Принцип работы двс видео: Принцип работы двс видео

Принцип работы двс видео

Как не прекращает работу мотор? Видео

Большинству автомобилистов рабочий принцип мотора внутреннего сгорания абсолютно не нужен и не интересен, ведь автомобиль после неполадки отправляется в автосервис, где его починят квалифицированные авто мастера. Однако есть другие люди, которым интересно как устроен автомобиль и как не прекращает работу мотор.

Знание основ работы мотора, и автомобиля в общем, поможет вам сэкономить энную сумму при автомобильном ремонте, когда вас просто хотят перехитрить плохие автомастера.

Без знания основ автомобиля и его устройства вы не сумеете отремонтировать автомобиль при внезапной неполадки вдалеке от цивилизации, когда неподалеку нет авто сервисов и никто вам не сумеет помочь. Так что приступаем к изучению основ работы автомобиля при помощи видео материала (из цикла передачи “как это устроено”) о работе мотора.

Устройство мотора. Видео

Кто желает подробно познакомиться с работой мотора, предлагаю выучить публикации:

Как не прекращает работу мотор внутреннего сгорания.

О сервисе MosCatalogue.net

MosCatalogue.net — это сервис, который дает вам возможность быстро, бесплатно и без регистрации скачать видео с YouTube в замечательном качестве. Вы можете скачать видео в форматах MP4 и 3GP, стоит еще сказать что можно скачать видео разного типа.

Ищите, смотрите, скачивайте видео — все это бесплатно и на высокой скорости. Вы даже можете найти Кинофильмы и скачать их. Результаты поиска можно сортировать, что облегчает поиск необходимого видео.

Скачать бесплатно можно Кинофильмы, видеоклипы, эпизоды, трейлеры, при этом вам не надо навещать сам сайт Youtube.

Скачивайте и смотрите океан бесконечного видео в замечательном качестве. Все бесплатно и без регистрации!

Устройство и рабочий принцип мотора внутреннего сгорания (18 фото+4 видео)

Для того, чтобы понимать рабочий принцип мотора, следует иметь некоторые представления о самом двигателе и его строении. Предлагаю разобраться со всем более детально:
Смотрите также: Вся правда о полном приводе

В устройстве мотора поршень считается важным элементом процесса работы. Поршень сделан в виде металлического пустого в середине стакана, размещенного сферообразным дном (головка поршня) вверх. Направляющая часть поршня, называемая по другому юбкой, имеет маленькие канавки, предназначенные для фиксирования в них поршневых колец. Назначение поршневых колец – давать, самое первое, непроницаемость надпоршневого пространства, где во время работы мотора происходит мгновенное сгорание бензиново-воздушной смеси и появляющийся расширяющийся газ не имел возможности, обогнув юбку, устремиться под поршень. Второе, кольца предохраняют попадание масла, находящегося под поршнем, в надпоршневое пространство. Подобным образом, кольца в поршне исполняют функцию уплотнителей. Нижнее (находящиеся снизу) поршневое кольцо именуется маслосъемным, а верхнее (верхние) – компрессионным, другими словами обеспечивающим большую степень сжатия смеси.

Когда из карбюратора или струнного насоса вовнутрь цилиндра проникает топливно-воздушная или топливная смесь, она сжимается поршнем при его движении вверх и поджигается электрическим током в газах от свечки системы зажигания (в дизеле происходит самовоспламенение смеси за счёт резкого сжатия). Образовывающиеся газы сгорания имеют намного больший объем, чем исходная топливная смесь, и, расширяясь, резко толкают поршень вниз. Подобным образом тепловая энергия топлива превращается в возвратно-поступательное (вверх-вниз) движение поршня в цилиндре.

Дальше нужно изменить это движение во вращение вала. Происходит это так: изнутри юбки поршня размещен палец, на котором крепится верхняя часть шатуна, заключительный шарнирно зафиксирован на кривошипе коленчатого вала. Коленвал свободно крутится на опорных подшипниках, что размещены в картере мотора внутреннего сгорания. Во время движения поршня шатун начинает вращать коленвал, с которого вращающий момент подается на трансмиссию и – дальше через систему шестерен – на ведущие колеса.

Характеристики в техническом плане мотора.Характеристики мотора Во время движения вверх-вниз у поршня существует два положения, которые называются мертвыми точками. Верхняя мертвая точка (ВМТ) – это момент самого большого подъема головки и всего поршня вверх, после этого он начинает движение вниз; нижняя мертвая точка (НМТ) – самое нижнее положение поршня, после которого вектор направления меняется и поршень устремляется вверх. Расстояние между ВМТ и НМТ названо ходом поршня, объем верхней части цилиндра при положении поршня в ВМТ образовывает топку, а самый большой объем цилиндра при положении поршня в НМТ называют полным объемом цилиндра. Разница между полным объемом и объемом топки обрела название объема работ цилиндра.
Суммарный объем работы всех цилиндров мотора внутреннего сгорания указывается в технических спецификах мотора, выражается в литрах, благодаря этому в быту называется литражом мотора. Второй важнейшей характеристикой любого ДВС считается степень сжатия (СС), определяемая как приватное от деления полного объема на объем топки. У карбюраторных двигателей СС варьирует в интервале от 6 до 14, у дизелей – от 16 до 30. Именно данный показатель, наряду у которой объем мотора, определяет его мощность, экономность и полноту сгорания топливо-воздушной смеси, что оказывает влияние на ядовитость выбросов во время работы ДВС.
Мощность мотора имеет двоичное обозначение – в конских силах (л.с.) и в киловаттах (кВт). Для перевода единиц одна в одну применяется показатель 0,735, другими словами 1 л.с. = 0,735 кВт.
Цикл работы четырехтактного ДВС определяется 2-мя оборотами коленчатого вала – по пол-оборота на такт, подходящий одному ходу поршня. Если мотор одноцилиндровый, то в его работе встречается неравномерность: внезапное ускорение хода поршня при взрывном сгорании смеси и сдерживание его по мере приближения к НМТ и дальше. Для того, чтобы эту неравномерность купировать, на валу за границами корпуса мотора ставится большой и тяжелый диск-маховик с большой инерционностью, за счёт чего момент вращения вала во времени становится более стабильным.

Рабочий принцип мотора внутреннего сгорания
Современный автомобиль, чаше всего, приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. Подобных двигателей есть очень и очень много. Отличаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, частотой вращения, применяемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, устройство мотора внутреннего сгорания, схоже.
Как не прекращает работу мотор и почему именуется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание ясно. Изнутри мотора горит горючее. А почему 4 такта мотора, что это такое? На самом деле, бывают и двухтактные двигатели. Но на машинах они применяются очень нечасто.
Четырехтактным мотор именуется в виду того, что его работу можно поделить на 4-ре, одинаковые по времени, части. Поршень 4-ре раза пройдёт по цилиндру – 2 раза вверх и 2 раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней верхней либо нижней точке. У автолюбителей-механиков это называют 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. К слову, есть множество двигателей с несколькими впускными клапанами. Их кол-во, размер, время нахождения в открытом состоянии может значительно оказать влияние на мощность мотора. Есть двигатели, в которых, в зависимости от нажатия на педаль газа, происходит обязательное увеличение времени нахождения впускных клапанов в открытом состоянии. Это сделано для увеличения количества всасываемого топлива, которое, после загорания, повышает мощность мотора. Автомобиль, в данном случае, может намного быстрее ускориться.

Второй такт — такт сжатия

Следующий такт работы мотора – такт сжатия. Как только поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, таким образом, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов топки. Что это за подобная камера? Свободное место между частью вверху поршня и частью вверху цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке именуется топкой. Клапаны, в этот такт работы мотора закрытые полностью. Чем плотнее они закрытые, тем сжатие происходит качественнее. Важное имеет значение, в этом случае, состояние поршня, цилиндра, поршневых колец. Если есть большие зазоры, то отличного сжатия не выйдет, а исходя из этого, мощность подобного мотора будет намного меньше. Компрессию можно проверить специализированным прибором. По величине компрессии делаем вывод о степени износа мотора.

3-ий такт — рабочий ход

3-ий такт – рабочий, начинается с ВМТ. Рабочим его называют не зря. Ведь собственно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль перемещаться. В этом такте в работу вступает система зажигания. Почему данная система так именуется? Да вследствие того, что она в ответе за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в топке. Не прекращает работу это весьма просто – свеча системы даёт искру. Ради справедливости, необходимо сказать, что искра предоставляется на свече зажигания за пару градусов до достижения поршнем верхней точки. Эти градусы, в сегодняшнем двигателе, регулируются автоматично «мозгами» автомобиля.
Как только горючее загорится, происходит взрыв – оно резко становится больше в объеме, вынуждая поршень перемещаться вниз. Клапаны в этом такте работы мотора, как и в предыдущем, находятся в состоянии «закрыто».

Четвертый такт — такт выпуска

Четвертый такт работы мотора, заключительный – выпускной. Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан. Подобных клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан убирает отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От хорошей работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное убирание выхлопных газов и нужное кол-во всасываемой топливно-воздушной смеси.

После 4-го такта приходит черед первого. Процесс повторяется циклически. А благодаря чему происходит вращение – работа мотора внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и спускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? А дело все в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля. Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под воздействием инерции, крутит коленчатый двигательный вал, перемещая поршень во время «нерабочих» тактов.

Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначается для впрыска топлива и выпуска выхлопных газов в двигателях внутреннего сгорания. Сам механизм газораспределения разделяется на нижнеклапанный, когда распределительный вал находится в блоке цилиндров, и верхнеклапанный. Верхнеклапанный механизм предполагает нахождение распредвала в головке блока цилиндров (ГБЦ). Есть и альтернативные механизмы газораспределения, например гильзовая система ГРМ, десмодромная система и механизм с изменяемыми фазами.
Для двухтактных двигателей механизм газораспределения выполняется с помощью впускных и выпускных окон в цилиндре. Для четырехтактных двигателей самая популярная система верхнеклапанная, о ней и пойдёт речь ниже.

Устройство ГРМ
Сверху блока цилиндров находится ГБЦ (головка блока цилиндров) с размещенными на ней распределительным валом, клапанами, толкателями или коромыслами. Шкив привода распредвала вынесен за пределы головки блока цилиндров. Чтобы исключить протекания масла для мотора из-под клапанной крышки, на шейку распредвала ставится сальник. Сама клапанная крышка ставится на масло- бензо- стойкую прокладку. Ремень ГРМ или цепь одевается на шкив распредвала и приводится в действие шестерней коленчатого вала. Для натяжения ремня применяются натяжные ролики, для цепи натяжные «ботинки». В большинстве случаев ремнем ГРМ приводится в действие помпа гидравлической системы охлаждения, переходный вал для системы зажигания и привод насоса большого давления ТНВД (для дизельных вариантов).
С другой стороны распределительного вала при помощи прямой передачи или с помощью ремня, могут приводиться в действие вакуумный усилитель, гидроусилитель руля или генератор автомобиля.

