и обращения.

Использование и применение

Многие коммерческие и промышленные операторы предпочитают дизельные двигатели, потому что дизель является энергоемким источником топлива. Дизель сжимает воздух в поршнях почти в два раза быстрее, чем бензин, что означает большую эффективность и мощность. Благодаря высокой плотности энергии дизельные двигатели могут эффективно перемещать большие транспортные средства, такие как:

• Тракторы и крупная сельскохозяйственная техника
• Полуприцепы
• Морские суда
• Большие локомотивы

Поскольку размеры и мощность автомобилей уменьшаются, они будут широко доступны как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями. Хотя природный газ часто считается более экологичным источником энергии, на самом деле он не прижился из-за более низкой эффективности использования топлива, повышенных требований безопасности и более высоких затрат на техническое обслуживание. Таким образом, дизель остается основным типом двигателя, когда применение требует эффективной и стабильной работы.

Предотвращение проблем с дизельным двигателем

Регулярное профилактическое техническое обслуживание — лучший способ поддерживать работу дизельных двигателей в оптимальном состоянии. Впрыск топлива напрямую влияет на эффективность двигателя, поэтому необходимы регулярные проверки, чтобы убедиться, что он работает должным образом. Раннее обнаружение утечек масла и проблем с выхлопными газами снижает риск повреждения и продлевает срок службы двигателя и автомобиля.

Включите эти шаги в свои процедуры технического обслуживания, чтобы увеличить срок службы двигателя и улучшить его работу:

• Обслуживание масляной системы. Следите за регулярной заменой масла, чтобы очистить систему двигателя. Кроме того, отслеживайте утечки масла до их источника, чтобы лучше отслеживать возникающие проблемы.
• Проверка и замена фильтров. Дизельные двигатели нуждаются в постоянном потоке воздуха и кислорода для питания поршней. Грязные фильтры, особенно на лодках, могут ограничивать поток воздуха до такой степени, что транспортное средство становится неработоспособным.

Когда загорается индикатор проверки двигателя, это может означать, что двигатель уже серьезно поврежден. Central Diesel предоставляет услуги по диагностике и ремонту, чтобы вернуть ваш дизельный двигатель в рабочее состояние. Мы также заменим неисправные детали в гидравлической, выхлопной и топливной системах вашего автомобиля.

---

Двигатели — Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Если мой двигатель используется очень редко в течение года (менее 150 часов), как часто я должен проводить его техническое обслуживание?
   Вы можете выполнять техническое обслуживание двигателя каждые два года при наработке менее 150 часов в год. Тем не менее, вы должны заменять топливный фильтр каждый год и убедиться, что вы используете какой-либо тип присадки в дизельном топливе, чтобы устранить любые потенциальные проблемы в будущем.
2. Какова разница в степени сжатия бензинового двигателя (с искровым зажиганием) и дизельного двигателя (с воспламенением от сжатия)?
   Среднее значение компрессии бензиновых двигателей на цилиндр составляет 140-220 фунтов на квадратный дюйм. На дизельном двигателе это будет 350-450 фунтов на квадратный дюйм. Большой разброс показаний диктуется тем, является ли топливная система двигателя прямым или непрямым впрыском.
3. При рассмотрении технических характеристик двигателя, что важнее: мощность или крутящий момент в футах/фунтах? Для большинства автомобильных приложений мощность, по-видимому, играет важную роль в принятии решения потребителями о транспортном средстве. Для тяжелой конструкции крутящий момент в футах/фунтах является ведущим показателем при определении того, какой двигатель необходим. Крутящий момент — это чистая мощность/энергия, которую двигатель производит для выполнения задачи.
4. Влияет ли температура окружающей среды на работу двигателя?
   Да, на работу любого двигателя влияют барометрическое давление, температура и влажность. Вы когда-нибудь замечали, что расход топлива зимой выше, чем в летние месяцы?
5. Какой двигатель более эффективен с точки зрения выработки энергии, бензиновый или дизельный?
   Бензиновые двигатели менее эффективны (32-38%) по сравнению с дизельным двигателем (42-46%), так как дизель производит больший крутящий момент (энергию) за цикл сгорания. Дизельный автомобиль имеет лучший MPG по сравнению с бензиновым автомобилем и может проехать дальше на одном баке топлива.

Дизельные двигатели от Central Diesel, Inc.

Central Diesel, Inc. предлагает широкий спектр моделей дизельных двигателей. У нас также есть запчасти, инструменты и опыт для ремонта и восстановления широкого спектра дизельных двигателей. Среди наших моделей дизельных двигателей:

Дизельные двигатели Deutz заслужили мировую репутацию благодаря своей высококачественной конструкции и передовым технологическим достижениям. Эти двигатели чистые и долговечные. Мы предлагаем полное обслуживание, продажу и поддержку запасных частей для этой линейки дизельных двигателей.

Промышленные дизельные двигатели

Mitsubishi являются одними из самых популярных в мире из-за надежности и долговечности, которые они обеспечивают на протяжении многих лет эксплуатации. Их линейка промышленных дизельных двигателей поставляется с широким спектром уровней сжатия и мощности, чтобы идеально соответствовать вашим потребностям.

