В современных автомобилях чаще всего используется двигатель внутреннего сгорания. Сокращено его обозначают ДВС. С научной точки зрения, ДВС представляет собой тепловую машину, которая в процессе своей работы преобразует химическую энергию при сгорании топлива, в механическую работу.

Существует несколько основных типов ДВС: газотурбинный, поршневой, роторно-поршневой. Самое большое распространение нашел двигатель поршневой. Мы подробно расскажем Вам о принципе работы этого устройства, рассмотрев устройство и принцип работы поршневого двигателя.

У данного типа есть и ряд недостатков, к коим относится, большая частота вращения коленвала, вред для окружающей среды, малый ресурс, низкий уровень КПД и высокий уровень шума во время работы.

Существуют бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания. В качестве альтернативных вариантов топлива, ими может выступать метанол, водород, этанол и природный газ.

Из всех вышеописанных вариантов, наиболее экологичным является двигатель, работающий на водороде. Он не образует вредных соединений и абсолютно безопасен для окружающей среды.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания поршневого типа состоит из собственно корпус, газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов, а также нескольких систем: системы управления, выпускная и впускная, зажигания и смазки.

Корпус ДВС включает в себя блок цилиндров и головку блока. Функция кривошипно-шатунного механизма, заключается в преобразовании обратно-поступательных движений поршня во вращение коленвала. Механизм газораспределение при этом обеспечивает поступление в цилиндры воздуха и горючей смеси, а также отвечает за своевременное выведение из них выхлопных газов.

В задачу системы зажигания входит принудительное воспламенение смеси горючего и кислорода. Такой принцип реализован только в бензиновых моторах. В двигателях, работающих на солярке, происходит самовоспламенение горючей смеси.

Система смазки предназначена для понижения трения, между элементами двигателя. Поддержание оптимальной температуры работы двигателя производится системой охлаждение. За правильное отведение отработавших газов и понижение их вредоносного воздействия на окружающую среду, отвечает выпускная система.

Принцип работы ДВС

Работа двигателя внутреннего сгорания заключается в превращении тепловой энергии расширения газов в крутящий момент. Это возможно благодаря тому, что в камерах цилиндров горючая смесь воспламеняется, заставляя поршни перемещаться.

Впуск и рабочий ход происходит во время движения поршня вниз, а во время сжатия и выпуска — вверх. Равномерность работы ДВС обеспечивается тем, что фазы каждого из цилиндров не совпадают.

На такте впуска, топливная система образует горючую смесь. Она создается во впускном коллекторе, или непосредственно в цилиндре. С началом фазы сжатия, впускные клапаны закрываются, топливная смесь увеличивает свое давление за счет сжатия.

После этого происходит воспламенение топливной смеси. Оно может быть принудительным или же с самовоспламенением (дизельные двигатели). Далее, образующиеся газы с силой выталкивают поршень, вращая кривошипно-шатунный механизм. Он в свою очередь обеспечивает движение колес автомобиля.

Такты выпуска открывает выпускные клапана, после чего отработанные газы покидают камеру сгорания и устремляются в выхлопную систему, а затем в окружающую среду.

Вышеописанный порядок работы ДВС дает ответ на то, почему КПД двигателя данного типа не превышает 40%. Все дело в том, что в каждый момент времени, реальную работу выполняет только один цилиндр, в то время как в остальных происходит впуск, сжатие и выпуск.