Что такое ДВС, как расшифровывается

Что такое ДВС, как расшифровывается

Поможем Вам с поиском нужной запчасти на иномарки!

Главная Статьи Устройство двигателя автомобиля или что такое ДВС?

Помимо слова двигатель и мотор, часто можно слышать абравиатуру ДВС.

Что это такое? Давайте разберемся в терминах!

Что такое ДВС?

На самом деле, слова: двигатель, мотор и ДВС – это все одно и тоже.

ДВС – это двигатель внутреннего сгорания. А двигатель – это сердце любой машины.

По сути, двигатель внутреннего сгорания — это тепловое пространство, в котором топливо сгорает. Особенностью является то, что данный процесс происходит именно внутри двигателя, а точнее во внутреннем отсеке.

Помощи из вне не требуется. Сгорание происходит благодаря эффекту расширения газов. Смесь во время сгорания воспламеняется, сильно увеличивается в объемах и в итоге энергия высвобождается.

Какие существуют виды ДВС?

Существуют разные виды двигателей внутреннего сгорания. 

Какие именно?

Классификация моторов:

1. Бензиновый вариант
   

2. Дизельный вариант
   

3. Поршневый вариант

Именно эти виды чаще всего встречаются на легковых или грузовых авто, практически у всех популярных автопроизводителей. Теперь подробнее поговорим об устройстве двигателя.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Вариаций сборки ДВС множество, хотя на самом деле набор составляющих стандартный.

А именно в него входят:

• Цилиндровый блок.

  Это цельная деталь, именно она на сегодняшний день чаще всего подвергается изменениям, авто конструкторы работают над объемом, а также формой блока.
  

• КШМ. Данная аббревиатура сокращение от кривошипно – шатунного механизма. Данная система это – узел, состоящий из ряда компонентов, например, цилиндра, коленвала, ряда подшипников. Не так давно без него представить авто было невозможно, но современные технологии не стоят на месте, сейчас ведутся разработки инновационной системы – схемы кинематического отбора мощности, которая в последствии моет его заменить
  

• Система питания. В этой части происходит подготовительный процесс, сюда поступает топливо, тут же оно очищается и хранится до момента подачи в ДВС.
  

• Камера охлаждения. Данная часть двигателя крайне важна, именно она спасает мотор от перегрева.
  

• Смазочная система. Данный компонент состоит из – фильтра, поддона для масла, трубки и т.д. Система предназначена для уменьшения температуры в узле, снижения силы трения между активными деталями двигателя. Так же смазочная система помогает мотору избавится от вредных частиц и нагара.

• Система зажигания. Данная компонент имеет место быть только у бензиновых двигателей, данная система состоит из катушки и свечей.
  

• Впрыскиваемая система. Именно благодаря ей топливо подается необходимым количеством.

Больше о двигателях и их особенностях смотрите на нашем сайте в разделе статьи.

Возврат к списку

Посмотрите так же:

Двигатель AKL, его преимущества и недостатки

Продолжаем знакомить вас с разными двигателями, в этот раз подробно расскажем вам о преимуществах и …

Вибрация двигателя при включении кондиционера, почему она появляется?

Вибрации двигателя, при включении кондиционера встречается на самых разных автомобилях. Почему …

Круиз-контроль, достоинства и недостатки этой опции

Круиз-контроль — это система, которая создает комфорт в процессе вождения. Какие у нее есть минусы и…

Температура двигателя внезапно опасно поднимается, что делать?

Если стрелка температуры двигателя внезапно начинает сильно повышаться, нужно действоват…

Как проверить Б/У двигатель при покупке

Имея даже базовые знания о том как проверить б/у двигатель, можно самому выбрать хороший агрегат….

---

Что такое ДВС в устройстве современного автомобиля

С появлением автомобилей, человечество шагнуло далеко вперед, ведь теперь не обязательно преодолевать большие расстояния пешком или на лошадях, достаточно с комфортом сесть в свою машину, и отправиться куда угодно. В этом заслуга двигателя внутреннего сгорания, который преобразует тепловую энергию в механическую. Самое время разобраться, что такое ДВС, как он работает, а также какие виды двигателей внутреннего сгорания существуют.

Содержание

• 1 Что представляет собой ДВС
• 2 Принцип работы ДВС
• 3 Виды двигателей внутреннего сгорания
• 4 По количеству цилиндров и расположению
  • 4. 1 Читайте так же

Что представляет собой ДВС

Самый первый двигатель появился именно на бензине, поэтому его и будет рассматривать больше всего. Он состоит из нескольких механизмов, которые заставляют его непрерывно работать.