Распредвал собой представляет ось с проточенными на ней кулачками. Кулачки размещены по валу так, что в процессе вращения, соприкасаясь с толкателями клапанов, нажимают на них точно соответственно с рабочими тактами мотора.
Есть двигатели и с 2-мя распредвалами (DOHC) и большим количеством клапанов. Как и в первом варианте, шкивы приводятся в действие одним ремнем ГРМ и цепью. Каждый распредвал закрывает один вид клапанов впускных или выпускных.
Клапан нажимается коромыслом (ранние версии двигателей) или толкателем. Есть несколько видов толкателей. Первый – толкатели, где просвет изменяется калибровочными шайбами, второй – гидротолкатели. Гидротолкатель сглаживает удар по клапану благодаря маслу, которое находится в нем. Регулировка зазора между кулачком и частью вверху толкателя не потребуется.

Общий процесс газораспределения сводится к синхронному вращению коленчатого вала и распределительного вала. А еще открыванию впускных и выпускных клапанов в установленном месте положения поршней.
Для точного размещения распредвала относительно коленчатого вала применяются установочные метки. Перед одеванием ремня механизма газораспределения сочетаются и крепятся метки. После одевается ремень, «высвобождаются» шкивы, после этого ремень натягивается натяжным(и) роликами.
При открытии клапана коромыслом происходит следующее: распредвал кулачком «наезжает» на коромысло, которое нажимает на клапан, после прохождения кулачка, клапан под воздействием пружины закрывается. Клапаны в данном случае размещаются v-образно.
Если в двигателе применены толкатели, то распредвал находится именно над толкателями, во время вращения, нажимая собственными кулачками на них. Преимущество подобного ГРМ малые шумы, доступная стоимость, возможность ремонта.
В цепном двигателе общий процесс газораспределения тот же, исключительно при сборке механизма, цепь одевается на вал вместе со шкивом.

Кривошипно-шатунный механизм (дальше коротко – КШМ) – механизм мотора. Главным назначением КШМ считается переустройство возвратно-поступательных движений поршня формы цилиндра во круговые движения коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания и, наоборот.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Навигация по записям

Двигатель внутреннего сгорания: устройство и принцип работы

– одна из разновидностей ДВС (двигателей внутреннего сгорания) в которых поджег смеси из воздуха и топлива, осуществляется в цилиндрах, посредством искр от свечей зажигания. Роль регулятора мощности выполняет дроссельная заслонка, которая регулирует поток поступающего воздуха.

Существует несколько видов дросселей, например карбюраторная дроссельная заслонка, регулирует количество поступающего в цилиндры ДВС топлива. Она состоит из пластины, закрепленной на главной вращающейся оси и помещенной в трубке, по которой и протекает топливо. Вращая пластинку, можно регулировать пропускную способность трубки (если пластинка находится в перпендикулярном положении относительно трубки, то топливо поступать не будет). Дроссель управляется водителем, наиболее распространена двойная система привода: ножная от педали и ручная от рычага или кнопки. При использовании педали, кнопка ручного управления блокируется, а при вытягивании кнопки ручного управления опускается педаль. В дальнейшем, дроссель опять открывается педалью, но при опускании педали, он остается в положении, установленным ручным управлением.

Классификация бензиновых двигателей:

По кол-ву цилиндров

– одноцилиндровые, двухцилиндровые, многоцилиндровые;

По системе охлаждения

– двигатели с жидкостной и воздушной СО.

По типу смазки

– смешанные (топливная смесь перемешивается с маслом), раздельный тип (масло заливается в картер).

По виду применяемого топлива:

бензиновые или многотопливные.

По степени сжатия.

Подразделяют двигатели высокого (E=12…18) и низкого (E=4…9) сжатия.

По способу смесеобразования

— подразделяют на двигатели с внешним смесеобразованием, топливная смесь готовится вне цилиндров двигателя (газовые и карбюраторные), и двигатели с внутренним смесеобразованием (инжекторные – рабочая смесь образуется внутри цилиндров).

По размещению цилиндров

– V-образные, у которых цилиндры располагаются под углом (если угол составляет 180 градусов, то двигатель является оппозитным [с противолежащими цилиндрами]). В «рядных» двигателях цилиндры располагаются вертикально или горизонтально в один ряд.

По способу осуществления рабочего цикла

– двухтактные и четырехтактные.
Двухтактные двигатели
обладают большей мощностью на единицу объема, однако проигрывают в КПД. Поэтому они нашли свое применение там, где важна компактность, а не экономичность (мотоциклы, моторные лодки, бензопилы и другие моторизованные инструменты).
Четырехтактные двигатели
доминируют в остальных средствах передвижения. Интересен тот факт, что двухтактные дизельные двигатели лишены многих недостатков двухтактных бензиновых двигателей, однако применяются в основном на больших судах (иногда на тепловозах и грузовиках).

По частоте вращения:

малооборотистые, повышенной частоты вращения, высокооборотистые.

По предназначению:

стационарные, судовые, автотракторные, авиационные, тепловозные и др.

По способу подачи топлива:

существуют атмосферные двигатели, в которых поступление топлива осуществляется за счет разницы атмосферного давления и давления внутри двигателя, при всасывающем ходе поршня; в двигателях с наддувом горючая смесь подается в цилиндр под давлением, которое поддерживается турбокомпрессором, для увеличения мощности двигателя.

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

Источник

Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех основных этапов – тактов:

1. Впуск.

На этом такте происходит перемещение поршня из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю (НМТ). Кулачки распределительного вала открывают впускной клапан, через который в цилиндр всасывается новая горючая смесь.

2. Сжатие.

Поршень переходит в прежнее состояние (из НМТ в ВМТ), сжимая при этом рабочую смесь. Согласно термодинамике, температура рабочей смеси увеличивается. Степенью сжатия называется отношение рабочего объема цилиндра в НМТ к объему камеры сгорания в ВМТ. Это очень важный параметр, на практике, чем он больше, тем экономичнее двигатель. Однако и тут есть противоречия, для двигателей с высокой степенью сжатия требуется особенное топливо, с более высоким октановым числом, которое стоит дороже.

3. Сгорание и расширение (рабочий ход поршня).

Перед завершением цикла сжатия смесь топлива и воздуха поджигается искрой от свечи зажигания. Топливо сгорает во время движения поршня из ВМТ в НМТ, образуется газ, который расширяется, толкая поршень. Углом опережения зажигания называется степень «недоворота» коленвала двигателя до ВМТ при поджигании смеси. Необходимость преждевременного зажигания обосновывается тем, что процесс воспламенения горючей смеси медленный относительно скорости работы поршневых систем двигателя. Только в том случае, когда основная масса топлива успеет воспламениться, польза от использования энергии сгоревшего топлива будет максимальной. Процесс сгорания топлива занимает фиксированное время, поэтому, при повышении оборотов двигателя, необходимо увеличивать угол опережения зажигания, для повышения эффективности работы двигателя. Раньше, в старых автомобилях, использовалось механическое устройство (центробежный и вакуумный регулятор, который воздействовал на прерыватель). Сейчас в автомобилях установлена электроника, которая отвечает за определение угла опережения зажигания, работающая по емкостному принципу.

4. Выпуск.

В последнем такте происходит вытеснение отработанных газов из цилиндра через выпускной клапан. Поршень перемещается из нижней мертвой точки в верхнюю, при достижении которой цикл начинается сначала. При этом совсем не необходимо, чтобы начало нового цикла совпадало с окончанием предыдущего. Положение, в котором открыты сразу два клапана: впускной и выпускной, называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов способствует лучшему наполнению цилиндров топливом, а также более качественной очистки цилиндров от продуктов сгорания.

Как устроен двигатель автомобиля – изучаем схему устройства

Классическое устройство двигателя включает в себя цилиндр и картер, закрытый в нижней части поддоном. Внутри цилиндра находится поршень с различными кольцами, который перемещается в определенной последовательности. Он имеет форму стакана, в его верхней части располагается днище. Чтобы окончательно понять, как устроен двигатель автомобиля, необходимо знать, что поршень с помощью поршневого пальца и шатуна связывается с коленчатым валом.

Для плавного и мягкого вращения используются коренные и шатунные вкладыши, играющие роль подшипников. В состав коленчатого вала входят щеки, а также коренные и шатунные шейки. Все эти детали, собранные вместе, называются кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует возвратно-поступательное перемещение поршня в круговое вращение коленчатого вала.

Верхняя часть цилиндра закрывается головкой, где расположены впускной и выпускной клапаны. Они открываются и закрываются в соответствии с перемещением поршня и движением коленчатого вала. Чтобы точно представить, как работает двигатель автомобиля, видео в нашей библиотеке следует изучить также подробно, как и статью. А пока мы попытаемся выразить его действие на словах.

Двухтактный двигатель.

Двухтактный и четырехтактный цикл схожи лишь тем, что в них присутствует сжатие и расширение рабочего тела. Такты наполнения топливом двигателя и его последующей очистки от продуктов сгорания заменены продувкой двигателя вблизи НМТ положения поршня. А весь рабочий цикл укладывается в течение одного оборота коленвала.

Если говорить о двухтактном цикле, то он делится на следующие такты: изначально, поршень поднимается вверх, сжимая рабочую смесь в цилиндре, а также создавая разрежение в кривошипной камере. Клапан впускного коллектора открывается от воздействия этого разряжения, и новая порция горючей смеси (зачастую с добавлением масла) втягивается в кривошипную камеру. При опускании поршня вниз закрывается клапан в кривошипной камере, а также повышается давление. В остальном же: поджег, сгорание топлива, и расширение рабочего тела происходят идентично, как и в четырехтактных двигателях. Но есть один нюанс, в момент, когда поршень опускается, примерно за 60° до НМТ открывается выпускное окно (поршень перестает его перекрывать). Выхлопные газы, находящиеся под большим давлением, устремляются в выпускной коллектор через это окно. Немного позже, поршень открывает и впускное окно, которое расположено со стороны впускного коллектора. Новая порция топлива из кривошипной камеры, попадает в рабочий объем цилиндра, под воздействием опускающегося поршня, и вытесняет оставшиеся отработанные газы. При этом, небольшая часть рабочей смеси попадает в выпускной коллектор, однако на обратном ходе поршня она втягивается обратно в кривошипную камеру.

Принцип работы ДВС

Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье «как устроены бензиновые и дизельные двигатели».

Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

Как происходит рабочий цикл четырехтактных и двухтактных агрегатов?

Полный рабочий цикл проходит за четыре такта:

• Впуск;
• Сжатие;
• Рабочий ход;
• Выпуск.

Рабочий цикл двухтактного двигателя происходит за один оборот коленчатого вала и включает в себя только два такта: сжатие и рабочий ход. Благодаря этому, бензиновый двигатель получает в 1,5 раза большую мощность при таком же объеме.

Основные преимущества 4-тактных агрегатов: большой ресурс; экономичность; меньший шум и выброс вредных веществ; отсутствие потребности добавления масла в топливо. Масло для бензиновых двигателей подбирается по классификациям в зависимости от его износа.

Отличия карбюраторных моторов от инжекторных

Инжекторный мотор
Работа карбюраторного мотора зависит от точного смешивания топлива подаваемого в карбюратор с воздухом.

Устройство инжекторного двигателя значительно отличается. Его работа зависит напрямую от форсунок, подающих топливо под давлением. За правильную дозировку отвечает электронный блок управления.

