Меню Закрыть

Что такое двс: ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ • Большая российская энциклопедия

Содержание

Что такое ДВС? | шОферские байки

В преддверии сотой публикации стоит вспомнить, с чего всё начиналось:

№1 Что такое «Mild Hybrid»?

№2 Надо ли пристёгиваться в городе?

№3 Чем знаменит Фольксваген Гольф?

№4 Кто покупает электромобили?

№5 Какие бывают автомобили «на батарейках»?

№ 6 На чём ездит автомобиль?

№7 Чем интересен Шевроле Корвет?

№8 Какие бывают шины?

№9 Чем электромобиль лучше?

№10 Чем знаменит Ниссан Лиф?

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является тепловым двигателем, то есть устройством, преобразующим энергию сгорания топлива (тепло) в механическую энергию (движение). Есть ещё двигатели внешнего сгорания, самый известный из которых – это паровая машина. У неё огонь подогревает котёл с паром, а затем готовый пар поступает в цилиндры, где преобразуется во вращение колёс паровоза, например.

Двигатели внутреннего сгорания в свою очередь делятся на два больших класса – поршневые двигатели и турбины. Последними приводят в движение самолёты. В турбине, за счёт быстро вращающихся роторов, лопатки сжимают воздух, подаётся топливо, горючая смесь воспламеняется и с увеличенной силой крутит следующий ротор с лопатками, создавая вращение. Всё – внутри двигателя.

То же и в поршневом двигателе, только процессы происходят в цилиндре, с движущимся вверх-вниз поршнем. Двигаясь вниз, поршень всасывает воздух или горючую смесь (впуск). Затем, двигаясь вверх поршень эту смесь сжимает (сжатие). Когда он достигает самого верха, верхней мёртвой точки, свеча зажигания воспламеняет горючую смесь, которая взрывается и с силой толкает поршень вниз (сгорание). Достигнув низа, поршень вновь движется вверх, выталкивая продукты сгорания (выхлоп). Так работает четырёхтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания.

Есть ещё #двухтактный двигатель. В нём сжатие и воспламенение топлива происходит так же, но при движении поршня вниз сразу же происходят выхлоп и впуск свежего воздуха или горючей смеси. Всё – за два движения поршня.

За процессы газообмена в двигателе, впуск горючей смеси и выпуск выхлопа, отвечает #газораспределительный механизм (ГРМ). Это, как правило, несколько клапанов, которые открываются и закрываются в нужное время.

Поршень и толкаемый им коленчатый вал образуют #кривошипно-шатунный механизм. Коленчатый вал крутился вместе с тяжёлым маховиком. Именно инерция маховика, которую он набирает при сгорании горючей смеси (рабочий ход), заставляет поршень выталкивать отработавшие газы, впускать новую порцию горючей смеси и сжимать её (холостые хода).

У двигателя с искровым воспламенением имеется #система зажигания, вовремя поджигающая горючую смесь. И формирователи этой горючей смеси, #карбюратор или #система впрыска топлива.

У двигателя с воспламенением от сжатия, дизеля сжимается просто воздух. Но в два — три раза сильнее. За счёт этого он здорово нагревается и впрыск топлива в цилиндр вызывает мгновенное воспламенение.

А ещё есть #система охлаждения, которая омывая (#водяное охлаждение) или обдувая (#воздушное охлаждение) уносит излишки тепла от цилиндра. И #система смазки, в которой насос подает масло ко всем деталям двигателя.

Что такое ДВС и как работает двигатель внутреннего сгорания? Принцип работы двигателя внутреннего сгорания. ДВС: устройство, работа, КПД

Прежде, чем рассматривать вопрос, как работает двигатель автомобиля , необходимо хотя бы в общих чертах разбираться в его устройстве. В любом автомобиле установлен двигатель внутреннего сгорания, работа которого основана на преобразовании тепловой энергии в механическую. Заглянем глубже в этот механизм.

Как устроен двигатель автомобиля – изучаем схему устройства

Классическое устройство двигателя включает в себя цилиндр и картер, закрытый в нижней части поддоном. Внутри цилиндра находится с различными кольцами, который перемещается в определенной последовательности. Он имеет форму стакана, в его верхней части располагается днище. Чтобы окончательно понять, как устроен двигатель автомобиля, необходимо знать, что поршень с помощью поршневого пальца и шатуна связывается с коленчатым валом.

Для плавного и мягкого вращения используются коренные и шатунные вкладыши, играющие роль подшипников. В состав коленчатого вала входят щеки, а также коренные и шатунные шейки. Все эти детали, собранные вместе, называются кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует возвратно-поступательное перемещение поршня в круговое вращение .

Верхняя часть цилиндра закрывается головкой, где расположены впускной и выпускной клапаны. Они открываются и закрываются в соответствии с перемещением поршня и движением коленчатого вала. Чтобы точно представить, как работает двигатель автомобиля, видео в нашей библиотеке следует изучить также подробно, как и статью. А пока мы попытаемся выразить его действие на словах.

Как работает двигатель автомобиля – кратко о сложных процессах

Итак, граница перемещения поршня имеет два крайних положения – верхнюю и нижнюю мертвые точки. В первом случае поршень находится на максимальном удалении от коленчатого вала, а второй вариант представляет собой наименьшее расстояние между поршнем и коленчатым валом.

Для того чтобы обеспечить прохождение поршня через мертвые точки без остановок используется маховик, изготовленный в форме диска.

Важным параметром у двигателей внутреннего сгорания является степень сжатия, напрямую влияющая на его мощность и экономичность.

Чтобы правильно понять принцип работы двигателя автомобиля, необходимо знать, что в его основе лежит использование работы газов, расширенных в процессе нагревания, в результате чего и обеспечивается перемещение поршня между верхней и нижней мертвыми точками. При верхнем положении поршня происходит сгорание топлива, поступившего в цилиндр и смешанного с воздухом. В результате температура газов и их давление значительно возрастает.

Газы совершают полезную работу, благодаря которой поршень перемещается вниз. Далее через кривошипно-шатунный механизм действие передается на трансмиссию, а затем на автомобильные колеса. Отработанные продукты удаляются из цилиндра через систему выхлопа, а на их место поступает новая порция топлива. Весь процесс, от подачи топлива до вывода отработанных газов, называется рабочим циклом двигателя.

Принцип работы двигателя автомобиля – различия в моделях

Существует несколько основных видов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Расположенные в один ряд, они составляют в целом определенный рабочий объем. Но постепенно некоторые производители отошли от такой технологии изготовления к более компактному варианту.

А ты и твой автомобиль готовы к наступившей зиме? Современные гаджеты помогут с комфортом пережить зиму:

Штрафы за пересечение стоп-линии и превышение скорости больше не побеспокоят!

Двигатель автомобиля может выглядеть как большая запутанная мешанина металлических частей, трубок и проводов для непосвященных. В то же время двигатель — это «сердце» почти любого автомобиля — 95% всех машин работают на двигателе внутреннего сгорания.

В этой статье мы обсудим работу двигателя внутреннего сгорания: его общий принцип, изучим конкретные элементы и фазы работы двигателя, узнаем, как именно потенциальная топлива преобразуется во вращательную силу, и постараемся ответить на следующие вопросы: как работает двигатель внутреннего сгорания, какие бывают двигатели и их типы и что означают те или иные параметры и характеристики двигателя? И, как всегда, всё это просто и доступно, как дважды два.

Главная цель бензинового двигателя автомобиля заключается в преобразовании бензина в движение, чтобы Ваш автомобиль мог двигаться. В настоящее время самый простой способ создать движение от бензина — это попросту сжечь его внутри двигателя. Таким образом, автомобильный «движок» является двигателем внутреннего сгорания — т.е. сгорание бензина происходит внутри него.

Существуют различные виды двигателей внутреннего сгорания. Дизельные двигатели являются одной из форм, а газотурбинные — совсем другой. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Ну, как Вы заметите, раз существует двигатель внутреннего сгорания, то должен существовать и двигатель внешнего сгорания. Паровой двигатель в старомодных поездах и пароходах как раз таки и является лучшим примером двигателя внешнего сгорания. Топливо (уголь, дерево, масло, любое другое) в паровой машине горит вне двигателя для создания пара, и пар создаёт движение внутри двигателя. Разумеется, двигатель внутреннего сгорания является намного более эффективным (как минимум потребляет гораздо меньше топлива на километр пути автомобиля), чем внешнего сгорания, кроме того, двигатель внутреннего сгорания намного меньше по размерам, чем эквивалентный по мощности двигатель внешнего сгорания. Это объясняет, почему мы не видим ни одного автомобиля, похожего на паровоз.

А теперь давайте посмотрим более подробно, как же работает двигатель внутреннего сгорания.

Давайте рассмотрим принцип, лежащий в любом возвратно-поступательном движении двигателя внутреннего сгорания: если Вы поместите небольшое количество высокоэнергичного топлива (например, бензина) в небольшое закрытое пространство и зажжёте его (это топливо), то выделится невероятное количество энергии в виде расширяющегося газа. Вы можете использовать эту энергию, к примеру, для приведения в движение картофелины. В этом случае энергия преобразуется в движение этой картофелины. Например, если Вы в трубу, у которой один конец плотно закрыт, а другой — открыт, нальёте немного бензина, а затем засунете картофелину и подожжёте бензин, то его взрыв спровоцирует приведение в движение этой картофелины за счёт выдавливания её взрывающимся бензином, таким образом, картофелина подлетит высоко в небо, если Вы направите трубу вверх. Это мы кратко описали принцип действия старинной пушки. Но Вы также можете использовать такую энергию бензина в более интересных целях. Например, если Вы можете создать цикл взрывов бензина в сотни раз в минуту, и если Вы сможете использовать эту энергию в полезных целях, то знайте, что у Вас уже есть ядро ​​для двигателя автомобиля!

Почти все автомобили в настоящее время используют то, что называется четырёхтактным циклом сгорания для преобразования бензина в движение. Четырёхтактный цикл также известен как цикл Отто — в честь Николая Отто, который изобрел его в 1867 году. Итак, вот они, эти 4 такта работы двигателя:

  1. Такт впуска топлива
  2. Такт сжатия топлива
  3. Такт сгорания топлива
  4. Такт выпуска отработавших газов

Вроде бы уже всё понятно из этого, не так ли? Вы можете посмотреть ниже на рисунке, что элемент, который называется поршень, заменяет картошку в описанной нами ранее «картофельной пушке». Поршень соединен с коленчатым валом с помощью шатуна. Только не пугайтесь новых терминов — их, на самом деле не так много в принципе работы двигателя!

На рисунке буквами обозначены следующие элементы двигателя:

A — Распределительный вал
B — Крышка клапанов
C — Выпускной клапан
D — Выхлопное отверстие
E — Головка цилиндра
F — Полость для охлаждающей жидкости
G — Блок двигателя
H — Маслосборник
I — Поддон двигателя
J — Свеча зажигания
K — Впускной клапан
L — Впускное отверстие
M — Поршень
N — Шатун
O — Подшипник шатуна
P — Коленчатый вал

Вот что происходит, когда двигатель проходит свой ​​полный четырёхтактный цикл:

  1. Начальное положение поршня — в самом верху, в этот момент открывается впускной клапан, и поршень движется вниз, таким образом, засасывая в цилиндр приготовленную смесь бензина и воздуха. Это такт впуска. Всего лишь крошечная капля бензина должна смешаться с воздухом, чтобы всё это работало.
  2. Когда поршень достигает своей нижней точки, то впускной клапан закрывается, а поршень начинает перемещаться обратно вверх (бензин оказывается в «западне»), сжимая эту смесь из топлива и воздуха. Сжатие впоследствии сделает взрыв мощнее.
  3. Когда поршень достигает верхней точки своего хода, свеча зажигания испускает искру, порождённую напряжением более десятка тысяч Вольт, чтобы зажечь бензин. Происходит детонация, и бензин в цилиндре взрывается, с невероятной силой толкая поршень вниз.
  4. После того, как поршень снова достигает дна своего хода, настаёт очередь открываться выпускному клапану. Затем поршень движется вверх (это происходит уже по инерции) и отработавшая смесь бензина и воздуха выходит через выхлопное отверстие из цилиндра, чтобы отправиться в своё путешествие до выхлопной трубы и далее в верхние слои атмосферы.

Теперь, когда клапан снова в самом верху, двигатель готов к следующему циклу, так что он всасывает следующую порцию смеси воздуха и бензина, чтобы ещё сильнее раскрутить коленчатый вал, который, собственно и передаёт своё кручение далее через трансмиссию к колёсам. Теперь посмотрите ниже, как работает двигатель во всех своих четырёх тактах.

Более наглядно работу двигателя внутреннего сгорания Вы можете увидеть на двух анимациях ниже:

Как работает двигатель — анимация

Обратите внимание, что движение, которое создаётся работой двигателя внутреннего сгорания, является вращением, в то время как движение, создаваемое «картофельной пушкой», является линейным (прямым). В двигателе линейное движение поршней преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Вращательное движение нам нужно, потому что мы планируем повернуть наши колёса автомобиля.

Теперь давайте посмотрим на все части, которые работают вместе в дружной команде, чтобы это произошло, начиная с цилиндров!

Ядром двигателя является цилиндр с поршнем, который двигается вверх и вниз внутри цилиндра. Двигатель, описанный выше, имеет один цилиндр. Казалось бы, что ещё нужно для автомобиля?! А вот и нет, автомобилю для комфортной езды на нём нужны по меньшей мере ещё 3 таких цилиндра с поршнями и всеми необходимыми этой парочке атрибутами (клапанами, шатунами и так далее), а вот один цилиндр подойдёт разве что для большинства газонокосилок. Посмотрите — ниже на анимации Вы увидите работу 4-хцилиндрового двигателя:

Типы двигателей

Автомобили чаще всего имеют четыре, шесть, восемь и даже десять, двенадцать и шестнадцать цилиндров (последние три варианта устанавливают, в основном на спортивные автомобили и болиды). В многоцилиндровом двигателе все цилиндры, как правило, расположены одним из трёх способов:

  • Рядный
  • V-образный
  • Оппозитный

Вот они — все три типа расположения цилиндров в двигателе:

Рядное расположение 4-х цилиндров

Оппозитное расположение 4-х цилиндров

V-образное расположение 6 цилиндров

Различные конфигурации имеют разные преимущества и недостатки с точки зрения вибрации, стоимости производства и характеристик формы. Эти преимущества и недостатки делают их более подходящими для использования некоторых конкретных транспортных средств. Так, 4-хцилиндровые двигатели редко имеет смысл делать V-образными, таким образом, они обычно рядные; а 8-цилиндровые двигатели делают чаще с V-образным расположением цилиндров.

Теперь давайте наглядно посмотрим, как работает система впрыска топлива, масло и другие узлы в двигателе:

Давайте рассмотрим некоторые ключевые детали двигателя более подробно:

А теперь внимание! На основе всего прочитанного посмотрим на полный цикл работы двигателя со всеми его элементами:

Полный цикл работы двигателя

Почему двигатель не работает?

Допустим, Вы выходите утром к машине и начинаете её заводить, но она не заводится . Что может быть не так? Теперь, когда Вы знаете, как работает двигатель, можно понять основные вещи, которые могут помешать двигателю завестись. Три фундаментальные вещи могут случиться:

  • Плохая топливная смесь
  • Отсутствие сжатия
  • Отсутствие искры

Да, есть ещё тысячи незначительных вещей, которые могут создать проблемы, но указанная «большая тройка» является чаще всего следствием или причиной одной из них. На основе простого представления о работе двигателя мы можем составить краткий список того, как эти проблемы влияют на двигатель.

Плохая топливная смесь может быть следствием одной из причин:

  • У Вас попросту закончился в баке бензин, и двигатель пытается завестись от воздуха.
  • Воздухозаборник может быть забит, поэтому в двигатель поступает топливо, но ему не хватает воздуха, чтобы сдетонировать.
  • Топливная система может поставлять слишком много или слишком мало топлива в смесь, а это означает, что горение не происходит должным образом.
  • В топливе могут быть примеси (а для российского качества бензина это особенно актуально), которые мешают топливу полноценно гореть.

Отсутствие сжатия — если заряд воздуха и топлива не могут быть сжаты должным образом, процесс сгорания не будет работать как следует. Отсутствие сжатия может происходить по следующим причинам:

  • Поршневые кольца изношены (позволяя воздуху и топливу течь мимо поршня при сжатии)
  • Впускные или выпускные клапаны не герметизируются должным образом, снова открывая течь во время сжатия
  • Появилось отверстие в цилиндре.

Отсутствие искры может быть по ряду причин:

  • Если свечи зажигания или провод, идущий к ним, изношены, искра будет слабой.
  • Если провод повредился или попросту отсутствует или если система, которая посылает искру по проводу, не работает должным образом.
  • Если искра происходит либо слишком рано или слишком поздно в цикле, топливо не будет зажжено в нужное время, и это может вызвать всевозможные проблемы.

И вот ещё ряд причин, по которым двигатель может не работать, и здесь мы затронем некоторые детали за пределами двигателя:

  • Если аккумулятор мёртв, Вы не сможете прокрутить двигатель, чтобы запустить его.
  • Если подшипники, которые позволяют коленчатому валу свободно вращаться, изношены, коленчатый вал не сможет провернуться, поэтому двигатель не сможет работать.
  • Если клапаны не открываются и не закрываются в нужное время или не работают вообще, воздух не сможет войти, а выхлопы — выйти, поэтому двигатель опять-таки не сможет работать.
  • Если кто-то из хулиганских побуждений засунул картошку в выхлопную трубу, выпускные газы не смогут выйти из цилиндра, и двигатель снова не будет работать.
  • Если в двигателе недостаточно масла, то поршень не сможет двигаться вверх и вниз свободно в цилиндре, что затруднит или сделает невозможным нормальную работу двигателя.

В правильно работающем двигателе все эти факторы находятся в пределах допуска. Как Вы можете видеть, двигатель имеет ряд систем, которые помогают ему сделать свою работу преобразования топлива в движение безупречной. Мы же рассмотрим различные подсистемы, используемые в двигателях, в следующих разделах.

Большинство подсистем двигателя может быть реализована с использованием различных технологий, и лучшие технологии могут значительно повысить производительность двигателя. Вот почему развитие автомобилестроения продолжается высочайшими темпами, ведь конкуренция среди автоконцернов достаточно велика, чтобы вкладывать большие деньги в каждую дополнительно выжатую лошадиную силу из двигателя при том же объёме. Давайте посмотрим на различные подсистемы, используемые в современных двигателях, начиная с работы клапанов в двигателе.

Как работают клапаны?

Система клапанов состоит из, собственно, клапанов и механизма, который открывает и закрывает их. Система открытия и закрытия их называется распределительным валом . Распределительный вал имеет специальные детали на своей оси, которые движут клапаны вверх и вниз, как показано на рисунке ниже.

Большинство современных двигателей имеют то, что называют накладными кулачками . Это означает, что вал расположен над клапанами, как Вы видите на рисунке. Старые двигатели используют распределительный вал, расположенный в картере возле коленчатого вала. Распределительный вал, крутясь, двигает кулачок выступом вниз таким образом, чтобы он продавливал клапан вниз, создавая зазор для прохода топлива или выпуска отработавших газов. Ремень ГРМ или цепной привод приводится в движение коленчатым валом и передаёт кручение от него к распределительному валу так, что клапаны находятся в синхронизации с поршнями. Распределительный вал всегда крутится в один-два раза медленнее коленчатого вала. Многие высокопроизводительные двигатели имеют четыре клапана на цилиндр (два для приёма топлива внутрь и два для вытяжки отработавшей смеси).