1. Блок цилиндров. Представляет собой чугунную (иногда алюминиевую) конструкцию, внутри которой находятся отверстия цилиндрической формы. В нижней части блока устанавливается коленчатый вал, а в цилиндрах шатуны с поршнями. Блок цилиндров обеспечивает поддержку многих деталей, а еще является составной частью камеры сгорания.
2. Кривошипно-шатунный механизм. Состоит из шатунов и коленчатого вала. Шатуны приводятся в действие при помощи поршней, а соответственно, раскачивают коленвал, который в дальнейшем передает вращающий момент на маховик и остальные части приводных механизмов.
3. Головка блока цилиндров и ГРМ. Представляет собой механизм, который отвечает за весь процесс газораспределения.
   Имеет распределительный вал, кулачки, а также клапана. Вал приводится в движение коленчатым валом и заставляет открываться и закрываться клапана на нужных промежутках времени. Работа ГРМ четко синхронизирована с работой КШМ.
4. Помимо основных частей, любой двигатель имеет систему охлаждения, смазки, а также питания, которое может быть карбюраторным, дизельным или инжекторным, кроме того, для работы бензинового мотора необходима система зажигания, которая представляет собой трамблер или модуль, а также высоковольтные кабели и свечи.

Принцип работы ДВС

Чтобы понять, как работает такой двигатель, рассмотрим пример простейшего одноцилиндрового мотора, который имеет четыре такта.

1. Бензин, смешанный с воздухом подается внутрь цилиндра, впускной клапан открыт, поршень движется к нижней точке. При этом коленвал поворачивается, примерно, на 90 градусов.
2. После наполнения цилиндра и достижения поршнем НМТ, он движется вверх, при этом оба клапана закрыты, происходит сжатие подаваемой смеси. Положение коленвала меняется еще на 90 градусов.
3. Как только поршень достигает верхней точки, в этот момент на электродах свечи появляется искра, которая воспламеняет сжатую смесь и последняя создает большое давление, под действием которого, поршень перемещается вниз и заставляет коленчатый вал делать еще 90 градусов.
4. Как только поршень достигнет нижней точки, он снова пойдет вверх. При этом, откроется выпускной клапан и под давлением, отработавшие газы выйдут в выпускной коллектор.

Конечно, весь этот процесс происходит намного быстрее, а работа всех систем очень четко синхронизирована. На протяжении всей работы, работает масляный насос, который создает нужное давление масла, для смазки деталей и механизма. Кроме того, через ременную передачу от коленвала приводится в движение водяной насос, который заставляет циркулировать воду или антифриз по системе.

Разобравшись с принципом работы, самое время узнать, какими бывают ДВС.

Виды двигателей внутреннего сгорания

Таких классификаций очень много, но мы начнем с самой большой – это дизель и бензин. Разница этих двух моторов в виде топлива, которое сжигается в цилиндрах. В отличие от бензинового, в дизельном моторе отсутствует система зажигания, так как воспламенение смеси выполняется только сжатием. Помимо этого, питание осуществляется при помощи насоса высокого давления и форсунок. Все остальные узлы и детали имеют схожее строение, а также назначение. Дизельный мотор намного мощнее и экономичнее, за счет более эффективного использования смеси.

По количеству цилиндров и расположению

Вот тут самое интересное, ведь чем больше цилиндров, тем выше объем, а значит, мотор работает намного производительнее. Изначально, все моторы комплектовались рядным расположением цилиндров, а их количество часто ограничивалось шестью. Чтоб увеличить объем мотора и сохранить место, разработчики создали V образный двигатель, в котором два ряда располагались друг к другу под углом. Такой вид моторов популярен среди американских классических автомобилей, а также многих грузовиков.

 

В настоящие момент существуют и двигатели, в которых поршня полностью отсутствуют. Ярким тому примером является роторно-поршневой мотор, который вместо камеры сгорания использует круглую полость, а внутри вращается ротор, который делит эту полость на три неравные части. В первую подается смесь, затем при вращении ротор сжимает ее о стенки и воспламеняет.

По аналогичному принципу, происходит микровзрыв, который заставляет ротор вращаться быстрее, а выпуск выполняется в первой же полости. Такой мотор обладает большой мощностью и почти полностью исключает вибрации, делая работу эффективнее, однако имеет большие трудности со смазкой, которую очень трудно подать внутрь РПД.

Последним представителем ДВС является газотурбинный, но так как он не применяется на автомобилях, рассматривать его устройство мы не будем.

