- Як працює ДВС
- Як влаштований поршневий двигун і його основні системи
- Принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння
- впуск
- стиснення
- Робочий хід
- випуск
Як би не намагався людство відв'язатися від бензинових і дизельних двигунів, якими наводиться в рух весь транспорт, за винятком тролейбусів і трамваїв, нічого у нього не виходить. Причин цього багато, частина з них очевидні, і можуть привести до розмов про світовий уряд і тому подібним глобальним речам, тому ми розглянемо більш нешкідливу тему. Чи не чому ми користуємося двигунами внутрішнього згоряння, а завдяки чому вони дають можливість швидко і безпечно переміщатися в просторі. 
На фото двигун внутрішнього згоряння, що перетворює тиск від палива, що згорає в механічну роботу
Як працює ДВС
З одного боку, все гранично просто - принцип роботи ДВС заснований на перетворенні одного виду енергії в інший. А саме - енергії теплової машини, здатної перетворювати хімічну енергію бензину, солярки або природного газу в механічну. ДВС існують не тільки в звичному нам вигляді, вони можуть бути також газотурбінними і роторними, але найчастіше ми користуємося саме поршневим двигуном, який довів свою спроможність і надійність ще сто з гаком років тому.
ДВС хороший тим, що може працювати абсолютно автономно. Ми до цього звикли, і нам не здається, що це велика перевага, але варто згадати безпорадно бовтаються дуги тролейбуса або сіли батарейки на радіокерованому автомобильчике, як автономність набуває набагато більшого значення, ніж здавалося. ДВС компактний, має невелику вагу і низьку вартість, хорошу ремонтопридатність і може бути пристосований під кілька видів палива відразу. Його вже більше ста років лають за гучність і шкідливі викиди, але з цими бідами ми навчилися абияк справлятися. Але для того, щоб справлятися з мотором на рівні користувача, необхідно знати його принциповий пристрій і принцип дії.
Відеоролик про принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння
Як влаштований поршневий двигун і його основні системи
Поршневий двигун поки лідирує в поширеності і під капотом кожного автомобіля, під баком кожного мотоцикла знаходиться саме він. Хтось Ванкель намагався створити альтернативний роторний двигун, але йому не вдалося довести конструкцію до досконалості, тому ми про нього згадуємо побіжно. Звичайний поршневий ДВС може працювати на бензині, дизельному паливі, на газі, а також на спиртових складах. Розглядаються також можливості застосування водню як палива, але широкого поширення така конструкція не отримала, незважаючи на екологічність і перспективність.
Конструктивно, головні ролі в моторі грають кривошипно-шатунний і газорозподільний механізми. Їх стабільну роботу прагнуть забезпечити ряд систем, головними серед яких можна назвати систему подачі палива, мастила, випуску, охолодження і запалювання.
Все це господарство зібрано на базі найпотужніших деталей - блоку циліндрів і головки блоку. Коротенько ознайомимося з основними механізмами, інакше зрозуміти принцип дії ДВС буде важко.
Поршневий двигун сьогодні знаходиться під капотом кожного авто
Щоб перетворити зворотно-поступальний рух в обертальний, служить кривошипно-шатунний механізм. Саме він перетворює руху поршня в обертання коленвала. Щоб забезпечити своєчасну подачу палива і відведення відпрацьованих газів з циліндрів, розроблений газорозподільний механізм, що приводиться в рух від коленвала. Відпрацьовані гази виводяться назовні за допомогою вихлопної системи, а впускная система забезпечує подачу необхідної кількості палива, якою керує система управління - електронний блок управління (ЕБУ).
Дизельні двигуни не потребують системи запалювання, оскільки дизельне паливо запалюється під тиском самостійно, а бензин потрібно примусово підпалювати, для чого і служить система запалювання. Абсолютно всі деталі ДВС труться між собою, і для зменшення коефіцієнта тертя застосовується мастило, яку розподіляє по всьому мотору відповідна система. В процесі роботи силовий агрегат виділяє величезну кількість тепла, яке відводить і передає атмосфері система охолодження.
Принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння
Коли горять гази, вони мають властивість розширюватися. Це покладено в основу роботи будь-якого ДВС. Процес роботи поршневого двигуна чітко розбитий на кілька циклів, а кожен цикл виконується за певну кількість обертів коленвала. У 4-х тактних двигунів робочий цикл відбувається за два оберти коленвала, у двотактних - за один. Під час виконання кожного такту в моторі відбувається певний процес, який дає назву такту. Тепер розглянемо кожен з тактів окремо, щоб чіткіше зрозуміти їх суть.
впуск
Під час впускного такту поршень варто у верхній мертвій точці, і починає опускатися. При цьому відкривається впускний клапан, а поршень тим часом всмоктує підготовлену системою харчування суміш, наповнюючи нею циліндр. Чим більш насиченим простір циліндра робочою сумішшю, тим ефективніше відбувається процес горіння, тому на багатьох автомобілях встановлюють по кілька впускних клапанів. Для цих же цілей застосовують наддув - турбіна підвищує тиск повітря у впускний системі і за рахунок цього наповнення циліндра відбувається у багато разів ефективніше, що не може не позначитися на потужності.
стиснення
Дизельні двигуни в системі запалювання не потребують
Поршень досяг нижньої мертвої точки, циліндр заповнився паливо-повітряної сумішшю, а впускний клапан закрився. Починається такт стиснення. Поршень, піднімаючись вгору, стискає паливну суміш до тих меж, які обмежені можливістю камери згоряння. Найвідповідальніший момент. Поршень піднімається до ВМТ, всі клапани закриті, в камері згоряння - максимальний тиск, що може бути досягнуто з урахуванням стану поршня і компресійних кілець. Тепер мотор готовий до головного такту.
Робочий хід
Він отримав назву недаремно. Завдяки цьому такту двигун може обертати коленвал. У цей момент система запалювання подає іскру в камеру згоряння, відбувається вибух паливо-повітряної суміші. Під час вибуху обсяг газу в камері згоряння моментально збільшується в кілька разів, прагнучи виштовхнути поршень з циліндра. Поршень же слухняно опускається вниз, передаючи отриману енергію на колінчастий вал за допомогою шатуна, і залишається в нижній мертвій точці.
випуск
Вічно він там перебувати не може, тепер колінвал змушує поршень рухатися вгору. Тепер відкривається випускний клапан, а поршень через нього викидає відпрацьовані гази до того моменту, поки не досягне прикордонної точки вгорі. Випускний клапан блокується, і починається новий робочий цикл.
Саме так відбувається робота у всіх поршневих ДВС. Є деякі нюанси і відмінності в роботі інжекторного і карбюраторного мотора, але принципово на основному процесі це не позначається ніяк. На відміну від чотиритактного мотора, двотактний двигун виконує цикл за один оборот коленвала. У двухтактників немає газорозподільного механізму, тобто він є, але його роль виконує сам поршень, перекриваючи впускний і випускний канали в потрібний час, а мастило двотактного двигуна здійснюється за рахунок масла, яке додано в бензин.
Якщо нам вдалося пролити світло на таїнство роботи двигуна внутрішнього згоряння, ми вважаємо місію виконаною.