У нас также имеется полный ассортимент запчастей для обеспечения эффективной работы двигателей Mitsubishi, а наши технические специалисты предлагают полный спектр услуг по ремонту и установке. Мы предлагаем широкий выбор моделей дизельных двигателей Mitsubishi, подходящих для широкого спектра применений. К ним относятся:

• Дизельные двигатели Mitsubishi серии Model L. Серия Mitsubishi Model L оснащена легкими дизельными двигателями мощностью 5-20 л.с. Они рассчитаны на длительный срок службы и низкий уровень выбросов.
• Дизельные двигатели Mitsubishi серии Model SQЛинейка дизельных двигателей Model SQ предлагает мощность в диапазоне от 27 до 46 л.с. Эти двигатели также имеют предкамерную конструкцию для более эффективного сгорания.
• Модель SS Series Дизельные двигатели MitsubishiДизельные двигатели модели SS обеспечивают мощность от 41 до 83 л.с. Линейка SS также отличается увеличенным объемом масла и более мощными системами охлаждения, что позволяет поддерживать двигатель в оптимальном состоянии.

Компания Central Diesel предлагает больше, чем просто двигатели. Наша обученная команда технических специалистов предоставляет квалифицированную поддержку, услуги по ремонту и установке, которые помогают поддерживать работоспособность вашего парка и оборудования. Мы также предоставляем запчасти и услуги для различных других промышленных и автомобильных систем.

Свяжитесь с нами или запросите предложение для получения дополнительной информации о наших дизельных двигателях или других продуктах и ​​услугах.

Вернуться к началу

Принципы работы бензинового двигателя. Научные проекты

Сбор информации:

Узнайте о бензиновых двигателях. Читайте книги, журналы или спрашивайте профессионалов, которые могут знать, чтобы узнать о принципах работы бензиновых двигателей. Посетите веб-сайт старинных двигателей, чтобы увидеть простой дизайн первых бензиновых двигателей. Следите за тем, откуда вы получили информацию.

Физика бензинового двигателя. Отто. Термин «четырехтактный» относится к четырем характерным движениям, которые совершает поршень во время преобразования химической энергии в энергию вращения, которую можно использовать для практического использования, в данном случае для приведения в движение автомобиля.

Это изображение используется в качестве ссылки на части двигателя, которые упоминаются на этой странице веб-сайта.
Простой двигатель включает один цилиндр, один поршень, свечу зажигания, установленную на одном конце цилиндра, и коленчатый вал на другом конце цилиндра. Цилиндр также включает в себя два клапана. Один клапан предназначен для входа смеси воздуха и бензина, а другой клапан для выхода горячих газов.

 

 

1. Ход впуска:

Первый такт цикла описывается как цикл впуска, когда поршень, находящийся в верхней части камеры цилиндра, начинает двигаться вниз. В то же время, когда поршень начинает свой путь вниз, впускной клапан открывается и позволяет воздуху втягиваться в полость цилиндра с помощью движущегося вниз поршня. Также в это время небольшое количество бензина впрыскивается в камеру через топливную форсунку и смешивается с воздухом. Бензин необходимо смешивать с воздухом, потому что жидкий бензин не горит, поэтому он должен испаряться форсункой и смешиваться с воздухом. Идеальное соотношение воздуха и газа составляет 14 частей воздуха на одну часть топлива. Это соотношение контролируется электронным способом с помощью компьютера, подключенного к топливному насосу и форсункам, которые подают количество топлива в зависимости от количества воздуха, которое двигатель может всосать в цилиндр.

 

 

 

2. Такт сжатия:

Второй такт, также известный как такт сжатия, начинается с закрытия впускного клапана. Когда впускной клапан закрывается, между поршнем и верхней частью цилиндра, где расположены клапаны, создается герметичная камера. Затем поршень начинает свой путь вверх, смесь бензина и воздуха сжимается в соотношении примерно 10:1. Это соотношение возникает из-за различий в объеме между объемом камеры цилиндра в верхней части хода поршня и объемом камеры цилиндра, когда поршень находится в нижней части своего пути. Чем больше это отношение может быть достигнуто, тем большую мощность может производить двигатель. Для автомобилей с заданным объемом 454 дюйма3 или 5,0 литров это общий объем всех цилиндров на такте впуска. Таким образом, двигатель объемом 454 дюйма3 с 8 цилиндрами может удерживать 56,75 дюйма3 на цилиндр и, следовательно, при степени сжатия 10:1 можно сжать это до 5,67 дюйма3. Это сжатие создает большое давление в камере цилиндра.

 

 

 

3. Такт сгорания:

Третий такт цикла, рабочий такт относится к самому сгоранию. Теперь, когда камера цилиндра заполнена сильно сжатым воздухом и бензином, искра от свечи зажигания инициирует взрыв в камере, который вызывает быстрое расширение сжатой смеси, в результате чего поршень очень быстро опускается вниз. Расширение газа, вызванное сгоранием, является самой важной стадией цикла. Также очень важно, чтобы в системе не было утечек, иначе давление будет потеряно, что приведет к потере мощности.

4. Такт выпуска:

Четвертый и последний такт называется выпускным. Как только поршень достигает нижней части своего пути после взрыва, все, что остается в камере цилиндра, — это отходы. Как только поршень начинает свое движение вверх в цилиндре, выпускной клапан открывается, и поршень вытесняет выхлоп из камеры и от двигателя. После этого удаления выхлопных газов впускной клапан открывается, позволяя воздуху поступать в камеру и продолжать цикл.

 

 

 

 

 

ЦЕЛИ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ

По завершении этой главы вы должны быть в состоянии объяснить принципы работы двигателя

.
• Объясните процесс цикла двигателя.
• Укажите классификацию двигателей.
• Обсудите конструкцию двигателя.
• Список вспомогательных агрегатов двигателя.