Массовое производство инжекторов для бензинового мотора, началось после повышения норм по выбросу вредных веществ. Благодаря точному впрыску топлива, за который отвечает программа ЭБУ, получилось достичь постоянства выхлопных газов. А стабильная работа двигателя с помощью катализатора помогла значительно уменьшить его шум.

Устройство системы зажигания бензинового мотора бывает бесконтактным, микропроцессорным или контактным. Бензиновый двигатель с контактной системой включает в себя:

• Прерыватель-распределитель;
• Катушку;
• Выключатель зажигания;
• Свечи.

Катушка зажигания
Работа бензинового агрегата с бесконтактной системой, зависит от того же оборудования, за исключением индукционного датчика, используемого вместо прерывателя. Устройство микропроцессорной системы зажигания оборудовано: датчиком положения коленчатого вала, блоком управления, коммутатором, катушками, свечами, датчиком температуры бензинового мотора. Стабильная работа инжекторного агрегата была достигнута при помощи добавленного датчика положения заслонки и датчика расхода воздуха.

Характеристики карбюраторных и инжекторных устройств

• Устройства с карбюраторами Карбюраторные двигатели были сконструированы раньше и сегодня весьма распространены. Они довольно просты в использовании и неприхотливы в ремонте, менее чувствительны к условиям эксплуатации, позволяют без особых хлопот производить регулировку соотношения компонентов топливной смеси. Эти достоинства во многих случаях полностью компенсируют негативный фактор излишне больших топливных затрат. Карбюратор – специфический узел двигателя, ключевой функцией которого является смешивание топлива с воздухом для образования однородной горючей смеси. Получение гомогенной смеси осуществляется посредством разбрызгивания топливной жидкости в воздушной струе, регулируемой дросселем – заслонкой. Таким образом, в камеру сгорания поставляется уже полностью однородная смесь.

• Устройства с инжекторами Технологически более современный и совершенный по ряду критериев вид бензиновых двигателей представляют собой двигатели с инжекторным устройством. Система впрыска топлива посредством использования инжектора через форсунки с регулировкой при помощи электроники, производит открытие последних под воздействием импульса тока. При управлении системой впрыска электронным блоком достигается полная однородность выхлопных газов, которые перенаправляются в катализатор – устройство для нейтрализации выхлопных газов. Благодаря особенностям работы катализаторов инжекторные двигатели выбрасывают менее вредные выхлопные газы. Элементом катализатора, анализирующим состав выхлопных газов и сохраняющим пропорции кислорода с оксидами азота и остатками углеводородов, не до конца окисленными в процессе горения, является кислородный датчик. Инжекторные двигатели в техническом отношении сконструированы значительно сложнее, поэтому требуют особых условий эксплуатации и профилактики, но при этом обеспечивают более экономически целесообразное расходование топлива и повышение общей экологической стабильности окружающей среды. Сравнение 2 -тактных и 4 –тактных разновидностей двигателей.
• С двухтактным принципом работы В ряде случаев, могут значительно выигрывать по некоторым параметрам, как то: обладание меньшим весом конструкции, функционирование без технически сложных систем смазки и газораспределения, относительная простота в эксплуатации и ремонте, существенно больший показатель мощности, высокая скорость разгона эксплуатируемого средства, а также его дешевизна и доступность. К минусам данного типа двигателей относится чрезмерный расход топлива и необходимость наличия системы принудительного продувания. С учетом рассмотренных особенностей, данные характеристики двухтактных двигателей значительно сужают область их применения до установки не большую технику (в основном, некоторая сельскохозяйственная техника, мотоциклы и т.п.).
• С четырехтактным принципом работы Значительно более превалируют по степени распространенности за счет качественно других характеристик, таких как относительная чистота выхлопных газов и простота выхлопной системы, приемлемый показатель уровня шума, оправданный с финансовой точки зрения расход топлива и отсутствие необходимости примешивания к топливу масляного вещества, а также наличию системы газораспределения.

Благодаря перечисленным свойствам четырехтактные двигатели повсеместно устанавливаются на самый широкий спектр транспортных средств от морских судов до авиалайнеров, и, в целом, так или иначе используются практически во всех отраслях промышленности и машиностроения.

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.

Принцип работы 2х тактного и 4х тактного двигателей

При выборе силового оборудования необходимо уделить особое внимание типу двигателя. Существует два типа двигателей внутреннего сгорания: 2-х тактный и 4-х тактный.

Принцип действия двигателя внутреннего сгорания основан на использовании такого свойства газов, как расширение при нагревании, которое осуществляется за счет принудительного воспламенения горючей смеси, впрыскиваемой в воздушное пространство цилиндра.

Зачастую можно услышать, что 4-х тактный двигатель лучше, но чтобы понять, почему, необходимо более подробно разобрать принципы работы каждого.

Основными частями двигателя внутреннего сгорания, независимо от его типа, являются кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, а также системы, отвечающие за охлаждение, питание, зажигание и смазку деталей.

Передача полезной работы расширяющегося газа осуществляется через кривошипно-шатунный механизм, а за своевременный впрыск топливной смеси в цилиндр отвечает механизм газораспре6деления.

Четырехтактные двигатели — выбор компании Honda

Четырехтактные двигатели экономичные, при этом их работа сопровождается более низким уровнем шума, а выхлоп не содержит горючей смеси и значительно экологичней чем у двухтактного двигателя.  Именно поэтому компания Honda при изготовлении силовой техники использует только четырехтактные двигатели. Компания Honda уже многие годы представляет свои четырехтактные двигатели на рынке силовой техники и добилась высочайших результатов, при этом их качество и надежность ни разу не подвергались сомнению. Но всё же, давайте рассмотрим принцип работы 2х и 4х тактных двигателей.

Принцип работы двухтактного двигателя

Рабочий цикл 2-х тактного двигателя состоит из двух этапов: сжатие и рабочий ход.

Сжатие. Основными положениями поршня являются верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ). Двигаясь от НМТ к ВМТ, поршень поочередно перекрывает сначала продувочное, а затем выпускное окно, после чего газ, находящийся в цилиндре, начинает сжиматься. При этом через впускное окно в кривошипную камеру поступает свежая горючая смесь, которая будет использована в последующем сжатии.

Рабочий ход. После того, как горючая смесь максимально сжата, она воспламеняется при помощи электрической искры, образуемой свечой. При этом температура газовой смеси резко возрастает и объем газа стремительно растет, осуществляя давление, при котором поршень начинает движение к НМТ. Опускаясь, поршень открывает выпускное окно, при этом продукты горения горючей смеси выбрасываются в атмосферу. Дальнейшее движение поршня приводит к сжатию свежей горючей смеси и открытию продувочного отверстия, через которое горючая смесь поступает в камеру сгорания.

Основным недостатком двухтактного двигателя является большой расход топлива, причем часть топлива не успевает принести пользу. Это связано с наличием момента, при котором продувочное и выпускное отверстие одновременно открыты, что приводит к частичному выбросу горючей смеси в атмосферу. Еще идёт постоянный расход масла, так как 2х тактные двигатели работают на смеси бензина и масла. Очередное неудобство — в необходимости постоянно готовить топливную смесь. Главными преимуществами двухтактного двигателя остаются его меньшие размеры и вес по сравнению с 4х тактным аналогом, но размеры силовой техники позволяют использовать на них 4х тактные двигатели и испытывать намного меньше хлопот в ходе эксплуатации. Так что уделом 2х тактных моторов осталось различное моделирование, в частности, авиамоделирование, где даже лишних 100г имеют значение. 

Принцип работы четырехтактного двигателя

Работа четырехтактного двигателя значительно отличается от работы двухтактного. Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех этапов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск, что стало возможным за счет применения системы клапанов.

Во время впускного этапа поршень двигается вниз, открывается впускной клапан, и в полость цилиндра поступает горючая смесь, которая при смешении с остатками отработанной смеси образует рабочую смесь.

При сжатии поршень движется от НМТ к ВМТ, оба клапана закрыты. Чем выше поднимается поршень, тем выше давление и температура рабочей смеси.

Рабочий ход четырехтактного двигателя представляет собой принудительное движение поршня от ВМТ к НМТ за счет воздействия резко расширяющейся рабочей смеси, воспламененной искрой от свечи. Как только поршень достигает НМТ, открывается выпускной клапан.

Во время выпускного этапа продукты сгорания, вытесняемые поршнем, движущимся от НМТ к ВМТ, выбрасываются в атмосферу через выпускной клапан.

За счет применения системы клапанов четырехтактные двигатели внутреннего сгорания более экономичны и экологичны — ведь выброс неиспользованной топливной смеси исключен.

Принцип работы ДВС (+ видео)

 Полезное

Каждый уважающий себя автолюбитель должен знать каким образом работает ДВС – двигатель внутреннего сгорания. Название пошло от того, что топливо сгорает непосредственно внутри камеры сгорания (внутри).

В цилиндр мотора всасывается горючая смесь (топливо + воздух). В момент, когда поршень достигнет верхней мертвой точки (ВМТ) сжатая смесь поджигается свечей зажигания. Происходит воспламенение. В камере образуется высокое давление и за счет этого поршень перемещается вниз. Таким образом давление от сгорания газов преобразуется в механическую энергию. Обработанные газы выбрасываются через выпускной клапан.

За своевременное открытие/закрытие впускных и выпускных клапанов отвечает газораспределительный механизм (ГРМ).

Работа ДВС разбита на такты. Есть двигатели у которых все необходимые процессы происходят за 2 такта (один оборот коленвала), они называются 2-х тактные. Двигатели, у которых процессы происходят за 4 такта (два оборота) – 4-х тактные. Как правило, на автомобилях устанавливаются 4-х тактные ДВС. Они включают в себя такты впуска, сжатия, рабочий ход, выпуск.

Такт впуска

Во время опускания поршня вниз, при этом клапан впуска открыт, выпуска – закрыт, в цилиндре образуется малое давление и за счет этого с него всасывается горючая смесь – пары бензина и воздуха.

Такт сжатия

После заполнения цилиндра горючей смесью впускной клапан закрывается и поршень начинает двигаться вверх (от нижней мертвой точки к ВМТ). Смесь сжимается и нагревается.

Такт рабочего хода

В самом конце сжатия смеси происходит ее воспламенение при помощи электрической искры. Топливо воспламеняется, температура в камере сгорания резко увеличивается и поршень опускается вниз. Во время этого такта осуществляется полезная работа. Когда поршень дойдет до НМТ откроется выпускной клапан, давление в цилиндре уменьшиться.

Интересное: какое давление в грузовых шинах?

Такт выпуска

Поршень начинается подниматься к ВМТ. Выпускной клапан находиться в открытом состоянии. Отработанные газы выводятся наружу.

Далее такты повторяются. Все эти процессы происходят в определенной последовательности в каждом цилиндре ДВС.

Порядок работы двигателя 6 цилиндров автомобиля

Для обычного автовладельца принцип работы двигателя, например, шестицилиндрового, является чем-то вроде магии, интересной лишь автомеханикам и гонщикам.

