ДВС — как устроен двигатель внутреннего сгорания

Типы двигателей внутреннего сгорания

понять, что такое двигатель внутреннего сгорания в автомобиле, несложно — основной принцип работы установки осуществляется в школе на уроках физики.

Упрощенная схема двигателя внутреннего сгорания.

Общей для всех ДВС особенностью является воспламенение топливной смеси внутри камеры сгорания, благодаря чему получается импульс для дальнейшего движения и передачи энергии на вращательное движение коленчатого вала и от него на колеса автомобиля. В зависимости от конструкции силового агрегата и вида используемого топлива все двигатели можно разделить на:

• поршень;
• вращающийся поршень;
• газовая турбина.

Из чего состоит двигатель:

• Цилиндрический блок.

• Заголовок.

• Кривошипный механизм, передающий импульс.

• Узел газораспределения, отвечающий за подачу топлива и отвод выхлопных газов.

Подробная информация о срабатывании клапана газораспределительного блока.

В настоящее время в автомобилестроении используются поршневые системы — они надежны, имеют высокий КПД, а их изготовление и обслуживание дешевле.

Поршневые моторы

На вопрос, что такое двигатель внутреннего сгорания в автомобиле, многие автомобилисты описывают поршневые агрегаты, которые являются наиболее распространенной группой силовых агрегатов. В этих системах движение поршня, который находится внутри цилиндра, передает энергию коленчатому валу и маховику через кривошипно-шатунный механизм.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания.

Чаще всего для уравновешивания работы двигателя используют четное количество камер сгорания. Но можно встретить модели с одним или тремя цилиндрами.

Трехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания Ford Ecoboost.

По расположению цилиндров все поршневые двигатели делятся на:

• В линию: все цилиндры расположены на одном коленчатом валу и выровнены в ряд параллельно друг другу.
• V-образный — также расположен на том же коленчатом валу, но расположен под углом (обычно от 45 до 90).
• ВР-образная — аналогична предыдущему типу, но с меньшим (10-20) углом развала).
• На обратной стороне: два ряда цилиндров расположены на одном коленчатом валу под углом 180 ° друг к другу.
• W-образный: на коленчатом валу 3 или 4 ряда цилиндров.
• Минусы: каждый цилиндр имеет два поршня, которые движутся в противоположном направлении.
• П-образный — два коленвала с параллельными рядами цилиндров объединены в один блок.
• Радиальный: Узел цилиндр-поршень установлен в форме звезды вокруг коленчатого вала.

Основная область применения двигателей внутреннего сгорания радиальной конструкции — авиация.

Роторно-поршневые системы

Роторно-поршневые силовые агрегаты построены по аналогичному принципу, но имеют камеру сгорания овальной формы. Внутри него вращается треугольный ротор, выполняющий функции как поршня, так и ремня ГРМ. В настоящее время такие системы практически не используются в автомобилестроении из-за более сложного производства и обслуживания.

Принцип работы роторного двигателя внутреннего сгорания.

Роторно-поршневой двигатель еще называют двигателем Ванкеля.

Газотурбинные ДВС

Двигатели внутреннего сгорания газовых турбин преобразуют импульс от детонации топлива в полезную работу за счет вращения рабочих газов ротора особой формы с клиновидными лопатками, который перемещает вал турбины.

Газотурбинный двигатель Сименс.

Виды топлива

Установки внутреннего сгорания могут использовать разные виды топлива:

• Бензиновые двигатели выполняют свою работу, воспламеняя воздушную смесь от электрического разряда свечи зажигания.
• Дизельные двигатели отличаются тем, что не имеют системы зажигания. Дизельное топливо под давлением передается через форсунки непосредственно в двигатель и воспламеняется из-за того, что кислород уже находится внутри рабочей камеры, нагретый до температуры выше, чем необходимая для воспламенения топлива.
• Газовые системы дешевле из-за более дешевого топлива, но требуют качественной системы охлаждения и специального масла из-за сильного нагрева.
• Гибрид — сочетание дизельного и электрического двигателей.
• Водородные системы используются редко: до недавнего времени не было возможности создать безопасную электростанцию. Первым автомобилем с водородным двигателем нового поколения стала Toyota Mirai.

Устройство силовой установки Тойота Мираи.

Чаще всего используются бензиновые и дизельные двигатели. Первые способны развивать большую мощность и скорость, а вторые дешевле, имеют более плавный ход и надежную конструкцию.

Как работает двигатель внутреннего сгорания на бензине и дизельном топливе.

