Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Категория:

   Общие сведения об автогрейдерах

Публикация:

   Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Читать далее:

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Двигателем внутреннего сгорания (ДВС) называется такой поршневой тепловой двигатель, в котором тепловая энергия, возникающая в цилиндрах при сгорании горючей смеси, преобразуется в механическую за счет воздействия на поршни газообразных продуктов сгорания, обладающих высоким давлением и температурой (до 2400° С и 8 МПа). При этом поршни, перемещаясь под давлением продуктов сгорания, приводят во вращение через кривошипно-шатунный механизм коленчатый вал двигателя, а от него — трансмиссию машины.

Принципиальная схема ДВС представлена на рис. 6.1. Из нее видно, что поршень может перемещаться в цилиндре из крайнего верхнего положения, или верхней мертвой точки (ВМТ), в крайнее нижнее положение, или до нижней мертвой точки (НМТ), на расстояние, соответствующее ходу поршня.

От НМТ поршень может перемещаться только вверх до ВМТ. Таким образом, двойной ход поршня (вниз и вверх) соответствует полному обороту вала. Значит, если обеспечить своевременное попадание в цилиндр горючей смеси, ее сжатие и сгорание, а затем удаление продуктов сгорания и новое заполнение цилиндра горючей смесью, можно добиться постоянного вращения коленчатого вала двигателя. На этом основана работа ДВС. А сама совокупность повторяющихся в определенной последовательности процессов впуска горючей смеси, ее сжатия, сгорания с последующим расширением и выпуска продуктов сгорания в атмосферу носит название рабочего цикла ДВС. Часть рабочего цикла, соответствующая перемещению поршня из одного крайнего положения в другое, называется тактом.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Если полный рабочий цикл ДВС совершается за четыре такта (4 хода поршня), т. е. за два полных обо рота коленчатого вала, то такой двигатель называется четырехтактным; если же рабочий цикл состоит из двух тактов (2 хода поршня), то двигатель считается двухтактным. На рис. 6.1 видно, что полость цилиндра сообщается с внешней средой с помощью двух отверстий, закрываемых клапанами или другим образом. Одно из отверстий является впускным и предназначено для впуска горючей смеси или воздуха, другое — выпускным и служит для выпуска продуктов сгорания. Впускное и выпускное отверстия могут либо полностью перекрываться, либо закрываться попеременно.

Когда поршень занимает крайнее верхнее положение, над ним остается свободное пространство объемом Ус, которое является так называемой камерой сгорания. При перемещении поршня в НМТ в цилиндре освобождается объем Ур, называемый рабочим, который вместе с объемом камеры сгорания Vc образует полный объем цилиндра: V„= Ус+ Vp. Таким образом, поршень, перемещаясь в обратном направлении от НМТ до ВМТ, изменяет объем цилиндра с V„ до VQ, т. е. многократно сжимает газообразные вещества. Поэтому отношение полного объема цилиндра V„ к объему камеры сгорания VQ показывает так называемую степень сжатия в цилиндре е= Vn/Vc, т. е. величину сжатия горючей смеси в момент ее воспламенения. Эта величина зависит от конструкции ДВС. Так, у дизельных двигателей она достигает величины 14…22, а у карбюраторных 6… 10. Когда рабочий объем одного цилиндра Vp умножается на их число, получается рабочий объем двигателя Ул.

Рис. 6.1. Принципиальная схема ДВС

В зависимости от вида применяемого топлива ДВС могут быть дизельными (используется дизельное топливо) и карбюраторными (топливом являются бензин, газ). На автогрейдерах основными двигателями являются многоцилиндровые четырехтактные дизельные двигатели, в качестве пусковых на них используются одноцилиндровые двухтактные бензиновые двигатели. В общем, принципы работы дизельных и карбюраторных двигателей подобны. Основное отличие состоит в том, что в карбюраторных двигателях для воспламенения рабочей смеси (смеси паров топлива, воздуха, остаточных газов) в цилиндрах используется специальная электрическая система зажигания, а на дизельных двигателях — воспламенение топлива, впрыскиваемого под высоким давлением в камеру сгорания, происходит от высокой температуры воздуха, превышающей температуру вспышки смеси топлива и воздуха, сжатого в камере сгорания поршнем. Кроме того, в дизельных двигателях вначале цилиндры наполняются воздухом, а не горючей смесью (смесь мелкораспыленного жидкого или газообразного топлива с воздухом), как у карбюраторных, и сжимается воздух, а не горючая смесь (поэтому-то степень сжатия, температура и давление в цилиндрах у дизельных двигателей выше, чем у карбюраторных). В связи с этим для дизельных двигателей требуется специальная система впрыска топлива под давлением, в то время как у карбюраторных двигателей горючая смесь поступает за счет разрежения, создаваемого поршнями.

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя. Первый такт — впуск воздуха (рис. 6.2, а) производится при движении поршня от ВМТ до НМТ за счет создаваемого в цилиндре разрежения через открытый впускной клапан, который открывается с опережением до прихода поршня в ВМТ и закрывается с запаздыванием после достижения поршнем НМТ.

Рис. 6.2. Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя: а — первый такт — впуск воздуха; 6 — второй такт — сжатие воздуха; в — третий такт — рабочий ход; 4— четвертый такт — выпуск отработавших газов; 1 — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — поршень; 4 — впускной клапан; 5 — форсунка; 6 — выпускной клапан; 7 — цилиндр

Второй такт — сжатие воздуха (рис. 6.2,6) происходит при движении поршня от НМТ к ВМТ при закрытых впускном и выпускном клапанах. В конце сжатия давление воздуха достигает 3…4 МПа при температуре выше 500° С. В момент, когда поршень несколько не доходит до ВМТ, с помощью форсунки производится впрыск топлива под давлением 20…40 МПа. В нагретом воздухе распыленное топливо самовоспламеняется и сгорает.

Третий такт — рабочий ход (рис. 6.2,в) происходит при заканчивающемся сгорании топлива и расширении продуктов сгорания, сопровождающемся перемещением поршня от ВМТ к НМТ. С целью лучшей последующей очистки полости цилиндра от отработавших газов выпускной клапан открывается до момента подхода поршня в НМТ.

Четвертый такт — выпуск отработавших газов (рис. 6.2, г) производится при движении поршня от НМТ к ВМТ, когда выпускной клапан открыт. После этого рабочий цикл двигателя повторяется.

Принцип работы двухтактного карбюраторного двигателя. В отличие от дизельного двигателя для образования горючей смеси в нем использован карбюратор, а система зажигания со свечой, вставленной в головку цилиндра, служит для зажигания горючей смеси (рис. 6.3). В отличие от четырехтактного карбюраторного двигателя в двухтактном двигателе с кривошип- но-камерной продувкой отсутствуют клапаны, а впускное и выпускное отверстия перекрываются самим поршнем. Кроме того, имеется продувочное отверстие и для подачи горючей смеси от карбюратора в цилиндр используется герметичный картер двигателя.

В одном такте двухтактного двигателя сосредоточены не один, а два описанных выше процесса.

Первый такт — рабочий ход поршня (рис. 6.3, а, б) начинается, когда поршень, перекрыв выпускное и продувочное отверстия и открыв впускное отверстие, подходит к ВМТ. Тогда срабатывает свеча, искра от которой воспламеняет сжатую рабочую смесь, в камере сгорания резко повышается температура и давление (до 2,5 МПа). Поршень, под давлением перемещаясь вниз, сначала закрывает впускное отверстие и начинает сжимать рабочую смесь в картере 8 двигателя, а затем открывает выпускное отверстие 2 и продувочное, через которые под давлением (0,1 МПа) рабочей смеси из картера производится удаление отработавших газов и продувка рабочей полости цилиндра. При этом отражатель, установленный на головке поршня, направляет рабочую смесь по всей полости цилиндра, способствуя его очистке от продуктов сгорания. Когда поршень достигает НМТ, начинается его движение вверх.

Рис. 6.3. Принцип работы двухтактного карбюраторного двигателя: а — начало рабочего хода поршня; б—конец рабочего хода поршня; 1 — впускное отверстие; 2 — выпускное отверстие; 3 — шатун; 4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 — свеча; 7 — продувочное отверстие; 8 — картер; 9—коленчатый вал; 10—карбюратор

Второй такт — сжатие рабочей смеси начинается с продолжающегося удаления отработавших газов и впуска в надпоршневое пространство рабочей смеси. По мере движения поршня вверх сначала перекрывается продувочное отверстие, а затем и выпускное, после чего рабочая смесь сжимается в течение всего движения поршня до ВМТ. В тот момент, когда нижний край поршня открывает впускное отверстие, начинается впуск горючей смеси в полость картера (в подпоршневое пространство). Затем рабочий цикл повторяется.

Принцип и особенности работы поршневых ДВС определили наличие у них следующих основных механизмов и систем: кривошипно-шатунный механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня под воздействием давления газов во вращательное движение коленчатого вала; механизм газораспределения, предназначенный для своевременного наполнения цилиндров горючей смесью или воздухом и выпуска отработавших газов в атмосферу; система смазки, предназначенная для очистки и подачи к трущимся сопряженным поверхностям двигателя необходимого для смазки и охлаждения этих поверхностей количества масла; система охлаждения, служащая для охлаждения всех нагреваемых деталей двигателя путем отвода от них тепла; система питания, предназначенная для подачи в цилиндры дозированного количества топлива или горючей смеси в распыленном состоянии; система зажигания (у карбюраторных двигателей), служащая для принудительного воспламенения рабочей смеси в цилиндрах; система пуска, предназначенная для быстрого и уверенного запуска двигателя при любых температурных условиях.

Работу ДВС характеризует такой параметр, как эффективная мощность N3, являющаяся мощностью, снимаемой с коленчатого вала двигателя для производства полезной работы. Мощность указана в паспорте на двигатель. Кроме того, в паспорте дается и регуляторная характеристика двигателя, т. е. зависимости мощности и крутящего момента на валу двигателя от частоты его вращения.

Рекламные предложения:

Читать далее: Классификация и техническая характеристика ДВС автогрейдера

Категория: — Общие сведения об автогрейдерах

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания в 4 такта

Двигатель внутреннего сгорания, который сейчас стоит едва ли не на каждом автомобиле в мире, был создан настолько давно, что сейчас это даже сложно представить. Ведь датой появления первого образца такого агрегата считается 1860 год.

То есть, механизм, который, пусть и претерпел ряд изменений, но остался всё тем же устройством, был создан ещё в девятнадцатом столетии. Причиной такой популярности стал простой и понятный принцип работы двигателя внутреннего сгорания.

Проведём небольшой экскурс в историю. Уже упомянутое выше изобретение Ленуара, созданное в 1860 году, имело ряд конструктивных недоработок, что серьёзно его снижало КПД. Потому, широкого распространения этот двигатель не получил.

Зато стал плодом для размышлений другого конструктора, чьё имя так же вошло в историю. Им стал немец Николаус Отто, который смог доработать механизм, создав двухтактный двигатель.

В итоге работа двигателя внутреннего сгорания Отто показала КПД выше 15%, таким образом полностью вытеснив двигатели первооткрывателя. Конечно же, созданный в 1863 году двигатель не был верхом совершенства.

И спустя некоторое время, после значительных коррекций своего механизма, Отто выпускает четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания – предка тех моторов, работу которые мы каждый день видим, наблюдая за современным автотранспортом.

