Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу за счёт сгорания топливно-воздушной смеси внутри рабочей камеры[1].
ДВС являются основным типом двигателей в современных автомобилях, судах, локомотивах и других транспортных средствах[2].
История создания[править]
Первый практически пригодный ДВС создан в 1860 году Жаном Жозефом Ленуаром. Это был двухтактный двигатель, работавший на светильном газе[3]. Значительный вклад в развитие ДВС внесли:
- Отто, Николаус — создатель первого четырёхтактного двигателя (1876 год)
- Дизель, Рудольф — изобретатель двигателя с воспламенением от сжатия (1897 год)
- Майбах, Вильгельм — разработчик карбюратора и систем зажигания
Переломным моментом стало создание в 1885 году Карлом Бенцем первого автомобиля с бензиновым ДВС, что положило начало массовому автомобилестроению[4].
Принцип работы[править]
Основной принцип работы ДВС основан на цикле Отто или Дизеля, включающем четыре такта[2]:
1. **Впуск** — подача топливно-воздушной смеси в цилиндр 2. **Сжатие** — сжатие смеси поршнем 3. **Рабочий ход** — воспламенение смеси и расширение газов 4. **Выпуск** — удаление отработавших газов
В двухтактных двигателях эти процессы совмещены и происходят за один оборот коленвала[5].
Основные системы ДВС[править]
Современный ДВС включает следующие системы[4]:
Кривошипно-шатунный механизм[править]
Преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала. Состоит из:
- Блока цилиндров
- Поршней с кольцами
- Шатунов
- Коленчатого вала
- Маховика
Газораспределительный механизм[править]
Обеспечивает своевременный впуск и выпуск газов. Включает:
- Распределительный вал
- Клапаны
- Привод ГРМ (цепной или ременный)
Система питания[править]
Обеспечивает приготовление и подачу топливно-воздушной смеси. В современных двигателях включает:
- Топливный насос
- Форсунки
- Дроссельную заслонку
- Турбонаддув (в некоторых моделях)
Система охлаждения[править]
Поддерживает оптимальный температурный режим работы двигателя. Бывает:
- Жидкостная (основной тип)
- Воздушная (редко применяется)
Классификация ДВС[править]
Двигатели внутреннего сгорания классифицируют по различным признакам[6]:
По способу воспламенения[править]
- С искровым зажиганием (бензиновые)
- С воспламенением от сжатия (дизельные)
По рабочему циклу[править]
- Четырёхтактные
- Двухтактные
По расположению цилиндров[править]
- Рядные
- V-образные
- Оппозитные
- W-образные
По способу смесеобразования[править]
- С внешним смесеобразованием (карбюраторные)
- С внутренним смесеобразованием (инжекторные, дизельные)
Основные параметры ДВС[править]
Важнейшие характеристики двигателей[2]:
- **Рабочий объём** — суммарный объём всех цилиндров (измеряется в литрах или кубических сантиметрах)
- **Степень сжатия** — отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания
- **Мощность** — измеряется в лошадиных силах или киловаттах
- **Крутящий момент** — определяет тяговые возможности двигателя
где:
- — эффективная мощность
- — среднее эффективное давление
- — рабочий объём цилиндра
- — частота вращения
- — число цилиндров
- — тактность двигателя
Современные тенденции развития[править]
Современные разработки в области ДВС направлены на[7]:
- Повышение экологичности (системы нейтрализации выхлопа)
- Уменьшение расхода топлива (системы непосредственного впрыска)
- Гибридные силовые установки
- Использование альтернативных видов топлива
Эксплуатация и обслуживание[править]
Основные требования к эксплуатации ДВС включают[8]:
- Регулярную замену моторного масла
- Контроль состояния системы охлаждения
- Проверку состояния ремня ГРМ
- Диагностику системы зажигания
- Чистку топливной системы
См. также[править]
- Двигатель
- Турбонаддув
- Гибридный автомобиль
- Топливная система
- Система смазки двигателя
- Каталитический нейтрализатор
Литература[править]
- Луковников А.В. Двигатели внутреннего сгорания: теория, расчёт и характеристики. — Москва: Машиностроение, 2019. — 480 с.
- Орлин А.С. Многоцилиндровые двигатели: Конструкция и расчёт. — Москва: МГТУ им. Баумана, 2016. — 520 с.
- Петухов В.А. Автомобильные двигатели: теория и расчёт. — Москва: Академия, 2018. — 416 с.
Примечания[править]
- ↑ Луковников А.В. Двигатели внутреннего сгорания: теория, расчёт и характеристики. — Москва: Машиностроение, 2019. — С. 12. — ISBN 978-5-94275-634-2.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Орлин А.С. Многоцилиндровые двигатели: Конструкция и расчёт. — Москва: МГТУ им. Баумана, 2016. — С. 34. — ISBN 978-5-7038-4567-3.
- ↑ Шатров М.Г. История двигателестроения. — Санкт-Петербург: Политехника, 2005. — С. 56. — ISBN 5-7325-0824-7.
- ↑ 4,0 4,1 Петухов В.А. Автомобильные двигатели: теория и расчёт. — Москва: Академия, 2018. — С. 78. — ISBN 978-5-7695-9876-1.
- ↑ Дмитриевский Б.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания. — Санкт-Петербург: Судостроение, 2017. — С. 92. — ISBN 978-5-7355-0789-1.
- ↑ Иващенко Н.Н. Конструкция и расчёт автотракторных двигателей. — Москва: КолосС, 2020. — С. 45. — ISBN 978-5-9532-0823-4.
- ↑ Кузнецов А.П. Перспективные двигатели для транспортных средств. — Москва: Машиностроение, 2021. — С. 112. — ISBN 978-5-94275-712-7.
- ↑ Сергеев В.В. Техническое обслуживание автомобильных двигателей. — Москва: Академия, 2019. — С. 87. — ISBN 978-5-7695-9567-8.
![]() | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Двигатель внутреннего сгорания», расположенная по следующим адресам:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
---|