Из-за отсутствия системы электрического зажигания дизельные автомобили менее уязвимы к попаданию жидкостей, поэтому их часто устанавливают на внедорожники и военную технику.

Процесс работы дизельного ДВС

Как следует из названия, рабочий цикл четырехтактного ДВС состоит из 4-х тактов: впуска, сжатия, расширения и выпуска. Четыре хода соответствуют двум оборотам коленчатого вала и четырем ходам поршня. Ход поршня — это его движение от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (PMI) или наоборот. Это одна из важнейших характеристик двигателя, от которой зависит степень сжатия топливной смеси, а значит, и мощность двигателя.

Первый такт — такт впуска — в дизельном двигателе — это всасывание воздуха через открывающийся впускной клапан. Поршень перемещается из ВМТ в НМТ, создавая вакуум в камере сгорания, который помогает втягивать воздух в цилиндр.

Такт сжатия — это процесс сжатия воздуха, когда поршень движется из НМТ в ВМТ при закрытых клапанах. При этом объем в камере сгорания уменьшается, давление повышается, а температура повышается. Непосредственно перед тем, как поршень достигает своего верхнего положения, через форсунку впрыскивается дизельное топливо. Под воздействием горячего воздуха воспламеняется.

Такт расширения (такт) характеризуется резким повышением температуры и давления из-за сгорания топлива. Газы давят на поршень, перемещая его из ВМТ в НМТ, что является основной движущей силой двигателя.

Такт выпуска — это отвод выхлопных газов из камеры сгорания через выпускной клапан. Поршень поднимается до ВМТ, выталкивая продукты сгорания наружу.

После такта выпуска снова начинается такт впуска и так далее по кругу.

Производительность всех 4-тактных двигателей одинакова, будь то дизельный двигатель или бензиновый двигатель.

Основные характеристики 4 тактного двигателя

1. Газообмен происходит за счет движения рабочего поршня;
2. 4-х тактный двигатель имеет газораспределительный механизм, позволяющий включать и выключать полость цилиндра;
3. Газообмен происходит в момент отдельного полуоборота коленчатого вала;
4. Цепная, ременная передача и редукторы позволяют изменять момент зажигания, впрыска топлива и передачи механизма газораспределения с учетом частоты вращения коленчатого вала.

От четырехтактного ДВС до автомобиля

В команду инженеров, работавших над созданием агрегата, входил талантливый парень: Готлиб Даймлер.

Затем он загорелся идеей создать настоящий автомобиль на основе этого двигателя. Но Отто не захотел обновлять и без того успешный движок. Daimler был вынужден покинуть проект, но желание построить автомобиль не исчезло.

В результате вместе со своим другом и единомышленником Даймлер в 1889 году собрал автомобиль на базе четырехтактного бензинового двигателя, работающего по алгоритму Отто.

Как работает ДВС

Общий принцип работы двигателя внутреннего сгорания прост: за счет поджога и воспламенения топливной смеси система приводится в движение и передает импульс на привод. Растения делятся на:

• Двухтактные (полный цикл — двухпоршневые движения) — чаще всего используются на маломощной и маломощной технике: мотороллерах, мопедах, моторных лодках, бензоинструментах.
• В автомобильной промышленности используется четыре хода (соответственно четыре движения за цикл.

Вид в разрезе четырехтактного двигателя.

Двухтактный двигатель

Конструкция двигателя, который выполняет один полный цикл за одно движение поршня, проще: процессы очистки и наполнения цилиндров происходят в два этапа, а сам агрегат не оборудован отдельным масляным контуром.

Вид в разрезе двухтактного двигателя внутреннего сгорания.

Схема работы двигателя на два такта:

1. Поршень поднимается из нижней мертвой точки по направлению движения, закрывая сначала спускное отверстие, а затем выпускное отверстие. Затем под поршнем создается разрежение, и топливо поступает через впускное окно.
2. Когда деталь находится в верхней мертвой точке, сжатая смесь воспламеняется выхлопом свечи зажигания, поршень отбрасывается взрывом, по пути открывая выпускные и выпускные отверстия. Более того, по инерции он поднимается и цикл возобновляется.

Анимация работы двигателя внутреннего сгорания в течение двух циклов.

