Двигатели внутреннего сгорания автотранспортного средства категории B

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Бензиновые и дизельные двигатели 

Двигатели внутреннего сгорания в зависимости от их конструктивных особенностей могут работать на бензине (инжекторные и карбюраторные двигатели),на соляре (дизели) и на газе.

Бензиновые двигатели являются самыми распространенными в мировом легковом автомобилестроении.

Бензин получают методом перегонки нефти. Покупая его на автозаправочной станции, вы приобретаете только полуфа­брикат для питания двигателя, который еще необходимо приготовить. Дело в том, что двигатель работает на смеси бензина с воздухом. Ее в строго определенных про­порциях готовит специальное устройство – карбюратор или инжектор. Причем проис­ходит это вне цилиндров двигателя, т.е. снаружи их. Карбюратор закрепляется в верхней части двигателя и в нем проис­ходит подготовка смеси, а инжекторы го­товят ее во впускном коллекторе. В любом из этих вариантов уже готовая смесь по­ ступает в цилиндры двигателя. Поэтому бензиновые двигатели называют также двигателями с внешним смесеобразовани­ем, т.е. с приготовлением смеси вне ци­линдров. Обратите внимание на то, что за бензин вы платите деньги, а возду­хом пользуетесь бесплатно. А ведь его по массе для приготовления необходимой смеси требуется значительно больше, чем бензина. В зависимости от их соотношения различают смеси богатые, в которых на од­ну часть бензина приходится менее 13 частей воздуха; обогащенные – в них соотношение бензин-воздух 1:13….15, нор­мальные – 1:15, обедненные – 1:15..17 и бед­ные – 1:17. То есть чем больше бензина в смеси, тем она богаче, чем меньше – тем беднее. Двигателю на разных режимах ра­боты требуется разная по составу смесь.

Иногда вместо бензина в двигателях с внешним смесеобразованием используют газ (пропан-бутан).

Пропан-бутан – это не природный газ. Его получают из нефти и сконденсирован­ных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и пе­ревозят в цистернах и баллонах под дав­лением. Для перевода бензинового двига­теля на газ используется специальное обо­ рудование.

Смесь бензина или газа с воздухом, при­готовленная снаружи двигателя, направ­ляется в его цилиндры, где ее воспламе­няют с помощью свечи зажигания. Такой процесс называют принудительным зажи­ганием, поскольку без искры, создаваемой свечей зажигания, смесь гореть не будет. Вам, возможно, приходилось слышать от водителей, что двигатель не заводится, потому что не работают свечи.

На рис. 2.1 показана схема рабочего цик­ла с внешним смесеобразованием и при­ нудительным зажиганием.

схема рабочего цик­ла с внешним смесеобразованием

Дизели – двигатели, работающие на со­ляре (дизельном топливе). В отличие от бензиновых двигателей в них применя­ется воспламенение от сжатия (в дизелях отсутствуют свечи зажигания). Смесеобра­зование (смешивание соляра с воздухом) в дизельных двигателях происходит непо­средственно внутри цилиндров. Это дви­гатели с внутренним смесеобразованием.

На рис. 2.2 показана схема рабочего цик­ла двигателя с внутренним смесеобразова­нием.

схема рабочего цик­ла двигателя с внутренним смесеобразова­нием

Наш рассказ о двигателях внутреннего сгорания будет неполным, если мы не упомянем так называемые гибридные моторы. Хотя в них двигатель внутренне­го сгорания является лишь одним из эле­ментов. Совсем недавно автомобили с ги­бридными двигателями казались какой-то экзотикой, а теперь практически все крупные автопроизводители уже стали ус­танавливать их на свои автомобили. Гиб­ридные двигатели представляют собой со­четание двигателя внутреннего сгорания и электромотора, аккумулятор для кото­рого подзаряжается во время движения. При различных режимах движения такие двигатели могут работать по отдельности или даже совместно. Этим процессом уп­равляет электроника, и водитель и пасса­жиры неощущают никаких рывков на переходных режимах.

И все же силовой (энергетической) уста­новкой большинства современных автомо­билей по-прежнему является двигатель внутреннего сгорания. О нем мы и будем говорить в дальнейшем. Его задача – «вы­ дать на-гора» механическую энергию в ви­де вращения выходящего из него вала. По аналогии электродвигатель преобразу­ет электроэнергию во вращение вала.

Топливо, находящееся в баке, потенци­ально несет тепловую энергию, которую двигатель внутреннего сгорания превра­тит в механическую.

Итак, двигатель внутреннего сгора­ния – это преобразователь тепловой энер­гии топлива в механическую.

Механизмы и системы двигателя

Двигатели внутреннего сгорания, ис­пользуемые на легковых автомобилях, со­ стоят из двух механизмов: кривошип­но-шатунного и газораспределительного, а также следующих пяти систем:

– системы питания;

– системы зажигания;

– системы охлаждения;

– системы смазки;

– системы выпуска отработавших газов.