Автомобиль всем нам знаком. Двигатель, который приводит его в движение, — один из самых увлекательных и обсуждаемых из всех сложных механизмов, которыми мы пользуемся сегодня. В этой главе мы кратко объясним некоторые принципы работы и основные механизмы этой машины. Изучая его работу и конструкцию, обратите внимание, что он состоит из многих устройств и основных механизмов, описанных ранее в этой книге.

ДВИГАТЕЛЬ СГОРАНИЯ

Мы определяем двигатель просто как машину, которая преобразует тепловую энергию в механическую. Двигатель делает это за счет внутреннего или внешнего сгорания.

Горение – это процесс горения. Внутренний означает внутренний или закрытый. Так, в двигателях внутреннего сгорания сгорание топлива происходит внутри двигателя; то есть горение происходит в том же цилиндре, который производит энергию для вращения коленчатого вала. В двигателях внешнего сгорания, таких как паровые двигатели, сжигание топлива происходит вне двигателя. На рис. 12-1 показаны в упрощенном виде двигатель внешнего и внутреннего сгорания.

Двигатель внешнего сгорания содержит бойлер с водой. Подводимое к котлу тепло заставляет воду кипеть, что, в свою очередь, приводит к образованию пара. Пар проходит в цилиндр двигателя под давлением и заставляет поршень двигаться вниз. С внутренней

Рисунок 12-2.- Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал для одноцилиндрового двигателя.

двигатель внутреннего сгорания, сгорание происходит внутри цилиндра и непосредственно отвечает за движение поршня вниз.

Преобразование тепловой энергии двигателем в механическую основано на фундаментальном законе физики. В нем говорится, что газ будет расширяться при приложении тепла. Закон также гласит, что сжатие газа увеличивает его температуру. Если газ ограничен и не имеет выхода для расширения, применение тепла увеличит давление газа (как это происходит в автомобильном баллоне). В двигателе это давление воздействует на головку поршня, заставляя его двигаться вниз.

Как известно, поршень движется вверх и вниз в цилиндре. Движение вверх-вниз известно как возвратно-поступательное движение. Это возвратно-поступательное движение (прямолинейное движение) должно измениться на вращательное движение (поворотное движение), чтобы повернуть колеса транспортного средства. Кривошип и шатун изменяют это возвратно-поступательное движение на вращательное.

Все двигатели внутреннего сгорания, будь то бензиновые или дизельные, в основном одинаковы. Все они полагаются на три элемента: воздух, топливо и зажигание.

Топливо содержит потенциальную энергию для работы двигателя; воздух содержит кислород, необходимый для горения; и зажигание начинает горение. Все они являются основными, и двигатель не будет работать без какой-либо из них. Любое обсуждение двигателей должно основываться на этих трех элементах, а также на шагах и механизмах, необходимых для доставки их в камеру сгорания в нужное время.

Как сделать проект: Этот проект по большей части является исследовательским и выставочным проектом. Вы будете делать чертежи или вырезать из цветной бумаги или картона модели компонентов простого двигателя внутреннего сгорания. Смонтируйте все на доске с надлежащим описанием. Информация, которая вам нужна для этого, приведена выше, а остальное — произведение искусства и зависит от вашего творчества. Дополнительные идеи проекта: Возможно, вы захотите изучить некоторые аспекты двигателей внутреннего сгорания. Ниже приведены некоторые примеры и рекомендации: Как температура двигателя внутреннего сгорания влияет на КПД двигателя? При первом запуске двигатель холодный, а через некоторое время становится горячим. Если температура действительно влияет на эффективность, производители могут настроить свою конструкцию таким образом, чтобы двигатель достиг своей эффективной температуры за меньшее время. Когда двигатель работает с высокой эффективностью, все топливо сгорает и превращается в углекислый газ и воду. Если двигатель не имеет высокого КПД, это просто означает, что часть топлива и газов, таких как CO, которые указывают на неполное сгорание, будут выходить из выхлопа (глушителя). Это вредные газы, которых мы стараемся избегать. На инспекционных станциях компьютеризированное испытательное оборудование измеряет количество CO и несгоревшего топлива, выходящего из выхлопных газов. Для простого эксперимента вы можете использовать обычный детектор угарного газа, который можно приобрести во многих хозяйственных магазинах, и проверить газы, выходящие из выхлопных газов. Попросите вашего помощника завести автомобиль и, пока он еще холодный, проверьте выхлопные газы на наличие угарного газа. Оставьте двигатель включенным и повторяйте проверку каждую минуту. Запишите температуру двигателя, отображаемую внутри автомобиля, вместе с вашими показаниями CO. Запишите результаты в таблицу и при необходимости нарисуйте график. Используйте таблицу результатов для анализа и заключения. Сколько CO выбрасывается в воздух каждый день двигателями внутреннего сгорания? Вы можете провести это исследование с экспериментом или без него. Сделайте поиск и узнайте добычу нефти или газа в мире. Вес углекислого газа примерно в 3 раза больше веса сжигаемого топлива. Вы даже можете провести эксперимент, чтобы увидеть, какой процент газов, существующих в двигателе, составляет углекислый газ. Для хранения газов можно использовать большой баллон. (запишите, сколько секунд потребовалось двигателю, чтобы произвести такое количество газа.) Завяжите нитку, чтобы закрыть воздушный шар. Измерьте объем воздушного шара (для этого нужны некоторые расчеты). Затем наполните пробирку или небольшую стеклянную бутылочку раствором аммиака. Осторожно поместите отверстие воздушного шара над емкостью с аммиаком и закрепите его, чтобы газ не вытекал. Теперь откройте нить, чтобы газ внутри воздушного шара вступил в контакт с аммиаком. Аммиак поглощает углекислый газ, поэтому через несколько часов объем воздушного шара уменьшится. Снова измерьте объем. Разница в объеме и будет объемом углекислого газа. Если у вас нет большого воздушного шара, используйте большой полиэтиленовый пакет. Вы можете получить аналогичный результат с некоторой осторожностью. Если вы рассчитаете количество CO2 (двуокиси углерода), производимого каждым автомобилем в каждую секунду или минуту, вы можете использовать его для расчета количества углекислого газа, производимого всеми автомобилями в городе, стране или мире. Приведенные выше примеры — это не все, что вы можете сделать с этим проектом. Думайте сами и спрашивайте других, чтобы придумать больше идей.

