Двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) - що це таке в машині?

ДВЗ – двигун внутрішнього згоряння, який є практично в будь-якій сучасній машині. Звичайно, в останнім часом у світі з'явилися електрокари, які працюють на електричних двигунах, але 95 % автомобілів оснащуються ДВЗ. Що це таке в машині і як це працює? Давайте докладніше розглянемо це питання.

Принцип

Машина з ДВЗ (двигуном) повинна їздити, а для цього їй необхідно зробити механічне зусилля. Саме його і виробляє двигун, який передає обертальний силу на колеса автомобіля. Ті обертаються, і транспортний засіб починає рух. Це дуже примітивне пояснення, яке дозволить лише віддалено зрозуміти, що це таке – ДВС в машині.


Головна мета двигуна – перетворення бензину (або дизельного палива) механічний рух. Сьогодні найпростіший спосіб змусити автомобіль рухатися – це спалити паливо усередині мотора. Саме тому двигун внутрішнього згоряння отримав відповідну назву. Всі вони працюють за однаковим загальним принципом, хоча є деякі різновиди: дизельні, з карбюраторними або інжекторними системами живлення і так далі. Отже, принцип ми зрозуміли: паливо згорає, вивільняє при цьому великі обсяги енергії, які штовхають механізми в двигуні, що призводить до обертання колінчастого вала. Зусилля потім передаються на колеса, і машина починає рух. Тепер Давайте детально розглянемо, що це таке в машині – ДВС.

Теорія

Якщо помістити невелику кількість бензину в закритий простір і підпалити його, то він згорить, звільняючи при цьому велику кількість енергії у вигляді розширюється газу. Якщо створити цикл таких вибухів (до сотні разів за хвилину), то вивільняється енергію можна використовувати для руху транспортного засобу. Саме це і роблять двигуни. Всередині них створюється цикл вибухів бензину, і те що вивільняється енергія змушує обертатися колеса автомобіля.


Практично всі машини на даний момент оснащуються чотиритактними двигунами. Там згоряння палива здійснюється в 4 етапи:

Впуск паливної суміші.

Її стиснення.

Згоряння.

Випуск відпрацьованих газів.

Основні елементи двигуна

Нижче на малюнку показана схема розташування елементів в циліндрі. Залежно від моделі двигуна, їх може бути 468 і навіть більше. На малюнку позначені наступні елементи:

A – розподільний вал.

B – кришка клапанів.

C – випускний клапан. Відкривається строго в потрібний час для того, щоб відпрацьовані гази виводилися за межі камери згоряння.

D – отвір для виходу відпрацьованих газів.

E – головка блоку циліндра.

F – простір, що заповнюються охолоджувальною рідиною. У процесі роботи двигун сильно нагрівається, тому його необхідно остудити. Найчастіше для цього використовується антифриз.

G – корпус двигуна.

H – маслосбірник.

I – піддон.

J – свічка запалювання. Забезпечує іскру, необхідну для того, щоб запалити паливну суміш, що знаходиться під тиском.

K – впускний клапан. Відкривається і запускає в камеру згоряння повітряно-паливну суміш.

L – отвір для впуску паливної суміші.

M – сам поршень. Рухається вгору-вниз в результаті детонації паливної суміші, передаючи механічне навантаження на колінчастий вал.

O – шатун. З'єднувальний елемент поршня і колінчастого валу.

P – коленвал. Обертається в результаті руху поршнів. Передає зусилля на колеса через трансмісію автомобіля.

Всі ці елементи беруть участь у чотиритактному циклі.

Внутрішній процес

Ось що відбувається всередині під час роботи мотора:

Поршень знаходиться в самому верху, в цей час відкривається клапан для впуску паливної суміші. При цьому він пересувається вниз, засмоктуючи паливну суміш, що складається з бензину і повітря. Це перший такт. Потім крапля бензину змішується з повітрям (без нього бензин не згорить) і надходить всередину.

Другий такт. Поршень досягає нижньої точки, впускний клапан закривається, і він знову переміщується вгору. При цьому паливна суміш стискається і досягає свого піку, коли поршень знаходиться в самій верхній можливій точці.

Коли поршень вгорі, і паливна суміш стиснута до межі, свічка запалювання випускає іскру, внаслідок чого бензин запалюється. Перебуваючи під сильним тиском, суміш вибухає, штовхаючи поршень назад вниз. Він з'єднаний з коленвалом через шатун, і при русі вниз від вибуху зусилля передається на колінчастий вал, тому той і обертається.

Четвертий такт – випуск відпрацьованих газів. При новому русі поршня вгору відкривається випускний клапан, гази під тиском виходять з камери згоряння і через вихлопну трубу викидаються на вулицю.

Цей процес здійснюється безперервно під час роботи двигуна і відбувається у всіх блоках циліндрів. Після четвертого такту (випуск відпрацьованих газів) в камеру згоряння надходить нова повітряно-паливна суміш, а потім все повторюється знову. В результаті руху всіх поршнів, які з'єднані з колінвалом, останній активно розкручується. Через трансмісію здійснюється передача зусиль на колеса автомобіля. Практично всі моделі машин з ДВС працюють за цим принципом. Самі двигуни можуть відрізнятися розташуванням і кількістю блоків циліндрів, але суті це не змінює.
Тепер ви знаєте, що це таке – ДВС в машині, і як він працює. А як він запускається?

Як завести машину з ДВЗ?

Машина заводиться з допомогою обертання ключа в замку запалювання. При його повороті відбувається замикання певних контактів, у результаті чого на стартер подається напруга. Він починає обертатися і запускає двигун. У деяких автомобілях замість ключа використовується кнопка запалювання. Достатньо просто натиснути на неї. Після цього закрутиться стартер, двигун запуститься.

Висновок

Двигуни внутрішнього згоряння існують вже багато років і будуть актуальними ще кілька десятиліть. Вони постійно вдосконалюються та збагачуються. Електродвигуни, що розробляються сьогодні, поки не можуть скласти серйозну конкуренцію автомобільним моторів внутрішнього згоряння. З'являються навіть радіокеровані машини з ДВС – дорогі іграшки для дорослих. Там принцип роботи силових установок такий же, тільки всі елементи зменшені відповідно до масштабом. Мабуть, тепер ми розібралися, що це таке – ДВС в машині, проте все це лише теорія, яку розповідають навіть у школах.