Общее устройство двигателя автомобиля, схема работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Что такое ДВС и для чего он нужен

Двигатель внутреннего сгорания (сокращенно ДВС) — это вид теплового двигателя, в котором топливная смесь сгорает в рабочей камере внутри двигателя. Полученная при этом тепловая энергия преобразуется в механическую работу.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан на физическом эффекте теплового расширения газов, которое образуется в процессе сгорания топливовоздушной смеси (бензин + воздух) внутри цилиндров двигателя под давлением.

Такие двигатели в основном используются в автомобилях, и их назначение следующее: преобразование энергии сгорания топливной смеси в энергию вращательного движения для движения автомобиля.

Примечание

Применение таких ДВС используют практически во всех автомобилях. Работа ДВС состоит из четырех тактов: впуск топливовоздушной смеси, сжатие смеси, рабочий ход при сгорании смеси, выпуск отработанных газов.

КПД бензинового ДВС находится в пределах от 20 до 25%.

Формула расчета КПД:

η = АпQ1 = Q1 — Q2Q1×100% Ап —  полезная  работа Q1 —  кол-во  теплоты, полученное  от  нагревателя  Q2 — кол-во  теплоты,  отданное  холодильнику  Q1 — Q2 — кол-во  теплоты, которое пошло на совершение работы

Из истории

Первый ДВС являлся силовым агрегатом Де Риваза, по имени его создателя Франсуа де Риваза, родом из Франции, который сконструировал его в 1807 году.

В этом двигателе уже было искровое зажигание, он был шатунный, с поршневой системой, то есть, это своего рода прообраз современных моторов.

Спустя 57 лет соотечественник де Риваза Этьен Ленуар изобрел уже двухтактный агрегат. Этот агрегат имел горизонтальное расположение своего единственного цилиндра, наличествовал искровым зажиганием и работал на смеси светильного газа с воздухом. Работы двигателя внутреннего сгорания в то время хватало уже на малогабаритные лодки.

Еще через 3 года конкурентом стал немец Николаус Отто, детищем которого стал уже четырехтактный атмосферный мотор с вертикальным цилиндром. КПД в данном случае увеличился на 11%, в отличие от кпд двигателя внутреннего сгорания Риваза, он стал 15-процентным.

Чуть позже, в 80-х годах этого же столетия, российский конструктор Огнеслав Костович впервые запустил агрегат карбюраторного типа, а инженеры из Германии Даймлер и Майбах усовершенствовали его в облегченный вид, который стал устанавливаться на мото- и автотехнике.

В 1897 году Рудольф Дизель выводит в свет ДВС по типу воспламенения от сжатия, используя нефть в качестве топлива. Этот вид двигателя стал родоначальником дизельных моторов, использующихся по настоящее время.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих основных частей и деталей:

  1. Блок цилиндров. Внутри блока цилиндров происходит воспламенение топливовоздушной смеси, а отработанные газы от сгорания приводят в движение поршни.
  2. Кривошипно-шатунный механизм. Данный механизм преобразовывает возвратно-поступательное перемещение поршня в гильзе в энергию движения на коленчатый вал.
  3. Цилиндропоршневая группа. Она состоит из следующих элементов: поршней, пальцев и, соответственно, из гильз цилиндров. Именно в ней происходит сгорание и передача тепловой энергии для преобразования в механическую энергию. Сгорание происходит внутри гильзы, которая с одной стороны закрыта поршнем, а с другой — головкой блока. Для обеспечения герметичности используют поршневые кольца, чтобы смеси и продукты сгорания не смогли просачиваться.
  4. Газораспределительный механизм. Этот механизм обеспечивает своевременную подачу горючей смеси, а также отвод отработанных газов. Он позволяет своевременно осуществлять открытие и закрытие клапанов для впуска горючей смеси и выпуска отработанных газов.
  5. Система подачи и воспламенения топливовоздушной смеси.
  6. Система удаления выхлопных газов.
  7. Система смазки. Смазка предназначена для смазывания трущихся элементов двигателя (поршни).
  8. Система охлаждения. Система состоит из жидкого (антифриз, тосол) и воздушного (вентилятор) охлаждения. Оно предназначено для поддержания рабочей и допустимой температуры двигателя.

