Какие бывают двигатели по виду применяемого топлива
Двигатель поршневого типа, который приводится в работу взрывом воздушно-топливной смеси – это тепловая машина широкой сферы применения. Основным принципом его работы является превращение топливных зарядов во вращающий момент.
Хочется отметить, что популярность ДВС получили в автомобилестроении. Сегодня 80% транспортных средств оснащено такими моторами. Несмотря что принцип их работы аналогичный они отличаются конструкцией, техническими характеристиками, а также используемым типом топлива.
Принцип работы мотора с внутренним сгоранием топлива
Если рассматривать моторы, используемые в автомобиле, то они по большей части четырехтактные. Хотя в других отраслях часто используют двухтактные двигатели. При этом все они работают по следующему принципу:
- впрыск, подготовленной в соответствии с типом силового агрегата, топливной смеси;
- воздух и горючее сжимаются под высоким давлением;
- воспламенение заряда горючего;
- перемещение поршней в соответствии с рабочим ходом;
- отработавшие газы выпускаются из камеры.

Это общий принцип работы бензиновых и дизельных двигателей, получивших максимальное распространение в автомобилестроении и других сферах. Не стоит упускать из вида моторы, работающие на газе. Однако их принцип аналогичен рассмотренному выше.
Бензиновый силовой агрегат
Рассматривая бензиновые автомобильные двигатели, стоит отметить, что воспламенение смеси воздуха и бензина обеспечивается искрой, вырабатываемой свечой зажигания. При этом горючее в камеры может подаваться карбюратором или инжекторами. Первый вариант постепенно уходит в историю, так как технически устарел.
Топливная смесь в карбюраторном моторе подается карбюратором. После этого она посредством впускного коллектора впрыскивается в камеры, где происходит воспламенение заряда.
Рассматривая инжекторную силовую установку, стоит отметить, что она бывает двух типов:
- моноинжекторной;
- с системой распределенного впрыска.
Первый вариант подразумевает одну форсунку, которая впрыскивает топливо в коллектор, после чего происходит распределение зарядов по цилиндрам.
В случае использования распределенного впрыска индивидуальные форсунки предусмотрены для всех цилиндров. Их устанавливают возле впускных клапанов.
Развитие автомобильной промышленности не стоит на месте, и сегодня появились силовые установки, имеющие прямой впрыск горючего. Основная особенность такого ДВС кроется в отдельной подаче в камеры воздуха и бензина. Конструктивно форсунки размещают непосредственно в цилиндрах, а не возле клапанов.
Использование такого принципа позволяет обеспечивать прямую подачу горючего. Благодаря этому топливо сгорает полностью, что позволяет мотору использовать для нормальной работы бедную смесь. А это положительно сказывается на общем расходе горючего. То есть автомобиль становится намного экономичнее, не утрачивая мощности. Кстати если вас интересуют цены на бензин в Украине в Укрнафте, то актуальную информацию можно найти на сайте auto.ria.com.
Дизельная силовая установка
Как видно из названия дизельный мотор работает на солярке.
При этом он имеет конструкцию, сильно отличающуюся от бензинового мотора. Первая особенность – отсутствие зажигания с использованием искры. Взрыв топливного заряда происходит вследствие сильного сжатия. На первом этапе происходит сжимание воздуха, что приводит к сильному нагреву. Когда давление достигает необходимого значения, подается дизельное топливо и происходит самовоспламенение без дополнительного источника огня.
Но есть в дизельных двигателях существенные недостатки:
- повышенная чувствительность топливной системы к качеству солярки;
- дизельный двигатель намного тяжелее бензинового аналога;
- меньшая скорость и максимальные обороты.
Дизельный мотор создавался как тихоходное устройство с меньшей частотой вращения коленвала в сравнении с бензиновой установкой. Большой вес дизельного двигателя обусловлен серьезными нагрузками из-за сильного сжатия воздуха в камерах сгорания. Для обеспечения максимальной прочности производители делают элементы мотора мощными и большими, что увеличивает их вес.
Кроме этого силовая установка, работающая на солярке, издает больше шума из-за особенностей конструкции.
В качестве заключения
Рассмотрев особенности конструкции дизельного и бензинового моторов, а также принцип их работы сразу заметны их основные отличия. При этом оба варианта за счет своих достоинств и определенных недостатков получили большую популярность в автомобильной промышленности.
Разные конструкции, особенности эксплуатации, экономичность и стоимость горючего заставляют автомобилистов задуматься, автомобиль с каким мотором лучше: дизельным или бензиновым. В данном вопросе нет определенных рекомендаций. Все зависит от целей, преследуемых покупкой, условий эксплуатации машины и личных предпочтений покупателя.
тест по теме «Автомобильные масла». | Тест на тему:
Тест по теме «Автомобильное топливо»
В -1.
1. Назовите марки бензинов, применяемых для двигателей автомобилей.
А. АБ – 71, 75, 94 Б.
Аи – 76, 92, 95, 98
В. А – 94, 77, 70, 91 Г. Аи – 72, 92, 96
2. Для какого вида двигателя внутреннего сгорания применяется бензин?
А. дизельного Б. поршневого
В. карбюраторного Г.автомобильного
3. Показатель воспламеняемости топлива (если двигатель с внутренним смесеобразованием), определяется путем сравнения с образцом (эталонным топливом). О чем идет речь?
А. бензин Б. цетановое число
В. кислотность Г. фракционный состав
4. Давление насыщенных паров….
А. показывает, сколько содержится в сернистых соединениях топлива серы.
Б. свидетельствует о том, что оно предварительно проходило очистку на нефтеперегонных заводах.
В. показывает наличие в топливе примесей легковоспламеняющихся фракций и растворенных газов.
Г. показывает, сколько в топливе содержится органических кислот.
5. Какой способ перегонки нефти применяют для получения стабильного бензина?
А. термический крекинг Б. каталитический крекинг
В. гидрокрекинг Г. каталитический риформинг
6. Бензин — горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения
А. от 33 до 205 °C (в зависимости от примесей)
Б. от 50 до 150 °C (в зависимости от примесей)
В. от 70 до 300 °C (в зависимости от примесей)
Г. от 75 до 210 °C (в зависимости от примесей)
7. Какие бывают двигатели по виду применяемого топлива?
А. дизельные, бензиновые
Б. карбюраторные, инжекторные, дизельные, газовые
В. на жидком топливе, на газообразном
Г. дизельные, газовые
8. Для каких целей применяют добавки в виде металлоорганических соединений марганца и железа в бензин?
А. выравнивание состава Б.
выравнивание кислотности
В. выравнивание октанового числа Г. выравнивание стабильности
9. Способность паров бензина продолжать гореть без теплового источника зажигания называется …
А. температурой вспышки Б. температурой воспламенения
В. температурой самовоспламенения Г. температурой возгорания
10. Как называется вид масла, применяемого для смазки зубчатых передач различного типа машин и механизмов?
А. турбинное Б. трансмиссионное
В. индустриальное Г. цилиндровое
11. Согласно ГОСТ 12.1.007 – 76 к какому классу опасности по токсичности относится бензин?
А.1 Б. 2 В. 3 Г. 4
12. Каким параметром отличается дизельное топливо марки «Евро» от других видов дизтоплива?
А. цетановое число Б.
прозрачность
В. температура застывания Г. содержание серы
13. Температура замерзания бензина в случае использования специальных присадок.
А. -50 °C Б. −72 °C В. – 85 °C Г. – 89 °C
14. Сколько раз и где именно очищается топливо в системе питания легкового автомобиля?
А. 3 раза – в баке, бензонасосе, коленвале
Б. 3 раза – в баке, полнопоточном фильтре, карбюраторе
В. 4 раза – в баке, фильтре-отстойнике, полнопоточном фильтре, карбюраторе
Г. 4 раза – в баке, бензонасосе, фильтре, карбюраторе
15. Какая из перечисленных марок бензина обладает наилучшими антидетонационными свойствами?
