Типы автомобильных двигателей: виды, типы и особенности ДВС

А теперь внимание! На основе всего прочитанного посмотрим на полный цикл работы двигателя со всеми его элементами:

Полный цикл работы двигателя

Почему двигатель не работает?

Допустим, Вы выходите утром к машине и начинаете её заводить, но она не заводится . Что может быть не так? Теперь, когда Вы знаете, как работает двигатель, можно понять основные вещи, которые могут помешать двигателю завестись. Три фундаментальные вещи могут случиться:

• Плохая топливная смесь
• Отсутствие сжатия
• Отсутствие искры

Да, есть ещё тысячи незначительных вещей, которые могут создать проблемы, но указанная «большая тройка» является чаще всего следствием или причиной одной из них. На основе простого представления о работе двигателя мы можем составить краткий список того, как эти проблемы влияют на двигатель.

Плохая топливная смесь может быть следствием одной из причин:

• У Вас попросту закончился в баке бензин, и двигатель пытается завестись от воздуха.
• Воздухозаборник может быть забит, поэтому в двигатель поступает топливо, но ему не хватает воздуха, чтобы сдетонировать.
• Топливная система может поставлять слишком много или слишком мало топлива в смесь, а это означает, что горение не происходит должным образом.
• В топливе могут быть примеси (а для российского качества бензина это особенно актуально), которые мешают топливу полноценно гореть.

Отсутствие сжатия — если заряд воздуха и топлива не могут быть сжаты должным образом, процесс сгорания не будет работать как следует. Отсутствие сжатия может происходить по следующим причинам:

• Поршневые кольца изношены (позволяя воздуху и топливу течь мимо поршня при сжатии)
• Впускные или выпускные клапаны не герметизируются должным образом, снова открывая течь во время сжатия
• Появилось отверстие в цилиндре.

Отсутствие искры может быть по ряду причин:

• Если свечи зажигания или провод, идущий к ним, изношены, искра будет слабой.
• Если провод повредился или попросту отсутствует или если система, которая посылает искру по проводу, не работает должным образом.
• Если искра происходит либо слишком рано или слишком поздно в цикле, топливо не будет зажжено в нужное время, и это может вызвать всевозможные проблемы.

И вот ещё ряд причин, по которым двигатель может не работать, и здесь мы затронем некоторые детали за пределами двигателя:

• Если аккумулятор мёртв, Вы не сможете прокрутить двигатель, чтобы запустить его.
• Если подшипники, которые позволяют коленчатому валу свободно вращаться, изношены, коленчатый вал не сможет провернуться, поэтому двигатель не сможет работать.
• Если клапаны не открываются и не закрываются в нужное время или не работают вообще, воздух не сможет войти, а выхлопы — выйти, поэтому двигатель опять-таки не сможет работать.
• Если кто-то из хулиганских побуждений засунул картошку в выхлопную трубу, выпускные газы не смогут выйти из цилиндра, и двигатель снова не будет работать.
• Если в двигателе недостаточно масла, то поршень не сможет двигаться вверх и вниз свободно в цилиндре, что затруднит или сделает невозможным нормальную работу двигателя.

В правильно работающем двигателе все эти факторы находятся в пределах допуска. Как Вы можете видеть, двигатель имеет ряд систем, которые помогают ему сделать свою работу преобразования топлива в движение безупречной. Мы же рассмотрим различные подсистемы, используемые в двигателях, в следующих разделах.

Большинство подсистем двигателя может быть реализована с использованием различных технологий, и лучшие технологии могут значительно повысить производительность двигателя. Вот почему развитие автомобилестроения продолжается высочайшими темпами, ведь конкуренция среди автоконцернов достаточно велика, чтобы вкладывать большие деньги в каждую дополнительно выжатую лошадиную силу из двигателя при том же объёме. Давайте посмотрим на различные подсистемы, используемые в современных двигателях, начиная с работы клапанов в двигателе.

Как работают клапаны?

Система клапанов состоит из, собственно, клапанов и механизма, который открывает и закрывает их. Система открытия и закрытия их называется распределительным валом . Распределительный вал имеет специальные детали на своей оси, которые движут клапаны вверх и вниз, как показано на рисунке ниже.

Большинство современных двигателей имеют то, что называют накладными кулачками . Это означает, что вал расположен над клапанами, как Вы видите на рисунке. Старые двигатели используют распределительный вал, расположенный в картере возле коленчатого вала. Распределительный вал, крутясь, двигает кулачок выступом вниз таким образом, чтобы он продавливал клапан вниз, создавая зазор для прохода топлива или выпуска отработавших газов. Ремень ГРМ или цепной привод приводится в движение коленчатым валом и передаёт кручение от него к распределительному валу так, что клапаны находятся в синхронизации с поршнями. Распределительный вал всегда крутится в один-два раза медленнее коленчатого вала. Многие высокопроизводительные двигатели имеют четыре клапана на цилиндр (два для приёма топлива внутрь и два для вытяжки отработавшей смеси).

Как работает система зажигания?

Система зажигания производит заряд высокого напряжения и передаёт его к свечам зажигания с помощью проводов зажигания. Заряд сначала проходит к катушке зажигания (эдакому дистрибьютору, который распределяет подачу искры по цилиндрам в определённое время), которую Вы можете легко найти под капотом большинства автомобилей. Катушка зажигания имеет один провод, идущий в центре и четыре, шесть, восемь проводов или больше в зависимости от количества цилиндров, которые выходят из него. Эти провода зажигания отправляют заряд к каждой свече зажигания. Двигатель получает такую искру по времени таким образом, что только один цилиндр получает искру от распределителя в один момент времени. Такой подход обеспечивает максимальную гладкость работы двигателя.

Как работает охлаждение?

Система охлаждения в большинстве автомобилей состоит из радиатора и водяного насоса. Вода циркулирует через проходы (каналы) вокруг цилиндров, а затем проходит через радиатор, чтобы тот её максимально охладил. Однако, существуют такие модели автомобилей (в первую очередь Volkswagen Beetle (Жук)), а также большинство мотоциклов и газонокосилок, которые имеют двигатель с воздушным охлаждением. Вы вероятно, видел такие двигатели с воздушным охлаждением, сбоку которых расположены эдакие плавники — ребристая поверхность, украшающие снаружи каждый цилиндр, чтобы помочь рассеять тепло.

Воздушное охлаждение делает двигатель легче, но горячее, и как правило, уменьшается срок службы двигателя и общая производительность. Так что теперь Вы знаете, как и почему Ваш двигатель остаётся не перегретым.

Как работает пусковая система?

Повышение производительности Вашего двигателя является большим делом, но важнее то, что именно происходит, когда Вы поворачиваете ключ, чтобы запустить его ! Пусковая система состоит из стартера с электродвигателем. Когда Вы поворачиваете ключ зажигания, стартер крутит двигатель на несколько оборотов, чтобы процесс горения начал свою работу, и остановить его смог только поворот ключа в обратную сторону, когда перестаёт подаваться искра в цилиндры, и двигатель, таким образом, глохнет.

Стартер же имеет мощный электродвигатель, который вращает холодный двигатель внутреннего сгорания. Стартер — это всегда довольно мощный и, следовательно, «кушающий» ресурсы аккумулятора двигатель, ведь должен преодолеть:

• Всё внутреннее трение, вызванное поршневыми кольцами и усугубляющееся холодным непрогретым маслом.
• Давление сжатия любого цилиндра (цилиндров), которое происходит в процессе такта сжатия.
• Сопротивление, оказываемое открытием и закрытием клапанов распределительным валом.
• Все иные процессы, непосредственно связанные с двигателем, в том числе сопротивление водяного насоса, масляного насоса, генератора и т.д.

Мы видим, что стартеру необходимо очень много энергии. Автомобиль чаще всего использует 12-вольтовую электрическую систему, и сотни ампер электричества должны поступать в стартер.

Как работает впрыск и смазочная система?

Когда дело доходит ежедневного обслуживания автомобиля, Ваша первая забота, вероятно, состоит в проверке количества бензина в Вашем автомобиле. А как бензин попадает из топливного бака в цилиндры? Топливная система двигателя высасывает бензин из бака с помощью топливного насоса, который находится в баке, и смешивает его с воздухом так, чтобы надлежащая смесь воздуха и топлива могла протекать в цилиндры. Топливо поставляется в одном из трёх распространённых способов: карбюратор, впрыск топлива и система непосредственного впрыска топлива.

Карбюраторы на сегодняшний день сильно устарели, и их не помещают в новые модели автомобилей. В инжекторном двигателе нужное количество топлива впрыскивается индивидуально в каждый цилиндр либо прямо в впускной клапан (впрыск топлива) или непосредственно в цилиндр (непосредственный впрыск топлива).

Масло также играет важную роль. Идеально и правильно смазанная система гарантирует, что каждая подвижная часть в двигателе получает масло так, что она может легко перемещаться. Две главные части, нуждающиеся в масле — это поршень (а, точнее, его кольца) и любые подшипники, которые позволяют таким элементам, как коленчатый и другие валы, свободно вращаться. В большинстве автомобилей масло всасывается из масляного поддона масляным насосом, проходит через масляный фильтр для удаления частиц грязи, а затем брызгается под высоким давлением на подшипники и стенки цилиндра. Затем масло стекает в отстойник, где снова собирается, и цикл повторяется.

Система выпуска отработавших газов

Теперь, когда мы знаем о ряде вещей, которые мы положили (налили) в свой ​​автомобиль, давайте посмотрим на другие вещи, которые выходят из него. Система выпуска включает в себя выхлопную трубу и глушитель. Без глушителя Вы бы услышали звук тысяч маленьких взрывов из своей ​​выхлопной трубы. Глушитель гасит звук. Выхлопная система также включает в себя каталитический нейтрализатор, который использует катализатор и кислород, чтобы сжечь всё неиспользованное топливо и некоторые другие химические веществ в выхлопных газах. Таким образом, Ваш автомобиль соответствует определённым евростандартам по уровню загрязнения воздуха.

Что ещё есть, кроме всего вышеперечисленного в автомобиле? Электрическая система состоит из аккумулятора и генератора

Как работает двигатель? Видео

Современный автомобиль, чаще всего, приводится в движение . Таких двигателей существует огромное множество. Различаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, скоростью вращения, используемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, внутреннего сгорания, похоже.

Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание понятно. Внутри двигателя сгорает топливо. А почему 4 такта двигателя, что это такое? Действительно, бывают и двухтактные двигатели. Но на автомобилях они используются крайне редко.

Четырехтактным двигатель называется из-за того, что его работу можно разделить на четыре, равные по времени, части . Поршень четыре раза пройдет по цилиндру – два раза вверх и два раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней нижней или верхней точке. У автомобилистов-механиков это называется верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ) .

Первый такт — такт впуска

Первый такт, он же впускной, начинается с ВМТ (верхней мертвой точки). Двигаясь вниз, поршень всасывает в цилиндр топливовоздушную смесь . Работа этого такта происходит при открытом клапане впуска . Кстати, существует много двигателей с несколькими впускными клапанами. Их количество, размер, время нахождения в открытом состоянии может существенно повлиять на мощность двигателя. Есть двигатели, в которых, в зависимости от нажатия на педаль газа, происходит принудительное увеличение времени нахождения впускных клапанов в открытом состоянии. Это сделано для увеличения количества всасываемого топлива, которое, после возгорания, увеличивает мощность двигателя. Автомобиль, в этом случае, может гораздо быстрее ускориться.

Второй такт — такт сжатия

Следующий такт работы двигателя – такт сжатия . После того как поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, тем самым, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов камеры сгорания. Что это за такая камера? Свободное пространство между верхней частью поршня и верхней частью цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке называется камерой сгорания. Клапаны, в этот такт работы двигателя закрыты полностью. Чем плотнее они закрыты, тем сжатие происходит качественнее. Большое значение имеет, в данном случае, состояние поршня, цилиндра, поршневых колец. Если имеются большие зазоры, то хорошего сжатия не получится, а соответственно, мощность такого двигателя будет гораздо ниже. Компрессию можно проверить специальным прибором. По величине компрессии можно сделать вывод о степени износа двигателя.

Третий такт — рабочий ход

Третий такт – рабочий , начинается с ВМТ. Рабочим он называется неслучайно. Ведь именно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль двигаться. В этом такте в работу вступает . Почему эта система так называется? Да потому, что она отвечает за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в камере сгорания. Работает это очень просто – свеча системы дает искру. Справедливости ради, стоит заметить, что искра выдается на свече зажигания за несколько градусов до достижения поршнем верхней точки. Эти градусы, в современном двигателе, регулируются автоматически «мозгами» автомобиля.

После того как топливо загорится, происходит взрыв – оно резко увеличивается в объеме, заставляя поршень двигаться вниз . Клапаны в этом такте работы двигателя, как и в предыдущем, находятся в закрытом состоянии.

Четвертый такт — такт выпуска

Четвертый такт работы двигателя, последний – выпускной . Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан . Таких клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан удаляет отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От четкой работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное удаление отработанных газов и необходимое количество всасываемой топливно-воздушной смеси.

После четвертого такта наступает черед первого. Процесс повторяется циклически . А за счет чего происходит вращение – работа двигателя внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и опускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? Дело в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля. Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под действием инерции, крутит коленчатый вал двигателя, перемещая поршень в период «нерабочих» тактов.

Различия и особенности автомобильных ДВС

Современный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тепловой вид двигателя, который преобразует энергию взрыва топливной смеси в механическую силу. Взрыв происходит внутри камеры сгорания, что приводит в действие поршневую группу. Так как наибольшее распространение получили поршневые и комбинированные виды двигателей, далее пойдет речь именно о них.

Виды двигателей автомобилей по типу топлива

Конструкторами разработано большое количество автомобильных двигателей в зависимости от типа смеси, количества тактов, а также физического расположения цилиндров.

Как различаются двигатели внутреннего сгорания по типу питания:

• Бензиновые
• Дизельные
• Гибридные

Бензиновый двигатель — самый популярный вид двигателя среди автомобилей. Это обусловлено простой конструкцией, доступностью и дешевизной деталей на замен. Автомобили с данным видом двигателя чаще остальных встречаются на ДОПах.

Подача смеси для бензинового двигателя:

Существует 2 вида доставки топлива в бензиновый мотор. Первый — карбюратор. Смесь из бензина и воздуха готовится в карбюраторе в определенных (зависит от режима) пропорциях и подаётся во впускной коллектор. Данный вид подачи топлива являлся самым популярным на протяжении многих лет из-за простоты конструкции и возможности ремонта «на месте».

Преимущества карбюраторного ДВС:

• Низкая цена ремонта
• Прост в конструкции
• Дешевизна обслуживания

Но также следует упомянуть что карбюраторная система подачи считается устаревшей ввиду ее не экономичности, трудности обслуживания и настройке.

Недостатки карбюраторного двигателя:

• Сложность настройки
• Чувствителен к температурным перепадам
• Низкая экологичность
• Нестабилен

Большинство видов двигателей с карбюратором не соответствуют Евро-3 и выше.

На смену карбюратору пришла инжекторная система впрыска. Она в свою очередь делится на моновпрыск и распределённый впрыск горючей смеси. На большинстве двигателей внутреннего сгорания используется именно распределённый впрыск. Бензин из бака через магистраль попадает в топливную рампу, далее через форсунки во впускной коллектор, который отдельно ведёт к каждому цилиндру. Таким образом на каждую секцию отведена отдельная форсунка.

Стоит упомянуть, что существуют конструкции, когда форсунка подаёт топливо прямиком в камеру сгорания. Такой вид двигателя внутреннего сгорания является гораздо более точным в плане дозирования смеси, при котором достигается максимальный кпд бензинового ДВС.

Преимущества инжекторного двигателя:

• Высокая стабильность
• Количество вредных выбросов уменьшается до 70%
• Экономичность
• Более мощный
• Не чувствителен к перепадам температур

Инжекторная система впрыска имеет большое количество плюсов для автолюбителей из больших городов, где имеются профессиональные СТО или официальные дилеры, которые смогут провести правильную диагностику и ремонт. Однако за пределами города, если у вас возникнут проблемы с инжектором, скорее всего вы ничего не сможете сделать, в отличие от карбюратора.