С одной стороны, у большинства действительно нет никакой нужды в этой информации. Но с другой, отсутствие этих знаний порождает необходимость ехать на поклон в автосервис, чтобы решить простейшие задачи.

Немного о ДВС

Знание об устройстве и работе автомобиля пойдет большим плюсом в личное дело любого автолюбителя. Особенно это касается движка – важнейшего элемента и сердца железного коня. ДВС имеет уйму разновидностей – начиная от типа горючего и заканчивая уникальными для каждого авто мелкими нюансами.

Но суть работы примерно одинакова:

1. Горючая смесь (топливо и кислород, без которого ничего гореть не будет) попадает в цилиндр двигателя и воспламеняется свечей зажигания.
2. Энергия взрыва смеси толкает поршень внутри цилиндра, который, опускаясь, вращает коленвал. При вращении, коленвал поднимает к распределительному валу (который отвечает за подачу смеси через клапана) следующий цилиндр.

Благодаря последовательной работе цилиндров, коленвал находится в постоянном движении, образуя крутящий момент. Чем больше цилиндров – тем легче и быстрее будет вращаться коленвал. Вот и нарисовалась схема, знакомая даже школьникам, не разбирающимся в матчасти – больше цилиндров – мощнее мотор.

Порядок работы двигателя

Если объяснять по-простому, то порядок работы двигателя – это выверенная последовательность и интервал работы его цилиндров. Как правило, цилиндры мотора не работают строго по очереди (за исключением двухцилиндровых моторчиков). Этому способствует «змейкообразная» форма коленвала.

Порядок работы движка всегда начинается с первого цилиндра. А вот дальнейший цикл уже у всех разный. Причем даже у однотипных моторов разных модификаций. Знание этих нюансов будет необходимым, если вы захотите откалибровать работу клапанов или настроить зажигание. Поверьте, просьба подключить высоковольтные провода на автосервисе вызовет у мастеров чувство жалости.

Шестицилиндровый двигатель

Вот мы и добрались до сути. Порядок работы такого ДВС будет зависеть от того, как именно 6 цилиндров расположены. Здесь выделяют три типа — рядный, V-образный и оппозитный.

Стоит поподробнее остановиться на каждом:

• Рядный двигатель. Такая конфигурация горячо любима немцами (в автомобилях BMW, AUDI и т.п. такой движок будет именоваться R6. Европейцы и американцы предпочитают маркировки l6 и L6). В отличии от европейцев, почти повсеместно оставивших рядные двигатели в прошлом, у BMW таким типом мотора может похвастаться даже навороченный X шестой. Порядок работы у таких 1 — 5 — 3 — 6 — 2 — 4 цилиндры соответственно. Но можно встретить и варианты 1 — 4 — 2 — 6 — 3 — 5 и 1 — 3 — 5 — 6 — 4 — 2.
• V-образный движок. Цилиндры расположены по три в два ряда, пересекающихся снизу, образуя букву V. Хоть такая технология и пошла на конвейер в 1950 году, менее актуальной она не стала, комплектуя самых современных железных коней. Последовательность у таких движков 1 — 2 — 3 — 4 — 5 — 6. Реже 1 — 6 — 5 — 2 — 3 — 4.
• Оппозитный мотор. Традиционно используется японцами. Чаще всего можно встретить на Субару и Сузуки. Двигатель такой компоновки будет функционировать по схеме 1 — 4 — 5 — 2 — 3 — 6.

Владея даже этими схемами, вы сможете грамотно подрегулировать клапана. Не обязательно вдаваться в историю развития технологий, физические характеристики и сложные формулы расчета – оставим это подлинным фанатам темы. Наша цель – научится самостоятельно делать то, что вообще возможно сделать самостоятельно. Ну а знание о функционале вашего мотора идет приятным бонусом.

Видео пример работы 6-ти цилиндров

Как работают 4-тактные двигатели | Briggs & Stratton

Хотите знать, как работает двигатель малого объема? В этом видеоролике подробно описывается то, как работают 4-тактные двигатели Briggs & Stratton для обеспечения максимальной мощности ваших газонокосилок & наружного оборудования.

Четырехтактные двигатели Briggs & Stratton являются лучшими в мире с точки зрения производительности и качества. Это связано с верхним расположением клапанов в 4-тактных двигателях. Она максимально увеличивает мощность вашего двигателя Briggs & Stratton, что в свою очередь повышает производительность вашей газонокосилки или другого наружного силового оборудования.

Процесс работы 4-тактного двигателя

• Этап 1: Такт впуска
  Во время такта впуска воздух и топливо проходят через карбюратор и попадают в поршень при открытии впускного клапана. Клапан закрывается, отсекая подачу воздушно-топливной смеси, когда поршень достигает нижней части такта.
• Этап 2: Такт компрессии
  Теперь, когда топливо находится в камере компрессии, двигатель максимизирует создаваемую мощность, сжимая это топливо в меньшем пространстве. Поршень возвращается наверх в верхнюю точку, захватывая воздушно-топливную смесь между поршнем и головкой цилиндров. Эффективность четырехтактных двигателей Briggs & Stratton обеспечивается за счет максимальной компрессии на этом этапе.
• Этап 3: Рабочий ход
  Теперь, когда воздушно-топливная смесь сжата, самое время добавить искру. Катушка зажигания создает высокое напряжение, которое разряжается в камере свечей зажигания. Как только воздушно-топливная смесь загорается, горячий воздух заставляет поршень опуститься вниз цилиндра.
• Этап 4: Такт выхлопа
  Последним этапом в четырехтактном двигателе является такт выхлопа. Когда поршень выталкивает отработанные газы из камеры, открывается выпускной клапан. Как только этот процесс завершается, закрывается выпускной клапан и открывается впускной клапан, чтобы снова запустить процесс.

Для повторения каждого цикла требуется два оборота коленчатого вала. Интересно, как двигатель малого объема продолжает работать, когда только один из 4-х тактов создает мощность? Во время рабочего хода маховик получает толчок. Создаваемые импульс и инерция поддерживают его движение между рабочими тактами.

Принцип работы двигателя V8: Видео

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).

Как устроен двигатель внутреннего сгорания

• Корпусная конструкция;
• Механизмы газораспределения; кривошипно-шатунный;
• Впускная и топливная системы;
• Зажигание;
• Охлаждение и смазка;
• Системы управления и выпуска.

Конструкцией мотора объединены в единый узел блок цилиндров и его головка. Под воздействием кривошипа происходит преобразование поршневого движения во вращение коленвала. Газораспределительным механизмом осуществляется своевременная подача к цилиндрам воздуха, также подается топливная смесь, и выполняется отвод отработанных газов.

Впускная система подает в мотор воздух. При помощи топливной системы обеспечивается доставка горючего. Благодаря их совместной работе образуется смесь топлива с воздухом. Главным элементом в топливной системе считается механизм впрыска.

Задача зажигания в моторе, работающем на бензине – воспламенение выше рассмотренной смеси. В дизелях же она воспламеняется самопроизвольно.

Смазочная система отвечает за уменьшение трения поверхностей рядом расположенных деталей. Охлаждение при этом возлагается на соответствующую систему. Задача по удалению отработанных газов, уменьшению шумообразования цилиндров и показателей токсичных выделений возложена на выпускную систему.

Электроника ДВС отвечает за исправное функционирование подконтрольных ей узлов.

Немного истории

Принцип превращения возвратно-поступательного движения во вращательное, посредством использования кривошипно-шатунного механизма известен с 1769 года, когда француз Николя Жозеф Кюньо показал миру первый паровой автомобиль. В качестве рабочего тела двигатель использовал водяной пар, был маломощным и извергал клубы черного, дурнопахнущего дыма.

Все изменилось в тот момент, когда в поисках новых источников энергии человечество обратило свой взор на органическую жидкость — нефть. В стhемлении повысить энергетические характеристики данного продукта, ученные и исследователи, проводили опыты по перегонке и дистилляции, и, наконец, получили неизвестное доселе вещество – бензин.

Примерно в то же время Этьен Ленуар сконструировал первый газовый двигатель внутреннего сгорания, работавший по двухтактной схеме, и запатентовал его в 1880 году.

ПОДРОБНОСТИ: Двигатель GDI: плюсы и минусы выбора

В 1885 году немецкий инженер Готтлиб Даймлер, в сотрудничестве с предпринимателем Вильгельмом Майбахом, разработал компактный бензиновый двигатель, уже через год нашедший свое применение в первых моделях автомобилей. Рудольф Дизель, работая в направлении повышения эффективности ДВС (двигателя внутреннего сгорания), в 1897 году предложил принципиально новую схему воспламенения топлива.

А в 1903 году братья Райт подняли в воздух свой первый самолет, оснащенный бензиновым двигателем Райт-Тейлор, с примитивной инжекторной схемой подачи топлива.

Система охлаждения двигателя

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.

• Рубашка охлаждения двигателя
• Насос (помпа)
• Термостат
• Радиатор
• Вентилятор
• Расширительный бачок

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.

КПД двигателя внутреннего сгорания

Во время рассмотрения принципа функционирования вышеуказанных двигателей вполне отчетливо видна причина относительно скромного КПД – ориентировочно 40%. Объясняется это участием в полезной работе на каком-то промежутке времени только одного цилиндра, когда другие заняты обеспечением трех остальных тактов: впуском, сжатием и выпуском.

В моторах разных мощностей КПД отличается своими особенностями. То, насколько эффективным будет КПД, зависит от потерь механического характера на разной рабочей стадии. Потери возникают во время трения отдельных движущихся частей мотора: поршней, поршневых колец и подшипников.

Ниже вы можете просмотреть видео о том, как работает двигатель внутреннего сгорания.

Как это работает

Начнем с начального положения поршня – он находится вверху. В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. При этом всего лишь небольшая капля бензина поступает в емкость цилиндра. Это первый такт работы.

Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки, при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, в результате чего топливная смесь сжимается, так как ей в закрытой камере некуда деваться. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.

Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.

На заключительном этапе деталь достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени, пока водитель не заглушит двигатель.

В результате взрыва бензина поршень движется вниз и толкает коленчатый вал. Тот раскручивается и передает нагрузки на колеса автомобиля. Именно так и выглядит устройство двигателя автомобиля.

ПОДРОБНОСТИ: Моторное масло кастрол — его разновидности особенности и подбор

Общее устройство двигателя и основные принципы его работы станут понятны при изучении одноцилиндровой двухтактной модели.

Такой ДВС состоит из:

• камеры сгорания;
• поршня, соединенного с коленвалом посредством кривошипно-шатунного механизма;
• системы подачи и воспламенения топливно-воздушной смеси;
• клапана для удаления продуктов горения (выхлопных газов).

При пуске двигателя поршень начинает путь от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ), за счет поворота коленвала. Достигнув нижней точки, он меняет направление движения к ВМТ, одновременно с чем проводится подача топливно-воздушной смеси в камеру сгорания.

Движущийся поршень сжимает ТВС, при достижении верхней мертвой точки система электронного зажигания воспламеняет смесь. Стремительно расширяясь, горящие пары бензина отбрасывают поршень в нижнюю мертвую точку. Пройдя определенную часть пути, он открывает выхлопной клапан, через который раскаленные газы покидают камеру сгорания. Пройдя нижнюю точку, поршень меняет направление движения к ВМТ. За это время коленвал совершил один оборот.

