Принцип роботи ДВЗ

Ми вже писали більш докладно про будову двигуна автомобіля. Якщо коротко, поршневий двигун складається з корпусу, окремих механізмів, а також впускної, випускної, паливної систем і систем запалювання, охолодження, змащування та керування. Отже, як працює поєднання поршня, шатуна, циліндра, колінчастого вала та інших деталей двигуна?

Робочий цикл ДВЗ

Робочим циклом будь-якого мотора є низка процесів, які послідовно відбуваються в кожному його циліндрі.

Розберемо принцип дії на чотиритактному бензиновому двигуні.

Процес, який здійснюється за час, коли поршень рухається від верхньої мертвої точки у напрямку до нижньої, називають тактом. Повний робочий цикл відбувається за два повних оберти колінчастого вала, що становить чотири такти.

Повний робочий цикл відбувається за два повних оберти колінчастого вала.

1. Впуск.
   У першому такті «впуску» поршень із максимальної верхньої точки опускається вниз – до нижньої. Об'єм простору в циліндрі над поршнем зростає (збільшується), створюється розрідження, впускний клапан одночасно відкривається і в простір циліндра з впускного каналу засмоктується пальна суміш.
2. Стиснення.
   У рамках другого такту поршень, що рухається (за рахунок роботи інших циліндрів), піднімається до ВМТ, канал закривається впускним клапаном і горюча суміш стискається.
3. Робочий хід (розширення).
   У такті розширення між електродами, розміщеної в голівці циліндра, свічки запалювання, проскакує іскра. Вона запалює горючу суміш, через що утворюється хвиля тиску, яка відштовхує поршень, змушуючи його впливати на шатун і передавати механічне зусилля шатунної шийки коленвала.
4. Випуск.
   В останньому такті випуску поршень повертається до початкового стану, тобто рухається знову вгору. Відкривається випускний клапан, а відпрацьовані гази відповідним каналом виходять із циліндра.

Цим завершується один робочий цикл двигуна. І в цій точці починається наступний.

Крім чотиритактних, існують також двотактні двигуни. У них робочий цикл проходить за рахунок такту стиснення і подальшого робочого ходу. У сфері автомобілебудування в наш час вони не застосовуються.

Чим відрізняються дизельні мотори?

У дизельних двигунах відсутня електромагнітна форсунка. Пальне запалюється без додаткових запалювальних пристроїв, а саме, без свічок запалювання. Замість системи запалювання в голівці циліндра знаходиться форсунка високого тиску.

На такті "впуску" поршень, рухаючись вниз, втягує в циліндр не горючу суміш, а просто чисте повітря.

У такті стиснення повітря настільки сильно стискається поршнем, що його температура перевищує 700 °С. При такій температурі дизельне пальне, яке впорскується форсункою (в момент максимального стиснення повітря), запалюється. Аналогічно до попереднього варіанту, вибух формує хвилю, яка відштовхує поршень до нижньої мертвої точки. Цей процес і є тактом «розширення» (або робочим ходом). Такт «випуску» повністю відтворює вищеописаний такт у бензиновому моторі. Один робочий цикл двигуна завершено, потім усі такти повторюються, формуючи наступний цикл.

Послідовність робочих процесів у циліндрах двигуна

У кожен момент часу в різних циліндрах відбуваються різні такти. Чергування або послідовність одних і тих самих тактів у різних циліндрах називають порядком роботи двигуна. Як правило, його визначають за тактом «робочого ходу». Наприклад, чотирициліндровий двигун із порядком роботи 1-3-4-2 - це вид мотора, робочий хід (розширення) у циліндрах якого відбувається спочатку в першому циліндрі, потім у третьому, у четвертому та нарешті - у другому.

Є 4-циліндрові двигуни з порядком роботи 1-2-4-3, 6-циліндрові – з порядком роботи 1-5-3-6-2-4, 8-циліндрові – з порядком роботи 1-5-4-8-6-3-7-2 та інші.

Особливості компонування циліндрів

Якщо циліндри розташовуються в один ряд, такі двигуни називаються рядними.

Якщо на одній шатунній шийці колінчастого вала розмістити (закріпити нижню роз'ємну головку) по два шатуни під кутом 90° один до одного, такий вид мотора називається V-подібним. Він буде вдвічі коротшим. А якщо по два поршні на одній шатунній шийці розмістити навпроти один одного, то отримаємо опозитний двигун.

Насправді, робочий цикл двигуна і обертання колінчастого вала відбуваються не так вже й повільно. На панелі приладів, є шкала тахометра, яка показує, з якою частотою за одну хвилину обертається колінвал (значення, яке бачимо на шкалі, потрібно помножити на 100). На прогрітому моторі це частота обертання близько 700-900 обертів на хвилину. Якщо двигун не прогрітий, частота обертання становить близько 1300-1400 (так звані, прогрівальні оберти). У міру прогрівання вона падає до норми. Для того, щоб перемкнути передачі з менших на більші, мотор розкручується від 2500-3500 обертів. Якщо ж натискати на педаль газу, так, щоб стрілка тахометра заходила на червону лінію, то на форсунку просто припиняється подача палива.

На цьому про принцип роботи – все. Слухняних Вам автомобілів і добрих доріг! Ознайомтеся з повним спискомобладнання для СТО в нашому каталозі.