Що таке ДВС в автомобілі?

Двигун внутрішнього згоряння в автомобілях – це найголовніша складова. Якби ДВС не був винайдений, тоді б галузь автомобілебудування, швидше за все, зупинилася б на колесі і не розвинулася далі до сучасних масштабів. Двигун зробив справжню революцію. Давайте поговоримо про те, що таке ДВС, про його історію, устрій і принцип дії. Перші спроби створення агрегату, подібного двигуна внутрішнього згоряння, почалися в 18 столітті. Багато винахідники зі всього світу довго намагалися створити механізм, в якому б енергія від згоряння палива могла б перетворюватися в механічну.

Перший двигун

Першими про те, що таке ДВС і як його побудувати, задумалися брати Ньєпс з Франції. Вони винайшли і зібрали пристрій, який назвали «пиреолофор». Паливом у цьому моторі виступала вугільний пил, але при всій ефективності даний механізм не отримав особливого визнання у науці і залишився тільки у вигляді креслень. «Пиреолофор» мав дуже недосконалу конструкцію. Він відрізнявся високими робочими температурами і величезною витратою палива при відносно низькій ефективності. Також цей агрегат споживав багато олії. Але вже тоді даний двигун встановлювався на перші, ще не досконалі триколісні машини.

Друга спроба

У 1864 році Зігфрід Маркус, який займався різними винаходами, показав світові перший одноциліндровий карбюраторний мотор. Він приводився в дію від енергії згоряння продуктів нафтопереробки. Цей ДВС був здатний розвивати істотну на той момент швидкість – 10 миль в годину.

Двоциліндровий мотор Брайтона

У 1873 році інженер Джордж Брайтон на основі вже існуючих розробок створив двоциліндровий ДВС. На самому початку мотор функціонував на гасі, а потім його перевели на бензин. Серед недоліків цього апарату виділяли занадто великі розміри.

Двигун Отто

У 1876 році був зроблений великий крок в історії ДВС. Ніколас Отто зумів створити технічно складний агрегат, який максимально ефективно перетворював енергію згоряння нафтопродуктів в механічну енергію. У 1883 році французький інженер Деламар створює мотор, де в якості палива міг би використовуватися природний газ. Однак цей винахід також не знайшло відгук і існує тільки на папері у вигляді креслень.

Гучне ім'я в історії автомобілебудування

В 1815 році про те, що таке ДВС і як його можна використовувати, задумався Готтліб Даймлер. Він не просто створив ефективний двигун, а налагодив виробництво прототипу сучасного агрегату з вертикальним розташуванням циліндрів і карбюраторним уприскуванням. Це перший на той момент компактний механізм, який потім посприяв розвитку автомобілебудування.

Загальні визначення про ДВС

Про те, що таке ДВС в машині, знають, напевно, всі. Але основна особливість будь-якого механізму внутрішнього згоряння в тому, що паливна суміш підпалюється безпосередньо в робочій камері, а не в яких-небудь зовнішніх носіях.В процесі роботи двигуна виділяється хімічна та теплова енергія, яка перетворюється в механічну. Про те, що таке ДВС, розповідають в шкільному курсі фізики, а принцип роботи грунтується на ефекті від теплового розширення газів, що утворилися в процесі згоряння горючої суміші під тиском в камері згоряння.