В разное время механизм, созданный Отто многократно улучшали. Но принцип работы двс существенно не изменился.

Четыре такта Отто — так происходит работа ДВС

Гениальный немец создал принцип, который никто не сумел не только превзойти, но и существенно улучшить так, чтобы вытеснить оригинал.

Работа ДВС это четыре повторяющихся действия, которые получили название «цикл Отто». Первым идёт такт впуска, затем – сжатие, рабочий ход, и, наконец – выпуск. Чтобы понять, как работает ДВС, рассмотрим каждый такт работы двигателя отдельно.

Шаг первый в работе двигателя внутреннего сгорания — впуск

В процессе этого такта топливо, смешиваясь с воздухом, попадает в цилиндр, благодаря действию поршня.

Клапан впуска при этом находится в открытом состоянии. К слову, в наше время есть масса двигателей, где клапанов сразу несколько. И это делается с целью повышения мощности двигателя.

Ещё одним способом повышением мощности стали двигатели, в которых педалью газа можно регулировать количество топлива, попадающего в цилиндры, путём удержания клапанов в открытом состоянии. На время ускорения машины это влияет весьма положительно.

Шаг второй в работе ДВС — сжатие

В ходе второго такта, поршень из нижней точки начинает постепенно подниматься. Благодаря этому, топливовоздушная смесь сжимается и попадает уже в таком состоянии в камеру сгорания. Движение поршня обеспечивается вращением коленчатого вала и шатуна.

Третий шаг в принципе работы двигателя внутреннего сгорания — рабочий ход

Такт сжатия завершается воспламенением горючей смеси в результате попадания искры зажигания. Полученные в результате сжигания газы имеют больший объём, потому двигают поршень вниз, и он через шатун двигает коленвал. Это называется рабочим циклом.

Четвертый шаг в работе двигателя внутреннего сгорания — выпуск

Четвёртый такт называется выпуском. При перемещении поршня в верхнее положение, происходит открытие впускного клапана. Теперь газы могут выйти наружу а цилиндр получает вентиляцию.

Современные двигатели внутреннего сгорания, типы и принципы работы

Автомобильный рынок предлагает очень много различных типов двигателей, созданных по знакомому нам принципу.

Сейчас мы привыкли считать классикой карбюраторный двигатель, который обычно устанавливается на ВАЗ 2106. Что примечательно, его создал наш соотечественник Огнеслав Костович. Произошло это в 1880, или чуть позже. Сейчас нет точной информации об этом. Тем не менее, это был первый шаг к появлению того, что мы привыкли считать стандартным карбюраторным ДВС.

Работа двигателя стала более производительной. Пользуясь этой разработкой, немцы Даймлер и Майбах (сейчас эти фамилии известны всем автолюбителям), создали облегчённую версию карбюраторного двигателя на бензине. Первым такой двигатель получил не автомобиль из Германии, а мотоцикл.

Дизельные двигатели

Казалось бы, всё, что можно было придумать, уже создано. Но, так не считал талантливый изобретатель из Германии Рудольф Дизель. Его интересовало, как можно ещё изменить и усовершенствовать принцип Отто. В результате его трудов, появился ещё один двигатель, который по сей день используется повсеместно, особенно – в грузовом автотранспорте.

В чём же принцип работы дизельного двигателя? В таких двигателях, дизельное топливо, или как его ещё называют, солярка, впрыскивается в нужное время под давлением. В результате, горючая смесь образуется непосредственно в двигателе, где частички сжатого топлива соединяются с воздухом и под давлением происходит возгорание.

Увидеть, как работает двигатель внутреннего сгорания можно здесь:

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S 8 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

Как работает двигатель внутреннего сгорания. » Хабстаб

Для непосвящённых, двигатель выглядит как хитросплетение металлических трубок и проводов. Возможно, покупая автомобиль, вы слышали что-то типа “двигатель V-6, объёмом 3 литра”. В этой статье мы рассмотрим базовые принципы работы двигателя.
Бензиновый двигатель преобразует энергию бензина, в поступательное движение автомобиля. Бензиновый двигатель есть не что иное, как двигатель внутреннего сгорания. Существуют различные виды двигателей внутреннего сгорания: дизельные, роторные, хеми, двухтактные. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Также существуют двигатели внешнего сгорания. Паровой двигатель паровоза и парохода, является наглядным примером двигателя внешнего сгорания. Топливо в паровом двигателе сгорает не в двигателе, а пар создаёт движение уже внутри двигателя. Двигатели внутреннего сгорания намного эффективнее двигателей внешнего сгорания, то есть расходуют меньше топлива при одинаковой работе. Плюс, двигатель внутреннего сгорания гораздо меньше, чем аналогичный по мощности, двигатель внешнего сгорания. Этот факт объясняет почему мы не увидим двигатель внешнего сгорания на автомобилях GM или Ford.
 
Принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания заключается в следующем: если малое количество топлива, обладающего большой энергоёмкостью и находящегося в небольшом закрытом пространстве — поджечь, выделится огромное количество энергии в виде газа. Преобразовав эту энергию в поступательное или вращательное движение, можно использовать её для своих нужд.
 
Почти все современные автомобильные двигатели четырехтактные. Четырехтактный цикл сгорания так же известен как цикл Отто, в честь Nikolaus Otto, который предложил его в 1867 году.
Он состоит из следующих этапов:

• Впускной такт;
  
• Такт сжатия;
  
• Такт горения;
  
• Выпускной такт;
  

Рассмотрим подробнее каждый такт.

Впускной такт. Поршень из верхней точки начинает двигаться вниз, открывается впускной клапан и в цилиндр засасывается топливовоздушная смесь. Эта смесь состоит примерно из 15 частей воздуха и одной части бензина.
 
Такт сжатия. Поршень перемещается вверх, чтобы сжать смесь. Сжатие делает взрыв более эффективным.
 
Такт горения. Когда поршень достигает верхней точки, в цилиндре проскакивает искра и смесь взрывается, толкая поршень вниз.
 
Выпускной такт. После того как поршень достигает нижней точки, открывается выпускной клапан и поршень выталкивает отработавшие газы в выхлопную трубу. Работа газов заключалась в толкании поршня вниз, а так, как свою работу они выполнили их называют отработавшими.

 
На анимации выше каждый такт окрашивает камеру сгорания своим цветом, расшифровка цветов указана правее. Коленвал через шатун приводит в движение поршень. Таким образом, вращательное движение коленвала преобразуется в поступательное движение поршня.
Выше мы рассмотрели как работает один цилиндр. Обычно количество цилиндров в двигателе начинается с четырёх, также может быть шесть и восемь.
Расположены цилиндры могут быть одним из трёх способов: в ряд, напротив друг друга и в виде буквы “V”. Теперь понятно откуда берутся названия типа: рядная четвёрка или “V”—образная шестёрка. Каждая конфигурации имеет свои  преимущества и недостатки.

Рассмотрим основные части двигателя.

Свеча зажигания создаёт искру для поджига топливовоздушной смеси. Искра создаётся в цилиндре в строго определённое время.

Впускной и выпускной клапана открываются в строго заданное время, что бы поршень мог затянуть топливовоздушную смесь в цилиндр и выпустить отработавшие газы. Хотелось бы отметить, что во время рабочего такта, камера сгорания герметично закрыта клапанами.

Поршень представляет собой кусок металла, выполненный в форме цилиндра, который совершает поступательное движение внутри цилиндра.
Поршневые кольца выполняют несколько функций:

• Обеспечивают минимальный зазор между поршнем и кромкой цилиндра, обеспечивая максимальную герметичность.
  
•  Через кольца происходит охлаждение поршня, так как кольца связывают цилиндр с водяной рубашкой.
  
• Уменьшают расход масла.
  

Часто среди автомобилистов можно услышать фразу ”двигатель ест масло”, это значит что кольца неплотно прилегают к стенкам цилиндра и масло попадает в цилиндр, а там ему ничего не остаётся как сгореть.

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом.

Коленчатый вал, вращаясь, за счёт своей геометрии позволяет двигаться поршню вверх, вниз.
 
Почему не заводится двигатель.
Вы выходите утром на работу, а ваша машина не заводится. Где же искать причину?
Теперь когда вы знаете как работает двигатель, давайте определим три основные причины:

• отсутствие искры;
  
• не поступает топливная смесь в цилиндр или поступает, но не в том количестве, или не должного качества;
  
• отсутствие должной компрессии;
  

Если отсутствует искра или появляется не в то время, автомобиль не заведётся. Искра может отсутствовать по следующим причинам:

• неисправна свеча;
  
• обрыв высоковольтного провода;
  

Перейдём к топливной смеси, если воздухозаборник забит, топлива будет достаточно, но воздуха будет недостаточно. Если топливный насос не создаёт положенного давления, ситуация будет обратной. Примесь в топливетакая, как вода, не даст двигателю завестись.

Отсутствие положенной компрессии может быть по следующим причинам:

• изношены поршневые кольца;
  
• впускные и выпускные клапана не обеспечивают должной герметичности;
  
• прогар цилиндра;
  

Также существуют другие причины:

•  сел аккумулятор, и стартер не может провернуть двигатель;
  
• заклинил подшипник коленчатого вала;
  
• сбились метки газораспределительного механизма;
  
• кто-то засунул в глушитель картошку, отработавшие газы не могут выйти из цилиндра и двигатель не заведётся;
  
• закончилось масло в двигателе;
   

 
Давайте рассмотрим подробнее как работает газораспределительный механизм(ГРМ).
Деталь, которая открывает и закрывает клапана, называется распределительным валом.
На распределительном валу можно увидеть кулачки, которые толкают клапана. Для того чтобы кулачки вовремя толкали клапана, распредвал соединён цепью или зубчатым ремнём с коленвалом. Таким образом, клапана синхронизированы с поршнями. Распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей чем коленвал.

Система зажигания.
В системе зажигания генерируется высокое напряжение, которое потом передаётся через провода к свечам. Высокое напряжение подаётся на трамблёр, который определяет какой свече необходимо подать искру в данный момент. Увидеть это можно на анимации ниже.


 
Система охлаждения.
Система охлаждения в большинстве двигателей состоит из радиатора и водяного насоса. Охлаждающая жидкость циркулирует вокруг цилиндров, забирая тепло, затем проходя через радиатор — охлаждается. В некоторых автомобилях (в первую очередь Volkswagen Жук), а также на большинстве мотоциклов и газонокосилок, применяется двигатель с воздушным охлаждением. Воздушное охлаждение делает двигатель легче, но, как правило, ресурс и мощность двигателя снижаются. 

В этой статье мы рассмотрели не все системы автомобиля, как это сделано в оригинале, а лишь те которые показались нам наиболее интересными.

Устройство двигателя внутреннего сгорания, его виды и принцип работы

Самым экономичным видом мотора, который сумели придумать инженеры до сегодняшнего дня, является двигатель внутреннего сгорания.

Самым экономичным видом мотора, который сумели придумать инженеры до сегодняшнего дня, является двигатель внутреннего сгорания. Его используют для оснащения разных видов транспорта (грузового, легкового), а также мотоциклов. Принцип работы двигателя основан на возгорании горючей смеси не во внешних носителях, а в отсеке рабочей камеры. В результате горения происходит выделение тепловой энергии, стимулирующей работу комплектующих мотора.

