Двигатель внутреннего сгорания (ДВС): состав и функции

Двигатель внутреннего сгорания – реализует движение. Часто ДВС используют в автомобильной сфере. В целом, это устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую.

Общее устройство ДВС

Цилиндр и поршень есть в каждом двигателе. Основа механической части состоит из механизмов:

газораспределительного;
кривошипно-шатунного.

Чтобы двигатели работали без остановки, они оснащены специальными системами, которые выполняют определенные функции:

питание;
пуск;
охлаждение;
смазка.

Вышеперечисленные системы, состоят из устройств, включающие в себя трубопроводы и электропроводы.

Кривошипно-шатунный механизм.

Преобразует один вид движения в другой. Существует две группы составляющих КШМ:

Неподвижные

Блок и головка цилиндра
Эти детали изготавливаются из металла. Задача – указывание поршню правильное направление. Головка цилиндра снащена отверстиями, которые предназначены под свечи зажигания.

Картер с подшипниками коленвала
Коленчатый вал – создан для принятия силы от шатуна, он переделывает движения в крутящий момент. Изготовление происходит из стали. В нем также есть специальные отверстия, через которые происходит подача нужных масел.

Подвижные
Поршень
Этот элемент предназначен для изменения давления. Выполнен в цилиндрической форме и у него есть еще собственные детали: юбка, головка и днище. Каждая выполняет особую функцию. В юбке расположен поршневой палец, размещение которого происходит бобышками. Головка предназначена для хранения поршневых колец, основная роль которых – защитная. Они удаляют излишки масел со стенок цилиндра. Днище сохраняет в себе камеру сгорания.

Маховик
Расположен на самом конце коленвала. Выполняет особо важную роль через стартера в запуске ДВС.

Шатун
ВАЖНО: Самый главный элемент КШМ. Деталь чаще всего выковывается из титана. Главная задача поршня – передача к коленвалу силы поршня. Шатун сделан из стержня и содержит в себе две головки: нижнюю (следит за обеспечением деталей высокой прочностью скрепления) и верхнюю (создана для выполнения функции юбки).

Газораспределительный механизм (ГРМ)
Для чего в целом был создан газораспределительный механизм? Для того, чтобы устроить запуск горючей смеси в цилиндр и для освобождения от ненужных газов.
Существует два типа газораспределительного механизма:

Золотниковый
Клапанный (больше подходит для Четырехтактного ДВС, в нем возможно расположение «двойных» клапанов: сверху и снизу)

Система питания
Данная система обеспечивает впуск и хранение топлива, очищение воздуха.
Чтобы обеспечить мотор работой, бензин должен обладать детонационной стойкостью (детонация - незаметное сгорание топлива, напоминающее собой небольшой взрыв).

Главные элементы системы питания:

Бак с топливом (ёмкость, выполненная из железа, вмещает до 100 литров бензина);

Топливный насос (поддерживает давление, которое необходимо для топливной системы, также контролирует приток топлива в систему впрыскивания);
Топливопроводы (соединят между собой все приборы. Именно здесь проходит циркуляцию топлива);
Фильтры для очищения топлива;
Фильтр для очищения воздуха (создан для очистки карбюратора от пыльного слоя);
Карбюратор (из достаточно легкого топлива и воздуха, данный прибор может изготовить горючую смесь).

Система зажигания
Назначение данной системы - в подходящий такт работы двигателя, подать искровой заряд.
Существует несколько видов систем зажигания:

Бесконтактная - импульсы создаются специальным агрегатом импульсов;
Контактная - в то время, когда создается импульс, работает контакт на разрыв;
Микропроцессорная - с помощью этого электронного прибора возможно управление моментом зажигания.

Состав системы зажигания состоит из:

Выключатель зажигания - микропроцессорное устройство для предоставления системе некого напряжения.

Источник питания - исполняет сразу две функции для этой системы: аккумулятор (включение двигателя), генератор (когда сам прибор находится в рабочем состоянии).
Индуктивный накопитель - автотрансформатор. Эта катушка, в которой в первой обмотке образуется самоиндукция. Во вторичной обмотке появляется высокое напряжение.
Ёмкостный накопитель - отдаёт свече зажигания, в нужный момент, часть своей энергии.
Свечи зажигания - на резьбу, сделанную из металла, насаживается изолятор. Резьба и находящийся в центре проводник являются электродами.
Провод, с высокой изоляцией.
Система распределения зажигания - пожалуй, самая главная составляющая. Она подает энергию от накопителя к свечам. Состоит из:

Коммутатор - возбуждает управляющие. Разрыв питания происходит вследствие сигнала от управления, результатом чего служит возникновение самоиндукции;
Трамблёр (распределяет степень зажигания) - размещает по проводам напряжение. Может быть, как и статическим (здесь отсутствуют детали, которые вращаются), так и механическим (вал, начинающий свою работу);
Блок управления - служит для определения времени подачи импульса в катушку зажигания.