Что такое бензиновый двигатель?

Содержание

• 1 Что такое бензиновый двигатель?
• 2 Принцип работы бензинового двигателя
  • • 2.0.1 1) Всаждение или ход всасывания
    • 2.0.2 2) Стало сжатия
    • 2.0.3 3)
  • 3 Компоненты бензинового двигателя
  • 4 Диаграмма баланса энергии бензинового двигателя
  • 5 Скорость и эффективность бензинового двигателя
  • 6 типов бензиновых двигателей
    • 6.1 1) 2-ступенчатый бензиновый двигатель
    • 6.2 2) 4-ступенчатый бензиновый двигатель
  • 7 Преимущества и недостатки бензинового двигателя
    • 7.1. SI Engines
  • 8 Применение бензинового двигателя
  • 9 Разница между бензиновым и дизельным двигателем
  • 10 Часто задаваемые вопросы Раздел
    • 10. 1 Кто изобрел бензиновый двигатель?
    • 10.2 Бензиновый Двигатель по какому циклу работает?
    • 10.3 Что произойдет, если залить бензин в дизельный двигатель
    • 10.4 Что такое двигатель СИ?
    • 10.5 Что происходит, когда бензин используется в дизельном двигателе

  Двигатели стали важной частью всех транспортных средств. В настоящее время ни одно транспортное средство не может двигаться без двигателя. На рынке представлены различные типы двигателей, и бензиновый двигатель является одним из них. Бензиновый двигатель также известен как двигатель с искровым зажиганием.
  В предыдущей статье мы обсуждали дизельные двигатели. Поэтому в этой статье представлено подробное объяснение бензинового двигателя.

  Что такое бензиновый двигатель?

  Бензиновый двигатель — известный тип двигателя из категории двигателей внутреннего сгорания. Бензиновый двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания (ВС), в котором воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой , создаваемой свечой зажигания. Поэтому он также известен как двигатель SI. В 1876 , Николаус Август Отто был разработан первый бензиновый двигатель . Бензиновый двигатель работает по основному принципу 9.0448 Цикл Отто .

  В свече зажигания двигателя SI для образования искры используется ток высокого напряжения. Эта свеча зажигания устанавливается в верхней части камеры сгорания для быстрого воспламенения воздушно-топливной смеси.

  В процессе воспламенения топлива выделяется тепло, которое преобразуется в механическую работу при рабочем ходе поршня. Пока в бензиновом двигателе свечение отвечает за детонацию масла.

  В старых версиях SI или бензиновых двигателей воздух и топливо (бензин или бензин) смешиваются перед подачей их в камеру сгорания для сжатия и воспламенения. В то время как в последних двигателях SI используется топливная форсунка, которая впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания, там происходит процесс смешивания. Этот процесс смешивания регулируется электронным способом топливной форсункой.

  Бензиновые двигатели имеют высокие температуры самовоспламенения. Следовательно, бензиновый двигатель имеет более низкую степень сжатия, чем дизельный двигатель.

  Степень сжатия бензинового двигателя обычно составляет 6:10 . Двигатели SI также могут работать на топливе, отличном от бензина, таком как природный газ (CNG), метанол, автомобильный газ (LPG), сжатый водород, этанол, нитрометан (в дрэг-рейсинге) и биоэтанол. В этом двигателе сгорание топлива всегда происходит после попадания искры в камеру сгорания.

  Принцип работы бензинового двигателя

  Принцип работы двигателя с искровым зажиганием (SI) аналогичен двигателю с воспламенением от сжатия (CI), но между ними мало отличий. В дизеле или двигателе CI процесс воспламенения происходит за счет высокого сжатия топливовоздушной смеси, в то время как в бензиновом двигателе воспламенение происходит за счет искры.

  Бензиновый двигатель работает по циклу O tto . Бензиновый двигатель работает следующим образом:

  • Стадия всасывания
  • Стадия сжатия
  • Стадия мощности
  • Стадия выхлопа

  9048 10449

9048 10449

9044 1). . По мере его движения вниз внутри камеры сгорания создается вакуум; за счет этого топливовоздушная смесь начинает поступать извне в камеру сгорания.

При этом ходе всасывающий клапан открывается, а выпускной остается закрытым.