Данные пояснения станут более понятными при просмотре видео о работе двигателя внутреннего сгорания.

Данный видеоролик наглядно показывает устройство и работу двигателя автомобиля.

Два такта

Основным недостатком двухтактной схемы, в которой роль газораспределительного элемента играет поршень, является потеря рабочего вещества в момент удаления выхлопных газов. А система принудительной продувки и повышенные требования к термостойкости выхлопного клапана приводят к увеличению цены двигателя.

Четыре такта

Описанных недостатков лишены четырехтактные ДВС, используемые в более «серьезной» технике. Каждая фаза работы такого двигателя (впуск смеси, ее сжатие, рабочий ход и выпуск отработанных газов), осуществляется при помощи газораспределительного механизма.

Разделение фаз работы ДВС очень условно. Инерционность отработавших газов, возникновение локальных вихрей и обратных потоков в зоне выхлопного клапана приводит к взаимному перекрыванию во времени процессов впрыска топливной смеси и удаления продуктов горения.

Проблема была успешно решена путем механической синхронизации работы впускных и выпускных клапанов с оборотами коленвала. Проще говоря, впрыск топливно-воздушной смеси в камеру сгорания произойдет только после полного удаления отработанных газов и закрытия выхлопного клапана.

Но данная система управления газораспределением так же имеет свои недостатки. Оптимальный режим работы двигателя (минимальный расход топлива и максимальная мощность), может быть достигнут в достаточно узком диапазоне оборотов коленвала.

Развитие вычислительной техники и внедрение электронных блоков управления дало возможность успешно разрешить и эту задачу. Система электромагнитного управления работой клапанов ДВС позволяет на лету, в зависимости от режима работы, выбирать оптимальный режим газораспределения. Анимированные схемы и специализированные видео облегчат понимание этого процесса.

На основании видео не сложно сделать вывод, что современный автомобиль это огромное количество всевозможных датчиков.

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 редукционным клапаном.
• Маслопроводы.
• Масляный щуп (индикатор уровня масла).
• Указатель давления в системе.
• Маслоналивная горловина.

ПОДРОБНОСТИ: Промывка инжектора своими руками Виды промывок форсунок инжекторного двигателя

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.

Автомобили с роторным двигателем

Первым серийным автомобилем с роторным мотором стал NSU Spider, а мировую славу Ванкелю принесла модель NSU Ro80. Автомобиль вышел в серию в 1967 году, а тираж ограничился 38 000 экземплярами. Тем не менее автомобиль установил новые стандарты в классе седанов с точки зрения дизайна и показывал отличные технические характеристики.

На него установили двухсекционный литровый роторный мотор, который выкручивал 115 лошадей, а максималка у автомобиля была за 180 км/ч. До сотни NSU разгонялся за 12 секунд. Все бы хорошо, но в эксплуатации автомобиля сквозило слишком много недостатков:

1. Камера сгорания имела серповидную форму, вследствие чего плохо проветривалась, а это влияло на расход и на частые перегревы мотора.
2. Постоянно работающая камера сгорания не остывала во время работы, а только накалялась, в результате чего материалы цилиндра просто не выдерживали термической нагрузки.
3. Уплотнители создавали конструкторам большие проблемы, но еще большие проблемы они начертили экологам, потому что масло, которое необходимо для смазки стенок камеры сгорания не выгорало, существенно загрязняя выхлоп.
4. Роторный двигатель не может работать на дизельном топливе. Слишком большие нагрузки.

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.

1. Система охлаждения двигателя автомобиля: устройство и принцип работы
2. Что такое инжектор: принцип работы и устройство инжекторных систем
3. Устройство принцип работы и меры безопасности использования иммобилайзера
4. ТО Рено Логан – стоимость у официального дилера, перечень работ, регламент

Бензиновый гибридный двигатель — электричество в моде

Не так давно на рынок начали поступать гибридные автомобили. Это машины, у которых силовой агрегат состоит из двух частей. Первая часть не отличается от стандартных бензиновых агрегатов, но зачастую не столь объемистая и мощная. А вторая часть представлена электродвигателями в разных количествах и расположениях.

Батареи для электродвигателя оснащены отдельным генератором, который заряжается от работы бензинового агрегата. Также энергия берется из рекуперации энергии торможения и прочих процессов, которые обычно теряются в стандартном исполнении. Гибрид работает по следующей схеме:

• в стандартных ситуациях городской поездки используются только электромоторы, вы ведете электромобиль;
• когда энергия батарей на исходе, в дело включается бензиновый двигатель, нагнетающий запас в аккумуляторах;
• также при резком нажатии на педаль газа включаются сразу все двигатели, давая огромную энергию;
• при полной разрядке батарей ДВС продолжает работать и весьма экономично везет вас в нужном направлении;
• у некоторых гибридных автомобилей есть выход для зарядки батарей от обычной электрической сети.

Такие технологии являются дыханием будущего, поскольку экономия на гибридных автомобилях ощутима. Большой внедорожник с такой установкой может затрачивать всего 5-6 литров топлива, независимо от выбранного режима поездки. Хороший двигатель внутреннего сгорания обеспечивает быструю зарядку батарей.

Сегодня активно развивается применение гибридных установок на основе дизельного двигателя. В таком случае расход опускается до невероятных 2-3 литров на 100 километров. Впрочем, технологии гибридного использования знают и расход в 1 литр на 100 километров, который является эталонным для современных производителей автомобилей. Предлагаем изучить принцип работы гибридного двигателя на следующем видео:

Как работает двигатель мотоцикла?

Это сбивает с толку. Это сбивает с толку. Так что давайте не будем начинать с плоской шестерки 1800 куб.

Современные велосипедные двигатели оснащены множеством технологий — иногда вам нужен словарь, чтобы просто перевести руководство. Но если вы не знаете, как работает двигатель, это может быть немного пугающе.

Винить его, это все его вина.

Но хорошая новость заключается в том, что современные двигатели по-прежнему работают практически на тех же принципах, что и, когда немец (который, возможно, знал) по имени Николас Отто построил первый из них в 1876 году.И это уже больше, чем знают многие эксперты по пабам, так что у нас хорошее начало.

Основы двигателя мотоцикла

История начинается с взрыва внутри небольшого замкнутого пространства. Взрыв — это не взрыв; это контролируемое сжигание смеси бензина и воздуха — бензин попал в пространство, будучи впрыснутым из инжектора, а воздух поступил из атмосферы. Взрыв / ожог также называется сгоранием, как в «двигателе внутреннего сгорания». А небольшое ограниченное пространство называется камерой сгорания.

Действительно важные детали — ваш базовый двигатель

В крыше камеры сгорания находится свеча зажигания, которая зажигает искру или воспламеняет топливно-воздушную смесь и начинает сгорание. Этот бит называется зажиганием.

Газы, горящие в небольших помещениях, быстро расширяются. Дно камеры сгорания на самом деле является верхом поршня, и, к счастью, он скользит вниз внутри стенок цилиндра, называемого «цилиндром». Говорите, что вам нравится об инженерах, но они логичны.

Поршень соединен со штоком, называемым «шатун» (видите?) — сокращенно шатун или просто шток. Шток соединен с большой вещью типа оси, называемой кривошипом. Когда сгорание толкает поршень и шатун вниз, они поворачивают кривошип.

Импульс в кривошипе (который сравнительно тяжелый) теперь снова отбрасывает шатун и поршень обратно вверх по цилиндру. Это полезно, потому что при этом он выталкивает весь сгоревший выхлопной газ из цилиндра через пару маленьких клапанов, которые только что открылись, и выводит его в выхлоп.Здесь есть хитрый момент — время открытия и закрытия клапанов контролируется цепью, идущей от кривошипа обратно к шпинделю (или распределительному валу) над клапанами, и заставляет их открываться именно тогда, когда это необходимо.

Уф, пока все хорошо. Но работа наполовину сделана. Нам нужно, чтобы в камеру сгорания попало больше бензина и воздуха.

Полный четырехтактный цикл. Это снотворно.

Теперь поршень снова находится в верхней точке своего хода.Но кривошип все еще имеет импульс и все еще вращается, и он начинает тянуть поршень обратно вниз по цилиндру, что является идеальной возможностью открыть другую пару клапанов (управляемых другим распределительным валом) и позволить низкому давлению опускающегося поршня потянуться. свежий импульс топливно-воздушной смеси в цилиндр, немного похожий на набирание крови из шприца.

Еще раз поршень достигает нижней точки своего хода, и цилиндр над ним заполнен завихренной топливно-воздушной смесью. По-прежнему приводимый в действие моментом кривошипа, поршень снова начинает подниматься во второй раз, что сжимает смесь.Когда поршень достигает вершины, свеча зажигания снова зажигает искру, воспламеняя смесь и снова толкая поршень вниз по цилиндру.

Итак, это полный цикл двигателя внутреннего сгорания. Если вы считали, вы поймете, что поршень фактически совершал два хода вверх и два хода вниз за цикл — вот почему он называется четырехтактным двигателем (есть много других типов двигателей — двухтактные, ванкельные, дизели и т. д. — но почти все современные мотоциклетные двигатели четырехтактные).

Четыре удара часто сокращают до запоминающихся глаголов: в порядке, описанном выше, это будет удар, удар, сосать, сжимать (но чаще всего приказывают сосать, сжимать, хлопать, дуть, потому что он лучше спотыкается о язык. ).

Итак, теперь все, что у нас есть, — это поршень, летящий вверх и вниз, и вращающийся кривошип. Как это заставляет байк двигаться вперед?

Как вы понимаете, описанный выше четырехтактный цикл происходит очень и очень быстро. Невероятно быстро. Когда ваш велосипед тикает, кривошип будет вращаться со скоростью около 1200 оборотов в минуту.Это 600 сосаний, 600 сжатий, 600 ударов и 600 ударов каждую минуту (потому что каждый из них составляет половину оборота рукоятки). И это на цилиндр.

Итак, кривошип вращается очень быстро, но если вы затем просто соедините его цепью с задним колесом, у него будет достаточно силы только для того, чтобы очень, очень медленно вести мотоцикл, и он будет крутить гайки, чтобы сделать Это. Представьте, что вы выбираете первую передачу на мотоцикле, а затем пытаетесь крутить педали при спуске с горы; то же самое.

Что нам нужно сделать, так это как-то выбрать более высокую передачу на нашем мотоцикле.Нам нужна система шестерен, чтобы замедлить скорость вращения кривошипа, и которая затем — из-за явления, называемого механическим преимуществом — фактически увеличивает силу силы (также называемую крутящим моментом) до точки, при которой мы можем управлять двигателем. мотоцикл вперед с приличной скоростью, но с более разумной частотой вращения двигателя. Мы хотим поменять местами высокую частоту вращения коленчатого вала и низкий крутящий момент на низкую частоту вращения коленчатого вала и высокий крутящий момент.

А, как насчет коробки передач? Итак, на конце кривошипа есть зубец или шестерня, которая вращает кучу других шестерен разных размеров — и мы можем выбрать, какую из них хотим, с помощью хитроумного механизма, называемого рычагом переключения передач, — до того, как появится привод, медленнее, но гораздо сильнее, на выходной передаче — и отсюда мы можем зацепить ее цепью и привести в движение заднее колесо.