Как работает система зажигания?

Система зажигания производит заряд высокого напряжения и передаёт его к свечам зажигания с помощью проводов зажигания. Заряд сначала проходит к катушке зажигания (эдакому дистрибьютору, который распределяет подачу искры по цилиндрам в определённое время), которую Вы можете легко найти под капотом большинства автомобилей. Катушка зажигания имеет один провод, идущий в центре и четыре, шесть, восемь проводов или больше в зависимости от количества цилиндров, которые выходят из него. Эти провода зажигания отправляют заряд к каждой свече зажигания. Двигатель получает такую искру по времени таким образом, что только один цилиндр получает искру от распределителя в один момент времени. Такой подход обеспечивает максимальную гладкость работы двигателя.

Как работает охлаждение?

Система охлаждения в большинстве автомобилей состоит из радиатора и водяного насоса. Вода циркулирует через проходы (каналы) вокруг цилиндров, а затем проходит через радиатор, чтобы тот её максимально охладил. Однако, существуют такие модели автомобилей (в первую очередь Volkswagen Beetle (Жук)), а также большинство мотоциклов и газонокосилок, которые имеют двигатель с воздушным охлаждением. Вы вероятно, видел такие двигатели с воздушным охлаждением, сбоку которых расположены эдакие плавники — ребристая поверхность, украшающие снаружи каждый цилиндр, чтобы помочь рассеять тепло.

Воздушное охлаждение делает двигатель легче, но горячее, и как правило, уменьшается срок службы двигателя и общая производительность. Так что теперь Вы знаете, как и почему Ваш двигатель остаётся не перегретым.

Как работает пусковая система?

Повышение производительности Вашего двигателя является большим делом, но важнее то, что именно происходит, когда Вы поворачиваете ключ, чтобы запустить его ! Пусковая система состоит из стартера с электродвигателем. Когда Вы поворачиваете ключ зажигания, стартер крутит двигатель на несколько оборотов, чтобы процесс горения начал свою работу, и остановить его смог только поворот ключа в обратную сторону, когда перестаёт подаваться искра в цилиндры, и двигатель, таким образом, глохнет.

Стартер же имеет мощный электродвигатель, который вращает холодный двигатель внутреннего сгорания. Стартер — это всегда довольно мощный и, следовательно, «кушающий» ресурсы аккумулятора двигатель, ведь должен преодолеть:

  • Всё внутреннее трение, вызванное поршневыми кольцами и усугубляющееся холодным непрогретым маслом.
  • Давление сжатия любого цилиндра (цилиндров), которое происходит в процессе такта сжатия.
  • Сопротивление, оказываемое открытием и закрытием клапанов распределительным валом.
  • Все иные процессы, непосредственно связанные с двигателем, в том числе сопротивление водяного насоса, масляного насоса, генератора и т.д.

Мы видим, что стартеру необходимо очень много энергии. Автомобиль чаще всего использует 12-вольтовую электрическую систему, и сотни ампер электричества должны поступать в стартер.

Как работает впрыск и смазочная система?

Когда дело доходит ежедневного обслуживания автомобиля, Ваша первая забота, вероятно, состоит в проверке количества бензина в Вашем автомобиле. А как бензин попадает из топливного бака в цилиндры? Топливная система двигателя высасывает бензин из бака с помощью топливного насоса, который находится в баке, и смешивает его с воздухом так, чтобы надлежащая смесь воздуха и топлива могла протекать в цилиндры. Топливо поставляется в одном из трёх распространённых способов: карбюратор, впрыск топлива и система непосредственного впрыска топлива.

Карбюраторы на сегодняшний день сильно устарели, и их не помещают в новые модели автомобилей. В инжекторном двигателе нужное количество топлива впрыскивается индивидуально в каждый цилиндр либо прямо в впускной клапан (впрыск топлива) или непосредственно в цилиндр (непосредственный впрыск топлива).

Масло также играет важную роль. Идеально и правильно смазанная система гарантирует, что каждая подвижная часть в двигателе получает масло так, что она может легко перемещаться. Две главные части, нуждающиеся в масле — это поршень (а, точнее, его кольца) и любые подшипники, которые позволяют таким элементам, как коленчатый и другие валы, свободно вращаться. В большинстве автомобилей масло всасывается из масляного поддона масляным насосом, проходит через масляный фильтр для удаления частиц грязи, а затем брызгается под высоким давлением на подшипники и стенки цилиндра. Затем масло стекает в отстойник, где снова собирается, и цикл повторяется.

Система выпуска отработавших газов

Теперь, когда мы знаем о ряде вещей, которые мы положили (налили) в свой ​​автомобиль, давайте посмотрим на другие вещи, которые выходят из него. Система выпуска включает в себя выхлопную трубу и глушитель. Без глушителя Вы бы услышали звук тысяч маленьких взрывов из своей ​​выхлопной трубы. Глушитель гасит звук. Выхлопная система также включает в себя каталитический нейтрализатор, который использует катализатор и кислород, чтобы сжечь всё неиспользованное топливо и некоторые другие химические веществ в выхлопных газах. Таким образом, Ваш автомобиль соответствует определённым евростандартам по уровню загрязнения воздуха.

Что ещё есть, кроме всего вышеперечисленного в автомобиле? Электрическая система состоит из аккумулятора и генератора

Как работает двигатель? Видео

Однако светильный газ годился не только для освещения.

Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару . Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Решив возникшие по ходу проблемы (тугой ход и перегрев поршня, ведущий к заклиниванию) продумав систему охлаждения и смазки двигателя, Ленуар создал работоспособный двигатель внутреннего сгорания. В 1864 году было выпущено более трёхсот таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над дальнейшим усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто и получившим патент на изобретение своей модели газового двигателя в 1864 году.

В 1864 году немецкий изобретатель Августо Отто заключил договор с богатым инженером Лангеном для реализации своего изобретения — была создана фирма «Отто и Компания». Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. Цилиндр двигателя Отто, в отличие от двигателя Ленуара, был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Принцип действия: вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разреженное пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени. Кроме того, двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Несмотря на это, Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре была применена кривошипно-шатунная передача. Однако самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто получил патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей.

Типы двигателей внутреннего сгорания

Поршневой ДВС

Роторный ДВС

Газотурбинный ДВС

  • Поршневые двигатели — камера сгорания содержится в цилиндре , где тепловая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма .

ДВС классифицируют:

а) По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные.

б) По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо, судовые мазуты).

в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор, инжектор) и внутреннее (в цилиндре ДВС).

г) По способу воспламенения (с принудительным зажиганием, с воспламенением от сжатия, калоризаторные).

д) По расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные с одним и с двумя коленвалами, V-образные с верхним и нижним расположением коленвала, VR-образные и W-образные, однорядные и двухрядные звездообразные, Н-образные, двухрядные с параллельными коленвалами, «двойной веер», ромбовидные, трехлучевые и некоторые другие.

Бензиновые

Бензиновые карбюраторные

Рабочий цикл четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания занимает два полных оборота кривошипа, состоящий из четырёх отдельных тактов:

  1. впуска,
  2. сжатия заряда,
  3. рабочего хода и
  4. выпуска (выхлопа).

Изменение рабочих тактов обеспечивается специальным газораспределительным механизмом, чаще всего он представлен одним или двумя распределительными валами, системой толкателей и клапанами, непосредственно обеспечивающими смену фазы. Некоторые двигатели внутреннего сгорания использовали для этой цели золотниковые гильзы (Рикардо), имеющие впускные и/или выхлопные окна. Сообщение полости цилиндра с коллекторами в этом случае обеспечивалось радиальным и вращательным движениями золотниковой гильзы, окнами открывающей нужный канал. Ввиду особенностей газодинамики — инерционности газов, времени возникновения газового ветра такты впуска, рабочего хода и выпуска в реальном четырёхтактном цикле перекрываются, это называется перекрытием фаз газораспределения . Чем выше рабочие обороты двигателя, тем больше перекрытие фаз и чем оно больше, тем меньше крутящий момент двигателя внутреннего сгорания на низких оборотах. Поэтому в современных двигателях внутреннего сгорания всё шире используются устройства, позволяющие изменять фазы газораспределения в процессе работы. Особенно пригодны для этой цели двигатели с электромагнитным управлением клапанами (BMW , Mazda). Имеются также двигатели с переменной степенью сжатия (СААБ), обладающие большей гибкостью характеристики.

Двухтактные двигатели имеют множество вариантов компоновки и большое разнообразие конструктивных систем. Основной принцип любого двухтактного двигателя — исполнение поршнем функций элемента газораспределения. Рабочий цикл складывается, строго говоря, из трёх тактов: рабочего хода, длящегося от верхней мёртвой точки (ВМТ ) до 20-30 градусов до нижней мёртвой точки (НМТ ), продувки, фактически совмещающей впуск и выхлоп, и сжатия, длящегося от 20-30 градусов после НМТ до ВМТ. Продувка, с точки зрения газодинамики, слабое звено двухтактного цикла. С одной стороны, невозможно обеспечить полное разделение свежего заряда и выхлопных газов, поэтому неизбежны либо потери свежей смеси, буквально вылетающей в выхлопную трубу (если двигатель внутреннего сгорания — дизель, речь идёт о потере воздуха), с другой стороны, рабочий ход длится не половину оборота, а меньше, что само по себе снижает КПД . В то же время длительность чрезвычайно важного процесса газообмена, в четырёхтактном двигателе занимающего половину рабочего цикла, не может быть увеличена. Двухтактные двигатели могут вообще не иметь системы газораспределения. Однако, если речь не идёт об упрощённых дешёвых двигателях, двухтактный двигатель сложнее и дороже за счёт обязательного применения воздуходувки или системы наддува, повышенная теплонапряжённость ЦПГ требует более дорогих материалов для поршней, колец, втулок цилиндров. Исполнение поршнем функций элемента газораспределения обязывает иметь его высоту не менее ход поршня + высота продувочных окон, что некритично в мопеде, но существенно утяжеляет поршень уже при относительно небольших мощностях. Когда же мощность измеряется сотнями лошадиных сил , увеличение массы поршня становится очень серьёзным фактором. Введение распределительных гильз с вертикальным ходом в двигателях Рикардо было попыткой сделать возможным уменьшение габаритов и массы поршня. Система оказалась сложной и дорогой в исполнении, кроме авиации, такие двигатели нигде больше не использовались. Выхлопные клапаны (при прямоточной клапанной продувке) имеют вдвое большую теплонапряжённость в сравнении с выхлопными клапанами четырёхтактных двигателей и худшие условия для теплоотвода, а их сёдла имеют более длительный прямой контакт с выхлопными газами.

Самой простой с точки зрения порядка работы и самой сложной с точки зрения конструкции является система Фербенкс — Морзе, представленная в СССР и в России, в основном, тепловозными дизелями серий Д100. Такой двигатель представляет собой симметричную двухвальную систему с расходящимися поршнями, каждый из которых связан со своим коленвалом. Таким образом, этот двигатель имеет два коленвала, механически синхронизированные; тот, который связан с выхлопными поршнями, опережает впускной на 20-30 градусов. За счёт этого опережения улучшается качество продувки, которая в этом случае является прямоточной, и улучшается наполнение цилиндра, так как в конце продувки выхлопные окна уже закрыты. В 30х — 40х годах ХХ века были предложены схемы с парами расходящихся поршней — ромбовидная, треугольная; существовали авиационные дизели с тремя звездообразно расходящимися поршнями, из которых два были впускными и один — выхлопным. В 20-х годах Юнкерс предложил одновальную систему с длинными шатунами, связанными с пальцами верхних поршней специальными коромыслами; верхний поршень передавал усилия на коленвал парой длинных шатунов, и на один цилиндр приходилось три колена вала. На коромыслах стояли также квадратные поршни продувочных полостей. Двухтактные двигатели с расходящимися поршнями любой системы имеют, в основном, два недостатка: во-первых, они весьма сложны и габаритны, во-вторых, выхлопные поршни и гильзы в зоне выхлопных окон имеют значительную температурную напряжённость и склонность к перегреву. Кольца выхлопных поршней также являются термически нагруженными, склонны к закоксовыванию и потере упругости. Эти особенности делают конструктивное исполнение таких двигателей нетривиальной задачей.

Двигатели с прямоточной клапанной продувкой оснащены распределительным валом и выхлопными клапанами. Это значительно снижает требования к материалам и исполнению ЦПГ. Впуск осуществляется через окна в гильзе цилиндра, открываемые поршнем. Именно так компонуется большинство современных двухтактных дизелей. Зона окон и гильза в нижней части во многих случаях охлаждаются наддувочным воздухом.

В случаях, когда одним из основных требований к двигателю является его удешевление, используются разные виды кривошипно-камерной контурной оконно-оконной продувки — петлевая, возвратно-петлевая (дефлекторная) в разнообразных модификациях. Для улучшения параметров двигателя применяются разнообразные конструктивные приёмы — изменяемая длина впускного и выхлопного каналов, может варьироваться количество и расположение перепускных каналов, используются золотники, вращающиеся отсекатели газов, гильзы и шторки, изменяющие высоту окон (и, соответственно, моменты начала впуска и выхлопа). Большинство таких двигателей имеет воздушное пассивное охлаждение. Их недостатки — относительно невысокое качество газообмена и потери горючей смеси при продувке, при наличии нескольких цилиндров секции кривошипных камер приходится разделять и герметизировать, усложняется и удорожается конструкция коленвала.

Дополнительные агрегаты, требующиеся для ДВС

Недостатком двигателя внутреннего сгорания является то, что он развивает наивысшую мощность только в узком диапазоне оборотов. Поэтому неотъемлемым атрибутом двигателя внутреннего сгорания является трансмиссия . Лишь в отдельных случаях (например, в самолётах) можно обойтись без сложной трансмиссии. Постепенно завоёвывает мир идея гибридного автомобиля , в котором мотор всегда работает в оптимальном режиме.

Кроме того, двигателю внутреннего сгорания необходимы система питания (для подачи топлива и воздуха — приготовления топливо-воздушной смеси), выхлопная система (для отвода выхлопных газов), также не обойтись без системы смазки(предназначена для уменьшения сил трения в механизмах двигателя, защиты деталей двигателя от коррозии, а также совместно с системой охлаждения для поддержания оптимального теплового режима), системы охлаждения(для поддержания оптимального теплового режима двигателя), система запуска (применяются способы запуска: электростартерный, с помощью вспомогательного пускового двигателя, пневматический, с помощью мускульной силы человека), система зажигания (для воспламениня топливо-воздушной смеси, применяется у двигателей с принудительным воспламенением).

См. также

  • Филипп Лебон — французский инженер , получивший в 1801 году патент на двигатель внутреннего сгорания со сжатием смеси газа и воздуха.
  • Роторный двигатель: конструкции и классификация
  • Роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля)

Примечания

Ссылки

  • Бен Найт «Увеличиваем пробег» //Статья о технологиях, которые уменьшают расход топлива автомобильным ДВС

В подавляющем большинстве автомобилей используются в качестве топлива для двигателей производные нефти. При сгорании этих веществ выделяются газы. В замкнутом пространстве они создают давление. Сложный механизм воспринимает эти нагрузки и трансформирует их сначала в поступательное движение, а затем — во вращательное. На этом основан принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Далее вращение уже передается на ведущие колеса.

Поршневой двигатель

В чем преимущество такого механизма? Что дал новый принцип работы двигателя внутреннего сгорания? В настоящее время им оборудуются не только автомобили, но и сельскохозяйственный и погрузочный транспорт, локомотивы поездов, мотоциклы, мопеды, скутера. Двигатели такого типа устанавливаются на военной технике: танках, бронетранспортерах, вертолетах, катерах. Еще можно вспомнить о бензопилах, косилках, мотопомпах, генераторных подстанциях и другом мобильном оборудовании, в котором используется для работы дизельное топливо, бензин или газовая смесь.

До изобретения принципа внутреннего сгорания топливо, чаще твердое (уголь, дрова), сжигалось в отдельной камере. Для этого применялся котел, который грел воду. В качестве первоисточника движущей силы использовался пар. Такие механизмы были массивными и габаритными. Ими оборудовались локомотивы паровозов и теплоходы. Изобретение двигателя внутреннего сгорания дало возможность в разы уменьшить габариты механизмов.

Система

При работе двигателя постоянно происходит ряд цикличных процессов. Они должны быть стабильными и проходить за строго определенный промежуток времени. Это условие обеспечивает бесперебойную работу всех систем.

У дизельных двигателей топливо предварительно не подготавливается. Система подачи топлива доставляет его из бака, и оно подается под высоким давлением в цилиндры. Бензин же по пути предварительно смешивается с воздухом.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания таков, что система зажигания воспламеняет эту смесь, а кривошипно-шатунный механизм принимает, трансформирует и передает энергию газов на трансмиссию. Газораспределительная система выпускает из цилиндров продукты горения и выводит их за пределы транспортного средства. Попутно снижается звук выхлопа.

Система смазки обеспечивает возможность вращения подвижных узлов. Тем не менее трущиеся поверхности нагреваются. Система охлаждения следит за тем, чтобы температура не выходила за пределы допустимых значений. Хотя все процессы происходят в автоматическом режиме, за ними все же необходимо наблюдать. Это обеспечивает система управления. Она передает данные на пульт в кабину водителя.

Достаточно сложный механизм должен иметь корпус. В нем монтируются основные узлы и агрегаты. Дополнительное оборудование для систем, обеспечивающих нормальную его работу, размещается поблизости и монтируется на съемных креплениях.

В блоке цилиндров располагается кривошипно-шатунный механизм. Основная нагрузка от сгоревших газов топлива передается на поршень. Он шатуном соединен с коленчатым валом, который преобразует поступательное движение во вращательное.

Также в блоке размещается цилиндр. По его внутренней плоскости перемещается поршень. На нем прорезаны канавки, в которых помещаются уплотнительные кольца. Это необходимо для минимизации зазора между плоскостями и создания компрессии.

Сверху к корпусу крепится головка блока цилиндров. В ней монтируется газораспределительный механизм. Он состоит из вала с эксцентриками, коромысел и клапанов. Их поочередное открытие и закрытие обеспечивают впуск топлива внутрь цилиндра и выпуск затем отработанных продуктов горения.

К низу корпуса монтируется поддон блока цилиндров. Туда стекает масло после того, как оно смажет трущиеся соединения деталей узлов и механизмов. Внутри двигателя еще расположены каналы, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Принцип работы ДВС

Суть процесса заключается в преобразовании одного вида энергии в другой. Это происходит при сжигании топлива в замкнутом пространстве цилиндра двигателя. Выделяющиеся при этом газы расширяются, и внутри рабочего пространства создается избыточное давление. Его воспринимает поршень. Он может двигаться вверх-вниз. Поршень посредством шатуна соединен с коленчатым валом. По сути это главные детали кривошипно-шатунного механизма — основного узла, отвечающего за преобразование химической энергии топлива во вращательное движение вала.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан на поочередной смене циклов. При поступательном движении поршня вниз совершается работа — на определенный угол проворачивается коленчатый вал. На одном его конце закреплен массивный маховик. Получив ускорение, он по инерции продолжает движение, и это еще проворачивает коленчатый вал. Теперь шатун толкает поршень вверх. Он занимает рабочее положение и снова готов принять на себя энергию воспламененного топлива.