ДВС характеризуется такими конструктивными параметрами как:

  • объем камеры сгорания — объем полости цилиндра и углубления в головке над поршнем, который может находиться в верхней мертвой точке;
  • рабочий объем цилиндра — пространство от верхней мертвой точки до нижней;
  • полный объем цилиндра — сумма рабочего объема камеры сгорания и рабочего объема;
  • рабочий объем двигателя или литраж — сумма рабочих объемов всех цилиндров;
  • степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

Двигатели внутреннего сгорания различаются по следующим характеристикам:

  • крутящий момент — сила тяги на колесах. Чем больше крутящий момент, тем лучше разгон и динамика двигателя;
  • мощность двигателя — работа двигателя в единицу времени. Измеряется мощность в кВт и в лошадиных силах. Одна лошадиная сила равна примерно 0,74 кВт;
  • номинальная мощность — мощность двигателя при полной подаче топлива на определенных оборотах;
  • расход топлива — количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт за один час развиваемой мощности;
  • экологичный класс.

Принцип работы

В настоящее время преобладает четырехтактный принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Это объясняется тем, что поршень в цилиндре проходит четыре раза – вверх и вниз одинаково по два.

Как работает двигатель внутреннего сгорания:

  1. Первый такт – поршень при движении вниз втягивает топливную смесь. При этом клапан впуска находится в открытом виде.
  2. После достижения поршнем нижнего уровня, он двигается вверх, сжимая горючую смесь, которая, в свою очередь, принимает объем камеры сгорания. Этот этап, включенный в принцип работы двигателя внутреннего сгорания, является вторым по счету. Клапаны, при этом, находятся в закрытом виде, и чем плотнее, тем качественнее происходит сжатие.
  3. В третий такт включается система зажигания, так как здесь происходит воспламенение топливной смеси. В назначении работы двигателя он называется «рабочим», так как при этом начинается процесс привода в работу агрегата. Поршень от взрыва топлива начинает движение вниз. Как и во втором такте, клапаны находятся в закрытом состоянии.
  4. Завершающий такт – четвертый, выпускной, который дает понять, что такое завершение полного цикла. Поршень через выпускной клапан избавляется от отработавших газов цилиндра. Затем все циклически повторяется снова, понять, как работает двигатель внутреннего сгорания, можно представив цикличность работы часов.

Принцип работы двухтактного двигателя

Когда водитель запускает мотор, стартер приводит в движение маховик, коленвал проворачивается, КШМ перемещает поршень. Когда он достигает НМТ и начинает подниматься, рабочая камера уже заполнена горючей смесью.

В ВМТ поршня она воспламеняется, и перемещает его вниз. Далее происходит вентиляция – отработанные газы вытесняются новой порцией рабочей горючей смеси. В зависимости от устройства мотора продувка может происходить по-разному. Одна из модификаций предусматривает заполнение топливно-воздушной смесью подпоршневого пространства, когда он поднимается, а когда поршень опускается, она выдавливается в рабочую камеру цилиндра, вытесняя продукты горения.

В таких модификациях моторов нет клапанной системы газораспределения. Сам поршень открывает/закрывает впускное/выпускное отверстие.

Читайте также:  Вылет диска на колесе: как узнать какой вылет?

Подобные моторы используются в маломощной технике, потому что газообмен в них происходит за счет замещения отработанных газов очередной порцией воздушно-топливной смеси. Так как вместе с выхлопом частично удаляется и рабочая смесь, данная модификация отличается повышенным расходом топлива и меньшей мощностью по сравнению с четырехтактными аналогами.