Теперь у вашего велосипеда работает двигатель, и он движется. Ура!

Это рисунок двигателя Triumph Trophy. Вы можете увидеть три поршня в линию, каждый на конце шатуна и вращающий кривошип под ним. Вы также можете увидеть два распредвала впускных и выпускных клапанов в верхней части двигателя, приводящие в действие клапаны. Большая шестерня сразу за корзиной сцепления принимает привод от кривошипа и передает его в коробку передач — группу шестерен.Выход привода — косозубая коническая шестерня внизу справа. У Trophy есть привод вала, и вы можете видеть, что его косозубая коническая шестерня принимает выходной сигнал коробки передач.

Конечно, все вышесказанное описывает процесс только одного поршня, штока и цилиндра. Вы знаете, что велосипеды могут иметь один, два, три, четыре, не часто пять, но иногда и до шести цилиндров. Они могут быть расположены необычным и чудесным образом — рядом друг с другом (параллельные близнецы или рядные тройки, четверки или шестерки), в форме V (V-образные или V-образные четверки) или лицом друг к другу (плоские двойные, плоские четыре, даже плоская шесть).

Количество цилиндров и способ их расположения играют огромную роль в определении не только характера вашего двигателя (как он вибрирует и как он передает свою мощность при открытии дроссельной заслонки), но и в управлении — и размер — вашего велосипеда. Из-за этого некоторые конфигурации цилиндров подходят для определенных типов езды — поэтому одиночные цилиндры хорошо работают на мотоциклах для бездорожья, но не так хорошо на туристических велосипедах. Из V-образных четверок получаются хорошие двигатели для спортивных мотоциклов, но плохие двигатели для бездорожья.

Конечно, это только самое основное описание того, как работает двигатель вашего велосипеда.У каждого двигателя есть свои сильные стороны и свои особенности конструкции; он может быть с наддувом, с регулируемым клапаном или полуавтоматической коробкой передач.

Самое прекрасное в четырехтактном двигателе — это когда вы смотрите на его рисунок или анимацию на Youtube и вдруг впервые понимаете волшебную взаимосвязь поршня, штока, кривошипа, распределительного вала и клапанов. Это особенный момент, который может вдохновить инженеров на всю жизнь. Это тот самый момент Эврики, который когда-то вдохновлял могущественного Соитиро Хонда — и, без сомнения, всех остальных разработчиков двигателей, больших или малых.

ВИДЕО — Как работает двигатель мотоцикла

Мотоциклетные двигатели — как это работает ?!

Как работает двигатель мотоцикла; сосать, сжимать, бухать, дуть.

Как работает 4-тактный двигатель

Чтобы привести ваше оборудование в действие, двигатель с верхним расположением клапанов выполняет повторяющийся четырехэтапный процесс, описанный ниже.

Элемент, позволяющий работать двигателям внутреннего сгорания

• Воздух
• Топливо
• Сжатие
• Искра

Шаг 1: Ход всасывания

Воздух и топливо попадают в небольшой двигатель через карбюратор.Работа карбюратора состоит в том, чтобы подавать смесь воздуха и топлива, которая обеспечивает правильное сгорание. Во время такта впуска открывается впускной клапан между карбюратором и камерой сгорания. Это позволяет атмосферному давлению нагнетать топливовоздушную смесь в канал цилиндра, когда поршень движется вниз.

>> Проблемы с производительностью? Узнайте, как устранить неполадки при ремонте карбюратора и очистить / обслужить карбюраторы двигателя малого объема.

Шаг 2: Ход сжатия

Сразу после того, как поршень переместится в нижнюю точку своего хода (нижняя мертвая точка), в отверстии цилиндра находится максимально возможная воздушно-топливная смесь.Впускной клапан закрывается, и поршень возвращается обратно в отверстие цилиндра. Это называется тактом сжатия процесса 4-тактного двигателя. Топливно-воздушная смесь сжимается между поршнем и головкой блока цилиндров.

Шаг 3: Рабочий ход

Когда поршень достигает вершины своего хода (верхней мертвой точки), он будет в оптимальной точке для воспламенения топлива и получения максимальной мощности для вашего внешнего силового оборудования. В катушке зажигания создается очень высокое напряжение.Свеча зажигания позволяет отводить это высокое напряжение в камеру сгорания. Тепло, создаваемое искрой, воспламеняет газы, создавая быстро расширяющиеся перегретые газы, которые заставляют поршень возвращаться в отверстие цилиндра. Это называется рабочим ходом .

Этап 4: Ход выхлопа

Когда поршень снова достигает нижней мертвой точки, выпускной клапан открывается. По мере того, как поршень движется обратно по каналу цилиндра, он выталкивает отработавшие газы сгорания через выпускной клапан и из систем выпуска.Когда поршень возвращается в верхнюю мертвую точку, выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается, и процесс 4-тактного двигателя повторяется.

Когда-либо повторение цикла требует двух полных оборотов коленчатого вала, в то время как двигатель создает мощность только во время одного из четырех тактов. Чтобы машина продолжала работать, ей нужен маховик небольшого двигателя. Рабочий ход создает импульс, который толкает маховик за счет инерции, удерживая его и коленчатый вал во время тактов выпуска, впуска и сжатия.

Двигатели

Что такое аэронавтика? | Динамика полета | Самолеты | Двигатели | История полета | Какие такое UEET?
Словарь | Веселье и игры | Образовательные ссылки | Урок ланы | Индекс сайта | Дом

Как работает реактивный двигатель?

Реактивные двигатели перемещают самолет вперед с большой силой, создаваемой огромная тяга и заставляет самолет лететь очень быстро.

Все реактивные двигатели, которые также называются газовые турбины, работают по тому же принципу. Двигатель всасывает воздух спереди с помощью вентилятора. Компрессор повышает давление воздуха. Компрессор сделан с множеством лезвий, прикрепленных к валу. Лезвия вращаются на высокой скорости и сжимают или сжимают воздух. Сжатый затем воздух распыляется с топливом, и электрическая искра зажигает смесь. В горящие газы расширяются и выбрасываются через сопло в задней части двигателя.Когда струи газа летят назад, двигатель и самолет движутся вперед. Когда горячий воздух попадает в сопло, он проходит через другую группу лопастей. называется турбина. Турбина прикреплена к тому же валу, что и компрессор. Вращение турбины вызывает вращение компрессора.

На изображении ниже показано, как воздух проходит через двигатель. Воздух проходит ядро двигателя, а также вокруг ядра.Это вызывает некоторую часть воздуха чтобы было очень жарко, а некоторым было прохладнее. Затем более холодный воздух смешивается с горячим воздух на выходе из двигателя.

Это изображение того, как воздух проходит через двигатель

Что такое тяга?

Тяга это передовая сила, которая толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед. Сэр Исаак Ньютон обнаружил, что «каждому действию соответствует и противоположная реакция ». Двигатель использует этот принцип. Двигатель принимает в большом объеме воздуха. Воздух нагревается, сжимается и замедляется. Воздух проходит через множество вращающихся лопастей. Смешивая этот воздух со струей топлива, температура воздуха может достигать трех тысяч градусов. В сила воздуха используется для вращения турбины. Наконец, когда воздух уходит, он выталкивается из двигателя назад.Это заставляет самолет двигаться вперед.

Детали реактивного двигателя

Поклонник — Вентилятор — это первый компонент в ТРДД. Большой вращающийся вентилятор всасывает большое количество воздуха. Большинство лезвий Вентиляторы изготовлены из титана. Затем он ускоряет этот воздух и разбивает его на две части. Одна часть продолжается через «ядро» или центр двигателя, где на него действуют другие компоненты двигателя.

Вторая часть «обходит» ядро ​​двигателя. Проходит через воздуховод который окружает ядро ​​до задней части двигателя, где он производит большую часть сила, которая толкает самолет вперед. Этот более прохладный воздух помогает успокоить двигатель, а также добавление тяги к двигателю.

Компрессор — Компрессор первый компонент в ядре двигателя. Компрессор состоит из вентиляторов с множеством лопастей. и прикреплен к валу.Компрессор сжимает попадающий в него воздух в постепенно уменьшаются площади, что приводит к увеличению давления воздуха. Этот приводит к увеличению энергетического потенциала воздуха. Сдавленный воздух попадает в камеру сгорания.

Камера сгорания — В камере сгорания воздух перемешивается с топливом, а затем воспламеняется. Имеется до 20 форсунок для впрыска топлива. воздушный поток. Смесь воздуха и топлива загорается.Это обеспечивает высокую температура, высокоэнергетический воздушный поток. Топливо горит вместе с кислородом в сжатом состоянии. воздух, производящий горячие расширяющиеся газы. Внутри камеры сгорания часто делают из керамических материалов для создания термостойкой камеры. Жара может достигать 2700 °.

Турбина — Приближается высокоэнергетический воздушный поток из камеры сгорания попадает в турбину, в результате чего лопатки турбины вращаются. Турбины соединены валом для вращения лопаток компрессора и для вращения впускного вентилятора спереди.Это вращение забирает некоторую энергию из поток высокой энергии, который используется для привода вентилятора и компрессора. Газы вырабатываемые в камере сгорания движутся через турбину и раскручивают ее лопатки. Турбины реактивного самолета вращаются тысячи раз. Они закреплены на валах между которыми установлено несколько комплектов шарикоподшипников.

Сопло — Форсунка — вытяжной канал двигатель. Это часть двигателя, которая на самом деле создает тягу для самолет.Поток воздуха с пониженным энергопотреблением, который проходил через турбину, в дополнение к более холодный воздух, проходящий мимо сердечника двигателя, создает силу при выходе из сопло, которое толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед. Комбинация горячего и холодного воздуха выбрасывается и производит выхлоп, который вызывает прямую тягу. Соплу может предшествовать смеситель , который сочетает в себе высокотемпературный воздух, поступающий из сердечника двигателя, с более низкая температура воздуха, обводимого вентилятором.Миксер помогает сделать двигатель тише.

Сэр Исаак Ньютон в 18 веке был первым предположил, что взрыв, направленный назад, может привести в движение машину вперед с большой скоростью. Эта теория была основана на его третьем законе движение. Когда горячий воздух проходит через сопло назад, самолет движется вперед.

Анри Жиффар построил дирижабль, который приводился в движение первым авиадвигателем — паровым двигателем мощностью три лошадиные силы. Это было очень тяжелый, слишком тяжелый, чтобы летать.

В 1874 году Феликс де Темпл, , построил моноплан. который пролетел всего лишь короткий прыжок с холма с помощью угольного парового двигателя.

Отто Даймлер , в конце 1800-х изобрел первый бензиновый двигатель.

В 1894 году американец Хирам Максим пытался привести свой трехместный биплан в движение двумя угольными паровыми двигателями.Это только пролетел несколько секунд.

Первые паровые машины приводились в действие нагретым углем и, как правило, слишком тяжело для полета.

