### **Устройство двигателя внутреннего сгорания (ДВС)**
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу. Он используется в автомобилях, мотоциклах, самолётах и другой технике. Рассмотрим его устройство и принцип работы.
---
#### **1. Основные элементы ДВС**
Двигатель состоит из нескольких ключевых узлов:
##### **1.1. Блок цилиндров**
Основа двигателя, где расположены цилиндры. Изготавливается из чугуна или алюминиевого сплава. Внутри находятся каналы для охлаждающей жидкости и масла.
##### **1.2. Поршень**
Деталь, перемещающаяся внутри цилиндра. Принимает давление газов и передаёт его через шатун на коленчатый вал.
##### **1.3. Шатун**
Соединяет поршень с коленчатым валом, преобразуя возвратно-поступательное движение во вращательное.
##### **1.4. Коленчатый вал**
Преобразует движение поршней во вращение. Имеет противовесы для балансировки.
##### **1.5. Головка блока цилиндров (ГБЦ)**
Закрывает цилиндры сверху. В ней расположены клапаны, свечи зажигания (в бензиновых ДВС) или форсунки (в дизелях).
##### **1.6. Клапанный механизм (ГРМ)**
Состоит из:
- **Впускных клапанов** — подают топливно-воздушную смесь.
- **Выпускных клапанов** — удаляют отработавшие газы.
- **Распределительного вала** — управляет открытием/закрытием клапанов.
- **Ремня или цепи ГРМ** — синхронизирует работу валов.
##### **1.7. Система смазки**
Масляный насос подаёт масло к трущимся деталям (подшипникам, поршневым кольцам).
##### **1.8. Система охлаждения**
Жидкостная (реже воздушная) система отводит тепло от двигателя.
##### **1.9. Система подачи топлива**
- **Карбюратор** (устаревший) или **инжектор** (современный) — смешивает бензин с воздухом.
- **Топливные форсунки** — впрыскивают топливо во впускной коллектор или цилиндр.
- **ТНВД (в дизелях)** — создаёт высокое давление для впрыска.
##### **1.10. Система зажигания (в бензиновых ДВС)**
- **Свечи зажигания** — дают искру для воспламенения смеси.
- **Катушка зажигания** — создаёт высокое напряжение.
---
#### **2. Принцип работы 4-тактного ДВС**
Работа ДВС основана на четырёх тактах:
1. **Впуск**
- Поршень движется вниз.
- Открывается впускной клапан.
- В цилиндр поступает топливно-воздушная смесь (бензин) или воздух (дизель).
3. **Рабочий ход**
- В бензиновом ДВС искра поджигает смесь, в дизеле — топливо самовоспламеняется от давления.
- Газы расширяются, толкая поршень вниз.
4. **Выпуск**
- Поршень движется вверх.
- Открывается выпускной клапан.
- Отработавшие газы выходят в выхлопную систему.
Цикл повторяется.
---
#### **3. Типы ДВС**
- **Бензиновые** — работают на лёгком топливе, имеют свечи зажигания.
- **Дизельные** — используют тяжёлое топливо, воспламенение от сжатия.
- **Роторно-поршневые (Ванкеля)** — вместо поршней вращающийся ротор.
- **Газовые** — работают на пропане или метане.
❌ **Минусы:**
- Загрязнение окружающей среды.
- Сложность конструкции.
- Зависимость от нефтепродуктов.
---
#### **Заключение**
ДВС — сложный механизм, но его работа основана на простых физических принципах. Совершенствование технологий (гибриды, турбины, экотопливо) позволяет увеличивать КПД и снижать вредные выбросы.
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу. Он используется в автомобилях, мотоциклах, самолётах и другой технике. Рассмотрим его устройство и принцип работы.
---
#### **1. Основные элементы ДВС**
Двигатель состоит из нескольких ключевых узлов:
##### **1.1. Блок цилиндров**
Основа двигателя, где расположены цилиндры. Изготавливается из чугуна или алюминиевого сплава. Внутри находятся каналы для охлаждающей жидкости и масла.
##### **1.2. Поршень**
Деталь, перемещающаяся внутри цилиндра. Принимает давление газов и передаёт его через шатун на коленчатый вал.
##### **1.3. Шатун**
Соединяет поршень с коленчатым валом, преобразуя возвратно-поступательное движение во вращательное.
##### **1.4. Коленчатый вал**
Преобразует движение поршней во вращение. Имеет противовесы для балансировки.
##### **1.5. Головка блока цилиндров (ГБЦ)**
Закрывает цилиндры сверху. В ней расположены клапаны, свечи зажигания (в бензиновых ДВС) или форсунки (в дизелях).
##### **1.6. Клапанный механизм (ГРМ)**
Состоит из:
- **Впускных клапанов** — подают топливно-воздушную смесь.
- **Выпускных клапанов** — удаляют отработавшие газы.
- **Распределительного вала** — управляет открытием/закрытием клапанов.
- **Ремня или цепи ГРМ** — синхронизирует работу валов.
##### **1.7. Система смазки**
Масляный насос подаёт масло к трущимся деталям (подшипникам, поршневым кольцам).
##### **1.8. Система охлаждения**
Жидкостная (реже воздушная) система отводит тепло от двигателя.
##### **1.9. Система подачи топлива**
- **Карбюратор** (устаревший) или **инжектор** (современный) — смешивает бензин с воздухом.
- **Топливные форсунки** — впрыскивают топливо во впускной коллектор или цилиндр.
- **ТНВД (в дизелях)** — создаёт высокое давление для впрыска.
##### **1.10. Система зажигания (в бензиновых ДВС)**
- **Свечи зажигания** — дают искру для воспламенения смеси.
- **Катушка зажигания** — создаёт высокое напряжение.
---
#### **2. Принцип работы 4-тактного ДВС**
Работа ДВС основана на четырёх тактах:
1. **Впуск**
- Поршень движется вниз.
- Открывается впускной клапан.
- В цилиндр поступает топливно-воздушная смесь (бензин) или воздух (дизель).
2. **Сжатие**
- Поршень движется вверх.
- Клапаны закрыты.
- Смесь сжимается, температура растёт.
3. **Рабочий ход**
- В бензиновом ДВС искра поджигает смесь, в дизеле — топливо самовоспламеняется от давления.
- Газы расширяются, толкая поршень вниз.
4. **Выпуск**
- Поршень движется вверх.
- Открывается выпускной клапан.
- Отработавшие газы выходят в выхлопную систему.
Цикл повторяется.
---
#### **3. Типы ДВС**
- **Бензиновые** — работают на лёгком топливе, имеют свечи зажигания.
- **Дизельные** — используют тяжёлое топливо, воспламенение от сжатия.
- **Роторно-поршневые (Ванкеля)** — вместо поршней вращающийся ротор.
- **Газовые** — работают на пропане или метане.
---
#### **4. Преимущества и недостатки ДВС**
✅ **Плюсы:**
- Высокая мощность.
- Относительная компактность.
- Быстрый запуск.
❌ **Минусы:**
- Загрязнение окружающей среды.
- Сложность конструкции.
- Зависимость от нефтепродуктов.
---
#### **Заключение**
ДВС — сложный механизм, но его работа основана на простых физических принципах. Совершенствование технологий (гибриды, турбины, экотопливо) позволяет увеличивать КПД и снижать вредные выбросы.