Особенности

Принцип работы ДВС легковых автомобилей чаще всего основан на преобразовании энергии сгораемого бензина. Грузовики, трактора и специальная техника оборудуются в основном дизельными двигателями. Еще в качестве топлива может использоваться сжиженный газ. Дизельные двигатели не имеют системы зажигания. Воспламенение топлива происходит от создаваемого давления в рабочей камере цилиндра.

Рабочий цикл может осуществляться за один или два оборота коленчатого вала. В первом случае происходит четыре такта: впуск топлива и его воспламенение, рабочий ход, сжатие, выпуск отработанных газов. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания полный цикл осуществляет за один оборот коленчатого вала. При этом за один такт происходит впуск топлива и его сжатие, а на втором — воспламенение, рабочий ход и выпуск отработанных газов. Роль газораспределительного механизма в двигателях такого типа играет поршень. Двигаясь вверх-вниз, он поочередно открывает окна впуска топлива и выпуска отработанных газов.

Кроме поршневых ДВС существуют еще турбинные, реактивные и комбинированные двигатели внутреннего сгорания. Преобразование в них энергии топлива в поступательное движение транспортного средства осуществляется по другим принципам. Устройство двигателя и вспомогательных систем также существенно отличается.

Потери

Несмотря на то что ДВС отличается надежностью и стабильностью работы, его эффективность недостаточно высока, как это может показаться на первый взгляд. В математическом измерении КПД двигателя внутреннего сгорания составляет в среднем 30-45 %. Это говорит о том, что большая часть энергии сгораемого топлива расходуется вхолостую.

КПД лучших бензиновых двигателей может составлять лишь 30 %. И только массивные экономные дизели, у которых много дополнительных механизмов и систем, могут эффективно преобразовать до 45 % энергии топлива в пересчете на мощность и полезную работу.

Устройство двигателя внутреннего сгорания не может исключить потери. Часть топлива не успевает сгорать и уходит с отработанными газами. Другая статья потерь — это расход энергии на преодоление различного рода сопротивлений при трении сопряженных поверхностей деталей узлов и механизмов. И еще какая-то часть ее тратится на приведение в действие систем двигателя, обеспечивающих его нормальную и бесперебойную работу.

На наших дорогах чаще всего можно встретить автомобили, потребляющие бензин и дизельной топливо. Время электрокаров пока не настало. Поэтому рассмотрим принцип работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Отличительной чертой его является превращение энергии взрыва в механическую энергию.

При работе с бензиновыми силовыми установками различают несколько способов формирования топливной смеси. В одном случае это происходит в карбюраторе, а потом это все подается в цилиндры двигателя. В другом случае бензин через специальные форсунки (инжекторы) впрыскивается непосредственно в коллектор или камеру сгорания.

Для полного понимания работы ДВС необходимо знать, что существует несколько типов современных моторов, доказавших свою эффективность в работе:

  • бензиновые моторы;
  • двигатели, потребляющие дизельное топливо;
  • газовые установки;
  • газодизельные устройства;
  • роторные варианты.

Принцип работы ДВС этих типов практически одинаковый.

Такты ДВС

В каждом есть топливо, которое взрываясь в камере сгорания, расширяется и толкает поршень, установленный на коленчатом валу. Далее это вращение посредством дополнительных механизмов и узлов передается на колеса автомобиля.

В качестве примера будем рассматривать бензиновый четырехтактный мотор, так как именно он является самым распространенным вариантом силовой установки в машинах на наших дорогах.

Такты :

  1. открывается впускное отверстие и происходит заполнение камеры сгорания подготовленной топливной смесью
  2. происходит герметизация камеры и уменьшение ее объема в такте сжатия
  3. взрывается смесь и выталкивает поршень, который получает импульс механической энергии
  4. камера сгорания освобождается от продуктов горения

В каждом из этих этапов работы ДВС заложена своя происходит несколько одновременных процессов. В первом случае поршень находится в самой нижней своей позиции, при этом открыты все клапаны, впускающие топливо. Следующий этап начинается с полного закрытия всех отверстий и перемещения поршня в максимальную верхнюю позицию. При этом все сжимается.

Достигнув снова крайней верхней позиции поршня, на свечу поступает напряжение, и она создает искру, зажигая смесь для взрыва. Сила этого взрыва толкает поршень вниз, а в это время открываются выпускные отверстия и камера очищается от остатков газа. Затем все повторяется.

Работа карбюратора

Формирование топливной смеси в машинах первой половины прошлого века происходило с помощью карбюратора. Чтобы понять, как работает двигатель внутреннего сгорания, нужно знать, что автомобильные инженеры сконструировали топливную систему так, что в камеру сгорания подавалась уже подготовленная смесь.

Устройство карбюратора

Ее формированием занимался карбюратор. Он в нужных соотношениях перемешивал бензин и воздух и отправлял это все в цилиндры. Такая относительная простота конструкции системы позволяла ему долгое время оставаться незаменимой частью бензиновых агрегатов. Но позже его недостатки стали преобладать над достоинствами и не обеспечивать повышающихся требований к автомобилям в целом.

Недостатки карбюраторных систем:

  • нет возможности обеспечивать экономные режимы при внезапных переменах режимов езды;
  • превышение лимитов вредных веществ в выхлопных газах;
  • низкая мощность автомобилей из-за несоответствия подготовленной смеси состоянию автомобиля.

Компенсировать эти недостатки попытались прямой подачей бензина через инжекторы.

Работа инжекторных моторов

Принцип работы инжекторного двигателя заключается в непосредственном впрыске бензина во впускной коллектор или камеру сгорания. Визуально все схоже с работой дизельной установки, когда подача выполняется дозировано и только в цилиндр. Разница лишь в том, что у инжекторных агрегатов установлены свечи для поджигания.

Конструкция инжектора

Этапы работы бензиновых моторов с прямым впрыском не отличаются от карбюраторного варианта. Разница лишь в месте формирования смеси.

За счет этого варианта конструкции обеспечиваются достоинства таких двигателей:

  • увеличение мощности до 10% при схожих технических характеристиках с карбюраторным;
  • заметная экономия бензина;
  • улучшение экологических характеристик по выбросам.

Но при таких достоинствах есть и недостатки. Основными являются обслуживание, ремонтопригодность и настройка. В отличие от карбюраторов, которые можно самостоятельно разобрать, собрать и отрегулировать, инжекторы требуют специального дорогостоящего оборудования и установленного большого числа разных датчиков в автомобиле.

Способы впрыска топлива

В ходе эволюции подачи топлива в двигатель происходило постоянное сближение этого процесса с камерой сгорания. В наиболее современных ДВС произошло слияние точки подачи бензина и места сгорания. Теперь смесь формируется уже не в карбюраторе или впускном коллекторе, а впрыскивается в камеру напрямую. Рассмотрим все варианты инжекторных устройств.

Одноточечный вариант впрыска

Наиболее простой вариант конструкции выглядит как впрыск топлива через одну форсунку во впускной коллектор. Разница с карбюратором в том, что последний подает готовую смесь. В инжекторном варианте проходит подача топлива через форсунку. Выгода заключается в получении экономии при расходе.

Моноточечный вариант подачи топлива

Такой способ также формирует смесь вне камеры, но здесь задействованы датчики, которые обеспечивают подачу непосредственно к каждому цилиндру через впускной коллектор. Это более экономичный вариант использования топлива.

Прямой впрыск в камеру

Этот вариант пока наиболее эффективно использует возможности инжекторной конструкции. Топливо напрямую распыляется в камере. За счет этого снижается уровень вредных выхлопов, и автомобиль получает кроме большей экономии бензина увеличенную мощность.

Увеличенная степень надежности системы снижает негативный фактор, касающийся обслуживания. Но такие устройства нуждаются в качественном топливе.

ДВС-синдром: симптомы, лечение | Ветеринарная клиника МегаВет

ДВС — диссеминированное внутрисосудистое свёртывание, коагулопатия потребления, тромбогеморрагический синдром. ДВС (ДВС-синдром) является редким, опасным для жизни состоянием, при котором нарушается нормальное свертывание крови. Сначала в крови образуются сгустки, которые уменьшают приток крови к органам, вплоть до полного прекращения ее поступления. Далее, увеличенное свертывание крови приводит к истощению тромбоцитов и других факторов свертывания, что приводит к неконтролируемому кровотечению и кровоизлияниям. ДВС — является серьезным заболеванием, которое может привести к смерти.

Что вызывает ДВС?

Когда белки, используемые кровью вашего животного для нормального процесса свертывания, становятся чрезмерно активны, то это может вызвать ДВС. Основные причины это — инфекция, тяжелая травма (т. е. травмы головного мозга, дробильные травмы), воспаление, хирургическое вмешательство, рак. Это все способствует развитию ДВС- синдрома.

Некоторые менее распространенные причины ДВС-синдрома, включают следующее:

  • чрезвычайно низкая температура тела (гипотермия)
  • ядовитые укусы змей
  • ожоги
  • осложнения во время беременности

ДВС также может развиться при шоковом состоянии.

Кто имеет риск ДВС?

Риск возникновения ДВС у вашего питомца увеличивается, если ваше животное недавно перенесло:

  • операцию
  • роды
  • имело неполный выкидыш
  • было переливание крови
  • была анестезия
  • сепсис или любую другую грибковую или бактериальную инфекцию в крови
  • некоторые виды рака, особенно некоторые лейкозы
  • серьезное повреждение тканей, такие как травмы головы, ожоги
  • заболевания печени

Каковы симптомы ДВС-синдрома?

Кровотечение, иногда из нескольких мест на теле, является одним из наиболее распространенных симптомов ДВС. Кровотечение из слизистой ткани (в полости рта и носа) и кровотечение из других внешних областей. Кроме того, ДВС также может вызвать внутреннее кровотечение.

Другие симптомы:

  • сгустки крови
  • снижение артериального давления
  • кровоподтеки
  • ректальное или вагинальное кровотечение
  • красные точки на поверхности кожи

Если у вашего животного онкологическое заболевание, ДВС обычно начинается медленно, и свертывания в сосудах встречается чаще, чем чрезмерные кровотечения.

Осложнения ДВС

ДВС может вызвать осложнения, особенно, когда не лечится должным образом. Сгустки в сосудах приведут к неадекватному уровню кислорода, достигающего органы. При этом возникает потенциал для повреждения органа. Другие осложнения включают:

  • отсутствие адекватной подачи кислорода к конечностям
  • инсульт
  • чрезмерное кровотечение, которое может привести к смерти

Как диагностируется ДВС?

ДВС может быть идентифицирован с помощью различных тестов, связанных с содержанием тромбоцитов, факторов свертывания крови и других компонентов крови. Тем не менее, не существует стандартной процедуры. Ниже приведены некоторые тесты, которые могут проводиться, если ваш врач подозревает ДВС:

  • общий анализ крови
  • количество тромбоцитов
  • частичное тромбопластиновое время
  • содержание фибриногена в сыворотке
  • протромбиновое время

Как лечить ДВС?

Лечение симптомов

Лечение ДВС зависит от того, что вызывает расстройство. Лечение основного заболевания и есть главная цель. Для лечения проблемы свертывания, в первую стадию можно давать антикоагулянты, но не стоит забывать, что при более тяжелых стадиях они только усугубят состояние.

Животные с острым ДВС, требуют скорейшего обращения в ветеринарную клинику, где врачи будут пытаться исправить проблему, с сохранением функции органов.

Переливание

Переливание крови может быть необходимо для замены тромбоцитов. Плазменные переливания имеют возможность заменить факторы свертывания крови, которых не хватает животному.

Прогноз ДВС

Прогноз относится к тому, что является причиной ДВС. Если исходная задача может быть исправлена​​, то ДВС можно контролировать. Если нет, то ДВС может быть опасен для жизни.

Что такое двс в автомобиле кратко. Разновидности современных двигателей

5, 10, 12 или более цилиндрами. Позволяет сократить линейные размеры мотора по сравнению с рядным расположением цилиндров.

VR-образный
«VR» аббревиатура двух немецких слов, обозначающих V-образный и R- рядный, т.е «v-образно-рядный». Двигатель разработан компанией Volkswagen и представляет собой симбиоз V-образного двигателя с экстремально малым углом развала 15° и рядного двигателя.Его шесть цилиндров расположены V-образно под углом 15° в отличие от традиционных V-образных двигателей, имеющих угол 60° или 90°. Поршни расположены в блоке в шахматном порядке. Совокупность достоинств обоих типов двигателей привела к тому, что двигатель VR6 стал настолько компактным, что позволил накрыть оба ряда цилиндров одной общей головкой, в отличие от обычного V-образного двигателя. В результате двигатель VR6 получился существенно меньше по длине, чем рядный 6 цилиндровый, и меньше по ширине, чем обычный V-образный 6-цилиндровый двигатель. Ставился с 1991г (1992 модельный) на автомобили Volkswagen Passat, Golf, Corrado, Sharan. Имеет заводские индексы «AAA» объемом 2.8 литра, мощностью 174 л/с и «ABV» объемом 2.9 литра и мощностью 192 л/с.

Оппозитный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания , в котором угол между рядами цилиндров составляет 180 градусов. В автомобильной и мототехнике оппозитный двигатель применяется для снижения центра тяжести, вместо традиционного V-образного , так же оппозитное расположение поршней позволяет им взаимно нейтрализовывать вибрации, благодаря чему двигатель имеет более плавную рабочую характеристику.
Наиболее широкое распространение оппозитный двигатель получил в модели Volkswagen Kaefer (Beetle, в английском варианте) выпущенной за годы производства (с по 2003 год) в количестве 21 529 464 штук.
Компания Porsche использует его в большинстве своих спортивных и гоночных моделях серий , GT1 , GT2 и GT3.
Оппозитный двигатель является также отличительной чертой автомобилей марки Subaru , который устанавливается практически во все модели Subaru c 1963 года . Большинство двигателей этой фирмы имеют оппозитную компоновку, которая обеспечивает очень высокую прочность и жёсткость блока цилиндров, но в то же время делает двигатель сложным в ремонте. Старые двигатели серии EA (EA71, EA82 (выпускались примерно до 1994 года)) славятся своей надёжностью . Более новые двигатели серии EJ, EG, EZ (EJ15, EJ18, EJ20, EJ22, EJ25, EZ30, EG33, EZ36), устанавливаемые на различные модели Subaru с 1989 года и по настоящее время (с февраля 1989 года автомобили Subaru Legacy оснащаются оппозитными дизельными двигателями вкупе с механической коробкой передач).
Также устанавливался на румынские автомобили Oltcit Club (является точной копией Citroen Axel), с 1987 по 1993 годы. В производстве мотоциклов оппозитные двигатели нашли широкое применение в моделях фирмы BMW , а также в советских тяжёлых мотоциклах «Урал» и «Днепр».





U-образный двигатель — условное обозначение силовой установки, представляющей собой два рядных двигателя, коленчатые валы которых механически соединены при помощи цепи или шестерней.
Известные примеры использования: спортивные автомобили — Bugatti Type 45 , опытный вариант Matra Bagheera ; некоторые судовые и авиационные двигатели.
U-образный двигатель с двумя цилиндрами в каждом блоке обозначается иногда как square four .

Двигатель со встречным движением поршней — конфигурация двигателя внутреннего сгорания с расположением цилиндров в два ряда один напротив другого (обычно один над другим) таким образом, что поршни расположенных друг напротив друга цилиндров движутся навстречу друг другу и имеют общую камеру сгорания. Коленвалы механически соединены, мощность отбирается с одного из них, или с обоих (например, при приводе двух гребных винтов). Двигатели этой схемы в основном двухтактные с турбонаддувом . Эта схема применяется на авиадвигателях, танковых двигателях (Т-64 , Т-80УД , Т-84 , Chieftain), двигателях тепловозов (ТЭ3 , 2ТЭ10) и больших морских судовых дизелях. Встречается и другое название этого типа двигателей — двигатель с противоположно-движущимися поршнями (двигатель с ПДП).


Принцип действия:
1 впуск
2 приводной нагнетатель
3 воздухопровод
4 предохранительный клапан
5 выпускной КШМ
6 впускной КШМ (запаздывает на ~20° относительно выпускного)
7 цилиндр со впускными и выпускными окнами
8 выпуск
9 рубашка водяного охлаждения
10 свеча зажигания

Ротативный двигатель — звездообразный двигатель воздушного охлаждения, основанный на вращении цилиндров (обычно представленных в нечетном количестве) вместе с картером и воздушным винтом вокруг неподвижного коленчатого вала, закреплённого на моторной раме . Подобные двигатели широко использовались во времена первой мировой войны и гражданской войны в России . На протяжений этих войн эти двигатели превосходили по удельной массе двигатели водяного охлаждения, поэтому в основном использовались именно они (в истребителях и самолетах-разведчиках) .
Звёздообразный двигатель (радиальный двигатель ) — поршневой двигатель внутреннего сгорания, цилиндры которого расположены радиальными лучами вокруг одного коленчатого вала через равные углы. Звездообразный двигатель имеет небольшую длину и позволяет компактно размещать большое количество цилиндров. Нашел широкое применение в авиации.
Звёздообразный двигатель отличается от других типов конструкцией кривошипно-шатунного механизма. Один шатун является основным, он похож на шатун обычного двигателя с рядным расположением цилиндров, остальные являются вспомогательными и крепятся к основному шатуну по его периферии (такой же принцип применяется в V-образных двигателях). Недостатком конструкции звездообразного двигателя является возможность протекания масла в нижние цилиндры во время стоянки, в связи с чем требуется перед запуском двигателя убедиться в отсутствии масла в нижних цилиндрах. Запуск двигателя при наличии масла в нижних цилиндрах приводит к гидроудару и поломке кривошипно-шатунного механизма.
Четырёхтактные звездообразные моторы имеют нечётное число цилиндров в ряду — это позволяет давать искру в цилиндрах «через один».

Ро́торно-поршнево́й дви́гатель внутреннего сгорания (РПД, двигатель Ва́нкеля), конструкция которого разработана в году инженером компании NSU Вальтером Фройде , ему же принадлежала идея этой конструкции. Двигатель разрабатывался в соавторстве с Феликсом Ванкелем , работавшим над другой конструкцией роторно-поршневого двигателя.
Особенность двигателя — применение трёхгранного ротора (поршня), имеющего вид треугольника Рело , вращающегося внутри цилиндра специального профиля, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде .

Конструкция
Установленный на валу ротор жёстко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестернёй — статором. Диаметр ротора намного превышает диаметр статора, несмотря на это ротор с зубчатым колесом обкатывается вокруг шестерни. Каждая из вершин трёхгранного ротора совершает движение по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре с помощью трёх клапанов.
Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля , Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Отсутствие механизма газораспределения делает двигатель значительно проще четырехтактного поршневого (экономия составляет около тысячи деталей), а отсутствие сопряжения (картерное пространство, коленвал и шатуны) между отдельными рабочими камерами обеспечивают необычайную компактность и высокую удельную мощность. За один оборот ванкель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя. Смесеобразование, зажигание , смазка, охлаждение, запуск принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
Практическое применение получили двигатели с трёхгранными роторами, с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса: R:r = 2:3, которые устанавливают на автомобилях, лодках и т. п.