Недостатки инжекторного двигателя:

• Трудный ремонт и диагностика
• Качество бензина должно быть не менее А-92
• Очень высокая стоимость замены узлов
• Дефицит квалифицированных специалистов по ремонту

Принцип работы дизельного двигателя

Главным отличием дизельного вида мотора от бензинового является способ образования зажигательной смеси. В большинстве бензиновых ДВС, смесь попадает через впускной коллектор, тогда как в дизеле смесь всегда подаётся непосредственно в камеру сгорания.

Воспламенение тоже происходит по другому сценарию. В дизельном двигателе внутреннего сгорания, цилиндр сначала втягивает воздух, после поршень путём резкого сжатия доводит температуру воздуха до 700-850 градусов во время сжатия, далее под высоким давлением подаётся дизель и происходит воспламенение. Температура достигает 2400 градусов. Качество смеси сильно зависит от скорости впрыска. Если скорость впрыска малая, бензин может не полностью испаряться. Система зажигания на дизельных ДВС отсутствует.

Из минусов дизельного двигателя можно выделить:

• Повышенная вибронагруженность
• Трудность холодного пуска
• Сложность обслуживания
• Повышенный вес

Самым важным отличием дизельного мотора от бензинового является система подачи топлива. ТНВД (топливный насос высокого давления) работает по следующему принципу: дизель из бака нагнетается в требуемые порции, далее по индивидуальным магистралям поступает через форсунки и подаётся в каждую камеру отдельно.

ТНВД делится на:
— Распределительные
— Многоплунжерные рядные (редко используются на современных авто)

Ремонт и диагностика дизельных двигателей с ТНВД требует наличия инструкций и специнструментов. С другой стороны, некоторые специалисты утверждают что автомобили концерна VAG (Audi, Skoda, Porsche) легки при настройке.

Роторный двигатель

Принцип работы роторного вида двигателя заключается в повышенных оборотах и отсутствии привычного для ДВС строения. ДВС Ванкеля (РПД) а именно так зовут изобретателя данного вида мотора, предложил расположить ротор непосредственно в цилиндре. У РПД отсутствует коленчатый вал и шатуны, что упрощает его конструкцию.
Среди преимуществ данного вида мотора — отсутствие большого количества деталей. Даже в обычном 4-х цилиндровом двигателе минимум 45 движущихся частей: клапанные пружины, масляные колпачки, поршневые кольца, поршни, коленчатый вал, шатуны, т.д.
Роторный двигатель отличается малыми габаритами, и большими мощностями — 1.3 мотор выдаёт 190-240 л.с.

Из недостатков стоит выделить следующие пункты:

• Ограничение в ресурсе (порядка 65-85 тыс.км.)
• Потребление большого количества бензина
• Стоимость производства и ремонта
• Экологичность

Гибридный двигатель

Как работает гибридный вид двигателя? Стоит начать с того, что автомобиль с гибридным мотором набирает всё большую популярность ввиду своей экологичности. Все автомобильные концерны имеют в своей линейке хотя бы одну модель с гибридным видом двигателя.
Принцип работы гибридного мотора заключается во взаимодействии двух видов двигателей — бензинового и электрического.

Всё работает под управление ЭБУ, который решает когда и какой двигатель использовать именно сейчас. К примеру для города обычно используется электрический, сводя к нулю нужду заправляться. Однако на трассе, за городом, обычно система переключается на топливный двигатель. Это обусловлено быстрой разрядкой аккумуляторной батареи. Стоит также упомянуть что во время езды на бензине электрический мотор заряжается. При повышенных нагрузках используются оба вида двигателей.

Гибридный двигатель: плюсы и минусы

Из плюсов можно указать:

• Высокая экономичность (примерно на 25% ниже от топливных ДВС)
• Не уступают в мощности моделям из своего класса
• Меньше шума
• Заправка происходит таким же образом как у классических автомобилей
• При езде по городу с частыми остановками экономия вырастает в разы

Учитывая географическую зависимость стоит отметить минусы для гибридного авто в условиях стран бывшего СНГ.

Из минусов можно указать:

• Очень сложная конструкция
• Очень дорогой ремонт
• Коротки срок службы аккумулятора

Гибридный мотор прекрасно подходит для больших городов где находятся специализированные СТО. В маленьких городах и посёлках смысл владения авто с гибридным двигателем сводится к минимуму.

Типы ДВС: Рядный, V образный и оппозитный двигатель. Какой лучше?

В мире существует большое количество видов моторов не только по виду горючей смеси, но и по типу расположения цилиндров. Ниже приведен перечень самых популярных типов двигателей.

Рядные ДВС считаются классическими, так как именно такой тип был применён впервые в ДВС. Соответственно названию, цилиндры расположены в ряд, и приводят в движение 1 коленчатый вал. Также ГБЦ одна для всех камер сгорания. Количество цилиндров может колебаться от одного до десяти. На практике десятицилиндровые ДВС оказались очень сложными при производстве, поэтому наибольшее распространение получили следующие:

• Одноцилиндровые
• Двухцилиндровые
• Четырехцилиндровые
• Шестицилиндровые

К достоинствам рядных типов двигателя можно отнести простоту в обслуживании и малые габариты. Такие моторы не идеально сбалансированы, однако это не мешает им пользоваться огромной популярностью у производителей и автолюбителей.

Одним из главных достоинств v двигателя является его компактность.

Из минусов можно выделить:

• Сложность конструкции
• Повышенная вибронагруженность на 2-х и 4-х цилиндровых ДВС
• Более дорогой ремонт по сравнение с рядной «четвёркой»

V образные моторы очень востребованы в различных отраслях. Существуют концерны, которые выпускают только данный вид двигателей.

Виды оппозитных двигателей:
— ОРОС
— «Боксер»

ОРОС — В данной конструкции поршни попарно перемещаются по одному цилиндру, двигаясь друг навстречу другу.

«Боксер» — Поршни располагаются друг перед другом, словно боксёры в бою. Когда один поршень находится в ВМТ(верхняя мёртвая точка) его парный поршень находится в НМТ(нижняя мёртвая точка). При работе они словно «обмениваются ударами» из-за чего и получили название.

Из плюсов оппозитного ДВС можно выделить следующее:

• Отсутствие вибрации
• Низкий центр тяжести
• Малые габариты
• Большой ресурс (300-500 тыс. км до первого капитального ремонта)

Минусы оппозитного двигателя:

• Высокая стоимость обслуживания
• Дефицит СТО, где есть специалисты по оппозитным моторам
• Сложность обслуживания
• Дороговизна запчастей

Двухтактный и четырёхтактный двигатель

В чём разница между этими двумя видами?

Двухтактные моторы почти не используются на автомобилях в силу своих особенностей. Они гораздо легче и проще в своей конструкции из-за отсутствия газораспределительного механизма. Тяга равномернее, литровая мощность выше, а вес меньше.
Из минусов можно выделить крайнюю неэкологичность, большее потребление бензина и масла.

В карбюраторном 2-тактнике ещё и придётся готовить смесь из масла и бензина или заказывать специальное масло для двухтактных двигателей.
Использование двухтактного ДВС идеально подходит для негабаритных устройств. К примеру газонокосилки, пилы, снегоуборочные машины. В общем там, где нужны более равномерные обороты.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Название ДВС происходит из количества тактов рабочего цикла.
Данный тип используется в большинстве автомобилей из-за своей простоты и лёгкости в обслуживании. Отличаются высокой экологичностью, равномерной работой, при которой не нужно переживать из-за «жора» масла как на двухтактниках.

Пошагово четыре такта делятся на следующие шаги:

1) Камера сгорания заполняется смесью.
Движение поршня в НМТ при котором открывается клапан впуска. Из инжектора или карбюратора топливо всасывается в камеру сгорания. Когда поршень опускается до нижней мертвой точки, впускной клапан закрывается.

2) Сжатие смеси.
Поршень возвращается в верхнюю точку, происходит такт сжатия. Доходя до ВМТ следует взрыв

3) Воспламенение топливной смеси.
Энергия взрыва толкает поршень вниз, происходит механическая работа

4) Расширение газа и очищение цилиндра.
Коленвал возвращает поршень снова вверх, открывается выпускной клапан и сгоревшие газы поступают в выпускной коллектор. Далее снова следует первый такт.

Денис — специалист в сфере автомобилей. Он имеет 5-летний опыт работы на СТО и пишет про новости в мире автомобилей. Теперь он делится своими знаниями с людьми, рассказывает про устройство и ремонт современных авто.

Виды автомобильных двигателей

Жизнь современного человека сложно представить без автомобиля, обеспечивающего его комфортом и высокой скоростью передвижения. Чаще всего в автомобилях устанавливают двигатели внутреннего сгорания или ДВС. Подобные устройства предназначены для того, чтобы преобразовать энергию топлива в механическую, которая и выполняет полезную работу. Принцип работы двигателя основан на том, что топливо в момент соединения с воздухом приводит к образованию смеси, необходимой для работы автомобиля. На рынке представлены не только бензиновые, но и дизельные, а также газовые ДВС. Для классификации оборудования можно учитывать количество цилиндров, вид топлива или число тактов двигателя.

Чтобы заказать двигатель или автомобильные запчасти достаточно воспользоваться услугами компании ТСК Регион. Она предлагает своим клиентам обширный перечень продукции, изготовленной известными производителями. Стоимость запчастей полностью соответствует их качеству.

Бензиновые и дизельные двигатели

Бензиновые ДВС работают благодаря одноименному топливу. Во время движения по топливной системе, бензин проникает через форсунки в полость карбюратора, где готовится смесь и подается на цилиндры двигателя. Следом происходит процесс сжимания под действием поршня и поджиг благодаря свечам зажигания. На сегодняшний день карбюраторную схему принято считать устаревшей. На ее смену приходит инжекторный принцип подачи. Форсунки подают топливо прямо на цилиндры. Инжекторное оборудование бывает механическим или электронным. В первом случае за подачу отвечает рычаговый механизм, а во втором ему на замену приходит ЭБУ, который автоматизирует подачу дозацию топлива.

Не сложно догадаться, что для дизельных моторов пользуются дизтопливом. ДВС данного типа отличается тем, что не содержит системы зажигания. Топливная смесь, подаваемая на цилиндры, отличается взрывоопасностью под действием высоких температур.

Эксплуатацию газового мотора удается обеспечить только благодаря использованию сжиженного или сжатого газа. Такие двигатели появляются на рынке все чаще, ведь во многих регионах действуют жесткие требования экологической безопасности. Топливо хранится в специальном баллоне, откуда оно подается на испаритель, теряя высокое давление перед подачей на инжектор. В некоторых схемах испаритель может не использоваться.

Типы автомобильных двигателей

Автор: по материалам журнала «Америка»

Категории: Автомобилестроение

Современные американские автомобили приводятся в движение двигателями внут­реннего сгорания, а они, как утверждают многие эксперты, отжили свой век и являются самыми большими потребителями ископаемого горючего. Недавно Лаборатория реактивных двигателей Калифорнийского технологического института опубликовала список экспери­ментальных двигателей, производство которых в настоящее время представляется технически возможным.
Это двигатели Стирлинга, Брейтона и Ранкина. Со стороны может показаться, что между двигателями этих типов и двигателем типа Отто различие небольшое: они не представляют ничего нового — основные принципы их работы были известны уже в прошлом веке. Но есть одно принципиальное различие между этими тремя двигателями и двигателем Отто: это силовые установки непрерывного горения. Они потребляют меньше горючего и более низкого качества, и в них происходит более полное сгорание, поэтому эти двигатели экономичнее и меньше загрязняют воздух. Дело в том, что химический процесс горения топлива, отделен от рабочего процесса. В двигателе Стирлинга, например, двигатель работает за счет расширения и сжатия водорода.
После восемнадцати месяцев исследований, которые субсидировались авто­мобильной компанией «Форд», инженеры Лаборатории реактивных двигателей пришли к заключению, что можно (и следует) закончить все разработки и пустить в массовое производство двигатели либо Стирлинга, либо Брейтона.
По их мнению, оба эти двигателя являются «чистыми», и на 35-40 процентов эффективнее в смысле расхода горючего на километр пробега по сравнению с дви­гателями обычного типа. Двигатель Ранкина не получил достаточно высокой оценки, чтобы его можно было рекомендовать к дальнейшей разработке.

Двигатель Отто

Обычный двигатель внутреннего сгорания  воздуха и горючего воспламеняется от разовавшиеся газы приводят в движет шатуном с коленчатым валом. Шатунно-кривошипный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение ведущего вала. Двигатели внутреннего сгорания Отто работают на принципе четырехтактного цикла: всасывание (горючая смесь поступает в камеру сгорания через всасывающий клапан), сжатие (горючая смесь сжимается и воспламеняется), рабочий ход (сгорание топлива и преобразование расширения газов в механическую работу, заставляющую поршень двигаться) и выхлоп (открыввается выхлопной клапан и отработанные газы выбрасываются наружу.  На рисунке показаны четыре положения поршня.

Двигатель Ранкина

Это паровой двигатель, работающий на воде. Вода из конден­сатора насосом подается к трубам, проходящим через газо­генератор, где происходит сгорание смеси горючего с возду­хом. Вода испаряется, и пар давит на поршни, что заставляет вращаться коленчатый вал. Пар возвращается в конденсатор, где, охлаждаясь, снова переходит в жидкое состояние.

Двигатель Стирлинга

В этом двигателе поршни приводятся в движение замкнуты в нем рабочим газом. Небольшое количество горючего, попадая через впускное отверстие, сгорает почти полностью, нагревая газ в трубках подогревателя, а затем выбрасывается через выпускное отверстие. При нагревании газ в трубках подогревателя расширяется и толкает поршень вперед, приводя в движение заменяющую кривошип косую рабочую шайбу; сидящую на ведущем валу. Отработанный газ попадает в камеру охлаждения и конденсируется. Поршень возвращается в исходное положение и цикл повторяется.

Двигатель Брейтона

Это газовая турбина. Воздух поступает через два впускных отверстия. После сжатия в компрессоре воздух попадает в теплообменник для нагревания, а затем в камеру сгорания, где о смешивается с горючей смесью и нагревается до температур свыше 800 градусов. Затем раскаленный воздух подается на лопатки главной рабочей турбины и турбины воздушного компрессора, после чего вновь поступает в теплообменник и выбрасывается через выпускной клапан. Теплообменник является по сути рекуператором тепла. Он получает тепловую энергию от отработанных продуктов и нагревает воздух, поступающий в теплообменник из компрессора.

Разновидности автомобильных двигателей / Статьи / Краснодар МОТОРС

Разновидности автомобильных двигателей

В чем же основное отличие автомобильных двигателей? Давайте разберемся.

Уже долгое время ДВС остаётся ключевым компонентом многих автомобилей. Стойкий прогресс обуславливает активный рост всех типов технологий, но двигатель внутреннего сгорания остаётся монополистом в этом вопросе. Существуют и другие типы двигателей, и о них мы поговорим далее.

Двигатель — это устройство, которое преобразует различные типы энергии. В нашем случае принципиальное значение имеет движение, которое является результатом механической энергии. То есть двигатель — это преобразователь.

Двигатель внутреннего сгорания

В классическом типе двигателей внутреннего сгорания, происходит переход энергии взрыва в механическое движение.

Взрывается естественно топливо (бензин). Но правда ли любопытно, что более чем за столетие человечество не создало более совершенного источника энергии. Здесь вопрос касается заинтересованных лиц.

Представьте себе, что бензин больше не главный источник энергии, тогда многие мощнейшие государства будут ощущать последствия. Но что такое прогресс? Его можно представить в виде газа, который накапливается в замкнутом пространстве. Его невозможно сдержать.

Среди актуальных источников энергии может быть: биотопливо, ядерные двигатели и прочее.

Виды двигателей для автомобиля:

Наше лирическое отступление лишь подчеркивает актуальность вопроса. Но сейчас речь пойдет о современных типах двигателей, которые используются в автомобилях.

Номер один — это двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Как было сказано ранее, энергия химических связей преобразуется в механическое движение. Пары бензина, вследствие сжатия их поршнем, сжимаются. Частички начинают активно соприкасаться и нагреваться.

Потенцирует взрыв искра, которая подаётся от свечей.

