Двигатель внутреннего сгорания фото: ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ • Большая российская энциклопедия

Содержание

Двигатель внутреннего сгорания: рабочий цикл,как работает,система питания двс,фото,видео

КАК РАБОТАЕТ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

В данном разделе рассматривается принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере одноцилиндрового бензинового мотора.

Главная часть двигателя внутреннего сгорания — это цилиндр с внутренней зеркальной поверхностью. Сверху на цилиндре установлена головка, которая является отдельной деталью и при необходимости снимается, например чтобы получить доступ к двигателю для проведения ремонтных работ (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Двигатель со снятой головкой блока цилиндров.

Внутри цилиндра находится поршень. Внешне он напоминает обычный стакан, который перевернут вверх дном (именно дно поршня является его рабочей поверхностью). В процессе работы двигателя поршень внутри цилиндра перемещается вертикально вверх- вниз с высокой интенсивностью.

Снаружи по окружности поршня в отдельных канавках расположены поршневые кольца. Поршень прилегает к внутренней поверхности цилиндра неплотно. Поршневые кольца, во-первых, препятствуют попаданию вниз газа, образующегося при работе двигателя, во- вторых, не пропускают моторное масло в камеру сгорания, которая находится над поршнем и расположена над верхней мертвой точкой (о том, что это такое, рассказывается далее).

Поршень закреплен на шатуне с помощью специальной детали, которая называется поршневым пальцем. В свою очередь, шатун закреплен на коленчатом валу двигателя, а точнее — на кривошипе коленчатого вала (рис. 1.3). При сгорании рабочей смеси образующиеся газы оказывают сильное давление на поршень, который начинает двигаться вниз и через шатун передает свою энергию на коленчатый вал, что в результате вынуждает его вращаться.

Рис. 1.3. Поршень с шатуном.

На конце коленчатого вала имеется тяжелый металлический диск с зубьями, который называется маховиком. Основная его задача — обеспечить вращение коленчатого вала по инерции, что необходимо для подготовительных тактов рабочего цикла (о том, что такое «такты» и «рабочий цикл», будет рассказано далее).

Горючая смесь поступает в камеру сгорания через впускной клапан, а после сгорания продукты горения, которые представляют собой выхлопные газы, выходят из камеры сгорания через выпускной клапан. Оба клапана открываются в тот момент, когда их толкает соответствующий кулачок распределительного вала. Как только кулачок отходит назад (это происходит очень быстро, так как распределительный вал вращается с высокой скоростью), клапаны вновь плотно закрываются: их возвращают в исходное положение мощные пружины.

Распределительный вал двигателя приводится в действие коленчатым валом.

Свеча вкручивается непосредственно в головку блока цилиндров: для этого специально предназначено отверстие с резьбой. Свеча является источником искры, которая проскакивает между ее электродами, от нее в камере сгорания воспламеняется рабочая смесь. На каждый цилиндр двигателя приходится одна свеча (следовательно, у четырехцилиндрового двигателя имеется четыре свечи, у восьми-цилиндрового — восемь и т. д.).

При движении вверх-вниз поршень поочередно достигает двух крайних положений — верхнего и нижнего: в них он максимально удален от центральной оси коленчатого вала. Верхнее крайнее положение поршня называется верхней мертвой точкой, а нижнее — нижней мертвой точкой (соответственно ВМТ и НМТ). Расстояние между ВМТ и НМТ называется ходом поршня.

Пространство, которое остается над поршнем при его нахождении в ВМТ, называется камерой сгорания. Именно здесь воспламеняется и сгорает рабочая смесь. При этом возникает своеобразный «мини-взрыв», который сопровождается резким и сильным повышением давления, под воздействием которого поршень начинает двигаться вниз. Как раз в этот момент тепловая энергия превращается в механическую. При вертикальном движении вниз поршень через шатун толкает коленчатый вал, заставляя его вращаться. Образовавшийся крутящий момент передается на ведущие колеса автомобиля, которые и приводят машину в движение.

Объем в промежутке между ВМТ и НМТ называется рабочим объемом цилиндра. Если суммировать объем камеры сгорания (как указывалось, так называется пространство над ВМТ) и рабочий объем цилиндра, получится полный объем цилиндра. Сумма полных объемов всех цилиндров называется рабочим объемом двигателя.

По такому принципу работает двигатель внутреннего сгорания современного автомобиля. Далее рассмотрено, что представляет собой рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания.

РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Рабочий цикл — это строгая последовательность рабочих процессов (тактов), периодически повторяющихся в каждом цилиндре. Каждый такт соответствует одному проходу поршня.

Двигатели внутреннего сгорания бывают четырехтактными и двухтактными. Принципиальная разница между ними заключается в следующем: в четырехтактном двигателе один рабочий цикл происходит за четыре хода поршня, а в двухтактном — за два хода. Двухтактные двигатели используются в основном на мотоциклах, моторных лодках, скутерах и т. п. Поэтому здесь будем вести речь о четырехтактном двигателе внутреннего сгорания — именно такими моторами оснащаются легковые автомобили.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты.

1. Первый такт — впуск горючей смеси в цилиндр двигателя. Нужно сказать, что в цилиндре происходит сгорание топлива не в чистом виде, а смеси его паров с воздухом (горючая смесь). В советских автомобилях за приготовление такой смеси отвечал специальный прибор — карбюратор. Однако в современных автомобилях карбюраторы давно не применяются — данный процесс контролируется электроникой (прибором, который называется инжектор).

Для бензинового двигателя внутреннего сгорания оптимальной является горючая смесь, состоящая из 1 части бензина и 15 частей воздуха (то есть 1:15).

Горючая смесь попадает в цилиндр при открывшемся впускном клапане (напомню, что в нужный момент на него давит кулачок распределительного вала). В момент открытия впускного клапана поршень всегда расположен в ВМТ и начинает перемещаться вниз к НМТ. При этом над поршнем возникает разрежение, под воздействием которого в цилиндр поступает горючая смесь. Иными словами, при движении вниз к НМТ поршень засасывает горючую смесь в цилиндр через открывшийся впускной клапан. Как только поршень достигнет НМТ, клапан под воздействием мощной пружины возвращается на прежнее место и плотно закрывает впускное отверстие.

Когда горючая смесь попадает в цилиндр, она перемешивается с остатками имеющихся в нем выхлопных газов. Такая смесь называется рабочей, и именно она будет сгорать в камере сгорания.

На протяжении первого такта работы мотора кривошип коленчатого вала (рис. 1.4) проворачивается на пол-оборота.

Рис. 1.4. Коленчатый вал двигателя.

2. Исходное положение для начала второго такта таково: поршень находится в НМТ, впускной клапан плотно закрыт, цилиндр заполнен рабочей смесью. Во время второго такта поршень перемещается от НМТ к ВМТ, сжимая в процессе этого находящуюся в цилиндре рабочую смесь.

Опытным водителям хорошо знакомо такое понятие, как степень сжатия. Данный показатель информирует о том, во сколько раз сокращается объем рабочей смеси при достижении поршнем ВМТ. Отмечу, что степень сжатия — одна из наиболее значимых технических характеристик любого автомобиля.

В процессе сжатия рабочей смеси ее температура существенно повышается. При достижении поршнем ВМТ она равняется примерно +300… 400 °С. Что касается давления внутри цилиндра, то оно при этом составляет порядка 9-10 кг/см.

Второй такт заканчивается при достижении поршнем ВМТ. В этот момент рабочая смесь максимально сжата. За второй такт кривошип коленчатого вала проворачивается еще на пол-оборота. Следовательно, за два такта коленчатый вал делает один полный оборот.

3. Как отмечалось ранее, принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Это происходит на третьем этапе работы двигателя, который называется рабочим ходом. Когда поршень находится в ВМТ, а рабочая смесь максимально сжата, между электродами свечи зажигания возникает электрическая искра, что вызывает воспламенение рабочей смеси (это происходит в камере сгорания). В результате на поршень, находящийся в ВМТ, оказывается мощное давление. Клапаны в этот момент плотно закрыты, продуктам горения деваться некуда, и именно они давят на поршень, который под воздействием этого давления вынужден двигаться вниз к НМТ. При этом он передает энергию своего движения через шатун на кривошип коленчатого вала, тем самым вынуждая его вращаться. Именно это вращение является движущей силой автомобиля.

Давление на поршень во время третьего такта рабочего цикла двигателя достигает 40 кг/см.

Во время третьего такта коленчатый вал двигателя проворачивается еще на пол-оборота.

4. Последний, четвертый такт рабочего цикла — выпуск отработанных газов. Он начинается, когда после третьего такта поршень находится в НМТ и начинает двигаться вверх. В этот момент под воздействием соответствующего кулачка распределительного вала открывается выпускной клапан и движущийся вверх поршень выдавливает выхлопные газы из цилиндра. Сразу после этого клапан плотно закрывает выпускное отверстие. Затем выхлопные газы через глушитель и выхлопную трубу выводятся наружу.

Четвертый такт завершается, когда поршень достиг ВМТ и плотно закрылся выпускной клапан.

В течение четвертого такта коленчатый вал проворачивается еще на пол-оборота. Следовательно, за четыре такта работы (на протяжении одного рабочего цикла) коленчатый вал делает два полных оборота.

После четвертого такта опять начинается первый такт и т. д.

СИСТЕМА ПИТАНИЯ

Система питания является одной из ключевых систем двигателя внутреннего сгорания, поэтому от ее исправности и технического состояния, а также от качества используемого топлива напрямую зависит мощность и надежность двигателя, а также возможность его быстрого запуска.

Внимание!

Практически любая неисправность системы питания влечет за собой повышение расхода топлива и, как следствие, снижение экономичности автомобиля.

Среди наиболее характерных признаков, свидетельствующих о наличии неполадок в системе питания, можно отметить резкий запах топлива, а также наличие подтеканий из топливной системы. О неисправностях в топливной системе также может говорить трудный запуск двигателя, его нестабильная работа в разных режимах, а также слишком высокий расход топлива.

Состав выхлопных газов может рассказать о состоянии системы питания. Например, неполадки часто приводят к образованию слишком богатой либо наоборот — слишком бедной рабочей смеси, что в конечном счете отражается на содержимом выхлопных газов.

При диагностике системы питания следует учесть, что отклонения в показателях какого- либо параметра могут быть обусловлены сразу несколькими неполадками. В частности, повышенное потребление топлива случается из-за неисправностей в кривошипно¬шатунном либо газораспределительном механизме, из-за неполадок в системе зажигания, а также при наличии некоторых неисправностей подвески. Результаты диагностики в такой ситуации будут достоверными только тогда, когда точно известно техническое состояние каждого из названных узлов и агрегатов.

При диагностике системы питания работники автосервисов и СТО нередко «разводят на деньги» своих клиентов. Подобное мошенничество базируется на том, что кислородный датчик может оказывать существенное влияние на экономичность потребления топлива автомобилем. Исправность этого прибора водитель самостоятельно проверить не может, если только не является большим докой в устройстве современного автомобиля.

Когда клиент на СТО жалуется, что его автомобиль стал в последнее время слишком «прожорлив», ему сразу же предлагают пройти диагностику. Стоимость такой процедуры зависит от конкретной СТО, но в среднем она составляет порядка $15–20. Результат проверки почти всегда один и тот же: строгим тоном, не терпящим возражений, клиенту заявляют, что в его машине неисправен датчик кислорода. В наличии таких датчиков, само собой, сейчас нет, поэтому придется заказывать новый из-за границы. На робкий вопрос клиента относительно цены нового кислородного датчика механик авторитетно заявляет: «Вообще-то это дорого, но для вас сделаем всего за $350».

Расчет в данном случае простой: подавляющее большинство клиентов не пожелают выкладывать такую сумму за датчик кислорода и просто смирятся с возросшей «прожорливостью» своего автомобиля. Деньги, уплаченные за диагностику, разумеется, вам никто не вернет. На такой псевдо-диагностике в настоящее время делается очень неплохой «навар». Стоит ли говорить о том, что на самом деле неисправность, ставшая причиной высокого потребления топлива, может заключаться совершенно в другом, и устранить ее можно быстро и недорого. Вот только заниматься этим работники российских автосервисов не хотят: куда проще «содрать» с клиента $350, чем чинить его машину за меньшие деньги.

На вопрос клиента, что именно стало причиной выхода из строя кислородного датчика, может последовать много ответов: здесь и плохое качество российского топлива (об этом наши соотечественники знают чуть ли не с детского сада), и этилированный бензин, из-за которого датчик приходит в негодность практически сразу же, и морозные российские зимы и т. п. Практически все эти утверждения в большинстве случаев не имеют ничего общего с реальностью, иначе все автомобилисты в России ездили бы с неисправными датчиками либо меняли эти датчики едва ли не каждую неделю.

Конечно, никто не берется утверждать, что датчик кислорода не влияет на потребление топлива. Иногда он действительно является виновником его повышенного расхода, причем в исправном состоянии. Вот наиболее простой пример: в автомобиле поврежден воздухопровод и имеет место нештатный подсос воздуха. В таком случае кислородный датчик распознает лишний воздух как слишком бедную рабочую смесь и добавляет в нее топливо, чтобы довести до кондиции.

Как же определить, имеется ли в машине нештатный подсос воздуха?

Это несложно. Возьмите обыкновенный аэрозоль, содержащий горючую смесь (они обычно используются для промывки карбюратора), заведите мотор и направьте из баллончика струю в то место, в котором, как вы подозреваете, имеется нештатное проникновение воздуха. Если ваши подозрения подтвердятся, то у двигателя самопроизвольно повысятся обороты (поскольку через место, куда обычно попадает лишний воздух, сейчас проникает струя горючей смеси из аэрозоля).

Повышенный расход топлива на современных автомобилях, оборудованных электронной системой зажигания, может быть обусловлен неправильным выставлением датчика положения дроссельной заслонки. В таком случае компьютер будет воспринимать ошибочную информацию как верную, что может повлечь за собой неправильное приготовление рабочей смеси, а также смещение угла опережения зажигания. В конечном счете это приведет к нарушению работы двигателя на холостом ходу (мотор может работать нестабильно, либо холостые обороты могут быть повышенными и др.).

Люди постоянно пытаются построить экономичный и надёжный мотор. До сих пор идея об изобретении вечного двигателя не даёт покоя многим изобретателям. Неудачные разработки исчезли в веках. Но в результате проб и ошибок появилось несколько типов двигательных установок. Эти механизмы успешно нами эксплуатируются.

Все известные двигатели используют разные виды энергии, которую затем преобразуют в движение. В качестве приводной тяги может служить электроэнергия, вода и тепло. Поэтому они разделяются на следующие типы:

  • электродвигатели;
  • гидравлические машины;
  • тепловые агрегаты.

Тепловые моторы основаны на преобразовании тепловой энергии в работу. В таких машинах применён один из двух способов сгорания топлива: внешний и внутренний.

В школе наверняка всем рассказывали о машинах, работающих на пару. Они как раз и представляют вид тепловых двигателей с внешней камерой сгорания. Первые паровые механизмы были построены ещё в середине XIX века . Сейчас паровые машины практически исчезли из нашей жизни. Они уступили место двигателям внутреннего сгорания (ДВС).

Принципиально ДВС отличаются от паровых машин местом размещения камеры сгорания. В механизмах с внутренним сгоранием эти камеры расположены в самих агрегатах. Такие моторы работают практически во всех транспортных средствах.

В этой статье приведена основная информация о принципе работы различных видов ДВС: газотурбинного, роторного, поршневого. Рассказано, как работает двигательный агрегат с внешней камерой сгорания — двигатель Стирлинга. Описана классификация и устройство двигателей внутреннего сгорания поршневого типа. Объяснено отличие двухтактного двигателя от четырёхтактного.

Принцип работы ДВС

Самым главным механизмом, установленным в каждом автомобиле, является двигатель внутреннего сгорания. Механики любят называть его сердцем автомобиля. Именно он отвечает за преобразование энергии сгорания углеводородного топлива в механическое движение. Работают ДВС на жидком или газообразном топливе.

Все остальные узлы автомобиля предназначены либо для повышения производительности силового агрегата, либо для контроля и управления. Вспомогательные системы создают также комфорт пассажирам и водителям, при этом обеспечивая им безопасную езду.

Более чем за полуторавековую историю своего развития появились ДВС, различающиеся конструкцией, мощностью и используемым топливом.

Видео: Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Главная классификация ДВС

Все существующие ДВС разделены на 3 вида:

  • поршневые;
  • роторные;
  • газотурбинные.

В поршневых агрегатах рабочим органом является поршень. В роторных моторах используется движение ротора. В газотурбинных двигателях движение осуществляется турбиной.

