Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) это
17.10.2022
Что такое ДВС в автомобиле и как он работает
ДВС или двигатель внутреннего сгорания — это один из основных агрегатов в любом современном автомобиле. Благодаря этому узлу машина получает возможность перемещаться в пространстве: мотор преобразует движения поршня во вращение коленвала. Заметим, что силовой агрегат устанавливается не только в авто, но и мототехнике, судах, тепловозах, самолетах и многих других типах транспортных средств. Кроме того, мотором оснащаются различные инструменты и определенные виды оборудования.
Кто и когда изобрел первый двигатель внутреннего сгорания
Вопрос о том, кто придумал двигатель внутреннего сгорания, остается открытым. Причина в том, что в его текущем виде механизм появлялся постепенно. Наибольший вклад внесли такие изобретатели:
Джон Барбер — изобрел газовую турбину в 1791 году.
Этьен Ленуар — придумал газовый “двигатель Ленуара” в 1860 году.
Это был первый ДВС, который выпускался серийно.Николаус Отто — разработал двигатель с искровым зажиганием в 1861 году.
Джордж Брайтон — запатентовал в 1872 году двухтактный, двухцилиндровый ДВС.
Это был первый ДВС, который выпускался серийно.Таким образом нельзя точно сказать, кто придумал ДВС, так как в проектировании и разработке этого механизма принимали участие множество изобретателей. Отдельного упоминания заслуживает Филипп Лебон. Он внес большой вклад в изобретение ДВС, когда открыл в 1799 году светильный газ и предложил использовать его в качестве топлива для двигателей. На то время идея так и не нашла практического применения, однако наработки Лебона использовали многие другие изобретатели в своих последующих работах.
Считается, что первым, кто изобрел ДВС, является Этьен Ленуар. Он сконструировал мотор мощностью всего 12 л.с., который работал на смеси воздуха со светильным газом. Коэффициент полезного действия (КПД) у механизма не превышал 4,65%, однако он все равно получил определенное распространение и применялся в качестве лодочного мотора.
Устройство двигателя внутреннего сгорания
Заметим, что устройство ДВС может отличаться, так как существует множество типов силовых агрегатов. Наиболее известной сегодня является поршневая разновидность. Именно такие механизмы устанавливаются в большинстве машин. Кроме того, встречаются и другие типы двигателей внутреннего сгорания — это менее распространенные газотурбинный и роторно-поршневой.
Для примера рассмотрим устройство поршневого мотора. Его основной частью является корпус. В него входят блок цилиндров и головка, а также два механизма:
Разобравшись, как устроен двигатель внутреннего сгорания, взглянем на основные системы узла:
Впускная — подает воздух внутрь мотора.
Выпускная — очищает и выводит выхлопные газы в атмосферу.
Топливная — подает горючее в силовую установку.
Впрыска — является частью топливной системы. Участвует в образовании горючей смеси.
Смазки — отвечает за своевременную обработку трущихся комплектующих моторным маслом.
Охлаждения — система двигателя внутреннего сгорания, которая способствует отведению тепла от наиболее горячих частей агрегата.
Зажигания — поджигает смесь, образующуюся внутри камеры сгорания.
Управления двигателем — отвечает за электронное руководство всеми процессами в силовой установке.
Как работает двигатель внутреннего сгорания
Принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в эффекте термического расширения:
Внутри мотора сгорает топливо.
Происходит тепловое расширение, которое воздействует на поршень агрегата.
Этот компонент приходит в движение, за счет чего начинает вращаться коленчатый вал. Это обеспечивает работу всего узла.
За один цикл коленвал оборачивается два раза, а сам процесс включает несколько тактов. Чтобы понять, как работает ДВС, рассмотрим каждый из них:
Впуск — сначала во впускном коллекторе происходит смесеобразование.
Затем вещество поступает в камеру сгорания через открывшиеся клапаны.Сжатие — смесь сжимается в цилиндре.
