Как работает двигатель в машине

Вы когда-нибудь открывали капот своей машины и задавались вопросом, что там происходит? Для непосвященных автомобильный двигатель может выглядеть как большая запутанная мешанина металла, труб и проводов. Узнайте,  какой двигатель лучший для специальной техники на https://www.cars.ru/articles/news/23725420.

 

Возможно, вы захотите узнать, что происходит, просто из любопытства. Или, возможно, вы покупаете новый автомобиль и слышите такие вещи, как «2,5-литровый четырехцилиндровый двигатель», «с турбонаддувом» и «технология запуска/остановки».

Какова роль двигателя?

Цель бензинового автомобильного двигателя — преобразовать бензин в движение, чтобы ваш автомобиль мог двигаться. В настоящее время самый простой способ создать движение из бензина — это сжечь бензин внутри двигателя. Следовательно, автомобильный двигатель является двигателем внутреннего сгорания — сгорание происходит внутри.

Следует отметить две вещи:

Существуют различные виды двигателей внутреннего сгорания. Дизельные двигатели относятся к одному типу, а газотурбинные — к другому. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки.
Есть также двигатель внешнего сгорания. Паровой двигатель в старомодных поездах и пароходах является лучшим примером двигателя внешнего сгорания. Топливо (уголь, древесина, масло) в паровом двигателе сгорает снаружи двигателя, создавая пар, а пар создает движение внутри двигателя. Внутреннее сгорание намного эффективнее внешнего сгорания, плюс двигатель внутреннего сгорания намного меньше.

Принцип, лежащий в основе любого двигателя внутреннего сгорания с возвратно-поступательным движением: если вы поместите небольшое количество топлива с высокой плотностью энергии (например, бензина) в небольшое замкнутое пространство и подожжете его, высвободится невероятное количество энергии в виде расширяющегося газа.

Вы можете использовать эту энергию в интересных целях. Например, если вы можете создать цикл, который позволяет вам запускать подобные взрывы сотни раз в минуту, и если вы можете использовать эту энергию полезным способом, то у вас есть ядро автомобильного двигателя.

Почти каждый автомобиль с бензиновым двигателем использует четырехтактный цикл сгорания для преобразования бензина в движение. Четырехтактный подход также известен как цикл Отто, в честь Николауса Отто, который изобрел его в 1867 году. Четыре штриха проиллюстрированы в анимации. Они являются:

Ход впуска
Ход сжатия
Ход сгорания
Ход выхлопа

Поршень соединен с коленчатым валом шатуном. Когда коленчатый вал вращается, это приводит к эффекту «сброса пушки». Вот что происходит, когда двигатель проходит свой цикл:

Поршень начинается сверху, впускной клапан открывается, и поршень движется вниз, позволяя двигателю набрать полный цилиндр воздуха и бензина. Это такт впуска. Чтобы это сработало, в воздух нужно подмешать только самую маленькую каплю бензина.
Затем поршень перемещается обратно вверх, чтобы сжать эту топливно-воздушную смесь. Сжатие делает взрыв более мощным.
Когда поршень достигает верхней точки своего хода, свеча зажигания испускает искру для воспламенения бензина. Заряд бензина в цилиндре взрывается, опуская поршень вниз.
Как только поршень достигает нижней точки своего хода, выпускной клапан открывается, и выхлопные газы выходят из цилиндра в выхлопную трубу.
Теперь двигатель готов к следующему циклу, поэтому он забирает еще один заряд воздуха и газа.

В двигателе линейное движение поршней преобразуется во вращательное движение коленчатым валом. Вращательное движение приятно, потому что мы все равно планируем поворачивать (вращать) колеса автомобиля вместе с ним.