Конфигурация двигателя W
Двигатель разработан компаниями Audi и Volkswagen и представляет собой два V-образно расположенных двигателя . Крутящий момент снимается с обоих коленвалов.

Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания (РЛД, двигатель Вигрия́нова), конструкция которого разработана в 1973 году инженером Михаилом Степановичем Вигрияновым. Особенность двигателя — применение вращающегося сложносоставного ротора размещённого внутри цилиндра и состоящего из четырех лопастей.
Конструкция На паре соосных валов установлены по две лопасти, разделяющие цилиндр на четыре рабочие камеры. Каждая камера за один оборот совершает четыре рабочих такта (набор рабочей смеси, сжатие, рабочий ход и выброс отработанных газов). Таким образом, в рамках данной конструкции возможно реализовать любой четырехтактный цикл. (Ничто не мешает использовать данную конструкцию для работы парового двигателя, только лопастей придется использовать две вместо четырех.)


Уравновешанность двигателей

Степень уравновешенности
(зеленая ячейка- уравновешенные силы или моменты, красная —
свободные)

1

R2

R2*

V2

B2

R3

R4

V4

B4

R5

VR5

R6

V6

VR6

B6

R8

V8

B8

V10

V12

B12

Силы инерции первого
порядка

Современные автомобили разительно отличаются от тех, что выпускались еще в конце прошлого века. С тех пор изменились не только конструктивные особенности отдельных узлов. Наряду совершенствованием того, что уже было изобретено, появляются новые технологии, которые позволяют автомобилю переходить на альтернативные источники энергии и достигать небывалой экономичности. Сегодня мы рассмотрим основные типы двигателей внутреннего сгорания и выясним, какие бывают ДВС и в чем их особенности.

Бензин

Наиболее популярным и распространенным типом двигателя является бензиновый ДВС. Такая конструкция появилась на порядок раньше остальных, а потому считается наиболее надежной и долговечной.

Кроме того, бензин, на сегодняшний день, является самым распространенным и доступным источником энергии, и не найти заправку для пополнения запаса топлива подобного типа достаточно сложно.

Начнем с преимуществ подобного силового агрегата. Бензиновый мотор имеет максимально простое устройство. Несмотря на то, что в последнее время даже сюда умудрились внедрить сложнейшие технологии по распределению фаз и электронному управлению впрыском топлива, конструкция по-прежнему максимально проста, а ее ремонт относительно дешев.

Проще заводить и в мороз, и в жару. Для того, чтобы завести мотор, не нужно раскалять топливную смесь в цилиндре, как это делается на дизельных агрегатах, а потому даже в рекордные -50 по Цельсию проблемы заставить машину ехать не возникнет. Также здесь применяются свечи зажигания, а не накала, чья стоимость достаточно невелика, а устройство примитивно.

Иными словами, главным преимуществом бензинового двигателя является его неприхотливость, дешевизна ремонта, достаточно простое устройство, а также большая вероятность успешного пуска зимой.

Несколько десятилетий назад на бензиновые автомобильные моторы устанавливалось такое устройство, как карбюратор. К сожалению, эта устаревшая технология была далека от совершенства, а потому доставляла владельцу массу неудобств. Так, из-за своих конструктивных особенностей, пуск зимой был весьма затруднителен. Появлялся риск залить свечи, что приводило к необходимости их сушки и замены.

На современных бензиновых . Этот аналог карбюратора автоматически подбирает соотношение бензина и воздуха в смеси, что позволяет избегать перегрузки мотора и затрудненного старта. Вместе с этим уменьшился и расход топлива, который до недавних пор был достаточно большим.

Дизель

Двигатели, которые работают на дизельном топливе, тоже появились достаточно давно. Несмотря на то, что предки современных дизелей достаточно сильно конструктивно отличались от бензиновых агрегатов, общий принцип работы сохранился и лишь многократно совершенствовался.

Преимуществ разновидностей можно отметить всего несколько. Первое из них — это потрясающая экономичность.

При равных мощностях и технических показателях, расход топлива у дизельного мотора практически в два раза меньше, чем у бензинового, что является достаточно привлекательным фактом для водителей коммерческого транспорта.

Еще одно неоспоримое преимущество дизельного ДВС — это большой ресурс работы. Практика применения коммерческого транспорта, который проходит достаточно большие пробеги, показала, что без капитального ремонта мотор способен пройти порядка 600 тысяч километров. Правда, и сам ремонт будет стоить весьма недешево: это является главным недостатком подобного типа моторов.

Гибрид

Наука не стоит на месте, и в последние годы на рынке появилось большое количество автомобилей, оборудованных такой разновидностью ДВС, как гибрид. Новейшая технология отличается меньшей шумностью, потрясающей экономичностью, большой тяговитостью и долговечностью.

В основе гибридного мотора лежит обыкновенный бензиновый ДВС, поэтому в классификации нередко такие моторы ошибочно называют бензиновыми. Как правило, он оборудован топлива, а потому вместо устаревших карбюратора и инжектора здесь выступают высокотехнологичные форсунки с электронным управлением.

Второй, отличительной, частью гибридного мотора является наличие , подпитывающегося от основного ДВС. Так, бензиновый агрегат не только передает часть мощности колесам, но и посредством генератора заряжает мощный аккумулятор электродвигателя. Таким образом, на малых скоростях машина не потребляет топливо и двигается только за счет электрической части, а при повышении скорости обе части начинают работать совместно.


Сегодня я предлагаю слегка погрузиться в мир поршней и машинного масла и разобраться, какие типы двигателей бывают и применяются на наших любимых, ненаглядных автомобилях.

В принципе, даже любой гуманитарий, в худшем смысле этого слова, на этот вопрос сразу же ответит: дизельный и бензиновый. Ну, кто-то еще добавит электрический. Однако на самом деле этих двигателей гораздо больше. Коротко о каждом.

1. Дизельный двигатель


Он же просто дизель. Поршневой двигатель внутреннего сгорания, который работает от того, что топливо (солярка) воспламеняется в его недрах (а точнее, в цилиндрах) во время резкого сжатия, вследствие чего происходит повышение температуры и воспламенение распыленного топлива. Идея воспламенения горючки за счет сжатия принадлежала Сади Карно. А на практике ее воплотил Рудольф Дизель, запатентовав с 1892 по 1897 год несколько вариантов двигателей. Дизеля применяют не только в автомобилях, но и на кораблях, железнодоржных локомотивах.

Дизельные двигатели бывают двух- и четырехтактными. О причинах популярности и преимуществах дизелей я говорил в отдельной статье и повторяться не буду, а перейду к другому двигателю

2. Бензиновый двигатель


Здесь воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндрах происходит тоже при повышенном давлении, но от электрической искры, которую дает свеча. Все бензиновые двигатели разделяются на карбюраторные и инжекторные. Разница в способе образования топливно-воздушной смеси. Кроме того, бензиновые двигатели классифицируются по количеству и расположению цилиндров, по способу охлаждения, типу смазки и многим другим характеристикам. Описывать все эти варианты возможности нет. Поэтому, перехожу к следующему типу автомобильного двигателя.

3. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания


В нынешнем виде Создан изобретателем Фройде в 1957 году. Однако Фройде отталкивался от работ другого изобретателя – Феликса Ванкеля, котры получил патент на роторный двигатель еще в 1936 году. Фройде, по большому счету, просто усовершенствовал это творение. Кстати, некоторое время оба изобретателя работали совместно. В двигателе отсутствует механизм газораспределения.

Принцип такой: ротор треугольной форму вращается в 8-образной (такая форма еще называется эпитрохоидой) камере. Камера имеет впускное и выпускное отверстия. Благодаря форме ротора, за один его оборот проходит сразу три цикла (впуск смеси, сжатие и воспламенение, рабочий ход и выпуск газов), как у шестицилиндрового двигателя.

Воспламенение смеси происходит за счет электрической искры. А камера сгорания образовывается между гранью ротора и стенкой камеры. Особого распространения не получил (кстати, производился даже ВАЗом – модель Ваз-21018 имела роторный движок). Кстати, ВАЗ выпустил целых 50 авто. Однако, при испытаниях ВСЕ моторы поломались (то ли руки из опы, то ли место там такое) и модель сняли с производства. Но спустя некоторое время, проект все-таки спасли и наладили выпуск Ваз-411 и Ваз-413, которые широко использовались ментами и гайцами.

Кстати, на этих авто с движками по 120 и 140 «лошадей» люди в погонах легко догоняли и обгоняли иномарки тех времен. Но потом шпионы (а кто же еще?!) свернули этот проект и «жигули» с «ванкелями» (второе название роторного двигла) перестали выпускать. Хотя сейчас вазовские конструкторы вроде как опять колупаются с этими мотрами.

Главным недостатком роторного двигателя является проблема недолговечности уплотнении между ротором и камерой, а также с системой смазки. Здесь все взаимосвязано. Из-за особенностей конструкции и работы двигателя, масло приходится впрыскивать в коллектор. Короче говоря, экологичностью и экономичностью такой движок совсем не блещет. Кроме того, роторный мотор работает только на бензине. В настоящее время такой двигатель используется на автомобиле Mazda RX-8.

4. Гибридный двигатель


Вернее, правильнее будет сказать, гибридная система, так как гибрид – это не один двигатель, а хитровыдуманное сочетание работы двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Между прочим, принцип гибридного двигателя известен еще с 1910 года и широко использовался на… железной дорожном транспорте, а если гвоорить конкретнее, то на тепловозах.

В конце 90-х годов ХХ века заговорили об электромобилях. Но большинство автомобилистов воспринимало эту идею, как чудачество борцов за экологию, предпочитая ездить на проверенном доступном и относительно дешевом (нашу страну того периода не берм во внимание) бензине и дизельном топливе. Сегодня же практически все ведущие автомобильные компании мира выпускают гибридные модели автомобилей.

Они, хотя и сложнее в устройстве и напичканы электроникой по самое «не могу», тем не менее, обладают рядом преимуществ:

Снижают расход топлива почти в два раза

Существенно снижают шумность и количество вредных выбросов в атмосферу (на крейсерской скорости автомобиль практически не использует бензин за счет работы тягового электромотора)

Позволяет значительно быстрее разогнать авто с места и сделать хорошее ускорение в движении

Многие специалисты и дельцы склоняются к тому, что гибридные системы двигателей – это переходный этап к чистым электромобилям. Честно говоря, умом я понимаю выгоды электромобиля. Но сердцем я воспринимаю его как резиновую бабу или транса, что еще хуже. Вроде бы то, но немного не то.

Кстати говоря, электромоторы использовались и раньше, еще в середине ХХ века, но не совсем на автомобилях, а на различных погрузчиках или мини-автомобильчиках для развлекательной езды, не говоря уже о троллейбусах и трамваях.

avtor : Андрей Абин, для сайта

В настоящее время существуют различные типы двигателей автомобилей , основанные на принципе внутреннего сгорания. По характеру работы они разделяются на карбюраторные и дизельные. Рассмотрим их отличия и поговорим о видах моторов в современных автомобилях.

Цикл работы двигателя – критерий для классификации

Принцип действия двигателя основан на превращении тепловой энергии в механическую с помощью определенных повторяющихся процессов, представляющих собой рабочий цикл. В зависимости от количества ходов поршня, затрачиваемых на осуществление такого цикла, двигатели бывают четырехтактными или двухтактными. Все типы двигателей внутреннего сгорания, используемые в автомобилях, работают по четырехтактному рабочему циклу. Он включает в себя впуск и сжатие топлива, а также рабочий ход и выпуск отработанных газов.

Двухтактный мотор за один цикл осуществляет всего два хода поршня: сжатие и рабочий ход. А вот очистка и наполнение цилиндров происходит во время этих двух тактов, практически в предкритических точках. Эти двигатели имеют некоторые недостатки, например, больший уровень загрязнения выхлопных газов. Но при равных объемах двухтактный мотор мощнее четырехтактного, а также проще его конструкция. Главным минусом, из-за которого они не нашли распространение в автомобилях, является большой расход топлива, оно не сгорает в значительной степени, из-за чего и получаются слишком загрязненные выхлопы.

Инжекторные виды автомобильных двигателей

Инжекторный мотор работает несколько по-другому: не воздух подается в топливо, а топливо дозированно подается в воздушную среду методом мелкого вспрыска. Форсунка под давлением распыляет горючую жидкость, что уменьшает ее расход, потому что это количество дозируется специальными устройствами. По этой же причине такие моторы экономичнее, а за счет оптимальной пропорции компонентов полученной смеси увеличивается чистота выхлопа и КПД двигателя.

Те виды автомобильных двигателей, которые используют инжекторы, разделяются на электронные и механические. В первом случае составление и впрыск топлива происходит с применением специального электронного блока управления. Механическая дозировка топлива осуществляется рычагами плунжерного типа, где саму топливную смесь контролирует электроника. При использовании таких инжекторных систем обеспечивается более тщательное сгорание топлива и до минимума уменьшаются вредные выбросы отработанных продуктов.

Карбюраторные виды двигателей автомобилей – что придет им на смену?

Рассмотрим, какие виды двигателей бывают в современных машинах. Все они различаются между собой по типу используемого топлива, по , по способу образования рабочей смеси и прочим параметрам, характеризующим их работу. Очень многие виды бензиновых двигателей до сих пор устанавливаются на современные модели автомобилей.

Бензин, проходящий через топливную систему, попадает в карбюратор или впускной коллектор. Туда же поступает воздух, под действием его потока происходит активное смешивание, в результате получается смесь. Затем осуществляется подача готовой воздушно-топливной смеси в цилиндры, где она сжимается под действием усилий поршней, после чего поджигается электрической искрой, вырабатываемой свечами зажигания.

Все виды двигателей автомобилей, где используются карбюраторы, считаются устаревшими. В настоящее время широкое применение получила подача топлива при помощи инжектора. В этом случае распыление топлива осуществляется форсунками либо сразу в цилиндр или через специальный впускной коллектор.

Типы двигателей автомобилей: дизель – модно или практично?

Рассматривая виды двигателей внутреннего сгорания, следует выделить отдельно дизельные двигатели внутреннего сгорания, принцип работы которых основан на воспламенении рабочей смеси в процессе сжатия. При втягивании воздуха происходит его сильное сжатие, намного превышающее это же значение в карбюраторных двигателях. В результате высокого давления происходит разогрев воздуха до очень высокой температуры, вызывающий самовоспламенение рабочей смеси. После этого наступает цикл рабочего хода поршня и последующее вытеснение им отработанных газов через выпускной клапан.

Такие типы автомобильных двигателей отличаются более низким расходом топлива и небольшим количеством вредных веществ в отработанных газах . Коэффициент полезного действия дизелей также выше. Сегодня минусов у этого типа моторов становится все меньше, даже заморозки уже не являются преградой к запуску автомобиля. Установка внутреннего подогрева системы решила вечную головную боль владельцев «дизелей».

Различные виды работают почти на идентичном топливе, отличающемся только характеристиками, зависящими от времени года. У этих двигателей отсутствует система зажигания, поскольку топливо взрывается под высоким давлением, которое обеспечивает движение поршня. Таким образом, множество видов двигателей внутреннего сгорания обеспечивает производство самых разных моделей автомобилей. Это позволяет использовать их практически во всех областях жизни.

Что такое ДВС-синдром? Кто в группе риска? Как вылечить? Vovet.ru

ДВС синдром это — синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания.

Это тяжёлое осложнение основного заболевания.

Это приобретенное нарушение свертывающей системы крови, возникающее в результате чрезмерного образования факторов свертывания, которые вызывают появление тромбов (сгустков крови) в мелких кровеносных сосудах, что сопровождается повреждением органов.

ДВС-синдром возникает даже, если основное заболевание развивается только в одном органе, при развитии ДВС-синдрома неизбежно вовлечение всего сосудистого русла, всех органов и систем.

Причины ДВС-синдрома:

  • тяжелые инфекции (вирусные, бактериальные, грибковые.
  • хирургические вмешательства.
  • злокачественные опухоли
  • аллергические реакции
  • острые отравления


Факторы риска ДВС-синдрома:
  • большая кровопотеря;
  • длительная операция;
  • снижение артериального давления по любой причине;
  • тяжелые инфекции;
  • тяжелые заболевания любых внутренних органов.
Профилактика ДВС-синдрома

Своевременное устранение причин, способных привести к развитию ДВС-синдрома

Проведение хирургических операций наименее травматичным способом.

При наличии серьезных инфекционных заболеваний к противомикробной терапии желательно добавлять антикоагулянты (препараты, препятствующие свертыванию крови).

Предотвращение укусов змей и отравлений химическими веществами.

Лечение ДВС-синдрома

Больные нуждаются в немедленном направлении или переводе в реанимационное отделение, обязательном привлечении к лечебному процессу реаниматологов,трансфузиологов и специалистов по нарушениям системы свертывания крови. Ликвидация основной причины, вызвавшей ДВС при инфекционных заболеваниях – лечение инфекции .


Нормализация кровотока:
  • плазмозаменители – растворы, заменяющие жидкую часть крови, – для обеспечения нормального объема циркулирующей крови
  • спазмолитики – препараты, расширяющие мелкие сосуды;
  • препараты, способствующие нормализации пониженного артериального давления.


Нормализация свертывания крови:

Применение препаратов, препятствующих свертыванию крови для прекращения образования новых сгустков крови;
В зависимости от развившегося поражения внутренних органов проводится лечение этих нарушений.

Берегите себя и будьте здоровы!!!

Как работает двигатель внутреннего сгорания. ДВС

Двигатель, пожалуй, можно назвать самой важной частью автомобиля. Ведь без двигателя автомобиль не сдвинется с места, но и без колес тоже далеко не уедешь, поэтому не будем делить автомобильные системы по важности, а просто попробуем узнать чуточку больше, об автомобильном двигателе.

Двигатель – это силовая установка, источник энергии автомобиля. Он используется для того чтобы машина могла выполнять свою основную функцию – перевозку грузов и пассажиров, но кроме этого, энергия, вырабатываемая двигателем, используется для обеспечения функционирования всех вспомогательных систем, например для работы кондиционера.

Впрочем, все вспомогательные системы, как правило, работают от электричества, вырабатываемого генератором или забираемой от аккумуляторов. А вот генератор как раз приводится в действие с помощью двигателя, передавая ему механическую энергию вращения вала.

Для обеспечения движения автомобиля так же используется механическая энергия вала двигателя, которая передается от двигателя на колеса через трансмиссию.

То есть, по сути, двигатель нужен для того, чтобы преобразовать какой-либо вид энергии в механическую энергию вращения вала, которая через систему механических связей передается на колеса, заставляя автомобиль двигаться.

Двигатель внутреннего сгорания

Когда мы говорим о двигателе автомобиля, то чаще всего представляем себе двигатель внутреннего сгорания, в качестве топлива для которого используется бензин, дизельное топливо, газ, а в последнее время пробуют и водород.

В двигателе внутреннего сгорания, как несложно догадаться, происходит преобразование энергии, выделяемой при сгорании легковоспламеняющихся веществ в механическую энергию. Конструкции двигателей внутреннего сгорания могут отличаться, бывают поршневые двигатели, роторные и газотурбинные.

Но принцип их работы остается неизменным. Энергия, выделяемая при сгорании топлива, в конечном итоге преобразуется в механическую энергию вращения вала двигателя и через систему механических связей передается на колеса, заставляя их вращаться.