В каждом из видов этих силовых установок конструктивно реализованы разные схемы преобразования тепловой энергии в полезную работу. Это принципиально отличает их друг от друга. Максимальная производительность силовых агрегатов зависит от того, каким образом преобразуется тепловая энергия. Каждый вид силовых агрегатов создан для эффективной работы в своей области применения.

Ниже подробно описаны конструкции этих агрегатов и физические процессы, происходящие в них. Отдельный раздел статьи посвящён двигателю Стирлинга. Он относится к механизмам с внешней камерой сгорания. Но принцип работы этого мотора по нескольким признакам похож на ДВС. Это часто вызывает путаницу.

Газотурбинный двигатель

При воспламенении топлива образуются газы, которые при нагреве расширяются. Этот факт всем известен из школьного курса физики. Указанный принцип положен в основу газотурбинной установки. Топливная смесь сгорает, и нагретый газ моментально расширяется, заставляя лопасти турбины вращаться. Чем больше температура газа, тем быстрее он увеличивается в объёмах. Эта зависимость определяет коэффициент полезного действия этого вида ДВС: чем выше температура газов, тем больше КПД.

Разработано два типа газотурбинных установок, отличающихся количеством рабочих валов. Агрегаты с двумя валами мощнее по сравнению с одновальными механизмами.

Газотурбинные двигатели устанавливают на машины, где необходима большая мощность силовой установки. Например, грузовые автомобили, корабли, самолёты и железнодорожные локомотивы.

Видео: Принцип работы газотурбинного двигателя

Роторный ДВС

В моторах этого вида реализован принцип вращения вала от кругового движения ротора. Ротором является треугольный поршень, который вращается в овальной камере – статоре. Ротор закреплён на валу с эксцентриситетом. При таком расположении во время вращения ротора в цилиндре создаются полости для тактов зажигания, сгорания и выпуска. За один оборот ротора происходит 3 такта работы.

Достоинством роторного ДВС является отсутствие шатунов, коленчатого вала и многих сопутствующих узлов. Инженеры подсчитали, что деталей в агрегате роторного типа намного меньше, чем в моторах других типов. Поэтому роторные моторы гораздо меньше других. Это является ещё одним их преимуществом.

В Японии, известной своими передовыми разработками в автомобилестроении, были сконструированы двигатели, имеющие несколько роторов. Например, японцы сконструировали агрегат, имеющий такую же мощность, что и шестипоршневой двигатель гоночного автомобиля. Но размеры многороторного движка при этом гораздо меньше.

На ранних моделях вазовских автомобилей в своё время устанавливались роторные моторы.

Роторные двигатели гораздо проще и эффективнее поршневых. Но по непонятной причине роторные агрегаты используются очень редко.

Видео: Принцип работы роторного двигателя

Поршневой двигатель

Это – самый распространённый тип двигателя. Рассмотрим его принципиальную схему работы.

В конструкции мотора этого вида имеется несколько цилиндров, внутри каждого из них поршни совершают возвратно-поступательные движения. В обоих концах цилиндров расположены клапаны. Открываясь, клапан пропускает порцию топливной смеси в камеру сгорания, образующуюся в цилиндре перед поршнем. В это время поршень, двигаясь вверх, сжимает смесь. В расчётный момент происходит её воспламенение. Образующиеся газы расширяются и толкают поршень в другую сторону. Несколько таких поршней закреплены на валу П-образной конструкции. Обычно такой вал называют коленчатым. За каждое движение поршня вал проворачивается на определённую величину. Цикл движения поршня от одной стороны цилиндра до другой называется тактом. Скоординированная работа поршней заставляет коленчатый вал проворачиваться на полный оборот. Такие циклы постоянно повторяются, заставляя вращаться вал с большой скоростью.

Автомобилестроители постоянно совершенствуют поршневые двигатели. Каждое усовершенствование приводит к повышению мощности двигателя. Поршневые агрегаты являются самыми надёжными из всех видов силовых установок.

Видео: Принцип работы дизельного двигателя

Двигатель Стирлинга

В качестве примера разновидности двигательного агрегата с внешней камерой сгорания можно привести так называемый двигатель Стирлинга. Своё название он получил по фамилии изобретателя – шотландского священника Роберта Стирлинга. Этот оригинальный мотор работает на основе неоднократного нагрева рабочего тела – порции воздуха.

Принцип работы внешне похож на схему ДВС. В моторе Стирлинга тоже имеется цилиндр с поршнем, который двигается по возвратно-поступательной траектории и приводит в движение кривошипно-шатунный механизм. Мало того, цилиндр имеет радиатор охлаждения как в двигателе внутреннего сгорания.

Но главным отличием двигателя Стирлинга от ДВС является отсутствие топливной смеси. Её роль в данном случае выполняет воздух, который нагревается внешним источником тепла.

Дело в том, что уже находящийся в цилиндре воздух, нагреваясь, расширяется и толкает вытеснитель, который в свою очередь двигает рабочий поршень вверх. Поршень проворачивает кривошип. Проходя через зону охлаждения, воздух сжимается, давление в цилиндре уменьшается, образуя разрежение. В это время кривошип, двигаясь дальше, возвращает поршень в нижнее положение. Так периодически чередуя циклы нагрева и остывания рабочего тела (воздуха), извлекают энергию из процесса изменения давления.

Двигатель Стирлинга может работать практически на любом топливе, от дров до ядерной энергии. При этом конструкция этого агрегата очень проста и надёжна. Инженеры разработали 3 типа моторов подобного рода и назвали их буквами греческого алфавита. Выше описан принцип самого простого из них: бета-типа.

Двигатель конструкции Стирлинга незаменим в тех случаях, когда появляется необходимость преобразования очень маленького перепада температур. В таких условиях ни одна газовая турбина функционировать не может. Проще говоря, установки Стирлинга могут эффективно работать от обычной переносной газовой горелки или даже спиртовки. Туристы уже оценили такие устройства. Учёные предсказывают, что двигатели Стирлинга сделают революцию в солнечной энергетике.

Видео: Принцип работы двигателя Стирлинга

Виды поршневых ДВС

Поршневые моторы классифицируются по типу используемого топлива:

  • бензиновые;
  • газовые;
  • дизельные.

Кроме того, двигатели отличаются системой зажигания. В установках, использующих принудительное зажигание, воспламенение топливной смеси производится устройствами, генерирующими искру. Их ещё называют свечами зажигания. В них периодически образуется электрическая дуга, которая и поджигает топливо в камере сгорания цилиндра. Работают свечи от электрического аккумулятора. Сложность представляет регулировка свечей. Необходимо отрегулировать свечи так, чтобы искра образовывалась точно в тот момент, когда смесь достигнет расчётного уровня сжатия.

Принудительное зажигание характерно только для бензиновых двигателей. Реже такая система применяется в двигателях, работающих на газе.

Топливная смесь может подаваться в цилиндры двумя способами: с помощью карбюратора или инжектора.

Поршневые агрегаты, использующие в качестве топлива солярку, называются дизельными и имеют другую систему воспламенения топлива в цилиндре. В дизельных установках смесь самопроизвольно воспламеняется в результате её сжатия поршнем. Отличительной особенностью дизельных двигателей является их «всеядность». Они способны работать на нескольких видах топлива. Дизели прекрасно функционируют, будучи заправлены другими горючими веществами. Например, керосином, мазутом или даже растительным маслом.

В зависимости от количества тактов рабочего цикла, различают двухтактные и четырёхтактные ДВС. Двухтактные двигатели обычно ставят на мотоциклы, мопеды или газонокосилки. Четырёхтактные моторы устанавливаются в современных автомобилях.

По пространственному расположению цилиндров ДВС тоже имеют свою классификацию.

Если цилиндры расположены на одной оси, то такие двигатели называются рядными. Обозначаются рядные моторы английским символом «R» с цифрой, указывающей на количество цилиндров.

Если цилиндры размещены под углом друг к другу, то такие агрегаты называют V-образными. Они гораздо компактнее других типов двигателей. Обычно угол между осями цилиндров составляет 120 градусов . Имеются модели V-образных моторов с другим углом между осями цилиндров.

Агрегаты, обозначаемые символом «Vr», имеют переходную конструкцию. Они обладают признаками и рядных, и V-образных двигателей.

При расположении цилиндров напротив друг друга, то есть под углом 180 градусов , двигатели называются оппозитными.

Устройство двигателя внутреннего сгорания: описание основных узлов ДВС

В этом разделе рассмотрено назначение и конструктивное исполнение отдельных узлов поршневых двигателей.

Кривошипно-шатунный механизм

Поршни в цилиндрах движутся возвратно-поступательно. Кривошип вместе с шатунами преобразуют это движение во вращение вала. Механизм называется кривошипно-шатунным (КШМ). Состоит из П-образного вала, называемого коленчатым, узла цилиндров, головки блока цилиндров (ГБЦ) и креплений.

Газораспределительная система

ГБЦ регулирует подачу обогащённой смеси в цилиндры. Процесс происходит за счёт скоординированных во времени циклов открытия и закрытия группы клапанов, осуществляющих подачу смеси и выпуск отработанных газов. Кроме этого, газораспределительная система отводит наружу выхлопные газы. Управляет клапанами распределительный вал, который связан с коленвалом зубчатой или ремённой передачей. Вращаясь, распределительный вал заставляет открываться и закрываться нужные клапана в строго определённое время.

Вся система состоит из распредвала и клапанных групп. Ремонт головки часто вызывает затруднения, так как требует тщательной установки уплотнений. При неправильно установленных прокладках произойдёт подсос воздуха, возможна также утечка топлива. Это нарушает баланс топливной смеси.

Система питания

Внутрь цилиндров подаётся не чистое горючее, а порция смеси, состоящей из обогащённого воздухом топлива. Карбюратор смешивает бензин с воздухом, то есть обогащает топливо. Затем приготовленная смесь через коллектор, называющийся впускным, попадает в камеру.

Если ДВС оборудован инжектором, то бензин под высоким давлением подается сразу во впускной коллектор. Впрыск происходит через форсунки. Бензин и воздух смешиваются не в карбюраторе, а непосредственно во впускном коллекторе.

Топливо циркулирует в системе питания за счёт работы насоса. В карбюраторных двигателях установлены механические насосы. В инжекторных — электрические.

Инжекторные двигатели обычно оснащаются электронным зажиганием. Такое зажигание эффективнее свечного, так как воспламенением топливно-воздушной смеси управляет бортовой компьютер. Для его эффективной работы в автомобиле установлены специальные датчики, собирающие все необходимые данные для компьютера.

Зажигание

В двигателях с карбюратором всегда имеются так называемые свечи зажигания. Они генерируют вольтову дугу, поджигающую топливную смесь. В народе такую дугу обычно называют искрой. В таких автомобилях система зажигания состоит из свечей и аккумулятора.

В двигателях на дизельном топливе процесс возгорания смеси принципиально отличается. Она самовоспламеняется. Это стало возможным благодаря уникальным свойствам дизельного топлива. Дизтопливо через форсунки под высоким давлением подаётся в цилиндр. Предварительно воздух в камере цилиндра тоже сжимается и нагревается до 700 градусов . В таких условиях солярка мгновенно самовоспламеняется.

Выхлопная система

Вывод газов наружу осуществляется системой выпуска продуктов сгорания — выхлопной системой. Токсичные газы направляются сначала в выпускной коллектор, в котором осуществляется сбор выхлопных газов от всех цилиндров. Из коллектора газ, содержащий большое количество вредных веществ, выбрасывается наружу через глушитель.

Последние модели всех автомобилей теперь выпускаются только с каталитическими нейтрализаторами. Они сильно снижают токсичность выхлопных газов, приводя их в соответствие с экологическими нормами.

Система смазки

В автомобиле есть много деталей вращения. Во время работы двигателя трущиеся между собой детали активно изнашиваются. Чтобы уменьшить износ и увеличить КПД двигателя, в каждом автомобиле предусмотрена замкнутая система, созданная для циркуляции смазки. Подача масла в систему осуществляет масляный насос. Перед тем, как попасть в двигатель, масло проходит через фильтр, где очищается от накопившихся загрязнений. Через систему распределения масло подаётся в подшипники коленчатого вала и в газораспределительный механизм для смазки деталей распределительного вала. Затем отработанное масло поступает в картер — специально сконструированную ёмкость в виде поддона. Из картера масло опять забирается насосом и направляется на следующий цикл смазки.

В результате работы системы смазки фильтры засоряются, что снижает степень очистки. Недостаточный уровень очистки ухудшает характеристики масла. По мере засорения фильтров давление масла начинает повышаться. Для сброса давления и безопасной работы узлов автомобиля устанавливают предохранительные, или так называемые редукционные клапаны, срабатывающие при превышении давления масла. Эти клапаны срабатывают вследствие засорения фильтров. Своевременная замена масла и фильтров является непременным условием эффективной работы ДВС.

Во время работы мотора масло нагревается, что тоже плохо отражается на работе мотора. Все мощные двигатели работают со своей системой охлаждения масла. Обычно их называют масляными радиаторами.

Системы охлаждения

Во время продолжительной работы двигатели могут нагреться до достаточно высоких температур. Температура внешней поверхности цилиндров достигает нескольких сотен градусов. Никакие механизмы не могут эффективно работать при таких высоких температурах. Поэтому конструкторы разработали системы для охлаждения узлов автомобиля. Принцип работы таких систем заключается в передаче тепла от нагретых частей к охлаждающей жидкости. Заметим, что состав таких жидкостей и их свойства постоянно улучшаются производителями.

Самым узнаваемым элементом системы охлаждения стал радиатор, который обычно находится в начале моторного отсека, непосредственно перед двигателем. Такое расположение позволяет радиатору дополнительно охлаждаться встречным потоком воздуха. Для повышения эффективности работы радиатора впереди него установлен мощный вентилятор.

Радиатор понижает температуру самого охлаждающего агента после того, как тот отберёт тепло от цилиндров. Вся система охлаждения состоит из термостата, помпы, небольшой расширительной ёмкости и устройства обогрева салона.

Работа системы охлаждения регулируется термостатом. Если двигатель ещё не нагрелся до критических величин, то помпа прогоняет охлаждающую жидкость по так называемому «малому» кругу, то есть только в пределах самого двигателя. Когда термостат включается, то жидкость пропускается через радиатор, охлаждаясь при этом гораздо эффективнее.

Порог срабатывания термостата обычно составляет 90 градусов . В некоторых моделях автомобилей температура срабатывания термостата может быть установлена больше или меньше этой величины.

Долговременная работа любого автомобиля невозможна без эффективной системы охлаждения.

Четырехтактный ДВС

Число тактов работы — одна из важнейших характеристик любого ДВС. Далее приведено описание взаимодействия поршня с клапанами поочерёдно в каждом такте. Напомним, 1 цикл — это 4 такта .

В первом такте выполняется впуск смеси. Топливо смешивается с воздухом. Поршень двигается к наивысшей точке. В камере сгорания создаётся область низкого давления — разрежение. Впускной клапан открывает отверстие в камере для подачи смеси. Коленвал начинает первый оборот.

Во втором такте смесь сжимается. Впускной клапан закрывается. Поршень, достигнув наивысшей точки, сжимает обогащённую топливную смесь. Коленвал завершает первый оборот.

Рабочий ход выполняется в третьем такте. Обогащённая смесь поджигается. В бензиновых двигателях поджигание производится электрической дугой от свечи. В дизельных — топливо воспламеняется самостоятельно в процессе сжатия. Облако расширяющихся газов заставляет поршень двигаться вниз. Начало второго оборота коленвала.

В четвёртом такте происходит выпуск. Открывается выпускной клапан. Газы выводятся в коллектор, а затем выбрасываются наружу. Поршень начинает двигаться вверх. Вал завершает второй оборот.

Таким образом, за 1 рабочий цикл этот двигатель совершает 4 такта , во время которых вал проворачивается дважды .

Видео: Принцип работы четырёхтактного двигателя

Двухтактный мотор

В этих двигателях сжатие и рабочий ход совершаются также как в четырёхтактных. Но очистка и заполнение цилиндров топливной смесью происходит за очень короткое время в момент нахождения поршня в самом нижнем положении. Если в четырёхтактном двигателе смесь попадает в камеру сгорания через открытые отверстия клапанов, то в этом моторе очередная порция смеси поступает в цилиндр через специальные отверстия, называемыми окнами. Они открываются и закрываются телом поршня. Процессы наполнения полостей цилиндра новой смесью и удаления продуктов сгорания называются продувкой.

Для осуществления продувки внутренняя полость цилиндра напрямую связана с КШМ. По сути, поршень двигается в одном пространстве с кривошипом. Под ним образуется полость, которую называют кривошипной камерой или картером. Эта камера тоже участвует в процессах газообмена. В ней периодически создаётся разрежение. Это позволяет поступать новой порции смеси через впускное отверстие.