Четырехтактная установка

Как работает двигатель внутреннего сгорания, выполняющий полный цикл за четыре хода поршня:

1. Поршень опускается, впускной клапан открывается синхронно с ним, и топливная смесь втягивается в камеру внутреннего сгорания.
2. Достигнув нижней мертвой точки, поршень поднимается по инерции, и топливо внутри цилиндра сжимается. Впускной и выпускной клапаны в это время закрыты.
3. Топливо воспламеняется (температура может достигать 2000 ° С и даже больше) и поршень падает под действием ударной волны (клапаны также остаются закрытыми).
4. Выпускное отверстие открывается и поршень поднимается, выталкивает выхлопные газы наружу, после чего цикл начинается снова.

В разрезе анимация четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Третий цикл называется рабочим циклом, потому что только в нем поршень производит кинетическую энергию (в остальных трех циклах он движется по инерции).

Чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного

В чем разница между двухтактным двигателем и четырехтактным двигателем? Самая заметная разница — это способ воспламенения горючей смеси, что сразу можно заметить по звуку. Двухтактный двигатель обычно издает высокий и очень громкий гул, тогда как четырехтактный двигатель гудит тише.

Применение

В большинстве случаев разница также заключается в основном назначении агрегата и его топливной экономичности. В двухтактных двигателях зажигание происходит при каждом обороте коленчатого вала, поэтому по мощности они вдвое мощнее четырехтактных, в которых смесь воспламеняется только после одного оборота.

Четырехтактные двигатели дешевле, но тяжелее и дороже. Они обычно используются в автомобилях и специальных транспортных средствах, тогда как двухтактные модели меньшего размера чаще встречаются на таких устройствах, как газонокосилки, скутеры и легкие лодки. Но бензиновый генератор, например, бывает двухтактным и четырехтактным. Двигатель самоката тоже может быть любого типа. Принцип работы этих двигателей в основном одинаковый, разница только в способе и эффективности преобразования энергии.

Что такое такт?

Утилизация топлива в обоих типах двигателей осуществляется путем последовательного выполнения четырех различных процессов, известных как такты. Скорость, с которой двигатель совершает эти такты, — это именно то, что отличает двухтактный двигатель от четырехтактного.

Первый выстрел — это укол. Это перемещает поршень по цилиндру, и впускной клапан открывается, пропуская топливно-воздушную смесь в камеру сгорания. Затем следует цикл сжатия. Во время этого хода впускной клапан закрывается, и поршень движется вверх по цилиндру, сжимая там газы. Запуск начинается при включении смеси. В этом случае искра от свечи зажигания воспламеняет сжатые газы, что приводит к взрыву, энергия которого толкает поршень вниз. Последним ходом является выпуск: поршень поднимается к верхней части цилиндра, и выпускной клапан открывается, позволяя выхлопным газам выходить из камеры сгорания, чтобы процесс можно было возобновить. Возвратно-поступательные движения поршня вращают коленчатый вал, крутящий момент которого передается на рабочие части устройства. Так энергия сгорания топлива преобразуется в поступательное движение.

Работа четырёхтактного двигателя

В стандартном четырехтактном двигателе смесь воспламеняется при каждом втором обороте коленчатого вала. Вращение вала приводит в действие сложный набор механизмов, обеспечивающих синхронное выполнение последовательности тактов. Впускные и выпускные клапаны открываются распределительным валом, который попеременно нажимает на коромысла. Клапан возвращается в закрытое положение пружиной. Чтобы избежать потерь на сжатие, клапаны должны точно прилегать к головке блока цилиндров.

Работа двухтактного двигателя

Давайте теперь посмотрим, чем двухтактный двигатель отличается от четырехтактного в плане работы. В двухтактных двигателях все четыре действия выполняются за один оборот коленчатого вала, когда поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю, а затем снова возвращается вверх. Выпуск отработавших газов (продувка) и впрыск топлива объединены в один такт, в конце которого смесь воспламеняется, и возникающая энергия толкает поршень вниз. Такая конструкция устраняет необходимость в клапанном механизме.

Место клапанов занимают два отверстия в стенках камеры сгорания. Когда энергия сгорания толкает поршень вниз, выхлопное отверстие открывается, позволяя выхлопным газам выходить из камеры. При движении вниз в цилиндре создается разрежение, из-за чего смесь воздуха и топлива всасывается через впускной канал, расположенный внизу. Поднимаясь, поршень закрывает каналы и сжимает газы в цилиндре. В этот момент свеча загорается, и весь процесс, описанный выше, повторяется снова. Важно то, что этот тип двигателя воспламеняет смесь при каждом обороте, что позволяет им извлекать из них больше мощности, по крайней мере, в краткосрочной перспективе.

Соотношение массы и мощности

Двухтактные двигатели лучше подходят для применений, которые требуют быстрых и внезапных всплесков энергии, а не бесперебойной работы в течение длительных периодов времени. Например, гидроцикл с двухтактным двигателем ускоряется быстрее, чем грузовик с четырехтактным двигателем, но предназначен для коротких поездок, в то время как грузовик может проехать сотни миль, прежде чем ему понадобится отдых. Короткое время работы двухтактного двигателя компенсируется низким отношением массы к мощности: такие двигатели обычно намного меньше весят, поэтому запускаются быстрее и достигают рабочей температуры. Им также требуется меньше энергии для движения.

Какой мотор лучше

В большинстве случаев четырехтактные двигатели могут работать только в одном положении, тогда как двухтактные двигатели в этом отношении менее требовательны. Во многом это связано со сложностью движущихся частей и конструкции поддона картера. Этот масляный поддон, который обеспечивает смазку двигателя, обычно встречается только на четырехтактных моделях и имеет большое значение для их производительности. Двухтактные двигатели обычно не имеют такого картера, поэтому их можно эксплуатировать практически в любом положении без риска разбрызгивания масла или прерывания процесса смазки. Для таких устройств, как бензопилы, циркулярные пилы и другие ручные инструменты, эта гибкость очень важна.

Топливная эффективность и экологическая составляющая

Часто бывает, что компактные и быстрые двигатели больше загрязняют воздух и потребляют больше топлива. В нижней части движения поршня, когда камера сгорания заполняется горючей смесью, теряется часть топлива, которое попадает в выхлопной канал. Это можно увидеть на подвесном моторе; если присмотреться, то вокруг видны разноцветные маслянистые пятна. Поэтому двигатели этого типа считаются неэффективными и загрязняющими. Хотя четырехтактные модели немного тяжелее и медленнее, они полностью сжигают топливо.

Стоимость приобретения и обслуживания

Меньшие двигатели, как правило, дешевле как с точки зрения первоначальной покупки, так и с точки зрения обслуживания. Однако они рассчитаны на меньшую продолжительность. Хотя есть некоторые исключения, большинство из них не предназначены для непрерывной работы более нескольких часов и не предназначены для длительного использования. Отсутствие отдельной системы смазки также означает, что даже лучшие двигатели этого типа относительно быстро изнашиваются и приходят в негодность из-за повреждения движущихся частей.

Отчасти из-за отсутствия системы смазки в бензин, предназначенный, например, для заправки двигателя двухтактных скутеров, требуется добавление определенного количества специального масла. Это приводит к дополнительным расходам и проблемам и даже может вызвать поломки (если вы забудете долить масло). Четырехтактный двигатель в большинстве случаев требует минимум обслуживания и ремонта.

В наши дни с развитием и повсеместным использованием всевозможных услуг, включая ремонт автомобилей, становится все меньше и меньше автомобилистов, которые действительно знают, как устроен автомобиль.

Но сегодня отпала необходимость изучать многотонный Талмуд, посвященный устройству автомобиля, чтобы понять его устройство и принципы работы тех или иных агрегатов. Визуальная анимация покажет и расскажет, как все работает. В нашем материале четыре видеоролика, рассказывающие о принципе работы двигателя внутреннего сгорания и три типа коробок передач, которые сегодня наиболее распространены.

Механическая коробка передач

На данный момент это самый распространенный тип трансмиссии, хотя в следующую эру беспилотных автомобилей для них точно не будет места — они постепенно теряют свои позиции в программах продаж новых автомобилей. Все большее количество покупателей выбирают «автомобиль».

Тем не менее, именно «механика» дает наиболее полный контроль над автомобилем. Другой вопрос, что это действительно нужно все меньше и меньше драйверов. Но знание того, как работает «микшер», по-прежнему полезно, потому что именно здесь все и началось.

Автоматическая коробка передач

Основная задача этого типа коробки передач — переключать передачи и привлекать к себе как можно меньше внимания. Между тем за кадром происходит много интересного. Да, «автомат» стал причиной, по которой вырастают поколения водителей, которые не умеют управлять «механиком» и понятия не имеют, зачем нужна третья педаль. Но отказываться от комфорта тоже глупо.

Все началось в 1921 году, когда появилась первая автоматическая коробка передач.

Вождение с переменной скоростью

Бесступенчатая трансмиссия стала популярной среди тех производителей, которые стремятся к экономии топлива везде, где это возможно. В отличие от более традиционных механических и автоматических коробок передач, вариатор не имеет фиксированных передач. В нем используются специальные шкивы, соединенные ремнем или цепью.

Двигатель внутреннего сгорания

Захватывающая и понятная анимация Toyota наглядно показывает все циклы наиболее распространенной конфигурации двигателя. В видео также упоминаются современные термины, такие как изменение фаз газораспределения, и объясняется, что они собой представляют. Так что это видео стоит посмотреть не раз.

4 — х тактный двигатель внутреннего сгорания.

Экран источника изображения 5

Основная часть всех автомобилей выполнена с четырехтактным поршневым двигателем.
В этой статье мы разберем принцип работы 4-х тактного поршневого двигателя, работающего на бензине.
Кривошипно-шатунный механизм приводится в действие энергией сгорания топлива и преобразует ее в механическую вращательную работу.
для открытия впускных и выпускных клапанов требуется газораспределительный механизм. Он приводится в действие цепной или ременной передачей от коленчатого вала к распределительному валу.
Давайте посмотрим, как работает двигатель, на примере одного цилиндра.
Рабочий цикл состоит из 4-х тактов, которые выполняются за 2 оборота коленчатого вала. Затем рабочий цикл повторяется.
Один ход выполняется, когда поршень перемещается из одного крайнего положения в другое крайнее положение. Это называется верхней и нижней мертвой точкой.
Какие решетки?
Первый удар — это найм. Когда поршень опускается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку. Объем рабочей камеры увеличивается, и в ней создается разрежение. Параллельно впускные клапаны открываются с помощью распредвала ГРМ. Горючая смесь (бензин и воздух) втягивается в цилиндр. Когда поршень опускается в нижнюю мертвую точку, впускные клапаны закрываются. Такт всасывания закончился.
Вторая мера — компрессия. В этом ходе поршень движется снизу вверх. Оба клапана закрыты. Объем цилиндра уменьшается за счет сжатия горючей смеси. При сжатии температура горючей смеси повышается. В конце хода, когда поршень приближается к верхней точке, давление повышается на 15 бар, а температура топливной смеси повышается на 300-480 С. Да, чуть не забыл, когда поршень приближается к верхней мертвой точке. Свеча зажигания срабатывает раньше, и в результате между электродом искра прыгает через катод. Горючая смесь легко воспламеняется и полностью сгорает. Когда поршень достигает своей наивысшей точки, сжатие прекращается.
Третий цикл — это спешка (расширение). В этом такте пик сгорания горючей смеси происходит в цилиндре. В процессе сгорания выделяется много тепла, и по этой причине температура газов продуктов сгорания достигает 2200-2500 С. Давление в цилиндре достигает 45 бар. Под давлением расширяющихся газов поршень перемещается в нижнюю мертвую точку и через шатун проворачивает коленчатый вал. Все, темп с расширением закончился.
Четвертая мера — освобождение. В этом ходе поршень перемещается из нижней мертвой точки в верхнюю мертвую точку. Затем распредвал открывает выпускной клапан, и поршень выдавливает выхлопные газы. После этого этот сливной клапан закрывается и тем самым завершает четвертый ход.
В разных цилиндрах одноименные измерения необходимо чередовать в определенной последовательности (1-3-4-2). Это необходимо для стабильной работы двигателя.
Это почти все, что я хотел вам сказать. Подпишитесь на мой канал и поделитесь информацией с друзьями. И я жду от тебя много лайков.

Расход топлива на МТЛБ — Сообщество «DRIVE2 Дальнобой» на DRIVE2

Вездеход ГАЗ-71 (ГТ-СМ) — советский гусеничный транспортер для снега и болота

Камера сгорания топливной смеси

Различные модели дизельных двигателей различаются по устройству. Одна из важных особенностей — конструкция камеры сгорания. Камера сгорания — это пространство, в котором непосредственно сжигается топливо.

Неразделенная камера находится в самой конструкции поршня или над ней, топливо попадает в нее на такте впуска, где оно воспламеняется при контакте с горячим воздухом. Это самый простой вариант, который к тому же снижает расход топлива, но сам двигатель очень шумный.

Другой вариант — разделенная камера, то есть камера, которая находится не в цилиндре, а на входе в него и соединяется с ними каналом. Топливо вводится в камеру, где смешивается с вихревым потоком воздуха, что лучше распределяет его капли по объему камеры сгорания и способствует его полному сгоранию. Такой вариант подходит для небольших установок и автомобилей, но значительно увеличивает расход топлива.

Исходя из конструкции поршня и камеры сгорания, существует несколько способов смесеобразования в дизельных двигателях внутреннего сгорания:

— объемное перемешивание — самый простой вариант. Камера сгорания — это пространство между поршнем, стенками и головкой блока цилиндров. Топливо впрыскивается под давлением через форсунки. Здесь важно, чтобы капли топлива были равномерно распределены по объему и тщательно перемешивались с горячим воздухом, поэтому в камере сгорания должен быть организован вихревой поток топливного заряда, а само топливо должно подаваться под высоким давлением;

— Объемное перемешивание пленки используется в высокоскоростных двигателях с малым диаметром цилиндра. Это как раз тот случай, когда камера сгорания частично заключена в поршневую конструкцию. В двигателях отечественного производства эти камеры имеют форму усеченного конуса. При впрыске заряда топливо ударяется о поверхность камеры сгорания, образуя «пленку», после чего практически сразу испаряется. Закрученные потоки, создаваемые движением поршня, позволяют каплям топлива равномерно распределяться по объему;

— смешение в форкамеру предполагает наличие форкамеры, расположенной в крышке цилиндра. Он соединен с основной камерой сгорания с помощью каналов диаметром не более 1% диаметра поршня. Объем форкамеры составляет до 30% от общего объема камер. По форме он может быть овальным, цилиндрическим или сферическим;

— образование вихрекамерной смеси происходит за счет закрученных потоков воздуха, что позволяет максимально смешивать топливную нагрузку с воздухом даже при низком давлении, подавая его в камеру сгорания. Для такого формирования смеси требуется отдельная камера, состоящая из двух частей — вихревой и основной. Во время такта сжатия воздух из основной камеры перемещается в вихревую камеру, имеющую сферическую или цилиндрическую форму. Поток воздуха создает вихревые движения, движущиеся по кругу, и в это время из сопла подается заряд топлива под давлением до 12 МПа. Поскольку воздушная волна находится в движении, капли равномерно распределяются по ее объему.

Вездеход “Лесник-М Север”, Вологда, объявление № 601261

ГАЗ-34039 — советская гусеничная машина для снега и болота, вдобавок

Вспомогательные системы

В устройство автомобильного двигателя входят дополнительные контуры, отвечающие за подачу топлива, смазку и охлаждение агрегата, а также за отвод выхлопных газов. От правильного функционирования этих агрегатов во многом зависит время работы двигателя, поэтому разберем их более подробно.

Газораспределение

Механизм газораспределения управляет движением впускных и выпускных клапанов, в состав агрегата входят:

• распредвал;
• сами клапаны;
• клапанные приводы;
• блок синхронизации.

Зажигание

Зажигание требуется только для бензиновых силовых агрегатов — поскольку топливо внутри цилиндров этих агрегатов не может воспламениться само по себе, необходима искра.

Детали двигателя внутреннего сгорания, отвечающие за работу системы зажигания.

Схема работы и устройство системы зажигания ДВС:

• От аккумуляторной батареи (а при работающем двигателе — от генератора) напряжение поступает на катушку зажигания.
• Аккумулятор энергии (катушка) преобразует ее в ток, достаточный для разряда.
• Распределитель распределяет ток по бронепроводам на каждый цилиндр. (В новых машинах это происходит под контролем электронного блока управления).

Топливоподача

Хотя принцип зажигания смеси на бензиновых и дизельных двигателях разный, в остальном схема топливного тракта для них одинакова:

1. Из бензобака топливо закачивается в топливопровод.
2. Кроме того, топливо через различные фильтры попадает в смесительный узел, карбюратор или форсунку, где обогащается воздухом.
3. Состав попадает в свечи зажигания или форсунки и оттуда попадает в камеру цилиндра (на бензиновых двигателях внутреннего сгорания топливо сначала подается во впускной коллектор).

В бензиновых двигателях с системой впрыска топливо подается через форсунку, которая распыляет его в выхлопную трубу, где топливо смешивается с кислородом.

На автомобилях с дизельным двигателем топливо и кислород подаются отдельно. Топливо под высоким давлением впрыскивается из форсунок, а воздух поступает через газораспределительный механизм.

Бензиновые двигатели с прямым впрыском работают аналогично дизельным двигателям.

Смазка

Система смазки позволяет снизить силу трения, защитить металл от разрушения, отвести лишнее тепло и удалить продукты сгорания. Узел состоит из:

• маслопроводы;
• фильтр;
• радиатор, охлаждающий масло;
• масляный стаканчик;
• масляный насос, подающий смазку из поддона в рециркуляцию.

Охлаждение

Компоненты трансмиссии нагреваются до чрезвычайно высоких температур, поэтому их необходимо охлаждать, чтобы избежать повреждения или деформации деталей. На относительно простых устройствах (скутерах или мопедах) температура двигателя падает из-за набегающего потока воздуха, но для мощных автомобильных двигателей этого недостаточно. У них есть отдельный контур, по которому течет теплоноситель:

• Радиатор состоит из множества трубок, по которым жидкость охлаждается за счет теплопередачи.
• Вентилятор направляет воздушный поток к радиатору, улучшая теплопередачу.
• Водяной насос циркулирует и непрерывно подает охлажденную жидкость в самые горячие зоны.
• Термостат отвечает за переключение потока между внешним и внутренним кругом.

Система жидкостного охлаждения.

Сначала жидкость движется по внутреннему контуру. Термостат срабатывает, когда он нагревается до заданного порога (обычно около 90 °), после чего переключает поток на внешний круг (через радиатор).

Система выпуска отработавших газов

Теперь, когда мы знаем о некоторых вещах, которые мы вложили (влили) в нашу машину, давайте посмотрим на другие вещи, которые из нее вышли. Выхлопная система включает выхлопную трубу и глушитель. Без глушителя вы бы услышали звук тысяч небольших взрывов из выхлопной трубы. Глушитель заглушает звук. Выхлопная система также включает каталитический нейтрализатор, который использует катализатор и кислород для сжигания всего неиспользованного топлива и некоторых других химикатов в выхлопе. Таким образом, ваш автомобиль соответствует определенным европейским стандартам по уровню загрязнения воздуха.

Что еще кроме всего вышеперечисленного есть в машине? Электрическая система состоит из батареи и генератора. Генератор соединен с двигателем ремнем и вырабатывает электричество для зарядки аккумулятора. Аккумулятор обеспечивает 12-вольтный заряд доступного электричества для всего в автомобиле, которому требуется электричество (система зажигания, радио,

Двигатель внутреннего сгорания

это устройство, в котором химическая энергия топлива преобразуется в полезную механическую работу.
Хотя двигатели внутреннего сгорания относятся к относительно несовершенному типу тепловых двигателей (занимаемая площадь, высокий уровень шума, токсичные выбросы и необходимость в системе для их удаления, относительно небольшой ресурс, потребность в охлаждении и смазке, высокая сложность конструкции, изготовления и обслуживания) , сложная система зажигания, большое количество изнашиваемых деталей, большой расход топлива и так далее), благодаря своей автономности (используемое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы) ДВС очень распространены, — например при транспортировке ДВС 16 клапанов 4 цилиндра

Познавательная анимация механизмов и устройств

Подвес (петля Гука).
В автомобиле карданный вал служит для передачи крутящего момента от коробки передач (КПП) на ведущие мосты в случае классической или полноприводной компоновки. Также используется в аварийной рулевой колонке для соединения рулевого вала и рулевого привода (рулевого механизма или рулевой рейки).

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания:
(1 дюйм, 2 сжатия, 3 хода, 4 выхода)

Рядный четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания:

Двухтактный бесшумный двигатель внутреннего сгорания:

Пластинчато-роторный двигатель внутреннего сгорания:

Радиальный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, цилиндры которого расположены радиальными спицами вокруг коленчатого вала под равными углами:

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (двигатель Ванкеля):

Шатунный двигатель Wuhl:

Электродвигатель. При подключении к сети в статоре образуется круговое вращающееся магнитное поле, которое проникает в обмотку короткозамкнутого ротора и наводит в нем индукционный ток. Отсюда по закону Ампера ротор начинает вращаться

Двигатель Стерлинга — это тепловой двигатель, в котором жидкая или газообразная рабочая жидкость движется в замкнутом объеме, своего рода двигатель внешнего сгорания.

Работа парового двигателя:

Паровая машина — тепловая машина внешнего сгорания:

Паровая машина для откачки воды из шахты:

Это знакомо, наверное, всем девушкам))) Швейная машинка:

Как работает пейнтбольный маркер:

Механизм перезарядки пушки:

Пушка на борту эсминцев:

Шатунный двигатель Фролова (у этого двигателя нет коленчатого вала):

Мальтийский механизм (механизм прерывистого движения). Этот механизм в основном использовался в кинопроекторах как скачковый механизм для прерывистого движения пленки на один кадр.

Гомокинетический сустав. Применяется в системах рулевого привода легковых автомобилей с независимой подвеской и, реже, для задних колес.

Архимедов винт — это механизм, исторически использовавшийся для перекачки воды из низинных водоемов в оросительные каналы.

Схема работы АЭС с двухконтурным реактором с водой под давлением. Энергия, выделяющаяся в активной зоне реактора, передается теплоносителю первого контура. Кроме того, теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает воду второго контура до кипения. Образующийся пар поступает в турбины, которые вращают электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающей из бака.
Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре при работе реактора, возникающих в результате теплового расширения теплоносителя.

Принцип действия кольцевого запорного устройства, которое используется в парашютах:

Схема гейзера. Деятельность гейзера характеризуется периодическим повторением покоя, наполнением водоема, фонтанирующей пароводяной смесью и интенсивными выбросами пара, которые постепенно сменяются их бесшумным выпуском, прекращением выделения пара и с начала фазы покоя.

Схема работы женской логики. Этот механизм широко распространен среди некоторых самок.

Один источник

ДВС или двигатель внутреннего сгорания. Принцип работы 4-х тактного двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания или двигатель внутреннего сгорания преобразует энергию сгорания топлива в движение и имеет высокий КПД (КПД).

4-тактный двигатель называется так, потому что цикл двигателя происходит в 4-тактном, и тогда все новое.

Действие происходит в цилиндре, где расположен поршень, который перемещается вверх и вниз. Над цилиндром находится камера сгорания и отверстия для впрыскивающего и выпускного клапанов. Еще есть свеча. Поршень движется на шатуне, который вращается на коленчатом валу со смещением вокруг своей оси.

Шаг 1 — впрыск.

Камера сгорания открыта, в нее попадают пары бензина и воздуха. Кислорода должно быть достаточно, иначе взрыв невозможен.

Шаг 2 — сжатие.

Впускной клапан закрывается, и поршень начинает двигаться вверх, сжимая смесь в цилиндре. Давление смеси увеличивается, скорость молекул и температура увеличиваются. Грядет взрыв.

Шаг 3 — взрыв.

Как только поршень достигает своего наивысшего положения, свеча зажигания излучает искру 40 000 вольт. Температура газа резко повышается. Выделяется большая часть тепла и создается давление, которое начинает толкать поршень вниз, совершая полезное действие и заводя автомобиль.

Шаг 4 — выхлоп.

Выпускной клапан открывается, и поршень начинает двигаться вверх, выталкивая оставшийся сгоревший газ из двигателя.

Потом все сначала. Так устроен четырехтактный одноцилиндровый двигатель.

Клапан приводится в действие специальным распределительным валом, который специально настроен так, чтобы клапаны открывались и закрывались в нужный момент.

Двигатель может состоять из 1, 2, 4, 8 цилиндров и даже больше. В таких двигателях происходит то же самое и все синхронно. Больше цилиндров, больше мощность двигателя.

Четвертый такт — выпуск.

Поршень перемещается из НМТ в ВМТ. Через открытый выпускной клапан выхлопные газы выбрасываются в окружающую среду через выхлопную линию. В конце такта выпуска давление газа 0,11-0,12 МПа, температура 850-1200. Затем рабочий цикл дизельного двигателя повторяется.
В двухтактных двигателях время, отведенное на рабочий цикл, используется более полно, поскольку процессы выпуска и впуска со временем сочетаются с процессами сжатия и хода. Рабочий цикл составляет более 360 градусов (один оборот коленчатого вала).

Когда поршень движется из ВМТ в ВМТ, процессы расширения и выпуска происходят одновременно с выпуском воздуха из цилиндра, а когда поршень возвращается из ВМТ в ВМ1, происходит впуск и сжатие. Изменения параметров цикла (давления и температуры) соответствуют изменению параметров четырехтактного двигателя.
Сравнение рабочих циклов четырехтактных и двухтактных двигателей показывает, что при одинаковом размере цилиндра и одинаковой частоте вращения коленчатого вала мощность двухтактных двигателей в 1,5–1,7 раза выше. Он проще по конструкции и компактнее.
К недостаткам двухтактного двигателя можно отнести ограниченное время газообмена, что ухудшает очистку цилиндра от выхлопных газов, увеличивает потери части свежего заряда и снижает КПД.