Американец Сэмюэл Лэнгли изготовил модель самолетов которые приводились в действие паровыми двигателями. В 1896 году он успешно пилотировал беспилотный самолет с паровым двигателем, получивший название Aerodrome . Он пролетел около 1 мили, прежде чем выдохся. Затем он попытался построить полную размерный самолет Aerodrome A, с газовым двигателем.В 1903 г. разбился сразу после спуска с плавучего дома.

В 1903 году братьев Райт летал, Flyer , с бензиновым двигателем мощностью 12 лошадиных сил двигатель.

С 1903 года, года первого полета братьев Райт, до конца 1930-х гг. газовый поршневой двигатель внутреннего сгорания с воздушным винтом был единственное средство, используемое для приведения в движение самолетов.

Это был Фрэнк Уиттл, , британский пилот, который разработал и запатентовал первый турбореактивный двигатель в 1930 году.Двигатель Уиттла впервые успешно полетел в мае 1941 года. Этот двигатель имел многоступенчатый компрессор и систему внутреннего сгорания. камера, одноступенчатая турбина и сопло.

В то время, когда Уиттл работал в Англии, Ганс фон Охайн работал над подобным дизайном в Германии. Первый самолет, который успешно использовать газотурбинный двигатель был немецкий Heinkel He 178, август 1939 года. Это был первый в мире турбореактивный двигатель. полет.

General Electric построила первый американский реактивный двигатель для ВВС США Реактивный самолет . Опытный самолет ХР-59А впервые поднялся в воздух в октябре 1942 года.

Типы реактивных двигателей

Основная идея турбореактивный двигатель это просто.Воздух забирается из отверстия в передней части двигателя сжимается до 3-12 раз от исходного давления в компрессоре. Топливо добавляется в воздух и сжигается в камере сгорания, чтобы повысить температуру жидкой смеси примерно до 1100-1300 ° F. Образующийся горячий воздух проходит через турбину, которая приводит в действие компрессор. Если турбина и компрессор эффективны, давление на выходе из турбины будет почти вдвое выше атмосферного давления, и это избыточное давление отправляется к соплу для создания высокоскоростного потока газа, создающего тягу.Существенного увеличения тяги можно добиться, используя форсаж. Это вторая камера сгорания, расположенная после турбины и перед сопло. Форсажная камера увеличивает температуру газа перед соплом. Результатом этого повышения температуры является повышение температуры примерно на 40 процентов. по тяге на взлете и гораздо больший процент на высоких скоростях, когда самолет в воздухе.

Турбореактивный двигатель является реактивным.В реактивном двигателе расширяющиеся газы сильно надавите на переднюю часть двигателя. Турбореактивный двигатель всасывает воздух и сжимает или сжимает его. Газы проходят через турбину и заставляют ее вращаться. Эти газы отскочить назад и выстрелить из задней части выхлопной трубы, толкая самолет вперед.

Изображение турбореактивного двигателя

А турбовинтовой двигатель это реактивный двигатель, прикрепленный к пропеллеру.Турбина на спина поворачивается горячими газами, и это вращает вал, который приводит в движение пропеллер. Некоторые небольшие авиалайнеры и транспортные самолеты оснащены турбовинтовыми двигателями.

Турбореактивный двигатель, как и турбореактивный, состоит из компрессора, камеры и турбины, давление воздуха и газа используется для запуска турбины, которая затем создает мощность для привода компрессора. По сравнению с турбореактивным двигателем, турбовинтовой двигатель имеет лучшую тяговую эффективность на скоростях полета ниже примерно 500 миль в час.Современные турбовинтовые двигатели оснащены гребными винтами, которые иметь меньший диаметр, но большее количество лопастей для эффективной работы на гораздо более высоких скоростях полета. Чтобы приспособиться к более высоким скоростям полета, лопасти имеют форму ятагана со стреловидными передними кромками на концах лопастей. Двигатели с такими винтами называются пропеллеры пропеллеры .

Изображение турбовинтового двигателя

А турбовентиляторный двигатель имеет большой вентилятор спереди, который всасывает воздух.Большая часть воздуха обтекает двигатель снаружи, что делает его тише. и дает больше тяги на низких скоростях. Большинство современных авиалайнеров оснащены двигателями турбовентиляторными двигателями. В турбореактивном двигателе весь воздух, поступающий во впускное отверстие, проходит через газогенератор, состоящий из компрессора, камеры сгорания и турбина. В турбовентиляторном двигателе только часть поступающего воздуха попадает в камера сгорания. Остальное проходит через вентилятор или компрессор низкого давления, и выбрасывается непосредственно в виде «холодной» струи или смешивается с выхлопом газогенератора. для получения «горячей» струи.Целью такой системы байпаса является увеличение тяга без увеличения расхода топлива. Это достигается за счет увеличения общий массовый расход воздуха и снижение скорости при той же общей подаче энергии.

Изображение турбовентиляторного двигателя

Это еще одна разновидность газотурбинного двигателя, работающая как турбовинтовой. система.Он не управляет пропеллером. Вместо этого он обеспечивает питание вертолета. ротор. Турбовальный двигатель спроектирован таким образом, чтобы скорость вертолета ротор не зависит от скорости вращения газогенератора. Это позволяет скорость ротора должна оставаться постоянной, даже если скорость генератора варьируется, чтобы регулировать количество производимой мощности.

Изображение турбовального двигателя

ПВРД — это Самый простой реактивный двигатель и не имеет движущихся частей.Скорость реактивного «тарана» или нагнетает воздух в двигатель. По сути, это турбореактивный двигатель, в котором вращающийся оборудование было опущено. Его применение ограничено тем, что его степень сжатия полностью зависит от скорости движения. ПВРД не развивает статического электричества. тяга и тяга вообще очень маленькая ниже скорости звука. Как следствие, ПВРД требует некоторой формы вспомогательного взлета, например другого самолета. Он использовался в основном в ракетных комплексах.Космические аппараты используют это тип струи.

Изображение ПВРД

Вернуться к началу

Что такое аэронавтика? | Динамика полета | Самолеты | Двигатели | История полета | Что такое UEET?
Словарь | Веселье и игры | Образовательные ссылки | Урок Планы | Индекс сайта | Дом

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Привод транспортного средства обычно достигается с помощью двигателей, также известных как тягачи, т.е.е. механические устройства, способные преобразовывать химическую энергию топлива в механическую энергию. Кстати, английский термин «двигатель», вероятно, имеет французское происхождение от старофранцузского слова «engin», которое, в свою очередь, как полагают, происходит от латинского «ingenium» (имеющего тот же корень от «ingénieur» или « инженер»).

Химическая энергия топлива сначала преобразуется в тепло посредством сгорания, а затем тепло преобразуется в механическую работу посредством рабочего тела. Эта рабочая среда может быть жидкостью или газом.Действительно, тепло, выделяемое при сгорании, увеличивает его давление или его удельный объем, и благодаря его расширению достигается механическая работа.

В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) в качестве рабочего тела используются сами продукты сгорания (например, воздух и топливо), тогда как в двигателях внешнего сгорания продукты сгорания передают тепло другому рабочему телу посредством теплообменника. Более того, в то время как в ДВС сгорание происходит внутри цилиндра, в двигателях внешнего сгорания сгорание происходит в отдельной камере, обычно называемой горелкой.

Поскольку процесс сгорания ДВС изменяет характеристики рабочего тела, циклический режим может быть получен только за счет периодической замены самого рабочего тела, т.е. через разомкнутый цикл. Таким образом, термин «цикл» для ДВС относится к рабочему циклу двигателя, который необходимо периодически заменять, а не к термодинамическому циклу рабочей жидкости. Топливо должно иметь характеристики, совместимые с работой ДВС, а это означает, что его продукты сгорания должны позволять использовать их в качестве рабочих сред (например,грамм. при горении не должен образовываться пепел, как в дымоходе, который может вызвать заклинивание механизма двигателя).

Двигатель внутреннего сгорания

Поршневые двигатели внутреннего сгорания обычно выбираются для приведения в движение наземных транспортных средств, за некоторыми исключениями (электродвигатели для трамваев, троллейбусов или электромобилей) из-за их благоприятной удельной мощности и относительно низких затрат на производство и обслуживание (по сравнению, например, с газовыми турбинами). ).

В поршневом ДВС движение поршня в цилиндр, закрытый на противоположном конце головкой цилиндра, вызывает циклическое изменение объема цилиндра.Поршень соединен со штоком, а кривошип — с валом, устойчивое вращение которого вызывает циклическое движение поршня между двумя крайними положениями: верхней мертвой точкой (ВМТ, ближайшая к головке блока цилиндров) и нижней мертвой точкой (НМТ, нижняя мертвая точка). наибольшее расстояние от ГБЦ). Эти два положения соответствуют минимальному объему цилиндра (зазор, Vc) и максимальному объему цилиндра (общий объем, Vt). Разница между максимальным и минимальным объемом называется рабочим объемом или рабочим объемом цилиндра и называется Vd.И, наконец, соотношение между максимальным и минимальным объемом называется степенью сжатия (rc).

Классификация ДВС

Двигатели внутреннего сгорания можно разделить на разные категории. Два наиболее важных из них основаны на процессе сгорания (искровое зажигание против воспламенения от сжатия) и на рабочем цикле (2 такта против 4 такта). Дополнительная классификация может быть основана на впуске воздуха (без наддува или с турбонаддувом), заправке топливом (непрямой или прямой впрыск) и системе охлаждения (с воздушным или водяным охлаждением).В этой статье будут представлены только различия между процессами горения.

Искровое зажигание и воспламенение от сжатия

Искровое зажигание

В двигателях с искровым зажиганием используется топливо с относительно низкой реактивностью, такое как бензин, сжатый природный газ (CNG) или сжиженный нефтяной газ (GPL). Такое топливо смешивается с воздухом для образования горючей гомогенной топливно-воздушной смеси, а затем сжимается в двигателе до температуры около 700 К (400 ° C) и давления около 20 бар без какого-либо самовоспламенения.

Такое поведение можно объяснить на основе характеристик молекулы топлива: углеводородное топливо, используемое в двигателях с искровым зажиганием (SI), состоит из короткоцепных молекул с жесткой и компактной структурой (таких как Ch5 для КПГ или изооктан C8h28 для бензина) для которых даже при высоких температурах и давлениях время, необходимое для начала процесса сгорания, довольно велико. Однако это понятие не следует путать со способностью жидкого топлива испаряться при комнатной температуре и образовывать горючую смесь в окружающем воздухе.Эта способность высока для бензина и определяет опасность взрыва при наличии источника воспламенения.

Таким образом, в двигателях SI процесс сгорания может быть запущен только (по крайней мере, для классического сгорания) с помощью внешнего источника энергии, такого как электрическая искра. Энергия, добавляемая к смеси электрическим разрядом, мала (величина около 10 мДж), но в любом случае необходима для начала процесса горения.

От первого ядра, воспламененного искрой, горение затем распространяется по смеси: слой за слоем фронт пламени проходит через камеру, в основном благодаря конвективному теплообмену между дымовыми газами и свежей смесью, до последних зон (называемых «Конечный газ») вдали от искры.

