Устройство двигателя

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это сердце вашего автомобиля. Это «сердце» преобразует химическую энергию топлива в механическую работу. Рассмотрим, как же это происходит!

Элементы ДВС

Цилиндр — деталь машины с внутренней цилиндрической полостью, в которой перемещается поршень.

В машинах обычно используется цилиндрический блок, в котором располагается от 3 до 12 цилиндров. Цилиндры в блоках могут размещаться:

в ряд (в одном блоке) V-образно (в двух блоках, установленных под углом в 30, 60 или 90˚) оппозитно (в двух блоках, расположенных один напротив другого)

Поршень — подвижный элемент, передвигающийся по оси цилиндра. Горючая смесь (пары и капельки топлива) оказывает давление на поршень, преобразуя это давление в энергию движения.

Поршневое кольцо — металлическая деталь, установленная в канавке поршня и необходимая для того, чтобы обеспечить герметичность конструкции.

Шатун — деталь, связывающая поршень с коленчатым валом. Благодаря этому элементу возвратно-поступательные движения поршня трансформируются во вращательное движение коленчатого вала (и наооборот).

Коленчатый вал в автомобильном двигателе является общим для всех цилиндров. Каждый поршень цилиндра связывается с коленчатым валом через индивидуальный шатун. Двигаясь вверх-вниз, поршни проворачивают коленчатый вал, создавая крутящий момент.

Фактически крутящий момент — это сила, предоставляемая двигателем автомобилю для преодоления препятствий. Соответственно, скорость набора двигателем оборотов находится в прямо пропорциональном соотношении с величиной крутящего момента

Картер, в котором находится основная часть масла, окружает коленчатый вал. Его верхняя часть, как правило, выполненная из чугуна, соединена с нижней частью (поддоном).

Свеча зажигания — важный элемент, в определенный момент воспламеняющий горючую смесь в цилиндре.

Клапаны для впуска горючей смеси и выпуска отработанных паров расположены на каждом цилиндре. Иногда их количество увеличивают с целью усиления мощности двигателя.

Клапаны открываются и закрываются при помощи пружин распределительного вала, детали механизма, отвечающей за цикличность работы.

Принцип работы двигателя

Основа двигателя — это цикличный процесс сгорания, приводящий в действие механизмы. Большинство двигателей автомашин используют четырехтактный цикл сгорания (цикл Отто), который обеспечивает четыре этапа работы элементов:

впуск

Поршень, двигаясь сверху вниз, закачивает в цилиндр горючую смесь с воздухом. При достижении поршнем дна цилиндра клапан закрывается.

сжатие

Поршень поднимается вверх, с силой сжимая смесь.

рабочий ход

Искра свечи зажигания воспламеняет смесь. Происходит локальный взрыв, газ расширяется и мощно толкает поршень вниз, способствуя повороту коленвала.

выхлоп

Поршень доходит до основания цилиндра и открывает выпускной клапан, освобождая отработанный газ.

Далее процесс вновь начинается с вертикального движения поршня.

устройство двигатель