Основной недостаток двигателей внутреннего сгорания их неэкологичность. При сжигании топлива выделяется много вредных веществ. Исключение в этом составляет водород, продуктом горения которого является обыкновенная вода, но проблема с его использованием на сегодняшний день заключается в дороговизне, хотя вероятно, что в будущем это будет основной вид топлива.

Но двигатели внутреннего сгорания – не единственные автомобильные двигатели.

Электро-двигатель

Существуют машины, которые используют в качестве исходной энергии – электричество. Наиболее популярный и близкий к автомобилю вид транспорта, работающий на электричестве – это всем известный троллейбус.

Но полноценным автомобилем его не назовешь, поскольку двигаться троллейбус может только лишь вдоль натянутых проводов, от которых он запитывается электричеством.

Но вы наверняка слышали о машинах, которые называются электромобилями. Электромобили – это автомобили, в которых в качестве силового агрегата используется электродвигатель.

Электродвигатель, как вы понимаете, работает от электрической энергии, которую он получает, как правило, от аккумуляторных батарей.

Электромобили, по сравнению с автомобилями, использующими двигатели внутреннего сгорания, имеют массу преимуществ.

Они экологичны, практически бесшумны (что не всегда плюс), быстро набирают скорость, им не нужна коробка скоростей можно даже обойтись без трансмиссии, если поставить двигатели на каждое из колес. То есть такие автомобили могли бы быть намного дешевле, чем автомобили с ДВС, если бы стали массовыми.

Но есть два существенных момента, которые очень сильно ограничивают применение электродвигателей на современных автомобилях. До сих пор не придумали аккумуляторов, которые бы могли запасти в себе достаточное количество электрической энергии.

То есть запас хода электромобиля сегодня ограничен несколькими десятками километров. Если не включать фары, магнитолу, кондиционер, то можно и до сотни километров проехать, но все равно это очень мало. Примерно в 5-6 раз меньше, чем на одной заправке бензином. Впрочем, над этим разработчики постоянно работают и возможно, что когда вы читаете эти строки, уже существует электромобиль с запасом хода более 500 км.

Но даже малый запас хода был бы не так страшен, если бы не время, требуемое на перезарядку аккумуляторов. Если заправка бензином, дизтопливом или газом занимает 5-10 минут, то аккумуляторы придется заряжать часов 12, а то и сутки.

Поэтому, пока электромобили могут использоваться лишь для непродолжительных поездок по городу, после чего всю ночь на зарядке.

Гибридные силовые агрегаты

Но преимущество электродвигателей над ДВС настолько велико, что желание их использовать хотя бы частично привело к появлению гибридных силовых установок, которые сегодня достаточно активно используются на автомобилях.

Гибридные силовые установки – это объединенные на одном автомобиле двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель (как правило, их 4, по одному на каждое колесо). Такие автомобили называют гибридными.

Существуют три схемы гибридных установок.

В первой энергия ДВС используется исключительно для выработки электрической энергии при помощи генератора. А уже от генератора энергия передается на зарядку аккумуляторов и на электродвигатели, обеспечивающие вращение колес.

Но более популярна другая схема. Во второй схеме привод на колеса осуществляется как от ДВС, так и от электродвигателей. ДВС и электродвигатели могут использоваться как самостоятельно, так и вместе.

Третий вариант – это сочетание первого и второго.

Прежде, чем рассматривать вопрос, как работает двигатель автомобиля , необходимо хотя бы в общих чертах разбираться в его устройстве. В любом автомобиле установлен двигатель внутреннего сгорания, работа которого основана на преобразовании тепловой энергии в механическую. Заглянем глубже в этот механизм.

Как устроен двигатель автомобиля – изучаем схему устройства

Классическое устройство двигателя включает в себя цилиндр и картер, закрытый в нижней части поддоном. Внутри цилиндра находится с различными кольцами, который перемещается в определенной последовательности. Он имеет форму стакана, в его верхней части располагается днище. Чтобы окончательно понять, как устроен двигатель автомобиля, необходимо знать, что поршень с помощью поршневого пальца и шатуна связывается с коленчатым валом.

Для плавного и мягкого вращения используются коренные и шатунные вкладыши, играющие роль подшипников. В состав коленчатого вала входят щеки, а также коренные и шатунные шейки. Все эти детали, собранные вместе, называются кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует возвратно-поступательное перемещение поршня в круговое вращение .

Верхняя часть цилиндра закрывается головкой, где расположены впускной и выпускной клапаны. Они открываются и закрываются в соответствии с перемещением поршня и движением коленчатого вала. Чтобы точно представить, как работает двигатель автомобиля, видео в нашей библиотеке следует изучить также подробно, как и статью. А пока мы попытаемся выразить его действие на словах.

Как работает двигатель автомобиля – кратко о сложных процессах

Итак, граница перемещения поршня имеет два крайних положения – верхнюю и нижнюю мертвые точки. В первом случае поршень находится на максимальном удалении от коленчатого вала, а второй вариант представляет собой наименьшее расстояние между поршнем и коленчатым валом. Для того чтобы обеспечить прохождение поршня через мертвые точки без остановок используется маховик, изготовленный в форме диска.

Важным параметром у двигателей внутреннего сгорания является степень сжатия, напрямую влияющая на его мощность и экономичность.

Чтобы правильно понять принцип работы двигателя автомобиля, необходимо знать, что в его основе лежит использование работы газов, расширенных в процессе нагревания, в результате чего и обеспечивается перемещение поршня между верхней и нижней мертвыми точками. При верхнем положении поршня происходит сгорание топлива, поступившего в цилиндр и смешанного с воздухом. В результате температура газов и их давление значительно возрастает.

Газы совершают полезную работу, благодаря которой поршень перемещается вниз. Далее через кривошипно-шатунный механизм действие передается на трансмиссию, а затем на автомобильные колеса. Отработанные продукты удаляются из цилиндра через систему выхлопа, а на их место поступает новая порция топлива. Весь процесс, от подачи топлива до вывода отработанных газов, называется рабочим циклом двигателя.

Принцип работы двигателя автомобиля – различия в моделях

Существует несколько основных видов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Расположенные в один ряд, они составляют в целом определенный рабочий объем. Но постепенно некоторые производители отошли от такой технологии изготовления к более компактному варианту.

А ты и твой автомобиль готовы к наступившей зиме? Современные гаджеты помогут с комфортом пережить зиму:

Штрафы за пересечение стоп-линии и превышение скорости больше не побеспокоят!

Вот уже около ста лет повсюду в мире основным силовым агрегатом на автомобилях и мотоциклах, тракторах и комбайнах, прочей технике является двигатель внутреннего сгорания. Придя в начале двадцатого века на смену двигателям внешнего сгорания (паровым), он и в веке двадцать первом остаётся наиболее экономически эффективным видом мотора. В данной статье мы подробно рассмотрим устройство, принцип работы различных видов ДВС и его основных вспомогательных систем.

Определение и общие особенности работы ДВС

Главная особенность любого двигателя внутреннего сгорания состоит в том, что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. В процессе работы химическая и тепловая энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую работу. Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, которое образуется в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

В процессе эволюции ДВС выделились следующие, доказавшие свою эффективность, типы данных моторов:

  • Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на
  • карбюраторные , в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;
  • инжекторные , в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
  • дизельные , в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается от температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
  • Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. В моторах данного типа тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
  • Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. В данных моторах преображение тепловой энергии в механическую работу осуществляется с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.

Наиболее надёжными, неприхотливыми, экономичными в плане расходования топлива и необходимости в регулярном техобслуживании, являются поршневые двигатели.

Технику с прочими видами ДВС можно вносить в Красную книгу. В наше время автомобили с роторно-поршневыми двигателями делает только «Mazda». Опытную серию автомашин с газотурбинным двигателем выпускал «Chrysler», но было это в 60-х годах, и более к этому вопросу никто из автопроизводителей не возвращался. В СССР газотурбинными двигателями оснащались танки «Т-80» и десантные корабли «Зубр», но в дальнейшем решено было отказаться от данного типа моторов. В связи с этим, подробно остановимся на «завоевавших мировое господство» поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Корпус двигателя объединяет в единый организм:

  • блок цилиндров , внутри камер сгорания которых воспламеняется топливно-воздушная смесь, а газы от этого сгорания приводят в движение поршни;
  • кривошипно-шатунный механизм , который передаёт энергию движения на коленчатый вал;
  • газораспределительный механизм , который призван обеспечивать своевременное открытие/закрытие клапанов для впуска/выпуска горючей смеси и отработанных газов;
  • система подачи («впрыска») и воспламенения («зажигания») топливно-воздушной смеси ;
  • система удаления продуктов горения (выхлопных газов).

Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания в разрезе

При пуске двигателя в его цилиндры через впускные клапаны впрыскивается воздушно-топливная смесь и воспламеняется там от искры свечи зажигания. При сгорании и тепловом расширении газов от избыточного давления поршень приходит в движение, передавая механическую работу на вращение коленвала.

Работа поршневого двигателя внутреннего сгорания осуществляется циклически. Данные циклы повторяются с частотой несколько сотен раз в минуту. Это обеспечивает непрерывное поступательное вращение выходящего из двигателя коленчатого вала.

Определимся в терминологии. Такт — это рабочий процесс, происходящий в двигателе за один ход поршня, точнее, за одно его движение в одном направлении, вверх или вниз. Цикл — это совокупность тактов, повторяющихся в определённой последовательности. По количеству тактов в пределах одного рабочего цикла ДВС подразделяются на двухтактные (цикл осуществляется за один оборот коленвала и два хода поршня) и четырёхтактные (за два оборота коленвала и четыре ходя поршня). При этом, как в тех, так и в других двигателях, рабочий процесс идёт по следующему плану: впуск; сжатие; сгорание; расширение и выпуск.

Принципы работы ДВС

— Принцип работы двухтактного двигателя

Когда происходит запуск двигателя, поршень, увлекаемый поворотом коленчатого вала, приходит в движение. Как только он достигает своей нижней мёртвой точки (НМТ) и переходит к движению вверх, в камеру сгорания цилиндра подаётся топливно-воздушную смесь.

В своём движении вверх поршень сжимает её. В момент достижения поршнем его верхней мёртвой точки (ВМТ) искра от свечи электронного зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Моментально расширяясь, пары горящего топлива стремительно толкают поршень обратно к нижней мёртвой точке.

В это время открывается выпускной клапан, через который раскалённые выхлопные газы удаляются из камеры сгорания. Снова пройдя НМТ, поршень возобновляет своё движение к ВМТ. За это время коленчатый вал совершает один оборот.

При новом движении поршня опять открывается канал впуска топливно-воздушной смеси, которая замещает весь объём вышедших отработанных газов, и весь процесс повторяется заново. Ввиду того, что работа поршня в подобных моторах ограничивается двумя тактами, он совершает гораздо меньшее, чем в четырёхтактном двигателе, количество движений за определённую единицу времени. Минимизируются потери на трение. Однако выделяется большая тепловая энергия, и двухтактные двигатели быстрей и сильнее греются.

В двухтактных двигателях поршень заменяет собой клапанный механизм газораспределения, в ходе своего движения в определённые моменты открывая и закрывая рабочие отверстия впуска и выпуска в цилиндре. Худший, по сравнению с четырёхтактным двигателем, газообмен является главным недостатком двухтактной системы ДВС. В момент удаления выхлопных газов теряется определённый процент не только рабочего вещества, но и мощности.

Сферами практического применения двухтактных двигателей внутреннего сгорания стали мопеды и мотороллеры; лодочные моторы, газонокосилки, бензопилы и т.п. маломощная техника.

Данных недостатков лишены четырёхтактные ДВС, которые, в различных вариантах, и устанавливаются на практически все современные автомобили, трактора и прочую технику. В них впуск/ выпуск горючей смеси/выхлопных газов осуществляются в виде отдельных рабочих процессов, а не совмещены со сжатием и расширением, как в двухтактных. При помощи газораспределительного механизма обеспечивается механическая синхронность работы впускных и выпускных клапанов с оборотами коленвала. В четырёхтактном двигателе впрыск топливно-воздушной смеси происходит только после полного удаления отработанных газов и закрытия выпускных клапанов.

Процесс работы двигателя внутреннего сгорания

Каждый такт работы составляет один ход поршня в пределах от верхней до нижней мёртвых точек. При этом двигатель проходит через следующие фазы работы:

  • Такт первый, впуск . Поршень совершает движение от верхней к нижней мёртвой точке. В это время внутри цилиндра возникает разряжение, открывается впускной клапан и поступает топливно-воздушная смесь. В завершение впуска давление в полости цилиндра составляет в пределах от 0,07 до 0,095 Мпа; температура — от 80 до 120 градусов Цельсия.
  • Такт второй, сжатие . При движении поршня от нижней к верхней мёртвой точке и закрытых впускном и выпускном клапане происходит сжатие горючей смеси в полости цилиндра. Этот процесс сопровождается повышением давления до 1,2-1,7 Мпа, а температуры — до 300-400 градусов Цельсия.
  • Такт третий, расширение . Топливно-воздушная смесь воспламеняется. Это сопровождается выделением значительного количества тепловой энергии. Температура в полости цилиндра резко возрастает до 2,5 тысяч градусов по Цельсию. Под давлением поршень быстро движется к своей нижней мёртвой точке. Показатель давления при этом составляет от 4 до 6 Мпа.
  • Такт четвёртый, выпуск . Во время обратного движения поршня к верхней мёртвой точке открывается выпускной клапан, через который выхлопные газы выталкиваются из цилиндра в выпускной трубопровод, а затем и в окружающую среду. Показатели давление в завершающей стадии цикла составляют 0,1-0,12 Мпа; температуры — 600-900 градусов по Цельсию.

Вспомогательные системы двигателя внутреннего сгорания

Система зажигания является частью электрооборудования машины и предназначена для обеспечения искры , воспламеняющей топливно-воздушную смесь в рабочей камере цилиндра. Составными частями системы зажигания являются:

  • Источник питания . Во время запуска двигателя таковым является аккумуляторная батарея, а во время его работы — генератор.
  • Включатель, или замок зажигания . Это ранее механическое, а в последние годы всё чаще электрическое контактное устройство для подачи электронапряжения.
  • Накопитель энергии . Катушка, или автотрансформатор — узел, предназначенный для накопления и преобразования энергии, достаточной для возникновения нужного разряда между электродами свечи зажигания.
  • Распределитель зажигания (трамблёр) . Устройство, предназначенное для распределения импульса высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам каждого из цилиндров.

Система зажигания ДВС

— Впускная система

Система впуска ДВС предназначена для бесперебойной подачи в мотор атмосферного воздуха, для его смешивания с топливом и приготовления горючей смеси. Следует отметить, что в карбюраторных двигателях прошлого впускная система состоит из воздуховода и воздушного фильтра. И всё. В состав впускной системы современных автомобилей, тракторов и прочей техники входят:

  • Воздухозаборник . Представляет собою патрубок удобной для каждого конкретного двигателя формы. Через него атмосферный воздух всасывается внутрь двигателя, посредством разницы в показателях давления в атмосфере и в двигателе, где при движении поршней возникает разрежение.
  • Воздушный фильтр . Это расходный материал, предназначенный для очистки поступающего в мотор воздуха от пыли и твёрдых частиц, их задержки на фильтре.
  • Дроссельная заслонка . Воздушный клапан, предназначенный для регулирования подачи нужного количества воздуха. Механически она активируется нажатием на педаль газа, а в современной технике — при помощи электроники.
  • Впускной коллектор . Распределяет поток воздуха по цилиндрам мотора. Для придания воздушному потоку нужного распределения используются специальные впускные заслонки и вакуумный усилитель.

Топливная система, или система питания ДВС, «отвечает» за бесперебойную подачу горючего для образования топливно-воздушной смеси. В состав топливной системы входят:

  • Топливный бак — ёмкость для хранения бензина или дизтоплива, с устройством для забора горючего (насосом).
  • Топливопроводы — комплекс трубок и шлангов, по которым к двигателю поступает его «пища».
  • Устройство смесеобразования, то есть карбюратор или инжектор — специальный механизм для приготовления топливно-воздушной смеси и её впрыска в ДВС.
  • Электронный блок управления (ЭБУ) смесеобразованием и впрыском — в инжекторных двигателях это устройство «отвечает» за синхронную и эффективную работу по образованию и подаче горючей смеси в мотор.
  • Топливный насос — электрическое устройство для нагнетания бензина или солярки в топливопровод.
  • Топливный фильтр — расходный материал для дополнительной очистки топлива в процессе его транспортировки от бака к мотору.

Схема топливной системы ДВС

— Система смазки

Предназначение системы смазки ДВС — уменьшение силы трения и её разрушительного воздействия на детали; отведение части излишнего тепла ; удаление продуктов нагара и износа ; защита металла от коррозии . Система смазки ДВС включает в себя:

  • Поддон картера — резервуар для хранения моторного масла. Уровень масла в поддоне контролируется не только специальным щупом, но и датчиком.
  • Масляный насос — качает масло из поддона и подаёт его к нужным деталям двигателя через специальные просверленные каналы-«магистрали». Под действием силы тяжести масло стекает со смазанных деталей вниз, обратно в поддон картера, накапливается там, и цикл смазки повторяется снова.
  • Масляный фильтр задерживает и удаляет из моторного масла твёрдые частицы, образующиеся из нагара и продуктов износа деталей. Фильтрующий элемент всегда меняется на новый вместе с каждой заменой моторного масла.
  • Масляный радиатор предназначен для охлаждения моторного масла, с помощью жидкости из системы охлаждения двигателя.

Выхлопная система ДВС служит для удаления отработанных газов и уменьшения шумности работы мотора. В современной технике выхлопная система состоит из следующих деталей (по порядку выхода отработанных газов из мотора):

  • Выпускной коллектор. Это система труб из жаропрочного чугуна, которая принимает раскалённые отработанные газы, гасит их первичный колебательный процесс и отправляет далее, в приёмную трубу.
  • Приёмная труба — изогнутый газоотвод из огнестойкого металла, в народе именуемый «штанами».
  • Резонатор , или, говоря народным языком, «банка» глушителя — ёмкость, в которой происходит разделение выхлопных газов и снижение их скорости.
  • Катализатор — устройство, предназначенное для очистки выхлопных газов и их нейтрадизации.
  • Глушитель — ёмкость с комплексом специальных перегородок, предназначенных для многократного изменения направления движения потока газов и, соответственно, их шумности.

Выхлопная система ДВС

— Система охлаждения

Если на мопедах, мотороллерах и недорогих мотоциклах до сих пор применяется воздушная система охлаждения двигателя — встречным потоком воздуха, то для более мощной техники её, разумеется, недостаточно. Здесь работает жидкостная система охлаждения, предназначенная для забирания излишнего тепла у мотора и снижения тепловых нагрузок на его детали.

  • Радиатор системы охлаждения служит для отдачи избыточного тепла в окружающую среду. Он состоит из большого количества изогнутых аллюминиевых трубок, с рёбрами для дополнительной теплоотдачи.
  • Вентилятор предназначен для усиления охлаждающего эффекта на радиатор от встречного потока воздуха.
  • Водяной насос (помпа) — «гоняет» охлаждающую жидкость по «малому» и «большому» кругам, обеспечивая её циркуляцию через двигатель и радиатор.
  • Термостат — специальный клапан, обеспечивающий оптимальную температуру охлаждающей жидкости путём запуска её по «малому кругу», минуя радиатор (при холодном двигателе) и по «большому кругу», через радиатор — при прогретом двигателе.