Пуск
Для того чтобы запуск произошёл успешно, необходимо выполнение следующих условий:

Получение горючей смеси;
Сдавливание смеси;
Возгорание смеси;
Пусковая скорость вращения должна быть минимальной (100 оборотов в минуту).

Достижение указанной минимальной скорости происходит с помощью электрического вала, но также влияют множество факторов:

Температура должна быть предельно низкой;
Между батареей и стартером должно падать напряжение;
Характеристические свойства стартера;
Скорость вращения двигателя должна быть минимальной.

Охлаждение
Детали во время работы нагреваются и обретает весьма существенную температуру. Двигатель внутреннего сгорания перестанет выполнять свои функции если лишнее тепло не будет отводиться.
Она создана для того, чтобы детали могли остывать после нагрева. Также данная система предназначена для нагревания воздуха в салоне. Два вида:

Жидкостный;
Воздушный.

Наиболее распространённый тип - жидкостный.
Основные элементы:

Вентилятор - усиливает на радиатор поток воздуха;
Создан для того, чтобы отдавать тепло в окружающую среду;
«Водяная рубашка» - отводит избыточное тепло с помощью циркуляции жидкости;
Радиатор отопителя – система, уменьшенная в размерах и помещённая в салон автомобиля;
Термостат - устанавливает нормальную температуру охлаждающейся жидкости;
Помпа - циркуляция жидкости, способной к охлаждению.
Температурный датчик - главный прибор. На контрольный предмет в авто приходят сигналы.

Система смазки

Данный вид системы трущихся деталей предназначен для уменьшения их износа. Комбинированная система – одна из популярных. Система выполнена:

Поддон – устанавливается на блок цилиндров, в нем располагается моторное масло;
Заборник - его установление происходит с расчетом на то, что масло в поддоне будет не полностью забираться с поддона;
Фильтр с маслом - удаляет различные примеси из металла, которые появляются во время работы ДВС.
Масляный насос - он выполняет довольно-таки важную функцию как доставление в систему двигателя масло.

Двухтактные и четырехтактные двигатели

Различие этих двигателей состоит в том, что в одном из них коленчатый вал совершает одно вращение, он называется двухтактным. А двигатель, в котором коленвал совершает два оборота – четырехтактным.

Принцип работы:

Четырехтактный:

Впуск: Клапан, который называется впускным, открывается. Топливная смесь перемещается в цилиндр. Происходит опускание поршня.
Сжатие: Из нижнего положения поршень поднимается вверх. Смесь начинает сжатие, из-за того, что клапаны закрыты.
Рабочий ход: В свече проскакивают искры. Сжатая топливно-воздушная масса загорается. Образующиеся продукты пускают поршень в самый низ. Таким образом совершается механическая работа.
Выпуск: Поршень в изначальном положении. Открывается выпускной клапан, поршень поднимается вверх и выдавливает продукты сгорания топлива. Через выхлопную трубу они забрасывается в атмосферу. Затем начинается первый этап.

Двухтактный:

Принцип работы происходит аналогично, как и у четырехтактного двигателя. Только вместо четырех этапов у него происходит работа в два: сжатие и рабочий ход. Затем, циклически начинает выполняться первый этап

Тюнинг

Основная задач состоит в том, чтобы увеличить коэффициент полезного действия и мощность двигателя.

Расточить цилиндры - данный способ является самым простым. Он увеличивает возможности двигателя из-за того, что камера для хранения топлива становится больше.
Установка турбины - достаточно увеличивает КПД силового агрегата. Также, как и у первого способа, присутствуют недостатки: когда работа превышает 3000 оборотов в минуту, турбина начинает работать слишком неуравновешенно.
Чип-тюнинг - изменение мощности двигателя без вмешательства к внутренним деталям. Изменяется только электрические составляющие двигателя.
Закись азота - азот прибавляет двигателю мощности в 500 лошадиных сил.

Подводя итог, можно сказать, что двигатель внутреннего сгорания является одним из сложнейших механизмов.
Пусть у данного двигателя существует множество недостатков и на их смену приходят двигатели современные, экологичные, но первый двигатель никогда не сотрется из памяти человечества, ведь именно ДВС вывел развитие человечества на новый уровень.

У нас вы можете приобрести надежные запчасти для двигателей - производства ведущих брендов или качественные аналоги.