Особенности поршневого двигателя внутреннего сгорания

Существует несколько видов автомобильных двигателей: тепловые, которые в свою очередь бывают внутреннего сгорания и паровые, и электрические. Основная масса автомобильных двигателей это поршневые двигатели внутреннего сгорания.

Относительно рабочего процесса, автомобильные поршневые двигатели внутреннего сгорания делятся на:

· Четырехконтактные

· Двухконтактные

А по способу воспламенения горючего, соответственно, на двигатели с искровым воспламенением (карбюраторные или бензиновые) и с самовоспламенением в воздухе высокой температуры, который сжимается в цилиндрах двигателя (или дизельные). В цилиндры карбюраторных двигателей поступает смесь горючего, которая состоит из паров бензина и воздуха, подаваемая из карбюратора. Имеются, однако, двигатели в которых карбюратор отсутствует. Вместо него есть устройство, обеспечивающее непосредственный впрыск топлива во впускной трубопровод или цилиндр поршневого двигателя. Характер протекания рабочего цикла у таких двигателей будет отличаться от карбюраторного.

У дизелей процесс смешивания топлива с воздухом происходит внутри цилиндров, в которые впрыскивается дизельное топливо в распыленном виде при помощи насоса высокого давления через так называемые форсунки.

Автомобильные двигатели различаются по числу и расположению цилиндров. Они могут быть:

· Рядные

· V-образные и др.

По расположению клапанов делятся на:

· Верхние

· Нижние

Также они могут отличаться по литражу, назначению и способу охлаждения.

Для современных автомобилей применяются в основном четырехкратные верхнеклапанные карбюраторные поршневые двигатели внутреннего сгорания с жидкостным способом охлаждения. Однако, в связи с развитием технологий, многие дизельные двигатели, несмотря на некоторые недостатки по сравнению с карбюраторными, смогли вплотную приблизиться к ним. Благодаря этому, стало возможным применение дизеля и на легковых автомобилях.

Современные четырехкратные поршневые двигатели внутреннего сгорания имеют следующую конструкцию:

· Блок цилиндров, выполненный обычно вместе с картером

· Головки цилиндров

· Поршни с уплотнителями и маслосбрасывающими кольцами

· Шатуны

· Коленчатый вал

· Маховик

· Распределительный (кулачковый)вал

· Впускные и выпускные клапана с пружинами

· Детали привода клапанов (коромысла и толкатели)

· Передача, связывающая коленчатый вал с распределительным валом

· Запальные свечи или топливные форсунки и др.

Они дополнительно оборудуются радиатором и вентилятором охлаждающей системы, насосами для принудительной циркуляции смазочного масла и охлаждающей жидкости, а также топливными, масляными и воздушными фильтрами. Также в оснащение двигателя входят стартер, трубопровод для воздуха, газа и топлива, масла и охлаждающей жидкости, автоматы, которые отвечают за частоту вращения коленчатого вала и температурой охлаждающей жидкости и смеси горючего.

При дальнейшем развитии автомобилестроения, предусматривается увеличение мощности, долговечности двигателей, а также уменьшение их габаритов и содержания вредных компонентов в составе отработавших газов. Увеличение мощности двигателя осуществляется за счет повышения частоты вращения коленчатого вала в случае карбюраторного двигателя и применением наддува в случае с дизелем. Также, у бензиновых двигателей возможна частичная замена карбюратора на систему принудительного впрыскивания топлива благодаря увеличению степени сжатия. Интересна перспектива замены обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания на более легкие и компактные роторно-поршневые двигатели.