Слаженная работа данных вспомогательных систем обеспечивает максимальную отдачу от двигателя внутреннего сгорания и его надёжность.

В заключение необходимо отметить, что в обозримом будущем не предвидится появления достойных конкурентов двигателю внутреннего сгорания. Есть все основания утверждать, что в своём современном, усовершенствованном виде, он ещё несколько десятилетий останется господствующим видом мотора во всех отраслях мировой экономики.

Для настоящего автолюбителя машина — это непросто средство передвижения, а ещё и инструмент свободы. При помощи автомобиля можно достаться в любую точку города, страны или континента. Но наличия прав для настоящего путешественника недостаточно. Ведь до сих пор есть множество мест, где не ловит мобильный, и куда не могут добраться эвакуаторы. В таких случаях при поломке вся ответственность ложится на плечи автомобилиста.

Поэтому каждый водитель должен хоть немного разбираться в устройстве своего автомобиля , и начать нужно именно с двигателя. Безусловно, современные автомобильные компании выпускают множество автомобилей с разными типами моторов, но чаще всего производителями в конструкциях используются двигатели внутреннего сгорания. Они обладают высоким КПД и при этом обеспечивают высокую надёжность работы всей системы.

Внимание! В большинстве научных статей двигатели внутреннего сгорания сокращённо называются ДВС.

Какими бывают ДВС

Перед тем как приступить к подробному изучению устройства ДВС и их принципа работы, рассмотрим, какими бывают двигатели внутреннего сгорания. Сразу нужно сделать одно важное замечание. За более чем 100 лет эволюции учёными было придумано множество разновидностей конструкций, у каждой из которых есть свои преимущества. Поэтому для начала выделим основные критерии, по которым можно различить данные механизмы:

  1. В зависимости от способа создания горючей смеси все ДВС делятся на карбюраторные, газовые и инжекторные устройства. Причём это класс с внешним смесеобразованием. Если же говорить о внутреннем, то — это дизели.
  2. В зависимости от типа топлива ДВС можно разделить на бензиновые, газовые и дизельные.
  3. Охлаждение устройства двигателей может быть двух типов: жидкостным и воздушным.
  4. Цилиндры могут располагаться как друг напротив друга, так и в форме буквы V.
  5. Смесь внутри цилиндров может воспламеняться посредством искры. Так происходит в карбюраторных и инжекторных ДВС или за счёт самовоспламенения.

В большинстве автомобильных журналов и среди профессиональных автоэкспортов принято классифицировать ДВС, на такие типы:

  1. Бензиновый двигатель. Это устройство работает за счёт бензина. Зажигание происходит принудительно при помощи искры, которую генерирует свеча. За дозировку топливно-воздушной смеси отвечают карбюраторные и инжекторные системы. Воспламенение происходит при сжатии.
  2. Дизельные . Двигатели с устройством такого типа работают за счёт сгорания дизельного топлива. Главная разница в сравнении с бензиновыми агрегатами заключается в том, что горючее взрывается благодаря повышению температуры воздуха. Последнее становится возможным из-за роста давления внутри цилиндра.
  3. Газовые системы функционируют при помощи пропан-бутана. Зажигание происходит принудительным образом. Газ с воздухом подаётся в цилиндр. В остальном устройство подобного ДВС аналогично бензиновому мотору.

Именно такая классификация используется чаще всего, указывая на конкретные особенности системы.

Устройство и принцип работы

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Лучше всего рассмотреть устройство ДВС на примере одноцилиндрового двигателя. Главной деталью в механизме является цилиндр. В нём находится поршень, который двигается вверх-вниз. При этом есть две контрольные точки его передвижения: верхняя и нижняя. В профессиональной литературе они именуются как ВМТ и НМТ. Расшифровка следующая: верхняя и нижняя мёртвые точки.

Внимание! Поршень также соединяется с валом. Соединительным звеном служит шатун.

Главная задачу шатуна — это преобразование энергии, которая образовывается в результате движения поршня вверх-вниз во вращательное. Результатом подобного преобразования является движение автомобиля в нужное вам направление. Именно за это отвечает устройство ДВС. Также не стоит забывать про бортовую сеть, работа которой становится возможной благодаря энергии, выработанной двигателем.

Маховик крепится к концу вала ДВС. Он обеспечивает стабильность вращения коленчатого вала. Впускной и выпускной клапаны находятся вверху цилиндра, который, в свою очередь, накрывается специальной головкой.

Внимание! Клапаны открывают и закрывают соответствующие каналы в нужное время.

Чтобы клапаны ДВС открылись, на них воздействуют кулачки распредвала.

Происходит это посредством передаточных деталей. Сам вал двигается при помощи шестерней коленчатого вала.

Внимание! Поршень свободно движется внутри цилиндра, застывая на миг то в верхней мёртвой точке, то в нижней.

Чтобы устройство ДВС функционировало в нормальном режиме, горючая смесь должна подаваться в чётко выверенной пропорции. В противном случае возгорание может не произойти. Огромную роль также играет момент, в который происходит подача.

Масло необходимо для того, чтобы предотвратить преждевременный износ деталей в устройстве ДВС. В общем, всё устройство двигателя внутреннего сгорания состоит из таких основных элементов:

  • свечей зажигания,
  • клапанов,
  • поршней,
  • поршневых колец,
  • шатунов,
  • коленвала,
  • картера.

Взаимодействие этих системных элементов позволяет устройству ДВС вырабатывать нужную для передвижения автомобиля энергию.

Принцип работы

Рассмотрим, как работает четырёхтактный ДВС. Чтобы понять принцип его работы, вы должны знать значение понятия такт. Это определённый промежуток времени, за который внутри цилиндра осуществляется нужное для работы устройства действие. Это может быть сжатие или воспламенение.

Такты ДВС образуют рабочий цикл, который, в свою очередь, обеспечивает работу всей системы. В процессе этого цикла тепловая энергия преобразуется в механическую. За счёт этого происходит движение коленчатого вала.

Внимание! Рабочий цикл считается завершённым после того, как коленчатый вал сделает один оборот. Но такое утверждение работает только для двухтактного двигателя.

Здесь нужно сделать одно важное объяснение. Сейчас в автомобилях преимущественно используется устройство четырёхтактного двигателя. Такие системы отличаются большей надёжностью и улучшенной производительностью.

Для совершения четырёхтактного цикла нужно два оборота коленчатого вала. Это четыре движения поршня вверх-вниз. Каждый такт выполняет действия в точной последовательности:

  • впуск,
  • сжатие,
  • расширение,
  • выпуск.

Предпоследний такт также называется рабочим ходом. Про верхнюю и нижнюю мертвые точки вы уже знаете. Но расстояние между ними обозначает ещё один важный параметр. А именно, объём ДВС. Он может колебаться в среднем от 1,5 до 2,5 литра. Измеряется показатель посредством плюсования данных каждого цилиндра.

Во время первого полуоборота поршень с ВМТ перемещается в НМТ. При этом впускной клапан остаётся открытым, в свою очередь, выпускной плотно закрыт. В результате данного процесса в цилиндре образуется разряжение.

Горючая смесь из бензина и воздуха попадает в газопровод ДВС. Там она смешивается с отработанными газами. В результате образуется идеальное для воспламенения вещество, которое поддаётся сжатию на втором акте.

Сжатие происходит тогда, когда цилиндр полностью заполнен рабочей смесью. Коленчатый вал продолжает свой оборот, и поршень перемещается из нижней мёртвой точки в верхнюю.

Внимание! С уменьшением объёма температура смеси внутри цилиндра ДВС растёт.

На третьем такте происходит расширение. Когда сжатия подходит к своему логическому завершению свеча генерирует искру и происходит воспламенение. В дизельном двигателе всё происходит немного по-другому.

Во-первых, вместо свечи установлена специальная форсунка, которая на третьем такте впрыскивает топливо в систему. Во-вторых, внутрь цилиндра закачивается воздух, а не смесь газов.

Принцип работы дизельного ДВС интересен тем, что в нём топливо воспламеняется самостоятельно. Происходит это за счёт повышения температуры воздуха внутри цилиндра. Подобного результата удаётся добиться за счёт сжатия, в результате которого растёт давление и повышается температура.

Когда топливо через форсунку попадает внутрь цилиндра ДВС, температура внутри настолько высока, что возгорание происходит само собой. При использовании бензина подобного результата добиться нельзя. Всё потому что он воспламеняется при гораздо более высокой температуре.

Внимание! В процессе движения поршня от произошедшего внутри микровзрыва деталь ДВС совершает обратный рывок, и коленчатый вал прокручивается.

Последний такт в четырёхтактном ДВС носит название впуск. Он происходит на четвёртом полуобороте. Принцип его действия довольно прост. Выпускной клапан открывается, и все продукты сгорания попадают в него, откуда в выпускной газопровод.

Перед тем как попасть в атмосферу отработанные газы из обычно проходят систему фильтров. Это позволяет минимизировать вред, наносимый экологии. Тем не менее устройство дизельных двигателей всё равно намного более экологично, чем бензиновых.

Устройства, позволяющие увеличить производительность ДВС

С момента изобретения первого ДВС система постоянно совершенствуется. Если вспоминать первые двигатели серийных автомобилей, то они могли разгоняться максимум до 50 миль в час. Современные суперкары без труда преодолевают отметку в 390 километров. Таких результатов учёным удалось добиться за счёт интеграции в устройство двигателя дополнительных систем и некоторых конструкционных изменений.

Большой прирост мощности в своё время дал клапанный механизм, внедрённый в ДВС. Ещё одной ступенью эволюции стало расположение распределительного вала вверху конструкции. Это позволило уменьшить число движущихся элементов и увеличить производительность.

Также нельзя отрицать полезность современной системы зажигания ДВС. Она обеспечивает максимально возможную стабильность работы. Вначале генерируется заряд, который поступает на распределитель, а с него на одну из свечей.

Внимание! Конечно же, нельзя забыть про систему охлаждения, состоящую из радиатора и насоса. Благодаря ей удаётся предотвратить своевременный перегрев устройства ДВС.

Итоги

Как видите, устройство двигателя внутреннего сгорания не представляет особенной сложности. Для того чтобы его понять не нужно каких-либо специальных знаний — достаточно простого желания. Тем не менее знание принципов работы ДВС точно не будет лишними для каждого водителя.

На сегодняшний день двигатель внутреннего сгорания (ДВС) или как его еще называют «атмосферник» — основной тип двигателя, который широко применяется в автомобильной индустрии. Что такое ДВС? Это — многофункциональный тепловой агрегат, который при помощи химических реакций и законов физики преобразует химическую энергию топливной смеси в механическую силу (работу).

Двигатели внутреннего сгорания делятся на:

  1. Поршневой ДВС.
  2. Роторно-поршневой ДВС.
  3. Газотурбинный ДВС.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания — самый популярный среди вышеперечисленных двигателей, он завоевал мировое признание и уже много лет лидирует в автоиндустрии. Предлагаю более детально рассмотреть устройство ДВС , а также принцип его работы.

К преимуществам поршневого двигателя внутреннего сгорания можно отнести:

  1. Универсальность (применение на различных транспортных средствах).
  2. Высокий уровень автономной работы.
  3. Компактные размеры.
  4. Приемлемая цена.
  5. Способность к быстрому запуску.
  6. Небольшой вес.
  7. Возможность работы с различными видами топлива.

Кроме «плюсов» имеет двигатель внутреннего сгорания и ряд серьезных недостатков, среди которых:

  1. Высокая частота вращения коленвала.
  2. Большой уровень шума.
  3. Слишком большой уровень токсичности в выхлопных газах.
  4. Маленький КПД (коэффициент полезного действия).
  5. Небольшой ресурс службы.

Двигатели внутреннего сгорания различаются по типу топлива, они бывают:

  1. Бензиновыми.
  2. Дизельными.
  3. А также газовыми и спиртовыми.

Последние два можно назвать альтернативными, поскольку на сегодняшний день они не получили широкого применения.

Спиртовой ДВС работающий на водороде — самый перспективный и экологичный, он не выбрасывает в атмосферу вредный для здоровья «СО2», который содержится в отработанных газах поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Поршневой ДВС состоит из следующих подсистем:

  1. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ).
  2. Система впуска.
  3. Топливная система.
  4. Система смазки.
  5. Система зажигания (в бензиновых моторах).
  6. Выпускная система.
  7. Система охлаждения.
  8. Система управления.

Корпус двигателя состоит из нескольких частей, в которые входят: блок цилиндров, а также головка блока цилиндров (ГБЦ). Задача КШМ — преобразовать возвратно-поступательные движения поршня во вращательные движения коленвала. Газораспределительный механизм необходим ДВС для обеспечения своевременного впуска в цилиндры топливно-воздушной смеси и такой же своевременный выпуск отработанных газов.

Впускная система служит для своевременной подачи воздуха в двигатель, который необходим для образования топливно-воздушной смеси. Топливная система осуществляет подачу в двигатель топлива, в тандеме две этих системы работают над образованием топливно-воздушной смеси после чего она подается посредством системы впрыска в камеру сгорания.

Воспламенение топливно-воздушной смеси происходит благодаря системе зажигания (в бензиновых ДВС), в дизельных моторах воспламенение происходит за счет сжатия смеси и свечей накала.

Система смазки как уже понятно из названия служит для смазки трущихся деталей, снижая тем самым их износ, увеличивая срок их службы и отводя тем самым от их поверхностей температуру. Охлаждение нагревающихся поверхностей и деталей обеспечивает система охлаждения, она отводит температуру при помощи охлаждающей жидкости по своим каналам, которая проходя через радиатор — охлаждается и повторяет цикл. Система выпуска обеспечивает вывод отработанных газов из цилиндров ДВС посредством , которая входит в состав этой системы, снижает шум сопровождаемый выброс газов и их токсичность.

Система управления двигателем (в современных моделях за это отвечает электронный блок управления (ЭБУ) или бортовой компьютер) необходима для электронного управление всеми вышеописанными системами и обеспечения их синхронности.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Принцип работы ДВС базируется на эффекте теплового расширения газов, которое возникает во время сгорания топливно-воздушной смеси, за счет чего осуществляется движение поршня в цилиндре. Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания происходит за два оборота коленвала и состоит из четырех тактов, отсюда и название — четырехтактный двигатель.

  1. Первый такт — впуск.
  2. Второй — сжатие.
  3. Третий — рабочий ход.
  4. Четвертый — выпуск.

Во время первых двух тактов — впуска и рабочего такта, движется вниз, за два других сжатие и выпуск – поршень идет вверх. Рабочий цикл каждого из цилиндров настроен таким образом чтобы не совпадать по фазам, это необходимо для того чтобы обеспечить равномерность работы двигателя внутреннего сгорания. Есть в мире и другие двигатели, рабочий цикл которых происходит всего за два такта – сжатие и рабочий ход, этот двигатель называется двухтактным.

На такте впуска топливная система и впускная образуют топливно-воздушную смесь, которая образуется во впускном коллекторе или непосредственно в камере сгорания (все зависит от типа конструкции). Во впускном коллекторе в случае с центральным и распределенным впрыском бензиновых ДВС. В камере сгорания в случае с непосредственным впрыском в бензиновых и дизельных моторах. Топливно-воздушная смесь или воздух во время открытия впускных клапанов ГРМ подается в камеру сгорания за счет разряжения, которое возникает во время движения поршня вниз.

Впускные клапаны закрываются на такте сжатия, после чего топливно-воздушная смесь в цилиндрах двигателя сжимается. Во время такта «рабочий ход» смесь воспламеняется принудительно или самовоспламеняется. После возгорания в камере возникает большое давление, которое создают газы, это давление воздействует на поршень, которому ничего не остается как начать двигаться вниз. Это движение поршня в тесном контакте с кривошипно-шатунным механизмом приводят в движение коленчатый вал, который в свою очередь образует крутящий момент, приводящий колеса автомобиля в движение.

Такт «выпуск» , после чего отработанные газы освобождают камеру сгорания, а после и выпускную систему, уходя охлажденными и частично очищенными в атмосферу.

Короткое резюме

После того как мы рассмотрели принцип работы двигателя внутреннего сгорания можно понять почему ДВС обладает низким КПД, который составляет примерно 40%. В то время как в одном цилиндре происходит полезное действие, остальные цилиндры грубо говоря бездействуют, обеспечивая работу первого тактами: впуск, сжатие, выпуск.

На этом у меня все, надеюсь вам все понятно, после прочтения данной статьи вы легко сможете ответить на вопрос, что такое ДВС и как устроен двигатель внутреннего сгорания. Спасибо за внимание!

Что такое ДВС-синдром? | Все о коронавирусе | Здоровье

Коронавирусная инфекция COVID-19 может вызывать осложнение в виде синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром). В связи с этим Комитет Госдумы по охране здоровья планирует направить в Минздрав предложение о корректировке клинических рекомендаций по лечению пациентов с коронавирусной инфекцией. 

Что такое ДВС-синдром?

Синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания — это универсальное неспецифическое нарушение системы гемостаза (функциональная система организма, позволяющая поддерживать жидкое состояние крови, а также предупреждающая и тормозящая кровотечения; она обеспечивает устойчивость основных физиологических функций). Нарушение характеризуется внутрисосудистым свертыванием крови и образованием в ней множества микросгустков фибрина и скоплений клеток крови: тромбоцитов и эритроцитов. Эти клетки оседают в капиллярах органов, в результате чего в них возникают глубокие микроциркуляторные и дистрофические нарушения. 

Согласно Справочнику фельдшера, во время ДВС-синдрома активируются свертывающая и фибринолитическая системы (растворяет тромбы и сгустки крови), после чего наступает их истощение. В тяжелых случаях это приводит к полной несвертываемости крови.

В медицинских источниках этот патологический процесс также называют коагулопатией потребления, тромбогеморрагическим синдромом (ТГС), синдромом рассеянного внутрисосудистого свертывания (РВС), гиперкоагуляционным синдромом.

Из-за чего возникает ДВС-синдром?

Медикам известно огромное количество причин, способных вызвать у больного развитие ДВС-синдрома. По данным Справочника фельдшера, его развитие неизбежно или высоковероятно при акушерской патологии (предлежание плаценты, преждевременная отслойка плаценты, закупорка сосудов матки околоплодными водами, внутриутробная смерть плода), сепсисе, деструктивных процессах в печени, почках, при панкреатите. 

ДВС-синдром возникает во время шока любого происхождения (геморрагический, травматический, ожоговый, анафилактический и т. д.). При этом степень тяжести синдрома прямо пропорциональна выраженности и продолжительности шокового состояния. Этот синдром также развивается при остром внутрисосудистом гемолизе (разрушение клеток внутри кровеносных сосудов), в том числе при несовместимых переливаниях крови, которые не подходят больному по групповой принадлежности.

Согласно Медицинскому справочнику, ДВС-синдром также могут вызывать оперативные вмешательства, ставшие особо травматичными для больного. Например, операции при злокачественных новообразованиях, на паренхиматозных органах (почки, печень, легкие, селезенка, поджелудочная железа, щитовидная железа), с использованием аппарата искусственного кровообращения (АИК) а также внутрисосудистые вмешательства. 