Одно из преимуществ таких двс – меньше трения за один цикл, но при этом они сильней нагреваются.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Большинство автомобилей и других механических транспортных средств оснащаются четырехтактными моторами. Для подачи рабочей смеси и отвода отработанных газов используется механизм газораспределения. Он приводится в движение через привод ГРМ, соединенный со шкивом коленвала ременной, цепной или шестеренчатой передачей.

Вращающийся распредвал поднимает/опускает впускные/выпускные клапаны, находящиеся над цилиндром. Данный механизм обеспечивает синхронность открытия соответствующих клапанов для подачи горючей смеси и отвода отработанных газов.

В таких двигателях цикл происходит следующим образом (на примере бензинового двс):

  1. В момент запуска мотора стартер проворачивает маховик, который приводит в движение коленвал. Открывается впускной клапан. Кривошипно-шатунный механизм опускает поршень, создавая вакуум в цилиндре. Происходит такт всасывания воздушно-топливной смеси.
  2. Перемещаясь из нижней мертвой точки вверх, поршень сжимает горючую смесь. Это второй такт – сжатие.
  3. Когда поршень находится в верхней мертвой точке, свеча создает искру, которая воспламеняет смесь. Из-за взрыва происходит расширение газов. Избыток давления в цилиндре перемещает поршень вниз. Это третий такт – воспламенение и расширение (или рабочий ход).
  4. Вращающийся коленвал перемещает поршень вверх. В этот момент распредвал открывает выпускной клапан, через который поднимающийся поршень вытесняет отработанные газы. Это четвертый такт – выпуск.

Классификация ДВС

ДВС можно разделить на группы по конструктивным особенностям:

  1. Поршневые с воспламенением смеси от сжатия или искровым зажиганием. Помимо классических схем с 2 или 4 тактами существуют опытные модели с 6-тактным рабочим циклом. Также можно выделить агрегаты, использующие алгоритмы Миллера или Аткинсона для обеспечения топливной экономичности.
  2. Роторные, или моторы Ванкеля.
  3. Агрегаты непрерывного сгорания рабочей смеси – газовые турбины или воздушно-реактивные двигатели, не используемые для оснащения автомобилей.

По рабочему циклу

Это уже известное нам деление двигателей на двухтактные и четырехтактные.

  1. Двухтактные – один полный рабочий цикл состоит из двух этапов, при этом коленвал совершает один оборот;
  2. Четырехтактные – за один полный рабочий цикл проходит четыре этапа, а коленвал делает два оборота.

По типу конструкции

Есть два основных типа ДВС: поршневой и роторный.

  1. Поршневой – это тот самый привычный нам двигатель с поршнями, цилиндрами и коленвалом, который стоит практически в любом транспорте;
  2. Роторно-поршневой, он же двигатель Ванкеля – особый вид ДВС, в котором вместо поршня используется трехгранный ротор, а камера сгорания имеет овальную форму. Двигатель Ванкеля использовался в некоторых моделях автомобилей, но сложность производства и обслуживания заставила инженеров отказаться от применения этой конструкции.

роторный двигатель работа
Работа роторного двигателя

По количеству цилиндров

В ЦПГ двигателя может устанавливаться от 1 до 16 цилиндров, для легковых автомобилей это обычно 3-8. Как правило, конструкторы предпочитают четное количество цилиндров, чтобы уравновесить циклы их работы. Самое известное исключение из правил – двигатель Ecoboost, разработанный концерном Ford, во многих моделях которого ставится как раз три цилиндра.

По расположению цилиндров

Компоновка ЦПГ не всегда рядная (хоть рядный двигатель – самый простой в ремонте и обслуживании). В зависимости от фантазии инженеров, двигатели делятся на несколько типов компоновки:

  1. Рядные – все цилиндры выстроены в один ряд и на один коленвал.рядный двигатель в разрезе
    Работа рядного двигателя
  2. V-образные – два ряда цилиндров, установленные под углом от 45 до 90 градусов на один коленвал.V-образные двигатель
    Работа V-образного двигателя
  3. VR-образные – два ряда цилиндров с маленьким углом развала, 10-20 градусов, установленные на один коленвал.VR-образные двигатель
    Работа VR-образного двигателя
  4. W-образные – представляют собой блок из 3 или 4 рядов цилиндров, установленных на один коленвал.W-образный двигатель
    Работа W-образного двигателя
  5. U-образные – два параллельных ряда цилиндров, установленные на два коленвала, объединенных в один силовой блок.U-образные двигатели
    Работа U-образного двигателя
  6. Оппозитные – с двумя рядами цилиндров, установленными горизонтально под 180 градусов друг к другу на один коленвал.Оппозитный двигатель
    Работа оппозитного двигателя
  7. Встречные – особая конструкция двигателя, в котором на каждый цилиндр приходится два поршня, движущихся во встречных направлениях. По сути, это одна цилиндро-поршневая группа, установленная на два коленвала.Встречные двигатели
    Работа встречного двигателя
  8. Радиальные – с круговым размещением ЦПГ, установленной на коленвал, расположенный в центре.

Радиальный двигатель
Работа радиального двигателя

В легковых автомобилях используются рядные, V-, VR-, W- и U-образные двигатели, а в некоторых моделях и оппозитные. А вот радиальные применяются в авиационной технике.

По типу топлива

Классика жанра здесь – бензиновые и дизельные двигатели. Набирают популярность газовые, постепенно совершенствуются гибридные и водородные.

  1. Бензиновые двигатели требуют поджига топливно-воздушной смеси. Для этого используются свечи и катушки зажигания, работающие синхронно с движением коленвала. Особенность бензиновых двигателей – способность развивать большую скорость;
  2. Дизельные двигатели работают по принципу самовоспламенения топливно-воздушной смеси. В них нет свечей зажигания, зато есть система прямого впрыска, требующая подачи топлива под большим давлением. Для запуска двигателя используются свечи накаливания, которые предварительно подогревают воздух и отключаются после прогрева камеры сгорания. Дизельные двигатели способны развивать большую мощность, но не скорость, поэтому используются в тяжелой технике;
  3. Газовые установки популярны за счет низкой стоимости сжиженного газа (по сравнению с бензином). Газовые двигатели работают при более высоких температурах, чем бензиновые или дизельные, что, в свою очередь, требует качественной работы системы охлаждения и особого моторного масла;
  4. Гибридные – это комбинация ДВС и электромотора. В стандартном режиме вождения задействован только электрический мотор, а ДВС задействуется при необходимости повысить нагрузку или подзарядить аккумуляторы;
  5. Водородные двигатели до недавнего времени были довольно опасны: кислород и водород, выработанные из воды путем электролиза, сгорали нестабильно и с риском детонации. Сравнительно недавно был найден другой способ использования водородно-кислородного соединения: водород заправляется в баки (причем заправка длится около 3 минут), кислород захватывается из воздуха, после чего они поступают на электрогенератор, а не в ДВС. По сути, получается процесс, обратный процессу электролиза, в результате которого образуется электроэнергия и вода. Первым автомобилем с водородной силовой установкой стала Toyota Mirai.

По принципу работы ГРМ

Ключевой элемент газораспределительного механизма – распредвал, объединенный с коленвалом двигателя с помощью ремня или цепи ГРМ. Распредвал за счет своей конструкции регулирует работу клапанов, и вся система работает синхронно с частотой оборотов двигателя. Обрыв ремня ГРМ – почти всегда путь на капремонт.

В зависимости от компоновки ЦПГ в двигателе может стоять 1 распредвал, если двигатель рядный, или 2-4 распредвала, если это V-образная компоновка.

Читайте также:  Что лучше – автомат или механика: кто поставит точку в споре

Однако стандартная система ГРМ перестала отвечать современным требованиям к мощности и экономичности двигателей. И теперь, кроме стандартной механической системы, есть адаптивные системы, такие как Honda i-VTEC, VTEC-E и DOHC, Toyota VVT-i, Mitsubishi MIVEC, разработки компаний Volkswagen и Eco-Motors, а также пневматическая система ГРМ, установленная на Koenigsegg Regera и в перспективе добавляющая 30% мощности двигателю.