А. А-76 Б. АИ-93 В. АИ-95 Г.АИ-98
16. При обращении с этилированными бензинами следует:
А. не допускать попадания внутрь, в том числе не вдыхать пары;
Б. промывать перед обслуживанием детали системы питания в керосине;
В.
не допускать расплескивания этилированного бензина при заправке, транспортировании и переливке;
Г. соблюдать все перечисленные требования
17. Какое дизельное топливо предназначено для эксплуатации при наиболее низких температурах?
А. А Б. Л В. З Г.ДС
18. В России производятся автомобильные бензины
А. пяти марок Б. четырех марок
В. трех марок Г. двух марок
19. Буква «И» в маркировке бензина указывает на применение исследовательского метода при определении
А. октанового числа Б. электоролита
В. тормозной жидкости Г. воды
20. Какая механическая примесь наиболее опасна для дизельного топлива?
А. песок Б. глинозем
В.
механические частицы Г. все из преечисленных
21. В карбюраторных двигателях топливо, подаваемое вместе с воздухом, должно
А. перемешиваться с воздухом и хорошо распыляться.
Б. образовывать нагар и лакоотложения в двигателе.
В. образовывать кристаллы, которые могут преградить доступ топлива в цилиндры двигателя.
Г. быстро испаряться и образовывать гомогенную (однородную) смесь с воздухом.
22. По ГОСТу 2084-77 автомобильные бензины бывают
А. А-72, АИ-91 и АИ-95 Б. А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95
В. А-72, А-76, АИ-91 и АИ-95 Г. А-72, А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95
23.Марка автомобильных бензинов ГОСТ Р 51105-97 Премиум-95 с октановым числом по исследовательскому методу
А.не менее 80 Б. не менее 92 В. не менее 95 Г. не менее 98.
24. Как называется жидкий продукт прямой перегонки нефти, который получают из керосино-газойлевых фракций.
А. дизельное топливо Б. газовое топливо
В. инжекторное топливо Г. природное топливо
25. Какое дизельное топливо застывает при температуре всего 5°С ниже ноля.
А. газовое Б. летнее В. зимнее Г. инжекторное
26. Содержание каких веществ в бензине и дизельном топливе не допускается.
А.серы и воды
Б. активные сернистые соединения, водорастворимые кислоты и щелочи, а также вода
В. водорастворимых (минеральных) кислот и щелочей
Г. водорода и активных щелочных веществ
27. К бензинам предъявляются следующие требования:
А. обеспечение нормального и полного сгорания полученной смеси в двигателях (без возникновения детонации)
Б. образование горючей смеси необходимого состава
В. незначительное образование отложений в двигателе
Г. все вышеперечисленное
28. Что показывает, при какой температуре испаряется определенное количество топлива А.
фракционный состав бензина Б. калильное сгорание рабочей смеси
В. октановое число Г. химическая стабильность
29. Какая из предложенных марок ГСМ является автомобильным бензином, октановое число которого определено по исследовательскому методу не менее 92.
А. ДЗп-15/-25 Б. ТМ-5-9 В. М-8-В Г.АИ-92.
30. Государственный стандарт требует, чтобы химический состав бензина любой марки оставался неизменным
А. не менее трех лет при соблюдении правил хранения
Б. не менее четырех лет при соблюдении правил хранения
В. не менее пяти лет при соблюдении правил хранения
Г. не менее семи лет при соблюдении правил хранения
Тест по теме «Автомобильное топливо»
В -2.
1. Норма расхода топлива для легковых автомобилей установлена на:
А. определенное количество выполненных поездок
Б. 100 км пробега
В. выполненную транспортную работу
Г.
1000 км пробега
2. Автомобильным бензином называют нефтяную фракцию, представляющую смесь углеводородов, которая выкипает при температурах
А. от 30 до 100 °С. Б. от 40 до 200 °С.
В. от 50 до 230 °С. Г. от 55 до 200 °С.
3.Характеризуют работоспособность топливоподающей системы зимой…
А. низкотемпературные свойства Б. высокотемпературные свойства
В. среднетемпературные свойства Г. все перечисленные
4. По ГОСТу 2084-77 автомобильные бензины бывают
А. А-72, АИ-91 и АИ-95 Б. А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95
В. А-72, А-76, АИ-91 и АИ-95 Г. А-72, А-76, АИ-91, АИ-93 и АИ-95
5. В дизелях подаваемое топливо с целью его быстрейшего испарения и перемешивания с воздухом должно
А. плохо охлаждаться Б. хорошо охлаждаться
В. плохо распыляться Г.
хорошо распыляться
6. Какое число определяет детонационную стойкость бензина?
А. цетановое Б. октановое В. нафтеновое Г.маркировочное
7. В каких видах двигателей внутреннего сгорания применяется дизельное топливо?
А. с воспламенением от искры Б. с воспламенением от впрыска
В. с воспламенением от сжатия Г. с воспламенением от наддува
8. Склонность топлив к окислению и смолообразованию при их длительном хранении характеризуется
А. индукционным периодом Б. цетановым числом
В. плотностью расхода топлива Г. химической стабильностью
9. Согласно ГОСТ 12.1.004 – 85 жидкости делятся
А. на легковоспламеняющиеся и горючие
Б. легковоспламеняющиеся и трудновоспламеняющиеся
В. горючие и смазочные
Г. все вышеперечисленные
10. К какому разряду ЛВЖ относится бензин?
А.
1 Б. 2 В. 3 Г. 4
11. Показателями бензинов, влияющими на смесеобразование, являются
А. плотность Б. вязкость
В. испаряемость Г. все вышеперечисленное
12. Активные сернистые соединения способны вызывать при нормальных условиях…
А. неисправность ходовой части Б. коррозию металлов
В. увеличение технических зазоров в сопряжениях деталей: поршней, распределительного вала
Г. износ ремня газораспределительного механизма
13. Качественное топливо должно обеспечивать следующие эксплуатационные свойства:
А. охлаждающие свойства – теплопроводность, теплоемкость
Б. прокачиваемость – содержание ПАВ (поверхностно-активных веществ), фильтруемость, показатели чистоты топлива, вязкостно-температурные свойства
В.
испаряемость – оценивается давлением насыщенных паров и фракционным составом
Г. все вышеперечисленное
14. Государственный стандарт требует, чтобы не менее пяти лет при соблюдении правил хранения оставался неизменным…
А. срок регистрации дизельного топлива
Б. срок хранения автомобильного топлива
В. химический состав бензина любой марки
Г. завод-изготовитель автомобильного топлива
15. Показатель, определяющий детонационную стойкость топлива для двигателей с внешним смесеобразованием – это….
А. цетановое число Б. октановое число
В. давление насыщенных паров Г. фракционный состав
16. Марка автомобильных бензинов ГОСТ Р 51105-97 Регуляр-92 с октановым числом по исследовательскому методу
А.не менее 80 Б. не менее 92 В. не менее 95 Г. не менее 98.
17. Что означает цетановое число дизельного топлива?
А.
воспламеняемость Б. детонационную стойкость
В. теплоту сгорания Г. дымность горения
18. Топливо с большим октановым числом может применяться
А. при высокой степени сжатия карбюраторного двигателя
Б. при низкой степени сжатия карбюраторного двигателя
В. при средней степени сжатия карбюраторного двигателя
Г. при отсутствии сжатия карбюраторного двигателя
19. При понижении плотности расход топлива
А. увеличивается Б.уменьшается
В. остается прежним Г. могут быть все варианты
20. Обязательным для всех видов топлив является
А. содержание воды и механических примесей
Б. водорастворимых щелочей и кислот
В. легковоспламеняющихся фракций и растворенных газов.
Г. содержание серы
21. Свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной части относительно другой — это
А.
плотность Б. коррозия В. вязкость Г. испаряемость
22. Какие свойства и показатели бензина влияют на смесеобразование?
А. детонационное сгорание, поверхностное натяжение, плотность
Б. механические примеси, поверхностное натяжение, вязкость
В. плотность, вязкость, поверхностное натяжение, испаряемость, фракционный состав, давление насыщенных паров
Г. нет правильного ответа.
