Устройство и работа ДВС (двигателя внутреннего сгорания)

Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование– ДВС) называется тепловая машина, которая перерабатывает химическую энергию топлива в механическую работу.
Распознают такие основные типы ДВС:
- поршневой двигатель внутреннего сгорания ;
- роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
газотурбинный двигатель внутреннего сгорания. С представленных типов двигателей большое распространение имеют поршневые ДВС, поэтому рассмотрим его устройство и принцип работы.

Работа ДВС разчитана на особенности газов, которые расширяются при нагревании. Источником тепла в двигателе есть смесь топлива с воздухом (топливная смесь).
Двигатель внутреннего сгорания бывают двух типов: бензиновые и дизельные. В бензиновом двигателе топливная смесь (бензин с воздухом) зажигается в цилиндре от искры, что образуется на свече зажигания 3.
В дизельном двигателе топливная смесь (дизельного топлива с воздухом) зажигается от сжатия и нагрева, а свечи зажигания не применяются. На двух типах двигателей давление, что возникает во время сгорания топливной смеси газов повышается и передается на поршень 7.
Поршень перемещается к низу и через шатун 8 действует на коленчатый вал 11, заставляя его вращаться.
Для равномерного вращения коленчатого вала на его торце устанавливают массивный маховик 9.

Основные понятия о ДВС и принцип его работы
Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее — нижней мертвой точкой (НМТ).
Расстояние, что ее проходит поршень от одной мертвой точки до второй, называется ходом поршня. За один ход поршня коленчатый вал повернется на половину оборота.
Камера сгорания (сжатия) — это пространство между головкой блока цилиндров и поршнем в положении его у ВМТ.
Рабочий объем цилиндра — это пространство, что освобождается поршнем во время перемещения его с ВМТ в НМТ.
Рабочий объем двигателя — это рабочий объем всех цилиндров двигателя. Его измерение в литрах, и поэтому называют литражем двигателя.
Полный объем цилиндра — сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.
В каждом цилиндре 2 установлен поршень 1.

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя работает в одном цилиндре в следующей последовательности:

3-й такт — рабочий ход, или расширения. В конце такта сжимания между электродами свечи зажигания появляется электрическая искра, которая зажигает рабочую смесь (в дизельном двигателе рабочая смесь самовозгорается). Под давлением росширяющихся газов поршень перемещается вниз и через шатун поварачивает коленчатий вал на пол-оборота;
4-й такт — выпускания. Поршень перемещается к ВМТ, и через открытый выпускной клапан 4 выходят с внешнего цилиндра отработанные газы.
При следующему ходе поршня вниз цилиндр снова заполняется топливною смесью, и цикл повторяется.
1-й такт — впускание. Во время движения поршня 3 вниз в цилиндре возникает разжижение, под действием какого через открытый впускной клапан 1 в цилидр с системы питания попадает топливная жидкость (топливная жидкость с воздухом ). Вместе с последними газами в цилиндре топливная жидкость составляет рабочую смесь и занимает полный объем цилиндра;
2-й такт — сжимания. Поршень под действием коленчатого вала и шатуна перемещается к ВМТ. Два клапана закрытые, поэтому рабочая смесь сжимается к объему камеры сгорания;

Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит с двух механизмов и четырех систем.
Механизмы двигателя:
1. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ);
2. Газораспределительный механизм (ГРМ).
Системы двигателя:
1. Система охлаждения;
2. Система смазки;
3. Система питания;
4. Система зажигания.

Детали кривошипно-шатунного механизма

Коленчастый вал

Вкладиши

Шатун

Поршень

Поршневые кольца

Гильза цилиндра

Детали газораспределительного
механизма

Распределительный вал

Клапана
впускной и выпускной

Пружины и шайбы клапанов

Коромисло

Штанги

Четырехцилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания ВАЗ-2101