Такая конструкция позволяет двигателю развивать в 1,5 раза большую мощность по сравнению с другими моторами аналогичного объёма при тех же оборотах двигателя. Но есть и ряд недостатков.

  • Детали в таком двигателе работают с большей интенсивностью, то есть быстрее изнашиваются.
  • Особое значение придаётся герметизации всех механизмов, работающих практически в одном пространстве: поршня, цилиндра и кривошипа.
  • Так как в картере нельзя устроить масляную ванну, то смазку поршня и других деталей осуществляют добавлением масла в топливо.
  • Перепады давления смеси в цилиндре не так велики, поэтому для повышения производительности двигателя часто используют принудительную продувку.

Рабочий цикл осуществляется в течение одного оборота коленвала.

Видео: Принцип работы двухтактного двигателя

Вокруг активно говорят про электокары, но двигатель внутреннего сгорания (ДВС) никуда не исчезает. Почему? О принципе работы и конструкции двигателей внутреннего сгорания, плюсах и минусах ДВС – в нашем материале.

Что такое ДВС?

ДВС (двигатель внутреннего сгорания) – один из самых популярных видов моторов. Это тепловой двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри него самого – во внутренней камере. Дополнительные внешние носители не требуются.

ДВС работает благодаря физическому эффекту теплового расширения газов. Горючая смесь в момент воспламенения смеси увеличивается в объёме, и освобождается энергия.

Вне зависимости от того, о каком из ДВС идёт речь – о ДВС с искровым зажиганием – двигателе Отто (это, прежде всего, инжекторный и карбюраторный бензиновые двигатели) или о ДВС с воспламенением от сжатия (дизельный мотор, дизель) сила давления газов воздействует на поршень ДВС. Без поршня сложно представить большинство современных ДВС. В том числе, он есть даже у комбинированного ДВС. Только в последнем, кроме поршня, мотору работать помогает ещё и лопаточное оборудование (компрессоры, турбины).

Бензиновые, дизельные поршневые ДВС – это двигатели, с которыми мы активно встречаемся на любом транспорте, в том числе легковом, а ДВС, работающие не только за счёт поршня, но и за счёт компрессора, турбины – это решения, без которых сложно представить современные суда, тепловозы, автотракторную технику, самосвалы высокой грузоподъёмности, т.е. транспорт, где нужны двигатели средней (> 5 кВт) или высокой мощности (> 100 кВт).

Без двигателя внутреннего сгорания невозможно представить движение практически любого транспорта (кроме электрического) – автомобилей, мотоциклов, самолётов.

  • Несмотря на то, что технологии, в том числе, в транспортной сфере, развиваются семимильными шагами, ДВС на авто человечество будет устанавливать еще долго. Даже концерн Volkswagen, который, как известно, готовит масштабную программу электрификации модельного ряда своих двигателей, пока не спешит отказываться от ДВС. Открытой является информация, что автомобили с ДВС будут выпускаться не только в ближайшие 5, но и 30 лет. Да, время разработок новых ДВС у концерна уже подходит к финальной стадии, но производство никто сворачивать не будет. Нынешние актуальные разработки будут использоваться и впредь. Некоторые же концерны по производству авто и вовсе не спешат переходить на электромоторы. Это можно обосновать и экономически, и технически. Именно ДВС из всех моторов одни из наиболее надежных и при этом дешёвых, а постоянное совершенствование моделей ДВС позволяет говорить об уверенном прогрессе инженеров, улучшении эксплуатационных характеристик двигателей внутреннего сгорания и минимизации их негативного влияния на атмосферу.
  • Современные дизельные двигатели внутреннего сгорания позволяют снизить расход топлива на 25-30 %. Лучше всего такое уменьшение расхода топлива смогли достигнуть производители дизельных ДВС. Но и производители бензиновых двигателей внутреннего сгорания активно удивляют. Ещё в 2012-м году назад американский концерн Transonic Combustion (разработчик так называемых сверхкритических систем впрыска топлива) впечатлил решением TSCiTM. Благодаря новому подходу к конструкции топливного насоса и инжекторам, бензиновый двигатель стал существенно экономичней.
  • Большие ставки на ДВС делает и концерн Mazda. Он акцентирует внимание на изменении конструкции выпускной системы. Благодаря ей улучшена продувка газов, повышена степень их сжатия, а, вместе с тем, снижены и обороты (причём сразу на 15%). А это и экономия расхода топлива, и уменьшение вредных выбросов – несмотря на то, что речь идёт о бензиновом двигателе, а не о дизеле.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

При разнообразии конструктивных решений устройство у всех ДВС схоже. Двигатель внутреннего сгорания образован следующими компонентами:

  1. Блок цилиндров. Блоки цилиндров – цельнолитые детали. Более того, единое целое они составляют с картером (полой частью). Именно на картер ставят коленчатый вал). Производители запчастей постоянно работают над формой блока цилиндров, его объемом. Конструкция блока цилиндров ДВС должна чётко учитывать все нюансы от механических потерь до теплового баланса.
  2. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – узел, состоящий из шатуна, цилиндра, маховика, колена, коленвала, шатунного и коренного подшипников. Именно в этом узле прямолинейное движение поршня преобразуется непосредственно во вращательное. Для большинства традиционных ДВС КШМ – незаменимый механизм. Хотя ряд инженеров пытаются найти замену и ему. В качестве альтернативы КШМ может рассматриваться, например, система кинематической схемы отбора мощности (уникальная российская технология, разработка научных сотрудников из «Сколково», направленная на погашение инерции, снижение частоты вращения, увеличение крутящего момента и КПД).
  3. Газораспределительный механизм (ГРМ). Присутствует у четырехтактных двигателей (что это такое, ещё будет пояснено в блоке, посвященном принципу работы ДВС). Именно от ГРМ зависит, насколько синхронно с оборотами коленчатого вала работает вся система, как организован впрыск топливной смеси непосредственно в камеру, под контролем ли выход из нее продуктов сгорания.

Основным материалом для производства ГРМ выступает кордшнуровая или кордтканевая резина. Современное производство постоянно стремится улучшить состав сырья для оптимизации эксплуатационных качеств и повышения износостойкости механизма. Самые авторитетные производители ГРМ на рынке – Bosch, Lemforder, Contitech (все – Германия), Gates (Бельгия) и Dayco (США).

Замену ГРМ проводят через каждые 60000 — 90 000 км пробега. Всё зависит от конкретной модели авто (и регламента на неё) и особенностей эксплуатации машины.

Привод газораспределения нуждается в систематическом контроле и обслуживании. Если пренебрегать такими процедурами, ДВС может быстро выйти из строя.

  • Система питания. В этом узле осуществляется подготовка топливно-воздушной смеси: хранение топлива, его очистка, подача в двигатель.
  • Система смазки. Главные компоненты системы – трубки, маслоприемник, редукционный клапан, масляный поддон и фильтр. Для контроля системы современные решения также оснащаются датчиками указателя давления масла и датчиком сигнальной лампы аварийного давления. Главная функция системы – охлаждение узла, уменьшение силы трения между подвижными деталями. Кроме того, система смазки выполняет очищающую функцию, освобождает двигатель от нагара, продуктов, образованных в ходе износа мотора.
  • Система охлаждения. Важна для оптимизации рабочей температуры. Включает рубашку охлаждения, теплообменник (радиатор охлаждения), водяной насос, термостат и теплоноситель.
  • Выхлопная система. Служит для отвода от мотора продуктов сгорания.
    Включает:
    — выпускной коллектор (приёмник отработанных газов),
    — газоотвод (приёмная труба, в народе- «штаны»),
    — резонатор для разделения выхлопных газов и уменьшения их скорости,
    — катализатор (очиститель) выхлопных газов,
    — глушитель (корректирует направление потока газов, гасит шум).
  • Система зажигания. Входит в состав только бензодвигателей. Неотъемлемые компоненты системы – свечи и катушки зажигания. Самый популярный вариант конструкции – «катушка на свече». У двигателей внутреннего сгорания старого поколения также были высоковольтные провода и трамблер (распределитель). Но современные производители моторов, прежде всего, благодаря появлению конструкции «катушка на свече», могут себе позволить не включать в систему эти компоненты.
  • Система впрыска. Позволяет организовать дозированную подачу топлива.
  • В LMS ELECTUDE системе и времени впрыска уделяется особое внимание. Любой автомеханик должен понимать, что именно от исправности системы впрыска, времени впрыска зависит способность оперативно изменять скорость движения авто. А это одна из важнейших характеристик любого мотора.

    Тонкий нюанс! При изучении устройства нельзя проигнорировать и такой элемент, как датчик положения дроссельной заслонки. Датчик не является частью ДВС, но устанавливается на многих авто непосредственно рядом с ДВС.

    Датчик эффективно решает такую задачу, как передача электронному блоку управления данных о положении пропускного клапана в определенный интервал времени. Это позволяет держать под контролем поступающее в систему топливо. Датчик измеряет вращение и, следовательно, степень открытия дроссельной заслонки.

    А изучить устройство мотора основательно помогает дистанционный курс для самообучения «Базовое устройство двигателя внутреннего сгорания автомобиля», на платформе ELECTUDE. Принципиально важно, что каждый может пошагово продвинуться от теории, связанной с ДВС и его составными частями, до оттачивания сервисных операций по регулировке. Этому помогает встроенный LMS виртуальный симулятор.

    Принцип работы двигателя

    Принцип работы классических двигателей внутреннего сгорания основан на преобразовании энергии вспышки топлива — тепловой энергии, освобождённой от сгорания топлива, в механическую.

    При этом сам процесс преобразования энергии может отличаться.

    Самый распространённый вариант такой:

    1. Поршень в цилиндре движется вниз.
    2. Открывается впускной клапан.
    3. В цилиндр поступает воздух или топливно-воздушная смесь. (под воздействием поршня или системы поршня и турбонаддува).
    4. Поршень поднимается.
    5. Выпускной клапан закрывается.
    6. Поршень сжимает воздух.
    7. Поршень доходит до верхней мертвой точки.
    8. Срабатывает свеча зажигания.
    9. Открывается выпускной клапан.
    10. Поршень начинает двигаться вверх.
    11. Выхлопные газы выдавливаются в выпускной коллектор.

    Важно! Если используется дизельное топливо, то искра не принимает участие в запуске двигателя, дизельное топливо зажигается при сжатии само.

    При этом для понимания принципа работы важно не просто учитывать физическую последовательность, а держать под контролем всю систему управления. Наглядно понять её помогает схема учебного модуля ELECTUDE.

    Обратите внимание, в дистанционных курсах обучения на платформе ELECTUDE при изучении системы управления дизельным двигателем она сознательно разбирается обособленно от системы регулирования впрыска топлива. Очень грамотный подход. Многим учащимся действительно сложно сразу разобраться и с системой управления, и с системой впрыска. И для того, чтобы хорошо усвоить материал, грамотно двигаться именно пошагово.

    Но вернёмся к работе самого двигателя. Рассмотренный принцип работы актуален для большинства ДВС, и он надёжен для любого транспорта, включая грузовые автомобили.

    Фактически у устройств, работающих по такому принципу, работа строится на 4 тактах (поэтому большинство моторов называют четырёхтактными):

    1. Такт выпуска.
    2. Такт сжатия воздуха.
    3. Непосредственно рабочий такт – тот самый момент, когда энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую (для запуска коленвала).
    4. Такт открытия выпускного клапана – необходим для того, чтобы отработанные газы вышли из цилиндра и освободили место новой порции смеси топлива и воздуха

    4 такта образуют рабочий цикл.

    При этом три такта – вспомогательные и один – непосредственно дающий импульс движению. Визуально работа четырёхтактной модели представлена на схеме.

    Но работа может основываться и на другом принципе – двухтактном. Что происходит в этом случае?

    • Поршень двигается снизу-вверх.
    • В камеру сгорания поступает топливо.
    • Поршень сжимает топливно-воздушную смесь.
    • Возникает компрессия. (давление).
    • Возникает искра.
    • Топливо загорается.
    • Поршень продвигается вниз.
    • Открывается доступ к выпускному коллектору.
    • Из цилиндра выходят продукты сгорания.

    То есть первый такт в этом процессе – одновременный впуск и сжатие, второй — опускание поршня под давлением топлива и выход продуктов сгорания из коллектора.

    Двухтактный принцип работы – распространённое явление для мототехники, бензопил. Это легко объяснить тем, что при высокой удельной мощности такие устройства можно сделать очень лёгкими и компактными.

    Важно! Кроме количества тактов есть отличия в механизме газообмена.

    В моделей, которые поддерживают 4 такта, газораспределительный механизм открывает и закрывает в нужный момент цикла клапаны впуска и выпуска.

    У решений, которые поддерживают два такта, заполнение и очистка цилиндра осуществляются синхронно с тактами сжатия и расширения (то есть непосредственно в момент нахождения поршня вблизи нижней мертвой точки).

    Классификация двигателей

    Двигатели разделяют по нескольким параметрам: рабочему циклу, типу конструкции, типу подачи воздуха.

    Классификация двигателей в зависимости от рабочего цикла

    В зависимости от цикла, описывающего термодинамический (рабочий процесс), выделяют два типа моторов:

    1. Ориентированные на цикл Отто. Сжатая смесь у них воспламеняется от постороннего источника энергии. Такой цикл присущ всем бензиновым двигателям.
    2. Ориентированные на цикл Дизеля. Топливо в данном случае воспламеняется не от искры, а непосредственно от разогретого рабочего тела. Такой цикл лежит в основе работы дизельных двигателей.

    Чтобы работать с современными дизельными моторами, важно уметь хорошо разбираться в системе управлениям дизелями EDC (именно от неё зависит стабильное функционирование предпускового подогрева, системы рециркуляции отработанных газов, турбонаддува), особенностях системы впрыска Common Rail (CRD), механических форсунках, лямбда-зонда, обладать навыками взаимодействия с ними.

    А для работы с агрегатами, работающими по циклу Отто, не обойтись без комплексного изучения свечей зажигания, системы многоточечного впрыска. Важно отличное знание принципов работы датчиков, каталитических нейтрализаторов.

    И изучение дизелей, и бензодвигателей должно быть целенаправленным и последовательным. Рациональный вариант – изучать дизельные ДВС в виде модулей.

    Классификация двигателей в зависимости от конструкции

    • Поршневой. Классический двигатель с поршнями, цилиндрами и коленвалом. При работе принципа ДВС рассматривалась как раз такая конструкция. Ведь именно поршневые ДВС стоят на большинстве современных автомобилей.
    • Роторные (двигатели Ванкеля). Вместо поршня установлен трехгранный ротор (или несколько роторов), а камера сгорания имеет овальную форму. У них достаточно высокая мощность при малых габаритах, отлично гасятся вибрации. Но производителям невыгодно выпускать такие моторы. Производство двигателей Ванкеля дорогостоящее, сложно подстроиться под регламенты выбросов СО2, обеспечить агрегату большой срок службы. Поэтому современные мастера СТО при ремонте и обслуживании с такими автомобилями встречаются крайне редко. Но знать о таких двигателях также очень важно. Может возникнуть ситуация, что на сервис привезут автомобили Mazda RX-8. RX-8 (2003 по 2012 годов выпуска) либо ВАЗ-4132, ВАЗ-411М. И у них стоят именно роторные двигатели внутреннего сгорания.

    Классификация двигателей по принципу подачи воздуха

    Подача воздуха также разделяет ДВС на два класса:

    1. Атмосферные. При движении поршня мотор затягивает порцию воздуха. Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.
    2. Турбокомпрессорные. Организована дополнительная подкачка воздуха в камеру сгорания.

    Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.

    Атмосферные системы активно встречаются как среди дизельных, так и бензиновых моделей. Турбокомпрессорные ДВС – в большинстве своём, дизельные двигатели. Это связано с тем, что монтаж турбонаддува предполагает достаточно сложную конструкцию самого ДВС. И на такой шаг готовы пойти чаще всего производители авто премиум-класса, спорткаров. У них установка турбокомпрессора себя оправдывает. Да, такие решения более дорогие, но выигрыш есть в весе, компактности, показателе крутящего момента, уровни токсичности. Более того! Выигрыш есть и в расходе топлива. Его требуется существенно меньше.

    Очень часто решения с турбокомпрессором выбирают автовладельцы, которые предпочитают агрессивный стиль езды, высокую скорость.

    Преимущества ДВС

    1. Удобство. Достаточно иметь АЗС по дороге или канистру бензина в багажнике – и проблема заправки двигателя легко решаема. Если же на машине установлен электромотор, зарядка доступна пока ещё не во всех местах.
    2. Высокая скорость заправки двигателя топливом.
    3. Длительный ресурс работы. Современные двигатели внутреннего сгорания легко работают в заявленный производителем период (в среднем 100-150 тыс. км. пробега), а некоторые и 300-350 тыс. км пробега. Впрочем, мировой рекордсмен – пробег и вовсе

    4 800 000 км. И здесь нет лишних нулей. Такой рекорд установлен на двигателе Volvo» P1800. Единственное, за время работы двигатель два раза проходил капремонт.