23. Какие свойства и показатели дизельного топлива, влияют на подачу?
А. химическая стабильность, цетановое число
Б. вязкость, низкотемпературные свойства, физическая и химическая стабильность
В. испаряемость, плотность, поверхностное натяжение
Г. нет правильного ответа
24. Какие топлива относятся к альтернативным топливам?
А. сжиженные нефтяные газы, сжатые сопутствующие газы
Б. сжатый природный газ, газоконденсатное топливо, спирты, водород
В. газоконденсатное топливо, водород, сжатый сопутствующий газ
Г.
все вышеперечисленные
25. Чем выше индукционный период бензина, тем выше его
А. химическая стабильность Б. сопротивляемость
В. марка Г. цена
26. Эксплуатационные требования к дизельным топливам (ДТ):
А. бесперебойная подача топлива в систему питания двигателя
Б. обеспечение высокотемпературных свойств
В. максимальное образование отложений в выпускном тракте, камере сгорания, на игле и распылителе форсунки
Г. все вышеперечисленное
27. Температура замерзания бензина достигает
А. -40 °С. Б. – 50 °С. В. –60 °С. Г. – 65 °С.
28. Фракционный состав бензина показывает,
А. способность переходить из жидкого состояния в газообразное
Б. работоспособность топливоподающей системы зимой
В. отсутствие коррозии и коррозионных износов
Г.
при какой температуре испаряется определенное количество топлива.
29. Какие примеси в бензине приводит к засорению топливных фильтров, жиклеров, топливопроводов, а также нарушают работу двигателя, увеличивает износ цилиндров и поршневых колец.
А. смолы в бензине Б. присадки
В. механические примеси в бензине Г. вода
30. К симптомам отравления парами бензина лёгкой и средней степени тяжести относятся:
А. слабость и покраснение кожи Б. повышение температуры до 40° C
В. отсутствие сознания Г. все вышеперечисленное
КЛЮЧ К ТЕСТУ ПО ТЕМЕ «АВТОМОБИЛЬНОЕ ТОПЛИВО»
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |
В-1 | Б | В | Б | В | Б | А | Б | В | Б | Б | Г | Г | Б | Г | Г | Г | В | А | А | Б | Г | Г | В | А | Б | Б | Г | А | Г | В |
В-2 | Б | Б | А | Г | Г | Б | В | А | А | А | Г | Б | Г | В | Б | Б | А | А | Б | А | В | В | В | Б | А | А | В | Г | В | А |
Двигатели внутреннего сгорания
Двигатели внутреннего сгоранияКлассификация ДВС
По способу смесеобразования :- с внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров (карбюраторные и газовые)
- с внутренним смесеобразованием (рабочая смесь образуется внутри цилиндров) — дизели
- четырехтактные
- двухтактные
- одноцилиндровые
- двухцилиндровые
- многоцилиндровые
- с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд
- V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным)
- с жидкостным охлаждением
- с воздушным охлаждением
- бензиновые
- дизельные
- газовые
- многотопливные
- высокого (E=12.

..18) сжатия - низкого (E=4…9) сжатия
- без наддува, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня
- с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым компрессором, с целью увеличения заряда и получения повышенной мощности двигателя
- тихоходные
- повышенной частоты вращения
- быстроходные
Основы устройства поршневого ДВС
Основными частями ДВС являются кривошипно-шатунный механизм и газораспределительный механизм, а также системы питания, охлаждения, зажигания и смазочная система. Кривошипно-шатунный механизм
преобразует прямолинейное возвратно- поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Механизм газораспределения
обеспечивает своевременный впуск горючей смеси в цилиндр и удаление из него
продуктов сгорания. Система питания предназначена для приготовления и
подачи горючей смеси в цилиндр, а также для отвода продуктов сгорания.
Смазочная система служит для подачи масла к взаимодействующим деталям с целью уменьшения силы трения и частичного их охлаждения, наряду с этим циркуляция масла приводит к смыванию нагара и удалению продуктов изнашивания. Система охлаждения поддерживает нормальный температурный режим работы двигателя, обеспечивая отвод теплоты от сильно нагревающихся при сгорании рабочей смеси деталей цилиндров поршневой группы и клапанного механизма.
Итак, четырехтактный поршневой двигатель состоит из цилиндра и картера,
который снизу закрыт поддоном.
Внутри цилиндра перемещается поршень с
компрессионными (уплотнительными) кольцами, имеющий форму стакана с днищем в
верхней части. Поршень через поршневой палец и шатун связан с коленчатым
валом, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере.
Коленчатый вал состоит из коренных шеек, щек и шатунной шейки. Цилиндр,
поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый
кривошипно-шатунный механизм. Сверху цилиндр накрыт головкой с клапанами и,
открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала,
а следовательно, и с перемещением поршня. Перемещение поршня ограничивается
двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю. Крайнее
верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (ВМТ),
крайнее нижнее его положение — нижняя мертвая точка (НМТ).
Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается
маховиком, имеющим форму диска с массивным ободом.
2*S)/4*i, где i — число цилиндров. Отношение
полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называется
степенью сжатия: E=(Vc+Vh)Vc=Va/Vc=Vh/Vc+1. Степень сжатия является
важным параметром двигателей внутреннего сгорания, т.к. сильно влияет на его
экономичность и мощность.
Принцип работы
Продукты сгорания топлива после их
расширения удаляются из цилиндра через впускной клапан. Эти задачи выполняют
механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов, и
система подачи топлива.
Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд
последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и
обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если
рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого
вала, то такой двигатель называется двухтактным. Автомобильные двигатели
работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два
оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска,
сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя
Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт.
В цилиндре создается разряжение 0.07 — 0.095 МПа,
вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и
воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с
остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.
Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ.
В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.
При
расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем
полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом.В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200 С.
Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.
Рабочий цикл четырехтактного дизеля
Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60 С.

Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.
Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000 С. Под действием давления газов поршень 2 перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.
3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900 С.Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан 6 отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700 С. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.
Принцип действия двухтактного двигателя
Двухтактные двигатели отличаются от четырехтактных тем, что у них
наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом осуществляется в начале
хода сжатия, а очистка цилиндров от отработавших газов в конце хода
расширения, т.е. процессы выпуска и впуска происходят без самостоятельных
ходов поршня. Общий процесс для всех типов двухтактных двигателей —
продувка, т.е. процесс удаления отработавших газов из цилиндра с помощью
потока горючей смеси или воздуха.
Поэтому двигатель данного вида имеет
компрессор (продувочный насос). Рассмотрим работу двухтактного
карбюраторного двигателя с кривошипно-камерной продувкой. У этого типа
двигателей отсутствуют клапаны, их роль выполняет поршень, который при своем
перемещении закрывает впускные, выпускные и продувочные окна. Через эти окна
цилиндр в определенные моменты сообщается с впускным и выпускным
трубопроводами и кривошипной камерой (картер), которая не имеет
непосредственного сообщения с атмосферой. Цилиндр в средней части имеет три
окна: впускное, выпускное и продувочное, которое сообщается клапаном с
кривошипной камерой двигателя. Рабочий цикл в двигателе осуществляется за
два такта:
Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, перекрывая сначала продувочное, а затем выпускное окно. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси.
Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности создается
разряжение, под действием которого из карбюратора через открытое впускное
окно поступает горючая смесь в кривошипную камеру.Рабочий ход. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно опускающийся поршень закрывает впускное окно и сжимает находящуюся в кривошипной камере горючую смесь. Когда поршень дойдет до выпускного окна, оно открывается и начинается выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь перетекает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.

Рабочий цикл двухтактного дизельного двигателя отличается от рабочего цикла двухтактного карбюраторного двигателя тем, что у дизеля в цилиндр поступает воздух, а не горючая смесь, и в конце процесса сжатия впрыскивается мелкораспыленное топливо. Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов. Однако неполное использование хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на привод продувочного компрессора приводят практически к увеличению мощности только на 60…70%.