По принципу подачи воздуха

Еще одна классификация, которая часто встречается в обиходе: деление двигателей на атмосферные и турбированные.

  1. Атмосферный двигатель – это тот самый ДВС, который затягивает порцию воздуха при движении поршня в цилиндре вниз. Подача кислорода идет стандартным способом;
  2. Турбина (турбокомпрессор) – это дополнительная подкачка воздуха в камеру сгорания. Турбокомпрессор работает за счет потока выхлопных газов, вращающих турбину, которая, в свою очередь, нагнетает крыльчаткой воздух во впускной коллектор.

турбированный двигатель
Работа двигателя с турбиной

Турбированные двигатели имеют свои преимущества и недостатки: с одной стороны, чем больше воздуха, тем больше мощности может развить двигатель. С другой – эффект турбоямы способен серьезно попортить нервы любителю спортивной езды. Да и лишний узел – лишнее слабое место, так что турбированные двигатели (или битурбо, как называют мотор с двумя турбинами) нравятся далеко не всем. Иногда хорошо собранный атмосферник может «заткнуть за пояс» любой наддув.

Вспомогательные системы двигателя внутреннего сгорания

Ни один современный двигатель внутреннего сгорания не способен работать самостоятельно. Это так, потому что топливо нужно доставить от бензобака до мотора, оно должно в нужный момент воспламениться, а чтобы двигатель не «задохнулся» от выхлопных газов, их нужно вовремя удалить.

Вращающиеся детали нуждаются в постоянной смазке. Из-за повышенных температур, образующихся в процессе горения, двигатель нужно охладить. Эти сопутствующие процессы не обеспечиваются самим мотором, поэтому ДВС работает вместе со вспомогательными системами.

Зажигание

Принцип действия искровой системы зажигания основан на подаче импульсов высокого напряжения на электрод свечи. При пробое воздушного зазора между контактами образуется искра, воспламеняющая смесь.

В состав контура входят источник питания (например, батарея или генератор с регулятором напряжения), высоковольтная катушка и механический распределитель.

Для современных двигателей используются отдельные катушки для каждого цилиндра, импульсы низкого напряжения раздаются электронным блоком.

Впускная система

Для создания процесса горения необходима совокупность трех факторов: топлива, кислорода и источника воспламенения. Если подать электрический разряд – задача системы зажигания, то впускная система обеспечивает поступление кислорода в двигатель, чтобы горючее смогло воспламениться.

Данная система состоит из:

  • Воздухозаборника – патрубка, через который происходит забор чистого воздуха. Процесс поступления зависит от модификации двигателя. В атмосферных моторах происходит всасывание воздуха за счет создания вакуума, образующегося в цилиндре. В турбированных моделях данный процесс усиливается за счет вращения лопастей нагнетателя, что увеличивает мощность мотора.
  • Фильтр воздуха предназначен для очистки потока от пыли и мелких частиц.
  • Дроссельной заслонки – клапана, регулирующего количество поступающего в мотор воздуха. Регулируется либо нажатием на педаль акселератора, либо электроникой блока управления.
  • Впускного коллектора – системы труб, соединенных в одну общую трубу. В инжекторных двс сверху устанавливается дроссельная заслонка и для каждого цилиндра по топливной форсунке. В карбюраторных модификациях на впускном коллекторе установлен карбюратор, в котором происходит смешивание воздуха с бензином.

Помимо воздуха в цилиндры нужно подать и топливо. Для этой цели разработана топливная система, состоящая из:

  • топливного бака;
  • топливной магистрали – шланги и трубки, по которым от резервуара до мотора движется бензин или дизтопливо;
  • карбюратора или инжектора (систем форсунок, распыляющих горючее);
  • топливного насоса, перекачивающего горючее из бака в карбюратор или другое устройство для смешивания топлива и воздуха;
  • топливного фильтра, очищающего бензин или ДТ от мусора.