Много интересной информации и исторических фактов о возникновении ДВС можно узнать на сайте AvtoTachki.

Какими бывают двигатели внутреннего сгорания

Классифицируют эти устройства с учетом специфики работы и конструкционных особенностей. Они могут функционировать с использованием разного вида топлива: бензина, газа, дизеля. Принцип охлаждения бывает воздушным и жидкостным. Расположение цилиндров также имеет важное значение. Согласно этому параметру, ДВС может быть рядным или V-образным.

Если рассматривать варианты приготовления топлива, то различают двигатели газового, карбюраторного, дизельного или инжекторного типа. Процесс зажигания топливной смеси может быть принудительным или происходить самостоятельно (обычно так работают дизельные агрегаты).

Для различия ДВС учитывается и специфика их конструкции, согласно которой они бывают: поршневыми, карбюраторными, инжекторными, дизельными, роторно-поршневыми, газотурбинными. На странице avtotachki.com/ustrojstvo-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya/ устройство двигателя внутреннего сгорания каждого типа описано подробно.

Из чего состоит агрегат: элементы конструкции

ДВС оснащен:

• блоком цилиндров;
• газораспределяющим механизмом;
• кривошипно-шатунным механизмом;
• системой, подающей и воспламеняющей горючую смесь (а также удаляющей выхлопные газы).

Важным условием корректной работы мотора является подача топливной смеси равномерными порциями в определенные моменты. Чтобы агрегат расходовал меньше энергии на отвод тепла, а его движущиеся компоненты меньше изнашивались, их смазывают маслом.

Принцип работы

Работу двигателя обеспечивает воспламенившееся топливо (этот процесс происходит в цилиндрах). В результате появляется энергия. Бензиново-воздушная смесь поступает по бензиновому клапану. Ее воспламеняет искра, образуемая свечей зажигания. Когда происходит мини-взрыв, в рабочей камере наблюдается расширение газов. В результате нагнетания давления происходит движение поршня, зафиксированного на КШМ. Его перемещения вверх и вниз называют тактами, которые происходят циклично. Подробнее о работе ДВС читайте на сайте «АвтоТачки».

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания для чайников. | Сложные вещи простым языком

Привет, мой дорогой читатель, сегодня мы разберем такой не простой для обывателя агрегат, как двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Для начала начнем с самого простого. Почему сие чудо называется именно так. Все просто: потому что именно внутри двигателя происходит сгорание топлива. Есть еще двигатели внешнего сгорания. Но они мало где используются.

Существует 2 вида ДВС: двухтактный и четырехтактный. Что касаемо автомобилестроения, то сейчас используются только четырехтактные ДВС. Разберем каждый такт отдельно:

1. Впуск топливно-воздушной смеси. В этот момент двигатель засасывает в себя воздух с бензином, перемешивает эти 2 компонента. в этот момент поршень движется вниз по цилиндру.

2. Сжатие полученной смеси. Остановимся здесь поподробнее. После того, как двигатель всосал в себя топливно-воздушную смесь, поршень начинает двигаться вверх, для того, что бы сжать воздух с бензином. Для чего это делается? Все просто: чем сильнее поршень сожмет смесь, тем мощнее будет двигатель, но здесь есть и обратная сторона, чем сильнее мы сжимаем воздух с топливом, тем больше вероятность получить детонацию (самовоспламенение топливно-воздушной смеси) . В современных двигателях смесь сжимается примерно в 12-13 раз, для получения наибольшей отдачи от ДВС. Но и чем больше сжимается смесь, тем более качественное топливо нужно использовать. Поэтому не стоит пренебрегать советам производителя и лить только то топливо, которое предназначено для данного ДВС.

3. Сгорание топливно-воздушной смеси. В тот момент, когда поршень подходит к своему верхнему положению свеча зажигания воспламеняет смесь и поршень от полученной энергии взрыва устремляется вниз.

4. Выпуск отработанных газов. после того, как двигатель использовал воздух с бензином, он его выплевывает в выхлопную трубу.

Ниже покажу все эти четыре такта на картинке:

Так же наверняка ты слышал о том, что существуют дизельные двигатели. В них используется дизельное топливо, и главное конструктивное отличие, в сравнении с бензиновым двигателем, это то, что в нем нет свечей зажигания, воспламенение происходит за счет очень сильного сжатия топливно-воздушной смеси. Выше я говорил, что в бензиновом двигателе смесь сжимается в 12-13 раз, а вот в дизельном она сжимается более чем в 20 раз. А так как дизельное топливо не очень хорошо переносит такие сжатия, оно попросту самовоспламеняется, тем самым издает характерный стук от двигателя. Если есть знакомые с автомобилями на дизельных двигателях, попроси их показать тебе, как громко работает их автомобиль. Именно поэтому в основном в гражданском автомобилестроении используются бензиновые двигатели, так как они тихие.

Существуют еще пара разновидностей двигателей: это инжекторные и карбюраторные. Главное отличие этих двух двигателей, так это то, что в инжекторном двигателе управление происходит за счет компьютера (электронного блока управления двигателем или проще ЭБУ), а в карбюраторном исполнении управление не электронное, а полностью механическое. У каждого варианта масса плюсов и недостатков. Но это мы разберем в следующей статье.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания двухтактного типа

Двигатель внутреннего сгорания (сокращенно — ДВС) был изобретен еще в середине 19 века. С тех пор очень многое поменялось. В настоящее время он используется абсолютно во всех серийных автомобилях. Этот механизм был усовершенствован не один раз, но принцип работы двигателя внутреннего сгорания как таковой остался прежним.

Существуют четырехтактные и двухтактные двигатели. В последних все циклы (непосредственно впрыск топлива, выталкивание отработанных газов и продувка) происходят в два такта за один рабочий оборот коленчатого вала. В строении подобных механизмов отсутствуют дополнительные клапаны. С их функцией справляется непосредственно поршень, так как во время движения он поочередно закрывает собой впускные, выпускные и продувные отверстия. Поэтому принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания достаточно прост.

В теории мощность двухтактного изделия в два раза больше, нежели у четырехтактного (за счет увеличенного количества рабочих ходов). Однако на практике это не совсем так. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания состоит в том, что из-за неполного хода поршня, менее интенсивного высвобождения остаточного отработанного газа и некоторых иных факторов на выходе наблюдается увеличение мощности не более, чем на 60 – 70 процентов.

Работа двигателя осуществляется в два такта. Во время первого такта поршень стремительно перемещается от нижней к верхней позиции. По ходу своего движения он перекрывает выпускные и продувные окна. В этот момент происходит сильное сжатие поступившей ранее топливной жидкости. После этого наступает второй такт. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания состоит в том, что сжатое топливо воспламеняется от свечи. Под действием силы расширения газов поршень смещается в сторону нижней «мертвой» позиции. В этом случае совершается полезная работа. Как только поршень спускается настолько, чтобы открыть выпускное отверстие, отработанные газы отправляются в атмосферу. Давление в цилиндре стремительно снижается, а поршень по инерции по-прежнему опускается вниз. В нижней позиции открывается продувочное отверстие и поступает новая порция свежей горючей смеси из так называемой кривошипной камеры, в которой она находится под давлением.

Двухтактный силовой агрегат – это достаточно удобный механизм. Однако, учитывая принцип работы двигателя внутреннего сгорания, у него есть свои преимущества. В сравнении с четырехтактным он является менее громоздким, гораздо проще в изготовлении, не требует объемных систем смазки и распределения газов. Это все значительно уменьшает стоимость образца и затраты на его обслуживание.

Данный тип двигателя имеет и достаточно весомые недостатки, которые делают его не самым эффективным агрегатом. Подобного рода приспособления достаточно шумные и работают намного громче, чем четырехтактные аналоги. Четырехтактные же изделия работают с меньшей вибрацией, так как принцип действия двигателя внутреннего сгорания двухтактного типа заставляет создавать большее количество колебательных движений. Расход топлива в пересчете на одну лошадиную силу составляет 300 граммов. Для сравнения — четырехтактным моделям необходимо всего лишь 200 граммов горючего.

План урока на тему «Принцип работы двигателя внутреннего сгорания»

1 этап

Класс: 8
Профиль: общий
Количество человек: 15
Цель урока: формирование понимания принципа работы двигателя внутреннего сгорания
Тип урока: урок формирования нового знания
План изучения приборов:
1. Название прибора
2. Какое явление или закон положен в основу действия прибора
3.Принципиальная схема устройства прибора (основные части, их назначение)
4. Действие прибора
5.Правила эксплуатации прибора

2 этап

Цель:формирование понимания принципа работы двигателя внутреннего сгорания
Задачи:
1. Обозначить название прибора
2. научить определять явления, которые положены в основу действия двигателя внутреннего сгорания
3.Научить изображать принципиальную схему устройства прибора (основные части, их назначение)
4. Научить описывать принцип действия двигателя внутреннего сгорания
5. Разъяснить правила эксплуатации двигателя внутреннего сгорания

3 этап

4 этап

Нарисовать таблицу «знаю-узнал новое-хочу узнать»

(Индивидуальная работа )

Ученики рисуют таблицу «ЗУХ» и заполняют ее в соответствии со своими знаниями. После этого начинается обсуждение таблиц. Учитель заполняет левую колонку такой же таблицы на доске со слов учеников.

Знаю

Узнал сегодня

хочу узнать

Составление ментальных карт поможет учителю понять, на каком уровне знаний находятся ученики и необходимо ли скорректировать материал.

Оценивание:

1 балл — дан ответ для записи на доске

1. Ученик заполняет левую колонку таблицы в соответствии со своими знаниями

2. научить определять явления, которые положены в основу действия двигателя внутреннего сгорания

Анализ текста

(Индивидуальная работа)

1.Ученики анализируют текст учебника п.22 и одновременно с этим делают в тексте пометки (изображены на доске):

«V» — знаю

«-» — противоречит моим первоначальным знаниям

«?» — хочу узнать

«+» — это для меня новое

2. После прочтения ученики самостоятельно заполняют оставшиеся колонки таблицы «ЗУХ». Помогают учителю заполнить таблицу на доске.

3. Анализ третьего столбика таблицы — ученики предлагают варианты, где можно найти недостающую информацию

1 балл — ученик ориентируется в тексте параграфа и осознанно делает пометки

1 балл — ученик даёт ответ для записи на доске

1 балл — ученик предлагает способ получения интересующей информации

1. Работа с текстом не вызывает затруднений.

2. Заполнение таблицы происходит на основе текста и пометок.

3. Ученик в ходе обсуждения понимает, откуда ему брать информацию далее

3. Научить изображать принципиальную схему устройства прибора (основные части, их назначение)

Заполнение пропусков на схеме ДВС

(Работа в парах)

Ученики заполняют пропуски на схеме ДВС согласно прочитанному тексту, в парах проверяют правильность заполнения.