  • Компактность. Двигатели внутреннего сгорания существенно компактнее, нежели двигатели внешнего сгорания.
  • Недостатки ДВС

    При использовании двигателя внутреннего сгорания нельзя организовать работу оборудования по замкнутому циклу, а, значит, организовать работу в условиях, когда давление существенно превышает атмосферное.

    Большинство ДВС работает за счёт использования невозобновляемых ресурсов (бензина, газа). И исключение – машины, работающие на биогазе, этиловом спирте (на практике встречается редко, так как при использовании такого топлива невозможно добиться высоких мощностей и скоростей).

    Существует тесная зависимость работы ДВС от качества топлива. Оно должно обладать определённым определенным цетановым и октановым числами (характеристиками воспламеняемости дизельного топлива, определяющими период задержки горения рабочей смеси и детонационной стойкости топлива), плотностью, испаряемостью.

    Автомеханики называют ДВС сердцем авто, инженеры модернизируют ГРМ, а производители бензина не беспокояться о том, что все перейдут на электротранспорт.

    Источник http://seite1.ru/zapchasti/dvigatel-vnutrennego-sgoraniya-rabochij-ciklkak-rabotaetsistema-pitaniya-dvsfotovideo/.html
    Источник http://autobibikka.ru/dvs/
    Источник Источник Источник Источник http://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/dvigatel-vnutrennego-sgoraniya/

    Самый большой в мире двигатель внутреннего сгорания — ФОТО.

    Изобретение дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) – это настоящая техническая революция, позволившая в первую очередь пересадить человечество с гужевого транспорта на автомобили. Со временем спектр его использования значительно расширился. Сегодня ДВС в качестве силового агрегата, помимо автомобилестроения, используют в тракторостроении, на дизельных электростанциях (ТЭС и ТЭЦ), при производстве железнодорожных локомотивов и грузовиков. Но главными потребителями являются судостроительные предприятия, производящие моторы для супермощных танкеров и контейнеровозов. Именно в этой отрасли можно встретить самые большие двигатели внутреннего сгорания в мире. Познакомимся с ним поближе.

    Производители и клиенты

    Ещё в конце XIX века в небольшой финской деревне Вяртсиля, расположенной на берегу Ладожского озера (ныне это территория России), был построен автомобильный завод. Сегодня это предприятие (оно финское, но имеет несколько филиалов в России) специализируется на производстве гигантских дизельных силовых установок для сверхкрупных единиц морского грузового транспорта. Компания Wartsila разработала и успешно внедрила в производство целую линейку двигателей Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RT-flex96C, поражающих и своими габаритами, и мощностью.

    Первым судном, оснащенным агрегатом RTA96C в 2006 году стал датский контейнеровоз «Эмма Мэск». На тот момент он был первым в мире по грузоподъемности, но сегодня входит лишь в пятерку. При этом он может одновременно взять на борт груз массой более 123 000 тонн, что соответствует 11000 контейнеров.

    Характеристики

    Итак, сначала о размерах. Агрегат весит около 2,3 тыс. тонны, имеет 27 метров в длину и 13 – в ширину. При этом вращаемый им коленвал, весит целых 300 тонн. Диаметр каждого цилиндра – 960 мм, ход поршня – 2,5 м, объём – 1820 литров, а их количество варьируется от 8 до 14. Суммарный объем всех 14 цилиндров достигает 25,5 тыс. литров. Максимальная мощность такого двигателя, равняется 108921 «лошадей». При этом на максимальных оборотах агрегат делает не так уж много вращений – всего 102 (для сравнения автомобильные движки крутятся со скоростью 5000-6000 оборотов в минуту), но при этом крутящий момент составляет приличные 7,5 млн Нм. На максимальной скорости двигатель потребляет около 13 тонн топлива в час, а судно может развить скорость до 25 узлов.

    Отдельный разговор – это КПД установки. Он составляет 50%. На сегодняшний день ни один серийный двигатель не обладает подобной эффективностью

    . В качестве топлива используется мазут повышенной вязкости. Это в совокупности с низкооборотной работой позволяет максимально оптимизировать газообмен с окружающей средой, снизить скорость движения поршня и, таким образом, получить 50%-ный КПД. Следует отметить, что при такой работе происходит максимальная выработка топлива, что повышает и экономическую эффективность агрегата.

    Чтобы несведущий читатель мог ярче представить все мощностные возможности ДВС типа RTA96C, приведём бытовой пример. Вращаясь с максимальной скоростью в 102 оборота в минуту, дизель вырабатывает 80 млн Ватт энергии. Обычная бытовая лампочка в среднем потребляет 60 Ватт, следовательно, всей мощности ДВС RTA96C хватить для одновременного поддержания работы 1,3 млн. ламп и освещения около 220 тыс. домовладений (конечно, речь идет только об освящении, без учета использования всего разнообразия бытовой техники). А это порядка полумиллиона человек, т. е. население не самого маленького города.

    Ещё одно интересное техническое решение направлено на максимальное продление срока службы агрегата. Каждый цилиндр снабжен несколькими клапанами: одним большим центральным, через которые осуществляется выпуск отработавшего газа, и трёх маленьких, расположенных по краям, через которые подается дизтопливо. Отработанный газ со всех цилиндров попадает сначала в выпускной накопитель, а затем в турбокомпрессоры (их 4), в которых производится нагнетание и охлаждение газа и его доставка к специальным отверстиям выпуска. Последние открываются при достижении поршнем нижней мертвой точки. Кроме этого, мотор снабжен крейцкопфным механизмом, передающий усилие от поршня на коленчатый вал.

    Детали для ДВС изготавливаются из высокопрочных материалов – чугуна и стали.

    Планы на будущее

    Инженерно-конструкторская группа концерна «Вяртсиля» на достигнутом не остановилась и твёрдо решила удержать звание предприятия, производящего самые большие двигатели внутреннего сгорания в мире. 

    На стадии разработки находится агрегат, состоящий из 18 цилиндров.

    Мотор в будущее

    Почему у двигателя внутреннего сгорания все еще нет серьезной альтернативы, узнал Кирилл Журенков


    У двигателя внутреннего сгорания, без которого невозможно представить современный транспорт, юбилей — 195 лет. Однако полноценной замены имениннику так и не изобрели

    Современный автомобиль, каким мы его знаем, рождался, наверное, целый век, и каждый из его дней рождения — исторический. Судите сами: 125 лет назад двумя венгерскими учеными, Донатом Банки и Яношем Чонка, запатентован карбюратор — устройство, где готовится горючая смесь для автомобильного двигателя. Долгое время его изобретателем вообще-то считался немец Вильгельм Майбах, запатентовавший карбюратор раньше венгерских коллег, и лишь после специальной экспертизы выяснилось — Банки и Чонка опередили его с публикацией. Счет шел на месяцы!

    Но, пожалуй, еще важнее другая дата: в 1823 году, то есть 195 лет назад, другой инженер, британец Сэмуэль Браун, запатентовал первый получивший успех и коммерческое приложение двигатель внутреннего сгорания (ДВС)! Оговоримся: и на этот почетный титул — изобретателя ДВС — также претендует множество инженеров, выбирай любого. Вот, к примеру, один из претендентов — француз Жозеф Нисефор Ньепс больше известный как один из изобретателей фотографии. Он еще в 1807 году вместе с братом создал прототип ДВС, названный пирэолофором. Пирэолофор был установлен на корабль и успешно испытан, после чего братьям выдали патент, подписанный самим Наполеоном. Был в истории ДВС и русский след: бензиновый двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием — разработка российского конструктора сербского происхождения Огнеслава Костовича, известного проектами дирижабля, вертолета и даже рыбы-лодки.

    Парадокс в другом: ни один из изобретателей этого чуда техники не был уверен, что его усилия пригодятся. Сегодня об этом уже не помнят, но с ДВС тогда конкурировали паровой и… электрический двигатель, изобретенный еще в 1828 году!

    — Период, когда люди выбирали тип двигателя для безлошадных повозок (так называемое осевое время автомобилизма), пришелся как раз на конец XIX века,— говорит шеф-редактор журнала «Авторевю» Леонид Голованов.— Так вот, вплоть до середины 1900-х параллельно выпускались машины со всеми тремя типами силовых установок: ДВС, электроприводом и паровым двигателем. В результате победил двигатель внутреннего сгорания, причем заслуженно — он оказался эффективнее, проще в эксплуатации и более пригоден для массового производства. Но главное — сочетание энергоемкости, цены и скорости заправки, которое обеспечивало моторное топливо. Альтернативы этому не было!

    О «нефтяном факторе» в успехе двигателя внутреннего сгорания говорит и декан транспортного факультета Московского политехнического университета Пабло Итурралде. По его словам, выпуск машин на ДВС в начале ХХ века получил поддержку у нефтяной отрасли — ей нужен был мощный потребитель производимой продукции, и автомобили, работающие на бензине, идеально подошли для этого.

    Парадокс нынешнего момента, впрочем, в другом: топливо, которое когда-то помогло двигателю внутреннего сгорания победить конкурентов, сегодня может… его похоронить.

    Разберемся.

    «Топливо-изгой», «Европа отказывается от двигателей внутреннего сгорания», «Объявлена война дизелю»… Европейские СМИ предупреждают: в Старом Свете решили всерьез взяться за ДВС. Повод нашелся в 2015-м, когда в результате так называемого Дизельгейта выяснилось: крупнейший европейский производитель дизельных моторов занижал количество вредных выбросов во время тестов. И вот время перемен: к примеру, в Великобритании запретить продажи новых автомобилей на бензиновых или дизельных ДВС собираются уже к 2040 году. А Норвегия ставит дедлайн еще раньше — на 2025 год… Чем собираются заменить ДВС? Конечно же, старым добрым электромотором, но и тут все не однозначно.

    — Конец ДВС приближают сразу несколько факторов: ужесточившиеся требования к токсичности отработавших газов, истерика по поводу антропогенной природы глобального потепления и, безусловно, электромобили,— уверен Леонид Голованов.— Впрочем, до массового распространения электромобилей еще далеко, и сдерживает его отсутствие аккумуляторных батарей с достаточной энергоемкостью.

    Иными словами, современные литий-ионные батареи не способны обеспечить переход на массовую электромобилизацию — нужен качественный скачок, батареи нового типа, например на основе графена. Вот только когда их изобретут… Как открыт и вопрос о перспективах так называемых гибридов — автомобилей, где электродвигатель совмещен с ДВС.

    Приговор специалистов: человечество на перепутье. Жить с ДВС больше не хочется, а переходить на электромобили не получается, да и последствия такого перехода никто толком не просчитал.

    — Вся инфраструктура наших городов рассчитана под двигатели внутреннего сгорания, и перемены идут с большим трудом: посмотрите на Европу — станции для подзарядки встречаются там гораздо реже, чем автозаправки,— говорит Пабло Итурралде из Московского политеха.— Прибавьте к этому скорость самого процесса — чтобы заправить обычный автомобиль, у вас уйдет пять минут. А для зарядки электромобиля понадобится минимум часа два. Так что переход на новую инфраструктуру в перспективе довольно трудозатратен: всегда есть соблазн потратить эти деньги на что-то другое, например на развитие общественного транспорта.

    Леонид Голованов, в свою очередь, уверен, что переход на электромобили неизбежен. Но и он соглашается: последствия такого перехода будут столь масштабны, что сравнить их можно разве что с появлением беспилотных электрических робомобилей. Попробуем представить этот транспорт будущего: никаких дилерских сетей, автозаправочных станций, водителей и даже автослесарей — «умные» машины будут сами «сообщать» в специализированные сервисы о поломках тех или иных систем. Есть и более радикальный взгляд: мол, двигатели будущих робомобилей почти не будут ломаться, а на старомодные ДВС, которые мог разобрать любой мальчишка, мы станем любоваться разве что в музеях. Впрочем, до этого еще надо дожить — или доехать.

    экспертиза

    Преждевременный энтузиазм

    Игорь Моржаретто, партнер аналитического агентства «Автостат», автоэксперт

    Появление двигателя внутреннего сгорания (ДВС) — это новый этап промышленной революции, перевернувший всю мировую экономику. До этого она пребывала в полусредневековом состоянии, а с появлением двигателя внутреннего сгорания и дешевого автомобиля, который мог доставить товары и грузы по всему миру на дальние расстояния, изменилась коренным образом. Изменилась и жизнь людей. Специалисты называют это транспортной доступностью «по Форду»: появилась возможность купить автомобиль и поехать на нем куда-то.

    Так вот, с моей точки зрения, КПД двигателя внутреннего сгорания далеко не исчерпан. За последние 10–20 лет его параметры очень сильно изменились: он стал более экономичным, мощным, экологичным. К сожалению, сейчас сворачиваются дальнейшие разработки по ДВС, особенно по дизелю. Все кричат, что наше светлое будущее — это электродвигатели. Но перспективы есть и в других отраслях, например в нескольких странах работают над водородными топливными элементами. Возможно, какие-то прорывы будут и с двигателем на ядерном топливе…

    А вот что касается электромобилей, то с ними еще очень много нерешенных вопросов.

    Ключевой из этих вопросов: на сегодняшний день так и не создан аккумулятор, который позволил бы электромобилю на одном заряде проехать большое расстояние в любую погоду.

    Сегодня максимум, который он может преодолеть,— это 300 км при теплой погоде и ровной дороге без пробок. Это много, но, к примеру, в условиях России явно недостаточно.

    К тому же современные аккумуляторы чудовищно дороги. Если не будет государственной поддержки, электромобиль просто никто не купит: сегодня он стоит в 2,5—3 раза дороже, чем автомобиль с ДВС того же класса. И соответственно, все те продажи, которые идут в мире, происходят при поддержке разных государственных программ. Когда будет создан дешевый и мощный аккумулятор? Никто не знает. Его обещали создать и год, и пять лет назад…

    Еще одна принципиальная проблема, связанная с электромобилями, заключается в том, что при выработке электроэнергии все равно расходуется топливо, просто другое. 60 процентов электростанций (а это они вырабатывают электроэнергию, которая используется для зарядки электромобилей.— «О») в мире сегодня, напомню, работает на угле и, соответственно, загрязняют окружающую среду.

    Нельзя не упомянуть и об отсутствии программы утилизации аккумуляторов. Одна компания — мировой лидер по производству электромобилей — после 7 лет эксплуатации забирает эти аккумуляторы и предлагает их владельцам частных домов в качестве аварийного источника энергии. То есть утилизировать их не умеют… В общем, как мне кажется, энтузиазм стран и правительств по поводу электромобилей несколько преждевременен: без госпрограмм поддержки все это долго не продержится. А вот прощаться с ДВС я бы не торопился…

    брифинг

    Торстен Мюллер-Отвос, гендиректор английской компании, выпускающей автомобили класса люкс

    Мы представим электрическую модель в следующем десятилетии, однако не будем спешить убирать ДВС из портфолио. Переход к электрокарам будет постепенным, и какое-то время они пойдут параллельно… Беспилотники станут для нас интересны тогда, когда они будут функциональными, удобными в использовании, не требующими усилий и полностью автономными, то есть тогда, когда они смогут полностью заменить водителя. Вот тогда мы скажем: «Давайте сделаем это».

    Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию фонда «Сколково» 

    Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию фонда «Сколково». Фото: Sk.ru

    Те горизонты, которые сегодня нарисованы в Европе по поводу отказа от двигателя внутреннего сгорания, наводят на мысль, что это серьезный технологический рывок. А главное, что создается огромный рынок. <…> Новые виды аккумуляторов постоянно разрабатываются, эта тема одна из самых инвестируемых, если не говорить об IT-секторе. И это не только сама батарея, это и система управления. Здесь, кстати, у России действительно есть интересные проекты. Важно не только то, как вам отдает энергию батарея, но и то, как вы управляете ячейками, чтобы ячейки разряжались одновременно, равномерно.

    Коджи Нагано, автодизайнер

    — Каким будет автомобиль лет через 30? 

    — Думаю, внешний вид автомобилей будет сильно зависеть от типа двигателя. Но, как и раньше, автомобилю нужен будет кузов, внутреннее пространство, колеса. Если говорить об автомобиле будущего, то есть такая жутко интересная вещь, как 3D-принтер. И я могу себе представить, что скоро каждый человек сможет создать автомобиль у себя дома, просто напечатать именно тот, который нужен ему. Возможно, он нарисует этот автомобиль сам или использует готовый дизайн.