Его вызывают опухоли, особенно гемобластозы, лейкозы, рак легкого, печени, поджелудочной, предстательной железы, почки. ДВС-синдром возникает при иммунных и иммунокомплексных болезнях (в том числе при системной красной волчанке, ревматизме, ревматоидном артрите с висцеральными поражениями и пр.).

ДВС-синдром учащают кровотечения, коллапс, переливания большого объема крови. Этот патологический процесс может возникать на фоне аллергических реакций, отравления змеиными ядами, лечения определенными препаратами.

Как протекает ДВС-синдром и какие у него симптомы?

ДВС-синдром может протекать как в острой форме — при всех видах шока и терминальных состояниях, так и иметь затяжное, волнообразное течение. Его клиническая картина включает симптомы основного заболевания, послужившего его причиной, признаки развившегося шока (при острых формах), глубокие нарушения системы гемостаза, возникновение тромбозов и кровотечений, анемию (снижение в крови красных телец), нарушения функций в органах, нарушения метаболизма.

ДВС-синдром имеет четыре стадии (или фазы) протекания. На первой агрегантные свойства тромбоцитов повышаются, что приводит к распространенному свертыванию крови и образованию множественных тромбов в сосудах различных органов. Из-за образования тромбов в большом количестве расходуются факторы свертывания и наступает переходная стадия, во время которой нарастает коагулопатия (нарушение свертываемости крови) и тромбоцитопения — количество тромбоцитов в периферической крови сильно снижается, в результате чего повышается кровоточивость и замедляется процесс остановки кровотечений из мелких сосудов. Также во время переходной фазы могут происходить сдвиги в свертываемости крови как в сторону гипер-, так и в сторону гипокоагуляции.

Первая фаза — гиперкоагуляции и микротромбозов — может быть кратковременной при остром ДВС-синдроме или протекать скрыто, из-за чего патология может сразу проявиться в виде кровотечений.

На третьей стадии возникает глубокая гипокоагуляция, способность крови к свертыванию может полностью утрачиваться. Последняя стадия — восстановительная. В случае неблагоприятного течения синдрома на последней стадии возникают различные осложнения, которые в большинстве случаев приводят к летальному исходу.

Как лечат ДВС-синдром?

Больные с синдромом диссеминированного внутрисосудистого свертывания проходят лечение в отделениях реанимации либо в палатах интенсивной терапии. Они нуждаются в интенсивном наблюдении и лечении, во время которого специалисты следят за эффективностью дыхания и кровообращения, проводят частые повторные лабораторные исследования. 

Терапия ДВС-синдрома комплексная. Во-первых, врачи проводят лечение, направленное на устранение причины синдрома. Например, при сепсисе назначается антибактериальная терапия, при акушерской и гинекологической патологии применяются радикальные меры (экстирпация матки, кесарево сечение и т. д.). 

Пациенту назначают противошоковую терапию, а также лечение, направленное на поддержание необходимого объема циркулирующей крови. Для этого показано переливание свежезамороженной плазмы с гепарином, которая содержит все факторы свертывания. Параллельно с медикаментозным лечением, направленным на восстановление системы гемостаза, врачи ведут борьбу с полиорганной недостаточностью. Пациенту может потребоваться поддержка функций легких, почек, желудочно-кишечного тракта, надпочечников и других органов.

Награда

Двигатель внутреннего сгорания — ASME

Премия «Двигатель внутреннего сгорания» присуждается за выдающиеся достижения или выдающийся вклад за значительный период времени, который может быть результатом исследований, инноваций или образования в области развития инженерного искусства в области двигателей внутреннего сгорания; или в управлении усилиями и достижениями тех, кто занимается инженерной практикой в ​​проектировании, разработке, применении и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.

В 1966 году, по завещанию, Дивизион дизельных и газовых двигателей учредил эту награду.

сом
Форма награды: 1000 $ и табличка
Ограничения: Нет
Административная ответственность: Подразделение двигателей внутреннего сгорания
Срок подачи заявок: 1 февраля
Назначение отправлено: Председатель комитета по двигателям внутреннего сгорания
Председатель комитета: С.
Телефон: 630-252-5273
Эл. Почта: [email protected]
Получил награду: Комитет почестей (COH)

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПОЛУЧАТЕЛИ НАГРАДЫ

1967 Фредерик П. Портер 1989 Ричард Д.Кизер 2007 Пол Р. Данилюк
1969 Лео Т. Бринсон младший 1990 Дэниел К. Гарви 2008 Дионисий Н. Ассанис
1971 Мелвин Дж. Гельмих 1991 Фред С. Шауб 2009 Рональд Д. Мэтьюз
1972 р.Рекс Робинсон 1992 Джон А. Кимберли 2010 Джон Э. Дек
1973 Уоррен А. Роудс 1993 Эдвард Ф. Оберт 2011 Рольф Д. Рейц
1974 Уоррен Дж. Северин 1994 Отто А. Уехара 2012 Николас П.Чернанский
1975 Уильям Спелчер 1995 Джон К. Холлинан 2013 Джон Х. Джонсон
1979 Хельмут Г. Брендел 1997 Бенни Баллхаймер 2014 Роберт М. Вагнер
1981 Филип С.Майерс 1999 Серж Гратч 2015 Фолькер Больной
1982 Дэвид Б. Филд 2000 Чарльз А. Аманн 2016 Терренс Ф. Алджер II
1983 Джеймс Х. Гаррет 2002 Уоррен Э. Снайдер 2017 Пол Майлз
1984 Сэмюэл С.Лестц 2003 Родика А. Баранеску 2018 Деннис Л. Зиберс
1985 Джон М. Бейли 2004 Хамфри Нивен 2019 Питер К. Сенекал
1986 Хью А. Уильямс младший 2005 Карл Дж. Спрингер 2020 Андре Л.Беман
1987 Гарин М. ВанДемарк 2006 Н. Ричард Дантемэн 2021 Гаутам Калгатги

Ресурсы


Инструкция по выдвижению

Форма назначения достижений

Почему двигатели внутреннего сгорания далеки от мертвых в наше время

Само собой разумеется, что мы в Engine Labs фанаты двигателей внутреннего сгорания.Однако это не значит, что мы не обращаем внимания на силовые агрегаты завтрашнего дня. Еще в 2012 году мы видели модифицированный Tesla Roadster, появившийся на взлетно-посадочной полосе и занявший свое место среди суперкаров и тюнингованных импортных автомобилей.

В то время электромобили и гибриды были довольно необработанными, но этот родстер был изменен и уничтожил все там — по крайней мере, на четверти мили. С тех пор электромобили сделали гигантский скачок в производительности и эффективности, изменив при этом многие умы.

Но в то же время в ближайшее время не планируется менять название этого издания на «MotorLabs». Ни необходимые технологии, ни потребительский климат еще не совсем «там» для электромобилей, чтобы полностью свергнуть двигатель внутреннего сгорания в качестве основного источника энергии для автомобилей, тем более, что поршневые поршневые машины продолжают совершенствоваться.

Инновации, такие как Freevalve от Koenigsegg, который выдает 600 лошадиных сил только с 3-цилиндровым двигателем без кулачков! Или, может быть, технология переменного сжатия от Nissan с, казалось бы, бесконечной производительностью по сравнению с экономичными настройками.Кроме того, можно сказать, что производители автомобилей могут подвести итоги, о чем Engineering Explained рассказала в своем недавнем видео на YouTube.

Ведущий Джейсон Фенске на реальных примерах и выдержках из журнала SAE Automotive Engineering объясняет, почему еще слишком рано начинать подсчет двигателей внутреннего сгорания.

Наука за двигателем

Несомненно, электродвигатели отлично подходят для повседневной жизни и работают в электромобилях для некоторых избранных.но они еще не готовы к выходу в прайм-тайм. Почему? Наука, друзья мои, наука. Нам нужно начать с концепции, называемой плотностью энергии или какой потенциальной силой обладает вещество по сравнению с его массой.

Например, энергетический потенциал одного галлона бензина эквивалентен 139 банкам из-под соды литий-ионных аккумуляторных элементов. Банки использовались, чтобы продемонстрировать, как литий-ионные батареи выражаются в элементах. Занятое пространство увеличивается только после того, как вы подключите всю необходимую проводку, охлаждение и электронику.Один галлон бензина производит в 13 раз больше энергии, и забавный факт: этот галлон газа весит всего шесть фунтов!

Один галлон бензина весит шесть фунтов, но производит 12 400 ватт-часов на килограмм (Втч / кг) по сравнению с 240 Втч / кг для литий-ионных аккумуляторных элементов. Это означает, что двигатели внутреннего сгорания имеют гораздо большую удельную мощность при том же весе.

Судя по цифрам, галлон бензина производит 12 400 ватт-часов на килограмм (Втч / кг) по сравнению с 240 Втч / кг для литий-ионных батарей, что означает в 50 раз меньший вес при том же количестве энергии.Но это только сами клетки. Поскольку аккумуляторная батарея подключена и готова к использованию, она может быть в 100 раз тяжелее. Сравните эти 6 фунтов бензина с батареями Nissan Leaf EV первого поколения, которые весили более 600 фунтов и производили такое же количество энергии!

Чистый результат? Для электромобилей требуется гораздо больше объема и меньше грузового пространства. И этот объем влияет на возможность использования электрического транспорта, такого как самолеты, в то время как легковые автомобили только сейчас начинают иметь возможность выполнять свою задачу разумным образом благодаря современным технологиям.

Стоимость электромобиля

В среднем наклейка с электромобилем стоит примерно на 12 000 долларов больше, чем его аналог с бензиновым двигателем, при первоначальной закупочной цене. Текущий низкий объем производства и эффект масштаба означают, что в конечном итоге электромобили станут дешевле. Конечно, если принять во внимание низкую совокупную стоимость владения, отмечает Фенске, «мы все купили бы старые Honda Civics 90-х. никаких люксовых брендов не существовало бы. Никаких забавных машин не существовало бы ».

Журнал SAE Automotive Engineering сообщает об исследовании, проведенном AlixPartners : «Электромобили с ценой выше 48 000 долларов в настоящее время могут быть прибыльными.«Вероятно, поэтому, похоже, не существует базовой Tesla Model3. Сама трансмиссия электромобиля стоит около 16000 долларов, в то время как стоимость сборки системы ICE составляет около 6500 долларов, что означает, что она намного более прибыльна для их чистой прибыли.

По имеющимся оценкам, к 2045 году будет продано 2–3 миллиарда автомобилей с газовым двигателем. Правительство и производители оригинального оборудования постараются сделать их как можно более чистыми. Но рынок предполагает, что если OEM-производители будут продавать 10-процентные электромобили (которые вдвое чистее) по сравнению с 90-процентными автомобилями с ДВС, они сократят общий объем выбросов от своего парка только на 5 процентов.С передовой технологией ДВС, даже если вы сделаете газовые двигатели даже на 10 процентов чище, что приведет к сокращению выбросов на 10 процентов с помощью простых настроек.

«Электромобили с ценой выше 48 000 долларов в настоящее время могут быть прибыльными». — Журнал SAE Automotive Engineering. Фото: Дэйв Панкью

Потребители по-прежнему правят

Рынок управляет развитием трендов. Мы видели это во время последнего падения цен на топливо в 2015 году, когда продажи гибридных автомобилей и электромобилей упали, в то время как продажи грузовиков и внедорожников резко выросли, потому что большинство людей заботятся об экономии денег, а не об окружающей среде.Кроме того, у электромобилей есть огромные ограничения, которые на какое-то время обеспечивают доминирование ДВС, такие как редкая доступность зарядных станций и возникающая обеспокоенность по поводу дальности полета.

Фенске отмечает, что ему нравится ездить на своей Tesla по городу, но он заводит Subaru Crosstrek с оппозитным двигателем, чтобы отправиться в долгое путешествие. Жизнь в квартире или в качестве одного из миллионов людей, у которых есть только уличная парковка, также создает головную боль для потенциальных владельцев электромобилей, поэтому гибриды с бензином продолжают оставаться приятным местом для многих водителей.

Кроме того, существуют проблемы с климатом, когда электромобили не имеют смысла в некоторых частях страны. По данным Американской автомобильной ассоциации, в холодных штатах температура окружающей среды играет определенную роль и может снизить эффективность аккумуляторной батареи электромобиля на 40 процентов. Некоторые из диапазонов на более старых электромобилях были мрачными, например, Nissan LEAF первого поколения, который проехал всего 86 миль (по результатам испытаний), не управляя автомобилем как бабушка.

Электромобиль может быть хорош в городе, но двигатель внутреннего сгорания предпочтительнее для дальних поездок.

В конце дня

Судя по тому, что мы наблюдали за последние пять лет разработки электромобилей, они определенно являются силой в отрасли. Даже Tesla Model3 может обогнать многие спортивные седаны, но не всегда преодолевает четверть мили и уж точно не по максимальной скорости. Но многие водители электромобилей хотят доказать свою правоту и, несмотря на все свои попытки, не смогли обогнать мою машину мощностью более 600 лошадиных сил. В то время как электромобили вступают в свои права и продолжают совершенствоваться, двигатели внутреннего сгорания господствуют в автомобильной промышленности более 120 лет, и в ближайшем обозримом будущем они сохранятся.

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

двигатель внутреннего сгорания тепло двигатель, в котором горит топлива происходит в замкнутом пространстве, называемом камерой сгорания. Этот экзотермический реакция топлива с окислителем создает газы высокой температуры и давление, которым разрешено расширяться. Определяющая черта внутреннего двигатель внутреннего сгорания заключается в том, что полезную работу выполняет расширяющийся горячий газы, непосредственно вызывающие движение, например, воздействуя на поршни, роторы или даже путем нажатия и перемещения всего двигателя сам.

Это контрастирует с внешним двигатели внутреннего сгорания, такие как паровые двигатели, которые используют процесс сгорания для нагрева отдельной рабочей жидкость, обычно вода или пар, который, в свою очередь, работает для например, нажав на поршень, приводимый в действие паром.

Карл Benz

термин Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) почти всегда используется для обозначения ответных действий двигатели, Ванкель двигатели и аналогичные конструкции с прерывистым сгоранием.Однако двигатели непрерывного внутреннего сгорания, такие как Jet двигатели, большинство ракет и много газа турбины также определенно являются двигателями внутреннего сгорания.

ИСТОРИЯ

Без сжатия

Леонардо да Винчи в 1509 г. и Христиан Гюйгенс в 1673 году описал двигатели постоянного давления. (Леонардо описание не может подразумевать, что идея исходила от него или что она был фактически построен.)

Английский изобретатель сэр Сэмюэл Морланд использовал порох приводить водяные насосы в 17 век. В 1794 году Роберт Стрит построил двигатель без сжатия, принцип действия которого будет доминировать почти столетие.

запатентован первый двигатель внутреннего сгорания для промышленного применения. Самуэль Брауна в 1823 году. Он был основан на том, что Харденберг называет «Цикл Леонардо», который, как следует из названия, уже вышел даты в то время.Как и сегодня, раннее крупное финансирование в области там, где стандарты еще не были установлены, ходили к лучшим шоуменам раньше, чем лучшим работникам.

Итальянцы Эухенио Барсанти и Феличе Маттеуччи запатентовал первую работающую и эффективную систему внутреннего сгорания. двигатель в 1854 г. в Лондоне (ч. № 1072), но в производство не поступил. с этим. Он был похож на концепцию успешного Отто Лангена. непрямой двигатель, но не очень детально проработанный.

В 1860, Жан Джозеф Этьен Ленуар (1822-1900) произвел газовый внутренний двигатель внутреннего сгорания по внешнему виду не отличается от паровой балки двигатель. Это очень похоже на горизонтальный пар двойного действия. двигатель, с цилиндрами, поршнями, шатунами и маховиком, в котором газ, по сути, занял место пара. Это был первый двигатель внутреннего сгорания будет производиться в цифрах.

Американец Сэмюэл Мори получил патент в апреле 1, 1826 г. для «газа или пара Двигатель ».

Его первый (1862 г.) двигатель со сжатием, разошедшийся на части, Николаус Отто разработал двигатель непрямого действия со свободным поршнем без сжатия. чья большая эффективность получила поддержку Лангена, а затем и большинства рынок, который в то время был в основном для небольших стационарных двигателей заправляется осветительным газом.В 1870 году в Вене Зигфрид Маркус поставил первый мобильный бензиновый двигатель на тележку.

Четырехтактный цикл (или цикл Отто)

Сжатие

наиболее существенное различие между современным двигателем внутреннего сгорания двигатели и ранние разработки используют компрессию и, в частности, компрессии в цилиндрах.Термодинамический Теория идеализированных тепловых двигателей была основана Сади Карно во Франции в 1824 году. Это научно доказало необходимость для сжатия, чтобы увеличить разницу между верхним и нижним рабочих температур, но неясно, были ли конструкторы двигателя знали об этом до того, как сжатие уже стало широко использоваться. На самом деле это могли ввести в заблуждение дизайнеров, которые пытались подражать циклу Карно в способы, которые не были полезны.

первым зарегистрированным предложением компрессии в цилиндре был патент предоставлен Уильяму Барнету (англичанин) в 1838 году. осознают его преимущества, но его цикл был бы большим достижением, если бы достаточно развит.

Николаус Отто работает с Готлибом Даймлер и Вильгельм Maybach в 1870-х разработал практичный четырехтактный двигатель. Цикл (цикл Отто) двигатель.Немец суды, однако, не удержали его патент, чтобы покрыть все цилиндры компрессионные двигатели или даже четырехтактный цикл, а после этого Решение внутрицилиндрового сжатия стало универсальным.

Карл Бенц, работающий самостоятельно, получил патент В 1879 г. его двигатель внутреннего сгорания, надежный двухтактный газовый двигатель, основанный о конструкции четырехтактного двигателя Николауса Отто. Позже Бенц разработал и построил свой собственный четырехтактный двигатель, который использовался в его автомобилях, которые стали первыми автомобилями в производстве.

В 1896 г., Карл Бенц изобрел боксер . двигатель , также известный как горизонтально-оппозитный двигатель, в котором соответствующие поршни одновременно достигают верхней мертвой точки, таким образом уравновешивают друг друга по импульсу.

Приложения

Внутренний двигатели внутреннего сгорания чаще всего используются в мобильных силовых установках.В мобильных сценариях внутреннее сгорание является преимуществом, поскольку оно может обеспечивают высокое соотношение мощности и веса вместе с отличным топливом плотность энергии. Эти двигатели появились почти во всех автомобилях, мотоциклах, много лодок, и в самых разных самолетах и локомотивы. Там, где требуется очень большая мощность, например, струйный самолеты, вертолеты и большие корабли, они появляются в основном в виде газа турбины. Они также используются для электрических генераторы и по отраслям.

Для маломощные мобильные и многие немобильные приложения электрическое мотор — конкурентоспособная альтернатива. В будущем электродвигатели также может стать конкурентоспособным для большинства мобильных приложений. Тем не менее высокая стоимость, вес и низкая удельная энергия свинцово-кислотной аккумуляторы и даже NiMH аккумуляторы и отсутствие доступных по цене бортовых электрогенераторов, например, топливных клетки в значительной степени ограничили их использование для специализированных приложений.Однако недавние улучшения в легких литий-ионных аккумуляторах и литий-полимерный химии обеспечивают безопасность, удельную мощность, срок службы и стоимость в пределах приемлемых или даже желаемых уровней. Например недавно аккумулятор электромобили начали демонстрировать дальность действия 300 миль на Литий, теперь повышенная мощность, делает их привлекательными для подключения гибридные электромобили, запас хода на которых менее критичен имеющий внутреннее сгорание для неограниченный диапазон ..

