Устройство двигателя внутреннего сгорания

УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Введение

• В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является основным видом автомобильного двигателя. Существует большое число разнообразных двигателей с внутренним сгоранием, отличающихся назначением, способом отдачи мощности, и другими параметрами.

Общие сведения

• Дви́гатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу.

• Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (ДВС) — разновидность теплового двигателя, в котором топливная смесь сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя.

История создания

• ДВС развивались с отставанием от паровых машин (так, паровой насос для откачки воды был изобретён  Томасом Севери  в 1698 году), что было обусловлено отсутствием подходящего горючего, материалов и технологий. Сама идея ДВС была предложена  Христианом Гюйгенсом  ещё в 1678 году, в качестве топлива нидерландский учёный предлагал использовать порох [1] . Англичанин Этьен Барбер пытался использовать для этого смесь воздуха с газом, полученным при нагреве древесины

Первый ДВС

• Первый коммерчески успешный двигатель внутреннего сгорания был создан Этьеном Ленуаром около 1860 года, а первый современный двигатель внутреннего сгорания был создан в 1876 году Николаем Отто
• Термин двигатель внутреннего сгорания обычно относится к двигателю, в котором горение является прерывистым, например, к более знакомым четырехтактным и двухтактным поршневым двигателям, а также к их вариантам, таким как шеститактный поршневой двигатель и роторный двигатель Ванкеля.

Первый ДВС

Первый двухтактный газовый ДВС был создан Ленуаром в 1860 году

В 1897 Рудольф Дизель сконструировал Мотор-Дизель

Классификация ДВС

Устройство одноцилиндрового ДВС

Работа 4 тактов бензинового ДВС

Впуск. При впуске поршень движется вниз от верхней мертвой точки, открыт впускной клапан. В цилиндре образуется разрежение, за счёт которого в него засасывается свежий заряд.

1

Сжатие . Поршень движется из НМТ в ВМТ. Клапана закрыты. Происходит сжатие топливной смеси

2

Рабочий ход . Движение поршня из ВМТ в НМТ. Клапаны закрыты. Происходит воспламенение топливной смеси

3

Выпуск . Движение поршня из НМТ в ВМТ. Открыт выпускной клапан. Происходит выпуск отработавшей топливной смеси

4

Работа 4 тактов Дизельного ДВС

Впуск. При впуске поршень движется вниз от верхней мертвой точки, открыт впускной клапан. Происходит выпуск воздуха

1

Сжатие . Поршень движется из НМТ в ВМТ. Происходит сжатие воздуха. Под высоким давлением подаётся порция топлива.

2

Рабочий ход . Движение поршня из ВМТ в НМТ. Клапаны закрыты. Происходит воспламенение топливо-воздушной смеси.

3

Выпуск . Движение поршня из НМТ в ВМТ. Открыт выпускной клапан. Происходит выпуск отработавшей топливной смеси

4

Основные механизмы и системы ДВС

Кривошипно-шатунный механизм

газораспределительный механизм

система питания (топливная)

система выпуска отработавших газов

система зажигания

система охлаждения

• система смазки

Кривошипно-шатунный механизм

• Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)  предназначен для преобразования  возвратно-поступательного движения   поршня  во  вращательное движение  (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот.

Газораспределительный механизм

• Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм, обеспечивающий впуск чистого воздуха и выпуск отработанных газов из цилиндров. Может иметь как фиксированные фазы газораспределения, так и регулируемые, в зависимости от частоты вращения коленвала и других факторов.

Система питания

□ Хранение топлива.

□ Очистка топлива и подача его в двигатель.

□ Очистка воздуха, используемого для приготовления горючей смеси.

□ Приготовление горючей смеси.

□ Подача горючей смеси в цилиндры двигателя.

□ Вывод отработавших (выхлопных) газов в атмосферу.

• Система питания — неотъемлемая часть любого двигателя внутреннего сгорания. Она предназначена для решения перечисленных ниже задач.

Система выпуска отработавших газов

• Система выпуска отработавших газов – это комплекс устройств, отвечающих за отвод выхлопа от двигателя автомобиля и снижение содержания в нем вредных веществ.

Система зажигания

• Систе́ма зажига́ния — это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление электрической искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания в нужный момент.

Система охлаждения

• Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания — совокупность устройств, обеспечивающих подвод охлаждающей среды к нагретым деталям двигателя и отвод от них в атмосферу лишней теплоты, которая должна обеспечивать наибольшую степень охлаждения и возможность поддержания в требуемых пределах теплового состояния двигателя при различных режимах и условиях работы.

Система смазки

• Система смазки  двигателя или иной машины предназначена для подачи  масла  для смазки и охлаждения  подшипников  и других трущихся деталей, а также для удаления продуктов износа.

Вывод

В обществе говорят:

Автомеханики   называют ДВС сердцем авто, инженеры модернизируют ГРМ, а производители бензина не беспокояться о том, что все перейдут на электротранспорт.

• В заключение необходимо отметить, что в обозримом будущем не предвидится появления достойных конкурентов двигателю внутреннего сгорания. Есть все основания утверждать, что в своём современном, усовершенствованном виде, он ещё несколько десятилетий останется господствующим видом мотора во всех отраслях мировой экономики.

Список используемой литературы

• https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Двигатель_внутреннего_сгорания
• https://yandex.ru/images/touch/search?text=двигатель%20внутреннего%20сгорания&source=tabbar
• https://drive2-ru.turbopages.org/turbo/drive2.ru/s/b/1477907/
• https://dzen.ru/media/sensys/dvigatel-vnutrennego-sgoraniia-ustroistvo-princip-raboty-i-klassifikaciia-5e6f3274e843ec4f8c3b0c1e