Двигатель внутреннего сгорания

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Анимация работы четырёхтактного двигателя 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]

Файл:Lenoir's 1860 engine.jpg
Первый практически пригодный двигатель внутреннего сгорания Жана Ленуара (1860 г.)

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:

Переломным моментом стало создание в 1885 году Карлом Бенцем первого автомобиля с бензиновым ДВС, что положило начало массовому автомобилестроению[4].

Принцип работы[править]

Файл:4-Stroke-Engine-operation.gif
Принцип работы четырёхтактного ДВС

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]

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]

  1. Луковников А.В. Двигатели внутреннего сгорания: теория, расчёт и характеристики. — Москва: Машиностроение, 2019. — С. 12. — ISBN 978-5-94275-634-2.
  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.
  3. Шатров М.Г. История двигателестроения. — Санкт-Петербург: Политехника, 2005. — С. 56. — ISBN 5-7325-0824-7.
  4. 4,0 4,1 Петухов В.А. Автомобильные двигатели: теория и расчёт. — Москва: Академия, 2018. — С. 78. — ISBN 978-5-7695-9876-1.
  5. Дмитриевский Б.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания. — Санкт-Петербург: Судостроение, 2017. — С. 92. — ISBN 978-5-7355-0789-1.
  6. Иващенко Н.Н. Конструкция и расчёт автотракторных двигателей. — Москва: КолосС, 2020. — С. 45. — ISBN 978-5-9532-0823-4.
  7. Кузнецов А.П. Перспективные двигатели для транспортных средств. — Москва: Машиностроение, 2021. — С. 112. — ISBN 978-5-94275-712-7.
  8. Сергеев В.В. Техническое обслуживание автомобильных двигателей. — Москва: Академия, 2019. — С. 87. — ISBN 978-5-7695-9567-8.


Знание.Вики

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?».