Двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) - автомобільний механізм, робота якого залежить від перетворення одного виду енергії (зокрема, хімічної реакції від згоряння палива) в інший вид (механічну енергію для запуску автомобіля).
В якості переваг двигуна внутрішнього згоряння. які визначають його широке використання, відзначають: автономність, відносно невисока вартість, можливість використання на різних споживачів, многотопливность (ДВС можуть працювати на бензині, дизельному паливі, газі і навіть на спирті і рапсовій олії). Так само до достоїнств можна віднести досить високу надійність ДВС і невибагливість в роботі, простоту обслуговування.
При цьому двигуни внутрішнього згоряння мають ряд недоліків. низький коефіцієнт корисної дії, токсичність, гучність.
Однак за поєднанням своїх достоїнств і недоліків на сьогоднішній день в транспортній сфері (як автомобільних двигунів) серйозних конкурентів у двигунів внутрішнього згоряння немає, і найближчим часом не передбачається.
За типом перетворення енергії:
За типом робочого циклу:
- з 2-ма тактами циклу;
- з 4-ма тактами циклу
За типом палива, яке використовується:
пристрій ДВС
ДВС має досить складний пристрій, яке може бути оснащено:
- корпусом (блоком і головкою циліндрів);
- робочими механізмами (кривошипно-шатунним і газорозподільним);
- різними системами (паливної, впускний, випускний, мастила, запалювання, охолодження і управління).
КШМ (кривошипно-шатунний механізм) забезпечує рух зворотно-поступального характеру поршня і зворотне обертальний рух вала.
Газорозподільний механізм призначений для подачі палива і повітря в циліндри, для виведення відпрацьованої газової суміші.
Паливна система призначена для забезпечення автомобільного двигуна паливом.
Система впуску відповідає за своєчасну подачу повітря в ДВС, а система випуску - за виведення відпрацьованих газів, зменшення рівня шуму від роботи циліндрів, а також зниження їх токсичності.
Система вприскування забезпечує доставку ТПС в двигун ВС.
Система розпалювання (запалювання) виконує функцію розпалювання суміші повітря і палива, що надходить в ДВС.
Система змащення забезпечує своєчасну мастило всіх внутрішніх частин і деталей двигуна.
Система охолодження забезпечує інтенсивне охолодження робочої системи ДВС під час роботи.
Система управління відповідає за контроль над злагодженою роботою всіх важливих систем ДВС.
Принцип роботи ДВС
Двигун працює на тепловій енергії газів, що утворюються при згорянні палива, що використовується. що в свою чергу запускає поршневе рух в циліндрі. ДВС працює циклічно. Для того щоб повторювався кожний наступний цикл, відпрацьована суміш видаляється, а в поршень надходить нова частина палива і повітря.
У сучасних моделях автомобілів використовуються двигуни, що працюють на 4-х тактах. Робота такого двигуна заснована на чотирьох рівних за часом частинах. Такт - це процес, який здійснюється в циліндрі автомобільного двигуна за один робочий хід (підняття / опускання) поршня.
Поршень в циліндрі здійснює чотири тактових руху - два вгору і два вниз. Тактове рух починається з крайньої точки (нижньої чи верхньої) і проходить наступні етапи: впуск, стиснення, рух і випуск.
Більш детально розглянемо особливості роботи ДВС на кожному з тактів.
Впуск починається в крайній точці (МТ - коефіцієнт корисної дії). Не має значення, з якої точки починається рух, з верхньої МТ або нижньої МТ. Починаючи свій рух в циліндрі, поршень захоплює надійшла паливно-повітряну суміш при відкритому клапані впуску. При цьому ТВС може утворюватися як у впускному колекторі, так і в камері згоряння.
При стисненні клапани впуску повністю закриті, ТВС починає стискатися безпосередньо в циліндрах. Це відбувається за рахунок зворотного поршневого руху від однієї МТ до іншої. При цьому ТВС стискається до розміру самої камери згоряння. Сильне стиснення забезпечує більш продуктивну роботу ВДС.
Такт руху (робочий хід)
На даному такті здійснюється розпал повітряно-паливної суміші. Це може бути як шляхом самозаймання (для дизельних двигунів), так і примусовим займанням (для бензинових двигунів). Внаслідок загоряння ВТС відбувається швидке утворення газів, енергія яких впливає на поршень, приводячи його в рух. КШМ трансформує поступальні поршневі руху в обертальні вала. Клапани системи на такті руху, як і на такті стиснення повинні бути повністю закритими.
На останньому такті випуску відбувається відкриття всіх випускних клапанів, після чого газорозподільний механізм видаляє відпрацьовані гази з ДВС в випускну систему, де відбувається очищення, охолодження і зниження рівня шуму. В кінці відбувається повний викид газів в атмосферу.
Після завершення такту випуску, цикли повторюються, починаючи з такту впуску.