Скорость фронта пламени составляет около 20-40 м / с и значительно увеличивается с турбулентностью внутри смеси (турбулентность увеличивает площадь поверхности между свежим и сгоревшим газом, таким образом, увеличивается теплообмен и, следовательно, скорость распространения пламени). Поскольку интенсивность турбулентности увеличивается с частотой вращения двигателя, а скорость фронта пламени пропорциональна интенсивности турбулентности, скорость фронта пламени увеличивается с частотой вращения двигателя, тем самым компенсируя сокращение времени, доступного для сгорания. Благодаря этому практически нет ограничений по частоте вращения для двигателей SI с точки зрения сгорания (двигатель Формулы 1 может работать до 20 000 оборотов в минуту).

Однако топливно-воздушная смесь, если выдерживается при высоких температурах и давлении в течение длительного времени, может в конечном итоге подвергнуться самовоспламенению. По этой причине может возникнуть аномальное возгорание, когда конечный газ самовозгорается до появления фронта пламени. Это ненормальное сгорание вызывает внезапный рост давления в цилиндре, за которым следуют волны давления внутри камеры сгорания, которые передаются через конструкцию двигателя в окружающую среду. Это называется «детонацией» и может вызвать повреждение поршня и цилиндра из-за термических усталостных напряжений.Во избежание возникновения детонации двигатель SI должен соответствовать нескольким ограничениям, касающимся максимальной длины пути пламени (что ограничивает максимальный диаметр цилиндра, называемого внутренним диаметром, примерно 100 мм), а также максимально допустимой температуры и давления конечного (свежего) газа (т.е. ограничивают степень сжатия и давление наддува).

Более того, высокие значения скорости пламени могут быть достигнуты только в том случае, если соотношение воздух / топливо довольно близко к стехиометрическому: поэтому, когда двигатель SI должен работать при частичной нагрузке, невозможно уменьшить только топливо при сохранении неизменного воздушную массу в цилиндр.Затем для управления нагрузкой необходимо использовать устройство для уменьшения массового расхода воздуха (часто выбирается впускной дроссель), даже если это приводит к снижению эффективности при частичной нагрузке.

[color_box вариация = «зеленый мох» title = «Что такое стехиометрия?»] Стехиометрия определяется как точка, в которой в смеси расходуется весь кислород и сжигается все топливо. Для бензина соотношение по массе составляет 14,7: 1 (14,7 грамма воздуха на 1 грамм топлива). [/ color_box]

Компрессионное зажигание

Когда используется топливо с более высокой реакционной способностью, такое как дизельное топливо, его нельзя смешивать с воздухом и затем сжимать в цилиндре, потому что в противном случае процесс сгорания начнется самопроизвольно во время такта сжатия.Действительно, дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов, которая может быть представлена ​​цетаном C16h44 с длинной молекулой с прямой цепью, в которой предварительные реакции процесса окисления протекают довольно быстро при высоких температурах и давлениях.

Таким образом, дизельное топливо впрыскивается в виде струи жидкости под высоким давлением в уже сжатый воздух непосредственно перед желаемым началом сгорания (в случае классического сгорания дизельного топлива). Маленькие капли топлива (диаметром около 10 мкм), окруженные горячим сжатым воздухом (около 900 K), быстро испаряются, и процесс сгорания самопроизвольно начинается с чрезвычайно короткой задержкой воспламенения.

В отличие от двигателей SI, процесс сгорания в дизельном двигателе не может самостоятельно регулировать свои характеристики в соответствии с доступным временем для выполнения сгорания, связанного с увеличением скорости двигателя (т.е. время, требуемое для испарения топлива, смешивания и задержки зажигания, не уменьшается с увеличением скорости двигателя. ). Следовательно, эти двигатели не могут работать на скоростях выше 5000 об / мин.

Наконец, в отличие от двигателей SI, здесь нет строгих требований к соотношению воздух / топливо для этого вида сгорания.При частичной нагрузке количество впрыскиваемого топлива уменьшается при сохранении того же количества всасываемого воздуха без использования дроссельного устройства, а затем без каких-либо дополнительных потерь.

Romain Nicolas отзыв:

Два наиболее распространенных типа горения (искровое зажигание и воспламенение от сжатия) сегодня известны давно и хорошо освоены. Однако мы приближаемся к пределу этих процессов, поскольку установленные стандартами лимиты выбросов загрязняющих веществ и топлива становятся все ниже и ниже.Достижение этих стандартов становится все более и более дорогостоящим, и некоторые альтернативные процессы сгорания и архитектуры двигателей проходят испытания в лабораториях и исследовательских центрах. Считаете ли вы, что двигатели с искровым зажиганием и воспламенением от сжатия, какими мы их знаем сейчас, будут заменены некоторыми альтернативными решениями, такими как CAI, PCCI, двухтопливное сгорание или другие?

CocinaCo Diesel Engine Model 31009 Принцип работы Физический эксперимент Инструмент для испытания двигателя внутреннего сгорания: Amazon.com: Tools & Home Improvement

• Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
• Имя: Модель дизельного двигателя
• Модель: 31009
• Особенность: Оборудование для физического обучения
• Принцип: проиллюстрировать основную структуру и принцип работы дизельного двигателя.
• Цвет: как на картинке

Характеристики этого продукта

Замедленная съемка двигателя внутреннего сгорания — захватывающий танец пламени — Nerdist

Ежедневно по дорогам мира проезжает более 1 миллиарда автомобилей, и почти все они используют двигатели внутреннего сгорания (ДВС) для создания силы, вращающей их колеса.И хотя мы надеемся, что в скором времени полностью электрические автомобили начнут превосходить по численности автомобили с ДВС, все равно приятно наблюдать, как буквально взрыв выполняет механическую работу. Особенно super slow-mo работают.

SmarterEveryDay’s Destin Сэндлин отправился в Синнаминсон, штат Нью-Джерси ( мммммм булочки Cinnaminson ), чтобы посмотреть свой последний видеоролик вместе с командой, стоящей за каналом 805RoadKing на YouTube. Почему? Потому что у них двигатель внутреннего сгорания с прозрачной крышкой.И когда прозрачный двигатель внутреннего сгорания встречается с камерой сверхмедленной съемки, происходят волшебные вещи.

В супер замедленной съемке Sandlin демонстрирует принцип работы четырехтактного двигателя. Ход двигателя — это четыре разные фазы механического / химического процесса, который представляет собой непрерывное движение вверх и вниз, которое с помощью ряда шестерен преобразуется в движение вперед, так что ваш автомобиль, грузовик или квадроцикл SHERP могут двигаться вперед. .

Sandlin предоставляет очень четкую диаграмму четырех тактов, которая включает такт впуска, такт сжатия, рабочий ход и такт выпуска:

Что совершенно поразительно, так это то, что внутри транспортного средства с ДВС, которое может иметь от 1 до 16 цилиндров, этот процесс происходит сотни раз в секунду.В случае с чем-то вроде Ariel Atom полный четырехтактный цикл может происходить примерно 5300 раз в минуту, что составляет половину красной линии Atom в 10 600 об / мин. (Число оборотов уменьшается вдвое, потому что два оборота коленчатого вала автомобиля равны одному циклу полного хода.)

Что вы думаете о волшебном механическом процессе в двигателях внутреннего сгорания? Собираетесь ли вы теперь по-другому относиться к какофонии взрывов под капотом вашего автомобиля? Дайте нам знать в комментариях ниже!

Изображений: SmarterEveryDay

Преобразование энергии | технология | Britannica

Энергия обычно и наиболее просто определяется как эквивалент или способность выполнять работу.Само слово происходит от греческого energeia: en , «в»; ergon , «рабочий». Энергия может быть связана с материальным телом, как в спиральной пружине или движущемся объекте, или она может быть независимой от материи, как свет и другое электромагнитное излучение, пересекающее вакуум. Энергия в системе может быть доступна для использования только частично. Измерения энергии — это измерения работы, которая в классической механике формально определяется как произведение массы ( м ) и квадрата отношения длины ( l ) ко времени ( t ): мл ² / т ² .Это означает, что чем больше масса или расстояние, на которое он перемещается, или чем меньше времени требуется для перемещения массы, тем больше будет проделанная работа или больше затраченная энергия.

Развитие концепции энергии

Термин энергия не применялся как мера способности выполнять работу до довольно позднего периода развития науки механики. Действительно, развитие классической механики может осуществляться без обращения к концепции энергии.Однако идея энергии восходит к Галилею 17 века. Он признал, что, когда груз поднимается с помощью системы шкивов, прилагаемая сила, умноженная на расстояние, через которое эта сила должна быть приложена (произведение, называемое по определению работой), остается постоянной, даже если любой из этих факторов может меняться. Концепция vis viva, или живой силы, величины, прямо пропорциональной произведению массы и квадрата скорости, была введена в 17 веке. В 19 веке термин «энергия» применялся к концепции vis viva.

Первый закон движения Исаака Ньютона признает, что сила связана с ускорением массы. Почти неизбежно, что тогда интерес представляет интегральный эффект силы, действующей на массу. Конечно, есть два вида интеграла силы, действующей на массу, которые можно определить. Один — это интеграл силы, действующей вдоль линии действия силы, или пространственный интеграл силы; другой — интеграл силы за время ее действия на массу или временной интеграл.

Оценка пространственного интеграла приводит к величине, которая теперь используется для представления изменения кинетической энергии массы в результате действия силы и составляет лишь половину от vis viva. С другой стороны, временное интегрирование приводит к оценке изменения количества движения массы в результате действия силы. Некоторое время велись споры о том, какая интеграция привела к надлежащей мере силы: немецкий философ-ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц утверждал, что пространственный интеграл является единственной истинной мерой, в то время как ранее французский философ и математик Рене Декарт защищал временную шкалу. интеграл.В конце концов, в XVIII веке физик Жан Д’Аламбер из Франции показал правомерность обоих подходов к измерению силы, действующей на массу, и что полемика велась только по номенклатуре.

Итак, сила связана с ускорением массы; кинетическая энергия или энергия, возникающая в результате движения, является результатом пространственной интеграции силы, действующей на массу; импульс — это результат интегрирования во времени силы, действующей на массу; а энергия — это мера способности выполнять работу.Можно добавить, что мощность определяется как скорость передачи энергии (к массе, когда на нее действует сила, или по линиям передачи от электрического генератора к потребителю).

Сохранение энергии (см. Ниже) было независимо признано многими учеными в первой половине XIX века. Сохранение энергии как кинетической, потенциальной и упругой энергии в замкнутой системе в предположении отсутствия трения оказалось действенным и полезным инструментом.Кроме того, при более внимательном рассмотрении обнаруживается, что трение, которое служит ограничением для классической механики, выражается в выделении тепла, будь то на контактных поверхностях блока, скользящего по плоскости, или в объеме жидкости, в которой весло вращается или любое другое выражение «трения». Тепло было определено как форма энергии Германом фон Гельмгольцем из Германии и Джеймсом Прескоттом Джоулем из Англии в 1840-х годах. Джоуль также экспериментально доказал связь между механической и тепловой энергией в это время.Поскольку возникла необходимость в более подробном описании различных процессов в природе, подход заключался в поиске рациональных теорий или моделей процессов, которые позволяют количественно измерить изменение энергии в процессе, а затем включить его и соответствующий ему энергетический баланс в систему.