(Приложение 1)

2 балла — схема заполнена правильно

1 балл — схема заполнена частично

0 баллов — схема не заполнена вообще, либо заполнена менее чем на половину

Ученик проверяет, насколько он понял текст учебника на основе работы с выданным материалом

4. Научить описывать принцип действия двигателя внутреннего сгорания

Создание схемы этапов работы ДВС

(Работа в парах)

Ученики изображают схему этапов работы ДВС согласно тексту учебника. Обмениваются работами и проверяют работы на основании пояснения этапов на модели учителем

2 балла — схема выполнена без ошибок

1 балл — есть неточности

0 баллов — схема выполнена менее, чем на половину

Ученики проверяют степень понимания текста учебника на основе создания новой единицы информации

Создание карточки правил работы с ДВС

(Индивидуальная работа)

Ученики придумывают правила работы с ДВС, учитель записывает лучшие варианты на доске

1 балл — дан ответ, который записан на доске

Ученик способен придумать правила предосторожности при работе с ДВС на основе знаний, которые он приобрёл на

Сопоставление пометок в тексте учебника и таблицы «ЗУХ»

(Индивидуальная работа)

.Ученики сопоставляют пометки в учебнике и данные таблицы, особенно обращая внимание на противоречия, новое и неизвестное по итогам урока. Делают запись, если что-то осталось непонятым.

три линии оценки:

Три линии оценки:

Приложение 1

Каков принцип работы двигателя внутреннего сгорания? — Restaurantnorman.com

Каков принцип работы двигателя внутреннего сгорания?

Тепловые двигатели внутреннего сгорания работают по закону идеального газа:. Повышение температуры газа увеличивает давление, которое заставляет газ расширяться. Двигатель внутреннего сгорания имеет камеру, в которую добавлено топливо, которое воспламеняется для повышения температуры газа.

Как работает 4-х тактный двигатель внутреннего сгорания?

Большинство современных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания — это 4-тактные двигатели, работающие на бензине или дизельном топливе.Во время работы двигателя поршни проходят 4 цикла для достижения каждого энергетического цикла. Что касается выбросов, 4-тактные двигатели разделяют каждое событие механически, что снижает выбросы несгоревшего топлива.

Каковы преимущества и недостатки четырехтактного двигателя?

Преимущества и недостатки 4-тактного двигателя

• Преимущества. Больше крутящего момента.
• Срок службы дольше. Четырехтактные двигатели служат дольше и потребляют гораздо меньше масла.
• Бег намного чище, чем 2 хода.
• Более эффективное использование газа.
• Недостатки.
• В два раза мощнее двухтактных двигателей.
• Дороже 2-х тактного.

Что быстрее: 2-тактный 250 или 4-тактный 450?

250 выматывает вас быстрее как физически, так и морально, но если вы можете его раскачать, поездка на 2-тактном 250 перед схваткой на 450f действительно может сделать вас лучшим гонщиком и более конкурентоспособным на треке.

Что лучше для новичков: 2-тактный или 4-тактный?

2-тактный и 4-тактный ходы. Заключение Motocross Advice считает, что четырехтактный двигатель — лучший универсальный выбор для новичка.Если вы слишком велики для 125сс или если у вас нет необходимых навыков / физической формы, чтобы использовать хулиганскую силу 2-тактного хода, 4-тактный принесет вам гораздо больше удовольствия.

Что быстрее 125 2-тактный или 250 4-тактный?

Во-первых, не поймите неправильно и подумайте, поскольку 250 больше по размеру, чем 125, что 4-тактный 250 более мощный, чем 2-тактный 125. Фактически, двухтактные велосипеды с одинаковым объемом двигателя обычно имеют значительно большую мощность, чем их четырехтактные аналоги.

Какой 125 2-тактный луч самый лучший?

Yamaha — легкий выбор в качестве топ-125 в списке. Он остается лучшим мотоциклом для мотокросса класса 125, хотя и не менялся годами. Алюминиевая рама появилась в 2005 году, но и более ранние модели были превосходны.

Как быстро движется двухтактный 125?

около 70 миль в час

Быстро ли 2 удара?

Велосипеды с двухтактными двигателями, как правило, легче и быстрее, с большей начальной толчком к «вставать и ехать».Хотя для достижения той же цели, что и для четырехтактного двигателя, им требуется половина хода, но они производят вдвое больше шума. Двухтактные двигатели обеспечивают больший крутящий момент на более высоких оборотах.

Почему 2 удара быстрее, чем 4 удара?

Поскольку сгорание происходит при каждом обороте коленчатого вала в 2-тактном двигателе, этот формат обеспечивает большую мощность, чем 4-тактный двигатель, и мощность имеет более мгновенную подачу. Это некоторые причины, по которым двухтактные двигатели давно используются на многих различных типах мотоциклов.

Насколько быстро 2-тактный двигатель объемом 40 куб. См в миль / ч?

Несмотря на свой небольшой размер (около двух футов в высоту и вес около 40 фунтов), карманные велосипеды обычно оснащены двигателями объемом 40 куб. См и могут развивать скорость до 40–50 миль в час.

Насколько быстро может двигаться 2-тактный двигатель 250?

В то время как максимальная скорость будет незначительно отличаться в зависимости от типа двигателя, байк с двигателем объемом 250 куб. См будет разгоняться до 70-78 миль в час. 2-тактный двигатель 250 куб. См будет быстрее, чем 4-тактный двигатель 240 куб. См, но только на 5-10 миль в час.

450 быстрее 250?

Грязные велосипеды объемом 450 куб. См намного быстрее, чем байки объемом 250 куб. См. Двигатели 450 куб. См намного быстрее, чем двигатели объемом 250 куб. некоторым даже удается превышать 70 миль в час.

Как быстро движется 250 куб.

около 130 км / ч

Подходит ли 250сс для новичков?

Для новичков идеально подойдут грязные байки объемом 250 куб.Они весят меньше, поэтому ими легко управлять и ездить на них. они также доступны на рынке по доступной цене.

Достаточно ли 250 куб. См для шоссе?

мотоциклов объемом 250 куб. См в настоящее время абсолютно безопасны в любой форме и форме, если они находятся в хорошем состоянии. Чтобы дать вам представление, 125cc разрешен на автомагистралях / автомагистралях в Европе. 150cc разрешено использовать на автострадах в США. Если вы едете на мотоцикле, 250 куб.

Насколько быстро работает двигатель объемом 300 куб. См?

100 миль / ч

Какова скорость 650 куб. См в миль / ч?

120 миль / ч

Какая скорость 750 куб. См в миль / ч?

Велосипеды

Cruiser, такие как популярный Harley-Davidson 750, развивают максимальную скорость 110 миль в час, в то время как приключенческие туристические велосипеды этого семейства обычно могут достигать скорости 120–130 миль в час.Самые быстрые 750-кубовые спортивные мотоциклы могут даже разгоняться до 160-170 миль в час.

Сколько миль в час у 300 куб. См?

85-90 миль / ч

Достаточно ли 300 куб. См для шоссе?

Мотоцикл объемом 300 куб. См обычно может выдерживать крейсерскую скорость от 55 до 75 миль в час. Эти скорости вполне приемлемы для езды по шоссе. Фактически, байк с объемом двигателя 300 куб. См может быть лучше на шоссе, поскольку он более экономичен, чем модели с объемом двигателя 600 куб. См.

Как быстро будет двигаться самокат объемом 200 куб. См?

Максимальная скорость: 65 миль / ч.

Насколько быстро разгоняется 70 см3 в миль / ч?

Насколько быстро может ехать грязный байк объемом 70 куб. См? Грязные велосипеды объемом 70 куб. См могут развивать скорость от 23 до 35 миль в час.

Electric против двигателя внутреннего сгорания: в чем разница?

(кредиты изображений: https://manufacturingstories.com/electric-cars-vs-petrol-cars/)

Двигатели внутреннего сгорания вот уже несколько десятилетий правят улицами. Они приводят в действие большинство автомобилей по всему миру. Люди встают утром, направляются к своим машинам, включают зажигание и надеются, что двигатель заработает, чтобы они не опоздали на работу.

Но технологии постоянно развиваются, и вместе с ними появляются новые революционные идеи, которые могут стать революционными. Хотя электромобили существуют уже более десяти лет, только сейчас благодаря достижениям в определенных технологиях мы наблюдаем всплеск их производства.

Tesla — известный производитель автомобилей, активно продвигающий электромобили. Во всей линейке Tesla ничего не пахнет бензином — это исключительно производитель электромобилей.Некоторые другие производители автомобилей, включая Mercedes, Audi, BMW, также производят электромобили среди подавляющего большинства своих вариантов с выбросом углерода.

Но почему электромобили становятся все популярнее? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим фундаментальные различия между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем с абстрактной точки зрения.

Двигатель внутреннего сгорания

(изображения: https://www.autoevolution.com/news/german-combustion-engines-have-six-years-to-walk-the-plank-119981.html)

Проще говоря, горение означает горение. Это экзотермическая химическая реакция, в которой участвуют топливо и окислители. Этот принцип лежит в основе двигателей внутреннего сгорания. Немного топлива, немного воздуха и несколько десятков деталей, работающих вместе, чтобы контролировать процесс.

Тепло, образующееся в результате сгорания, используется для приведения автомобиля в движение из его неподвижного положения. Теперь вы можете понять, почему процесс запуска двигателя называется «зажиганием».

Электродвигатель

(изображения: https: // www.powerelectronicsnews.com/technology/electric-vehicles-special-report-to-satisfy-your-curiosity-and-increase-your-engineering-skills)

По сравнению с двигателями внутреннего сгорания, электрические двигатели не имеют движущихся частей. На самом деле, у него всего пара основных частей.

В основе концепции электродвигателя лежит магнетизм. Двигатель получает энергию от аккумулятора, создавая магнитную силу, которая толкает автомобиль вперед. Три основных компонента электромобиля — это электродвигатель, контроллер и аккумулятор.

Литий-ионный аккумулятор — наиболее распространенный аккумулятор, используемый в электромобилях.

Различия, отличающие электромобили

Электромобили намного быстрее своих собратьев с двигателем внутреннего сгорания. Это связано с тем, что электромобили могут создавать высокий крутящий момент с самого начала, тогда как двигатели внутреннего сгорания достигают этого крутящего момента после набора скорости. Это дает электромобилям преимущество в скорости запуска и помогает разгоняться от 0 до 60 за более короткое время. Важную роль играет фактор легкости из-за отсутствия металла под капотом на килограммы.

А поскольку нет движущихся частей, стоимость обслуживания намного ниже — забудьте о замене масла — самая большая повторяющаяся стоимость будет приходиться на аккумулятор. Универсальные компоненты, такие как лобовое и автостекло, дворники, шины, по-прежнему потребуют внимания.

В электромобилях

используются литий-ионные батареи, нуждающиеся в подзарядке. Из-за характера литий-ионной технологии ее способность удерживать мощность со временем снижается. Владельцы электромобилей со временем могут рассчитывать на меньшее количество миль.

Однако он значительно улучшился.И Tesla упорно работает над созданием альтернативы литий-ионной батарее, которая революционизирует даже небольшие устройства, такие как сотовые телефоны и ноутбуки.

Поскольку электромобили не полагаются на сгорание, выбросы из выхлопной трубы практически нулевые.

Изменение климата — одна из самых серьезных проблем, стоящих перед человечеством. Из-за быстрого таяния ледяных шапок в странах по всему миру происходят резкие изменения климата, и это также сказывается на дикой природе. В такие времена стремление к созданию экологически чистых автомобилей становится все более важным.

