Типи двигунів для автомобілів 

 

На автомобілях можуть бути установлені двигуни внутрішнього згорання (ДВЗ), електричні, газотурбіні, парові, і в сучасний час почався випуск автомобілів так званих гібридів в яких встановлені і ДВЗ і електродвигуни. Але найбільше розповсюдження на автомобілях отримали ДВЗ поршневого типу. ДВЗ мають достатню потужність, відносно невеликі розміри і вагу, надійні, великий запас ходу на одній заправці наприклад легковий автомобіль може проїхати до 500 км, та невелика вартість виготовлення і великий строк служби. Але з збільшенням вартості нафтопродуктів в сучасний час почав збільшуватися випуск автомобілів з електродвигунами.

Класифікація поршневих двигунів внутрішнього згорання

Поршневі ДВЗ класифікуються за такими ознаками:

• По способу сумішоутворення - з зовнішнім сумішоутворення (карбюраторні, газові), и внутрішнім сумішоутворенням (дизельні)

• По способу запалення пальної суміші - з примусовим запаленням (карбюраторні) та самозапаленням (дизельні)

• По кількості тактів - двотактні та чотирьохтактні

• По кількості циліндрів - одноциліндрові та багато циліндрові

• По розташуванню циліндрів - рядні, V-подібні, горизонтальні

До складових карбюраторного поршневого двигуна відносяться:
- кривошипно-шатунний механізм,
- газорозподільний механізм,
- система живлення,
- система запалювання,
- система охолодження,
- система мащення.

​

​

​

 

 

 

 

​

                                                                                                                                                 1 - головка циліндра;

                                                                                                                                         2 - циліндр;

                                                                                                                                         3 - поршень;

                                                                                                                                         4 - поршневі кільця;

                                                                                                                                         5 - поршневий палець;

                                                                                                                                         6 - шатун;

                                                                                                                                         7 - колінчастий вал;

                                                                                                                                         8 - маховик;

                                                                                                                                         9 - кривошип;

                                                                                                                                        10 - розподільний вал;

                                                                                                                                        11 - кулачок розподільного вала ;

                                                                                                                                        12 - важіль;

                                                                                                                                        13 - клапан;

                                                                                                                                        14 - свічка запалювання

​

​

​

 

​

Кривошипно-шатунний механізм - призначений для перетворення зворотно-поступального руху поршня в обертовий рух колінчастого валу.

Механізм газорозподілу - забезпечує своєчасне заповнення циліндрів пальною сумішшю (або повітрям) і видалення з них відпрацьованих газів.

Система охолодження - призначена для підтримання оптимального теплового режиму двигуна.

Система мащення - призначена для змащування тертьових деталей двигуна, часткового їх охолодження та видалення від них продуктів спрацювання.

Система живлення двигунів - призначена для зберігання палива, очищення палива і повітря, приготування пальної суміші, подавання її в циліндри і видалення відпрацьованих газів.

Система запалювання - забезпечує займання пальної суміші у карбюраторних двигунах у відповідний момент часу при різних режимах роботи двигуна.

​

Терміни та визначення по будові двигуна

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Верхня мертва точка (ВМТ) - це максимальне віддалення поршня від осі колінчастого вала в момент коли поршень змінює напрямок руху.
Нижня мертва точка (НМТ) - це мінімальне віддалення поршня від осі колінчастого вала в момент коли поршень змінює напрямок руху.
Хід поршня це відстань яку проходить поршень між двома мертвими точками. За один хід поршня колінчастий вал обертається на півоберта (180 град). 
Такт - це процес який відбувається в циліндрі за один хід поршня (впуск, стиск, розширення, випуск). Отже за робочий цикл (4 такти) колінчастий вал робить за 2 оберта (тобто за 720 град).

Об'єм камери згорання - це об'єм над поршнем коли він перебуває в ВМТ.
Робочий об'єм циліндра - це простір який звільняється при переміщені поршня з ВМТ до НМТ.

Повний об'єм циліндра - сума об'ємів камери згорання та робочого об'єму 
Літраж двигуна це сума робочих об'ємів усіх циліндрів двигуна
Ступінь стиску - це відношення повного об'єму циліндра до об'єму камери згорання.

 

Сучасні двигуни мають таку ступінь стиску:

 Карбюраторні бензинові двигуни від 6 до 12, карбюраторні газові двигуни від 7 до 14, дизельні двигуни від 14 до 21. Ступінь стиску це теоретична величина яка задається при проектуванні двигуна. На практиці використовують її практичну величину яка називається компресією.

Компресія - це тиск який утворюється в кінці такту стиску вимірюється за допомогою спеціального манометра в кгс/см2. Ця величина завжди буде менша за ступінь стиску, так як є нещільності між циліндром, кільцями та поршнем при зношувані цих деталей компресія зменшується і потужність двигуна також зменшується.
 

Робота чотирьохтактного одноциліндрового двигуна

А тепер розглянемо принцип роботи на прикладі одноциліндрового карбюраторного двигуна. Його пристрій представлено на малюнку

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Такт впуск:

при обертанні колінчатого вала (мал. а) поршень рухається від ВМТ до НМТ і над ним створюється розрідження, тобто тиск у циліндрі стає нижче атмосферного. У цей час за допомогою газорозподільного механізму відкривається впускний клапан (а випускний у цей час закритий) і пальна суміш із карбюратора надходить у циліндр, наповнюючи його
2 Такт стиску:

поршень рухається до ВМТ (мал. б), впускний клапан закриється (випускний клапан продовжує залишатися в закритому положенні). Об’єм у циліндрі зменшується, тиск і температура підвищуються.
3 Такт розширення:

наприкінці такту стиску (мал. в)  в циліндр через свічу запалювання подається електрична іскра і запалює пальну суміш, відбувається згоряння з наростанням тиску газів у циліндрі. Під тиском цих газів, що розширюються, поршень рухається від ВМТ до НМТ і передає зусилля через поршневий палець на шатун і колінчатий вал. 

4 Такт випуск:

поршень рухається з НМТ до ВМТ, (мал. г)  відкривається випускній клапан і гази, що відробили, видаляються із циліндра 
При подальшому обертанні колінчатого вала такти повторюються. Отже, робочий цикл у чотиритактному карбюраторному двигуні відбувається за чотири ходи поршня або два обороти колінчатого вала, що відповідає 720° його повороту.
 

Порядком роботи двигуна – називають чергування однойменних тактів по циліндрах двигуна в певній послідовності, через певний кут повороту колінчатого валу, установленої заводом - виробником. Зміна тактів у 8 циліндровому двигуні відбувається через 90° повороту колінчатого вала, але такт триває протягом 180°. Таким чином, у двох циліндрах одночасно протягом 90° повороту колінчатого вала здійснюється той самий такт - відбувається перекриття (накладення) тактів, що сприяє більше рівномірному обертанню колінчатого вала. Порядок роботи двигуна 1-5-4-2-6-3-7-8 

​