Если бы взрыв происходил вне камеры сгорания, то вся энергия рассеивалась равномерно. Но в данном случае энергия строго направлена на поршень, который вдавливается вниз с огромной силой. Происходит вращение коленчатого вала.

Номер два — это электродвигатель. Считается, что этот тип двигателей и произведет революцию на автомобильном рынке. Источником энергии является аккумулятор. Стремительный поток электронов, который проходит по замкнутому контуру, генерирует магнитное поле, которое и вращает коленчатый вал.

Недостатки такого типа двигателя:

1. Быстрый расход АКБ

2. Отсутствие подзарядки в дороге

3. Низкая мощность

Естественно, что главное преимущество — это экологичность. Известно, что имеются разработки, которые позволяют заряжать АКБ в движении.

В данном случае речь идёт о беспроводной зарядке. Батарея сможет заряжаться, когда автомобиль будет въезжать на специальную полосу.

Третий тип двигателя — гибридный. В его основе лежит ДВС, а также электродвигатель. В случае исчерпания заряда АКБ, можно использовать двигатель внутреннего сгорания. Генератор сможет зарядить батарею, и владелец сможет снова перейти на электрическую тягу.

Таким образом, сегодня существуют достаточно эффективные двигатели, которые обладают рядом положительных свойств. Стоит отметить, что ДВС — это пережиток прошлого. Эпоха обогнала этот тип двигателя.

Типы автомобильных двигателей и их параметры. Как работают дизельный, бензиновый и инжекторный двигатели

Более сотни лет в качестве силовых установок большинства машин и механизмов используются двигатели внутреннего сгорания. В начале 20-го века они заменили собой паровой мотор внешнего сгорания. ДВС сейчас является самым экономичным и эффективным среди прочих моторов. Давайте рассмотрим устройство

История создания

История этих агрегатов началась примерно 300 лет назад. Именно тогда Леонардо Да Винчи разработал первый чертеж примитивного двигателя. Разработка этого агрегата дала толчок к сборке, испытаниям и постоянному совершенствованию ДВС.

В 1861 году по чертежам, которые оставил миру Да Винчи, создали первый двухтактный мотор. Тогда еще никто и не думал, что подобными установками будут комплектоваться все автомобили и другая техника, хотя тогда использовались паровые агрегаты на железнодорожной технике.

Первым, кто стал использовать ДВС на автомобилях, стал Генри Форд. Он первым написал книгу об устройстве и работе ДВС. Форд стал первым, кто вычислял КПД этих двигателей.

Классификация ДВС

В процессе развития усложнялось и устройство двигателя внутреннего сгорания. Назначение его при этом оставалось прежним. Можно выделить несколько основных видов ДВС, которые являются наиболее эффективными сегодня.

Первые по эффективности и экономичности — поршневые установки. В этих агрегатах энергия, образовавшаяся от сгорания топливной смеси, превращается в движение через систему из шатунов и коленчатого вала.

Общее устройство двигателя внутреннего сгорания карбюраторного ничем не отличается от других моторов. Но горючая смесь приготавливается непосредственно в карбюраторе. Впрыск осуществляется в общий коллектор, откуда под воздействием разряжения смесь попадает в цилиндры, где затем загорается от электрического разряда на свече.

Инжекторный двигатель отличается от карбюраторного тем, что топливо подается в каждый цилиндр непосредственно через отдельные форсунки. Затем после того, как бензин смешается с воздухом, топливо поджигается от искры свечи.

Дизельный мотор отличается от бензиновых. Рассмотрим кратко устройство внутреннего сгорания. Здесь для воспламенения не используются свечи. Данное топливо загорается под воздействием высокого давления. В результате дизель нагревается. Температура превышает температуру горения. Впрыск осуществляется посредством форсунок.

К ДВС относят и роторно-поршневые двигатели. В этих агрегатах тепловая энергия от сгорания топлива воздействует на ротор. Он имеет особенную форму и специальный профиль. Траектория движения ротора — планетарная (элемент находится внутри специальной камеры). Ротор одновременно выполняет огромное количество функций — это газораспределение, функция коленчатого вала и поршня.

Существуют и газотурбинные ДВС. В этих агрегатах тепловая энергия преобразуется через ротор с клиновидными лопатками. Затем эти механизмы заставляют турбину вращаться.

Самыми надежными, не требующими частого обслуживания и экономичными считаются поршневые моторы. Роторные практически не используют в массовой автомобильной технике. Сейчас модели автомобилей, оснащенных роторно-поршневыми двигателями, выпускает только японская “Мазда”. Опытные авто с газотурбинными моторами в 60-х годах выпускал “Крайслер”, и после этого больше к этим установкам не возвращался ни один автопроизводитель. В Советском Союзе газотурбированными моторами недолго оснащали некоторые модели танков и десантных кораблей. Но затем было решено отказаться от таких силовых агрегатов. Именно поэтому мы рассматриваем устройство двигателя внутреннего сгорания — они наиболее популярны и эффективны.

Устройство ДВС

В корпусе мотора объединено несколько систем. Это блок цилиндров, в котором и находятся те самые камеры сгорания. В последних сгорает топливная смесь. Также двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма, призванного превращать энергию движения поршней во вращение коленчатого вала. В корпусе силового агрегата имеется и Его задача — обеспечивать своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Двигатель не сможет работать без системы впрыска, зажигания, а также без выхлопной системы.

При запуске силового агрегата в цилиндры через открытые впускные клапаны подается смесь топлива и воздуха. Затем она воспламеняется от электрического разряда на свече зажигания. Когда смесь воспламенится и газы начнут расширятся, увеличится давление на поршень. Последний приведется в движение и заставит вращаться коленчатый вал.

Устройство и работа таковы, что мотор работает определенными циклами. Эти циклы постоянно повторяются с высокой частотой. За счет этого обеспечивается непрерывное вращение коленчатого вала.

Принцип действия двухтактных ДВС

Когда мотор запускается, поршень, который приводится в движение посредством вращения коленвала, начинает двигаться. Когда он достигнет самой нижней своей точки и начнет двигаться вверх, в цилиндр подается топливо.

При движении вверх поршень сжимает смесь. Когда он достигнет верхней мертвой точки, то свеча за счет электрического разряда воспламеняет смесь. Газы моментально расширяются и толкают поршень вниз.

Затем открывается выпускной клапан цилиндра, и продукты сгорания выходят из цилиндров в выхлопную систему. Затем, снова дойдя до нижней точки, поршень начнет двигаться вверх. Коленчатый вал сделает один оборот.

Когда начнется новое движение поршня, впускные клапаны снова откроются, и будет подана топливная смесь. Она займет весь объем, который занимали продукты сгорания, и цикл повторится снова. За счет того, что поршни в таких двигателях работают только в двух тактах, совершается меньше движений, в отличие от четырехтактного ДВС. Снижаются потери на трение деталей. Но эти моторы сильнее нагреваются.

В двухтактных силовых агрегатах поршень также играет роль газораспределительного механизма. В процессе движения открываются и закрываются отверстия для впуска топливной смеси и выпуска отработанных газов. Худший газообмен в сравнении с четырехтактными моторами — это основной недостаток таких двигателей. В момент выпуска отработанных газов значительно теряется мощность.

На данный момент двухтактные двигатели применяются в мопедах, скутерах, лодках, бензиновых пилах и на другой маломощной технике.

Четырехтактный

Устройство двигателя внутреннего сгорания такого типа немного отличается от двухтактного. Принцип работы тоже немного другой. На одно вращение приходится четыре такта.

Первым тактом является подача горючей смеси в цилиндр двигателя. Мотор под воздействием разряжения всасывает смесь в цилиндр. Поршень в цилиндре в этот момент направляется вниз. Впускной клапан открыт, и распыленный бензин вместе с воздухом попадет в камеру сгорания.

Далее идет такт сжатия. Впускной клапан закрывается, а поршень двигается по направлению вверх. При этом смесь, находящаяся в цилиндре, значительно сжимается. По причине давления смесь нагревается. Давлением повышается концентрация.

Далее следует третий рабочий такт. Когда поршень почти доходит до своего верхнего положения, срабатывает система зажигания. На свече проскакивает искра, и смесь воспламеняется. Из-за мгновенного расширения газов и распространения энергии взрыва, поршень под давлением движется вниз. Данный такт в работе четырехтактного мотора основной. Прочие три такта не влияют на создание работы и являются вспомогательными.

На четвертом такте начинается фаза выпуска. Когда поршень достигает низа камеры сгорания, открывается выпускной клапан и отработанные газы выходят сначала в выхлопную систему, а затем в атмосферу.

Вот такое устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания четырехтактного, который установлен под капотами большинства автомобилей.

Вспомогательные системы

Мы рассмотрели устройство двигателя внутреннего сгорания. Но любой мотор не смог бы работать, если бы не был оснащен дополнительными системами. О них мы расскажем ниже.

Зажигание

Эта система — часть электрического оборудования. Она предназначена для формирования искр, которые поджигают топливную смесь.

Система включает в себя АКБ и генератор, замок зажигания, катушку, а также специальное устройство — распределитель зажигания.

Впускная система

Она необходима для того, чтобы в мотор без каких-либо перебоев поступал воздух. Кислород необходим для образования смеси. Сам по себе бензин гореть не будет. Нужно отметить, что в карбюраторах впуск представляет собой только фильтр и воздуховоды. Впускная система современных авто более сложная. Она включает в себя воздухозаборник в виде патрубков, фильтр, дроссельную заслонку, а также впускной коллектор.

Система питания

Из принципа устройства двигателя внутреннего сгорания мы знаем, что мотору нужно что-то сжигать. Это бензин или дизельное топливо. Система питания обеспечивает подачу горючего в процессе работы мотора.

В самом примитивном случае данная система состоит из бака, а также топливной магистрали, фильтра и насоса, которые обеспечивает подачу горючего в карбюратор. В инжекторных автомобилях система питания контролируется ЭБУ.

Смазочная система

В смазочную систему входит масляный насос, поддон, фильтр для очистки масла. В дизельных и мощных бензиновых силовых агрегатах также имеется радиатор для очистки смазки. Насос приводится в действие от коленчатого вала.

Заключение

Вот что представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Устройство и принцип действия его мы рассмотрели, и теперь понятно, как работает автомобиль, бензопила или дизельный генератор.

Современный двигатель внутреннего сгорания далеко ушел от своих прародителей. Он стал крупнее, мощнее, экологичнее, но при этом принцип работы, устройство двигателя автомобиля, а также основные его элементы остались неизменными.

Двигатели внутреннего сгорания, массово применяемые на автомобилях, относятся к типу поршневых. Название свое этот тип ДВС получил благодаря принципу работы. Внутри двигателя находится рабочая камера, называемая цилиндром. В ней сгорает рабочая смесь. При сгорании смеси топлива и воздуха в камере увеличивается давление, которое воспринимает поршень. Перемещаясь, поршень преобразует полученную энергию в механическую работу.

Как устроен ДВС

Первые поршневые моторы имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В процессе развития для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. Мотор современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.

Современный ДВС состоит из нескольких механизмов и вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:

1. КШМ — кривошипно-шатунный механизм.
2. ГРМ — механизм регулировки фаз газораспределения.
3. Система смазки.
4. Система охлаждения.
5. Система подачи топлива.
6. Выхлопная система.

Также к системам ДВС относятся электрические системы пуска и управления двигателем.

КШМ — кривошипно-шатунный механизм

КШМ — основной механизм поршневого мотора. Он выполняет главную работу — преобразует тепловую энергию в механическую. Состоит механизм из следующих частей:

• Блок цилиндров.
• Головка блока цилиндров.
• Поршни с пальцами, кольцами и шатунами.
• Коленчатый вал с маховиком.

ГРМ — газораспределительный механизм

Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:

• Распределительный вал.
• Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками.
• Детали привода клапанов.
• Элементы привода ГРМ.

ГРМ приводится от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их

В зависимости от конструкции и количества клапанов на двигатель может быть установлен один или два распределительных вала на каждый ряд цилиндров. При двухвальной системе каждый вал отвечает за работу своего ряда клапанов — впускных или выпускных. Одновальная конструкция имеет английское название SOHC (Single OverHead Camshaft). Систему с двумя валами называют DOHC (Double Overhead Camshaft).

Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси. Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать. Охладить мотор автомобиля можно с помощью воздуха или жидкости. Современные моторы имеют, как правило, жидкостную схему охлаждения, которую образуют следующие части:

Рубашку охлаждения двигателей внутреннего сгорания образуют полости внутри БЦ и ГБЦ, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Она отбирает избыточное тепло у деталей двигателя и относит его к радиатору. Циркуляцию обеспечивает насос, привод которого осуществляется с помощью ремня от коленчатого вала.

Термостат обеспечивает необходимый температурный режим двигателя автомобиля, перенаправляя поток жидкости в радиатор либо в обход него. Радиатор, в свою очередь, призван охлаждать нагретую жидкость. Вентилятор усиливает набегающий поток воздуха, тем самым увеличивая эффективность охлаждения. Расширительный бачок необходим современным моторам, так как применяемые охлаждающие жидкости сильно расширяются при нагреве и требуют дополнительного объема.

Система смазки ДВС

В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки. Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей. Систему смазки двигателя автомобиля образуют:

• Масляный картер (поддон).
• Насос подачи масла.
• Масляный фильтр с .
• Маслопроводы.
• Масляный щуп (индикатор уровня масла).
• Указатель давления в системе.
• Маслоналивная горловина.

Насос забирает масло из масляного картера и подает его в маслопроводы и каналы, расположенные в БЦ и ГБЦ. По ним масло поступает в места соприкосновения трущихся поверхностей.

Система питания

Система подачи для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:

• Топливный бак.
• Датчик уровня топлива.
• Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой.
• Топливные трубопроводы.
• Впускной коллектор.
• Воздушные патрубки.
• Воздушный фильтр.

В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, но в силу различных физических свойств бензина и дизельного топлива конструкция их имеет существенные различия. Сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки. Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом. Детали, обеспечивающие очистку воздуха и поступление его цилиндры — воздушный фильтр и патрубки — тоже относятся к топливной системе.

Система выпуска

Система выпуска предназначена для отвода отработанных газов из цилиндров двигателя автомобиля. Основные детали, ее составляющие:

• Выпускной коллектор.
• Приемная труба глушителя.
• Резонатор.
• Глушитель.
• Выхлопная труба.

В современных двигателях внутреннего сгорания выхлопная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредных выбросов. Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, сообщающихся с блоком управления двигателем. Выхлопные газы из выпускного коллектора через приемную трубу попадают в каталитический нейтрализатор, затем через резонатор в глушитель. Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.

В заключение необходимо упомянуть системы пуска и управления двигателем автомобиля. Они являются важной частью двигателя, но их необходимо рассматривать вместе с электрической системой автомобиля, что выходит за рамки этой статьи, рассматривающей внутреннее устройство двигателя.

Двигатель состоит из цилиндра 5 и картера 6, который снизу закрыт поддоном 9 (рис. а). Внутри цилиндра перемещается поршень 4 с компрессионными (уплотнительными) кольцами 2, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец 3 и шатун 14 связан с коленчатым валом 8, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек 13, щек 10 и шатунной шейки 11. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала (см. рис. 6).

Сверху цилиндр 5 накрыт головкой 1 с клапанами 15 и 17, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала, а следовательно, и с перемещением поршня.

Перемещение поршня ограничивается двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю: верхней мертвой точкой (ВМТ), соответствующей наибольшему удалению поршня от вала (см. рис. 6), и нижней мертвой точкой (НМТ), соответствующей наименьшему удалению его от вала.

Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком 7, имеющим форму диска с массивным ободом.

Расстояние, проходимое поршнем, между мертвыми точками называется ходом поршня S , а расстояние между осями коренных и шатунных шеек — радиусом кривошипа R (рис. б). Ход поршня равен двум радиусам кривошипа: S = 2R . Объем, который описывает поршень за один ход, называется рабочим объемом цилиндра (литражом) V h :

V h = (¶ / 4)D 2 S .

Объем над поршнем V c в положении ВМТ (см. рис. а) и называется объемом камеры сгорания (сжатия). Сумма рабочего объема цилиндра и объема камеры сгорания составляет полный объем цилиндра V a :

V a =V h + V c .

Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия е:

е = V a / V c .

Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, так как сильно влияет на его экономичность и мощность.

Принцип работы.

Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовании работы расширения нагретых газов во время движения поршня от ВМТ к НМТ.

Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышается температура газов и их давление. Так как давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, то под действием разницы давлений поршень будет перемещаться вниз, при этом газы расширятся, совершая полезную работу. Работа, производимая расширяющимися газами, посредством кривошипно-шатунного механизма передается коленчатому валу, а от него на трансмиссию и колеса автомобиля.

Чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, цилиндр необходимо периодически заполнять новыми порциями воздуха через впускной клапан 15 и топлива через форсунку 16 или подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через выпускной клапан 17. Эти задачи выполняют механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи топлива.

1. Такт впуска — Впускается топливо-воздушная смесь
2. Такт сжатия — Смесь сжимается и поджигается
3. Такт расширения — Смесь сгорает и толкает поршень вниз
4. Такт выпуска — Продукты горения выпускаются

Принцип действия. Сгорание топлива происходит в камере сгорания, которая расположена внутри цилиндра двигателя, куда жидкое топливо вводится в смеси с воздухом или раздельно. Тепловая энергия, полученная при сгорании топлива, преобразуется в механическую работу. Продукты сгорания удаляются из цилиндра, а на их место всасывается новая порция топлива. Совокупность процессов, происходящих в цилиндре от впуска заряда (рабочей смеси или воздуха) до выпуска отработанных газов, составляет действительный или рабочий цикл двигателя.

Системы и механизмы двигателя, и их назначение.

Современный автомобиль, чаще всего, приводится в движение . Таких двигателей существует огромное множество. Различаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, скоростью вращения, используемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, внутреннего сгорания, похоже.

Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание понятно. Внутри двигателя сгорает топливо. А почему 4 такта двигателя, что это такое? Действительно, бывают и двухтактные двигатели. Но на автомобилях они используются крайне редко.

Четырехтактным двигатель называется из-за того, что его работу можно разделить на четыре, равные по времени, части . Поршень четыре раза пройдет по цилиндру – два раза вверх и два раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней нижней или верхней точке. У автомобилистов-механиков это называется верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ) .

Первый такт — такт впуска

Первый такт, он же впускной, начинается с ВМТ (верхней мертвой точки). Двигаясь вниз, поршень всасывает в цилиндр топливовоздушную смесь . Работа этого такта происходит при открытом клапане впуска . Кстати, существует много двигателей с несколькими впускными клапанами. Их количество, размер, время нахождения в открытом состоянии может существенно повлиять на мощность двигателя. Есть двигатели, в которых, в зависимости от нажатия на педаль газа, происходит принудительное увеличение времени нахождения впускных клапанов в открытом состоянии. Это сделано для увеличения количества всасываемого топлива, которое, после возгорания, увеличивает мощность двигателя. Автомобиль, в этом случае, может гораздо быстрее ускориться.

Второй такт — такт сжатия

Следующий такт работы двигателя – такт сжатия . После того как поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, тем самым, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов камеры сгорания. Что это за такая камера? Свободное пространство между верхней частью поршня и верхней частью цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке называется камерой сгорания. Клапаны, в этот такт работы двигателя закрыты полностью. Чем плотнее они закрыты, тем сжатие происходит качественнее. Большое значение имеет, в данном случае, состояние поршня, цилиндра, поршневых колец. Если имеются большие зазоры, то хорошего сжатия не получится, а соответственно, мощность такого двигателя будет гораздо ниже. Компрессию можно проверить специальным прибором. По величине компрессии можно сделать вывод о степени износа двигателя.

Третий такт — рабочий ход

Третий такт – рабочий , начинается с ВМТ. Рабочим он называется неслучайно. Ведь именно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль двигаться. В этом такте в работу вступает . Почему эта система так называется? Да потому, что она отвечает за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в камере сгорания. Работает это очень просто – свеча системы дает искру. Справедливости ради, стоит заметить, что искра выдается на свече зажигания за несколько градусов до достижения поршнем верхней точки. Эти градусы, в современном двигателе, регулируются автоматически «мозгами» автомобиля.

После того как топливо загорится, происходит взрыв – оно резко увеличивается в объеме, заставляя поршень двигаться вниз . Клапаны в этом такте работы двигателя, как и в предыдущем, находятся в закрытом состоянии.

Четвертый такт — такт выпуска

Четвертый такт работы двигателя, последний – выпускной . Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан . Таких клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан удаляет отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От четкой работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное удаление отработанных газов и необходимое количество всасываемой топливно-воздушной смеси.

После четвертого такта наступает черед первого. Процесс повторяется циклически . А за счет чего происходит вращение – работа двигателя внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и опускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? Дело в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля. Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под действием инерции, крутит коленчатый вал двигателя, перемещая поршень в период «нерабочих» тактов.

Однако светильный газ годился не только для освещения.

Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару . Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Решив возникшие по ходу проблемы (тугой ход и перегрев поршня, ведущий к заклиниванию) продумав систему охлаждения и смазки двигателя, Ленуар создал работоспособный двигатель внутреннего сгорания. В 1864 году было выпущено более трёхсот таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над дальнейшим усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто и получившим патент на изобретение своей модели газового двигателя в 1864 году.

В 1864 году немецкий изобретатель Августо Отто заключил договор с богатым инженером Лангеном для реализации своего изобретения — была создана фирма «Отто и Компания». Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. Цилиндр двигателя Отто, в отличие от двигателя Ленуара, был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Принцип действия: вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разреженное пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени. Кроме того, двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Несмотря на это, Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре была применена кривошипно-шатунная передача. Однако самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто получил патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей.

Типы двигателей внутреннего сгорания

Поршневой ДВС

Роторный ДВС

Газотурбинный ДВС

• Поршневые двигатели — камера сгорания содержится в цилиндре , где тепловая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма .

ДВС классифицируют:

а) По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные.

б) По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо, судовые мазуты).

в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор, инжектор) и внутреннее (в цилиндре ДВС).

г) По способу воспламенения (с принудительным зажиганием, с воспламенением от сжатия, калоризаторные).

д) По расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные с одним и с двумя коленвалами, V-образные с верхним и нижним расположением коленвала, VR-образные и W-образные, однорядные и двухрядные звездообразные, Н-образные, двухрядные с параллельными коленвалами, «двойной веер», ромбовидные, трехлучевые и некоторые другие.

Бензиновые

Бензиновые карбюраторные

Рабочий цикл четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания занимает два полных оборота кривошипа, состоящий из четырёх отдельных тактов:

1. впуска,
2. сжатия заряда,
3. рабочего хода и
4. выпуска (выхлопа).

Изменение рабочих тактов обеспечивается специальным газораспределительным механизмом, чаще всего он представлен одним или двумя распределительными валами, системой толкателей и клапанами, непосредственно обеспечивающими смену фазы. Некоторые двигатели внутреннего сгорания использовали для этой цели золотниковые гильзы (Рикардо), имеющие впускные и/или выхлопные окна. Сообщение полости цилиндра с коллекторами в этом случае обеспечивалось радиальным и вращательным движениями золотниковой гильзы, окнами открывающей нужный канал. Ввиду особенностей газодинамики — инерционности газов, времени возникновения газового ветра такты впуска, рабочего хода и выпуска в реальном четырёхтактном цикле перекрываются, это называется перекрытием фаз газораспределения . Чем выше рабочие обороты двигателя, тем больше перекрытие фаз и чем оно больше, тем меньше крутящий момент двигателя внутреннего сгорания на низких оборотах. Поэтому в современных двигателях внутреннего сгорания всё шире используются устройства, позволяющие изменять фазы газораспределения в процессе работы. Особенно пригодны для этой цели двигатели с электромагнитным управлением клапанами (BMW , Mazda). Имеются также двигатели с переменной степенью сжатия (СААБ), обладающие большей гибкостью характеристики.

Двухтактные двигатели имеют множество вариантов компоновки и большое разнообразие конструктивных систем. Основной принцип любого двухтактного двигателя — исполнение поршнем функций элемента газораспределения. Рабочий цикл складывается, строго говоря, из трёх тактов: рабочего хода, длящегося от верхней мёртвой точки (ВМТ ) до 20-30 градусов до нижней мёртвой точки (НМТ ), продувки, фактически совмещающей впуск и выхлоп, и сжатия, длящегося от 20-30 градусов после НМТ до ВМТ. Продувка, с точки зрения газодинамики, слабое звено двухтактного цикла. С одной стороны, невозможно обеспечить полное разделение свежего заряда и выхлопных газов, поэтому неизбежны либо потери свежей смеси, буквально вылетающей в выхлопную трубу (если двигатель внутреннего сгорания — дизель, речь идёт о потере воздуха), с другой стороны, рабочий ход длится не половину оборота, а меньше, что само по себе снижает КПД . В то же время длительность чрезвычайно важного процесса газообмена, в четырёхтактном двигателе занимающего половину рабочего цикла, не может быть увеличена. Двухтактные двигатели могут вообще не иметь системы газораспределения. Однако, если речь не идёт об упрощённых дешёвых двигателях, двухтактный двигатель сложнее и дороже за счёт обязательного применения воздуходувки или системы наддува, повышенная теплонапряжённость ЦПГ требует более дорогих материалов для поршней, колец, втулок цилиндров. Исполнение поршнем функций элемента газораспределения обязывает иметь его высоту не менее ход поршня + высота продувочных окон, что некритично в мопеде, но существенно утяжеляет поршень уже при относительно небольших мощностях. Когда же мощность измеряется сотнями лошадиных сил , увеличение массы поршня становится очень серьёзным фактором. Введение распределительных гильз с вертикальным ходом в двигателях Рикардо было попыткой сделать возможным уменьшение габаритов и массы поршня. Система оказалась сложной и дорогой в исполнении, кроме авиации, такие двигатели нигде больше не использовались. Выхлопные клапаны (при прямоточной клапанной продувке) имеют вдвое большую теплонапряжённость в сравнении с выхлопными клапанами четырёхтактных двигателей и худшие условия для теплоотвода, а их сёдла имеют более длительный прямой контакт с выхлопными газами.

Самой простой с точки зрения порядка работы и самой сложной с точки зрения конструкции является система Фербенкс — Морзе, представленная в СССР и в России, в основном, тепловозными дизелями серий Д100. Такой двигатель представляет собой симметричную двухвальную систему с расходящимися поршнями, каждый из которых связан со своим коленвалом. Таким образом, этот двигатель имеет два коленвала, механически синхронизированные; тот, который связан с выхлопными поршнями, опережает впускной на 20-30 градусов. За счёт этого опережения улучшается качество продувки, которая в этом случае является прямоточной, и улучшается наполнение цилиндра, так как в конце продувки выхлопные окна уже закрыты. В 30х — 40х годах ХХ века были предложены схемы с парами расходящихся поршней — ромбовидная, треугольная; существовали авиационные дизели с тремя звездообразно расходящимися поршнями, из которых два были впускными и один — выхлопным. В 20-х годах Юнкерс предложил одновальную систему с длинными шатунами, связанными с пальцами верхних поршней специальными коромыслами; верхний поршень передавал усилия на коленвал парой длинных шатунов, и на один цилиндр приходилось три колена вала. На коромыслах стояли также квадратные поршни продувочных полостей. Двухтактные двигатели с расходящимися поршнями любой системы имеют, в основном, два недостатка: во-первых, они весьма сложны и габаритны, во-вторых, выхлопные поршни и гильзы в зоне выхлопных окон имеют значительную температурную напряжённость и склонность к перегреву. Кольца выхлопных поршней также являются термически нагруженными, склонны к закоксовыванию и потере упругости. Эти особенности делают конструктивное исполнение таких двигателей нетривиальной задачей.

Двигатели с прямоточной клапанной продувкой оснащены распределительным валом и выхлопными клапанами. Это значительно снижает требования к материалам и исполнению ЦПГ. Впуск осуществляется через окна в гильзе цилиндра, открываемые поршнем. Именно так компонуется большинство современных двухтактных дизелей. Зона окон и гильза в нижней части во многих случаях охлаждаются наддувочным воздухом.

В случаях, когда одним из основных требований к двигателю является его удешевление, используются разные виды кривошипно-камерной контурной оконно-оконной продувки — петлевая, возвратно-петлевая (дефлекторная) в разнообразных модификациях. Для улучшения параметров двигателя применяются разнообразные конструктивные приёмы — изменяемая длина впускного и выхлопного каналов, может варьироваться количество и расположение перепускных каналов, используются золотники, вращающиеся отсекатели газов, гильзы и шторки, изменяющие высоту окон (и, соответственно, моменты начала впуска и выхлопа). Большинство таких двигателей имеет воздушное пассивное охлаждение. Их недостатки — относительно невысокое качество газообмена и потери горючей смеси при продувке, при наличии нескольких цилиндров секции кривошипных камер приходится разделять и герметизировать, усложняется и удорожается конструкция коленвала.

Дополнительные агрегаты, требующиеся для ДВС

Недостатком двигателя внутреннего сгорания является то, что он развивает наивысшую мощность только в узком диапазоне оборотов. Поэтому неотъемлемым атрибутом двигателя внутреннего сгорания является трансмиссия . Лишь в отдельных случаях (например, в самолётах) можно обойтись без сложной трансмиссии. Постепенно завоёвывает мир идея гибридного автомобиля , в котором мотор всегда работает в оптимальном режиме.

Кроме того, двигателю внутреннего сгорания необходимы система питания (для подачи топлива и воздуха — приготовления топливо-воздушной смеси), выхлопная система (для отвода выхлопных газов), также не обойтись без системы смазки(предназначена для уменьшения сил трения в механизмах двигателя, защиты деталей двигателя от коррозии, а также совместно с системой охлаждения для поддержания оптимального теплового режима), системы охлаждения(для поддержания оптимального теплового режима двигателя), система запуска (применяются способы запуска: электростартерный, с помощью вспомогательного пускового двигателя, пневматический, с помощью мускульной силы человека), система зажигания (для воспламениня топливо-воздушной смеси, применяется у двигателей с принудительным воспламенением).