На сегодняшний день существует много модификаций моторов, в которых рабочая смесь подается в цилиндры разными методами. Среди таких систем существуют:

  • моновпрыск (принцип карбюратора, только с форсункой);
  • распределенный впрык (для каждого цилиндра устанавливается отдельная форсунка, воздушно-топливная смесь формируется в канале впускного коллектора);
  • непосредственный впрыск (форсунка распыляет рабочую смесь непосредственно в цилиндр);
  • комбинированный впрыск (сочетает в себе принцип непосредственного и распределенного впрыска)

Система смазки

Все трущиеся поверхности металлических деталей необходимо смазать для охлаждения и уменьшения их износа. Чтобы обеспечить такую защиту, мотор оснащается системой смазки. Она также обеспечивает защиту металлических деталей от окисления и удаляет нагар. Система смазки состоит из:

  • поддона картера – резервуара, в котором находится моторное масло;
  • масляного насоса, создающего давление, благодаря которому смазка поступает во все узлы мотора;
  • масляного фильтра, задерживающего любые частицы, образующиеся в результате работы мотора;
  • некоторые автомобили оснащаются масляным радиатором для дополнительного охлаждения смазки мотора.

Выхлопная система

Качественная выхлопная система обеспечивает удаление отработанных газов из рабочих камер цилиндров. Современные автомобили оснащены системой выхлопа, в которую входят следующие элементы:

  • выпускной коллектор, в котором гасятся вибрации горячих отработанных газов;
  • приемная труба, в которую отработанные газы поступают из коллектора (подобно выпускному коллектору изготавливается из жаростойкого металла);
  • катализатор, очищающий отработанные газы от вредных элементов, что позволяет транспортному средству соответствовать экологическим нормам;
  • резонатор – емкость, немногим меньшая основного глушителя, предназначенная для снижения скорости выхлопа;
  • основной глушитель, внутри которого находятся перегородки, изменяющие направление отработанных газов для снижения их скорости и шума.

Система охлаждения

Данная дополнительная система позволяет работать мотору без перегрева. Она поддерживает рабочую температуру двигателя, пока он заведен. Чтобы этот показатель не превышал критические границы даже когда машина стоит, система состоит из таких деталей:

  • радиатор охлаждения, состоящий из трубок и пластин, предназначенных для быстрого теплообмена между охлаждающей жидкостью и воздухом окружающей среды;
  • вентилятор, обеспечивающий подачу большего потока воздуха, например, если машина стоит в пробке и радиатор не обдувается в достаточной степени;
  • водяная помпа, благодаря которой обеспечивается циркуляция охлаждающей жидкости, отводящей тепло от горячих стенок блока цилиндров;
  • термостат – клапан, который открывается после того, как мотор прогреется до рабочей температуры (до его срабатывания ОЖ циркулирует по малому кругу, а когда он открывается – жидкость движется через радиатор).

Синхронная работа каждой вспомогательной системы обеспечивает бесперебойную работу ДВС.

Бывает ли ДВС гибридным

Для снижения расхода топлива с одновременным сохранением большого запаса хода на автомобилях стали использоваться гибридные силовые установки.

В таких агрегатах ДВС дополняется электромотором с поддержкой режима генератора, предусмотрена тяговая батарея. Бортовая электроника автоматически подключает компоненты силовой установки.

С 2010-х гг. в Европе и США стали выпускаться гибриды PHEV, батарею которых можно заряжать встроенным генератором или от внешнего источника питания (например, бытовой сети переменного тока).

Нестандартные виды ДВС для автомобилей

Помимо поршневых моторов на автомобилях использовались роторные силовые агрегаты (например, такие конструкции разрабатывали и серийно производили заводы Mazda и ВАЗ).

В середине 50-х гг. прошлого века в Европе были построены опытные машины с газовыми турбинами. Подобные разработки велись и в СССР, но дальше тестовых образцов дело не продвинулось. Основными проблемами стали высокий расход топлива, шумность и сложность отвода струи раскаленных газов от турбины.