Несмотря на то, что количество электромобилей на дорогах растет, они все еще на световые годы опережают замену всех автомобилей внутреннего сгорания на планете. Это все еще роскошь первого мира.

(изображения: https://www.cnbc.com/2017/04/24/tesla-will-double-number-of-supercharger-stations-in-2017.html)

Даже если бы вам пришлось импортировать электромобиль, он не пригодился бы в дальних поездках. Отсутствие электростанций не позволяет вам вывести свой автомобиль за пределы расчетного пробега.

Большинство автолюбителей предпочитают автомобили внутреннего сгорания просто потому, что им доставляет огромное удовольствие нажать на педаль и услышать рев двигателя во всей красе — чего не могут сделать электромобили.

Как работает бензиновый двигатель

(Обновлено 21 июля 2020 г.)

Бензиновый двигатель также называют бензиновым двигателем во многих частях мира. Слово «бензин» — это то, что британцы используют для описания бензинового двигателя. Они означают то же самое, что некоторые люди могут не осознавать, если они из Америки.

Бензиновый двигатель — это наиболее распространенный тип двигателя в транспортных средствах, которыми люди управляют каждый день. Он использует процесс внутреннего сгорания, который включает смешивание бензина и воздуха внутри камер цилиндров, а затем их зажигание для выработки тепловой энергии.

Это тип энергии, который позволяет автомобилю ускоряться в соответствии с требованиями, которые вы предъявляете к нему как к водителю. Здесь мы рассмотрим, как работает движок, а также немного его истории.

Связанные: 5 частей двигателя и их функции

Четырехтактный цикл бензинового двигателя

Помимо термина «бензиновый двигатель», этот тип двигателя можно описать еще одним термином « четырехтактный двигатель.Это название существует потому, что у бензинового двигателя есть четыре различных этапа, которые он проходит для возникновения процесса внутреннего сгорания.

Эти шаги называются штрихами. Ниже показано, что влекут за собой четыре такта двигателя.

Ход № 1

Первый ход двигателя — это всасывание наружного воздуха. Этот воздух нужен двигателю в составе топливовоздушной смеси.

Впускной клапан сначала откроется, чтобы воздух попал внутрь. Поршень в верхней части цилиндра движется вниз.Это создает силу, которая всасывает воздух в цилиндр.

Ход № 2

Второй ход — сжатие смеси. Когда воздух входит в цилиндр и смешивается с топливом, сила движущихся поршней заставляет смесь сжиматься.

Между тем выпускной и впускной клапаны остаются закрытыми. Важно, чтобы они оставались такими, иначе драгоценные газы и жидкости могут улетучиться и испортить весь процесс сгорания.

Ход № 3

Третий ход — это сам процесс сгорания, также называемый рабочим ходом.Именно здесь смесь воздуха и топлива будет фактически воспламеняться от искры, генерируемой свечой зажигания.

При успешном зажигании взрыв толкает поршень вниз в том месте, где он вращает коленчатый вал.

См. Также: Что такое двигатель Hemi?

Ход # 4

Четвертый ход относится к выхлопу. Когда топливо горит в камере сгорания, оно генерирует распыленные частицы, которые более известны как выхлопные газы.

Поршень выталкивает эти выбросы из камеры сгорания через отверстие выпускного клапана.

Вот хорошая анимация, показывающая, как выглядит четырехтактный процесс:

История бензинового двигателя

Николаус Отто изобрел бензиновый двигатель и этот четырехтактный процесс. Он был немецким инженером, который запатентовал это изобретение и назвал его циклом Отто.

Некоторым людям легче запомнить его как четырехтактный или бензиновый цикл, потому что они более тесно связаны с процессом сгорания в бензиновом двигателе.В конце концов, в дизельном двигателе для описания процесса сгорания используется термин «дизельный цикл».

Но цикл Отто уникален своей терминологией поглаживания. Первый ход официально назывался «ходом всасывания», второй ход назывался «ходом сжатия», третий — «рабочим ходом», а четвертый — «ходом выпуска».

Связано: сравнение дизельного двигателя и бензинового двигателя

В первые дни бензиновых двигателей был компонент, называемый «карбюратор», который отвечал за смешивание воздуха с бензином.Однако эта старая карбюраторная технология в конечном итоге была заменена системой впрыска топлива, которая электронно связана с блоком управления двигателем транспортного средства.

Это позволяет лучше рассчитывать и точнее расход топлива в камеру сгорания. В результате может быть достигнута топливная эффективность, позволяющая увеличить расход топлива и сэкономить деньги на топливе.

В то же время происходит меньше выбросов углерода. Поскольку мы живем в эпоху экологичности, система впрыска топлива делает многое для этого.

Что такое двигатель внутреннего сгорания (ДВС)? | Ан

Что такое двигатель внутреннего сгорания?

В данной статье описывается принцип работы, узлы и типы двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания — это известный тип двигателя, который также известен как двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания — это механическая машина, которая сжигает топливо в другом пространстве, чем паровой двигатель, который горит вне двигателя. Двигатель внутреннего сгорания использует бензин, дизельное топливо, водород, метан и газообразное топливо пропан в качестве рабочего тела.Этот тип двигателя выделяет газ под высоким давлением и температурой. Двигатель внутреннего сгорания использует входящую энергию в виде топливовоздушной смеси для осуществления процесса сгорания внутри камеры сгорания. Изменения температуры и давления топливовоздушной смеси воздействуют на поршень двигателя, вызывая полезную работу.

Эта сила заставляет детали двигаться с определенной скоростью, преобразуя химическую энергию топлива в механическую энергию (мощность). На приведенной ниже диаграмме представлен этот процесс.

В зависимости от этого механизма двигатель внутреннего сгорания может выдавать 0,01 кВт при 20×103 кВт. Электрическая мощность IC составляет 1 кВт, а тепловая мощность прибл. 2,5 кВт. Эти двигатели имеют КПД от 20 до 26%, а КПД — около 92%.

Большинство двигателей внутреннего сгорания разработаны для транспортных средств и требуют мощности около 102 кВт. В подходящем двигателе внутреннего сгорания используется совместимый принцип поршневой цилиндр, при котором поршни (сделанные из стальных сплавов) в цилиндре открываются вперед и назад.Мощность передается на ведущий вал через шатун и коленчатый вал двигателя. Клапан регулирует поток газов к двигателю и от него. Было обнаружено, что двигатель ICE очень хорошо работает с высоким электрическим КПД, чем другие традиционные системы выработки электроэнергии, используемые в отелях и жилых отелях.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

В двигателе внутреннего сгорания сгорание происходит внутри цилиндра. После этого тепловая энергия смеси топлива и воздуха сразу преобразуется в механическую энергию.В двигателе внутреннего сгорания топливо воспламеняется и горит внутри двигателя. Затем двигатель преобразует часть энергии, вырабатываемой при сгорании, в работу. Двигатель внутреннего сгорания имеет подвижный поршень и неподвижный цилиндр. Расширяющийся газ толкает поршень и вращает коленчатый вал. Наконец, это движение кривошипа приводит в движение колеса разных автомобилей через систему передач.

Двигатель внутреннего сгорания имеет более высокий тепловой КПД по сравнению с другими двигателями ЕС. Когда двигатель работает одновременно с машинами внутреннего сгорания, он может запускать цикл с каждого такта.Когда этот ход двигателя возвращается к своей исходной скорости, это означает, что цикл 1 ^st был завершен. ICE имеет 4 этапа для выполнения цикла 1 ^st , как описано ниже:

Ход всасывания: На этом этапе дым двигателя (воздух) дается в правильных пропорциях.

Ход сжатия: На первой стадии сжатия смесь топлива и газа сжимается внутри камеры в верхней части поршня.

Стадия расширения: На этой стадии происходит сгорание топливовоздушной смеси с помощью свечи зажигания вверху и внутри камеры сгорания цилиндра двигателя. Когда топливно-воздушная смесь горит, давление быстро увеличивается из-за расширения сгорания внутри цилиндра. Затем повышающееся давление приводит в действие поршень двигателя внутри цилиндра с высокой энергетической силой. Вращает коленчатый вал. Коленчатый вал затем вращает подключенный двигатель для передачи механической энергии.

Exhaust Stroke: На этом этапе газ сгорания удаляется из цилиндра двигателя, вводится новая воздушно-топливная смесь, и весь цикл повторяется.

Типы двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Эти двигатели имеют впускной и выпускной клапаны на головке блока цилиндров. Двигатель также имеет топливную форсунку и управляемую систему зажигания. Двигатель цикла Отто — это двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для работы с четырьмя или двумя тактами поршня, который перемещается вверх и вниз внутри цилиндра.В общем, четырехтактные автомобильные двигатели преобразуют химическую энергию в механическую, сжигая бензин или другие виды топлива. Вырабатываемое тепло преобразуется в механическую энергию за счет прижатия поршня вниз внутри цилиндра. Шатун, соединенный с поршнем, передает эту энергию в энергию вращения кривошипа.

В настоящее время существует два типа двигателей внутреннего сгорания:

1) Двигатель с искровым зажиганием или бензиновый двигатель

Основная статья: Si Engine

Двигатель с искровым зажиганием входит в состав наиболее распространенных типов двигателей внутреннего сгорания.Эти двигатели также известны как бензиновые двигатели. Подача и методы зажигания двигателя с искровым зажиганием и двигателя CI различаются. В двигателе SI топливо смешивается с воздухом и впрыскивается внутрь цилиндра во время процесса впуска. После процесса сжатия топливовоздушная смесь воспламеняется от искры свечи зажигания и вызывает возгорание. Во время рабочего такта расширение газообразных продуктов сгорания выталкивает поршень.

Наиболее распространенными типами двигателей внутреннего сгорания являются 4-тактные двигатели, это означает, что поршню требуется 4 хода для завершения цикла.Этот процесс состоит из четырех стадий: впуска, сжатия, сгорания и такта мощности или выпуска.

2) Двигатель CI

Основная статья: Дизельный двигатель

Двигатель с воспламенением от сжатия входит в состав наиболее известных типов двигателей внутреннего сгорания. Он также известен как дизельный двигатель.

Работа двигателя CI очень похожа на двигатель SI. При работе этого двигателя внутреннего сгорания воздух втягивается внутрь камеры, а затем поршень сжимает ее.Затем дизельный двигатель впрыскивает топливо в горячий сжатый воздух с подходящей дозировкой и сжигает его.

Детали двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Основными компонентами двигателя внутреннего сгорания являются:

1. Цилиндр

• Цилиндр изготавливается из стальных или алюминиевых сплавов.
• Внутри цилиндра поршень движется вперед и назад для передачи энергии.
• Это повысит давление и температуру внутри цилиндра двигателя.

2. Головка блока цилиндров

• Крепится к верхней части цилиндра двигателя.
• Изготовлен из стальных или алюминиевых сплавов.
• Производится методом литья.
• Медная или асбестовая прокладка подается в цилиндр, а затем в головку цилиндра для обеспечения герметичности.

3. Поршень

• Поршень из алюминиевых сплавов.
• Важной функцией поршня является передача мощности, создаваемой искровым зарядом, на шатун.

