Що таке ДВС?

Що таке ДВС (двигун внутрішнього згоряння)

В даний час двигун внутрішнього згоряння є основним видом автомобільного двигуна. Двигуном внутрішнього згоряння (скорочене найменування - ДВС) Називається теплова машина, яка перетворює хімічну енергію палива в механічну роботу.

Розрізняють такі основні типи ДВС:

• поршневий двигун внутрішнього згоряння;
• роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння;
• газотурбінний двигун внутрішнього згоряння.

З представлених типів двигунів найпоширенішим є поршневий ДВС, тому пристрій і принцип роботи розглянуті на його прикладі.

Перевагами поршневого двигуна внутрішнього згоряння, що забезпечили його широке застосування, є:

• автономність;
• універсальність (поєднання з різними споживачами);
• невисока вартість;
• компактність;
• мала маса;
• можливість швидкого запуску;
• многотопливность.

Разом з тим, двигуни внутрішнього згоряння мають ряд суттєвих недоліків, до яких відносяться:

• високий рівень шуму;
• велика частота обертання колінчастого вала;
• токсичність відпрацьованих газів;
• невисокий ресурс;
• низький коефіцієнт корисної дії.

Залежно від виду застосовуваного палива розрізняють наступні поршенвие ДВС:

• бензинові двигуни;
• дизельні двигуни.

Альтернативними видами палива, використовуваними в двигунах внутрішнього згоряння, є природний газ, спиртові палива - метанол і етанол, водень.

Як працює ДВС?

Корпус двигуна об'єднує блок циліндрів і головку блоку циліндрів. Кривошипно-шатунний механізм перетворює зворотно-поступальний рух поршня в обертальний рух колінчастого вала. Газорозподільний механізмзабезпечує своєчасну подачу в циліндри повітря або паливно-повітряної суміші й випуск відпрацьованих газів.

Впускная система призначена для подачі у двигун повітря.Паливна система живить двигун паливом. Спільна робота даних систем забезпечує утворення паливно-повітряної суміші. Основу паливної системи складає система уприскування.

Система запалювання здійснює примусове займання паливно-повітряної суміші в бензинових двигунах. У дизельних двигунах відбувається самозаймання суміші.

Система мастила виконує функцію зниження тертя між сполученими деталями двигуна. Охолодження деталей двигуна, що нагріваються в результаті роботи, забезпечує система охолодження. Важливі функції відводу відпрацьованих газів від циліндрів двигуна, зниження їх шуму і токсичності приписані випускній системі.

Система управління двигуном забезпечує електронне управління роботою систем двигуна внутрішнього згоряння.

Принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння заснований на ефекті теплового розширення газів, що виникає при згорянні паливно-повітряної суміші і забезпечує переміщення поршня в циліндрі.

Робота поршневого ДВС здійснюється циклічно. Кожен робочий цикл відбувається за два оберти колінчастого вала і включає чотири такту (чотиритактний двигун):

• впуск;
• стиск;
• робочий хід;
• випуск.

Під час тактів впускання і робочий хід відбувається рух поршня вниз, а тактів стиснення і випуск - вгору. Робочі цикли в кожному з циліндрів двигуна не збігаються по фазі, чим досягається рівномірність роботи ДВС. У деяких конструкціях двигунів внутрішнього згоряння робочий цикл реалізується за два такти - стиснення і робочий хід (двотактний двигун).

На такті впускання впускна і паливна системи забезпечують утворення паливно-повітряної суміші. Залежно від конструкції суміш утворюється у впускному колекторі (центральний і розподілений упорскування бензинових двигунів) або безпосередньо в камері згоряння (безпосереднє уприскування бензинових двигунів, упорскування дизельних двигунів). При відкритті впускних клапанів газорозподільного механізму повітря або паливно-повітряна суміш за рахунок розрядження, що виникає при русі поршня вниз, подається в камеру згоряння.

На такті стиснення впускні клапани закриваються, і паливно-повітряна суміш стискається в циліндрах двигуна.

Такт робочий хід супроводжується займанням паливно-повітряної суміші (примусове або самозаймання). В результаті спалаху утворюється велика кількість газів, які тиснуть на поршень і змушують його рухатися вниз. Рух поршня через кривошипно-шатунний механізм перетворюється в обертальний рух колінчастого вала, яке потім використовується для руху автомобіля.

При такті випуск відкриваються випускні клапани газорозподільного механізму, і відпрацьовані гази видаляються з циліндрів у випускну систему, де проводиться їх очищення, охолодження та зниження шуму. Далі гази надходять в атмосферу.

Розглянутий принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння дозволяє зрозуміти, чому ДВС має невеликий коефіцієнт корисної дії - близько 40%. У конкретний момент часу як правило тільки в одному циліндрі відбувається корисна робота, в інших - забезпечують такти: впуск, стиснення, випуск.

Джерело інформації:

systemsauto.ru - двигун автомобіля.