         

    Источник: kommersant.ru

    Мотор в будущее – Огонек № 31 (5527) от 20.08.2018

    У двигателя внутреннего сгорания, без которого невозможно представить современный транспорт, юбилей — 195 лет. Однако полноценной замены имениннику так и не изобрели

    Современный автомобиль, каким мы его знаем, рождался, наверное, целый век, и каждый из его дней рождения — исторический. Судите сами: 125 лет назад двумя венгерскими учеными, Донатом Банки и Яношем Чонка, запатентован карбюратор — устройство, где готовится горючая смесь для автомобильного двигателя. Долгое время его изобретателем вообще-то считался немец Вильгельм Майбах, запатентовавший карбюратор раньше венгерских коллег, и лишь после специальной экспертизы выяснилось — Банки и Чонка опередили его с публикацией. Счет шел на месяцы!

    Но, пожалуй, еще важнее другая дата: в 1823 году, то есть 195 лет назад, другой инженер, британец Сэмуэль Браун, запатентовал первый получивший успех и коммерческое приложение двигатель внутреннего сгорания (ДВС)! Оговоримся: и на этот почетный титул — изобретателя ДВС — также претендует множество инженеров, выбирай любого. Вот, к примеру, один из претендентов — француз Жозеф Нисефор Ньепс больше известный как один из изобретателей фотографии. Он еще в 1807 году вместе с братом создал прототип ДВС, названный пирэолофором. Пирэолофор был установлен на корабль и успешно испытан, после чего братьям выдали патент, подписанный самим Наполеоном. Был в истории ДВС и русский след: бензиновый двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием — разработка российского конструктора сербского происхождения Огнеслава Костовича, известного проектами дирижабля, вертолета и даже рыбы-лодки.

    Парадокс в другом: ни один из изобретателей этого чуда техники не был уверен, что его усилия пригодятся. Сегодня об этом уже не помнят, но с ДВС тогда конкурировали паровой и… электрический двигатель, изобретенный еще в 1828 году!

    — Период, когда люди выбирали тип двигателя для безлошадных повозок (так называемое осевое время автомобилизма), пришелся как раз на конец XIX века,— говорит шеф-редактор журнала «Авторевю» Леонид Голованов.— Так вот, вплоть до середины 1900-х параллельно выпускались машины со всеми тремя типами силовых установок: ДВС, электроприводом и паровым двигателем. В результате победил двигатель внутреннего сгорания, причем заслуженно — он оказался эффективнее, проще в эксплуатации и более пригоден для массового производства. Но главное — сочетание энергоемкости, цены и скорости заправки, которое обеспечивало моторное топливо. Альтернативы этому не было!

    О «нефтяном факторе» в успехе двигателя внутреннего сгорания говорит и декан транспортного факультета Московского политехнического университета Пабло Итурралде. По его словам, выпуск машин на ДВС в начале ХХ века получил поддержку у нефтяной отрасли — ей нужен был мощный потребитель производимой продукции, и автомобили, работающие на бензине, идеально подошли для этого.

    Парадокс нынешнего момента, впрочем, в другом: топливо, которое когда-то помогло двигателю внутреннего сгорания победить конкурентов, сегодня может… его похоронить.

    Разберемся.

    «Топливо-изгой», «Европа отказывается от двигателей внутреннего сгорания», «Объявлена война дизелю»… Европейские СМИ предупреждают: в Старом Свете решили всерьез взяться за ДВС. Повод нашелся в 2015-м, когда в результате так называемого Дизельгейта выяснилось: крупнейший европейский производитель дизельных моторов занижал количество вредных выбросов во время тестов. И вот время перемен: к примеру, в Великобритании запретить продажи новых автомобилей на бензиновых или дизельных ДВС собираются уже к 2040 году. А Норвегия ставит дедлайн еще раньше — на 2025 год… Чем собираются заменить ДВС? Конечно же, старым добрым электромотором, но и тут все не однозначно.

    — Конец ДВС приближают сразу несколько факторов: ужесточившиеся требования к токсичности отработавших газов, истерика по поводу антропогенной природы глобального потепления и, безусловно, электромобили,— уверен Леонид Голованов.— Впрочем, до массового распространения электромобилей еще далеко, и сдерживает его отсутствие аккумуляторных батарей с достаточной энергоемкостью.

    Иными словами, современные литий-ионные батареи не способны обеспечить переход на массовую электромобилизацию — нужен качественный скачок, батареи нового типа, например на основе графена. Вот только когда их изобретут… Как открыт и вопрос о перспективах так называемых гибридов — автомобилей, где электродвигатель совмещен с ДВС.

    Приговор специалистов: человечество на перепутье. Жить с ДВС больше не хочется, а переходить на электромобили не получается, да и последствия такого перехода никто толком не просчитал.

    — Вся инфраструктура наших городов рассчитана под двигатели внутреннего сгорания, и перемены идут с большим трудом: посмотрите на Европу — станции для подзарядки встречаются там гораздо реже, чем автозаправки,— говорит Пабло Итурралде из Московского политеха.— Прибавьте к этому скорость самого процесса — чтобы заправить обычный автомобиль, у вас уйдет пять минут. А для зарядки электромобиля понадобится минимум часа два. Так что переход на новую инфраструктуру в перспективе довольно трудозатратен: всегда есть соблазн потратить эти деньги на что-то другое, например на развитие общественного транспорта.

    Леонид Голованов, в свою очередь, уверен, что переход на электромобили неизбежен. Но и он соглашается: последствия такого перехода будут столь масштабны, что сравнить их можно разве что с появлением беспилотных электрических робомобилей. Попробуем представить этот транспорт будущего: никаких дилерских сетей, автозаправочных станций, водителей и даже автослесарей — «умные» машины будут сами «сообщать» в специализированные сервисы о поломках тех или иных систем. Есть и более радикальный взгляд: мол, двигатели будущих робомобилей почти не будут ломаться, а на старомодные ДВС, которые мог разобрать любой мальчишка, мы станем любоваться разве что в музеях. Впрочем, до этого еще надо дожить — или доехать.

    Кирилл Журенков

    Экспертиза

    Преждевременный энтузиазм

    Игорь Моржаретто, партнер аналитического агентства «Автостат», автоэксперт

    Появление двигателя внутреннего сгорания (ДВС) — это новый этап промышленной революции, перевернувший всю мировую экономику. До этого она пребывала в полусредневековом состоянии, а с появлением двигателя внутреннего сгорания и дешевого автомобиля, который мог доставить товары и грузы по всему миру на дальние расстояния, изменилась коренным образом. Изменилась и жизнь людей. Специалисты называют это транспортной доступностью «по Форду»: появилась возможность купить автомобиль и поехать на нем куда-то.

    Так вот, с моей точки зрения, КПД двигателя внутреннего сгорания далеко не исчерпан. За последние 10–20 лет его параметры очень сильно изменились: он стал более экономичным, мощным, экологичным. К сожалению, сейчас сворачиваются дальнейшие разработки по ДВС, особенно по дизелю. Все кричат, что наше светлое будущее — это электродвигатели. Но перспективы есть и в других отраслях, например в нескольких странах работают над водородными топливными элементами. Возможно, какие-то прорывы будут и с двигателем на ядерном топливе…

    А вот что касается электромобилей, то с ними еще очень много нерешенных вопросов.

    Ключевой из этих вопросов: на сегодняшний день так и не создан аккумулятор, который позволил бы электромобилю на одном заряде проехать большое расстояние в любую погоду.

    Сегодня максимум, который он может преодолеть,— это 300 км при теплой погоде и ровной дороге без пробок. Это много, но, к примеру, в условиях России явно недостаточно.

    К тому же современные аккумуляторы чудовищно дороги. Если не будет государственной поддержки, электромобиль просто никто не купит: сегодня он стоит в 2,5—3 раза дороже, чем автомобиль с ДВС того же класса. И соответственно, все те продажи, которые идут в мире, происходят при поддержке разных государственных программ. Когда будет создан дешевый и мощный аккумулятор? Никто не знает. Его обещали создать и год, и пять лет назад…

    Еще одна принципиальная проблема, связанная с электромобилями, заключается в том, что при выработке электроэнергии все равно расходуется топливо, просто другое. 60 процентов электростанций (а это они вырабатывают электроэнергию, которая используется для зарядки электромобилей.— «О») в мире сегодня, напомню, работает на угле и, соответственно, загрязняют окружающую среду.

    Нельзя не упомянуть и об отсутствии программы утилизации аккумуляторов. Одна компания — мировой лидер по производству электромобилей — после 7 лет эксплуатации забирает эти аккумуляторы и предлагает их владельцам частных домов в качестве аварийного источника энергии. То есть утилизировать их не умеют… В общем, как мне кажется, энтузиазм стран и правительств по поводу электромобилей несколько преждевременен: без госпрограмм поддержки все это долго не продержится. А вот прощаться с ДВС я бы не торопился…

    Брифинг

    Торстен Мюллер-Отвос, гендиректор английской компании, выпускающей автомобили класса люкс

    Мы представим электрическую модель в следующем десятилетии, однако не будем спешить убирать ДВС из портфолио. Переход к электрокарам будет постепенным, и какое-то время они пойдут параллельно… Беспилотники станут для нас интересны тогда, когда они будут функциональными, удобными в использовании, не требующими усилий и полностью автономными, то есть тогда, когда они смогут полностью заменить водителя. Вот тогда мы скажем: «Давайте сделаем это».

    Источник: «Автопилот Онлайн»

    Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию фонда «Сколково»

    Те горизонты, которые сегодня нарисованы в Европе по поводу отказа от двигателя внутреннего сгорания, наводят на мысль, что это серьезный технологический рывок. А главное, что создается огромный рынок.  Новые виды аккумуляторов постоянно разрабатываются, эта тема одна из самых инвестируемых, если не говорить об IT-секторе. И это не только сама батарея, это и система управления. Здесь, кстати, у России действительно есть интересные проекты. Важно не только то, как вам отдает энергию батарея, но и то, как вы управляете ячейками, чтобы ячейки разряжались одновременно, равномерно.

    Источник: «Эхо Москвы»

    Коджи Нагано, автодизайнер

    — Каким будет автомобиль лет через 30?

    — Думаю, внешний вид автомобилей будет сильно зависеть от типа двигателя. Но, как и раньше, автомобилю нужен будет кузов, внутреннее пространство, колеса. Если говорить об автомобиле будущего, то есть такая жутко интересная вещь, как 3D-принтер. И я могу себе представить, что скоро каждый человек сможет создать автомобиль у себя дома, просто напечатать именно тот, который нужен ему. Возможно, он нарисует этот автомобиль сам или использует готовый дизайн.

    Источник: Autonews

    Различия и особенности автомобильных ДВС


    Современный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тепловой вид двигателя, который преобразует энергию взрыва топливной смеси в механическую силу. Взрыв происходит внутри камеры сгорания, что приводит в действие поршневую группу. Так как наибольшее распространение получили поршневые и комбинированные виды двигателей, далее пойдет речь именно о них.

    Виды двигателей автомобилей по типу топлива

    Конструкторами разработано большое количество автомобильных двигателей в зависимости от типа смеси, количества тактов, а также физического расположения цилиндров.

    Как различаются двигатели внутреннего сгорания по типу питания:

    • Бензиновые
    • Дизельные
    • Гибридные

    Бензиновый двигатель — самый популярный вид двигателя среди автомобилей. Это обусловлено простой конструкцией, доступностью и дешевизной деталей на замен. Автомобили с данным видом двигателя чаще остальных встречаются на ДОПах.

    Подача смеси для бензинового двигателя:

    Существует 2 вида доставки топлива в бензиновый мотор. Первый — карбюратор. Смесь из бензина и воздуха готовится в карбюраторе в определенных (зависит от режима) пропорциях и подаётся во впускной коллектор. Данный вид подачи топлива являлся самым популярным на протяжении многих лет из-за простоты конструкции и возможности ремонта «на месте».

    Преимущества карбюраторного ДВС:

    • Низкая цена ремонта
    • Прост в конструкции
    • Дешевизна обслуживания

    Но также следует упомянуть что карбюраторная система подачи считается устаревшей ввиду ее не экономичности, трудности обслуживания и настройке.

    Недостатки карбюраторного двигателя:

    • Сложность настройки
    • Чувствителен к температурным перепадам
    • Низкая экологичность
    • Нестабилен

    Большинство видов двигателей с карбюратором не соответствуют Евро-3 и выше.

    Инжекторная система питания

    На смену карбюратору пришла инжекторная система впрыска. Она в свою очередь делится на моновпрыск и распределённый впрыск горючей смеси. На большинстве двигателей внутреннего сгорания используется именно распределённый впрыск. Бензин из бака через магистраль попадает в топливную рампу, далее через форсунки во впускной коллектор, который отдельно ведёт к каждому цилиндру. Таким образом на каждую секцию отведена отдельная форсунка.

    Стоит упомянуть, что существуют конструкции, когда форсунка подаёт топливо прямиком в камеру сгорания. Такой вид двигателя внутреннего сгорания является гораздо более точным в плане дозирования смеси, при котором достигается максимальный кпд бензинового ДВС.

    Преимущества инжекторного двигателя:

    • Высокая стабильность
    • Количество вредных выбросов уменьшается до 70%
    • Экономичность
    • Более мощный
    • Не чувствителен к перепадам температур

    Инжекторная система впрыска имеет большое количество плюсов для автолюбителей из больших городов, где имеются профессиональные СТО или официальные дилеры, которые смогут провести правильную диагностику и ремонт. Однако за пределами города, если у вас возникнут проблемы с инжектором, скорее всего вы ничего не сможете сделать, в отличие от карбюратора.

    Недостатки инжекторного двигателя:

    • Трудный ремонт и диагностика
    • Качество бензина должно быть не менее А-92
    • Очень высокая стоимость замены узлов
    • Дефицит квалифицированных специалистов по ремонту

    Принцип работы дизельного двигателя

    Главным отличием дизельного вида мотора от бензинового является способ образования зажигательной смеси. В большинстве бензиновых ДВС, смесь попадает через впускной коллектор, тогда как в дизеле смесь всегда подаётся непосредственно в камеру сгорания.

    Воспламенение тоже происходит по другому сценарию. В дизельном двигателе внутреннего сгорания, цилиндр сначала втягивает воздух, после поршень путём резкого сжатия доводит температуру воздуха до 700-850 градусов во время сжатия, далее под высоким давлением подаётся дизель и происходит воспламенение. Температура достигает 2400 градусов. Качество смеси сильно зависит от скорости впрыска. Если скорость впрыска малая, бензин может не полностью испаряться. Система зажигания на дизельных ДВС отсутствует.

    Из минусов дизельного двигателя можно выделить:

    • Повышенная вибронагруженность
    • Трудность холодного пуска
    • Сложность обслуживания
    • Повышенный вес

    Самым важным отличием дизельного мотора от бензинового является система подачи топлива. ТНВД (топливный насос высокого давления) работает по следующему принципу: дизель из бака нагнетается в требуемые порции, далее по индивидуальным магистралям поступает через форсунки и подаётся в каждую камеру отдельно.

    ТНВД делится на: — Распределительные — Многоплунжерные рядные (редко используются на современных авто)

    Ремонт и диагностика дизельных двигателей с ТНВД требует наличия инструкций и специнструментов. С другой стороны, некоторые специалисты утверждают что автомобили концерна VAG (Audi, Skoda, Porsche) легки при настройке.

    С 1 сентябре в Минске вырастут цены на парковку

    Двигатели с воспламенением от сжатия так же имеют огромное количество разновидностей. Главной особенностью таких двигателей является то, что им не нужен источник зажигания, так как рабочая смесь зажигается не от искры, а от сжатия рабочей камеры. Проблема заключается в том, что для воспламенения от сжатия необходима более высокая температура рабочей камеры. Для этого в двигателях с воспламенением от сжатия предусмотрены устройства подогревающие рабочую камеру(свечи накаливания) перед началом работы.

    Роторный двигатель

    Принцип работы роторного вида двигателя заключается в повышенных оборотах и отсутствии привычного для ДВС строения. ДВС Ванкеля (РПД) а именно так зовут изобретателя данного вида мотора, предложил расположить ротор непосредственно в цилиндре. У РПД отсутствует коленчатый вал и шатуны, что упрощает его конструкцию. Среди преимуществ данного вида мотора — отсутствие большого количества деталей. Даже в обычном 4-х цилиндровом двигателе минимум 45 движущихся частей: клапанные пружины, масляные колпачки, поршневые кольца, поршни, коленчатый вал, шатуны, т.д. Роторный двигатель отличается малыми габаритами, и большими мощностями — 1.3 мотор выдаёт 190-240 л.с.