См. также

• Филипп Лебон — французский инженер , получивший в 1801 году патент на двигатель внутреннего сгорания со сжатием смеси газа и воздуха.
• Роторный двигатель: конструкции и классификация
• Роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля)

Примечания

Ссылки

• Бен Найт «Увеличиваем пробег» //Статья о технологиях, которые уменьшают расход топлива автомобильным ДВС

Назначение и типы автомобильных двигателей реферат по транспорту

Министерство образования Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики Автотранспортные средства Реферат Тема: «Назначение и типы автомобильных двигателей» Выполнил студент 3-ого курса Специальность 100.101 Иванов В.И. Санкт-Петербург 2010 Содержание Введение 1. Основные типы двигателей 2. Основные определения и параметры двигателя 3. Рабочий процесс (цикл) четырехтактных двигателей 4. Порядок работы двигателя 5. Внешняя скоростная характеристика двигателя Список использованной литературы поршня (S) — расстояние между мертвыми точками, проходимое поршнем в течение одного такта рабочего цикла двигателя. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (пол-оборота). Такт — часть рабочего цикла двигателя, происходящего при движении поршня из одного крайнего положения в другое. Рабочий объем цилиндра (Vk) — объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от ВМТ до НМТ. Объем камеры сгорания (Vc) — объем пространства над поршнем, находящимся в ВМТ. Полный объем цилиндра (Va) — объем пространства над поршнем, находящимся в НМТ: va=vk+vc. Рабочий объем (литраж) двигателя — сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах (см3). Степень сжатия (s) — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания, т.е. s = Va/ Vc Рис.2. Основные параметры двигателя Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается смесь в цилиндре двигателя при ходе поршня из НМТ в ВМТ. При повышении степени сжатия увеличивается мощность двигателя и улучшается его экономичность. Однако повышение степени сжатия ограничено качеством применяемого топлива и увеличивает нагрузки на детали двигателя. Степень сжатия для бензиновых двигателей современных легковых автомобилей составляет 8 — 10, а для дизелей 15 — 22. При таких степенях сжатия в бензиновых двигателях не происходит самовоспламенение смеси, а в дизелях, наоборот, самовоспламенение смеси обеспечивается. Ход S поршня и диаметр D цилиндра определяют размеры двигателя. Если отношение S/D < 1, то двигатель является короткоходным. Большинство двигателей легковых автомобилей короткоходные. 3. Рабочий процесс (цикл) четырехтактных двигателей Рабочий процесс (цикл) четырехтактных двигателей состоит из тактов впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. Рабочий процесс происходит за четыре хода поршня или за два оборота коленчатого вала. Рассмотрим протекание рабочего цикла бензинового двигателя. При такте впуска (рис.3, а) поршень -/движется от ВМТ к НМТ. Выпускной клапан 5 закрыт. Под действием вакуума, создаваемого при движении поршня, в цилиндр 3 поступает горючая смесь (бензина и воздуха) через впускной клапан 7, открытый распределительным валом 6. Рис. 2.3. Схема рабочего процесса четырехтактного бензинового двигателя: а — впуск; 6 — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск; / — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — цилиндр; 4 — поршень; 5 — выпускной клапан; 6 — распределительный вал; 7 — впускной клапан Горючая смесь перемешивается с остаточными отработавшими газами, образуя при этом рабочую смесь. В конце такта впуска давление в цилиндре составляет 0,08… 0,09 МПа, а температура рабочей смеси – 80… 120 °С. Такт сжатия (рис.3, б) происходит при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Объем рабочей смеси уменьшается, а давление в цилиндре повышается и в конце такта сжатия составляет 0,9… 1,5 МПа. Повышение давления сопровождается увеличением температуры рабочей смеси до 450…500°С. При такте рабочего хода (рис.3, в) впускной и выпускной клапаны закрыты. Воспламененная в конце такта сжатия от свечи зажигания рабочая смесь быстро сгорает (в течение 0,001 …0,002 с). Температура и давление образовавшихся газов в цилиндре возрастают соответственно до 2200…2500°С и 4…5,5 МПа. Газы давят на поршень, он движется от ВМТ до НМТ и совершает полезную работу, вращая через шатун 2 коленчатый вал 1. По мере перемещения поршня к НМТ и увеличения объема пространства над ним давление в цилиндре уменьшается и в конце такта составляет 0,35…0,45 МПа. Снижается и температура газов до 900..Л200 °С. Такт выпуска (рис. 3, г) происходит при движении поршня от НМТ к ВМТ. Впускной клапан закрыт. Отработавшие газы вытесняются поршнем из цилиндра через выпускной клапан, открытый распределительным валом. Давление и температура в цилиндре уменьшаются и в конце такта составляют 0,1 …0,12 МПа и 700…800°С. Из рассмотренного рабочего процесса (цикла) следует, что полезная работа совершается только в течение одного такта — рабочего хода. Остальные три такта (впуск, сжатие, выпуск) являются вспомогательными, и на их осуществление затрачивается часть энергии, накопленной маховиком двигателя, который установлен на заднем конце коленчатого вала, при рабочем ходе. Рабочий процесс четырехтактного дизеля существенно отличается от рабочего цикла бензинового двигателя по смесеобразованию и воспламенению рабочей смеси. Основное различие рабочих циклов состоит в том, что в цилиндры дизеля при такте впуска поступает не горючая смесь, а воздух, и при такте сжатия в цилиндры впрыскивается мелкораспыленное топливо, которое самовоспламеняется под действием высокой температуры сжатого воздуха. Рассмотрим более подробно рабочий цикл дизеля. Такт впуска (рис.4, а) осуществляется при движении поршня 2 от ВМТ к НМТ. Выпускной клапан 6 закрыт. Вследствие образовавшегося вакуума в цилиндр 7 через воздушный фильтр 4 и открытый впускной клапан 5 поступает воздух из окружающей среды. В конце такта впуска давление в цилиндре составляет 0,08…0,09 МПа, а температура — 40…60°С. Рис. 4. Схема рабочего процесса четырехтактного дизеля: а — впуск; б — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск; 1 — топливный насос; 2 — поршень; 3 — форсунка; 4 — воздушный фильтр; 5 — впускной клапан; 6 — выпускной клапан; 7 — цилиндр; 8 — шатун; 9 — коленчатый вал При такте сжатия (рис. 4, б) поршень движется от НМТ до ВМТ. момент при меньшей частоте вращения, чем максимальная мощность. Это необходимо для автоматического приспосабливания двигателя к возрастающему сопротивлению движения. Например, автомобиль двигается по горизонтальной дороге при максимальной мощности двигателя и начинает преодолевать подъем. Сопротивление дороги возрастает, скорость автомобиля и частота вращения коленчатого вала уменьшаются, а крутящий момент увеличивается, обеспечивая возрастание тяговой силы на ведущих колесах автомобиля. Чем больше увеличение крутящего момента при уменьшении частоты вращения, тем выше приспосабливаемость двигателя и тем меньше вероятность его остановки. Для бензиновых двигателей увеличение (запас) крутящего момента достигает 30 %, а у дизелей — 15 %. В эксплуатации большую часть времени двигатели работают в диапазоне частот вращения nM—nN, при которых развиваются соответственно максимальные крутящий момент и эффективная мощность. Внешнюю скоростную характеристику двигателя строят по данным результатов его испытаний на специальном стенде. При испытаниях с двигателя снимают часть элементов систем охлаждения, питания и др. (вентилятор, радиатор, глушитель и др.), без которых обеспечивается его работа на стенде. Полученные при испытаниях мощность и крутящий момент приводят к нормальным условиям, соответствующим давлению окружающего воздуха 1 атм и температуре 15 °С. Эти мощность и момент называются стендовыми, и они указываются в технических характеристиках, инструкциях, каталогах, проспектах и т.п. В действительности мощность и момент двигателя, установленного на автомобиле, на 5… 10 % меньше, чем стендовые. Это связано с установкой на двигатель элементов, которые были сняты при испытаниях (насос гидроусилителя, компрессор и др.). Кроме того, давление и температура при работе двигателя на автомобиле отличаются от нормальных. При проектировании нового двигателя внешнюю скоростную характеристику получают расчетным способом, используя для этого специальные формулы. Однако действительную внешнюю скоростную характеристику получают только после изготовления и испытания двигателя. Список использованной литературы 1. Сарбаев В.И. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. − Ростов н/Д: «Феникс», 2004. 2. Вахламов В.К. Техника автомобильного транспорта. − М.: «Академия», 2004. 3. Барашков И.В. Бригадная организация технического обслуживания и ремонта автомобилей. – М.: Транспорт, 1988г.

Какие бывают типы двигателей? с (изображения и PDF)

Из этой статьи вы узнаете, какие типы двигателей используются в автомобильной промышленности. А также вы можете скачать PDF-файл этой статьи в конце.

Что такое двигатель?

Двигатель — это машина, предназначенная для преобразования одной формы энергии в механическую. Тепловые двигатели, такие как двигатели внутреннего сгорания, сжигают свое топливо внутри цилиндра двигателя.

С другой стороны, двигатели внешнего сгорания — это те тепловые двигатели, которые сжигают свое топливо вне цилиндра двигателя.

Это паровые машины. Энергия, вырабатываемая при сгорании топлива, передается пару, который воздействует на поршень внутри цилиндра. В двигателях внутреннего сгорания химическая энергия сохраняется при их работе.

Тепловая энергия преобразуется в механическую за счет расширения газов по отношению к поршню, прикрепленному к коленчатому валу, который может вращаться.

Типы двигателей

Ниже приведены различные типы двигателей :

1. Типы используемого топлива
   1. Бензиновый двигатель
   2. Дизельный двигатель
   3. Газовый двигатель
2. В соответствии с рабочим циклом
   1. Двигатель с циклом Отто
   2. Дизельный двигатель
   3. Двигатель с двойным циклом сгорания
3. Число тактов за цикл
   1. Четырехтактный двигатель
   2. Двухтактный двигатель
4. Классифицируется по типу зажигания
   1. Двигатель с воспламенением от горячих точек
   2. Искровое зажигание (С.I.) двигатель
   3. Двигатель с воспламенением от сжатия (CI)
5. Число цилиндров
   1. Одноцилиндровый двигатель
   2. Двухцилиндровый двигатель
   3. Трехцилиндровый двигатель
   4. Четырехцилиндровый двигатель
   5. Шестицилиндровый двигатель
   6. Восьмицилиндровый двигатель
   7. Двенадцатицилиндровый двигатель
   8. Шестнадцатицилиндровый двигатель
6. Классификация по расположению клапанов
   1. Двигатель с L-образной головкой
   1. Двигатель с I-образной головкой
   2. Двигатель с F-образной головкой
   3. Двигатель с T-образной головкой
7. Классификация по системе охлаждения
   1. Двигатель с воздушным охлаждением
   2. Двигатель с водяным охлаждением
   3. Двигатель с испарительным охлаждением

В дополнение к вышеуказанным классификациям, двигатели внутреннего сгорания также классифицируются по следующим признакам:

1. Обороты
   1. Низкооборотный двигатель
   2. Высокоскоростной двигатель
   3. Средний- скоростной двигатель
2. Способ впрыска топлива
   1. Карбюраторный двигатель
   2. Двигатель с впрыском воздуха
   3. Двигатель безвоздушного или твердого впрыска
3. Метод управления:
   1. Двигатель с управляемым попаданием
   2. Двигатель с качественным управлением
   3. с количественным управлением двигатель
4. Применение:
   1. Стационарный двигатель
   2. Автомобильный двигатель
   3. Локомотивный двигатель
   4. Судовой двигатель
   5. Авиационный двигатель

Некоторые другие типы двигателей внутреннего сгорания также предлагаются для использования в качестве автомобильных силовых установок.К ним относятся

1. Свободнопоршневой двигатель
2. Двигатель Ванкеля
3. Двигатель Sterling

Читайте также: Список деталей автомобильного двигателя: его функции (с изображениями)

1. Классификация по типам используемого топлива

Согласно Тип топлива : двигатели подразделяются на три категории:

1. Бензиновый двигатель (или Бензиновый двигатель)
2. Дизельный двигатель
3. Газовый двигатель

Бензиновый двигатель

Бензиновый двигатель работает на бензине.Бензин или бензин — это углеводород, состоящий из соединений водорода и углерода. Смесь воздух-бензин всасывается в цилиндр во время такта всасывания поршня. Правильная смесь воздуха и бензина получается из карбюратора.

Смесь сжимается во время такта сжатия, воспламеняется во время рабочего такта, а выхлопные газы выталкиваются наружу во время такта выпуска. В верхней части цилиндра установлена ​​свеча зажигания, которая дает искру для воспламенения смеси.

Дизельный двигатель

В этих типах двигателей для работы используется дизельное топливо.Дизельное топливо легкое, с низкой вязкостью и высоким цетановым числом. В дизельном двигателе только воздух всасывается в цилиндр во время такта всасывания и сжимается до высокого давления, степень сжатия достигает 22: 1. Его температура также повышается примерно на 1000 ° F.

Дизельное топливо впрыскивается форсункой в ​​конце такта сжатия, которая загорается и горит из-за высокой температуры сжатого воздуха. Никакой отдельной системы зажигания не требуется. Сгоревшие газы расширяются, толкая поршень вниз во время рабочего такта, и, наконец, газы выталкиваются наружу во время такта выпуска.

Газовая турбина

Газовая турбина по существу состоит из двух секций — секции газогенератора и секции мощности. Топливо, используемое в газовой турбине, может быть бензином, керосином или маслом. Секция газификатора сжигает топливо в горелке и подает полученный газ в силовую секцию, где он раскручивает силовую турбину. Затем силовая турбина вращает колеса транспортного средства через ряд шестерен.

Газификатор состоит из компрессора, у которого есть ротор с рядом лопастей по внешнему краю.При вращении ротора воздух между лопастями переносится и выбрасывается под действием центробежной силы в горелку. Таким образом, давление воздуха в горелке повышается. Топливо впрыскивается в горелку, где оно горит и дополнительно повышает давление.

2. Классификация по циклу эксплуатации

По циклу эксплуатации автомобильные двигатели могут быть следующих трех типов:

1. Двигатель цикла Отто.
2. Дизельный двигатель.
3. Двухтактный двигатель.

Цикл Отто или цикл постоянного объема

Цикл Отто или цикл постоянного объема. Этот цикл был введен в практическую форму немецким ученым Отто в 1876 году, хотя он был описан французским ученым Бодом Роше в 1862 году. Двигатели, работающие по этому циклу, известны как двигатели с циклом Отто. Бензиновые двигатели работают по этому циклу.

I.C. двигатель не подвергается циклическим изменениям, но здесь предполагается, что рабочая среда — это чистый воздух, не претерпевающий никаких химических изменений.Воздух просто нагревается и охлаждается, чтобы пройти цикл. Также предполагается строгое соблюдение идеальной индикаторной диаграммы.

Дизельный цикл или цикл постоянного давления

Дизельный цикл был представлен доктором Dr.Рудольф Дизель в 1897 году. Двигатели, работающие по этому циклу, известны как дизельные двигатели. На рисунке показана диаграмма p-v для дизельного цикла.

Дизельный цикл отличается от цикла Отто в одном отношении.В дизельном цикле тепло добавляется при постоянном давлении вместо постоянного объема.

Воздух сжимается в цилиндре во время такта сжатия от точки 1 до 2. Теперь тепло добавляется при постоянном давлении от точки 2 до 3, а затем воздух адиабатически расширяется от точки 3 до 4. Наконец, тепло отклоняется при постоянном объеме от точки 4 до 1. Воздух возвращается в исходное состояние, и цикл завершается.

Двойной цикл (или двойной цикл сгорания)

В этих типах двигателей для сгорания топлива в дизельном двигателе отводится больше времени без отрицательного влияния на эффективность.

Топливо впрыскивается в цилиндр до конца такта сжатия, так что сгорание происходит частично при постоянном объеме и частично при постоянном давлении. Такой цикл известен как двойной цикл. Фактически, все дизельные двигатели действительно работают по этому циклу. На рисунке показан двойной цикл на диаграмме p-v.

Поскольку топливо впрыскивается в цилиндр до конца такта сжатия в двойном цикле, он учитывает характеристику запаздывания зажигания топлива.

Прочтите об этих темах полностью:

3. Классификация по количеству ходов за цикл

По количеству ходов за цикл автомобильные двигатели классифицируются как

1. Четырехтактные двигатели.
2. Двигатель двухтактный.

Четырехтактный двигатель

Четырехтактный двигатель завершает цикл операций во время тактов четырех поршней, а именно всасывания, сжатия, мощности и выпуска. Эти четыре хода требуют двух оборотов коленчатого вала. Таким образом, за каждые два оборота коленчатого вала происходит только один рабочий ход поршня.

Двухтактный двигатель

Двухтактный двигатель завершает рабочий цикл во время двухтактных ходов поршня.Эти два хода требуют одного оборота коленчатого вала. Таким образом, за каждый оборот коленчатого вала происходит один рабочий ход поршня. Следовательно, двухтактный двигатель производит в два раза больше лошадиных сил, чем четырехтактный двигатель того же размера, работающий с той же скоростью.

В двухтактном двигателе такты впуска и сжатия, а также такты мощности и выпуска в некотором смысле объединены. Двухтактные двигатели используются в мотоциклах, скутерах. Четырехтактные двигатели используются в легковых, грузовых автомобилях, автобусах.

Подробнее: Двухтактные двигатели

4. Классификация по типу зажигания

В зависимости от типа зажигания современные автомобильные двигатели делятся в основном на две группы:

1. Двигатели с искровым зажиганием.
2. Двигатели с воспламенением от сжатия.

Двигатель с искровым зажиганием

В двигателе с искровым зажиганием на головке блока цилиндров установлена ​​свеча зажигания, которая дает электрическую искру в конце такта сжатия для воспламенения топлива.Бензиновые двигатели — это двигатели с искровым зажиганием.

Читайте также: Что такое система зажигания и 3 различных типа системы зажигания

Двигатель с воспламенением от сжатия

В этих типах двигателей топливо воспламеняется за счет тепла сжатого воздуха внутри цилиндра. В нем нет свечи зажигания, дающей искру. Воздух сжимается в цилиндре во время такта сжатия относительно при более высоком давлении.