По виду применяемого топлива двигатели подразделяются на карбюраторные, дизельные и газовые.
Карбюраторные – это двигатели, работающие на жидком топливе (бензине), с принудительным зажиганием. Перед подачей в цилиндры двигателя, топливо перемешивается с воздухом в определенной пропорции с помощью карбюратора.
Дизельные — это двигатели, работающие на жидком топливе (дизельном топливе), с воспламенением от сжатия. Подача топлива осуществляется форсункой, а смешивание с воздухом происходит внутри цилиндра.
Газовые — это двигатели, которые работают на пропано-бутановом газе, с принудительным зажиганием. Перед подачей в цилиндры двигателя, газ смешивается с воздухом в карбюраторе. По принципу работы такие двигатели практически не отличаются от карбюраторных (бензиновых). Поэтому в объеме этой книги не имеет смысла подробно останавливаться на рассмотрении газовых установок. Однако, если вы переоборудовали свой автомобиль «на газ», то советую внимательно изучить прилагаемую к оборудованию инструкцию.
При работе двигателя внутреннего сгорания из каждых десяти литров использованного топлива, к сожалению, только около двух идет на полезную работу, а все остальные — на «согревание» окружающей среды.
Коэффициент полезного действия ныне выпускаемых двигателей составляет всего около 20%. Но мир пока не придумал более совершенного устройства, которое могло бы долго и надежно работать при более высоком КПД.
Карбюраторные поршневые двигатели.
К основным механизмам и системам карбюраторного поршневого двигателя относятся:- кривошипно-шатунный механизм,
- газораспределительный механизм,
- система питания,
- система выпуска отработавших газов,
- система зажигания,
- система охлаждения,
- система смазки.
| Рис. 6 Одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания
а) «стакан» в «стакане»; б) поперечный разрез 1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — поршневые кольца; 5 — поршневой палец; 6 — шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — маховик; 9 — кривошип; 10 — распределительный вал; 11 — кулачок распределительного вала; 12 — рычаг; 13 — клапан; 14 — свеча зажигания |
Для начала, давайте возьмем простейший одноцилиндровый карбюраторный двигатель (рис.
6) и разберемся с принципом его работы. Рассмотрим протекающие в нем процессы, и выясним, наконец, откуда все-таки берется тот самый крутящий момент, который в конечном итоге приходит на ведущие колеса автомобиля.Основной частью одноцилиндрового карбюраторного двигателя (рис. 6), является цилиндр с укрепленной на нем съемной головкой. Если продолжить сравнение элементов автомобиля с предметами, всем известными в быту, то цилиндр вместе с головкой, очень похож на обыкновенный стакан, перевернутый вверх дном.
Внутри цилиндра помещен еще один «стакан», также вверх дном, это — поршень. На поршне в специальных канавках находятся поршневые кольца. Именно они скользят по зеркалу внутренней поверхности цилиндра, и они же не дают возможности газам, образующимся в процессе работы двигателя, прорваться вниз. В тоже время кольца препятствуют попаданию вверх масла, которым смазывается внутренняя поверхность цилиндра.
С помощью пальца и шатуна, поршень соединен с кривошипом коленчатого вала, который вращается в подшипниках, установленных в картере двигателя.
На конце коленчатого вала крепится массивный маховик.Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (смесь воздуха с бензином), а через выпускной клапан выходят отработавшие газы. Клапаны открываются при набегании кулачков вращающегося распределительного вала на рычаги. При сбегании же кулачков с рычагов, клапаны надежно закрываются под воздействием мощных пружин. Распределительный вал с кулачками приводится во вращение от коленчатого вала двигателя.
В резьбовое отверстие головки цилиндра ввернута свеча зажигания, которая электрической искрой, проскакивающей между ее электродами, воспламеняет рабочую смесь (это горючая смесь перемешанная с остатками выхлопных газов, о чем более подробно рассказано ранее).
Думаю, что после знакомства с основными деталями одноцилиндрового двигателя, вы уже начали догадываться о том, как он работает. Но давайте все-таки разберемся с тем, как происходит преобразование возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала.
Этим в двигателе занимается шатунно-поршневая группа.
Вспомните теплый летний вечер, когда вы катались на велосипеде и даже не задумывались о том, как он перемещается в пространстве. А сейчас давайте посмотрим на действия велосипедиста со стороны. Нажимая на педаль одной ногой, мы поворачиваем ось педалей на пол-оборота, затем помогает вторая нога, нажимая на вторую педаль и… колесо вращается, велосипед едет! Необходимо отметить, что работа двух ног — это пример двухцилиндрового двигателя. Чтобы не чувствовать себя обманутым, можете привязать одну ногу к педали и использовать только ее для нашего эксперимента.
При дальнейшем изучении работы ноги велосипедиста можно увидеть принцип работы шатунно-поршневой группы двигателя. Роль шатуна выполняет голень ноги, поршнем с верхней головкой шатуна является — колено, ну а нижняя головка шатуна на кривошипе – это ступня на педали.
Колено велосипедиста движется только вверх — вниз (как поршень), а ступня с педалью уже по окружности (как кривошип коленчатого вала).
Так это и есть преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное. В двигателе, взаимодействие деталей шатунно-поршневой группы точно такое же, как и в рассмотренном нами примере с ногой велосипедиста.
| Рис. 7 Ход поршня и объемы цилиндра двигателя а) поршень в нижней мертвой точке б) поршень в верхней мертвой точке, |
На рисунке 7 показаны некоторые параметры цилиндра и поршня, которые используются для оценки того или иного двигателя (объемы цилиндра и ход поршня).
Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). При езде на велосипеде колено вашей ноги, также как и поршень, периодически будет находиться в крайнем верхнем или крайнем нижнем положениях.
Ходом поршня называется путь, пройденный от одной «мертвой» точки до другой — S.

Объемом камеры сгорания называется объем, расположенный над поршнем, находящимся в ВМТ — Vс.
Рабочим объемом цилиндра называется объем, освобождаемый поршнем при перемещении от ВМТ к НМТ — VР.
Полным объемом цилиндра является сумма объемов камеры сгорания и рабочего объема: Vп = VР + Vс.
Рабочий объем двигателя, это сумма рабочих объемов всех цилиндров и измеряется он в литрах. Пока мы с вами рассматриваем только одноцилиндровый двигатель, а вообще двигатели современных легковых автомобилей имеют, как правило — 4, 6, 8 и даже 12 цилиндров. Соответственно, чем больше рабочий объем — тем более мощным будет двигатель. Измеряется мощность в киловаттах или в лошадиных силах (кВт или л.с.).
Например, рабочий объем двигателя ВАЗ 2105 — 1,3 литра, его мощность 46,8 кВт (63,7 л.с.). А рабочий объем двигателя ВАЗ 21083 — 1,5 литра и его мощность 51,5 кВт (70 л.с.).
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.
Двигатели внутреннего сгорания отличаются друг от друга рабочим циклом, по которому они работают.
Рабочий цикл — это комплекс последовательных рабочих процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре при работе двигателя.
Рабочий процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня, называется тактом.
По числу тактов, составляющих рабочий цикл, двигатели делятся на два вида:
- четырехтактные — в которых рабочий цикл совершается за четыре хода поршня,
- двухтактные — в которых рабочий цикл совершается за два хода поршня.
- впуск горючей смеси,
- сжатие рабочей смеси,
- рабочий ход,
- выпуск отработавших газов.

| Рис. 8 Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя а) впуск; б) сжатие; в) рабочий ход; г) выпуск |
Первый такт – впуск горючей смеси (рис. 8а).
Горючей смесью называется смесь мелко распыленного бензина с воздухом в определенной пропорции. Приготовлением смеси в двигателе занимается карбюратор, о чем мы с вами поговорим чуть позже. А пока следует знать, что соотношение бензина к воздуху 1:15 считается оптимальным для обеспечения нормального процесса горения.
При такте впуска поршень от верхней мертвой точки перемещается к нижней мертвой точке. Объем над поршнем увеличивается. Цилиндр заполняется горючей смесью через открытый впускной клапан. Иными словами, поршень всасывает горючую смесь.