Главной проблемой современного поршневого двигателя является то, что он обладает максимальной производительностью только в некотором количестве оборотов. К примеру, если взять за основу средний автомобиль, то его максимальная мощность будет достигаться только при 3000 об/мин. Если их количество будет больше, то КПД мотора резко падает. Конечно, современные двигатели имеют и большую мощность, однако общая проблема для них остается до сих пор.

Поделиться с друзьями:

Двигатель внутреннего сгорания против электродвигателя

Электродвигатели уже занимают важное место в нашей повседневной жизни. Они встречаются во многих предметах повседневного обихода, таких как электрические зубные щетки, стиральные машины и кофеварки. Электромобили, в частности, еще больше привлекают внимание к электродвигателям. Им также приходится конкурировать с обычными двигателями внутреннего сгорания.

Но в чем разница между этими двумя типами накопителей? Мы разобрались в этом вопросе и предоставим вам ответы в этой статье.

 

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих компонентов: камера сгорания, впускной и выпускной клапаны, поршень, шатун, коленчатый вал и, если применимо, свеча зажигания. Четыре шага должны быть выполнены для того, чтобы заставить автомобиль ездить.

1.      Всасывание : Поршень движется вниз в камере сгорания и всасывает воздушно-бензиновую смесь (в случае дизельного топлива только воздух) через впускной клапан в камеру сгорания.

2.      Сжатие : Поршень движется вверх и, таким образом, сжимает поступившую смесь или воздух. Впускной и выпускной клапаны закрыты, чтобы ничего не вытекало.

3.      Операция : Если давление достаточно высокое, свеча зажигания дает искру, и смесь взрывается. В дизельных автомобилях топливо впрыскивается в камеру сгорания, где оно самовоспламеняется из-за высокого давления и температуры. Взрыв толкает поршень вниз – двигатель работает.

4.      Выброс : Поршень снова движется вверх, выпускной клапан открыт, и выхлопные газы выходят.

 

Двигатель внутреннего сгорания состоит из нескольких поршней, которые крепятся к коленчатому валу с помощью шатуна. Движение, возникающее в результате сгорания топлива, используется для движения автомобиля вперед.

 

Электродвигатель

Электродвигатель состоит из двух электромагнитов. Корпус, «статор», создает постоянное магнитное поле посредством подключенного постоянного тока. Внутри корпуса находится вращающаяся катушка с железным сердечником: «ротор». Как только через него протекает ток, он также становится магнитным. Как и в случае с обычными магнитами, неодинаковые полюса притягиваются, а равные отталкиваются. Это приводит ротор в движение. Чтобы преобразовать электрическую энергию в кинетическую, ротор в электродвигателе должен постоянно вращаться. Это требует, чтобы два магнита непрерывно отталкивали друг друга. Для этого ротор внутри должен через равные промежутки времени менять полярность. Этого можно достичь двумя способами. Если к ротору подключен постоянный ток, его полярность меняется каждые пол-оборота с помощью контактов. Однако, если на ротор подается переменный ток, эти контакты не нужны. Переменный ток регулярно меняет направление потока. Это, в свою очередь, приводит к автоматическому изменению полярности ротора. Этот тип электродвигателя используется в большинстве электромобилей. Независимо от типа тока движение ротора передается непосредственно на ось и, следовательно, на колеса транспортного средства, тем самым вызывая его движение.

 

Резюме

Хотя двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель используются для одной и той же цели, их конструкция и режимы работы совершенно разные. При сравнении двух типов привода становятся очевидны преимущества электродвигателя. Электродвигателю требуется меньше (движущихся) частей. Они также менее подвержены износу. Это приводит к снижению затрат на техническое обслуживание. Электродвигатели также работают намного эффективнее, чем двигатели внутреннего сгорания. Это означает, что 80% электроэнергии может быть преобразовано в движение, и только 20% теряется в виде тепла. С другой стороны, с двигателем внутреннего сгорания только около 25% вырабатываемой энергии можно использовать для движения.

 

Источники изображения:

https://de.wikipedia.org/wiki/Viertaktmotor#/media/Datei:4-Stroke-Engine-with-airflows_numbers.gif

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Animation_einer_Gleichstrommaschine.gif

5000 километров по трассе на электротяге — интервью Причины задержки поставки новых автомобилей

Еще слишком рано прощаться с двигателями внутреннего сгорания

Эксперты Oliver Wyman утверждают, что автомобили с ДВС являются дойными коровами, финансирующими переход отрасли к электрифицированному будущему с преобладанием программного обеспечения

На основных автомобильных рынках наблюдается быстрое распространение электромобилей ). В Европе на аккумуляторные электромобили приходилось 9,1% регистраций автомобилей в 2021 году, и действуют правила, разрешающие продажу только автомобилей с нулевым уровнем выбросов, начиная с 2035 года. их ежегодные продажи приходятся на автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Это включает в себя более экологически приемлемые гибридные автомобили, которые используют ДВС наряду с батареями электромобилей для питания.

