Конкурс знатоков модельных двигателей

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)


Схемы работы двух и четырёхтактного двигателей

Схема работы четырехтактного двигателя

4    

1. впуск; 2. сжатие;
3. рабочий ход; 4. выпуск

Цикл Отто — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя   внутреннего сгорания с воспламенением сжатой смеси от постороннего источника энергии, цикл бензинового двигателя.

p-V диаграмма цикла Отто

1—2 адиабатное сжатие рабочего тела;

2—3 изохорный подвод теплоты к рабочему телу;

3—4 адиабатное расширение рабочего тела;

4—1 изохорное охлаждение рабочего тела.


Схема

Объем цилиндра, образуемый поршнем при его перемещении между мертвыми точками, называется рабочим объемом цилиндра Vh.

Перемещение поршня в цилиндре вызывает изменение объема надпоршневого пространства. Объем внутренней полости цилиндра при положении поршня в ВМТ называют объемом камеры сгорания Vc.

Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называютстепенью сжатия.

Рабочий объем двигателя представляет собой произведение рабочего объема цилиндра на число цилиндров.

Схема работы двухтактного двигателя

2

За один оборот коленчатого вала.

НМТ: всасывание; сжатие. НМТ: выхлоп; продувка 

Классификация двигателей внутреннего сгорания

В процессе эволюции ДВС выделились следующие 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.

Двигатели внутреннего сгорания классифицируют также по следующим признакам:

  • по способу воспламенения рабочей смеси – с принудительным воспламенением и с воспламенением от сжатия; 
  • по способу осуществления рабочего цикла – двухтактные и четырехтактные, с наддувом и без наддува;
  • по способу смесеобразования – с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые) и с внутренним смесеобразованием (дизельные и бензиновые с впрыском топлива в цилиндр); 
  • по способу охлаждения – с жидкостным и воздушным охлаждением; 
  • по расположению цилиндров – однорядные с вертикальным, наклонным горизонтальным расположением; двухрядные с V-образным и оппозитным расположением.