Хочется посоветовать читателю, почаще включать свое воображение, сравнивая сложное с простым. Если вам удастся почувствовать, как бы ощутить на себе те процессы, которые протекают в двигателе, да и в автомобиле в целом, то многие из «секретов» машины станут для вас «открытой книгой».

Например, наверняка каждый из вас видел, как медицинская сестра, готовясь сделать укол, набирает шприцем лекарство из ампулы. За счет перемещения поршня шприца, над ним создается разряжение, которое и засасывает из ампулы то, что позже «вольется» в «мягкое место» пациента. Почти то же самое происходит и в цилиндре двигателя в процессе такта впуска.
Впуск смеси продолжается до тех пор, пока поршень не дойдет до нижней мертвой точки. За первый такт работы двигателя кривошип коленчатого вала поворачивается на пол-оборота.
В процессе заполнения цилиндра горючая смесь перемешивается с остатками отработавших газов и меняет свое название, теперь эта смесь называется – рабочая.
Второй такт — сжатие рабочей смеси (рис. 8б).
При такте сжатия поршень от нижней мертвой точки перемещается к верхней мертвой точке.
Оба клапана плотно закрыты и поэтому рабочая смесь сжимается. Из школьной физики всем известно, что при сжатии газов их температура повышается.
Так и здесь. Давление в цилиндре над поршнем в конце такта сжатия достигает 9 — 10 кг/см2, а температура 300 — 400оС.
В заводской инструкции к автомобилю можно увидеть один из параметров двигателя, имеющий название – степень сжатия (например 8,5). А что это такое? Надеюсь сейчас это станет понятно.
Степень сжатия показывает во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания (Vп/Vс — см. рис.7). У карбюраторных двигателей в конце такта сжатия, объем над поршнем уменьшается в 8 — 10 раз.
В процессе такта сжатия коленчатый вал двигателя поворачивается на очередные пол-оборота. А в сумме, от начала первого такта и до окончания второго, он повернется уже на один оборот.
Третий такт — рабочий ход (рис. 8в).
Во время третьего такта происходит преобразование выделяемой при сгорании рабочей смеси энергии в механическую работу. Давление от расширяющихся газов передается на поршень и затем, через шатун и кривошип, на коленчатый вал.
Вот откуда берется та сила, которая заставляет вращаться коленчатый вал двигателя и, в конечном итоге, ведущие колеса автомобиля.
В самом конце такта сжатия, рабочая смесь воспламеняется от электрической искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания. В начале такта рабочего хода, сгорающая смесь начинает активно расширяться. А так как впускной и выпускной клапаны все еще закрыты, то расширяющимся газам остается только один единственный выход — давить на подвижный поршень. Поршень под действием этого давления, достигающего 40 кг/см2, начинает перемещаться к нижней мертвой точке. При этом на всю площадь поршня давит сила 2000 кг и более, которая через шатун передается на кривошип коленчатого вала, создавая крутящий момент. При такте рабочего хода, температура в цилиндре достигает 2000 градусов и выше.
Коленчатый вал при рабочем ходе поршня делает очередные пол-оборота.
Позднее мы вернемся к этим огромным цифрам, похожим на температуры в доменной печи. А пока следует отметить для себя, что процесс рабочего хода происходит за очень короткий промежуток времени, по сравнению с которым, удивленное «хлопание» ресницами ваших глаз после прочтения этого сюжета, длится целую вечность.
Четвертый такт — выпуск отработавших газов (рис.8г)
При движении поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, открывается выпускной клапан (впускной все еще закрыт) и отработавшие газы с огромной скоростью выбрасываются из цилиндра двигателя. Вот почему слышен тот сильный грохот, когда по дороге едет автомобиль без глушителя выхлопных газов, но об этом позже. А пока обратим внимание на коленчатый вал двигателя — при такте выпуска он делает еще пол-оборота. И всего, за четыре такта рабочего цикла, он сделал два полных оборота.
После такта выпуска начинается новый рабочий цикл, и все повторяется: впуск – сжатие – рабочий ход – выпуск… и так далее.
А теперь, интересно, кто из вас обратил внимание на то, что полезная механическая работа совершается двигателем только в течение одного такта — рабочего хода! Остальные три такта называются подготовительными (выпуск, впуск и сжатие) и совершаются они за счет кинетической энергии маховика, вращающегося по инерции.
| Рис. 9 Коленчатый вал двигателя с маховиком 1 — коленчатый вал двигателя; 2 — маховик с зубчатым венцом; 3 — шатунная шейка; 4 — коренная (опорная) шейка; 5 — противовес |
Маховик (рис. 9) — это массивный металлический диск, который крепится на коленчатом валу двигателя. Во время рабочего хода, поршень, через шатун и кривошип, раскручивает коленчатый вал двигателя, который и передает запас инерции маховику.
Запасенная в массе маховика инерция позволяет ему, в обратном порядке, через коленчатый вал, шатун и поршень осуществлять подготовительные такты рабочего цикла двигателя. То есть, поршень движется вверх (при такте выпуска и сжатия) и вниз (при такте впуска), именно за счет отдаваемой маховиком энергии. Если же двигатель имеет несколько цилиндров, работающих в определенном порядке, то подготовительные такты в одних цилиндрах совершаются за счет энергии, развиваемой в других, ну и маховик конечно тоже помогает.

В далеком детстве у вас наверняка была игрушка, которая называлась «Волчок». Вы раскручивали его энергией своей руки (рабочий ход) и радостно наблюдали за тем, как долго он вращается. Точно также и массивный маховик двигателя — раскрутившись, он запасает энергию, но только значительно большую, чем детская игрушка, а затем эта энергия используется для перемещения поршня в подготовительных тактах.
Дизельные двигатели
Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой или насос-форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением в конце такта сжатия. Необходимость подачи топлива под большим давлением обусловлена тем, что степень сжатия у таких двигателей в несколько раз больше, чем у карбюраторных. И так как давление и температура в цилиндре дизельного двигателя очень высоки, то происходит самовоспламенение топлива. А это означает, что искусственно поджигать смесь не надо. Поэтому у дизельных двигателей отсутствуют не только свечи, но и вся система зажигания.
Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя.
Первый такт — впуск, служит для наполнения цилиндра двигателя только воздухом.
При движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, происходит всасывание воздуха через открытый впускной клапан.
Второй такт — сжатие, необходим для подготовки к самовоспламенению дизельного топлива.
При своем движении к верхней мертвой точке, поршень сжимает воздух в 18 — 22 раза (у карбюраторных в 8 — 10 раз). Поэтому в конце такта сжатия, давление над поршнем достигает 40 кг/см2, а температура поднимается выше 500 градусов.
Третий такт — рабочий ход, служит для преобразования энергии сгораемого топлива в механическую работу.
В конце такта сжатия, в камеру сгорания, через форсунку под давлением подается дизельное топливо, которое самовоспламеняется за счет высокой температуры сжатого воздуха.
При сгорании дизельного топлива (взрыве), происходит его расширение и увеличение давления.
При этом возникает усилие, которое перемещает поршень к нижней мертвой точке и через шатун проворачивает коленчатый вал. Во время рабочего хода давление в цилиндре достигает 100 кг/см2, а температура превышает 2000о.
Четвертый такт – выпуск отработавших газов, служит для освобождения цилиндра от отработавших газов.
Поршень от нижней мертвой точки поднимается к верхней мертвой точке и, через открытый выпускной клапан, выталкивает отработавшие газы.
При своем последующем движении вниз, поршень засасывает свежую порцию воздуха, происходит такт впуска и рабочий цикл повторяется.
В дизельном двигателе, нагрузки на все механизмы и детали значительно больше, чем в карбюраторном бензиновом, и это закономерно приводит к увеличению его массы, размеров и стоимости. Однако дизельный двигатель имеет и неоспоримые преимущества — меньший расход топлива, чем у его карбюраторного «брата» (приблизительно на 30%), а также отсутствие системы зажигания, что значительно уменьшает количество возможных неисправностей при эксплуатации.
