Двигатель внутреннего сгорания

Четырехтактный двигатель был впервые продемонстрирован Николаусом Отто в 1876 году и поэтому он также известен как цикл Отто. Технически правильный термин - четырехтактный цикл. Четырехтактные двигателя является наиболее распространенным типом двигателя в настоящее время. Они установлены практически на всех легковых автомобилях и грузовиках.
Четырехтактный двигатель был впервые продемонстрирован Николаусом Отто в 1876 году и поэтому он также известен как цикл Отто. Технически правильный термин - четырехтактный цикл. Четырехтактные двигателя, возможно, является наиболее распространенным типом двигателя в настоящее время. Они установлены на всех легковых автомобилях и грузовиках. Четыре такта циклагатель был впервые продемонстрирован Николаусом Отто в 1876 году и поэтому он также известен как цикл Отто. Технически правильный термин - четырехтактный цикл. Четырехтактные двигателя является наиболее распространенным типом двигателя в настоящее время. Они установлены практически на всех легковых автомобилях и грузовиках.
Четырехтактный двигатель был впервые продемонстрирован Николаусом Отто в 1876 году и поэтому он также известен как цикл Отто. Технич - это впуск, компрессия, расширение и выпуск выхлопных газов. Каждому соответствует один полный ход поршня, поэтому полный цикл требует двух оборотов коленчатого вала.



Принцип работы

Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовании работы теплового расширения нагретых газов во время движения поршня от ВМТ к НМТ. Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышается температура газов и давления. Т.к. давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, то под действием разницы давлений поршень будет перемещаться вниз, при этом газы - расширяться, совершая полезную работу. Чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, цилиндр необходимо периодически заполнять новыми порциями воздуха через впускной клапан и топливо через форсунку или подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через впускной клапан. Эти задачи выполняют механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи топлива.
Такт впуска.
Во время впуска, поршень движется от ВМТ (верхней мертвой точки) вниз к НМТ (нижней мертвой точке), засасывая свежий заряд топливо-воздушной смеси. Изображенный на рисунке двигатель имеет 'тарельчатый' впускной клапан, который открывается потоком всасываемого свежего заряда. Некоторые ранние двигатели работали именно таким образом. Однако, в современных двигателях впускной клапан открывается кулачком распределительного клапана.
Такт сжатия.
После достижения НМТ поршень начинает двигаться вверх к ВМТ, давление в цилиндре возрастает, впускной клапан закрывается и происходит сжатие топливо-воздушной смеси.
Такт расширения, или рабочий ход.
Незадолго до конца цикла сжатия топливо-воздушная смесь поджигается искрой от свечи зажигания. Во время пути поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при этом такте коленчатого вала называют рабочим ходом.
Такт выпуска.
После НМТ рабочего цикла открывается выпускной клапан, и движущийся вверх поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, и цикл начинается сначала.


Виды ДВС по расположению цилиндров

Линейное - с вертикльным или наклонным расположением цилиндров в один ряд

V-образные с расположением цилиндров под углом

Двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитный с расположением цилиндров под углом 180 градусов

Газораспределительный механизм

Механизм газораспределения должен обеспечивать очистку цилиндров от продуктов сгорания (отработавших газов) на такте выпуска и наполнение цилиндров новой порцией топливно-воздушной смеси на такте впуска.

По числу клапанов, приходящихся на один цилиндр двигателя, следует различать газораспределительные системы классической конструкции - с двумя клапанами на цилиндр, и многоклапанные системы, с тремя – шестью клапанами на цилиндр.

Схемы размещения привода клапанов
1 - привод клапанов с помощью штанги и коромысла при нижнем расположении РВ;
2 - привод клапанов с помощью рычага при верхнем расположении РВ;
3 - привод клапанов двумя коромыслами от одного распределительного вала;
4 - привод клапанов двумя распределительными валами с помощью цилиндрического толкателя.
OHV - газораспределительный механизм с верхним размещением клапанов;
OHC - газораспределительный механизм с верхним размещением распределительного вала;
DOHC - газораспределительный механизм с двумя распределительными валами верхнего расположения.

Система зажигания
Система зажигания инициирует высоковольтный разряд и передает его свече через высоковольтные провода. В первую очередь разряд посылается на трамблер, который вы легко можете увидеть, заглянув под капот автомобиля. У трамблера обычно один провод заходит в центр, а остальные провода (их может быть четыре или шесть — по количеству цилиндров) расположены по краям и выходят к цилиндрам. Эти высоковольтные провода посылают разряд к каждой свече. Трамблер построен так, что в определенный момент разряд посылается только в тот цилиндр, где нужна искра.

A) Провод к свече
B) Крышка трамблера
C) Бегунок
D) Высоковольтный провод катушки зажигания
E) Корпус трамблера
F) Кулачок трамблера
G) Датчик импульсов зажигания
H) Блок контроля зажигания
I) Катушка зажигания
J) Свечи

Преимущества бензиновых двигателей
* низкий уровень шума и вибраций;
* большая литровая мощность;
* способен работать на высоких оборотах, без последствий для двигателя.

Недостатки бензиновых двигателей
* больший чем у дизеля расход топлива;
* наличие системы зажигания;
* наибольшая мощность достигается в небольшом диапазоне оборотов например с 3500 до 4000, правда у новых бензиновых двигателей диапазон более широкий и ровный, за счет изменения фаз газораспределения, применения непосредственного впрыска и т.п.