    Из недостатков стоит выделить следующие пункты:

    • Ограничение в ресурсе (порядка 65-85 тыс.км.)
    • Потребление большого количества бензина
    • Стоимость производства и ремонта
    • Экологичность

    Из чего состоит автомобильный двигатель внутреннего сгорания?

    Составные части современного автомобильного ДВС зависят от его типа и конструкторской задумки. Постоянно либо появляются новые составные части, либо наоборот исчезают. Это связано с тем, что инженеры автомобилестроительного дела постоянно пытаются добится улучшения производительности. То есть увеличить мощность, сократить литражность двигателя и расход топлива. Тем неменее хочется отметить, что многие типовые агрегаты и установки остаются неизменными.

    Гибридный двигатель

    Как работает гибридный вид двигателя? Стоит начать с того, что автомобиль с гибридным мотором набирает всё большую популярность ввиду своей экологичности. Все автомобильные концерны имеют в своей линейке хотя бы одну модель с гибридным видом двигателя. Принцип работы гибридного мотора заключается во взаимодействии двух видов двигателей — бензинового и электрического.

    Всё работает под управление ЭБУ, который решает когда и какой двигатель использовать именно сейчас. К примеру для города обычно используется электрический, сводя к нулю нужду заправляться. Однако на трассе, за городом, обычно система переключается на топливный двигатель. Это обусловлено быстрой разрядкой аккумуляторной батареи. Стоит также упомянуть что во время езды на бензине электрический мотор заряжается. При повышенных нагрузках используются оба вида двигателей.

    Гибридный двигатель: плюсы и минусы

    Из плюсов можно указать:

    • Высокая экономичность (примерно на 25% ниже от топливных ДВС)
    • Не уступают в мощности моделям из своего класса
    • Меньше шума
    • Заправка происходит таким же образом как у классических автомобилей
    • При езде по городу с частыми остановками экономия вырастает в разы

    Учитывая географическую зависимость стоит отметить минусы для гибридного авто в условиях стран бывшего СНГ.

    Из минусов можно указать:

    • Очень сложная конструкция
    • Очень дорогой ремонт
    • Коротки срок службы аккумулятора

    Гибридный мотор прекрасно подходит для больших городов где находятся специализированные СТО. В маленьких городах и посёлках смысл владения авто с гибридным двигателем сводится к минимуму.

    Skoda Auto выпускает 100000 электрический внедорожник

    Переднемоторная компоновка представляет собой компоновку легковых автомобилей при которой центр тяжести силовой установки располагается перед передней осью. Такие автомобили составляют большую часть производимых авто. Они также могут исполняться в любых вариантах приводов, как и автомобили со среднемоторной компоновкой.

    Типы ДВС: Рядный, V образный и оппозитный двигатель. Какой лучше?

    В мире существует большое количество видов моторов не только по виду горючей смеси, но и по типу расположения цилиндров. Ниже приведен перечень самых популярных типов двигателей.

    Рядный двигатель

    Рядные ДВС считаются классическими, так как именно такой тип был применён впервые в ДВС. Соответственно названию, цилиндры расположены в ряд, и приводят в движение 1 коленчатый вал. Также ГБЦ одна для всех камер сгорания. Количество цилиндров может колебаться от одного до десяти. На практике десятицилиндровые ДВС оказались очень сложными при производстве, поэтому наибольшее распространение получили следующие:

    • Одноцилиндровые
    • Двухцилиндровые
    • Четырехцилиндровые
    • Шестицилиндровые

    К достоинствам рядных типов двигателя можно отнести простоту в обслуживании и малые габариты. Такие моторы не идеально сбалансированы, однако это не мешает им пользоваться огромной популярностью у производителей и автолюбителей.

    V образный двигатель


    Данный тип ДВС ничем не отличается от рядной четвёрки кроме расположения цилиндров. У V образного двигателя цилиндры находятся друг напротив друга, из-за чего конструктивно он гораздо сложнее рядного. Здесь две ГБЦ, другая конструкция ГРМ и подача бензина или дизеля. Также, очень большую роль играет угол, под которым расположены цилиндры. В истории встречаются модели как с 1° наклона, так и 180° (как у субару). Как итог, конструкторы пришли к решению что 45°, 60°, 90° градусов самые оптимальные.
    Одним из главных достоинств v двигателя является его компактность.

    Из минусов можно выделить:

    • Сложность конструкции
    • Повышенная вибронагруженность на 2-х и 4-х цилиндровых ДВС
    • Более дорогой ремонт по сравнение с рядной «четвёркой»

    V образные моторы очень востребованы в различных отраслях. Существуют концерны, которые выпускают только данный вид двигателей.

    Оппозитный двигатель


    По факту, оппозитный ДВС принадлежит к семейству v образных имея угол между цилиндрами в 180 градусов. То есть, они расположены друг напротив друга. Таким решением конструкторы избавили оппозитный мотор от лишних вибраций, и движок стал более плавно работать. Кроме того, благодаря такой форме, центр тяжести снижается и качественно улучшается управляемость. Оппозитный мотор, как и v образный зачастую имеет два распредвала и вертикально расположенный ГРМ.
    Виды оппозитных двигателей: — ОРОС — «Боксер»

    ОРОС — В данной конструкции поршни попарно перемещаются по одному цилиндру, двигаясь друг навстречу другу.

    «Боксер» — Поршни располагаются друг перед другом, словно боксёры в бою. Когда один поршень находится в ВМТ(верхняя мёртвая точка) его парный поршень находится в НМТ(нижняя мёртвая точка). При работе они словно «обмениваются ударами» из-за чего и получили название.

    Из плюсов оппозитного ДВС можно выделить следующее:

    • Отсутствие вибрации
    • Низкий центр тяжести
    • Малые габариты
    • Большой ресурс (300-500 тыс. км до первого капитального ремонта)

    Минусы оппозитного двигателя:

    • Высокая стоимость обслуживания
    • Дефицит СТО, где есть специалисты по оппозитным моторам
    • Сложность обслуживания
    • Дороговизна запчастей

    Двухтактный и четырёхтактный двигатель

    В чём разница между этими двумя видами?

    Двухтактные моторы почти не используются на автомобилях в силу своих особенностей. Они гораздо легче и проще в своей конструкции из-за отсутствия газораспределительного механизма. Тяга равномернее, литровая мощность выше, а вес меньше. Из минусов можно выделить крайнюю неэкологичность, большее потребление бензина и масла.

    В карбюраторном 2-тактнике ещё и придётся готовить смесь из масла и бензина или заказывать специальное масло для двухтактных двигателей. Использование двухтактного ДВС идеально подходит для негабаритных устройств. К примеру газонокосилки, пилы, снегоуборочные машины. В общем там, где нужны более равномерные обороты.

    10 лучших двигателей внутреннего сгорания XXI века — Рамблер/авто

    Еще лет 20 назад технологичный автомобильный двигатель характеризовала удельная отдача мощности и ресурс.

    Для мотора 2,0 л нормальной считалась мощность 110-120 л.с.

    Современные подходы. Сегодня к числу лучших, мотор, только по отмеченным критериям, трудно отнести. Все производители вышли примерно на одинаковый технический уровень. Современный двигатель выделяют следующие показатели:

    Высокая удельная отдача. С 1 л рабочего объема «снимают» не менее 100 л. с. Показатель удельной отдачи легко поддается корректировке через изменение настроек электронных блоков управления.

    Экологическая безопасность. Для производителя доработка существующих моделей мотора в первую очередь связана с уровнем содержания вредных соединений в выхлопе. Эти параметры являются ключевыми даже по отношению к характеристикам мощности.

    С учетом появления гибридных силовых агрегатов и электромоторов на авто, традиционным ДВС с ними трудно соперничать. При всем многообразии двигателей внутреннего сгорания, выделяются некоторые из них, которые и сейчас готовы противостоять самым прогрессивным решениям.

    ТОП-5 самых успешных моторов. Показателем успешности мотора можно назвать практику его широкого применения на разных моделях автомобильных концернов. Также конструкция не только является долговечной. Ее легко перенастроить на работу с широкой отдачей по мощности.

    Среди наиболее успешных моторов выделяются:

    Агрегат GM (серия LS). Простота конструкции и высокая надежность позволяют оставаться мотору востребованным с 1998 года (с доработками). Среди известных моделей — спорткары Chevrolet Camaro, Mosler MT900.

    Двигатель BMW с индексом S. Мотор имеет модификации объемом от 3,0 до 4,0 л, и сам при этом является разновидностью агрегатов серии «М50». Породистый «рык» можно до сих пор услышать на моделях Z3 M Coupe и E85 Z4 M Roadster, которые выпускались вплоть до 2008 года.

    Агрегат Ford EcoBoost формулы V6. Мотор удалось спроектировать для разных объемов, а уровень отдачи позволяет обходиться без наддува. В разных модификациях двигатель успешно устанавливали на десятки моделей Ford и других брендов (Volvo, Jaguar). Только версия 1,6 л имеет 6 уровней настройки — от 100 до 200 л. с.

    Мотор Volkswagen TFSI. Наибольшим успехом пользовались версии объемом от 1,8 до 2,0 л. С учетом настроек мотор способен отдавать от 167 до 268 л.с.

    Агрегат Buick V6 с индексом 3800 Series. За период производства с 1968 года с конвейера сошло более 25 млн. штук этой серии. С различными изменениями двигатель выпускался до августа 2008 года. Последним его носителем считается модель Pontiac Grand Prix GT.

    ТОП-5 менее известных, но технически проверенных. Список технологичных моторов можно продолжать. К примеру, титул самого красивого мотора неоднократно присуждался агрегату V6 24V с логотипом Alfa Romeo. Этот итальянский двигатель продержался на конвейере более 25 лет — по 2005 год. Звук выхлопа в случае установки V6 на автомобиль до сих пор не удается воспроизвести никому.

    Среди других двигателей интересными фактами отметились:

    Toyota 2JZ-GTE. Рядная «шестерка» с двойным турбонаддувом простояла на конвейере 11 лет — с 1991 по 2002 год. Мотор в основном устанавливался на машинах для местного рынка. Также известен по модели Supra RZ.

    AMC с индексом 4.08910. Мотор более 15 лет исправно служил на внедорожниках Jeep — от Wranghler до Grand Cherokee. Сборка производилась с 1987 по 2006 годы.

    Toyota 1LR-GUE V Алюминиевый агрегат объемом 4,8 л выдает 560 л.с. Специально разрабатывался под модель Lexus LFA. Затраты на производство сравнимы с расходами на разработку некоторых серийных авто.

    Honda K В зависимости от мощности и рабочего объема (2,0; 2,3 и 2,4 л) устанавливался почти на все модели компании, включая Acura. Временной интервал сборки начался в 2001 году. Мотор с учетом доработок выпускается и сегодня.

    Вместо заключения. Пока трудно предсказать направление моторостроения с учетом прихода множества электрических моделей. Но история уже отметила лучших из представителей двигателей внутреннего сгорания.

    Назначение и устройство двигателя внутреннего сгорания

    Более сотни лет в качестве силовых установок большинства машин и механизмов используются двигатели внутреннего сгорания. В начале 20-го века они заменили собой паровой мотор внешнего сгорания. ДВС сейчас является самым экономичным и эффективным среди прочих моторов. Давайте рассмотрим устройство двигателя внутреннего сгорания.

    История создания

    История этих агрегатов началась примерно 300 лет назад. Именно тогда Леонардо Да Винчи разработал первый чертеж примитивного двигателя. Разработка этого агрегата дала толчок к сборке, испытаниям и постоянному совершенствованию ДВС.

    В 1861 году по чертежам, которые оставил миру Да Винчи, создали первый двухтактный мотор. Тогда еще никто и не думал, что подобными установками будут комплектоваться все автомобили и другая техника, хотя тогда использовались паровые агрегаты на железнодорожной технике.

    Первым, кто стал использовать ДВС на автомобилях, стал Генри Форд. Он первым написал книгу об устройстве и работе ДВС. Форд стал первым, кто вычислял КПД этих двигателей.

    Классификация ДВС

    В процессе развития усложнялось и устройство двигателя внутреннего сгорания. Назначение его при этом оставалось прежним. Можно выделить несколько основных видов ДВС, которые являются наиболее эффективными сегодня.

    Первые по эффективности и экономичности – поршневые установки. В этих агрегатах энергия, образовавшаяся от сгорания топливной смеси, превращается в движение через систему из шатунов и коленчатого вала.

    Общее устройство двигателя внутреннего сгорания карбюраторного ничем не отличается от других моторов. Но горючая смесь приготавливается непосредственно в карбюраторе. Впрыск осуществляется в общий коллектор, откуда под воздействием разряжения смесь попадает в цилиндры, где затем загорается от электрического разряда на свече.

    Инжекторный двигатель отличается от карбюраторного тем, что топливо подается в каждый цилиндр непосредственно через отдельные форсунки. Затем после того, как бензин смешается с воздухом, топливо поджигается от искры свечи.

    Дизельный мотор отличается от бензиновых. Рассмотрим кратко устройство дизельного двигателя внутреннего сгорания. Здесь для воспламенения не используются свечи. Данное топливо загорается под воздействием высокого давления. В результате дизель нагревается. Температура превышает температуру горения. Впрыск осуществляется посредством форсунок.

    К ДВС относят и роторно-поршневые двигатели. В этих агрегатах тепловая энергия от сгорания топлива воздействует на ротор. Он имеет особенную форму и специальный профиль. Траектория движения ротора – планетарная (элемент находится внутри специальной камеры). Ротор одновременно выполняет огромное количество функций – это газораспределение, функция коленчатого вала и поршня.

    Существуют и газотурбинные ДВС. В этих агрегатах тепловая энергия преобразуется через ротор с клиновидными лопатками. Затем эти механизмы заставляют турбину вращаться.

    Самыми надежными, не требующими частого обслуживания и экономичными считаются поршневые моторы. Роторные практически не используют в массовой автомобильной технике. Сейчас модели автомобилей, оснащенных роторно-поршневыми двигателями, выпускает только японская “Мазда”. Опытные авто с газотурбинными моторами в 60-х годах выпускал “Крайслер”, и после этого больше к этим установкам не возвращался ни один автопроизводитель. В Советском Союзе газотурбированными моторами недолго оснащали некоторые модели танков и десантных кораблей. Но затем было решено отказаться от таких силовых агрегатов. Именно поэтому мы рассматриваем устройство двигателя внутреннего сгорания – они наиболее популярны и эффективны.

    Устройство ДВС

    В корпусе мотора объединено несколько систем. Это блок цилиндров, в котором и находятся те самые камеры сгорания. В последних сгорает топливная смесь. Также двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма, призванного превращать энергию движения поршней во вращение коленчатого вала. В корпусе силового агрегата имеется и газораспределительный механизм. Его задача — обеспечивать своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Двигатель не сможет работать без системы впрыска, зажигания, а также без выхлопной системы.

    При запуске силового агрегата в цилиндры через открытые впускные клапаны подается смесь топлива и воздуха. Затем она воспламеняется от электрического разряда на свече зажигания. Когда смесь воспламенится и газы начнут расширятся, увеличится давление на поршень. Последний приведется в движение и заставит вращаться коленчатый вал.

    Устройство и работа двигателя внутреннего сгорания таковы, что мотор работает определенными циклами. Эти циклы постоянно повторяются с высокой частотой. За счет этого обеспечивается непрерывное вращение коленчатого вала.

    Принцип действия двухтактных ДВС

    Когда мотор запускается, поршень, который приводится в движение посредством вращения коленвала, начинает двигаться. Когда он достигнет самой нижней своей точки и начнет двигаться вверх, в цилиндр подается топливо.

    При движении вверх поршень сжимает смесь. Когда он достигнет верхней мертвой точки, то свеча за счет электрического разряда воспламеняет смесь. Газы моментально расширяются и толкают поршень вниз.

    Затем открывается выпускной клапан цилиндра, и продукты сгорания выходят из цилиндров в выхлопную систему. Затем, снова дойдя до нижней точки, поршень начнет двигаться вверх. Коленчатый вал сделает один оборот.

    Когда начнется новое движение поршня, впускные клапаны снова откроются, и будет подана топливная смесь. Она займет весь объем, который занимали продукты сгорания, и цикл повторится снова. За счет того, что поршни в таких двигателях работают только в двух тактах, совершается меньше движений, в отличие от четырехтактного ДВС. Снижаются потери на трение деталей. Но эти моторы сильнее нагреваются.

    В двухтактных силовых агрегатах поршень также играет роль газораспределительного механизма. В процессе движения открываются и закрываются отверстия для впуска топливной смеси и выпуска отработанных газов. Худший газообмен в сравнении с четырехтактными моторами – это основной недостаток таких двигателей. В момент выпуска отработанных газов значительно теряется мощность.