Главное достоинство дизельных двигателей — это низкие затраты на топливо, поскольку моторы этого типа имеют малые удельные расходы топлива на основных эксплуатационных режимах, да и само горючее во многих странах заметно дешевле бензина.
К числу недостатков дизеля по сравнению с бензиновыми двигателями относятся: сравнительно низкие мощностные показатели, более дорогая в изготовлении и обслуживании топливная аппаратура, худшие пусковые качества, повышенный выброс некоторых токсичных компонентов с отработавшими газами, повышенный уровень шума.
Экономические и экологические показатели автомобильного дизельного двигателя в первую очередь зависят от особенностей рабочего процесса и, в частности, от типа камеры сгорания, системы впрыскивания топлива. Камеры сгорания дизельного двигателя делятся на
разделенные (вихрекамерные и форкамерные), полуразделенные и
неразделенные. Дизельные двигатели с неразделенной камерой иногда называют двигателями с непосредственным впрыском.
| Разделенная вихрекамерная камера сгорания | Разделенная форкамерная камера сгорания |
| Полуразделенная камера сгорания | Неразделенная камера сгорания |
Кроме того, ухудшаются пусковые качества.Дизельные двигатели с неразделенной камерой сгорания имеют низкие расходы топлива и легче запускаются. Недостатком их является повышенная жесткость работы и соответственно — высокий уровень шума.
Для полного сгорания топлива изготовитель выбирает оптимальное соотношение между количеством сопловых отверстий у форсунки и интенсивностью вихревого движения заряда в цилиндре — так, чтобы струи топлива полностью охватили весь воздушный заряд. Чем меньше сопловых отверстий, тем более интенсивным должно быть вращательное движение заряда. У четырехтактных дизельных двигателей вращательное движение воздуха во время хода впуска обеспечивается тангенциальным расположением впускного канала, наличием ширмы у клапана, винтовым (улиткообразным) каналом перед впускным клапаном. В процессе сжатия при подходе поршня к ВМТ воздух перетекает из надпоршневого пространства в камеру сгорания в поршне, увеличивая интенсивность вращательного движения свежего заряда.
Поэтому при ремонте дизельных двигателей необходимо следить, чтобы зазор между днищем поршня и головкой цилиндров соответствовал заданной инструкцией величине. При большем зазоре интенсивность турбулизации заряда будет недостаточна, при меньшем на больших нагрузках может появиться стук поршня от его ударов по головке. Во время сборки дизельного двигателя этот зазор проверяется установкой свинцовых пластинок на днище поршня и прокруткой коленчатого вала после затяжки болтов крепления головки.
| Способы создания вихревого движения заряда во время впуска: | ||
| Тангенциальное расположение канала | Установка на клапане ширмы | Винтовой канал |
Пуск дизельного двигателя:

Для облегчения пуска дизельные двигатели с разделенной камерой оснащаются электрическими свечами накаливания, устанавливаемыми в форкамеру или вихревую камеру. Реже свечи устанавливаются в дизельных двигателей с непосредственным впрыском.
Свечи бывают открытого и закрытого типа со спиралью накаливания или нагревательным элементом. Они выпускаются теми же фирмами, что и свечи зажигания. Кожух свечи располагается в камере сгорания дизельного двигателя так, чтобы конус распыленного топлива попадал только на его раскаленный наконечник.
В период, когда токсичность отработавших газов оценивалась по выбросу СО и СН (углеводородов), в широкой прессе отмечалось, что дизели имеют из всех ДВС наиболее низкую токсичность. Однако в дальнейшем, когда товарные бензины стали выпускаться без этиловой жидкости, а бензиновые двигатели начали оснащаться трехкомпонентными каталитическими нейтрализаторами, снижающими содержание СО, СН, NОх на 90-95%, о низкой токсичности дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми двигателями стали скромно умалчивать.
Повышенная токсичность дизелей определяется следующими факторами:
Второй фактор — повышенный выброс на некоторых режимах, особенно во время прогрева, продуктов неполного сгорания с характерным неприятным запахом (акролеина, альдегидов и др.), многие из которых являются канцерогенами. Третий — частицы сажи являются носителями канцерогенов. Попадая в дыхательные пути, они вызывают раковые опухоли. Из-за того, что ни в одной из стран до сих пор нет быстродействующих газоанализаторов, нет и возможности нормировать их выброс. Поэтому законодатели используют косвенные показатели — ограничение выброса углеводородов и твердых частиц.
Основные причины повышенной токсичности и повышенного расхода топлива дизельных двигателей следующие:
— нарушение работы системы топливоподачи (слишком низкий коэффициент избытка воздуха, неравномерная подача топлива по цилиндрам, смещение фаз впрыска, межцикловая неравномерность подачи топлива),
— повышенный расход масла на угар из-за износа деталей цилиндропоршневой группы,
— в двигателях с турбонаддувом — слишком низкое давление наддува.
Одна из главных характеристик дизельного топлива — это его цетановое число, показывающее способность к самовоспламенению.
Увеличение цетанового числа достигается повышением содержания в топливе парафиновых углеводородов. При этом улучшаются пусковые качества, однако при цетановом числе 50…55 ухудшается полнота сгорания.
Классификация двигателей внутреннего сгорания
Двигатели внутреннего сгорания преобразуют химическую энергию топлива (бензин, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, природный газ и т. д.) в механическую энергию. Топливо производит тепловую энергию, вступая в химическую реакцию с воздухом в камере сгорания двигателя. Вырабатываемое тепло увеличивает давление газа в камере сгорания, что заставляет поршень двигаться.
Двигатели можно классифицировать по следующим критериям:
• Тип топлива
• Расположение цилиндров
• Время работы
• Формирование смеси
• Тип зажигания (искровое зажигание – воспламенение от сжатия)
• Техника охлаждения (с воздушным или водяным охлаждением)
• Способ заполнения цилиндров (без наддува – с турбонаддувом – с наддувом)
• Расположение клапанов
Смазочные материалы, используемые в двигателях транспортных средств, оцениваются на основе типа топлива, а соответствующие стандарты и спецификации масел устанавливаются определенными органами.
Мы можем классифицировать двигатели на основе их типов топлива как бензиновые, дизельные, сжиженные нефтяные и газовые, а также сравнить и сопоставить некоторые из их основных характеристик следующим образом.
Дизельные двигатели и бензиновые двигатели
- Для дизельных двигателей не требуются свечи зажигания.
- Они имеют более высокую степень сжатия и более высокую тепловую эффективность.
- Нет риска стука, так как сжимается только воздух.
- Поскольку сгорание менее контролируемо, возникают более высокие уровни вибрации и шума.
- Они имеют более высокий номинальный крутящий момент, но работают на более низких скоростях. Они достигают максимального крутящего момента при более низких оборотах.
- Поскольку они подвергаются более высокому уровню давления, они должны быть изготовлены из более прочных деталей и, следовательно, тяжелее.
- Интервалы обслуживания у них обычно больше; однако затраты на их обслуживание выше.

- Перегрев происходит реже, так как они работают более эффективно.
- Проблема холодного пуска при низких температурах встречается чаще.
- В то время как дизельные двигатели более склонны к образованию сажи и NOx из-за высокого содержания серы и азота в топливе и более высокой температуры в цилиндрах, бензиновые двигатели склонны к более высокому образованию CO из-за их более высоких рабочих оборотов.
- Хотя дизельное топливо более склонно к образованию CO 2 из-за избыточного количества углерода в его молекуле, бензиновые двигатели обычно имеют больше выбросов CO2 из-за меньшего расхода топлива на километр.
- Поскольку в бензиновых двигателях используется более очищенное и легкое топливо, частицы обычно представляют большую проблему для дизельных двигателей. NOx более токсичен, чем выбросы CO2, поэтому дизельные двигатели обычно считаются менее экологичными.
Двигатели, работающие на сжиженном и сжатом природном газе
- CNG (Compressed Natural Gas) – это метан, сжатый под давлением 200–250 бар (CH 4 ).