2) Такт сжатия

• Когда процесс всасывания топливно-воздушной смеси завершится в соответствии с требованиями, поршень перемещается вверх для сжатия топливно-воздушной смеси.
• Когда поршень движется вверх, он нагнетает смесь в камеру сгорания. Во время этого такта впускной клапан и выпускной клапан закрыты.
• Из-за процесса сжатия температура и давление топливовоздушной смеси становятся очень высокими.
• В конце процесса сжатия свеча зажигания дает искру и воспламеняет топливовоздушную смесь.
• За счет предусмотренной искры процесс сгорания топливовоздушной смеси происходит внутри камеры сгорания. За счет этого сгорания поршень еще больше движется вверх, что еще больше повышает температуру и давление смеси. В ходе этого процесса выделяется тепло.

3) Рабочий ход

• Рабочий ход также известен как рабочий ход.
• На этом этапе тепло, генерируемое в предыдущем такте (процесс сжатия), заставляет поршень двигаться вниз (от ВМТ к BCD) и вращает коленчатый вал.
• За счет движения поршня вниз топливно-воздушная смесь расширяется внутри камеры, и давление смеси уменьшается.

4) Такт выпуска

• В этом такте поршень движется вверх, открывает выпускной клапан и выпускает бесполезные газы из камеры сгорания.
• После завершения такта выпуска поршень снова движется вниз, и все четыре такта повторяются.

Подробнее: Работа с дизельным двигателем

Компоненты бензинового двигателя

Основные части двигателя Spark-Gintion приведены ниже:

1. . Зажигатель
2. .tenction Coil-Tegnection Coil-Tegnection.
3. Карбюратор
4. Поршень
5. Впускной или всасывающий клапан
6. Шатун
7. Выпускной клапан

1) Впускной или всасывающий клапан

Впускной клапан входит в состав наиболее важных компонентов двигателя с искровым зажиганием. Топливно-воздушная смесь поступает в цилиндр через впускной клапан.

2) Выпускной клапан

Этот клапан используется для выпуска отработавших газов. Это односторонний клапан. Он также останавливает обратный поток выхлопных газов.

3) Свеча зажигания

Поскольку такт сжатия очень близок к завершению, свеча зажигания производит искру, которая сжигает сжатую смесь воздуха и топлива.

Свеча зажигания относится к наиболее важным деталям, поскольку в бензиновом двигателе без нее невозможен процесс зажигания. Это внешняя часть бензинового двигателя, установленная на верхней части корпуса камеры сгорания.

4) Камера сгорания

Это пустой цилиндр с вращающимся поршнем. Поршень имеет движение Туда и обратно внутри камеры сгорания.

Читайте также: Различные типы двигателей

5) Поршень

Поршень — это подвижная часть бензинового двигателя, которая совершает возвратно-поступательное движение для всасывания воздушно-топливной смеси и вырабатывает мощность во время рабочего такта. После выработки мощности он передает эту мощность на коленчатый вал.

6) Шатун

Он также включает в себя наиболее важные компоненты двигателя с искровым зажиганием. Шатун соединяет поршень и коленчатый вал двигателя. Он обеспечивает движение поршня к коленчатому валу.

Читайте также: Работа шатуна

7) Коленчатый вал

Используется для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное/круговое движение.

Читайте также: Работа коленчатого вала

Диаграмма энергетического баланса бензинового двигателя механические потери, тепловые потери в теплоноситель и несгоревшее топливо и др.). Теплопотери теплоносителя 4,29кДж, тепловые потери выхлопных газов 2,139 кДж, тепловые потери тормозного усилия 2,86 кВт, механические потери 2,15 кДж, выходная мощность 2,82 кВт.

В двигателе SI, особенно при средних и низких нагрузках, эффективный тепловой КПД двигателя становится очень низким, и большая часть энергии топлива превращается в отработанное тепло.

Скорость и эффективность бензинового двигателя

Бензиновый или бензиновый двигатель работает быстрее, чем дизельный двигатель. Это связано с тем, что эти двигатели имеют легкий коленчатый вал, шатун и поршень (поскольку более низкая степень сжатия повышает эффективность конструкции), а бензин сгорает быстрее, чем дизель.

В бензиновом двигателе ход поршня короче, чем в дизельном двигателе. По этой причине ход поршня двигателя с искровым зажиганием завершается за более короткое время, чем ход поршня дизельного двигателя. Но бензиновый двигатель имеет низкую степень сжатия, что делает его менее эффективным, чем дизельный двигатель.

В целом тепловой КПД большинства бензиновых двигателей составляет (в среднем) около 20%, что примерно вдвое меньше, чем у дизельного двигателя. Однако некоторые новейшие бензиновые двигатели более эффективны (тепловой КПД примерно 38%), чем старые двигатели с искровым зажиганием.

Типы бензиновых двигателей

Бензиновый двигатель имеет два основных типа:

1. Двухтактный бензиновый двигатель
2. Четырехтактный бензольный двигатель
   1) 2-XTROKE PETROL ENGIN артикул: 2-тактный двигатель

   Этот двигатель использует только 2 хода поршня для завершения одного рабочего цикла. Он быстрее четырехтактного двигателя.

   2) 4-тактный бензиновый двигатель

   Основная статья: 4-тактный двигатель

   Он использует 4 хода поршня для завершения рабочего цикла.