4. Поршневые кольца

• Поршневое кольцо представляет собой круговое кольцо, изготовленное из обычного стального сплава.
• Поршневое кольцо указывает на канавки по окружности поршня.
• Поставляются 2 комплекта уплотнительных колец, при этом самое верхнее уплотнительное кольцо может препятствовать попаданию продуктов сгорания в нижнюю часть, а нижнее уплотнительное кольцо может предотвращать утечку масла в цилиндр двигателя.
• Может сохранять эластичность даже при высоких температурах.
• Поршневая набивка снабжена герметичным уплотнением.

5. Клапаны

• Клапаны входят в состав важнейших узлов ДВС.
• Двигатель имеет два клапана (впускной и выпускной).
• Поставляется в головке блока цилиндров.
• Впускные клапаны используются для подачи свежей смеси в газовый баллон.
• Клапаны входят в состав важнейших узлов двигателя внутреннего сгорания.
• Клапан выхлопного газа цилиндра используется для отвода продуктов сгорания из цилиндра двигателя.

6. Шатун

• Это соединение между поршнем и коленчатым валом.
• Функция шатуна заключается в передаче усилия между поршнем и коленчатым валом.
• Механическая функция шатуна — передача усилия между поршнем и коленчатым валом.

7. Коленчатый вал

• Изготавливается из специального стального сплава.
• Коленчатый вал входит в состав важных узлов двигателя внутреннего сгорания.
• Основная функция коленчатого вала заключается в передаче вращательного движения поршня через шатун для определения скорости вращения.

8. Картер двигателя

• Картер из чугуна.
• Это фиксирует двигатель на его цилиндре и коленчатом валу.
• Также используется с резервуаром для смазки (место хранения).

9. Маховик

• IC — это большое жесткое колесо, установленное на коленчатом валу двигателя.
• Функция рулевого колеса — поддерживать постоянную скорость.
• Накапливает дополнительную энергию во время накопления энергии и обеспечивает дополнительную энергию во время такта сжатия.

Математическое моделирование двигателя внутреннего сгорания

В этом разделе мы обсудим выполнение различного математического моделирования различных параметров двигателя внутреннего сгорания при частоте вращения двигателя 3600 об / мин.Это математическое моделирование приведено ниже.

• Эффективное давление тормозных средств

• Удельный расход топлива

В приведенной ниже таблице представлены рабочие характеристики двигателя внутреннего сгорания при различных оборотах двигателя.

В чем разница между бензиновым и дизельным двигателями?

• Разница между бензиновым двигателем и дизельным двигателем заключается в том, что бензиновый двигатель извлекает смесь бензина и воздуха во время такта всасывания.Дизельные двигатели отпускаются только во время такта впуска.
• Бензиновый двигатель работает по циклу Отто. Простой в эксплуатации, легкий, недорогой, с более высокими трудозатратами и низкими затратами на техническое обслуживание.
• Дизельные двигатели работают на дизельных мотоциклах. Трудно запускать, дороже и тяжелее, меньше трудозатрат и затрат на обслуживание.
• Тепловой КПД бензинового двигателя составляет около 26%. Он имеет высокую скорость, которая используется в легковых автомобилях. Тепловой КПД дизельного двигателя составляет около 40%.Эти типы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) имеют тихоходные двигатели. Эти двигатели используются в большегрузных транспортных средствах.

Применение двигателя внутреннего сгорания

1) Двигатель внутреннего сгорания в основном используется в дорожных и тяжелых транспортных средствах, таких как скутеры, мотоциклы, автобусы и т. Д.

2) Также используется в самолетах.

3) Эти типы двигателей используются в разных мотоциклах.

4) Двигатели внутреннего сгорания, используемые на морских судах.

4) Устройства IC находят хорошее применение в небольших бытовых приборах, таких как газонокосилки, цепные пилы и переносные двигатели-генераторы.

5) Эти двигатели внутреннего сгорания имеют более высокий КПД, чем ECE (двигатель внешнего сгорания).

6) Эти типы двигателей используют генераторы, которые используются в гидроэлектростанциях. В гидроэлектростанциях эти двигатели используются для производства электроэнергии.

7) Эти двигатели используются в автомобилях BMW.

В этой статье подробно описывается работа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и его различных компонентов. Двигатели IC получили наибольшее распространение во всем мире. Эти типы двигателей имеют компактную конструкцию.Начинается сразу. Эти двигатели очень безопасны в использовании.

Если у вас все еще есть какие-либо вопросы о «IC Engine», вы можете связаться со мной, или вы легко сможете отправить комментарии. И если вам понравилось, поделитесь этой статьей со своими товарищами и друзьями.

Какие 3 вещи, что двигатель внутреннего сгорания? — MVOrganizing

Какие 3 вещи есть у двигателя внутреннего сгорания?

1: впрыск топлива, 2: зажигание, 3: расширение (работа выполнена), 4: выхлоп.Хотя существует множество типов двигателей внутреннего сгорания, четырехтактный поршневой двигатель (рис. 2) является одним из самых распространенных.

В чем основная проблема двигателей внутреннего сгорания?

14.12 Двигатели внутреннего сгорания Другая проблема, связанная с двигателями внутреннего сгорания, заключается в том, что они могут иметь превышение скорости из-за всасывания дополнительных горючих паров во время неожиданного выброса облака горючих паров на предприятии.

Какой пример двигателя внутреннего сгорания?

Двигатели внутреннего сгорания являются наиболее широко применяемыми и широко используемыми энергогенерирующими устройствами из существующих в настоящее время.Примеры включают бензиновые двигатели, дизельные двигатели, газотурбинные двигатели и ракетные двигательные установки.

Как двигатель внутреннего сгорания повлиял на общество?

Развитие двигателя внутреннего сгорания помогло освободить людей от тяжелейшего ручного труда, сделало возможным создание самолетов и других видов транспорта и помогла произвести революцию в производстве электроэнергии.

Какой двигатель внутреннего сгорания самый эффективный?

Wärtsilä

Кто первым изобрел двигатель внутреннего сгорания?

Николаус Отто

Как классифицируются двигатели внутреннего сгорания?

Мы можем классифицировать поршневые двигатели внутреннего сгорания по количеству ходов поршня за один полный рабочий цикл.Существует еще одна классификация в зависимости от процесса сгорания: взрывные двигатели или двигатели внутреннего сгорания постоянного объема и двигатели внутреннего сгорания постоянного давления или дизельные двигатели.

Кто построил первый двигатель?

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) воспламенение и сгорание топлива происходит внутри самого двигателя. Затем двигатель частично преобразует энергию сгорания в работу. После того, как поршень сжимает топливно-воздушную смесь, искра воспламеняет ее, вызывая возгорание.

Что не используется в движке CI?

Почему в двигателе ХИ не используется метанол? Пояснение: Метанол не используется в двигателях с ХИ из-за его высокого октанового числа и низкого цетанового числа.

Что не связано с двигателем SI?

Пояснение: Карбюратор не связан с двигателем с воспламенением от сжатия. Объяснение: Цель карбюрации — разложить бензин и смешать его с воздухом.

Какие четырехтактные циклы у четырехтактного двигателя?

Двигатель внутреннего сгорания имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск.

Какую степень сжатия должен иметь 4-тактный двигатель?

Что означают результаты испытаний на сжатие подвесного двигателя. Результаты различаются в зависимости от того, является ли подвесной двигатель четырехтактным или двухтактным. Хорошие результаты для четырехтактных двигателей должны составлять 180–210 фунтов на квадратный дюйм, а для двухтактных — около 110–130 фунтов на квадратный дюйм.

В чем используются 4-тактные двигатели?

Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом двигателей внутреннего сгорания и используется в различных автомобилях (которые специально используют бензин в качестве топлива), таких как автомобили, грузовики и некоторые мотоциклы (на многих мотоциклах используется двухтактный двигатель).

Каков принцип работы четырехтактного двигателя?

Четырехтактный двигатель (также известный как четырехтактный) — это двигатель внутреннего сгорания, в котором поршень совершает четыре отдельных хода, составляющих один термодинамический цикл. Под ходом понимается полный ход поршня по цилиндру в любом направлении.

Почему 4-тактный двигатель более эффективен?

Что касается эффективности, 4-тактный двигатель, безусловно, выигрывает. Это связано с тем, что топливо расходуется раз в 4 такта.Обычно 2-тактный двигатель создает больший крутящий момент при более высоких оборотах, в то время как 4-тактный двигатель создает более высокий крутящий момент при более низких оборотах.

Какой цикл чаще всего используется в двигателях с высокой степенью сжатия?

Объяснение: Так как двойной цикл представляет собой комбинацию цикла Отто и дизельного цикла, поэтому в двойном цикле обычно добавление тепла происходит сначала при постоянном объеме, а затем при постоянном давлении.

В чем разница между двухтактным и четырехтактным двигателем?

В двухтактном двигателе все пять функций цикла выполняются всего за два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала).В 4-тактном двигателе для выполнения пяти функций требуется четыре хода поршня (или два оборота коленчатого вала).

Почему запрещены двухтактные двигатели?

Ответ: Двухтактные двигатели ушли с рынка, потому что они не могли соответствовать постоянно ужесточающимся стандартам EPA по выбросам выхлопных газов транспортных средств. Четырехтактный двигатель имеет отдельный ход поршня для каждой из четырех функций, необходимых двигателю с искровым зажиганием: впуск, сжатие, мощность и выпуск.

Почему двухтактные двигатели мощнее?

Поскольку сгорание происходит при каждом обороте коленчатого вала в 2-тактном двигателе, этот формат обеспечивает большую мощность, чем 4-тактный двигатель, и мощность имеет более мгновенную подачу.Это некоторые причины, по которым двухтактные двигатели давно используются на многих различных типах мотоциклов.

Какой главный двигатель корабля?

Главные или пропульсивные двигатели используются для поворота гребного винта судна и перемещения судна по воде. Обычно они работают на дизельном топливе или мазуте и могут переключаться между ними. Есть много силовых установок для моторных судов, некоторые из которых включают несколько двигателей, гребные винты и коробки передач.

Какой у корабля самый большой двигатель?

Wärtsilä RT-flex96C

Какой тактный двигатель используется на кораблях?

Большинство современных крупных торговых судов используют либо тихоходные двухтактные крейцкопфные двигатели, либо среднескоростные четырехтактные магистральные двигатели.Некоторые небольшие суда могут использовать высокоскоростные дизельные двигатели. Размер различных типов двигателей является важным фактором при выборе того, что будет установлено на новом корабле.

Какое топливо используют большие корабли?

Крупные коммерческие суда, такие как грузовые суда, обычно работают на HFO, в то время как более мелкие суда, такие как буксиры и рыболовные суда, как правило, работают на дистиллятном топливе, таком как судовое дизельное топливо (MDO), судовой газойль (MGO) или даже дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD).

Какие бывают 3 вида топлива?

Есть три типа ископаемого топлива, которые все могут быть использованы для производства энергии; уголь, нефть и природный газ.Уголь — это твердое ископаемое топливо, образовавшееся за миллионы лет в результате разложения наземной растительности. Когда слои уплотняются и нагреваются с течением времени, отложения превращаются в уголь.

Что такое топливо №1?

Дизельное топливо

№ 1 часто используется для работы двигателей транспортных средств с частой сменой нагрузки, например городских автобусов. Его сорт топлива используется для питания уличного оборудования, в том числе переносных печей и обогревателей.

Какое топливо для корабля?

Судовой мазут

Что такое HFO?