LPG (сжиженный нефтяной газ) представляет собой сжиженную форму пропана (C 3 H 8 ), пропилен (C 3 H 6 ), бутан (C 4 H 10 ) и бутилен (C 4 H H 90) при соотношении газов области при температуре 15 °C и давлении 1,7–7,5 бар. - LPG получают из сырой нефти путем перегонки, и хотя при использовании в автомобиле он выделяет CO2, это более чистое топливо по сравнению с бензином (на 25% меньше CO2). CNG является более чистым топливом по сравнению с LPG (выбросы парниковых газов на 80% меньше, чем у автомобилей с бензиновым двигателем).
- Поскольку СПГ легче воздуха, он рассеивается в воздухе в случае утечки и безопаснее бензина. С другой стороны, сжиженный газ падает на землю, так как он тяжелее воздуха. Это трудный газ для воспламенения; однако это может быть опасно в случае аварии.
- Поскольку LPG и CNG имеют меньше углеводородных связей, чем бензин и дизельное топливо, они содержат меньше энергии.
LPG (пропан) имеет примерно в 2,5 раза более высокую теплотворную способность, чем CNG. - Все бензиновые двигатели могут быть переведены на LPG и CGN. Поскольку LPG и CNG содержат меньше энергии, чем бензин, это может привести к потере мощности при переоборудовании автомобиля на бензин (около 10% для LPG).
- Так как двигатели CNG имеют меньше продуктов сгорания (сажи) (не содержат свинца, бензола и т.д.), моторное масло остается более чистым, а свечи зажигания не засоряются.
- LPG и CNG обладают меньшей смазывающей способностью, чем бензин и дизельное топливо, что вызывает увеличение износа клапанов, но положительно влияет на смазывание поршневых колец.
- Так как LPG занимает меньше места, его удобнее использовать в легковых автомобилях.
- Топливо, используемое для достижения того же уровня мощности, что и в СПГ, повышает температуру в цилиндрах примерно на 200°C, что сокращает срок службы и снижает прочность этих металлических деталей, а также ускоряет окисление моторного масла.

Понимание различных типов двигателей
Существуют различные типы двигателей, используемые для различных целей, в основном в автомобильной сфере. Сегодня в нашей повседневной жизни мы перемещаемся из одного места в другое с помощью транспортных средств, особенно транспортных средств и других средств, которые вы, возможно, знаете. Для тех коммерческих пользователей транспортных средств, просто представьте, что 85% из них даже не знают, какой тип двигателя установлен на их транспортном средстве. Если вы один из них, вам нужно учиться, и для автомобильного инженера, который хочет знать, вы находитесь в правильном месте. Ранее была опубликована статья под названием «Понимание автомобильного двигателя». проверить!
В этой драгоценной статье двигатель объясняется как машина, которая преобразует форму энергии в механическую энергию. Автомобильные двигатели широко известны как двигатели внутреннего сгорания или тепловые двигатели. Что касается типов двигателей, я буду обсуждать двигатели внутреннего и внешнего сгорания.
Эти два типа двигателей классифицируются как тепловые двигатели.
Как уже говорилось ранее, «тепловым двигателям» требовался источник тепла для преобразования в механическую энергию. Это может быть за счет сгорания (небольшой контролируемый взрыв в камере) или без возгорания. Эти двигатели также могут быть воздушно-реактивными. то есть они берут кислород из атмосферы или невоздушных двигателей.
Подробнее: Понимание системы смазки двигателя
Содержание
- 1 Типы двигателей
- 1.1 Двигатели внутреннего сгорания:
- 1.2 Двигатели Внешнего сгорания:
- 1.3. Электрический двигатель:
- 12,4 Присоединение Наш. Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работают электрические типы двигателей:
- 1.5 Пожалуйста, поделитесь!
Ниже указаны типы двигателей.
Двигатели внутреннего сгорания:
Как следует из названия, двигатели внутреннего сгорания являются популярными типами двигателей, которые позволяют сгорать топливо внутри двигателя, используя создаваемое давление для повышения температуры.
это смесь топлива и воздуха, воспламеняющаяся в различных камерах двигателя. Этот процесс происходит тысячи раз в минуту, обеспечивая движение транспортного средства. Эти типы двигателей сокращенно называются двигателями внутреннего сгорания.
Подробнее: Классификация двигателей внутреннего сгорания
Процесс питания двигателей внутреннего сгорания известен как цикл сгорания, в большинстве двигателей он называется четырехтактным или циклом, поэтому он называется четырехтактным двигателем. Двигатели внутреннего сгорания различаются по количеству ходов или циклов поршня, совершаемых за полный оборот коленчатого вала. Четырехтактные шаги включают в себя;
- Впуск
- Сжатие
- Зажигание
- Выхлоп
Следовательно, имея представление о том, как химическая энергия превращается в полезную механическую энергию. Большой двигатель внутреннего сгорания может генерировать 109000 л.с., что может привести в действие корабль, перевозящий около 20 000 контейнеров.
Прочитайте, как работает этот процесс сгорания
Двигатели внешнего сгорания:
Двигатели внешнего сгорания — это тепловые двигатели, которые также сжигают топливо. Но в этой ситуации он удерживает топливо и продукты выхлопа отдельно. То есть топливо сжигается в камере, а рабочее тело нагревается внутри двигателя через теплообменник.
Двигатели ЕС работают так же, как и ДВС, но имеют и некоторые отличия. Этим двум типам двигателей требовалось тепло, которое получается, когда источник подвергается термическому расширению-сжатию или фазовому сдвигу без изменения его химического состава.
В двигателях внутреннего сгорания используемая жидкость представляет собой смесь топлива и воздуха, которые сгорают, изменяя свой химический состав. Жидкость, используемая в двигателях EC, может быть газообразной (двигатель Стирлинга), жидкостью (двигатель с органическим циклом Ренкина) или изменяемой фазой (паровой двигатель). Все это примеры двигателей EC.
Подробнее: Все, что вам нужно знать об электрической системе автомобиля
Электродвигатель:
Электромобили появляются в начале 2015 года, после многочисленных новостей об их выпуске.
Он предлагает большие преимущества по сравнению с предыдущей версией автомобиля, в том числе:
- Загрязняет окружающую среду меньше, чем бензиновый двигатель, что делает его экологически безопасным
- Приводится в действие электродвигателем и требует аккумулятора и зарядки.
Современные технологии привели к значительным изменениям в автомобильном двигателе. Жидкости (бензин или дизельное топливо) служат очищающим средством для топливной системы, улучшая работу двигателя и снижая выбросы, а не для движения.
Подробнее: Знакомство со стартером двигателя
Это все, что касается этой статьи, в которой объясняются различные типы двигателей, используемых в автомобилестроении. Я надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!
Двигатели: дизельные, бензиновые и газовые
Просмотреть все дизельные двигатели
Двигатели внутреннего сгорания преобразуют энергию различных видов топлива в полезную механическую энергию, которая приводит в движение поршни двигателя.
Линейное движение поршней облегчает вращательное движение коленчатого вала, который вращает колеса или гребные винты и обеспечивает движение транспортных средств. Дизельные двигатели предназначены для обеспечения устойчивой и экономичной мощности в широком диапазоне применений, что делает их одним из самых популярных типов двигателей внутреннего сгорания.
В Central Diesel мы поставляем дизельные двигатели, генераторы, железнодорожное оборудование, сопутствующие детали и запчасти для автомобилей, чтобы ваше оборудование работало с оптимальным потенциалом. Мы поддерживаем обширный склад запасных частей для дизельных двигателей и систем, чтобы обеспечить быструю доставку любой важной детали или компонента, необходимого для поддержания работоспособности вашего дизельного оборудования.
Различные типы двигателей
Двигатели чаще всего различаются по типу топлива. Три основных типа топлива (и двигатели, которые их используют) следующие:
- Бензин
- Природный газ
Каждый источник питания обладает своими сильными сторонами.