   Преимущества и недостатки бензинового двигателя

   Бензиновые двигатели имеют следующие преимущества и недостатки:

   Преимущества двигателя SI
   дизельный двигатель.
   1. Бензиновый двигатель легче, чем дизельный двигатель.
   2. Двигатель SI производит низкий уровень шума по сравнению с двигателем CI.
   3. Требуется меньше обслуживания.
   4. Двигатель с искровым зажиганием имеет более низкую стоимость по сравнению с двигателем с воспламенением от сжатия.
   5. Легче запустить двигатель CI.
   6. Бензин дешевле дизельного топлива.
   Недостатки двигателей SI
   1. Для запуска этих двигателей требуется искра; в противном случае они не могут начаться.
   2. Бензиновый двигатель имеет больший расход топлива, чем дизельный двигатель.
   3. После сгорания возникает низкое давление.
   4. Свеча зажигания обязательна для процесса зажигания.
   5. Имеет низкий КПД по сравнению с КИ или дизельным двигателем.
   6. У двигателей SI проблемы с детонацией.
   7. Низкая скорость.
   Применение бензинового двигателя

   В настоящее время различные компании используют передовые методы искрового зажигания для улучшения характеристик двигателя, благодаря которым должно происходить полное сгорание топлива, что повышает эффективность двигателя. Ниже приведены наиболее распространенные области применения бензиновых двигателей:

   1. Двигатель SI используется в большегрузных автомобилях.
   2. Эти двигатели используются в автомобилях, мотоциклах, грузовиках, автобусах и т. д.
   3. Они используются в авиационной промышленности.
   4. Эти двигатели используются в судостроении.
   5. В настоящее время эти двигатели используются в насосах насосного назначения.
   6. Бензиновые двигатели также используются в небольших электрогенераторах.
   Разница между бензиновым и дизельным двигателем

   Основные различия между бензиновым и дизельным двигателем приведены ниже:

   Бензиновый двигатель	Дизельный двигатель
   В качестве топлива используется бензин.	В качестве топлива используется дизельное топливо.
   В бензиновом двигателе зажигание происходит за счет искры, подаваемой свечой зажигания.	В дизельном двигателе воспламенение происходит из-за высокой степени сжатия топливно-воздушной смеси.
   Работает по циклу Отто.	Работает по дизельному циклу.
   Для зажигания требуется свеча зажигания.	Свеча зажигания не нужна.
   Менее эффективен.	Это более эффективно.
   Они чаще всего истощаются в небольших транспортных средствах, таких как фургоны, мотоциклы и т. д.	Они истощаются в большегрузных автомобилях, таких как автобусы, тракторы, автомобили и т. д.
   Они имеют низкую стоимость.	Это очень дорого.
   В этом двигателе топливно-воздушная смесь сжимается в камере сгорания.	При этом сжимается только воздух, а топливо впрыскивается в конце такта сжатия.
   Бензиновый двигатель работает на более дешевом бензине.	В дизельном двигателе используется очень дорогое дизельное топливо.
   Имеет относительно низкую степень сжатия.	Имеет высокую степень сжатия.
   Эти двигатели имеют низкие затраты на техническое обслуживание и первоначальные затраты.	Имеют высокие эксплуатационные и первоначальные затраты.
   Бензин легко воспламеняется.	Дизельное топливо труднее воспламеняется.
   В процессе сжатия используется поршень.	В дизельном двигателе также используется поршень для сжатия, который совершает возвратно-поступательное движение внутри камеры сгорания.
   Производит меньше шума.	При работе производит сильный шум.
   Бензиновый двигатель потребляет больше топлива.	Дизельный двигатель имеет низкий расход топлива.

   FAQ Раздел

   Кто изобрел бензиновый двигатель?

   В 1876 , Николаус Август Отто был разработан первый бензиновый двигатель .

   Бензиновый Двигатель по какому циклу работает?

   Бензиновый двигатель работает по циклу Отто .

   Что произойдет, если залить бензин в дизельный двигатель

   Если залить бензин в дизельный двигатель, это снизит смазывающую способность двигателя. По этой причине будет происходить сильный стук, который может повредить топливный насос.

   Что такое двигатель СИ?

   Двигатель, в котором сгорание происходит за счет искры, известен как двигатель SI.

   Что происходит при использовании бензина в дизельном двигателе

   При использовании бензина в дизельном двигателе возникают проблемы со стуком, что приводит к повреждению топливного насоса.

   Заключение

   В двигателе с искровым зажиганием используется процесс опережения зажигания. Это метод, используемый для регулировки времени начала процесса зажигания в камере сгорания (во время такта сжатия) в зависимости от положения поршня и угловой скорости коленчатого вала. Правильная установка угла опережения зажигания важна для работы двигателя и выбросов выхлопных газов.

   Из вышеизложенного мы пришли к выводу, что бензиновые двигатели очень важны для максимальных транспортных средств. Бензиновые двигатели или двигатели SI очень распространены во всем мире. Эти двигатели имеют меньшую цену, чем дизельные двигатели, но они менее эффективны. Из-за низкого КПД их нельзя использовать для большегрузных автомобилей. Но они лучше всего подходят для небольших транспортных средств, таких как мотоциклы.

   В конце концов, я надеюсь, что после прочтения вы усвоили все понятия, связанные с этой темой. Если у вас есть какие-либо вопросы, сообщите нам об этом в поле для комментариев.

   Подробнее
   1. Как работает дизельный двигатель?
   2. Различные типы двигателей
   3. Двигатели EC (внешнего сгорания)
   4. Типы двигателей внутреннего сгорания
   5. Различные детали автомобильных двигателей

   Дизельные и бензиновые двигатели: плюсы и минусы

   Новый автомобиль можно купить пугающий процесс. Седан или внедорожник? Грузовик или фургон? Гибрид или электричество?

   Бензин или дизель?

   В прошлом вы могли сократить этот список наполовину, если решали, что хотите автомобиль с дизельным двигателем, так как до недавнего времени большинство дизелей было доступно только для грузовиков.