    На данный момент двухтактные двигатели применяются в мопедах, скутерах, лодках, бензиновых пилах и на другой маломощной технике.

    Четырехтактный

    Устройство двигателя внутреннего сгорания такого типа немного отличается от двухтактного. Принцип работы тоже немного другой. На одно вращение коленчатого вала приходится четыре такта.

    Первым тактом является подача горючей смеси в цилиндр двигателя. Мотор под воздействием разряжения всасывает смесь в цилиндр. Поршень в цилиндре в этот момент направляется вниз. Впускной клапан открыт, и распыленный бензин вместе с воздухом попадет в камеру сгорания.

    Далее идет такт сжатия. Впускной клапан закрывается, а поршень двигается по направлению вверх. При этом смесь, находящаяся в цилиндре, значительно сжимается. По причине давления смесь нагревается. Давлением повышается концентрация.

    Далее следует третий рабочий такт. Когда поршень почти доходит до своего верхнего положения, срабатывает система зажигания. На свече проскакивает искра, и смесь воспламеняется. Из-за мгновенного расширения газов и распространения энергии взрыва, поршень под давлением движется вниз. Данный такт в работе четырехтактного мотора основной. Прочие три такта не влияют на создание работы и являются вспомогательными.

    На четвертом такте начинается фаза выпуска. Когда поршень достигает низа камеры сгорания, открывается выпускной клапан и отработанные газы выходят сначала в выхлопную систему, а затем в атмосферу.

    Вот такое устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания четырехтактного, который установлен под капотами большинства автомобилей.

    Вспомогательные системы

    Мы рассмотрели устройство двигателя внутреннего сгорания. Но любой мотор не смог бы работать, если бы не был оснащен дополнительными системами. О них мы расскажем ниже.

    Зажигание

    Эта система – часть электрического оборудования. Она предназначена для формирования искр, которые поджигают топливную смесь.

    Система включает в себя АКБ и генератор, замок зажигания, катушку, а также специальное устройство – распределитель зажигания.

    Впускная система

    Она необходима для того, чтобы в мотор без каких-либо перебоев поступал воздух. Кислород необходим для образования смеси. Сам по себе бензин гореть не будет. Нужно отметить, что в карбюраторах впуск представляет собой только фильтр и воздуховоды. Впускная система современных авто более сложная. Она включает в себя воздухозаборник в виде патрубков, фильтр, дроссельную заслонку, а также впускной коллектор.

    Система питания

    Из принципа устройства двигателя внутреннего сгорания мы знаем, что мотору нужно что-то сжигать. Это бензин или дизельное топливо. Система питания обеспечивает подачу горючего в процессе работы мотора.

    В самом примитивном случае данная система состоит из бака, а также топливной магистрали, фильтра и насоса, которые обеспечивает подачу горючего в карбюратор. В инжекторных автомобилях система питания контролируется ЭБУ.

    Смазочная система

    В смазочную систему входит масляный насос, поддон, фильтр для очистки масла. В дизельных и мощных бензиновых силовых агрегатах также имеется радиатор для очистки смазки. Насос приводится в действие от коленчатого вала.

    Заключение

    Вот что представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Устройство и принцип действия его мы рассмотрели, и теперь понятно, как работает автомобиль, бензопила или дизельный генератор.

    Двигатель внутреннего сгорания (фотографии, рамы, пазлы, плакаты, открытки,…) #13751685

    Фотопринт двигателя внутреннего сгорания

    Иллюстрация двигателя внутреннего сгорания, соединенного с насосом одностороннего действия

    © Этот контент защищен авторским правом

    Идентификатор носителя 13751685

    694915468

    Антиквариат Паровой котел Бизнес Финансы и промышленность Кабель Концепции Конфигурация цилиндра Художественный продукт рисования Электрический двигатель Электричество Двигатель Инжиниринг Выгравированное изображение Гравировка Оборудование Взрыв Огненный природный феномен Производство топлива и электроэнергии Топливный насос Генератор Иллюстрация Индустриальная революция Производимый объект Нет людей Устаревший Линия электропередачи Источник питания Дорожный паровой двигатель Сербия Один объект Пар Вертикальный

    Печать 10 x 8 дюймов (25 x 20 см)

    Наши фотоотпечатки печатаются на прочной бумаге архивного качества для яркого воспроизведения и идеально подходят для оформления

    чек

    30-дневная гарантия возврата денег

    чек

    Изготовлен из высококачественных материалов

    проверить

    Необрезанное изображение 16.6 х 25,4 см (оценка)

    чек

    Отделка профессионального качества

    чек

    Размер изделия 20,3 x 25,4 см (ориентировочно)

    Наши водяные знаки не появляются на готовой продукции

    Отпечатано на бумаге архивного качества, обеспечивающей непревзойденную стойкость изображения и великолепную цветопередачу с точной цветопередачей и плавными тонами. Отпечатано на профессиональной бумаге Fujifilm Crystal Archive DP II плотностью 234 г/м². 10×8 для альбомных изображений, 8×10 для портретных изображений.Размер относится к используемой бумаге в дюймах.

    Код продукта dmcs_13751685_676_0

    Фотопечать Пазл Печать в рамке Печать плакатов Поздравительные открытки Печать на холсте Фото Кружка Антикварные рамы Художественная печать Установленное фото Премиум обрамление Открытки Сумка Подушка Металлическая печать Стеклянная подставка Коврик для мыши Стеклянная рамка акриловый блок Стеклянные коврики

    Настасик

    Полный диапазон художественной печати

    Наши стандартные фотопечати (идеальные для оформления) отправляются в тот же или на следующий рабочий день, а большинство других товаров отправляются через несколько дней.

    Фотопечать (5,72–114,62 долл. США)
    Наши фотоотпечатки печатаются на прочной бумаге архивного качества для яркого воспроизведения и идеально подходят для оформления.

    Пазл (32,08–43,55 долл. США)
    Пазлы — идеальный подарок на любой праздник

    Принт в рамке (51,57–263,63 долл. США)
    Наши современные репродукции в рамке профессионально изготовлены и готовы повесить на стену

    Печать плакатов (12 долларов США.60 — 68,77 долларов США)
    Бумага для плакатов архивного качества, идеальна для печати больших изображений

    Поздравительные открытки (6,84–13,74 долл. США)
    Поздравительные открытки, подходящие для дней рождения, свадеб, юбилеев, выпускных, благодарностей и многого другого

    Печать на холсте (34,38–286,55 долл. США)
    Профессионально сделанные, готовые к развешиванию картины на холсте — отличный способ добавить цвет, глубину и текстуру в любое пространство.

    Фотокружка ($11,45)
    Наслаждайтесь любимым напитком из кружки, украшенной любимым изображением.Сентиментальные и практичные персонализированные кружки с фотографиями станут идеальным подарком для близких, друзей или коллег по работе

    Старинные рамы (51,57–286,55 долл. США)
    Наш оригинальный ассортимент британских репродукций в рамке со скошенным краем

    Художественная печать (34,38–229,24 долл. США)
    Наши художественные репродукции с мягкой текстурированной натуральной поверхностью — это лучшее, что может быть после приобретения оригинальных произведений искусства. Они соответствуют стандартам самых требовательных музейных хранителей.

    Установленная фотография (14 долларов США.89 — 149,00 долларов США)
    Фотоотпечатки поставляются в специальном футляре для карт, готовые к рамке

    Каркас премиум-класса (103,15–332,40 долл. США)
    Наши превосходные репродукции в рамке премиум-класса профессионально изготовлены и готовы повесить на стену

    Открытки (13,74 долл. США)
    Открытки

    Большая сумка ($34,33)
    Наши большие сумки изготовлены из мягкой прочной ткани и оснащены ремнем для удобной переноски.

    Подушка (28,64–51 долл. США.57)
    Украсьте свое пространство декоративными мягкими подушками

    Металлический принт (67,63–457,35 долл. США)
    Изготовленные из прочного металла и с использованием роскошных технологий печати, металлические принты оживляют изображения и придают современный вид любому пространству

    Стеклянная подставка (9,16 долл. США)
    Индивидуальная стеклянная подставка. Также доступны элегантные полированные безопасные закаленные стекла и термостойкие коврики под тарелки

    .

    Коврик для мыши (16,03 долл. США)
    Фотопринт архивного качества на прочном коврике для мыши с нескользящей подложкой.Работает со всеми компьютерными мышами.

    Стеклянная рамка (26,35–79,09 долл. США) Крепления из закаленного стекла
    идеально подходят для настенного дисплея, кроме того, мониторы меньшего размера можно использовать отдельно на встроенной подставке.

    Acrylic Blox (34,38–57,30 долл. США)
    Обтекаемый, односторонний современный и привлекательный принт на столешнице

    Стеклянные салфетки ($57,30)
    Набор из 4 стеклянных салфеток. Элегантное полированное безопасное стекло и термостойкое. Соответствующие подставки также могут быть доступны

    Двигатель внутреннего сгорания (Фото в рамке, Репродукции, Пазлы, Плакаты, Холст,…) #13751685

    Изображение двигателя внутреннего сгорания в рамке

    Иллюстрация двигателя внутреннего сгорания, соединенного с насосом одностороннего действия

    Мы рады предложить этот принт от Getty Images в сотрудничестве с Fine Art Storehouse

    .

    © Этот контент защищен авторским правом

    Идентификатор носителя 13751685

    694915468

    Антиквариат Паровой котел Бизнес Финансы и промышленность Кабель Концепции Конфигурация цилиндра Художественный продукт рисования Электрический двигатель Электричество Двигатель Инжиниринг Выгравированное изображение Гравировка Оборудование Взрыв Огненный природный феномен Производство топлива и электроэнергии Топливный насос Генератор Иллюстрация Индустриальная революция Производимый объект Нет людей Устаревший Линия электропередачи Источник питания Дорожный паровой двигатель Сербия Один объект Пар Вертикальный

    Современная рамка 14 x 12 дюймов (38 x 32 см)

    Наши современные репродукции в рамке профессионально изготовлены и готовы повесить на стену

    чек

    30-дневная гарантия возврата денег

    чек

    Изготовлен из высококачественных материалов

    проверить

    Необрезанное изображение 16 x 24.4 см (оценка)

    чек

    Отделка профессионального качества

    чек

    Размер продукта 32,5 x 37,6 см (ориентировочно)

    Наши водяные знаки не появляются на готовой продукции

    Рамка под дерево, на карточке, фотопечать архивного качества 10×8. Габаритные внешние размеры 14×12 дюймов (38×32см). Экологически чистый и безопасный для озона молдинг Polycore® размером 40 мм x 15 мм выглядит как настоящая древесина, он прочный, легкий и легко подвешивается. Биоразлагаемый и изготовленный из нехлорированных газов (без токсичных паров), он эффективен; производство 100 тонн полистирола может спасти 300 тонн деревьев! Отпечатки глазированы легким, небьющимся акрилом с оптической прозрачностью (обеспечивающим такую ​​же общую защиту от окружающей среды, как и стекло).Задняя часть сшита из ДВП с прикрепленной пилообразной вешалкой. Примечание. Чтобы свести к минимуму обрезку оригинального изображения, обеспечить оптимальную компоновку и обеспечить безопасность печати, видимый отпечаток может быть немного меньше

    Код продукта dmcs_13751685_80876_736

    Фотопечать Пазл Печать в рамке Печать плакатов Поздравительные открытки Печать на холсте Фото Кружка Антикварные рамы Художественная печать Установленное фото Премиум обрамление Открытки Сумка Подушка Металлическая печать Стеклянная подставка Коврик для мыши Стеклянная рамка акриловый блок Стеклянные коврики

    Категории

    > Архитектура > Промышленный

    > Европа > Сербия > Похожие изображения

    > Склад изящных искусств > Волшебный мир иллюстраций > Настасические изображения и иллюстрации

    Полный диапазон художественной печати

    Наши стандартные фотоотпечатки (идеально подходят для оформления) отправляются в тот же или на следующий рабочий день, а большинство других товаров отправляются через несколько дней.

    Фотопечать (5,72–114,62 долл. США)
    Наши фотоотпечатки печатаются на прочной бумаге архивного качества для яркого воспроизведения и идеально подходят для оформления.

    Пазл (32,08–43,55 долл. США)
    Пазлы — идеальный подарок на любой праздник

    Принт в рамке (51,57–263,63 долл. США)
    Наши современные репродукции в рамке профессионально изготовлены и готовы повесить на стену

    Печать плакатов (12 долларов США.60 — 68,77 долларов США)
    Бумага для плакатов архивного качества, идеальна для печати больших изображений

    Поздравительные открытки (6,84–13,74 долл. США)
    Поздравительные открытки, подходящие для дней рождения, свадеб, юбилеев, выпускных, благодарностей и многого другого

    Печать на холсте (34,38–286,55 долл. США)
    Профессионально сделанные, готовые к развешиванию картины на холсте — отличный способ добавить цвет, глубину и текстуру в любое пространство.

    Фотокружка ($11,45)
    Наслаждайтесь любимым напитком из кружки, украшенной любимым изображением.Сентиментальные и практичные персонализированные кружки с фотографиями станут идеальным подарком для близких, друзей или коллег по работе

    Старинные рамы (51,57–286,55 долл. США)
    Наш оригинальный ассортимент британских репродукций в рамке со скошенным краем

    Художественная печать (34,38–229,24 долл. США)
    Наши художественные репродукции с мягкой текстурированной натуральной поверхностью — это лучшее, что может быть после приобретения оригинальных произведений искусства. Они соответствуют стандартам самых требовательных музейных хранителей.

    Установленная фотография (14 долларов США.89 — 149,00 долларов США)
    Фотоотпечатки поставляются в специальном футляре для карт, готовые к рамке

    Каркас премиум-класса (103,15–332,40 долл. США)
    Наши превосходные репродукции в рамке премиум-класса профессионально изготовлены и готовы повесить на стену

    Открытки (13,74 долл. США)
    Открытки

    Большая сумка ($34,33)
    Наши большие сумки изготовлены из мягкой прочной ткани и оснащены ремнем для удобной переноски.

    Подушка (28,64–51 долл. США.57)
    Украсьте свое пространство декоративными мягкими подушками

    Металлический принт (67,63–457,35 долл. США)
    Изготовленные из прочного металла и с использованием роскошных технологий печати, металлические принты оживляют изображения и придают современный вид любому пространству

    Стеклянная подставка (9,16 долл. США)
    Индивидуальная стеклянная подставка. Также доступны элегантные полированные безопасные закаленные стекла и термостойкие коврики под тарелки

    .

    Коврик для мыши (16,03 долл. США)
    Фотопринт архивного качества на прочном коврике для мыши с нескользящей подложкой.Работает со всеми компьютерными мышами.

    Стеклянная рамка (26,35–79,09 долл. США) Крепления из закаленного стекла
    идеально подходят для настенного дисплея, кроме того, мониторы меньшего размера можно использовать отдельно на встроенной подставке.

    Acrylic Blox (34,38–57,30 долл. США)
    Обтекаемый, односторонний современный и привлекательный принт на столешнице

    Стеклянные салфетки ($57,30)
    Набор из 4 стеклянных салфеток. Элегантное полированное безопасное стекло и термостойкое. Соответствующие подставки также могут быть доступны

    FreightWaves Classics: Изобретатель первого практического двигателя внутреннего сгорания практически неизвестен

    Предыстория

    Николя Карно, инженер-механик французской армии, а также военный ученый и физик, которого часто называют «отцом термодинамики». .В 27 лет Карно опубликовал книгу «Размышления о движущей силе огня» (Париж, 1824). В своей книге Карно написал первую «успешную теорию максимального КПД тепловых двигателей», а также изложил идею двигателя внутреннего сгорания. При этом он начал дисциплину термодинамики. Сочинения Карно при жизни привлекали мало внимания; однако позже он стал основой для второго закона термодинамики и определения энтропии, которые были разработаны Рудольфом Клаузиусом и лордом Кельвином.

    Николя Карно. (Изображение: galileoandeinstein.physics.virginia.edu)

    Основываясь на технических вопросах, таких как улучшение характеристик парового двигателя, работа Карно является основой для таких современных технологий, как автомобильный или реактивный двигатель. Однако Карно никогда не пытался построить двигатель внутреннего сгорания.

    «Идеальный цикл Карно». (Изображение: NASA.gov)

    Ленуар и его двигатель

    Примерно через 30 лет после публикации книги Карно газообразное топливо стало коммерчески доступным.Это привело французского изобретателя к разработке первого практичного и коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания.

    Сегодня исполняется 121 год со дня смерти Жана Жозефа Этьена Ленуара, изобретателя двигателя внутреннего сгорания. Ленуар родился в Бельгии и эмигрировал во Францию ​​в 1850-х годах. Он умер недалеко от Парижа в возрасте 78 лет.