Автомобильные компании признают это и не планируют отказываться от производства силовых агрегатов внутреннего сгорания в ближайшее время. Тем не менее, некоторые хотят сократить свои инвестиции в исследования и разработки ДВС и автомобильных платформ и сосредоточить все свои ресурсы на развитии электромобилей. Это будет означать упущенную возможность повысить эффективность и снизить воздействие на окружающую среду тех автомобилей с ДВС, которые еще предстоит производить, продавать и эксплуатировать в течение многих лет. Эти продажи автомобилей, которые на данный момент более прибыльны для производителей, чем электромобили, являются дойными коровами, финансирующими переход отрасли в электрифицированное будущее, в котором доминирует программное обеспечение. Автопроизводители не могут допустить снижения этого потока доходов.

На что следует обратить внимание автопроизводителям

Дальнейшие технологические инновации необходимы, чтобы автомобили с двигателем внутреннего сгорания оставались частью ассортимента продаж. Следовательно, вместо того, чтобы убегать от инноваций в области ДВС, автопроизводители должны разрабатывать стратегии для их эффективного достижения, не напрягая и без того скудно распределенные ресурсы (и поставщиков) и не обращаясь к клиентам, чтобы компенсировать разницу.

Обзор современных исследований показывает, что для повышения эффективности можно использовать различные технологии. Наши расчеты показывают, что это может привести к потенциальному сокращению выбросов CO2 от ДВС на 10-15%, в зависимости от класса автомобиля.

Mazda ясно дала понять, что планирует продолжать «непрерывный поиск идеального двигателя внутреннего сгорания». рециркуляция газа, рекуперация отработанного тепла и терморегуляция отработавших газов. Дополнительное сокращение выбросов может быть достигнуто за счет включения в конструкцию современного двигателя преимуществ покрытий с низким коэффициентом трения, усовершенствованного турбонаддува и турбокомпаунда, электрических фазовращателей впускных клапанов, впрыска воды и форкамерного зажигания. Используя в большей степени преимущества более длинного хода поршня, переменной степени сжатия, более обедненной смеси или современных вариантов циклов Миллера или Аткинсона, выбросы потенциально могут быть снижены еще больше.

Благодаря внедрению таких инноваций ДВС, по нашим оценкам, выбросы CO2 на 16 граммов (gCO ₂ /км) могут быть сокращены по сравнению с современным поколением технологий двигателей в типичном автомобиле С-сегмента с двигателем ДВС. Это до любой дальнейшей электрификации трансмиссии. Другими словами, это приводит к экономии более 1800 кг CO2 за десятилетний период использования, если значительный потенциал доступных в настоящее время технологий будет использован для улучшения текущего стандарта Euro 6-TEMP.

Это означает, что только в Европе благодаря инновациям ДВС можно сократить выбросы CO2 почти на 60 миллионов тонн. Это примерно столько, сколько выбрасывают все автомобили в Испании за целый год, или эквивалентно снятию с дорог более четырех миллионов автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Эти технологии могут оказаться жизненно важными, учитывая, что автопроизводители должны сократить выбросы CO2 на 55% к 2030 году по сравнению с уровнями 2021 года.

Вместо того, чтобы убегать от инноваций в области ДВС, автопроизводители должны разработать стратегии для их эффективного достижения без дальнейшего увеличения и без того скудно распределенных ресурсов

На той же странице

При этом существуют разные точки зрения на развитие и экономическую целесообразность этих инноваций. Некоторые отраслевые эксперты, в том числе Международный совет по чистому транспорту (ICCT), считают, что необходимые технологии в значительной степени доступны и осуществимы, в то время как другие утверждают, что стоимость внедрения будет слишком высокой для многих сегментов транспортных средств. Но, учитывая потенциальную экономию, дальнейшие инвестиции для разрешения разногласий кажутся оправданными.

Параллельно в настоящее время исследуются и более продвинутые технологии. Это включает в себя использование синтетического или электронного топлива в ДВС. Текущие оценки показывают, что переход приведет к меньшему количеству выбросов по сравнению с соответствующим автомобилем с ДВС стандарта Евро 6 сегодня.

Некоторые игроки также изучают возможность использования водорода в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, что было бы вариантом с нулевым уровнем выбросов. Хотя эта альтернатива все еще довольно дорогая, у нее может быть потенциал для конкретных вариантов использования и нишевых приложений.