Рабочий ход — происходит воспламенение, вследствие которого внутри агрегата образуется очень много газов. Они давят на поршень и перемещают его. За счет передачи механического усилия происходит вращательное движение коленвала.
Выпуск — отработавшие газы выводятся в атмосферу через клапаны. Предварительно они очищаются и охлаждаются в выпускной системе.
Затем вещество поступает в камеру сгорания через открывшиеся клапаны.Учитывая принцип работы ДВС, КПД у моторов находится на уровне 40%. Это обусловлено тем, что когда один цилиндр выполняет рабочий ход, другие отвечают за оставшиеся такты. Это связано с особенностями конструкции узла: если бы рабочие циклы выполнялись одновременно, силовой агрегат не смог бы функционировать равномерно.
Где используются двигатели внутреннего сгорания
Узнав, как работает бензиновый двигатель внутреннего сгорания, специалисты начали применять его в качестве основного узла во всевозможных видах транспортных средств.
Сегодня этот механизм применяется не только в легковых и грузовых автомобилях, но и в мопедах, квадроциклах, лодках, судах, теплоходах, вертолетах и многих других.
Заметим, что моторы также используются в различных бензоинструментах: бензопилах, газонокосилках, триммерах, угловых шлифмашинках и так далее. Отдельного упоминания заслуживает тот факт, что ДВС нашли широкое применение в автономных и передвижных электростанциях, генераторах, компрессорах и ином оборудовании.
Сегодня значительно расширился перечень того, какие есть виды двигателей внутреннего сгорания. Выделим наиболее распространенные и часто встречающиеся из них:
Поршневые — самые распространенные механизмы. Принцип их функционирования мы описали выше.
Карбюраторные — перед подачей в цилиндры горючая смесь образуется непосредственно в карбюраторе.
Инжекторные — горючее впрыскивается в коллектор через форсунки.
Дизельные — в отличие от бензиновых ДВС, смесь воспламеняется за счет высокой температуры.
То есть в таких агрегатах не применяются свечи зажигания.Роторные — энергия трансформируется за счет вращения ротора газами.
Газотурбинные — газовая турбина приводит в действие нагнетатель. Этот узел сжимает воздух непосредственно перед воспламенением смеси.
То есть в таких агрегатах не применяются свечи зажигания.Строение двигателя внутреннего сгорания: преимущества узла
Если не рассматривать конструктивные особенности каждого силового агрегата отдельно, все механизмы характеризуются рядом преимуществ. Именно они определяют широчайшее применение этих узлов:
автономность;
сравнительно невысокая стоимость;
многотопливность — существуют механизмы, работающие на бензине, дизеле и газе;
высокая степень надежности узла;
неприхотливость в работе;
относительная простота обслуживания.
Наиболее важный вопрос — какая температура в двигателе внутреннего сгорания, так как любой мотор уязвим к перегреву.
Из-за неправильного охлаждения узел не будет правильно функционировать, может в любой момент выйти из строя. Чтобы этого не произошло, нужно своевременно ремонтировать ДВС.
Если речь про автомобили, вы всегда можете записаться на обслуживание в наш автосервис: механики Oiler проверят двигатель и починят его, если это потребуется. Записаться на обслуживание можно на нашем сайте или по контактным телефонам.
Была ли полезна эта статья: КомментарииПохожие статьи
Двигатель внутреннего сгорания. Большая энциклопедия техники
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания – тепловой двигатель, в котором при сгорании топлива происходит превращение определенной части химической энергии в механическую.
Бурное развитие науки и техники в XVIII—XIX вв. диктовало необходимость создания нового источника преобразования энергии, который нашел бы применение в промышленных масштабах.
Попытки создания подобного устройства были предприняты многими учеными и конструкторами. Но право первенства принадлежит Э. Ленуару, который в 1860 г. сконструировал аппарат, получивший название «двигатель внутреннего сгорания». Но этому открытию предшествуют многочисленные труды многих исследователей, каждый из которых внес свой вклад в общее дело.
