В автомобилях наиболее часто используется четырехтактный двигатель с искровым зажиганием, то есть тот, чей поршень выполняет четыре движения, а реакция сгорания топлива вызвана искрой.

как устроен двс

Поршневые движения называются Циклом Отто, имя которого происходит от имени изобретателя Николая Отто. Данный процесс приводит автомобиль в движение. Как устроен ДВС?

Если коротко: топливо втягивается в камеру сгорания и поджигается. Вырабатываемая энергия передается двигательной установке, а выхлопные газы удаляются. Все это делается с огромной скоростью и в относительно небольших масштабах. Однако этого объяснения нам недостаточно, поэтому мы углубимся в детали.

Видео про то как устроен ДВС внизу страницы

 

Схема работы четырехтактного ДВС

четырехтактный двигатель

  • Первым тактом из четырех поршневых движений является всасывание. Поршень движется вниз в герметичный цилиндр, всасывая в него смесь воздуха и топлива. Смесь подается в цилиндр благодаря системе впрыска, в которой также используется небольшой поршень. Он выталкивает небольшие порции топлива через узкое сопло, в результате чего они попадают в цилиндр в виде тумана.
  • Второй такт — это сжатие. Поршень, находящийся теперь глубоко внутри цилиндра, начинает двигаться наружу, что означает, что извлеченное топливо «сжимается». Свеча зажигания генерирует искру, и смесь взрывается.
  • Третий такт — толчок. Взрыв толкает поршень обратно внутрь цилиндра. Поскольку поршень соединяется с коленчатым валом с помощью шатуна специальной формы, его работа вызывает вращение вала. По-человечески говоря: толкаемый поршень перемещает вал, который начинает вращаться. Таким образом, энергия, генерируемая взрывом, может передаваться двигательной системе и водитель может контролировать ускорение с помощью сцепления и трансмиссии.
  • Четвертый такт — выхлоп. В конце цикла открывается клапан через который газы, остающиеся после сгорания, вытесняются из цилиндра. Затем поршень снова движется наверх. Добавим, что подача воздуха и выхлопные газы снаружи отвечают не за сам цилиндр, а за систему газораспределения, то есть, проще говоря, зубчатый ремень, зубчатое колесо или вал с выступающими элементами, которые вращают и открывают или закрывают клапаны в нужные моменты.

После четвертого такта процесс повторяется. Другая часть смеси всасывается, сжимается, взрыв вызывает толкание поршня назад, и коленчатый вал движется, остаточные газы выпускаются. И так до тех пор, пока мы не достигнем нашей цели. Все это происходит чрезвычайно быстро. Вал может вращаться от десятка до ста раз в секунду и это далеко не единственное что удивляет при понимании как устроен ДВС.

Конструкция ДВС: Что еще есть в двигателе?

Цилиндры, коленчатый вал, распределительный вал — все это находится в чугунном корпусе. Стоит упомянуть маховик. Хотя коленчатый вал двигает только один поршень (рабочий), сам поршень делает четыре из них. Сжатие, которое требует много энергии, является особенно проблематичным, что приводит к снижению скорости вращения вала. Для равномерной работы используется маховик весом около 10 кг, который поддерживает частоту вращения двигателя с помощью массы.

Во время работы двигатель нагревается, поэтому используется охлаждающая жидкость. Жидкость протекает по различным каналам. Термостат является устройством, которое открывает или закрывает каналы под воздействием температуры. В свою очередь, моторное масло необходимо для уменьшения трения, возникающего при перемещении многочисленных компонентов. Кстати, он поглощает часть тепла, вырабатываемого двигателем, как и охлаждающая жидкость.