Внутренний механика горения

Картофельная пушка использует основной принцип, лежащий в основе любого возвратно-поступательного внутреннего двигатель внутреннего сгорания: если вы добавите небольшое количество высокоэнергетического топлива (например, бензин) в небольшом замкнутом пространстве и воспламените его, невероятное количество энергии высвобождается в виде расширяющегося газа. Вы можете использовать это энергия, чтобы продвинуть картофель на 500 футов.В этом случае энергия равна переводится в картофельное движение. Вы также можете использовать его для более интересных целей. Например, если вы можете создать цикл, который позволяет вам установить от таких взрывов сотни раз в минуту, и если вы можете использовать эту энергию полезным способом, то, что у вас есть, является ядром машины двигатель!

Почти все автомобили в настоящее время используют так называемый четырехтактный цикл сгорания для преобразовать бензин в движение.Четырехтактный подход также известен как цикл Отто, в честь Николауса Отто, который изобрел его в 1867 году. четыре штриха показаны на рисунке 1. Это:

Впускной ход

Сжатие ход

Горение ход

Выхлоп ход

Операция

Все двигатели внутреннего сгорания зависят от экзотермических химический процесс горения: реакция топлива, обычно с воздухом, хотя другие окислители, такие как закись азота оксид может быть использован.Также см. Стехиометрию.

наиболее распространенные виды топлива, используемые сегодня, состоят из углеводородов и получены из нефти. К ним относятся топливо, известное как дизельное топливо, бензин. и сжиженный нефтяной газ. Большинство двигателей внутреннего сгорания, предназначенных для бензин может работать на природном газ или сжиженные углеводородные газы без изменений, кроме компоненты подачи топлива. Жидкое и газообразное биотопливо, такие как этанол также можно использовать.Некоторые могут работать на водороде, но это может быть опасный. Водород горит бесцветным пламенем, и модификации блок цилиндров, головка цилиндра и прокладка головки необходимы для уплотнения на фронте пламени.

Все двигатели внутреннего сгорания должны иметь средства зажигания для ускорения горения. В большинстве двигателей используется либо электрический или компрессия система зажигания отопления. Системы электрического зажигания обычно полагаются на свинцово-кислотном аккумулятор и индукция катушка для создания электрической искры высокого напряжения для зажигания воздушно-топливная смесь в цилиндрах двигателя.Эту батарею можно перезаряжать во время работы от генератора приводится в движение двигателем. Системы зажигания с компрессионным обогревом, например, дизельные двигатели и HCCI двигатели полагаются на тепло, создаваемое в воздухе за счет сжатия в цилиндры двигателя для воспламенения топлива.

Однажды успешно воспламеняются и сгорают продукты сгорания, горячие газы, иметь больше доступной энергии, чем исходная сжатая топливно-воздушная смесь (который имел более высокий химический энергия).Доступная энергия проявляется как высокая температура и давление что может быть переведено в работу двигателем. В поршневом двигателе продукт высокого давления газы внутри цилиндров приводят в движение поршни двигателя.

Однажды доступная энергия удалена, оставшиеся горячие газы сброшены (часто открывая клапан или обнажая выпускной патрубок), и это позволяет поршню вернуться в его предыдущее положение (ВМТ — ВМТ).Тогда поршень может перейти к следующей фазе его цикла, который варьируется в зависимости от двигателя. Любая жара не переведено в работу является отходом и удаляется из двигатель с воздушной или жидкостной системой охлаждения.

Иллюстрация нескольких ключевых компонентов

в типовой четырехтактный двигатель

Детали

части двигателя различаются в зависимости от типа двигателя.Для четырехтактного двигатель, ключевые части двигателя включают коленчатый вал (фиолетовый), один или несколько распредвалов (красный и синий) и клапаны. Для двухтактного двигателя, вместо система клапанов. В обоих типах двигателей имеется один или несколько цилиндров (серый и зеленый) и для каждого цилиндра есть искра пробка (тёмно-серая), поршневой (желтый) и кривошип (фиолетовый). Однократный ход цилиндра поршнем вверх или движение вниз известно как ход, а движение вниз, которое происходит непосредственно после воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре называется рабочий ход.

А Ванкель двигатель имеет треугольный ротор, вращающийся по эпитроихоидной (фигура 8) камера вокруг эксцентрикового вала. Четыре этапа работа (впуск, сжатие, мощность, выпуск) осуществляется отдельно места, а не одно место, как в поршневом двигателе.

А Бурк В двигателе используется пара поршней, встроенная в скотч. Хомут, передающий возвратно-поступательное усилие через специально разработанный подшипниковый узел для поворота кривошипно-шатунного механизма.Впуск, компрессия, мощность, и выхлоп все происходит при каждом движении этого ярма.

Классификация

Там широкий спектр двигателей внутреннего сгорания, соответствующих их множество разнообразных приложений. Точно так же существует множество способов классифицируйте двигатели внутреннего сгорания, некоторые из которых перечислены ниже.

Хотя термины иногда вызывают путаницу, реальной разницы между «двигатель» и «мотор».»Когда-то слово «двигатель» (от латинского, через Старый Французское слово ingenium , «способность») означало любую часть оборудования. Мотор (от лат. мотор , тягач) — любое машина, производящая механическую энергию. Традиционно электрические двигатели не упоминаются как «двигатели», но сгорание двигатели часто называют «моторами».

Принципы операции

Поршневой:

  • Двухтактный цикл

  • Четырехтактный двигатель

  • Рукав клапан четырехтактный

  • Сырая нефть масляный двигатель

  • Предлагается

Поворотный:

  • Продемонстрировано:

  • Предложено:

    • Орбитальный двигатель

    • Квазитурбина

Непрерывный сжигание:

  • Газ турбина

  • Джет двигатель

  • Ракета двигатель

Двигатель цикл

Двигатели на базе двухтактного цикл используйте два хода (один вверх, один вниз) для каждого рабочего хода.Поскольку нет специальных тактов впуска или выпуска, альтернатива методы должны использоваться для очистки цилиндры. Наиболее распространенный метод двухтактных двигателей с искровым зажиганием: использовать движение поршня вниз для повышения давления свежего заряда в картере, который затем продувается через цилиндр через отверстия в цилиндре. стены. Двухтактные двигатели с искровым зажиганием небольшие и легкие (за счет своей мощности вывод), и механически очень просто.Общие приложения включают снегоходы, газонокосилки цепные пилы, струйные лыжи, мопеды, подвесные моторы моторы и некоторые мотоциклы. К сожалению, они обычно громче, менее эффективны и загрязняют больше, чем их четырехтактные аналоги, и они не хорошо масштабируется до больших размеров. Интересно, что самый крупный Двигатели с воспламенением от сжатия являются двухтактными и используются в некоторых локомотивы и большие корабли. Эти двигатели используют принудительную индукция для продувки цилиндров.

Двигатели на базе четырехтактного цикл или цикл Отто имеют один рабочий ход на каждые четыре хода (вверх-вниз-вверх-вниз) и используются в автомобилях, больших лодках и много легких самолетов. Как правило, они тише, эффективнее и крупнее своих двухтактные аналоги. Есть несколько вариантов этих циклы, в первую очередь Аткинсона и Миллер циклы. В большинстве дизельных двигателей грузовиков и автомобилей используется четырехтактный цикл, но с системой зажигания с подогревом от сжатия возможно отдельно поговорим о дизеле цикл.

Ванкель двигатель работает с тем же разделением фаз, что и четырехтактный двигатель (но без ходов поршня, правильнее было бы называется четырехфазным двигателем), так как фазы происходят в отдельных места в двигателе; однако, как и двухтактный поршневой двигатель, он обеспечивает один рабочий ход на оборот на ротор, что дает аналогичный компактность и весовая эффективность. Бурк фаза горения цикла более точно приближается к постоянной объемного сгорания по сравнению с четырехтактным или двухтактным циклом.Он также использует меньше движущихся частей, следовательно, необходимо преодолевать меньшее трение. чем у двух других возвратно-поступательных типов. Кроме того, его большая расширение соотношение также означает, что больше тепла от его фазы сгорания используется, чем используется в четырехтактных или двухтактных циклах.

1906 бензиновый двигатель

Топливо и окислители типов

Топливо б / у включают бензин (Британский термин: бензин), сжиженный нефтяной газ, испаренный нефтяной газ сжатый природный газ, водород, дизельное топливо топливо, JP18 (авиакеросин), полигон газ, биодизель, арахис масло, этанол, метанол (метиловый или древесный спирт).Даже псевдоожиженные металлические порошки и взрывчатые вещества видели какое-то применение. Двигатели, в которых в качестве топлива используются газы, называются газовыми. двигатели и двигатели, использующие жидкие углеводороды, называются масляными двигателями. Тем не менее, бензиновые двигатели, к сожалению, также часто используются в разговорной речи. называемые «газовыми двигателями».

основные ограничения на топливо заключаются в том, что топливо должно быть легко транспортируемым. через топливо система сгорания камеры, и что топливо выделяет достаточно энергии в виде тепла при сгорании сделать использование двигателя практичным.

окислитель обычно представляет собой воздух, и его преимущество заключается в том, что он не хранится внутри автомобиля, увеличивая удельную мощность. Воздух может, однако быть сжатым и перевозиться на борту транспортного средства. Некоторые подводные лодки предназначен для переноса чистого кислорода или водород перекисью, чтобы сделать их независимыми от воздуха. Некоторые гоночные автомобили перевозят закись азота оксид как окислитель. Другие химические вещества, такие как хлор или фтор, имеют замечено экспериментальное использование; но в основном непрактичны.

Дизель двигатели обычно тяжелее, шумнее и мощнее при меньших скорости, чем бензин двигатели. Они также более экономичны в большинстве случаев и используются в тяжелых дорожных транспортных средствах, некоторых автомобилях (все чаще за их повышенную топливную эффективность по сравнению с бензиновыми двигателями), корабли, железные дороги локомотивы и легкий самолет. Бензиновые двигатели используются в большинстве других дорожных транспортных средств, включая большинство автомобили, мотоциклы и мопеды.Обратите внимание, что в Европе сложные автомобили с дизельным двигателем получили широкое распространение с тех пор, как 1990-е, что составляет около 40% рынка. И бензин, и дизель двигатели производят значительные выбросы. Также есть двигатели, которые работают на водороде, метаноле, этаноле сжиженный нефтяной газ (LPG) и биодизель. Парафин и трактор Двигатели с испаряющимся маслом (TVO) больше не встречаются.

Некоторые предположили, что в будущем водород может заменить такое топливо.Кроме того, с введением водородного топлива клеточная технология, использование двигателей внутреннего сгорания может быть прекращено. Преимущество водорода в том, что при его сгорании образуется только вода. Это не похоже на сжигание углеводородов, при котором также образуется углерод. диоксид, основная причина глобального утепление, а также уголь монооксид, образующийся в результате неполного сгорания. Большой недостаток водорода во многих ситуациях является его место хранения.Жидкий водород имеет чрезвычайно низкую плотность — в 14 раз ниже чем вода и требует обширной изоляции, в то время как газообразный водород требует очень большой емкости. Хотя водород имеет более высокую удельную энергии, объемный запас энергии по-прежнему примерно в пять раз больше ниже, чем у бензина, даже в сжиженном состоянии. («Водород по запросу» процесс, разработанный Стивеном Амендола, создает водород по мере необходимости, но здесь есть и другие проблемы, например, относительно дорогой.)

Одноместный цилиндр бензиновый двигатель c. 1910

Цилиндры

Внутренний двигатели внутреннего сгорания могут содержать любое количество цилиндров с номерами от одного до двенадцати — обычное дело, хотя целых 30 были использовал. Наличие большего количества цилиндров в двигателе дает два потенциальных преимущества: Первый.двигатель может иметь больший рабочий объем с меньшим индивидуальным возвратно-поступательные массы (то есть масса каждого поршня может быть меньше) таким образом сделать двигатель более плавным (поскольку двигатель имеет тенденцию вибрировать, как результат движения поршней вверх и вниз). Во-вторых, с большим рабочий объем и больше поршней, можно сжечь больше топлива и быть больше событий сгорания (то есть больше ходов мощности) в данном период времени, что означает, что такой двигатель может генерировать больший крутящий момент чем аналогичный двигатель с меньшим количеством цилиндров.Обратная сторона большего количества поршней заключается в том, что в целом двигатель имеет тенденцию весить больше и иметь тенденцию для создания большего внутреннего трения, поскольку большее количество поршней трутся против внутренней части их цилиндров. Это снижает расход топлива. эффективность и лишить двигатель части его мощности. Для высокой производительности бензиновые двигатели с использованием современных материалов и технологий (таких как двигатели, используемые в современных автомобилях), кажется, есть точка излома около 10 или 12 цилиндров, после чего добавление цилиндров становится общий ущерб производительности и эффективности, хотя есть исключения например двигатель W-16 от Volkswagen существует.

  • Мост автомобильные двигатели имеют от четырех до восьми цилиндров, с некоторыми высокими характеристиками. автомобили, имеющие десять, двенадцать или даже шестнадцать, и некоторые очень маленькие автомобили и грузовики с двумя или тремя. В предыдущие годы некоторые довольно крупные автомобили, такие как DKW и Saab 92, имел двухцилиндровые, двухтактные двигатели.

  • Радиальный самолет двигатели, ныне устаревшие, имели от пяти до 28 цилиндров.Строка содержит нечетное количество цилиндров, поэтому четное число указывает на двух- или четырехрядный двигатель.

  • Мотор циклы обычно имеют от одного до четырех цилиндров, с несколькими высокими модели производительности, имеющие шесть.

  • Снегоходы обычно имеют два цилиндра. Некоторые более крупные (не обязательно высокопроизводительных, но еще и универсальных машин) их четыре.

  • Маленький переносные приборы, такие как бензопилы, генераторы и домашний газон косилки чаще всего имеют один цилиндр, хотя бензопилы существуют.

Зажигание система

Внутренний двигатели внутреннего сгорания можно классифицировать по их зажиганию. система. Сегодня в большинстве двигателей используется электрический или сжатие система обогрева на розжиг. Однако за пределами пламя и горячая трубка системы использовались исторически. Никола Тесла получил один из первых патентов на механическое зажигание. система с U.С. Патент 609250, «Электрозапал для газовых двигателей », на 16 Август 1898 г.

Топливо системы

Часто для более простых поршневых двигателей карбюратор используется для подачи топлива в цилиндр. Однако точный контроль правильное количество топлива, подаваемого в двигатель, невозможно.

Больше бензиновые двигатели, которые используются в автомобилях, в основном перешли на топливо системы впрыска.В двигателях, работающих на сжиженном нефтяном газе, используется смесь систем впрыска топлива. и карбюраторы с замкнутым контуром. Дизель в двигателях всегда используется впрыск топлива.

Другое двигатели внутреннего сгорания, такие как реактивные в двигателях используются горелки, а в ракетных двигателях используются различные идеи. включая ударные струи, сдвиговые устройства для газа / жидкости, форсажные камеры и многое другое идеи.

Двигатель конфигурация

Внутренний двигатели внутреннего сгорания можно классифицировать по их конфигурации что влияет на их физические размеры и плавность хода (с более плавными двигателями производит меньше вибрации).Общие конфигурации включают прямой или встроенная конфигурация, более компактный V конфигурация и более широкая, но более гладкая квартира или боксерской конфигурации. Авиационные двигатели могут также иметь радиальный конфигурация, которая обеспечивает более эффективное охлаждение. Более необычный конфигурации, такие как «H», «U», «X» или «W» также использовались.

Вал коленчатый конфигурации не обязательно нуждаются в головке блока цилиндров, но могут вместо этого имейте поршень на каждом конце цилиндра, называемый противоположным поршневая конструкция.Эта конструкция использовалась в Юнкерсе. Дизельный авиационный двигатель Jumo 205 с двумя коленчатыми валами, один на на обоих концах одного ряда цилиндров, и что особенно заметно в Napier Дизельные двигатели Deltic, в которых использовалось три коленчатых вала для обслуживания трех ряды двусторонних цилиндров, расположенных в равностороннем треугольнике с коленчатые валы по углам. Также использовался в монобанке локомотивных двигателей, и продолжает использоваться для судовых двигателей, как для силовой установки и для вспомогательных генераторов.Гном Роторный двигатель, использовавшийся в нескольких ранних самолетах, имел стационарный коленчатый вал и вращающийся вокруг него ряд радиально расположенных цилиндров.

Двигатель вместимость

An мощность двигателя — это рабочий объем или прокатился объем поршнями двигателя. Обычно измеряется в литрах. или кубических дюймов для более крупных двигателей и кубических дюймов сантиметры (сокращенно cc’s) для двигателей меньшего размера.Двигатели с большие мощности обычно более мощные и обеспечивают больший крутящий момент на более низких оборотах, но и потребляет больше топлива.

Apart от разработки двигателя с большим количеством цилиндров, есть два способа увеличить мощность двигателя. Первый — удлинить ход и второй — увеличить диаметр поршня. В любом случае это может необходимо внести дополнительные коррективы в подачу топлива двигатель для обеспечения оптимальной производительности.

An заявленная мощность двигателя может быть больше вопросом маркетинга чем инженерная. Моррис Minor 1000, Morris 1100 и Austin-Healey Все Sprite Mark II имели двигатели с одинаковым ходом поршня и диаметром цилиндра. в соответствии с их спецификациями, и были от того же производителя. Тем не менее Объем двигателя был заявлен как 1000cc, 1100cc и 1098cc соответственно. в торговой литературе и на значках транспортных средств.

Двигатель загрязнение

Обычно двигатели внутреннего сгорания, в частности поршневые двигатели внутреннего сгорания двигатели внутреннего сгорания, производят умеренно высокие уровни загрязнения из-за неполное сгорание углеродсодержащего топлива, приводящее к образованию оксида углерода и немного сажи вместе с оксидами азота и серы и некоторыми несгоревшие углеводороды в зависимости от условий эксплуатации и соотношение топливо / воздух.

Дизель двигатели выделяют широкий спектр загрязняющих веществ, включая аэрозоли многих мелкие частицы, которые, как считается, глубоко проникают в легкие человека.

Электрический Транспортные средства предлагают наиболее многообещающее решение для очистки автомобилей. это надеялись, что мгновенная заправка электромобиля через замену картриджа ускорится прием электромобилей. Увидеть Blueplanet Ecostar — электрический гоночный автомобиль с рекордной скоростью на суше со встроенным заправка картриджа за каждый запуск.

  • Многие топливо содержит серу приводящий к сере оксиды (SOx) в выхлопных газах, повышающие кислотность дождь.

  • высокая температура горения создает большую долю азота оксиды (NOx), опасные как для растений, так и для здоровье животных.

  • нетто Производство углекислого газа не является обязательной функцией двигателей, но поскольку большинство двигателей работают на ископаемом топливе, это обычно происходит.Если двигатели работают на биомассе, тогда чистый углекислый газ не образуется, поскольку растущие растения поглощают столько же или больше углекислого газа при росте.

  • Водород двигатели должны производить только воду, но когда воздух используется в качестве окислители оксидов азота также производятся.

Библиография