Общий термин тяжелое жидкое топливо (HFO) описывает топливо, используемое для создания движения и / или топлива для выработки тепла, которое имеет особенно высокую вязкость и плотность.Мазут — это остаточное топливо, образующееся при перегонке сырой нефти. …

Какое топливо используется для работы парома?

дизельное топливо

Какое топливо используется в поезде?

Большинство паровозов тянут за собой небольшой вагон, везущий воду и топливо для костра. Огонь может быть заправлен всем, что горит, но обычно для этого используется уголь или масло. Большой двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе, вырабатывает электричество для питания ряда электродвигателей, вращающих колеса.

Двигатель внутреннего сгорания

: принцип работы и работа | Машины

В этой статье мы обсудим следующее: — 1. Введение в двигатель внутреннего сгорания (ВС) 2. Термодинамический цикл, используемый для двигателя внутреннего сгорания 3. Принципы и работа 4. Работа клапана и временная диаграмма клапана.

Введение в двигатель внутреннего сгорания (IC):

Тепловой двигатель — это машина для преобразования тепла, выделяемого при сжигании топлива, в полезную работу. Можно сказать, что тепловая машина — это оборудование, которое вырабатывает тепловую энергию и преобразует ее в механическую энергию.

Тепловой двигатель бывает двух типов:

1. Двигатель внешнего сгорания

2. Двигатель внутреннего сгорания

1. Двигатель внешнего сгорания:

Здесь при сгорании используется тепло в виде пара, который вырабатывается в котле, полностью отделенном от рабочего цилиндра. В двигателе внутреннего сгорания сгорание топлива происходит внутри цилиндра двигателя, а тепло генерируется внутри цилиндра двигателя.

2. Двигатель внутреннего сгорания:

Это двигатель, предназначенный для получения энергии за счет топлива, сжигаемого в цилиндре двигателя. Он использует расширяющую силу газов, образующихся при сжигании топлива в цилиндре. Вырабатываемое тепло преобразуется в полезную мощность поршнем, находящимся внутри цилиндра. Движение поршня вращает коленчатый вал с помощью шатуна. Тепло, которое снабжает энергией рабочее тело, вырабатывается внутри цилиндра.Отсюда и название ДВС.

Существует два способа горения в цилиндре:

(a) Быстрый взрыв топливовоздушной смеси внутри цилиндра, когда она воспламеняется от искры, называется горением постоянного объема (CVC). .

(b) Горение происходит за счет медленного горения, когда топливо впрыскивается в сильно сжатый нагретый воздух, содержащийся в цилиндре. Это называется горением при постоянном давлении (C.P.C.), потому что, когда происходит сгорание, давление в цилиндре почти постоянно.

Термодинамический цикл, используемый для двигателя внутреннего сгорания:

Это серия событий, которые повторяются в регулярной последовательности. Цикл состоит из событий, происходящих между двумя последовательными взрывами в цилиндре двигателя.

Существует несколько типов циклов, но термодинамический цикл, используемый для двигателя внутреннего сгорания, бывает двух типов:

1.Цикл Отто

2. Дизельный цикл

1. Цикл Отто:

В этом цикле тепло забирается одним постоянным объемом и отводится другим постоянным объемом цилиндра на диаграмме давления и объема (рис. 3.1). ) цикла Отто.

V ₁ = общий объем цилиндра.

V ₂ = зазор.

V ₁ — V ₂ = рабочий объем поршня.

Линия MN представляет уровень атмосферного давления, а AB представляет собой подачу заряда при давлении немного ниже атмосферного.BGC представляет сжатие заряда в цилиндре, где воспламенение происходит в точке C. Линия CD представляет рост давления в цилиндре, который происходит при постоянном объеме V ₂ . DE представляет собой рабочий ход двигателя. Выхлоп происходит в точке E, и давление снижается почти до атмосферного во время такта выхлопа FA.

Анализируя тепло и энергию, выделяемую в цилиндре, тепловой КПД ( ) двигателя определяется по формуле:

Где,

m = константа = C _p / С _против = 1.4

C _p = удельная теплоемкость при постоянном давлении

C _v = удельная теплоемкость при постоянном объеме

Двигатели, основанные на этом принципе цикла Отто, называются двигателями Отто или двигателями с искровым зажиганием.

2. Дизельный цикл:

В дизельном цикле тепло забирается при постоянном давлении и отводится при постоянном объеме. На диаграмме давление-объем (рис. 3.2) дизельного цикла линия MN представляет атмосферное давление, AB представляет собой впуск воздуха в цилиндр, а BGC представляет сжатие газов в цилиндре.

Впрыск топлива начинается в точке C и прекращается в точке D. В течение этого интервала происходит горение, и предполагается, что давление остается постоянным. Соотношение объемов D и C, то есть V _D / V _C , известно как коэффициент отсечения. Расширение газа происходит от D к E при открытии выпускного клапана на E и выпускном такте FA.

Анализируя выделение тепла и энергии в цилиндре, тепловой КПД двигателя определяется как:

Где ρ — коэффициент отсечки.

Двигатель, основанный на принципе дизельного цикла, называется дизельным двигателем.

Принципы и работа I.C. Двигатель:

Принцип:

Смесь топлива с нужным количеством воздуха взрывается в цилиндре двигателя, который закрыт с одной стороны. В результате взрыва выделяется тепло, что приводит к увеличению давления горящих газов. Это повышение давления заставляет плотно прилегающий поршень двигаться вниз по цилиндру.

Это движение поршня передается на коленчатый вал через шатун, так что коленчатый вал вращает маховик. Чтобы коленчатый вал продолжал вращаться, этот взрыв нужно повторить. Прежде чем это может произойти, отработанные газы должны быть удалены из цилиндра, должны быть допущены свежие заряды топлива и воздуха, а поршень должен быть возвращен в исходное положение. Эта последовательность событий известна как рабочий цикл.

Рабочий:

I.C. Двигатель преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала с помощью шатуна. Поршень, совершающий возвратно-поступательное движение в цилиндре, очень плотно прилегает к цилиндру. Кольца вставляются в кольцевые канавки поршня для предотвращения утечки газов с боков поршня. Обычно цилиндр просверливают в блоке цилиндров и между цилиндром и головкой цилиндра вставляют прокладку из листовой меди или асбеста.

Пространство для сгорания предусмотрено в верхней части головки блока цилиндров, где происходит сгорание.Для соединения поршня и коленчатого вала есть шток, который называется шатун. Штифт, называемый поршневым пальцем или пальцем кисти, предназначен для соединения поршня и шатуна двигателя. Конец шатуна, который надевается на поршневой палец, называется малым концом шатуна.

Другой конец, который подходит к шатуну кривошипа, называется большим концом шатуна. Коленчатый вал вращается в коренных подшипниках, установленных в картере. На одном конце коленчатого вала предусмотрен маховик для сглаживания неравномерного крутящего момента, создаваемого двигателем.Внизу двигателя находится масляный поддон, в котором находится смазочное масло для смазки различных частей двигателя.

Механический цикл двигателя внутреннего сгорания может быть завершен двумя способами:

1. Когда цикл завершается при двух оборотах коленчатого вала, он называется четырехтактным двигателем.

2. Когда цикл завершается за один оборот коленчатого вала, это называется двухтактным двигателем.

Четырехтактный двигатель:

В четырехтактном двигателе все события, происходящие внутри цилиндра двигателя, завершаются за четыре хода поршня.Этот двигатель имеет клапаны для управления впуском заряда и выпуском выхлопных газов. Открытие и закрытие клапана контролируется кулачками, установленными на распределительном валу. Распределительный вал приводится в движение коленчатым валом с помощью подходящих шестерен или цепей. Распределительный вал вращается на половину скорости вращения коленчатого вала.

События, происходящие в I.C. двигателя следующие:

1. Воздух или топливовоздушная смесь (заряд) забирается в цилиндр.

2. Заряд сжимается в цилиндре поршнем.

3. Если заправляется только воздух, топливо впрыскивается в конце сжатия.

4. Заряд воспламеняется в заданное время под заданным давлением внутри цилиндра двигателя.

5. Мощность, развиваемая за счет расширяющих сил газов внутри цилиндра, передается на коленчатый вал через шатун.

6. Выхлопные газы регулярно выходят из цилиндра.

Полный цикл систематически охватывает все эти события.Четырехтактный двигатель выполняет все эти события за четыре хода поршня, тогда как двигатель с двухтактным циклом выполняет все эти события за два хода поршня.

Четыре хода поршня:

1. Ход всасывания

2. Ход сжатия

3. Рабочий ход

4. Ход выпуска

1. Ход всасывания:

Во время хода всасывания , внутрь цилиндра втягивается только воздух или смесь воздуха и топлива.Заряд поступает в двигатель через впускной клапан, который остается открытым во время подачи заряда. Выпускной клапан остается закрытым во время этого хода. Давление в цилиндре двигателя во время этого хода меньше атмосферного.

2. Ход сжатия:

Заряд, принимаемый в цилиндр, сжимается поршнем во время этого хода. Весь заряд цилиндра сжимается до небольшого объема, содержащегося в зазоре цилиндра.Если в цилиндре сжат только воздух (как в случае дизельного двигателя), топливо впрыскивается в конце такта сжатия. Возгорание происходит из-за высокого давления и температуры.

Если смесь воздуха и топлива сжимается в цилиндре (как в случае двигателя с искровым зажиганием), смесь воспламеняется от свечи зажигания. После воспламенения выделяется огромное количество тепла, вызывая очень высокое давление в цилиндре, которое толкает поршень назад для полезной работы. Оба клапана закрыты во время этого хода.

3. Рабочий ход:

Во время рабочего хода высокое давление, создаваемое из-за сгорания топлива, заставляет поршень двигаться вперед или назад через равные промежутки времени. Шатун с помощью коленчатого вала передает мощность в систему трансмиссии для полезной работы. Оба клапана закрыты во время этого хода.

4. Такт выпуска:

Выхлопные газы выходят через выпускные клапаны во время этого хода. Все сгоревшие газы выходят из двигателя, и цилиндр готов принять свежий заряд.Впускной клапан закрыт, а выпускной клапан остается открытым во время этого хода.

Таким образом установлено, что из четырех тактов имеется только один рабочий такт и три холостых хода. Рабочий ход обеспечивает необходимый импульс для полезной работы.

Двухтактный двигатель:

В таких двигателях вся последовательность событий, то есть всасывание, сжатие, мощность и выпуск, завершаются за два хода поршня и один полный оборот коленчатого вала. В этом типе двигателя клапана нет.Движение газа происходит через отверстия, называемые портами в цилиндре. Картер двигателя газонепроницаемый, в нем вращается коленчатый вал.

Первый ход (всасывание + сжатие):

Когда поршень движется вверх по цилиндру, он закрывает два порта, выпускной и передаточный, которые обычно почти противоположны друг другу. Это улавливает заряд свежей смеси в цилиндре, и дальнейшее движение поршня вверх сжимает этот заряд.

Дальнейшее движение поршня также открывает третье отверстие во всасывающем отверстии цилиндра.Через это отверстие в картер всасывается более свежая смесь. Непосредственно перед концом этого хода смесь в цилиндре воспламеняется, как в четырехтактном цикле.