 

Рисунок 1: Примеры инноваций ДВС и их потенциала по сокращению выбросов выхлопных газов

Усилия по сокращению выбросов оксидов азота

Помимо сокращения выбросов СО2, внимание регулирующих органов также сосредоточено на выбросах оксидов азота (NOx), при этом ожидается следующая нераскрытая итерация целей Евро-7 быть гораздо более строгим. Новые правила, скорее всего, вступят в силу во второй половине этого десятилетия, поэтому автопроизводителям остается только гадать, к чему стремиться.

Существующие системы контроля выбросов уже преобразовывают выбросы NOx с более чем 9Эффективность 9% в условиях движения по шоссе, но необходима дальнейшая работа, чтобы покрыть более высокие выбросы в городских условиях движения. С этой целью разрабатываются такие технологии, как большие объемы катализатора, непрерывная гибридизация трансмиссии и усовершенствованная обработка выхлопных газов.

Эксперты отрасли считают, что такие инновации можно внедрить без особых затрат. Например, по оценкам ICCT, автомобиль начального уровня с бензиновым двигателем может добиться более низких выбросов при холодном запуске, используя небольшой электрический каталитический нагреватель, который стоит дополнительно 150 евро (160 долларов США), в то время как внедрение 48-вольтовых систем может стоить около 600 евро. помочь легковым автомобилям с дизельным двигателем достичь соответствия стандарту Евро-7.

Достижение правильного баланса между исследованиями и разработками

Несмотря на очевидные причины для продолжения инвестиций в инновации ДВС только на основе соблюдения нормативных требований, производители автомобилей и их поставщики серьезно ограничены в ресурсах и должны одновременно сосредоточиться на разработке будущих технологий и архитектуры электромобилей. В результате игрокам отрасли придется консолидировать усилия вокруг тех вариантов, которые дают наилучшие шансы продлить срок службы этой уходящей технологии. Нет никаких конкурентных или стратегических преимуществ в разработке платформ ICE собственными силами или изолированно. На этом фоне мы видим три стратегических направления.

Только в Европе благодаря инновациям ДВС можно сократить выбросы CO2 почти на 60 миллионов тонн. через платформы с общим двигателем. Предоставление платформ ICE другим игрокам может помочь автопроизводителям масштабироваться за счет стороннего бизнеса. Это также может быть принято для ДВС, используемых в гибридных автомобилях, с значительно меньшим количеством «вариантов оборудования» — имея в виду варианты трансмиссии, из которых клиенты могут выбирать.

В конечном итоге это может привести к созданию бизнес-моделей «последний выживший», когда один игрок берет на себя ответственность за инновации и разработку двигателей и становится предпочтительным поставщиком для нескольких автопроизводителей. Один мировой производитель двигателей уже применяет такой подход в секторе коммерческих автомобилей. К финансированию таких бизнес-моделей потенциально могут быть привлечены специализированные инвестиционные фонды.

Во-вторых, автопроизводители могут сместить центр инноваций в такие страны, как Китай или Индия, которые станут новым эпицентром инноваций в области ДВС. Несколько крупных автопроизводителей уже имеют обширные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этих странах, чтобы использовать свою обширную базу инженерных талантов.

Развивающиеся рынки и новые участники

На рынки за пределами Европы и Северной Америки приходится около двух третей мировых продаж автомобилей в год, но для полного перехода на автомобили с нулевым уровнем выбросов может потребоваться больше времени. Хотя Китай активно внедряет электромобили, автопроизводители также разрабатывают новые платформы с ДВС.

Ограниченное или отсроченное регулирование выбросов в некоторых частях Азии и Африки — два примера из Таиланда и Южной Африки — требует рассмотрения возможности размещения там новых заводов, в то время как южноамериканский рынок потенциально мог бы больше сосредоточиться на биотопливе. Смещение центра инноваций ДВС поможет автопроизводителям удовлетворить этот спрос в долгосрочной перспективе.

Audi разрабатывает ряд альтернативных видов топлива для двигателей с ДВС.

Наконец, уже очевиден сдвиг в стратегиях некоторых автопроизводителей в отношении силовых агрегатов. В то время как новые участники сосредотачиваются в основном на чисто электрических или гибридных автомобилях, некоторые из небольших автопроизводителей в Европе со скромными объемами продаж приняли смелые решения о полной электрификации своего портфеля гораздо раньше. Потенциальной, хотя и рискованной альтернативой для других может быть переход на более зарождающиеся технологии, такие как электронное топливо или водородные двигатели внутреннего сгорания 9.