   Теперь у вас есть возможность приобрести многие автомобили с дизельным двигателем. Прошли те времена, когда вонючая машина изрыгала сажу, когда пыхтела по дороге. Благодаря значительным усовершенствованиям за десятилетия дизельные двигатели были спроектированы так, чтобы производить меньше сажи и уменьшать свой углеродный след.

   Должен ли ваш следующий автомобиль быть с дизельным двигателем? Узнайте плюсы и минусы дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми.

   Дизельные и бензиновые двигатели

   Дизельные и бензиновые двигатели используют одну и ту же концепцию, когда речь идет о расширении топлива. Оба являются двигателями внутреннего сгорания, которые передают химическую энергию топлива в механическую энергию, которая приводит в движение поршни в цилиндрах. Поршни соединены с коленчатым валом, который создает движение для создания мощности для движения автомобиля.

   Дизельные и бензиновые двигатели являются двигателями горения, что означает, что они преобразуют топливо в энергию с помощью небольших взрывов. То, как происходят взрывы, зависит от каждого двигателя.

   Бензин подается в двигатель и смешивается с воздухом, затем сжимается поршнями и воспламеняется от искры от свечей зажигания.

   Дизельные двигатели, с другой стороны, сжимают воздух перед прямым впрыском топлива в камеру сгорания. Дизельные двигатели не требуют свечей зажигания, потому что сильно сжатый воздух нагревается и вызывает воспламенение топлива.

   Плюсы дизельного двигателя:

   • Превосходные возможности буксировки, повышенный крутящий момент, лучший старт
   • Повышенная топливная экономичность, меньше заправок
   • Повышенный уровень шума и более плавная работа по сравнению с более ранними дизельными моделями
   • Более экономичный, с меньшим выбросом углерода, чище, чем примитивные дизельные двигатели
   • Меньше компонентов двигателя, без настройки

   Дизель Минусы:

   • Ужасная мощность, низкая скорость
   • Дорогое топливо, ограниченное количество заправок дизельным топливом
   • Более шумная и жесткая езда, чем у бензиновых двигателей
   • Производят выбросы с выбросом в атмосферу канцерогенов, закиси азота и сажи
   • Более дорогой ремонт и обслуживание

   Мощность двигателя

   Вы когда-нибудь задумывались, почему так много тракторных прицепов ездят по нашим дорогам на дизельном топливе? Дизельные двигатели способны развивать большой крутящий момент на низких оборотах.

   Автомобиль с дизельным двигателем имеет более быстрое ускорение после полной остановки по сравнению с автомобилем с бензиновым двигателем. Автомобили с дизельным двигателем также обладают лучшей буксировочной способностью. Если вы планируете буксировать лодку, игрушечный тягач или кемпер, дизельный двигатель облегчит эти дальние перевозки.

   Несмотря на сильную игру крутящего момента дизельного двигателя, он теряет очки за мощность. Автомобили на дизельном топливе прочны, имеют долговечные двигатели и надежны, но они не спортивны.

   Топливная эффективность

   Многие владельцы транспортных средств предпочитают автомобили с дизельным двигателем бензиновым моделям из-за их повышенной топливной экономичности. Некоторые дизельные модели легковых автомобилей могут проехать на 30 процентов больше миль, чем их бензиновые аналоги. Хотя дизельные автомобили более эффективны, когда речь идет о ценах на дизельное топливо по сравнению с бензином, дизельное топливо дороже бензина. Дизельные автомобили очень хорошо ведут себя на трассе, в отличие от езды по городу. Если вы проводите много времени в поездках по автомагистралям, дизельный автомобиль — идеальный вариант для вас.

   Выбросы

   Современные дизельные автомобили работают намного чище, чем в прошлом, но дизельное топливо чище бензинового? Несмотря на то, что они работают намного чище, дизельные автомобили по-прежнему производят более высокие уровни выбросов, включая закись азота и сажу, особенно при трогании с места с полной остановки. Городские пассажиры или водители, которые более заботятся об окружающей среде, могут выбрать более чистый электрический или гибридный автомобиль вместо покупки дизельной модели.

   Качество езды

   Автомобили с дизельным двигателем не всегда пользовались лучшей репутацией. Многие люди думают о дизельных автомобилях как о шумных, дребезжащих, вонючих, грязных автомобилях. Благодаря лучшему проектированию и развитию технологий дизельные автомобили стали более плавными и тихими. Несмотря на эти новаторские усовершенствования, дизельные двигатели не такие тихие и плавные, как бензиновые двигатели.

   Техническое обслуживание и ремонт

   Поскольку дизельный двигатель не оборудован распределителями или свечами зажигания, нет необходимости в регулярной настройке, которая требуется бензиновым двигателям. Тем не менее, регулярное техническое обслуживание, включая замену масла и другие виды технического обслуживания, по-прежнему необходимо. Как и в случае с любым транспортным средством, отказ в обслуживании двигателя и других компонентов может привести к катастрофе в будущем. Система впрыска топлива, особенно в дизельных двигателях, если ее не обслуживать, может привести к серьезным повреждениям и дорогостоящему ремонту.

   Если вы подумываете о покупке автомобиля с дизельным двигателем, важно определить, какие потребности будут у вас за рулем. Будете ли вы проводить выходные в походах в лесу, возить лошадей на представления и родео, возить квадроциклы к песчаным дюнам или планируете исследовать американские шоссе и стать частым путешественником?

   Если вы ответили «нет» на любой из этих вопросов, вы можете подумать о покупке бензинового, гибридного или электрического автомобиля, чтобы лучше соответствовать вашему образу жизни. Если вы ответили утвердительно, автомобиль с дизельным двигателем — отличный вариант для вас!

   Бензиновый двигатель с КПД 50% в поле зрения

   Эта статья также появляется в

   Подписаться »

   Бензиновый двигатель Delphi Gen3X с непосредственным впрыском и воспламенением от сжатия (GDCI) продемонстрировал тепловой КПД примерно 43,5%, но разработчики говорят, что есть потенциал для большего. (Дельфи)

   2019-04-09 Билл Висник

   Посмотреть галерею »

   Выступая на симпозиуме SAE по высокоэффективным двигателям внутреннего сгорания перед конференцией WCX19 на этой неделе в Детройте, ведущий исследователь долгосрочной программы Delphi Technologies по максимизации теплового КПД бензиновых двигателей сказал, что последние разработки показывают многообещающие результаты. готовый к производству бензиновый двигатель с тепловым КПД, приближающимся к 50%.

   Марк Селлнау, который до недавнего времени покидал Delphi для работы в Aramco, руководил программой Delphi по разработке бензиновой системы сгорания с непосредственным впрыском и воспламенением от сжатия (GDCI) и представил результаты испытаний третьего поколения 4-цилиндрового двигателя GDCI, получившего название Gen3X. Селлнау резюмировал анализ в недавнем техническом документе SAE, подробно описывающем достижения Gen3X (SAE 2018-01-09).01), заявив, что усовершенствования, примененные к двигателю Gen3X, повысили его тепловую эффективность тормозов (BTE) до 43,5%.

   Но, добавил он, в концепции двигателя четвертого поколения прогнозируется повышение его эффективности почти до 48% или выше — «почти практический предел для легкого двигателя внутреннего сгорания», — сказал он. , также подтверждая, что Gen4X — это «движок, который мы планируем построить в ближайшем будущем».

   Между тем, существующий двигатель Gen3X в сочетании с 8-ступенчатой ​​автоматической коробкой передач и 12-вольтовой системой старт-стоп и установленный на легковой автомобиль среднего размера продемонстрировал экономию топлива 61 миля на галлон в цикле шоссе и 48 миль на галлон в цикле города. Селлнау сказал, что двигатель Gen4X, как ожидается, будет способен расходовать 68 миль на галлон на шоссе.

   Достижения, направленные на снижение затрат, повышение производительности
   На данный момент усовершенствования двигателя Gen3X еще больше расширяют концепцию GDCI, которая разрабатывалась в рамках исследовательской программы стоимостью 9,8 млн долларов США, финансируемой Министерством энергетики США, которая началась в 2011 г. и выпускались две предыдущие версии двигателя. «Все эти двигатели уже устарели, — категорически заявил Селлнау. «Ни один из них не соответствует требованиям к коммерческим двигателям малой грузоподъемности».

   Селлнау сказал, что многочисленные изменения позволили снизить стоимость и сложность последнего двигателя Gen3X и повысить производительность, не говоря уже о долговечности. «Я вижу лучшую надежность», — сказал он участникам конференции 2019 года.издание давнего симпозиума по высокоэффективным двигателям внутреннего сгорания. «Вы можете это почувствовать».

   Главным среди конструктивных изменений является установка компрессора с регулируемым впуском (VIC) и турбокомпрессора с регулируемым соплом (VNT), что позволило исследователям отказаться от нагнетателя, необходимого для двигателя GDCI второго поколения, что значительно снизило стоимость.

   Не менее важным является контроль сложной «частично предварительно смешанной» воздушно-топливной смеси (в отличие от некоторых других бензиновых двигателей с воспламенением от сжатия, таких как SpCCI от Mazda, GDCI от Delphi не использует свечи зажигания для усиления самовоспламенения при определенных условиях) для Gen3X Теперь двигатель поставляется в двух различных рабочих «регионах»: режим низкой нагрузки/холодный пуск и отдельная рабочая фаза для работы со средней и высокой нагрузкой. «С точки зрения управления это относительно просто», — сказал Селлнау.

   Другие важные новые функции двигателя Gen3X включают более высокую степень сжатия 17: 1 (по сравнению с примерно 14,5: 1) и увеличенное отношение длины хода к диаметру цилиндра (1,28). Увеличенный ход поршня уменьшает объем поверхности поршня, что способствует снижению тепловых потерь.

   Переходим к четвертому поколению
   Но, несмотря на значительный прирост производительности, эффективности и сокращения выбросов, Селлнау указывает, что продолжающиеся исследования уже нацелены на двигатель Gen4X, в основном потому, что низкие цены на бензин в США подтолкнули потребителей к более крупным автомобилям. в то время как тенденции ценообразования на дизельное топливо сделали его еще более неблагоприятным после глобального изучения выбросов дизельных двигателей. И, добавляет он, исследования показывают, что двигатель GDCI может заметно превзойти эффективность лучших современных бензиновых двигателей с искровым зажиганием и гибридных электромобилей, которые, по его словам, также тяжелее и сложнее.

   Он утверждает, что нынешний двигатель Gen3X уже демонстрирует удовлетворительную кривую крутящего момента, подобную дизелю, и соответствует проектным требованиям по шуму, а его удельный расход топлива при торможении 194 г на кВтч соответствует 43,5% BTE, что превосходит текущий уровень техники в производство двигателей с искровым зажиганием.