Степень сжатия также выше, чем у двигателя с искровым зажиганием.Топливо впрыскивается в конце такта сжатия , , которое горит из-за тепла сжатого воздуха. Дизельные двигатели — это двигатели с воспламенением от сжатия. Двигатели с воспламенением от горячей точки практически не используются.

5. Классификация по количеству и расположению цилиндров

Автомобильные двигатели могут иметь один, два, три, четыре, шесть, восемь, двенадцать и шестнадцать цилиндров. Одноцилиндровый двигатель используется в скутерах, мотоциклах. В тракторах используется двухцилиндровый двигатель. Четырех- и шестицилиндровые двигатели используются в легковых автомобилях, джипах, автобусах, грузовиках.

Грузовик и автобус Comet имеют шестицилиндровые двигатели. Американские легковые автомобили имеют восьмицилиндровые двигатели. Двенадцати- и шестнадцатицилиндровые двигатели также используются в некоторых легковых автомобилях, автобусах, грузовиках, промышленных установках. Трехцилиндровый двигатель используется и в переднеприводном иномарке.

Цилиндры могут быть расположены несколькими способами: вертикально, горизонтально, в ряд (рядный), в два ряда или рядами, расположенными под углом (V-образный), в два ряда напротив друг друга (плоский или блинный) или как спицы на колесе (радиальные).

Одноцилиндровый двигатель

Эти типы двигателей обычно используются для легких транспортных средств, таких как скутеры и мотоциклы. Максимальный размер одноцилиндрового двигателя ограничен примерно 250-300 куб. Для двигателей большего размера потребуются тяжелые двигатели из-за более высоких сил дисбаланса в одноцилиндровом двигателе.

В одном цилиндре возникает один импульс мощности за два оборота коленчатого вала. Таким образом, из четырех ходов поршней мощность передается за один ход, а в оставшихся тактах поршней мощность расходуется на преодоление сопротивления трения движущихся частей.Распределение крутящего момента во время цикла неравномерное, что приводит к грубой работе и вибрациям.

Поскольку имеется только один поршень и один шатун, которые совершают возвратно-поступательное движение без рабочих частей, уравновешивающих их вес, одноцилиндровый двигатель не имеет механической балансировки. Тем не менее, двигатель до некоторой степени сбалансирован за счет использования противовеса, прикрепленного к коленчатому валу, а также за счет использования маховика, настолько тяжелого, что его импульс вызывает относительно устойчивое движение.

Колебания частоты вращения двигателя вызывают вибрацию даже в лучших конструкциях одноцилиндровых двигателей.Следовательно, одноцилиндровые двигатели нежелательны для использования в автотранспортных средствах.

Двухцилиндровый двигатель.

Двигатели данного типа используются в основном в тракторах. Они также используются в небольшом немецком автомобиле и голландском автомобиле DAF. Расположение цилиндров в двухцилиндровых двигателях может быть трех типов

• Рядный вертикальный тип
• V-образный
• Оппозиционный тип

Трехцилиндровый двигатель

Трехцилиндровый двигатель используется на переднеприводный автомобиль, в котором дифференциал расположен между двигателем и трансмиссией.Три цилиндра выстроены в линию. Это двухтактный двигатель. Картер в этом двигателе служит впускной камерой и камерой предварительного сжатия.

Каждый цилиндр имеет свою изолированную часть картера. Таким образом, основные подшипники, поддерживающие коленчатый вал, являются герметичными, так что картер разделен на три отдельных отсека, по одному для каждого цилиндра.

Четырехцилиндровый двигатель

Четырехцилиндровые двигатели в основном используются для обычных автомобилей.Полученный крутящий момент намного более однороден по сравнению с двухцилиндровым двигателем, поскольку достигается два рабочих хода на оборот.

Цилиндры четырехцилиндрового двигателя расположены следующим образом:

• Рядный вертикальный тип
• V-образный
• Оппозиционный тип

Шести- и восьмицилиндровый двигатель

Шесть и восемь- цилиндровые двигатели обеспечивают более плавный крутящий момент и более высокую мощность. Цилиндры этих двигателей также расположены трехрядным образом, V-образным и оппозитным, так же, как и в четырехцилиндровых двигателях.Практически повсеместно используются линейные 6-цилиндровые двигатели и двигатели V-8. Угол между рядами цилиндров в двигателях V-8 обычно составляет 90 °.

Двигатели V-8 с меньшими углами V-образного сечения также выпускались, но в них сложен механизм управления клапанами. Двигатели V-6 имеют два трехцилиндровых ряда, установленных под углом друг к другу. Коленчатый вал имеет только три кривошипа, причем шатуны противоположных цилиндров в двух рядах прикреплены к одной шатунной шейке. К каждой шатунной шейке прикреплены два шатуна.

Двигатель V-8 имеет два ряда по четыре цилиндра, установленных под углом друг к другу. Коленчатые валы имеют четыре кривошипа с шатунами из противоположных цилиндров в двух рядах, прикрепленных к одному шатуну. Таким образом, к каждой шатунной шейке прикреплены по два шатуна, а к каждой шатунной шейке работают два поршня. Коленчатый вал обычно опирается на пять подшипников.

Читайте также: Что такое двигатель V8 (восьмицилиндровый двигатель) и как он работает?

Двенадцати- и шестнадцатицилиндровые двигатели.

Расположение цилиндров в двенадцатицилиндровых и шестнадцатицилиндровых двигателях может быть следующих типов.

1. V-образный или блинный тип имеет два ряда цилиндров.
2. W-тип имеет три ряда цилиндров.
3. X-тип имеет четыре ряда цилиндров.

Двенадцати- и шестнадцатицилиндровые двигатели применялись в легковых автомобилях, автобусах. грузовые автомобили и промышленные установки. Единственный легковой автомобиль, который сейчас выпускается с двенадцатицилиндровым двигателем, — это Ferrari.

7. Классификация по расположению клапанов

Автомобильные двигатели подразделяются на четыре категории в зависимости от расположения впускного и выпускного клапана в различных положениях в головке блока цилиндров.Эти устройства обозначаются как «L», T F и T. Легко запомнить слово «LIFT», чтобы вспомнить четырехклапанные механизмы. I-образная головка чаще всего используется в автомобильных двигателях.

Двигатель с I-образной головкой

В двигателях с I-образной головкой или с верхним расположением клапанов клапаны расположены в головке блока цилиндров. Рядные двигатели обычно имеют клапаны в один ряд. Двигатели V-8 могут иметь клапаны в один ряд или в два ряда в каждом ряду. Независимо от расположения, один распределительный вал приводит в действие все клапаны.

Читайте также: Клапаны двигателя: Типы клапанов двигателя, их работа и механизм клапана

Двигатель с L-образной головкой

При расположении с L-образной головкой впускные и выпускные клапаны расположены рядом и управляются одним распредвалом. Камера сгорания и цилиндр от перевернутой L. Все клапаны для двигателя расположены в одну линию, за исключением двигателей V-8 с L-образной головкой, в которых они расположены в две линии.

В двигателях с L-образной головкой клапанные механизмы находятся в блоке, и, следовательно, головка блока цилиндров может быть легко снята при необходимости для капитального ремонта двигателя.Хотя двигатель с L-образной головкой прочен и надежен, он не особенно приспособлен к более высокой степени сжатия.

Двигатель с I-образной головкой клапана более приспособлен к высокой степени сжатия. В двигателе с I-образным клапаном объем зазора может быть уменьшен в большей степени, чем в двигателе с L-образной головкой. В некоторых двигателях с I-образной головкой в ​​головках поршней имеются карманы, в которые может перемещаться клапан, когда они открыты, когда поршень находится в положении T.D.C.

Двигатель с F-образной головкой

Этот двигатель представляет собой комбинацию двигателей с L-образной головкой и I-образной головкой, в которых один клапан обычно впускной клапан находится в головке, а выпускной клапан находится в блоке цилиндров.Оба набора приводятся в движение от одного и того же распредвала.

Двигатель с Т-образной головкой

Двигатель с Т-образной головкой имеет впускные клапаны с одной стороны и выпускные клапаны с другой стороны цилиндра. Таким образом, для их работы требуется два распредвала.

Читайте также: Камера сгорания: Типы камеры сгорания и головки цилиндров

7. Классификация по типу охлаждения

По типу метода охлаждения автомобильные двигатели делятся в основном на две категории:

1. С воздушным охлаждением двигатели.
2. Двигатели с водяным охлаждением.

Двигатели с воздушным охлаждением

Двигатели с воздушным охлаждением используются в мотоциклах и скутерах. В двигателях с воздушным охлаждением гильзы цилиндров обычно разделены и оснащены металлическими ребрами, которые обеспечивают большую излучающую поверхность для увеличения скорости охлаждения.

Многие двигатели с воздушным охлаждением оснащены металлическими кожухами, которые направляют воздушный поток вокруг цилиндров для улучшения охлаждения. Поскольку в этих двигателях не используется вода, устраняется проблема обслуживания в холодную погоду.

Читайте также: Типы систем охлаждения в автомобильных двигателях (двигатель I.C)

Двигатели с водяным охлаждением

Эти типы двигателей используются в автобусах, грузовиках, легковых и других четырехколесных транспортных средствах большой грузоподъемности. В этих двигателях используется вода с добавлением антифриза в качестве охлаждающей жидкости.

Вода рассчитывается через водяные рубашки вокруг каждой из камер сгорания, цилиндров, седел клапанов и штоков клапанов. Пройдя через рубашки двигателя в блоке и головке блока цилиндров, вода проходит через радиатор, где она охлаждается воздухом, проходящим через радиатор.

Двигатели испарительного охлаждения практически не используются.

Читайте также: Что такое система воздушного охлаждения и как она работает в автомобиле

Вот и все, спасибо за чтение. Надеюсь, эта статья окажется для вас полезной. Если у вас есть вопросы по « Типы двигателей », задавайте их в комментариях. Поделитесь этим постом, если им стоит поделиться.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о наших новых статьях.

Загрузите PDF-файл отсюда:

Типы автомобильных двигателей ❤️ Все, что вам нужно знать!

Битва за сердце американского автомобилиста бушует.Эта битва ведется в инженерных отделах всех марок автомобилей, продаваемых сегодня в Соединенных Штатах. Поскольку только на наших берегах продается не менее 50 автомобильных брендов, производители делают все возможное, чтобы внести свой вклад в самую важную часть автомобиля: двигатель. От суперкаров сверхвысокой мощности до экономичных автомобилей; Существуют невероятно разнообразные варианты типов автомобильного двигателя, который может быть установлен в вашем нынешнем или будущем семейном автомобиле.

Авторемонт стоит ДОРОГОЙ

Итак, какой тип автомобильного двигателя находится под капотом вашей машины? Вот основные варианты:

• с бензиновым двигателем (без дизельного двигателя)
• с дизельным двигателем
• Электрический

В этой статье подробно рассматриваются и объясняются различные типы вариантов в рамках каждой из этих основных категорий.Здесь есть масса вещей, которые нужно распаковать, так что давайте прямо в нее!

Самый распространенный тип автомобильного двигателя — это бензиновый двигатель. Проще говоря, бензиновые двигатели — это машины внутреннего сгорания, которые используют серию контролируемых взрывов, подпитываемых бензином, для продвижения транспортного средства вперед. То, как они выполняют эту основную задачу, сводится к конечной цели автомобиля. То есть высокий уровень производительности, высокий уровень экономии топлива или сочетание этих двух сред.

Вся деятельность в бензиновом двигателе внутреннего сгорания происходит внутри камер сгорания или цилиндров двигателя транспортного средства. Когда вы слышите такие термины, как «V-6» или «V-8», относящиеся к типу автомобильного двигателя, это относится к количеству цилиндров двигателя и ориентации этих цилиндров внутри самого двигателя. Как правило, чем больше цилиндров, тем больше мощность. Больше мощности означает, что используется больше топлива, если только потребление не снижается за счет таких дополнений, как турбокомпрессор или нагнетатель.

В 1950-х и 1960-х годах двигатели были намного больше по сравнению с современными автомобилями с аналогичным количеством цилиндров. Автомобили той эпохи были тяжелыми, и поэтому для их мотивации требовались большие двигатели с большим рабочим объемом. Рабочий объем указывается либо в кубических дюймах, либо в литрах. Эти объемные измерения являются суммой объемов каждого цилиндра двигателя. Проще говоря, если бы вы залили водой цилиндры 5-литрового двигателя, для этого потребовалось бы 5 литров.Чем больше цилиндр, тем больше топлива он может вместить и тем сильнее будет взрыв. Двигатели объемом 7,4 литра были обычным явлением во всем, от маслкаров до пикапов! Это были огромные двигатели, и они производили огромную мощность.

Современные автомобили оснащены разнообразной электроникой, датчиками и распорками кузова, которые находятся под капотом. В небольших транспортных средствах пространство имеет большое значение, особенно в тех, которые используют передний привод для передачи мощности на тротуар.Производители используют различные конструкции цилиндров с ориентацией цилиндров, поэтому их двигатели просты в обслуживании, надежно упакованы и обладают высокой термической эффективностью.

Автомобильный двигатель V-образного типа используется для размещения более крупных двигателей в меньших моторных отсеках. Цилиндры ориентированы в форме буквы V, с одинаковым количеством цилиндров с каждой стороны двигателя. Цилиндры срабатывают в чередующейся последовательности и вращают коленчатый вал в одной плоскости. Цилиндры могут быть 90 градусов, 45 градусов и так далее.В зависимости от комплектации и целей производительности эти движки невероятно гибки для множества высокопроизводительных приложений.

Это идеальная конфигурация для большинства конструкций двигателей благодаря своей сбалансированности. Однако, поскольку конструкция рядного двигателя не является компактной, у него обычно есть два применения. Чаще всего рядные двигатели используются в экономичных транспортных средствах мира, в которых используется 4-цилиндровый двигатель. Поскольку количество цилиндров невелико, общий объем двигателя остается достаточно компактным, чтобы поместиться под даже самым маленьким капотом.С другой стороны, встроенный движок обычно используется в приложениях с высокой производительностью. BMW, например, использует рядный двигатель исключительно на своих высокопроизводительных автомобилях и внедорожниках. Экономическая эксплуатация — это второстепенная мысль, и эти автомобили часто имеют задний привод, что оставляет больше места под капотом, чем автомобили с переднеприводной компоновкой.

Вместо того, чтобы использовать V-образную форму или расположить цилиндры по прямой линии, плоский или оппозитный двигатель кладет цилиндры на бок.Боксерские двигатели получили свое прозвище, потому что цилиндры во время работы выглядят так, как будто они бок о бок друг с другом. Эти двигатели имеют очень низкий центр тяжести, поскольку их компоненты разложены, а не стоят вертикально. Единственные два производителя, которые используют оппозитные двигатели, — это Subaru и Porsche. Они могут иметь базовую конструкцию с 4 цилиндрами, подобную той, что используется в продукции Subaru, вплоть до огнедышащих двигателей с двумя турбинами в спортивных автомобилях Porsche 911.

Каждому двигателю необходим кислород для завершения цикла сгорания, и двигатель может выполнить эту задачу двумя способами.Во-первых, это естественное стремление. Это ваша традиционная конструкция двигателя, в которой используется набор впускных / выпускных клапанов для подачи воздуха в камеру сгорания вашего автомобиля и из нее. В двигателях меньшего объема используется конструкция с высокоэффективными клапанами, которая позволяет вашему двигателю развивать максимальную мощность на высоких оборотах. Часто именно поэтому 4-цилиндровые силовые установки нужно сильно нагружать, чтобы добиться максимального ускорения.

Альтернативой безнаддувному двигателю является принудительный впуск, который достигается с помощью турбонагнетателей и нагнетателей.Эти компоненты сжимают и охлаждают воздух, поступающий в двигатель, так что процесс сгорания усиливается. Этот принцип похож на то, как работают реактивные двигатели. В современных автомобилях используется турбонаддув, чтобы с легкостью добиться как высокой производительности, так и максимальной экономии топлива.

Во всех смыслах и целях будущее конструкции двигателей относительно бензиновых двигателей будет связано с турбонаддувом.