Види ДВС

Можна виділити поршневі ДВС. Вони найбільш ефективні. Це підтвердить людина, яка має навички обслуговування і ремонту двигунів, – машиніст ДВС. Що це таке? Пристрій даного мотора наступне: камера згоряння розташована всередині циліндра, теплова енергія перетворюється в механічну за допомогою шатунно-поршневого кривошипного механізму, енергія передається колінчастому валу. Існує кілька видів поршневих двигунів. Спочатку відзначимо карбюраторні ДВС. Тут паливна суміш готується в карбюраторі, а потім впорскується в камеру згоряння від електричної іскри. Це хороша можливість дізнатися, що таке ДВС в машині. Інжекторний двигун подає суміш безпосередньо під впускний колектор за допомогою спеціальних форсунок. Всі процеси в такому моторі контролюються електронікою. Займання відбувається від свічки. Існують також і дизельні агрегати. Тим, хто не знав, що таке ДВС в машині, варто познайомитися з цим типом двигуна докладніше. Тут паливна суміш підпалюється без використання свічок. Запалюється вона за рахунок стиснення повітря, який в результаті нагрівається до температур, що перевищують значення горіння суміші. Паливо впорскується за допомогою спеціальних форсунок. Роторно-поршневий двигун – це досить цікавий агрегат. Що таке ДВС в автомобілі даного типу? Зараз такий пристрій зустрічається досить рідко. У цьому механізмі теплова енергія від згоряння перетворюється в механічну за допомогою робочих газів, які обертають ротор в робочій камері. Механізм має особливу форму, профіль і рухається по «планетарної» траєкторії безпосередньо всередині робочої камери. Остання має також особливу конфігурацію – «8», а функції її – ГРМ, поршнева група колінчатий вал. Зараз всі знають, що таке ДВС в авто вже практично не використовується.
Існують і газотурбінні двигуни. Тут енергія перетворюється в механічну за допомогою обертання ротора, який змушує рухатися вал турбіни. В ході доопрацювань і експериментів науковці та інженери з усього світу визначили, що найбільш ефективний, надійний, невибагливий, а також економічний в плані пального і масла – це поршневий ДВЗ. Інші види двигунів, крім поршневого, залишилися далеко в історії. Розглядаючи питання про те, що таке ДВС в машині, варто відзначити, що роторно-поршневий мотор виготовляє зараз тільки концерн Mazda. На Chrysler було зібрано кілька газотурбированных моторів, проте це було дуже давно, і ніхто з серйозних автовиробників не оцінив ці агрегати. В СРСР газотурбированные двигуни використовували на деяких танках і військових кораблях. Однак потім від технології і зовсім відмовилися.

Як влаштований ДВС

Для тих, хто не знає, що таке двигун ДВС, розглянемо пристрій цього механізму. У корпусі мотора поєднуються одразу кілька важливих вузлів. Це блок циліндрів – всередині запалюється суміш бензину і повітря, а потім змушують гази поршні рухатися. Кривошипно-шатунная група передає енергію на коленвал. Механізм ГРМ служить для забезпечення відкриття або закриття впускних і випускних клапанів у потрібний момент. Він потрібен для того, щоб впустити суміш в циліндри і випустити відпрацьовані гази. Також ДВЗ оснащений системою подачі палива, запалювання суміші і видалення вихлопних газів.

Принцип роботи ДВС

Кожен, хто стикається з автомобілем, зобов'язаний знати, що таке двигун ДВС і як він працює. Коли власник автомобіля повертає ключ у замку запалювання, стартер крутить колінчастий вал. Поршень під дією колінчастого вала приводиться в рух. Коли він досягне свого нижнього положення, то переходить до руху в ВМТ. Потім в камеру згоряння подається суміш горючого і повітря. Коли поршень рухається вгору, суміш стискається. У момент, коли він досягне свого верхнього крайнього положення, іскра, згенерована свічок, підпалить горючу суміш. Відбувається вибух, і виділяються гази з великою силою штовхають поршень назад вниз. У цей момент відкриється випускний клапан. Через нього гарячі відпрацьовані гази виходять з циліндра в атмосферу. Коли поршень знову пройде нижню мертву точку, він знову вирушить у верхню. За цей час колінвал зробить один оберт. Коли поршень почне новий рух, відкривається впускний клапан і впустить в циліндр чергову порцію горючої суміші. Остання займе весь об'єм відпрацьованих газів. Далі весь описаний процес почнеться заново. Так як робота поршня в цих примітивних двигунах обмежена лише двома тактами, то він робить менше рухів, ніж чотиритактних двигун. Також знижуються втрати енергії на тертя. Але в процесі роботи виділяється багато тепла, і такі мотори сильніше нагріваються. Необхідно використовувати масло ДВС. Що це таке? Це спеціальна масляниста рідина, виготовлена з вуглеводнів, яка знижує тертя на поверхнях. У двотактному двигуні поршень також виконує функцію механізму ГРМ, відкриваючи і закривання клапани. Головний недолік цієї системи – неефективний газообмін у порівнянні з чотиритактним агрегатом.

Висновок

Ось що таке ДВС в машині. Це той механізм, який приводить у рух важкий автомобіль. Сьогодні це приймається як належне, адже в свій час ДВС вважався найбільшим проривом.