Второй ход (мощность + выхлоп):

Повышение давления в цилиндре, вызванное горящими газами, вынуждает поршень опускаться по цилиндру. Когда поршень опускается, он закрывает и закрывает всасывающий патрубок, улавливая смесь, втянутую в картер во время предыдущего хода, а затем сжимает ее.Дальнейшее движение поршня вниз сначала открывает выпускной канал, а затем передает порт.

Позволяет отработанным газам выходить через выхлопное отверстие. Также свежая смесь под давлением в картере передается в цилиндр через передаточное отверстие во время этого хода. Головка поршня специальной формы отклоняет поступающую смесь вверх вокруг цилиндра, что способствует удалению выхлопных газов.

Когда поршень находится в верхней точке своего хода, считается, что он находится в верхней мертвой точке (ВМТ).Когда поршень находится в нижней части своего хода, говорят, что он находится в своей нижней мертвой точке (НМТ). В двухтактном двигателе эффективны обе стороны поршня, чего нет в четырехтактном двигателе.

Очистка:

Процесс удаления сгоревших или выхлопных газов из цилиндра двигателя известен как продувка. Сгоревшие газы не выходят наружу при нормальном такте, поэтому в двухтактном двигателе для удаления выхлопных газов используется какой-либо тип нагнетателя или компрессора.

Сравнение 4-тактного и 2-тактного двигателей:

4-тактный двигатель:

i. Номер рабочего хода:

Один ход на каждые два оборота коленчатого вала

ii. Мощность для того же объема цилиндра:

Малый

iii. Механизм клапана:

Присутствует

iv. Строительство и стоимость:

Сложно, дорого

v.Расход топлива:

Little
vi. Удаление выхлопных газов:

Easy

vii. Долговечность:

Хорошая

viii. Стабильность работы:

High

ix. Возможность изменения оборотов:

High (с большим маховиком)

x. Смазка:

Оборудован независимым контуром смазочного масла

xi. Расход масла:

Little

xii.Нагар внутри цилиндра:

Не так много

xiii. Шум:

Всасывание и выхлоп бесшумны, но другие работы шумные

xiv. Герметичность картера:

Необязательно

xv. Охлаждение:

Нормальное

xvi. Собственный вес и размер:

Тяжелый и большой

2-тактный двигатель:

i. Номер рабочего хода:

Один ход на каждый оборот коленчатого вала

ii.Мощность для того же объема цилиндра:

Большой (примерно в 1,5 раза больше 4-тактного)

iii. Механизм клапана:

Порты вместо клапанов

iv. Конструкция и стоимость:

Простой, дешевый

v. Расход топлива:

Высокий (примерно на 15% больше)

vi. Удаление выхлопных газов:

Сложное

vii. Долговечность:

Плохое

viii.Стабильность работы:

Низкая

ix. Изменяемость оборотов:

Низкая (с малым маховиком)

х. Смазка:

Использование топлива в смеси со смазочным маслом

xi. Расход масла:

Много

xii. Отложения углерода внутри цилиндра:

Во многом из-за смешанного топлива

xiii. Шум:

Всасывание и выхлоп шумные, но при других работах шум меньше

xiv.Герметичность картера:

Должен быть запломбирован

xv. Охлаждение:

Вероятность перегрева

xvi. Собственный вес и размер:

Легкий и маленький

График работы клапана и времени работы клапана двигателя внутреннего сгорания (IC):

Клапан:

Клапан — это небольшое механическое устройство, используемое для открытия и закрытие прохода, ведущего к цилиндру двигателя. Впускной клапан двигателя внутреннего сгорания позволяет воздуху или топливовоздушной смеси поступать в камеру сгорания.Выпускной клапан позволяет выхлопным газам выходить из цилиндра двигателя.

Каждый клапан открывается или закрывается один раз в течение каждого цикла. Сильная пружина с помощью фиксатора и ключа плотно прижимает клапан к седлу и, таким образом, предотвращает утечку при сжатии и рабочем ходе. Общий угол торца и седла клапана составляет 45 °, но для впускных клапанов также используется угол 30 °.

Самый распространенный тип клапана называется тарельчатым клапаном.

Клапан на двигателе бывает двух типов:

1.L-образная головка и

2. Верхняя часть

«L-образная головка» довольно широко используется в тракторных и автомобильных двигателях. В расположении «сверху» шток клапана окружен съемной направляющей и пружиной, которая плотно удерживает клапан в седле.

Головка клапана:

Она изготовлена ​​из специального сплава, который выдерживает высокие температуры и удары из-за расширяющихся газов.

Шток клапана:

Это круглый стальной стержень, прикрепленный к головке клапана.

Седло клапана:

Это место в головке блока цилиндров, где головка клапана хорошо сидит. Он может быть выполнен в головке блока цилиндров или в блоке двигателя. Иногда также используются съемные седла клапана.

Направляющая штока клапана. Это небольшая направляющая, которая вставляется в блок цилиндров. Обычно его делают из чугуна. В некоторых случаях просверленное отверстие в блоке также служит направляющей клапана.

Привод клапана:

Привод клапана состоит из нескольких компонентов, таких как:

(a) Шестерня коленчатого вала

(b) Кулачковая шестерня

(c) Распределительный вал

(d) Толкатель

(e) Толкатель и

(f) Коромысло

Шестерня коленчатого вала приводит в действие шестерню кулачка, которая закреплена на одном конце распределительного вала.Следовательно, распределительный вал вращается и перемещает толкатель, который вовремя толкает толкатель. Таким образом, толкатель открывает или закрывает клапаны с заданными интервалами. Шестерня распределительного вала в два раза больше шестерни коленчатого вала, поэтому в случае четырехтактного двигателя на каждые два оборота коленчатого вала приходится один оборот.

Шестерня коленчатого вала:

Шестерня, закрепленная на конце коленчатого вала, которая входит в зацепление с шестерней распределительного вала, называется шестерней коленчатого вала.

Кулачковая шестерня:

Зубчатая передача, закрепленная на конце распределительного вала для зацепления с шестерней коленчатого вала, называется кулачковой шестерней.

Толкатель:

Толкатель также называется толкателем клапана. Толкатель поднимает или опускает клапаны. Он получает движение от кулачков, установленных на распредвале. Он открывает или закрывает клапаны в нужное время. Обычно его изготавливают из закаленной стали.

Направляющая подъемника клапана:

Направляет толкатель в движении.

Коромысло:

Это рычаг, используемый для изменения движения толкателя вверх на движение вниз для открытия клапана двигателя.Это небольшой стержень, один конец которого касается конца штока клапана, а другой конец касается верхнего конца стержня толкателя.

Зазор толкателя:

Это зазор между коромыслом и штоком клапана, который позволяет клапанам правильно сидеть.

Временная диаграмма клапана:

Временная диаграмма клапана — это диаграмма вращения кривошипа, на которой показано время открытия и закрытия впускного клапана, выпускного клапана.

Механизм фаз газораспределения касается относительного закрытия и открытия клапанов и их продолжительности в зависимости от положения цилиндра и степени вращения коленчатого вала.Верхняя мертвая точка (ВМТ) — это момент, когда поршень находится в верхней точке своего хода, то есть в точке перехода от движения вверх к движению вниз. Нижняя мертвая точка (НМТ) — это момент, когда поршень находится в нижней части своего хода, то есть в точке перехода от движения вниз к движению вверх.

Теоретически впускной клапан должен открываться в верхней мертвой точке (ВМТ) и закрываться в нижней мертвой точке (НМТ), тогда как выпускной клапан должен открываться в нижней мертвой точке и закрываться в верхней мертвой точке, но на практике эти углы различаются.Время работы клапана — это функция скорости двигателя.

Оптимальные фазы газораспределения для любого двигателя можно определить только путем реальных испытаний, так как это во многом зависит от конструкции впускного и выпускного каналов. Для большинства средних тракторных двигателей с четырехтактным циклом впускной клапан открывается примерно на 5 ° перед ВМТ и закрывается примерно на 30 ° после НМТ, выпускной клапан открывается примерно на 40 ° перед НМТ и закрывается примерно на 5 ° после ВМТ.

Порядок зажигания:

Последовательность, в которой происходит рабочий ход в каждом цилиндре двигателя, называется порядком зажигания.Расположение шатунной шейки на коленчатом валу и конструкция распределительного вала определяют порядок зажигания. Для четырехцилиндрового двигателя наиболее часто используются порядки зажигания 1-3-4-2 и 1-2-4-3. Для шестицилиндровых двигателей порядок включения может быть 1-4-2-6-3-5 или 1-5-3-6-2-4.

Интервал зажигания (FI):

Интервал между последовательными рабочими тактами в разных цилиндрах двигателя называется интервалом зажигания и определяется, как показано ниже.

При первом повороте коленчатого вала на 180 ° цилиндр No.1 — рабочий ход, цилиндр 2 — ход сжатия, цилиндр 3 — ход выпуска, цилиндр 4 — ход всасывания. Точно так же при вращении коленчатого вала на 360 ° первый цилиндр имеет ход выпуска, рабочий ход второго цилиндра, ход впуска третьего цилиндра и ход сжатия четвертого цилиндра.

Аналогичны случаи поворота коленчатого вала на 540 ° и коленчатого вала на 720 °. В одно время каждый цилиндр имел разные ходы, и после двух оборотов коленчатого вала каждый цилиндр имел только один рабочий ход для четырехтактного четырехцилиндрового двигателя.

Что такое двигатель с воспламенением от сжатия?

Двигатель — это устройство, преобразующее одну форму энергии в другую. Двигатель внутреннего сгорания — это тепловой двигатель, в котором он последовательно проходит различные циклы операций для преобразования тепловой энергии в полезную работу. Мы уже обсуждали цикл 4-тактного двигателя с принципами работы компрессионного зажигания. В этой статье мы собираемся обсудить, в частности, принцип работы двигателя с воспламенением от сжатия.

Двигатель с воспламенением от сжатия — это двигатель внутреннего сгорания, также известный как дизельный двигатель, названный в честь Рудольфа Дизеля. Где воспламенение топлива, впрыскиваемого в цилиндр, вызвано повышенной температурой воздуха в цилиндре из-за механического сжатия.

Принцип двигателя с воспламенением от сжатия может работать как в четырехтактных, так и в двухтактных двигателях. Но четырехтактный двигатель доминирует в мире из-за высокого теплового КПД, а двухтактные двигатели с воспламенением от сжатия неэффективны, поэтому используются редко.

В обоих этих двигателях выполняются следующие действия.

1. Ход всасывания или впуска,
2. Ход сжатия,
3. Ход расширения или рабочий ход,
4. Ход выпуска

Во время такта всасывания воздух втягивается в цилиндр через отверстия / клапаны. Затем этот воздух будет сжиматься в цилиндре во время этого хода, впускные и выпускные отверстия / клапаны будут закрыты.

В конце такта сжатия топливо впрыскивается в цилиндр.Из-за механического сжатия воздуха топливо будет самовоспламеняться с повышенной температурой. Это механическое сжатие — адиабатический процесс.

После сгорания происходят такт расширения или рабочий ход и такт выпуска, которые завершают термодинамический цикл.

Дополнительная информация о двигателях с воспламенением от сжатия

• Четырехтактные дизельные двигатели (4-тактный двигатель с воспламенением от сжатия) — это двигатели с самым высоким тепловым КПД среди двигателей внутреннего и внешнего сгорания.