Дизельные двигатели охватывают весь диапазон от грузовиков и поездов до базовых экономичных автомобилей.Дизельное топливо — это вариант топлива с высокой реакционной способностью, который был бы стандартом в конструкции транспортных средств, если бы не одно: выбросы. Дизельные двигатели мощные, невероятно экономичные и необычайно долговечные, но они сжигают топливо не так чисто, как газовые двигатели. За последнее десятилетие произошли заметные улучшения в конструкции дизельных двигателей, и такие производители, как Mercedes-Benz, выпустили дизельные двигатели, уровень выбросов которых равен или ниже, чем у сопоставимых бензиновых силовых установок. Эти двигатели представляют собой низкооборотные двигатели с высоким крутящим моментом, которые могут эффективно поглощать топливо.Они также используют принудительную индукцию (турбокомпрессоры) для достижения этих результатов.

Будущее электрификации не за горами. Технически электромобили используют силовую установку для движения вперед, хотя двигатель на удивление прост по сравнению с его аналогами внутреннего сгорания. По сути, электричество от мощных батарей передается через мощные магниты, которые вращают вал и, таким образом, приводят в движение колеса автомобиля. Эти двигатели обладают мгновенным крутящим моментом и мгновенной мощностью, которые позволяют достичь захватывающего ускорения без капли бензина.По мере развития аккумуляторных технологий мы увидим, что эта технология станет дешевле и более доступной. Откровенно говоря, это очень увлекательно.

Ответ на его вопрос, откровенно говоря, зависит от обстоятельств.

В идеальном мире у всех нас был бы доступ к электромобилям, которые обеспечивали бы потрясающую производительность и никогда не потребляли бы ни капли топлива. Реальность сегодняшнего дня и обозримого будущего такова, что бензиновые и дизельные двигатели являются стандартом для большинства водителей.Если вы ищете что-то, чем можно поехать на работу и при этом возить семью, вам подойдет автомобиль с рядным 4-цилиндровым двигателем с турбонаддувом. Если вы покупатель грузовиков, то такие варианты, как семейство двигателей Ford Ecoboost, предлагают двигатели V-6 с турбонагнетателями для обеспечения мощности и крутящего момента, которые не уступают двигателям V-8, но при этом потребляют гораздо меньше топлива. В любой ситуации у вас есть выбор.

Если вы готовы избавиться от своей старой прожорливой газовой горелки; мы можем помочь.Вместо того, чтобы мучиться с продажей вашего автомобиля на Craigslist или получить выгоду от его обмена, позвольте экспертам Cash Cars Buyer упростить вам получение максимальных денежных средств сегодня. Все, что вам нужно сделать, это посетить покупателя Cash Cars Buyer, чтобы получить бесплатную, ни к чему не обязывающую расценку. Если вам нравится ваше предложение, один из наших оценщиков назначит время, чтобы проверить информацию, провести краткий визуальный осмотр и вложить деньги в ваши руки. Верно, наличными в тот же день! Вас ждет удивительный мир новых автомобилей, позвольте Cash Cars Buyer помочь вам в этом.

Что нужно знать об автомобильных двигателях, что имеет значение

В наши дни выбор подходящего автомобиля — это гораздо больше, чем тот, который хорошо выглядит и обладает необходимыми характеристиками. Одна важная вещь, о которой следует подумать, — это тип двигателя. Автомобильные двигатели в значительной степени эволюционировали от рядного четырехцилиндрового двигателя с L-образной головкой модели A, который впервые сошел с конвейера в прошлом веке. Эта эволюция продолжалась, поскольку двигатели внутреннего сгорания сильно изменились по сравнению с маслкарами, которые мы все знаем и любим с 1960-х и 1970-х годов, до наших дней.

Сегодня мы можем выбирать не только между четырехцилиндровыми двигателями V6 и V8, которые обычно используются в автомобилях на протяжении всей нашей жизни, но и у нас есть дополнительный выбор гибридных, гибридных электрических и полностью электрических двигателей. Если у вас кружится голова и вы не знаете, что это за разные типы двигателей, не волнуйтесь, мы здесь, чтобы помочь. В следующих нескольких абзацах мы расскажем, что вам нужно знать об автомобильных двигателях.

Как работает двигатель

Наиболее распространенным типом двигателей на рынке сегодня является двигатель внутреннего сгорания.Двигатель внутреннего сгорания приводится в действие смесью топлива и воздуха, которая закачивается в цилиндры двигателя. Эта смесь воспламеняется, заставляя поршень каждого цилиндра двигаться при каждом небольшом взрыве в цилиндре, тем самым передавая мощность тысяч взрывов в минуту на коробку передач транспортного средства, а затем на колеса, продвигая транспортное средство вперед или назад, в зависимости от того, какая передача автомобиль в.

Электродвигатель работает без топлива или взрывов, используя перезаряжаемую батарею для питания двигателя вместо внутреннего сгорания, а гибридный двигатель сочетает в себе эти две технологии, позволяя двигателю внутреннего сгорания автоматически заряжать аккумулятор для электродвигателя.

Детали двигателя

Двигатель внутреннего сгорания состоит из нескольких частей. Блок цилиндров составляет основную часть двигателя. В блоке цилиндров находится большинство других деталей двигателя, таких как поршни, в то время как другие детали, такие как коллектор, прикреплены к внешней стороне болтами. В блоке цилиндров происходит сгорание, которое мы обсуждали ранее, заставляя поршни двигаться.

В каждом цилиндре находится поршень, когда вы видите термины «четырехцилиндровый», «V6» и «V8», число обозначает количество цилиндров в каждом типе двигателя.Чем больше цилиндров у двигателя, тем больше мощности он может производить, но тем больше топлива требуется для передачи мощности через коробку передач на колеса.

Давление, создаваемое сгоранием, толкает цилиндры вниз через шатун в коленчатый вал, что преобразует движение поршня вверх и вниз во вращательное движение, которое затем вращает шестерни, а затем колеса.

К верхней части блока цилиндров привинчена головка блока цилиндров, которая герметично закрывает двигатель для предотвращения утечки внутренних газов и попадания внешних газов, жидкостей и пыли.К головке блока цилиндров прикреплены свечи зажигания, по одной на каждый цилиндр. Свечи зажигания создают искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь, при этом каждый поршень возвращается в верхнее положение.

К верхней части головки блока цилиндров привинчен коллектор, который всасывает избыточные газы, образующиеся при сгорании топливно-воздушной смеси, из двигателя и через выхлоп, вытесняя их через выхлопную трубу в задней части автомобиля. . Это может быть сделано с одним выхлопом или двойным выхлопом.Двойная выхлопная система улучшает характеристики автомобиля за счет более быстрого вывода излишков газов из двигателя.

Типы автомобильных двигателей

Существуют безнаддувные двигатели, двигатели с турбонаддувом и двигатели с нагнетателем, которые имеют множество цилиндров разного количества — иногда даже нечетное количество.

4-цилиндровый двигатель обычно имеет четыре цилиндра в одну линию, что создает компактный двигатель, который может поместиться в меньших моторных отсеках. Поскольку они используют только четыре цилиндра, они потребляют меньше топлива, чем более крупные двигатели.В сочетании с хорошо спроектированным автомобилем, таким как Malibu, он может создать автомобиль с хорошей мощностью и потрясающей экономией топлива.

Если вы ищете что-то более мощное, будь то скорость или грузоподъемность, то вам стоит присмотреться к двигателю V6. Буква V указывает на то, что цилиндры разделены на два ряда по три, расположенные под углом друг к другу, образуя букву V. Такая конструкция позволяет использовать мощность шестицилиндрового или восьмицилиндрового двигателя, не занимая при этом огромного пространства.

В двигателе V6 используется немного более высокая смесь топлива и воздуха для обеспечения давления во всех шести цилиндрах — дополнительные два цилиндра обеспечивают большую мощность для коленчатого вала и колес, обеспечивая более высокую мощность в лошадиных силах, что приводит к более высоким скоростям, как показано в Chevy Camaro, или сила тянуть больше веса, как в случае с Chevy Silverado.

Для максимальной мощности двигатель V8 обеспечивает максимальную мощность. Хотите ли вы стильно лететь по шоссе на Corvette или хотите отвезти свой RV вместе с некоторыми внедорожными игрушками во Флагстафф на выходные на своем пикапе Silverado, двигатель V8 обеспечит вас мощностью. тебе нужно.

Если вы хотите добиться максимальной экономии топлива и снизить выбросы в атмосферу, то гибридный или полностью электрический двигатель может быть именно то, что вам нужно.Гибридный двигатель, подобный тому, что доступен в Chevy Malibu, сочетает в себе четырехцилиндровый двигатель с аккумуляторным электродвигателем, который заряжается за счет избыточной энергии, производимой четырехцилиндровым двигателем внутреннего сгорания. Электрическая часть двигателя приводит в движение ваш автомобиль на более низких скоростях или помогает вашему автомобилю в определенных режимах движения, что позволяет снизить расход топлива без потери мощности.

Гибридные электромобили, такие как Chevrolet Volt, используют аналогичную технологию. Однако, в отличие от традиционного гибрида, для работы которого по-прежнему требуется бензин в баке, гибридные электромобили можно заряжать отдельно от двигателя внутреннего сгорания, что позволяет транспортному средству работать на чистой электроэнергии.Chevy Volt с полной зарядкой может проехать до 53 миль только на электричестве. С полным баком и полной зарядкой Volt может проехать до 420 миль до того, как потребуется дозаправка или подзарядка.

Для наименьшего воздействия на окружающую среду — полного отказа от бензина — все более популярными становятся электромобили. Chevy Bolt, например, использует полностью электрический двигатель, который полностью избавляет от двигателя внутреннего сгорания и потребности в бензине, создавая нулевые вредные выбросы в воздух и позволяя проехать до 238 миль на полной зарядке.

См. Также: Владелец Chevy Bolt совершает 300-мильную поездку туда и обратно на одной зарядке

Полностью электрические автомобили полностью избавляются от остановок на насосе. Однако точно так же, как мощные двигатели V6 и V8 потребляют больше топлива, полностью электрические транспортные средства нуждаются в полной зарядке для максимального пробега. Не позволяйте этому расстраивать вас — Chevy Bolt можно полностью зарядить, пока вы спите, что даст вам все мили, необходимые для объезда долины и обратно.

Готовы проверить двигатель Chevrolet?

Ищете ли вы экологичный полностью электрический двигатель, экономичный гибрид или мощный V8, у Chevrolet есть автомобиль, который удовлетворит ваши желания.Остановитесь в одном из наших удобно расположенных представительств Chevy в Фениксе, и наша преданная команда поможет вам протестировать каждый из наших типов двигателей, чтобы помочь вам найти автомобиль или грузовик, который поможет вам найти новые дороги.

Джо был тесно связан с автомобильной промышленностью в течение последних 10 лет. Он тесно сотрудничал с дилерскими центрами на своей предыдущей работе с Charlotte Observer, у которой было партнерство с Cars.com. На своей нынешней должности он активно участвует в продвижении бренда Chevy в районе Phoenix-Metro вместе с Valley Chevy.

Типы автомобильных двигателей | HowStuffWorks

Типы двигателей, о которых вы узнаете в этом разделе, включают дизельные, роторные, HEMI, Стирлинга и квазитурбинные и многие другие. Вы также увидите фотографии и анимированные изображения исследуемых нами технологий.

Подробнее

Вы знаете, как работают двигатели с золотником? Взгляните на этот удивительный рисунок, который объясняет, как работают двигатели с золотниковыми клапанами!

С помощью простой банки из-под газировки и нескольких основных инструментов и принадлежностей можно создать один из первых коммерчески жизнеспособных двигателей, когда-либо созданных.Узнайте, почему кока-кола может трепать двигатель Стирлинга.

Автор: Эрик Бакстер

Двигатель с регулируемым клапаном, возможно, уже был отвергнут как историческая реликвия; тем не менее, по крайней мере одна компания стремится вернуть в действие двигатель с клапаном на впрыскивание — с некоторыми современными нововведениями.

By Akweli Parker

Grail Engine использует множество современных передовых технологий двигателей и объединяет их в один пакет.Honda и Ford уже проявили интерес — стоит ли нам остальным?

Патрик Э. Джордж

Сегодня двигатели с горячей лампой являются опорой для серьезных коллекционеров старинных двигателей и представляют собой историческую веху в эволюции газовых двигателей. Эффективные, простые и надежные — в двигателях с горячей лампой есть все.

Автор: Эрик Бакстер

Вы можете подумать, что ваши мечты об экономии топлива могут быть осуществлены только с помощью автомобиля с дизельным двигателем, но двигатели с прямым впрыском предлагают еще один вариант высокой эффективности и производительности.Чем они отличаются от стандартных газовых двигателей?

By Akweli Parker

Вполне возможно, что когда-нибудь отпадет необходимость во многих компонентах, которые вы сейчас находите под капотом легкового или грузового автомобиля. То есть, если автомобиль оборудован колесными электродвигателями.

Кристофер Нейгер

Высокие цены на газ побуждают людей искать альтернативы ископаемым видам топлива, такие как турбина, разработанная отцом переменного тока Никола Тесла.

Уильям Харрис

Когда вы слышите слово «дизель», вы, вероятно, представляете что-то вроде грузовика Mack. Но как же на самом деле выглядят мощные дизельные двигатели? Посмотрите эту галерею изображений, чтобы увидеть, какие дизельные двигатели разрабатываются сегодня.

Автомобильные двигатели варьируются от небольших экономичных 4-цилиндровых до безумно мощных 16-цилиндровых. Получите максимум удовольствия от фотографий того, как все они работают, на полном газу.

Марк Ларсон и Тони Чумманивонг

Взгляните на мощные двигатели, которые сделали машины Corvette, Impala и Chevelle высокопроизводительными.Узнайте об истории и характеристиках этих запоминающихся двигателей.

Авторедакторы Справочника для потребителей

283 Chevy V-8 стал одним из самых почитаемых двигателей Chevy — абсолютным малоблочным двигателем, воплощенным в памяти поколения автолюбителей, последовавших за ним. Узнайте больше о малоблочном двигателе Chevy V-8 с впрыском топлива, который приводил в движение Corvette.

Издание Auto Editors of Consumer Guide

Названный «Turbo-Thrust», 348 Chevy V-8 был самым большим и самым мощным двигателем Chevrolet, который вы могли купить в 1958-61 годах.Они приводили в движение одни из самых запоминающихся «производительных» автомобилей Chevrolet.

Автор: Auto Editors of Consumer Guide

Доступный для Corvette и полноразмерного Chevrolet в 1967 году, 427 Chevy V-8 заменил 396 с его алюминиевыми головками блока цилиндров с увеличенными портами, более горячим коленчатым валом и большим карбюратором. Узнайте об одном из важнейших двигателей Chevy.

Авторедакторы Consumer Guide

Инженерам Chevy пришлось изменить некоторые правила, чтобы получить от Chevy 454-cid V-8 как можно больше мощности.Американский «топливный шок» в конечном итоге предал бы забвению крупногабаритные высокопроизводительные автомобили. Узнайте об одном из важнейших двигателей Chevy.

Автор: Auto Editors of Consumer Guide

Квазитурбинный двигатель использует концепцию Ванкеля и улучшает ее: вместо трех камер сгорания у него четыре, а установка квазитурбинного двигателя обеспечивает непрерывное сгорание. Узнайте все о квазитурбине.

Уильям Харрис

Различные типы автомобильных двигателей

Двигатели, дифференцируемые по используемому топливу

Двигатели, отличающиеся по месту сгорания

Типы двигателей по цилиндрам

Типы двигателей в зависимости от типа зажигания

Хотя многие автолюбители хорошо осведомлены о моделях автомобилей, характеристиках и топливе, не каждый автолюбитель может иметь такие же знания об автомобильных двигателях.Ниже будут описаны различные типы автомобильных двигателей.

Есть много различных типов, характеристик и типов автомобильных двигателей. Двигатели различаются между собой по ГРМ, типу топлива, месту сгорания, конструктивным особенностям и количеству цилиндров. Прежде всего, давайте начнем с определения двигателя. Двигатель — это машина, которая приводит в действие транспортное средство, преобразовывая тепловую энергию, полученную от топлива, в механическую энергию.