В конце XVIII в. Филипп Лебон открыл светильный газ, вскоре им был получен патент на получение и применение этого газа. Это изобретение открыло новое направление в развитии осветительной техники. Лампы на основе светильного газа сразу же создали конкуренцию парафиновым свечам, которые в то время использовались в целях освещения. Интересным является тот факт, что Филипп Лебон с детства страдал фобией: он панически не переносил темноту, поэтому открытие им светильного газа можно считать подарком судьбы для самого ученого. В 1801 г. Лебоном был получен патент на моделирование и конструкцию газового двигателя. Принцип работы этого двигателя основывался на способности смеси из светильного газа и воздуха взрываться при воспламенении с выделением большого количества тепловой энергии.
Именно Отто принадлежит идея четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, которым пользуются и по сей день. Но мир капитализма жесток, и спустя некоторое время состоялось судебное слушание, на котором ряд французских естествоиспытателей представили доказательства, свидетельствующие о том, что за несколько лет до изобретения Отто подобный принцип функционирования двигателя внутреннего сгорания был описан Бо де Рошем. Существует несколько точек зрения на данное историческое событие. С одной стороны, имеется мнение, что судья, от чьего решения зависел исход данной тяжбы, был заинтересованным лицом.Согласно другому мнению, все изложенные факты были подлинными, и решение судьи было вполне справедливым.
Но, так или иначе, представители Франции выиграли эту судебную тяжбу, и Отто пришлось отказаться от монопольного права выпуска четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Это событие имело огромное значение для дальнейшего развития научно-технического прогресса, так как теперь право производить и продавать новый вид двигателей принадлежало не одной стране, а следовательно, исключалось монопольное господство той или иной державы на мировом рынке.
Классификация двигателей внутреннего сгорания основывается на нескольких принципах.
1. По виду используемого топлива существуют:
1) газовые;
2) жидкостные двигатели внутреннего сгорания.
2. По характеру рабочего цикла имеют место:
1) двухтактные двигатели, т. е. рабочий цикл совершается за два хода поршня, или один оборот коленчатого вала;
2) четырехтактные двигатели, т. е. рабочий цикл совершается за четыре хода поршня, или два оборота коленчатого вала;
3) двигатели внутреннего сгорания непрерывного действия.
3. В зависимости от способа преобразования энергии существуют:
1) реактивные;
2) турбинные;
3) поршневые;
4) комбинированные двигатели внутреннего сгорания.
4. По типу смесеобразования различают двигатели внутреннего сгорания с:
1) внутренним;
2) внешним смесеобразованием. Принцип действия двигателей внутреннего сгорания удобнее всего рассмотреть на примере поршневого двигателя.
Основными действующими элементами данного устройства являются кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, охладительная, смазочная системы, система зажигания и система питания. Кривошипно-шатунный механизм представлен коленчатым валом, поршнем, шатуном и цилиндром. При перемещении поршня из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение происходит расширение нагревающихся газов, что влечет за собой увеличение их давления на поршень. Возвратно-поступательное движение поршня приводит коленчатый вал во вращательное движение. Благодаря функционированию механизма газораспределения происходит поступление в цилиндр горючей смеси и удаление из цилиндра продуктов, образующихся при сгорании данной смеси. Охладительная система необходима для поддержания оптимальной температуры, при которой происходит работа двигателя внутреннего сгорания. Смазочная система способствует уменьшению трения между соприкасающимися элементами двигателя внутреннего сгорания. Система зажигания осуществляет воспламенение горючей смеси.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Распознайте своего внутреннего критика
Распознайте своего внутреннего критика Внутренний критик может проявлять себя в разных формах: оставшийся в памяти голос (возможно, отца или другого авторитетного человека), воспоминание о совершенной в прошлом ошибке, сосание под ложечкой и т. д.Вспомните то время,
Лекарственные препараты для внутреннего употребления
Камера сгорания
Камера сгорания
Камера сгорания – замкнутое пространство, предназначенное для сжигания газообразного, жидкого, твердого топлива.