    Ленуар построил двухтактный одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания в 1859 году. для выпуска выхлопных газов двигателя.В двигателе Ленуара использовалась батарея для подачи электрического заряда для воспламенения газа после того, как он был втянут в цилиндр.

    Несмотря на то, что расход топлива был всего на 4% эффективнее, двигатель Ленуара был долговечным и в основном плавно работал. Он подал заявку в парижскую Национальную консерваторию искусств и ремесел за патентом; организация выдала ему патент в 1860 году на его «пневматический двигатель, расширяемый за счет сжигания газа».

    К 1865 году более 400 двигателей Ленуара использовались во Франции и более 1000 — в Великобритании.Его ранние двигатели в основном использовались для маломощных работ, таких как водяные насосы и печатные станки. Хотя двигатели Ленуара были неэффективными по сравнению с более поздними моделями, они были очень прочными — некоторые из них все еще работали и находились в очень хорошем состоянии после более чем 20 лет непрерывной эксплуатации.

    Иллюстрация двигателя внутреннего сгорания Ленуара и изобретателя. (Изображение: worldkings.org)

    Автомобиль Ленуара

    Получив патент на созданный им двигатель, Ленуар обратил свое внимание на приведение в действие автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.В 1862 году он построил то, что общепризнанно считается первым автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. Приспособив свой двигатель для работы на жидком топливе, первая поездка на автомобиле стала шестимильной поездкой, которая заняла более двух часов.

    Ленуар усовершенствовал свой двигатель, и в 1863 году Ленуар включил другую версию своего двигателя внутреннего сгорания в трехколесную повозку, которую он построил. Названный Hippomobile, он имел кузов-фургон, установленный поверх трехколесного велосипеда. Он совершил 11-мильную поездку туда и обратно между Парижем и Жуанвиль-ле-Пон менее чем за три часа.

    Однако его двухтактные двигатели были слишком малы и неэффективны, чтобы успешно приводить в движение повозку на высокой скорости.

    Ленуар за штурвалом трехколесного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания. (Фото: curiokids)

    Другие изобретения Ленуара

    Ленуар изобрел несколько других полезных устройств. Примеры включают свечи зажигания для автомобильных систем зажигания. Его изобретение по сути такое же, как и те, что используются в автомобилях сегодня. Он также изобрел белую окись олова без эмали в 1847 г., революционную процедуру гальваники в 1851 г., электрический тормоз для поездов в 1855 г., электродвигатель в 1856 г., механический месильный станок в 1857 г., контроллер для динамо-машины в 1859 г., автографический телеграф в 1857 г. 1865 г., моторная лодка с двигателем внутреннего сгорания 1886 г. и метод дубления кожи озоном.

    Иллюстрация ранней колесной машины с двигателем внутреннего сгорания Ленуара. (Иллюстрация: Le Monde Illustre)

    Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать о будущем цепочки поставок #FOSC22

    9-10 мая в г. Роджерс, штат Арканзас, будут звучать ведущие голоса в цепочке поставок.

    *доступна ограниченная цена.

    Изображения двигателей внутреннего сгорания | Бесплатные векторы, стоковые фото и PSD

    Сортировать по

    Популярный Недавний

    Категория

    Все Векторы Фотографии PSD Иконки

    Лицензия

    Все Бесплатно Премиум

    Показать варианты Цвет Ориентация

    Все Горизонтальный Вертикальный Квадратный Панорамный

    Стиль

    Применимо только к векторам.

    Все Акварель Мультфильм Геометрический Градиент Изометрический 3D Нарисованный от руки Плоский

    Изменить онлайн Фильтруйте по ресурсам, которые можно редактировать онлайн с помощью Wepik и Storyset

    Посмотреть редактируемые ресурсы

    Люди

    Применимо только к фотографиям

    Все Исключать Включать Количество человек
    Возраст Младенец Ребенок Подросток Молодой взрослый Взрослый Старший Старейшина Пол Мужчина Женский Этническая принадлежность Южная Азия Ближневосточный Восточная Азия Чернить испанец индийский белый Выбор Freepik

    Ежедневно смотрите высококачественные изображения, отобранные нашей командой.

    Смотрите наши любимые

    Дата публикации

    ЛюбойПоследние 3 месяцаПоследние 6 месяцевПоследний год

    Фото испытательного ДВС.

    Контекст 1

    … аппарат исследуемого двигателя представляет собой четырехцилиндровый рядный безнаддувный дизельный двигатель Fiat с непосредственным впрыском (DI) и водяным охлаждением ( рис. 1 ), основные характеристики которого приведены в таблице. 1.Двигатель был соединен с гидравлическим динамометром, через который прикладывалась нагрузка за счет увеличения крутящего момента. Этот динамометр был откалиброван в Центральной организации по измерениям и контролю качества в Багдаде. Анализатор выбросов Multigas модели 4880 использовался для измерения …

    Контекст 2

    … изменения концентрации несгоревших углеводородов (UBHC) в выхлопных газах имеют тенденцию, очень похожую на тенденцию, наблюдаемую для CO концентрации, как показано на рис. 11.Из рисунка видно, что при низких нагрузках значительная часть углеводородов, представляющих собой значительное количество топлива, может проходить через цилиндр двигателя частично сгоревшим или непрореагировавшим. …

    Контекст 3

    … 2 концентрации увеличивались с увеличением КЧ с 48,5 до 55, как показано на рис. 12. Прирост CO 2 был обусловлен снижением концентраций CO и UBHC, которые полностью окислялись лучше …

    Контекст 4

    … шум уменьшился из-за увеличения CN, как показано на рис. 13. Улучшения горения обеспечили плавное движение динамических частей и уменьшили вибрацию, что отражается на снижении шума двигателя, в то время как увеличение нагрузки действует противоположно эффекту CN и увеличивает шум. Из рисунка видно, что измеренный уровень звука является суммой этих двух эффектов. Снижение составило 3,9, 7 и 11,67% …

    Контекст 5

    … Из рис. 14 видно, что концентрации NO x снижаются с увеличением CN, а также с увеличением числа оборотов двигателя.Увеличение числа оборотов двигателя увеличивает турбулентность внутри камеры сгорания и сокращает время, доступное для образования NO x . Точно так же увеличение CN улучшает горение за счет сокращения периода задержки, что приводит к полному сжиганию …

    Контекст 6

    … можно предположить, что этих сокращений недостаточно для снижения NO x до желаемых пределов без использования других методы, такие как рециркуляция отработавших газов (EGR). Концентрации UBHC уменьшаются с увеличением частоты вращения двигателя от 1000 до 2250 об/мин, после этой скорости эти концентрации начинают увеличиваться, как показано на рис. 15.Увеличение воздействия CN приводит к сокращению выбросов UBHC за счет улучшения процессов сжигания и сжигания топлива. …

    Контекст 7

    … показывает. Увеличение воздействия CN приводит к сокращению выбросов UBHC за счет улучшения процессов сжигания и сжигания топлива. При увеличении оборотов двигателя от средних до высоких увеличивается турбулентность топливовоздушной смеси, выталкивая часть топлива в поршневую щель, где его сгорание будет затруднено, и оно будет проявляться в виде UBHC. Концентрации CO ведут себя как UBHC, как показано на рис.16 представляет. По тем же причинам снижения и увеличения UBHC концентрации CO снижаются на 5,67, 15,5 и 30,7% для CN 50, 52 и 55 по сравнению с базовым дизельным топливом. Увеличение CN оказывает большое влияние на снижение CO и UBHC; это также оказывает некоторое влияние на снижение концентрации NO x . скорость повышения давления при сгорании. Также …

    Двигатель внутреннего сгорания – обзор

    1 Введение

    Спрос на энергию растет в связи с ростом населения, технологическим прогрессом и урбанизацией.Прогнозируется, что к 2100 году мировой спрос на энергию будет в пять раз выше, чем сегодня [1,2]. Мы также наблюдаем постоянную тенденцию к росту цен на энергоносители. Государственные учреждения и исследователи изучают различные варианты восполнения надвигающегося энергетического дефицита, вызванного увеличением спроса на душу населения, ростом населения и необходимостью сдерживания выбросов парниковых газов (ПГ) от традиционных источников энергии. Среди этих вариантов биомасса уникальна тем, что она основана на углероде и обеспечивает топливо, сравнимое с ископаемым топливом [3].Использование ресурсов биомассы для производства энергии уже стало очень значительным: в настоящее время биомасса обеспечивает примерно 13 % мировых поставок первичной энергии и более 75 % мировой возобновляемой энергии [4,5]. Действительно, по оценкам, к 2050 году биоэнергия может составлять 25–33% мирового энергоснабжения [4]. В недавнем отчете Мирового энергетического совета прогнозируется, что нынешнее расширение будет продолжаться в течение нескольких десятилетий [6]. Дальнейшее внедрение биомассы потребует эффективных путей преобразования и предотвращения конкуренции с продуктами питания и клетчаткой [7,8].

    Пиролиз может преобразовывать биомассу из различных источников, включая сельскохозяйственные и лесохозяйственные отходы, в жидкие, твердые и газообразные формы. Все три выходных фракции потенциально могут использоваться в качестве топлива (либо непосредственно, либо после модернизации) в различных типах первичных двигателей для транспорта, производства электроэнергии, комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) или комбинированного охлаждения тепла и электроэнергии (ПТЭЦ). Пиролизная жидкость (ЖЖ) перспективна для использования как в двигателях внутреннего, так и внешнего сгорания, особенно в двигателях внутреннего сгорания (ВДС) с воспламенением от сжатия (ВК).Твердый уголь полезен для отопления, совместного сжигания на угольных электростанциях, а также в качестве удобрения и кондиционера почвы, благодаря чему он также обеспечивает некоторое связывание атмосферного углерода. Уголь также можно использовать для производства синтез-газа с помощью методов газификации [2]. Пиролизный газ (PG) может использоваться в газовых котлах, газовых турбинах, двигателях с искровым зажиганием (SI) или двухтопливных двигателях. В недавних отчетах подчеркиваются возможности производства устойчивого топлива для двигателей внутреннего сгорания путем пиролиза биомассы [9,10]. Кроме того, британский фонд Carbon Trust определил пиролиз биомассы как интересный вариант для обеспечения будущего транспортного топлива [11].

    Двигатели внутреннего сгорания, особенно двигатели внутреннего сгорания, широко используются во всем мире для различных энергетических услуг, таких как транспорт, судоходство, рыболовные суда, ирригация, производство электроэнергии, ТЭЦ и ТЭЦ. Скорее всего, они останутся популярными на десятилетия благодаря высокому КПД (как при полной, так и при частичной нагрузке) и вариациям масштаба (от очень малого до очень большого), высокому соотношению мощности и массы, низким капитальным и эксплуатационным затратам, расходу топлива. гибкость [12]. В 2005 г. общий расчетный объем выбросов парниковых газов в мире составил 44 153 МтCO 90 487 2 90 488 экв.из которых 66,5% были связаны с энергетическими услугами. Доля транспорта, электроэнергии и тепла составляла только 39,2 % (от общего объема выбросов) и 59 % (от общего объема выбросов, связанных с энергетикой) [13], причем главными двигателями служили в основном двигатели внутреннего сгорания (включая газовые турбины) и паровые турбины. Поэтому очень большое сокращение выбросов ПГ возможно за счет замены ископаемого топлива, предназначенного для двигателей внутреннего сгорания, возобновляемыми альтернативами, такими как топливо из пиролиза биомассы.

    Несмотря на то, что было опубликовано несколько обзоров методов пиролизной конверсии, параметров и вариантов продуктов [14–20], относительно немногие из них были посвящены применению пиролизного топлива [21,22].Кьярамонтиа и др. [22] рассмотрели использование быстрых PL в двигателях внутреннего и внешнего сгорания для выработки электроэнергии, но не рассмотрели использование PG в двигателях внутреннего сгорания. Пиролиз биомассы и его применение все еще находятся на ранних стадиях разработки [8,23]. Для ускорения прогресса важно консолидировать и распространять результаты передовых исследований. Таким образом, цель этого обзора состоит в том, чтобы представить текущее состояние и будущие перспективы исследований и разработок PL и PG в качестве альтернативных видов топлива в двигателях внутреннего сгорания для исследователей, занимающихся производством и модернизацией пиролизного топлива.Это исследование также заинтересует тех, кто занимается испытаниями и разработкой двигателей, включая производителей двигателей и компонентов. Конкретные цели заключаются в том, чтобы (i) описать основные методы пиролиза и типы реакторов, используемых для производства этого топлива; (ii) рассмотреть свойства PL по сравнению со стандартным ископаемым дизельным топливом; (iii) рассмотреть технический опыт, связанный с двигателями с воспламенением, работающими на сыром и модернизированном PL, по сравнению со стандартным дизельным топливом; (iv) рассмотреть техническую осуществимость использования PG в двигателях SI (и двухтопливных); и (v) рассмотреть методы повышения качества PL и оценить улучшенные свойства PL по сравнению с сырым PL.Также будут обсуждаться модификации двигателей внутреннего сгорания для использования пиролизного топлива.

    Двигатели внутреннего сгорания — токсичные активы автопроизводителей

    Автомобили выставлены на продажу в автосалоне в Карлсбаде, Калифорния, США, 2 мая 2016 г. REUTERS/Mike Blake/File Photo

    Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters. com

    Регистрация

    ЛОНДОН, 22 декабря (Reuters Breakingviews) — Двигатели внутреннего сгорания могут быть токсичными активами революции электромобилей.Volkswagen (VOWG_p.DE), Ford Motor (F.N) и другие ветераны отрасли быстро переходят на автомобили с батарейным питанием, в то время как спрос на автомобили, работающие на ископаемом топливе, падает. После финансового кризиса 2008 года банки привели себя в порядок, передав безнадежные кредиты в так называемые плохие банки. Автопроизводители могли бы сделать что-то подобное.

    Создание плохих банков помогло кредиторам ограничить их подверженность сомнительным активам и создать более здоровую репутацию для акционеров. Подразделения производителей двигателей внутреннего сгорания не так токсичны: во-первых, они по-прежнему прибыльны.Но их дни сочтены. По данным аналитиков Jefferies, к 2030 году в Европе более трех четвертей новых автомобилей будут электрическими. Выделение подразделений, потребляющих газ, может ограничить подверженность сокращающимся активам и подчеркнуть ценность электрического бизнеса, подобного Tesla (TSLA.O).

    Возьмите Фольксваген. Предположим, что к 2025 году электромобили принесут пятую часть продаж немецкого автопроизводителя, а выручка составит 55 миллиардов евро, согласно расчетам, основанным на данных Refinitiv. Умножьте это на 3-х кратное (примерно треть от эквивалентной оценки группы Илона Маска в начале декабря), и сегодня бизнес будет стоить около 160 миллиардов евро.Это примерно столько же, сколько и вся стоимость VW, включая долги.

    Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com

    Зарегистрируйтесь

    Объединившись, автопроизводители могут получить дополнительные преимущества. Предположим, что два конкурента объединяют свои подразделения, работающие на ископаемом топливе, и продают часть этой комбинации финансовому инвестору. Новая компания могла бы сократить расходы, помогая поддерживать прибыльность даже при сокращении продаж двигателей внутреннего сгорания. И, сохранив только миноритарный пакет акций, автопроизводителям больше не придется полностью консолидировать унаследованный бизнес в своих отчетах.

    Volvo Cars (VOLCARb.ST) предоставляет прототип. Шведский автопроизводитель стоимостью 24 миллиарда долларов, недавно зарегистрированный в Стокгольме, передал свои операции по производству ископаемого топлива новой группе, контролируемой китайской материнской компанией Zhejiang Geely, что позволило ей деконсолидировать бизнес, зафиксировав при этом поставку двигателей для гибридных моделей.

    Имитировать такое расположение будет непросто. Крупные автопроизводители сталкиваются с меньшим давлением, связанным с изучением рискованных побочных продуктов, которые могут повлечь за собой высокие затраты и потерю контроля над тем, что остается ключевой частью их продукта.Тем не менее, по мере того, как зеленая революция ускоряется, автопроизводителям придется рассматривать возможность более радикального ремонта. Они могли бы сделать хуже, чем следовать примеру банковской отрасли.

    Подпишитесь на @Unmack1 в Твиттере

    (Это прогноз Breakingviews на 2022 год. Чтобы увидеть больше наших прогнозов, нажмите здесь.) и около 47% к 2035 году, согласно прогнозам аналитиков Jefferies. В Европе проникновение аккумуляторных автомобилей достигнет 77% уже к 2030 году.

    Зарегистрируйтесь прямо сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com

    Зарегистрируйтесь

    Под редакцией Питера Тала Ларсена и Оливера Таслика

    Наши стандарты: Принципы доверия Thomson Reuters.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.