Все три типа двигателей являются обычными двигателями внутреннего сгорания, которые используют воспламененное топливо для толкания поршней вверх и вниз.
Для бензиновых двигателей A требуется свеча зажигания, чтобы облегчить начальное зажигание. В двигателях, работающих на природном газе, также используется свеча зажигания. Дизельные двигатели достигают того же эффекта за счет сжатия. Дизель также является одним из самых безопасных источников топлива с точки зрения хранения и обращения.
Использование и применение
Многие коммерческие и промышленные операторы предпочитают дизельные двигатели, потому что дизель является энергоемким источником топлива. Дизель сжимает воздух в поршнях почти в два раза быстрее, чем бензин, что означает большую эффективность и мощность. Благодаря высокой плотности энергии дизельные двигатели могут эффективно перемещать большие транспортные средства, такие как:
- Тракторы и крупная сельскохозяйственная техника
- Полуприцепы
- Морские суда
- Большие локомотивы
Поскольку размеры и мощность автомобилей уменьшаются, они будут широко доступны как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями.
Хотя природный газ часто считается более экологичным источником энергии, на самом деле он не прижился из-за более низкой эффективности использования топлива, повышенных требований безопасности и более высоких затрат на техническое обслуживание. Таким образом, дизель остается основным типом двигателя, когда применение требует эффективной и стабильной работы.
Предотвращение проблем с дизельным двигателем
Регулярное профилактическое техническое обслуживание — лучший способ поддерживать работу дизельных двигателей в оптимальном состоянии. Впрыск топлива напрямую влияет на эффективность двигателя, поэтому необходимы регулярные проверки, чтобы убедиться, что он работает должным образом. Раннее обнаружение утечек масла и проблем с выхлопными газами снижает риск повреждения и продлевает срок службы двигателя и автомобиля.
Включите эти шаги в свои процедуры технического обслуживания, чтобы увеличить срок службы двигателя и улучшить его работу:
- Обслуживание масляной системы.
Следите за регулярной заменой масла, чтобы очистить систему двигателя. Кроме того, отслеживайте утечки масла до их источника, чтобы лучше отслеживать возникающие проблемы. - Проверка и замена фильтров. Дизельные двигатели нуждаются в постоянном потоке воздуха и кислорода для питания поршней. Грязные фильтры, особенно на лодках, могут ограничивать поток воздуха до такой степени, что транспортное средство становится неработоспособным.
Когда загорается индикатор проверки двигателя, это может означать, что двигатель уже серьезно поврежден. Central Diesel предоставляет услуги по диагностике и ремонту, чтобы вернуть ваш дизельный двигатель в рабочее состояние. Мы также заменим неисправные детали в гидравлической, выхлопной и топливной системах вашего автомобиля.
Двигатели — Часто задаваемые вопросы
- Если мой двигатель используется очень редко в течение года (менее 150 часов), как часто я должен проводить его техническое обслуживание?
Вы можете выполнять техническое обслуживание двигателя каждые два года при наработке менее 150 часов в год.
Тем не менее, вы должны заменять топливный фильтр каждый год и убедиться, что вы используете какой-либо тип присадки в дизельном топливе, чтобы устранить любые потенциальные проблемы в будущем. - Какова разница в степени сжатия бензинового двигателя (с искровым зажиганием) и дизельного двигателя (с воспламенением от сжатия)?
Среднее значение компрессии бензиновых двигателей на цилиндр составляет 140-220 фунтов на квадратный дюйм. На дизельном двигателе это будет 350-450 фунтов на квадратный дюйм. Большой разброс показаний диктуется тем, является ли топливная система двигателя прямым или непрямым впрыском. - При рассмотрении технических характеристик двигателя, что важнее: мощность или крутящий момент в футах/фунтах? Для большинства автомобильных приложений мощность, по-видимому, играет важную роль в принятии решения потребителями о транспортном средстве. Для тяжелой конструкции крутящий момент в футах/фунтах является ведущим показателем при определении того, какой двигатель необходим.
Крутящий момент — это чистая мощность/энергия, которую двигатель производит для выполнения задачи. - Влияет ли температура окружающей среды на работу двигателя?
Да, на работу любого двигателя влияют барометрическое давление, температура и влажность. Вы когда-нибудь замечали, что расход топлива зимой выше, чем в летние месяцы? - Какой двигатель более эффективен с точки зрения выработки энергии, бензиновый или дизельный?
Бензиновые двигатели менее эффективны (32-38%) по сравнению с дизельным двигателем (42-46%), так как дизель вырабатывает больший крутящий момент (энергию) за цикл сгорания. Дизельный автомобиль имеет лучший MPG по сравнению с бензиновым автомобилем и может проехать дальше на одном баке топлива.
Дизельные двигатели от Central Diesel, Inc.
Central Diesel, Inc. предлагает широкий спектр моделей дизельных двигателей. У нас также есть запчасти, инструменты и опыт для ремонта и восстановления широкого спектра дизельных двигателей.
Среди наших моделей дизельных двигателей:
Дизельные двигатели Deutz заслужили мировую репутацию благодаря своей высококачественной конструкции и передовым технологическим достижениям. Эти двигатели чистые и долговечные. Мы предлагаем полное обслуживание, продажу и поддержку запасных частей для этой линейки дизельных двигателей.
Промышленные дизельные двигателиMitsubishi являются одними из самых популярных в мире из-за надежности и долговечности, которые они обеспечивают на протяжении многих лет работы. Их линейка промышленных дизельных двигателей поставляется с широким спектром уровней сжатия и мощности, чтобы идеально соответствовать вашим потребностям.
У нас также есть полный ассортимент запчастей для обеспечения эффективной работы ваших двигателей Mitsubishi, а наши технические специалисты предлагают полный спектр услуг по ремонту и установке. Мы предлагаем широкий выбор моделей дизельных двигателей Mitsubishi, подходящих для широкого спектра применений.
К ним относятся:
- Дизельные двигатели Mitsubishi серии Model LДвигатели Mitsubishi серии Model L оснащены легкими дизельными двигателями мощностью 5-20 л.с. Они рассчитаны на длительный срок службы и низкий уровень выбросов.
- Серия Model SQ Дизельные двигатели MitsubishiЛинейка дизельных двигателей Model SQ предлагает мощность в диапазоне от 27 до 46 л.с. Эти двигатели также имеют предкамерную конструкцию для более эффективного сгорания.
- Модель SS Series Дизельные двигатели MitsubishiДизельные двигатели модели SS обеспечивают мощность от 41 до 83 л.с. Линейка SS также отличается увеличенным объемом масла и более мощными системами охлаждения, что позволяет поддерживать двигатель в оптимальном состоянии.
Компания Central Diesel предлагает больше, чем просто двигатели. Наша обученная команда технических специалистов предоставляет квалифицированную поддержку, услуги по ремонту и установке, которые помогают поддерживать работоспособность вашего парка и оборудования.


В цилиндре создается разряжение 0.07 — 0.095 МПа,
вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и
воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с
остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.
При
расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем
полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом.
3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900 С.
Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности создается
разряжение, под действием которого из карбюратора через открытое впускное
окно поступает горючая смесь в кривошипную камеру.


LPG (сжиженный нефтяной газ) представляет собой сжиженную форму пропана (C 3 H 8 ), пропилен (C 3 H 6 ), бутан (C 4 H 10 ) и бутилен (C 4 H H 90) при соотношении газов области при температуре 15 °C и давлении 1,7–7,5 бар.
LPG (пропан) имеет примерно в 2,5 раза более высокую теплотворную способность, чем CNG.
Следите за регулярной заменой масла, чтобы очистить систему двигателя. Кроме того, отслеживайте утечки масла до их источника, чтобы лучше отслеживать возникающие проблемы.
Тем не менее, вы должны заменять топливный фильтр каждый год и убедиться, что вы используете какой-либо тип присадки в дизельном топливе, чтобы устранить любые потенциальные проблемы в будущем.
Крутящий момент — это чистая мощность/энергия, которую двигатель производит для выполнения задачи.