Камеры сгорания бывают периодического действия – для поршневых 2– и 4-тактных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также непрерывного
Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения
Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения следует испытывать гидростатическим или манометрическим методом. Давление при гидростатическом методе испытания должно устанавливаться в полтора раза
Упражнение «Остановка внутреннего диалога»
Упражнение «Остановка внутреннего диалога» Нижеприведенные приемы не нужно практиковать все сразу. Делайте перерывы после каждого из них. Не спешите, проверяйте, что у вас получается лучше, а что хуже. В конечном итоге вы сможете выбрать те приемы, которые подходят вам, и
Устройство вашего внутреннего мира
Устройство вашего внутреннего мира
Теперь об устройстве вашего внутреннего мира.
Что это такое? Для того чтобы понять ваш собственный мир до конца, вам потребуется немало времени, но это индивидуально, можно избежать многолетних самокопаний, чтобы разобрать, что и почему
Почему двигатель внутреннего сгорания?
«Разве мы все скоро не пересядем на электромобили?»
Этот вопрос мне часто задают, когда я говорю кому-то, что работаю в компании Achates Power, которая разрабатывает экологически чистый дизельный двигатель с более низким расходом топлива. Мой ответ: «Вряд ли».
С 1860-х годов двигатель внутреннего сгорания (ДВС) играет важную роль в транспорте. Совсем недавно Министерство энергетики США опубликовало свой четырехлетний обзор технологий, в котором говорится: «Производительность, низкая стоимость и гибкость двигателей с топливом делают вероятным, что они будут продолжать доминировать в автопарке, по крайней мере, в течение следующих нескольких десятилетий».
Так почему двигатель внутреннего сгорания, а не аккумуляторно-электрическая трансмиссия? Причина проста: пока транспортные средства должны иметь собственный источник энергии, трудно превзойти формы энергии, которые имеют наибольшую плотность (как по весу, так и по объему), легко доступны и экономически эффективны.
Жидкие углеводороды — это именно то, что нужно. Дизельное топливо имеет примерно в 100 раз большую гравиметрическую плотность энергии, чем литий-ионный аккумулятор. Аккумуляторы Tesla Roadster, например, весят 450 кг и имеют такое же количество энергии, как менее 1,5 галлона (4,5 кг) дизельного топлива. Увеличение веса и размера транспортных средств делает их менее эффективными. Кроме того, батареи дорогие — насколько я читал, около 36 000 долларов для Tesla и 8 000 долларов для батарей Chevy Volt.
Дополнительным преимуществом двигателей внутреннего сгорания является то, что дизельное топливо и бензин как жидкости легко транспортируются, широко доступны и могут быть быстро заправлены. Чего нельзя сказать об их электрических аналогах. Сегодня на дорогах один миллиард автомобилей, а в будущем ожидается два миллиарда, поэтому в настоящее время нет инфраструктуры для удовлетворения потребностей в заправке электромобилей. А время перезарядки до восьми часов делает заправку в лучшем случае сложной задачей.
В дальнейшем я ожидаю, что некоторые легковые и коммерческие автомобили будут электрифицированы, поскольку производители ищут способы повышения эффективности.
Однако, когда дело доходит до дальнемагистральных грузовиков, электрификация не подходит. Количество энергии, необходимое для перевозки 80 000 фунтов по стране, слишком много для батарей. Проблема возрастает для кораблей и самолетов, поэтому мы будем использовать жидкие углеводороды — почти идеальный способ хранения энергии — в течение длительного времени, даже если в конечном итоге жидкие углеводороды будут поступать из ненефтяных источников, таких как водоросли, биотопливо или газ. к-жидкости.