Двигатели, дифференцируемые по используемому топливу

Двигатели могут отличаться в зависимости от типа используемого топлива.В течение многих лет производители автомобилей обычно использовали дизельные и бензиновые двигатели. В последние годы с развитием технологий они перешли к более экологичному измерению и разработали электродвигатель. Многие производители выпустили гибридные автомобили с использованием этой новой технологии. Кроме того, пользователи изменили тип топлива в своих транспортных средствах на сжиженный нефтяной газ, поскольку он более экономичен и позволяет двигателю работать на газе.

1- Бензиновые двигатели

2- Дизельные двигатели

3- Двигатели, работающие на сжиженном газе

4- Электродвигатели

Различные типы автомобильных двигателей: двигатели, различающиеся по месту сгорания

Автомобильные двигатели делятся на 2 типа в зависимости от места сжигания топлива.Один из этих двух различных типов двигателей — это двигатель внутреннего сгорания, а другой — двигатель внешнего сгорания. Задача двигателей внутреннего и внешнего сгорания — преобразовывать энергию, производимую при горении топлива, в движение.

1- Двигатель внутреннего сгорания

Топливо горит в цилиндрах, также называемых камерами сгорания, внутри двигателя. Газ из горящего топлива приводит в действие поршни. Машины, которые заставляют автомобиль работать в таком рабочем состоянии, называются двигателями внутреннего сгорания.

2- Двигатель внешнего сгорания

Это рабочее устройство представляет собой двигатель внешнего сгорания, поскольку топливо находится вне цилиндров двигателя. Он преобразует тепловую энергию, полученную от горящего снаружи топлива, в водяной пар.

Типы двигателей по цилиндрам

Типы двигателей также различаются по количеству цилиндров.

1- Двухцилиндровый двигатель

2- трехцилиндровый двигатель

3- четырехцилиндровый двигатель

4- пятицилиндровый двигатель

5- шестицилиндровый двигатель

7-цилиндровый двигатель

8-цилиндровый двигатель

9- Двенадцатицилиндровый двигатель

10- шестнадцатицилиндровый двигатель

В современных автомобилях люди предпочитают четырех-, шести- и восьмицилиндровые двигатели.Некоторые модели Fiat 500 имеют два цилиндра. Трехцилиндровые двигатели снижают удовольствие от вождения, поскольку работают с шумом и рывками. Поэтому люди не предпочитают трехцилиндровые двигатели. Кроме того, если нам нужно отсортировать эти типы двигателей, мы можем отсортировать их по частоте использования следующим образом.

1- рядные двигатели

В рядных двигателях цилиндры расположены в одной плоскости и расположены на одной линии рядом друг с другом. Количество цилиндров в рядных двигателях варьируется от двух до пяти.Рядный тип двигателя Это один из наиболее часто используемых типов двигателей.

Двигатели 2-В типа

В двигателях V-типа цилиндры расположены в два ряда, образуя букву V. По этой причине количество цилиндров всегда должно быть четным. Кроме того, в двигателях V-типа обычно используются четыре, шесть и восемь цилиндров. По этой причине большинство используемых сегодня моделей автомобилей имеют V-образный двигатель.

3- двигатели боксерского типа

Это тип двигателя, который расположен в два ряда с цилиндрами, обращенными друг к другу.Кроме того, он обычно работает с четырьмя цилиндрами. Люди не предпочитают двигатели оппозитного типа из-за их большого расхода топлива.

Двигатели 4-звездочного типа

В двигателе, который в основном используется в самолетах и ​​кораблях, цилиндры расположены в форме звезды вокруг центра.

Двигатели типа 5 Вт

W, выпускаемый для специальных серийных высокопроизводительных автомобилей, представляет собой дуэт рядных цилиндров V-типа.

Различные типы автомобильных двигателей: типы двигателей в зависимости от типа зажигания

В двигателях есть два типа методов зажигания.Один из таких методов — зажигание свечи зажигания.

В двигателях с зажиганием от свечи зажигания система работает следующим образом; Свеча зажигания, изобретенная Никола Тесла, представляет собой деталь, которая объединяет топливо в камере сгорания двигателя с воздухом, создавая искры и заставляя топливо гореть, а двигатель воспламеняется.

Другой метод зажигания — метод сжатия. В этом методе в двигателе отсутствует такая деталь, как свеча зажигания.

В то время как двухтактный двигатель выполняет процессы впуска, сжатия, сгорания и выпуска в двух процессах, таких как впуск и сжатие, сгорание и выпуск, в четырехтактном двигателе все это происходит в одном процессе.

В двигателях есть две разные системы охлаждения, чтобы защитить двигатель от тепла, выделяемого во время работы двигателя. Это двигатели с водяным и воздушным охлаждением. Кроме того, как следует из их названия, существуют две разные системы, которые предотвращают повреждение двигателя за счет охлаждения двигателя водой и воздухом.

типов компоновки двигателя — рядный, V, VR, роторный и многое другое!

Мы снова здесь с другой интересной темой, связанной с автомобильной техникой, в этом выпуске.Если вы здесь новичок, мы стараемся затронуть сложные технические аспекты автомобильной инженерии и объяснить их читателям простым способом, чтобы вы могли понять технологию, лежащую в основе множества вещей в вашем автомобиле, без хлопот, связанных с маневрированием. сложности понятий. Это то, что побудило нас искать новые и интересные темы и готовить для вас статьи. Сегодняшняя тема — это типы компоновки двигателей, которые распространены в серийных автомобилях. Давайте погрузимся в самую гущу.

Читайте также: Что такое интеркулеры? Каковы их функции и работа?

Типы компоновки двигателя

Слушая или читая список спецификаций любого автомобиля, вы, должно быть, слышали термины «рядный», «V» или «VR», которые являются наиболее распространенными типами конфигурации двигателя для большинства автомобилей по всему миру. Вы когда-нибудь задумывались, что это может означать или каковы возможные причины таких конфигураций? Разве у нас нет единой основной конфигурации, которая работает для всех автомобилей? Что ж, ответ не так прост.Существуют разные виды автомобилей с различными требованиями и условиями эксплуатации. Не все автомобили служат для всех одинаково. Некоторые люди покупают машины только для того, чтобы передвигаться с одного места на другое. Другие люди заинтересованы в получении максимальной производительности от своих автомобилей. Следовательно, они ищут что-то спортивное и быстрое. Другие люди хотят иметь комфортную езду и плавную работу, чтобы наслаждаться роскошью автомобиля. Для всех этих сценариев подходят разные типы компоновки двигателей.Поэтому давайте посмотрим на различные конфигурации двигателей и их характеристики.

Также прочтите: Как мощность и крутящий момент преодолевают силы сопротивления в автомобиле?

Рядный двигатель

Несомненно, наиболее распространенным типом двигателей, используемых сегодня в транспортных средствах, является рядный двигатель. Имеется в виду то, что цилиндры двигателя расположены в одну линию. У таких устройств есть разные характеристики. Это включает в себя простую конструкцию, относительно сбалансированную работу двигателя, простоту обслуживания и более низкие производственные затраты, поскольку они являются наиболее распространенными типами двигателей.Конфигурация с рядным цилиндром может иметь любое количество цилиндров, но обычно вы найдете рядные 1,2,3,4,5,6-цилиндровые двигатели, которые в основном используются в серийных автомобилях. Для рядных цилиндров требуется только один / два верхнего распредвала, единственный коленчатый вал и шатун. В этом причина простоты этих договоренностей.

Также прочтите: Что такое торможение двигателем? Как работает система охлаждения?

Для мотоциклов наиболее распространенным типом компоновки двигателя является одноцилиндровый.Для некоторых небольших автомобилей используются два или три цилиндра. В настоящее время очень распространена концепция уменьшения габаритов, которая сделала рядные 3-цилиндровые двигатели с турбонаддувом очень распространенными. Это также идеальное решение для снижения выбросов и повышения производительности за счет двигателя меньшей мощности. К рядному 3 могут быть приложены определенные вибрации из-за нечетного количества цилиндров, которые создают различные силы. В случае рядного 4-цилиндрового расположения вторичные силы от перемещения поршней требуют дополнительного балансировочного вала для противодействия силам, обеспечивающим плавную работу двигателя.

По мере увеличения количества цилиндров пространство, занимаемое рядным расположением цилиндров, также увеличивается, что затрудняет его размещение в двигателе автомобиля. Поэтому строчные 5, 6 и выше в наши дни не очень распространены.

Также прочтите: Обычное топливо против топлива премиум-класса — следует ли использовать в автомобиле топливо премиум-класса?

V

Когда количество цилиндров увеличивается, V-образная компоновка дает больше преимуществ по сравнению с линейным типом. По сути, это относится к двум рядным рядам цилиндров, которые закреплены под углом, образующим букву V, отсюда и название.Они намного компактнее встроенного типа из-за своей меньшей длины. Но в то же время они немного шире. В целом, 6, 8, 10 или 12 цилиндров обычно устанавливаются в автомобилях с помощью V-образной компоновки. V-образные двигатели очень плавные и сбалансированные, что является неотъемлемым свойством такой конструкции. В большинстве современных автомобилей, если количество цилиндров больше 4, это, скорее всего, будет V-образное расположение. Типичные примеры — V6, V8, V10 или V12. Впускной и выпускной участки должным образом разделены в этом типе устройства из-за использования двух рядов цилиндров.Здесь разделены горячая и холодная зоны.

Также прочтите: Как работает OBD (бортовая диагностика)?

Двигатели VR

Двигатели типа VR стали популярными в основном благодаря группе Volkswagen, которая использовала это устройство во многих своих продуктах. Это очень уникальный дизайн, в котором сочетается лучшее из обоих миров. Он имеет характеристики буквы V по характеристикам и плавности хода, что обеспечивает более компактный дизайн. Благодаря этому большие двигатели VR6 могут устанавливаться и в небольших автомобилях.Однако в наши дни такие двигатели не очень распространены.

Прочтите также: Что такое детонация в двигателе? Каковы его последствия? Как это предотвратить?

Двигатели W, H, U

Все эти устройства, по сути, представляют собой визуальный образ, который они формируют, когда они расположены определенным образом. Компоновка W-типа представляет собой 2 установки V-типа, для работы которых требуется гораздо больше компонентов. Но для мощных автомобилей требуется больше цилиндров, и стоимость, как правило, не является проблемой. Поэтому такие устройства очень часто используются в спортивных автомобилях класса люкс.

Также прочтите: Что такое каталитические преобразователи? Как они уменьшают загрязнение?

Роторные двигатели

Роторные двигатели — это действительно уникальная концепция, которую добились успеха такие компании, как Porsche. Их также называют двигателями Ванкеля или двигателями Ванкеля. Процедура очень отличается от обычной поршневой системы с возвратно-поступательным движением. Движущихся компонентов гораздо меньше, а работа очень плавная. Это изогнутый треугольный элемент, внутри которого установлен ротор.Этот ротор напрямую связан с эксцентриковым выходным валом или ведущим валом. В треугольном компоненте есть отверстия, а ротор прикреплен к статической шестерне, вокруг которой он вращается. Используется тонна герметиков, чтобы гарантировать, что вся операция останется герметичной. Потому что, если между вращающимися компонентами будет слишком большое трение или меньший контакт, это приведет к потере мощности из-за недостаточного сжатия.

Также прочтите: Что такое регулируемые синхронизация и подъем клапана? Как они влияют на производительность и эффективность?

Они разработаны очень тщательно, и, поскольку в них нет компонентов, совершающих возвратно-поступательное движение, вибрации намного меньше.Работа очень плавная, и подача мощности также постоянна. Это связано с тем, что в каждый момент времени во время работы процессы впуска, сгорания и выпуска происходят одновременно. В этом вся прелесть роторного двигателя. Кроме того, поскольку он не установлен вертикально и в нем нет поршней, центр тяжести автомобиля / двигателя очень низкий. Поэтому управляемость и плавность хода машины насажены. Они намного компактнее, чем рядные или V-образные конструкции. Техническое обслуживание невелико из-за небольшого количества компонентов в целом.Вот видео, которое поможет вам быстро понять принцип работы роторного двигателя.

Также читайте: Типы турбонагнетателей — VGT, Twin-Turbo, Twin-Scroll, Sequential и E-Turbo!

Мы надеемся, что эта статья пролила свет на существующие типы двигателей и их цели. Мы попытались объяснить концепции простыми словами, помогая технологическому пониманию достичь более широкой аудитории. Мы надеемся, что вам понравилась эта статья, и подписывайтесь на Car Blog India для получения дополнительной информации, связанной с автомобильными технологиями.

Источник изображения: Машиностроение

Понимание различных типов двигателей

Существуют различные типы двигателей, используемых для различных целей, в основном в автомобильной отрасли. Сегодня в нашей повседневной жизни мы перемещаемся из одного места в другое с помощью транспортных средств, особенно транспортных средств и других средств, которые вы, возможно, знаете. Для тех, кто использует автомобили в коммерческих целях, представьте, что 85% из них даже не знают, какой у них двигатель.Если вы один из них, вам нужно учиться, и для автомобильного инженера, который хочет знать, вы находитесь в нужном месте. Ранее была опубликована статья «Понимание автомобильного двигателя». проверить!

В этой драгоценной статье двигатель объясняется как машина, преобразующая форму энергии в механическую. Автомобильные двигатели широко известны как двигатели внутреннего сгорания или тепловые двигатели. По типам двигателей я буду говорить о двигателях внутреннего и внешнего сгорания.Эти два типа двигателей классифицируются как тепловые.

Как уже говорилось ранее, «тепловым двигателям» требовался источник тепла для преобразования в механическую энергию. Это может быть горение (небольшой контролируемый взрыв в камере) или отсутствие горения. Эти двигатели также могут быть воздушными двигателями. то есть они забирают кислород из атмосферы или двигателей, не дышащих воздухом.

Подробнее: Общие сведения о системе смазки двигателя

Типы двигателей

Ниже перечислены типы двигателей.

Двигатели внутреннего сгорания:

Как следует из названия, двигатели внутреннего сгорания — это популярные типы двигателей, которые позволяют сгорать топливо внутри двигателя, используя создаваемое давление для повышения температуры. это смесь топлива и воздуха, воспламеняющаяся в различных камерах двигателя. Этот процесс происходит тысячи раз в минуту, давая автомобилю возможность двигаться. Эти типы двигателей сокращенно обозначаются как двигатели IC.

Подробнее: Классификация двигателей внутреннего сгорания

Процесс питания двигателей внутреннего сгорания известен как цикл сгорания, в большинстве двигателей он называется четырехтактным или четырехтактным, поэтому его называют четырехтактным двигателем.Двигатели IC различаются по количеству ходов или циклов, совершаемых поршнем для полного вращения коленчатого вала. Четырехтактные ступени включают в себя;

• Впуск
• Сжатие
• Зажигание
• Выхлоп

Следовательно, имея представление о том, как химическая энергия превращается в полезную механическую энергию. Большой двигатель внутреннего сгорания может генерировать 109 000 л.с., что может привести в действие корабль, перевозящий около 20 000 контейнеров.

Прочтите, как работает этот процесс горения

Двигатели внешнего сгорания:

Двигатели внешнего сгорания — это типы тепловых двигателей, которые также сжигают топливо.Но в этой ситуации он хранит отдельно топливо и продукты выхлопа. То есть топливо сжигается в камере, а рабочая жидкость нагревается внутри двигателя через теплообменник.

Двигатели EC работают аналогично двигателям IC, но имеют некоторые отличия. Этим двум типам двигателей требуется тепло, которое получается, когда источник подвергается тепловому расширению-сжатию или сдвигу по фазе без изменения его химического состава.

В двигателях внутреннего сгорания жидкость представляет собой смесь топлива и воздуха, которая сгорает, изменяя свой химический состав.Жидкость, используемая в двигателях ЕС, может быть газообразной (двигатель Стирлинга), жидкостью (двигатель с органическим циклом Ренкина) или измененной фазой (паровой двигатель) — все это примеры двигателей ЕС.

Подробнее: Все, что вам нужно знать об электросистеме автомобиля

Электродвигатель:

Электромобили появятся в начале 2015 года после нескольких новостей об их выпуске. Он имеет большие преимущества по сравнению с предыдущей версией автомобиля, в том числе следующие:

• Меньше загрязнения, чем бензиновый двигатель, что делает его экологически чистым
• Он питается от электродвигателя и требует аккумулятора и зарядки.

Подробнее: Что нужно знать об генераторе переменного тока

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают электрические типы двигателей: