УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ АВТОМОБИЛЯ

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) продолжают занимать ведущие позиции в автомобильной промышленности, несмотря на развитие альтернативных технологий. Их принцип работы заключается в сгорании топлива внутри камеры, где образующийся горячий газ расширяется и приводит в движение механизмы двигателя.

Рассмотрим классификацию и устройство ДВС.

Современные моторы данного типа делятся на несколько категорий:

1. Поршневые двигатели, где рабочая камера находится в цилиндрах. Тепловая энергия преобразуется в механическое воздействие на вал через специальные механизмы. Эти двигатели подразделяются на:
   • Карбюраторные, в которых топливная смесь смешивается и воспламеняется непосредственно в цилиндре.
   • Инжекторные, использующие систему впрыска топлива в коллектор.
   • Дизельные, где смесь воспламеняется под действием тепла, выделяемого при сжатии, без участия свечей зажигания.
2. Роторно-поршневые двигатели, оснащенные роторами, движущимися по сложной траектории внутри камеры. Они совмещают функции поршней, газораспределительного механизма и коленчатого вала.
3. Газотурбинные двигатели, где основным элементом являются роторы с лопатками, приводящие вал в движение.

Существует несколько типов ДВС. Наиболее распространены поршневые двигатели, где преобразование тепловой энергии в механическую работу происходит благодаря движению поршней в цилиндрах. В зависимости от способа подачи и воспламенения топлива они делятся на карбюраторные, инжекторные и дизельные. Также используются роторно-поршневые двигатели, где роль поршня выполняет вращающийся ротор, и газотурбинные установки, в которых ротор с лопатками создает необходимое вращение вала. Однако для большинства автомобилей предпочтение отдается поршневым моторам благодаря их надежности, простоте и экономичности.

Принцип действия ДВС

В зависимости от конструкции двигатель может быть двухтактным или четырехтактным, что влияет на его работу:

• Двухтактный двигатель: при запуске поршни движутся под действием вращающегося вала, в камеру подается топливная смесь. Она сжимается, давление растет, и искра от свечи инициирует воспламенение. Расширяющиеся газы толкают поршень вниз, цикл повторяется. Такая система проста, но отличается значительным уровнем выбросов и высоким расходом топлива.
• Четырехтактный двигатель: включает четыре фазы работы: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Это позволяет улучшить экологичность и экономичность двигателя.

Конструкция ДВС включает несколько ключевых элементов: блок цилиндров, где происходит сгорание топлива, систему газораспределения, обеспечивающую синхронность работы, механизм передачи энергии на вал, а также системы подачи топлива, зажигания и отвода отработанных газов.

Работа двигателя может быть организована по двухтактному или четырехтактному циклу. В двухтактных моторах каждый рабочий цикл происходит за два хода поршня, что упрощает конструкцию, но приводит к увеличению расхода топлива и выбросов. Четырехтактные двигатели более эффективны и экологичны благодаря четкой последовательности фаз: впуск, сжатие, воспламенение и выпуск.

Дополнительные системы обеспечивают бесперебойную работу ДВС. Система зажигания отвечает за воспламенение топливной смеси, впускная система регулирует подачу воздуха, а топливная отвечает за смешивание и подачу топлива в камеру сгорания. Система смазки снижает трение и защищает двигатель от перегрева, а система охлаждения поддерживает оптимальную температуру работы мотора. Для отвода отработанных газов используется выхлопная система, которая также снижает шум и количество вредных выбросов.

На сегодняшний день ДВС остается основным типом двигателя для автомобилей. Несмотря на рост популярности электромобилей, двигатели внутреннего сгорания продолжают оставаться незаменимыми благодаря своей надежности, эффективности и универсальности.