Двигатели внутреннего сгорания никуда не денутся. Просто прочитайте отчет бывшего министра транспорта США Нормана Минеты, в котором говорится, что «самый быстрый и экономически эффективный способ достичь наших целей в области энергопотребления — это более быстрое внедрение экономичных бензиновых и дизельных двигателей меньшего размера».
В Achates Power мы разрабатываем более эффективный двигатель внутреннего сгорания, который не только снижает расход топлива, но и соответствует строгим стандартам выбросов. Существует реальная озабоченность по поводу доступности нефти в будущем, и мы не сбрасываем со счетов это. Но мы понимаем необходимость создания лучшего двигателя, который был бы экономически и экологически устойчивым.
Чистый дизельный двигатель
Системы двигателей внутреннего сгорания (I.c.e)
См. все арендуемое оборудование (мобильное и стационарное)
Мобильные и аварийные системы двигателей внутреннего сгорания для обработки паров углеводородов с высокой концентрацией. Имеет DRE (эффективность скорости разрушения) >99%
Запросить предложение
Снятый с производства продукт
Мобильные и аварийные системы двигателей внутреннего сгорания для обработки высоких концентраций паров углеводородов.
Имеет DRE (эффективность скорости разрушения) >99%
Запросить предложение
Снятый с производства продукт
Системы двигателей внутреннего сгорания (I.c.e)
- Описание
- Особенности
Запросить предложение
Описание
«Мобильные и аварийные системы двигателей внутреннего сгорания для обработки высоких концентраций паров углеводородов. Поскольку наши системы ДВС работают на пропане, электроэнергия на месте не требуется.
После первоначального пуска на пропане карбюратор переключается на сброс паров углеводородов из потока загрязнений. Загрязняющие вещества сгорают в двигателе и выделяются в виде CO2 и воды.
Системы ICE безопасны и имеют уникальную функцию автоматического удаления воды из влагоотделителя. Эта функция позволяет работать без присмотра в ситуациях, когда поток пара насыщен водой.
Для восстановительных работ системы оснащены выбивным резервуаром с фильтром твердых частиц, пламегасителями, вакуумметрами и манометрами, а также отверстиями для отбора проб. В системе используется контроллер Phoenix 1000, а также выключатели включения/выключения для всех компонентов, отключение при низком уровне масла/высокой температуре, система управления скважинным клапаном и блокировочные соединения. Система управления автоматически регулирует разбавляющий воздух, технологический поток и дополнительные топливные клапаны, чтобы максимизировать технологический поток без ущерба для безопасности или качества выбросов сточных вод.
В промышленности пары из надземных резервуаров для хранения (НБХ) и трубопроводов обычно загрязнены опасными загрязнителями воздуха (ОВ), такими как летучие органические соединения (ЛОС), оксиды азота (NOx) и окись углерода (СО).
. Отработанный воздух перед выпуском в атмосферу должен соответствовать требованиям к сбросу воздуха. Блоки ICE используются для удовлетворения этих требований.
Многие AST имеют крышу, которая плавает на хранимом продукте. Каждый раз, когда под плавающей крышей есть паровое пространство, существует риск утечки паров. Во время наполнения, прежде чем крыша всплывает на поднимающемся продукте, пары выталкиваются вверх и выходят из резервуара. Evoqua может использовать ДВС для обработки этих паров. В зависимости от скорости наполнения и продукта в резервуаре, Evoqua будет использовать ДВС подходящего размера, чтобы приспособиться к этой скорости и обеспечить соответствие требованиям. Агрегаты с ДВС имеют большой диапазон изменения расхода вспомогательного топлива.
Дегазация трубопроводов с использованием двигателей внутреннего сгорания
Трубопроводы являются еще одним источником опасных паров. Дегазация трубопроводов, очистка, гидроиспытания, вывод из эксплуатации и другие действия могут привести к выбросу загрязненных газов.