Ряд производителей пытался выпускать автомобильные поршневые агрегаты с переменной степенью сжатия. Например, такой двигатель с системой наддува используется на Infiniti QX50.

За счет сложного механизма корректировки положения шатунного кривошипа коленчатого вала возможно плавное изменение степени сжатия от 8 до 14 единиц. Регулировка осуществляется электроникой, которая анализирует условия движения.

Читайте также:  Давление в автошинах – таблица с давлением по авто

Еще одной оригинальной конструкцией был бесклапанный ДВС, который использовался на автомобилях и в авиации. В устройство агрегата входили перфорированные муфты, совершавшие движение относительно поршня. При открытии отверстий осуществлялся такт впуска или выброса отработавших газов.

Моторы были достаточно надежными и бесшумными, но расходовали много масла и имели ограничение по максимальной частоте вращения коленчатого вала. С 50-х гг. прошлого века от подобной системы отказались, отдав предпочтение стандартным клапанам.

Принципы эксплуатации

Автомобильные двигатели эксплуатируются с разным ресурсом. Самые простые двигатели могут иметь технический ресурс 150000 км пробега при правильном техническом обслуживании. А вот некоторые современные дизельные двигатели, которые оснащаются на грузовики, могут выхаживать до 2 миллионов.
Устраивая конструкцию мотора, автопроизводители обычно делают упорство на надежность и технические характеристики силовых агрегатов. Учитывая современную тенденцию, многие автомобильные моторы рассчитаны на небольшой, но надежные срок эксплуатации.
Так, средняя эксплуатация силового агрегата легкового транспортного средства составляет 250 000 км пробега. А дальше, существует несколько вариантов: утилизация, контрактный двигатель или капитальный ремонт.

Техническое обслуживание двигателя

Техническое обслуживание двигателя
Немаловажным фактором в эксплуатации остается техническое обслуживание двигателя. Многие автомобилисты не понимают этого понятия и опираются на опыт автосервисов. Что стоит понимать под обслуживанием двигателя автомобиля:

  • Замена моторного масла в соответствии с техническими картами и рекомендациями завода изготовителя. Конечно, каждый автопроизводитель ставит свои рамки замены смазочной жидкости, но эксперты рекомендуют менять смазку один раз на 10000 км — для бензиновых ДВС, 12-15 тыс. км — для дизеля и 7000-9000 км — для транспортного средства, работавшим на газу.
  • Замена фильтров масла. Проводится при каждом ТО по замене масла.
  • Замена топливных и воздушных фильтров — один раз на 20 000 км пробега.
  • Чистка форсунок — каждые 30 000 км.
  • Замена газораспределительного механизма — один раз на 40-50 тыс. км пробега или за необходимостью.
  • Проверка всех остальных систем проводится при каждом ТО, вне зависимости от давности замены элементов.

При своевременном и полном техническом обслуживании увеличивается ресурс использования двигателя транспортного средства.

Доработка моторов

Тюнинг — доработка двигателя внутреннего сгорания по увеличению некоторых показателей, таких как мощность, динами, расход или другое. Это движение набрало всемирную популярность в начале 2000-х годов. Многие автолюбители начали самостоятельно экспериментировать со своими силовыми агрегатами и выкладывать фотоинструкции в глобальную сеть.
Сейчас можно встретить массу информации по проведенным доработками. Конечно, не весь этот тюнинг одинаково хорошо влияет на состояние силового агрегата. Так, стоит понимать, что разгон мощности без полного анализа и тюнинга может «угробить» ДВС, а коэффициент износа при этом увеличивается в несколько раз.
На основании этого, прежде чем проводить тюнинг мотора стоит все тщательно проанализировать, дабы не «попасть» на новый силовой агрегат» или, что еще хуже, не попасть в аварию, которая может стать для многих первой и последней.

Преимущества и недостатки ДВС

  1. Если говорить о преимуществах двигателей внутреннего сгорания, то на первое место выйдет удобство для пользователя. За столетие бензиновой эпохи мы обросли сетью АЗС и даже не сомневаемся, что всегда будет возможность заправить машину и ехать дальше. Есть риск не встретить заправочную станцию – не беда, можно взять с собой бензин в канистрах. Именно инфраструктура делает использование ДВС таким комфортным.
  2. С другой стороны, заправка двигателя топливом занимает пару минут, проста и доступна. Залил бак – и едь себе дальше. Это не идет ни в какое сравнение с подзарядкой электромобиля.
  3. Способность служить долго при грамотном обслуживании – то, чем могут похвастаться знаменитые двигатели-миллионники. Регулярное своевременное ТО способно сохранить работоспособность мотора на очень долгий срок.
  4. И, конечно, не будем забывать про милый сердцу рев мощного мотора. Настоящий, честный, совершенно не похожий на озвучку современных электрокаров. Не зря же некоторые автоконцерны специально настраивали звук двигателей своих машин.

Какой же основной недостаток у ДВС?

  1. Конечно, это низкий КПД — в пределах 20-25%. Самый высокий на сегодняшний день показатель КПД среди ДВС – 38%, который выдал двигатель Toyota VVT-iE. По сравнению с этим электромоторы смотрятся гораздо выигрышней, особенно с системами рекуперативного торможения.
  2. Второй значительный минус – это общая сложность всей системы. Современные двигатели давно перестали быть такими «простачками», как описывается в схеме классического ДВС. Наоборот, требования к моторам становятся всё выше, сами моторы – более точными и сложными, появляются новые технологии и инженерные решения. Всё это дополнительно усложняет конструкцию двигателя, и чем она сложней, тем больше в ней слабых мест.

Так что, если раньше сосед дядя Вася перебирал двигатель своей «копейки» самостоятельно, но на новеньких современных машинах вряд ли кто-то полезет в тонкую систему ДВС без специального оборудования и инструментов.

И, наконец, нефтяная эра сама по себе отходит в прошлое. Не зря же растут требования к экологической безопасности транспорта, а заодно и эффективность солнечных батарей. Да, бензиновые и дизельные моторы еще не скоро исчезнут с улиц, но уже Европа борется за внедрение электромобилей, благодаря которым человечество когда-нибудь забудет слово «бензиновый смог».

Что в итоге

Как видно, приведенный выше материал дает общее представление о том, какие есть двигатели внутреннего сгорания. При этом  даже с учетом общего принципа действия, силовые агрегаты могут значительно отличаться по таким показателям, как компоновка, мощность, крутящий момент, расход горючего и т.д.

Более того, даже двигатели, схожие по конструкции (например, рядный четырехцилиндровый мотор), могут иметь разное количество впускных и выпускных клапанов на один цилиндр (например, 8-и и 16-клапанные моторы).

На одних ДВС для получения необходимой мощности используется система изменения фаз газораспределения в комплексе с турбонаддувом, тогда как на других с точно таким же рабочим объемом и компоновкой такие решения отсутствуют.

По этой причине для объективной оценки производительности того или иного двигателя на разных оборотах, причем не на коленвалу, а на колесах, необходимо проводить специальные комплексные замеры на динамометрическом стенде.

Источники
  • https://Wika.TutorOnline.ru/fizika/class/7/osnovnye-svedeniya-o-dvigatele-vnutrennego-sgoraniya
  • https://dvigatels.ru/uhod/dvigatel-vnutrennego-sgoraniya.html
  • https://AvtoTachki.com/ustrojstvo-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya/
  • https://AutoDostoinstvo.ru/dvigatel-vnutrennego-sgoranija/
  • https://VazNeTaz.ru/dvigatel-dvs
  • https://autoxs.ru/stati/pro-avto/1116-dvigatel-vnutrennego-sgoranija-chto-jeto-i-kak-rabotaet.html
  • http://KrutiMotor.ru/kakie-byvayut-dvigateli-vnutrennego-sgoraniya/

Как вам статья?

Оцените статью
Focus People
Adblock
detector