Все виды двигателей: 8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия

Принцип работы

Машина с ДВС (двигателем) должна ездить, а для этого ей необходимо совершить механическое усилие. Именно его и производит двигатель, который передает вращательную силу на колеса автомобиля. Те вращаются, и транспортное средство начинает движение. Это очень примитивное объяснение, которое позволит лишь отдаленно понять, что это такое – ДВС в машине. Главная цель двигателя – преобразование бензина (или дизельного топлива) в механическое движение. Сегодня самый простой способ заставить автомобиль двигаться – это сжечь топливо внутри мотора. Именно поэтому двигатель внутреннего сгорания получил соответствующее название. Все они работают по одинаковому общему принципу, хотя есть некоторые разновидности: дизельные, с карбюраторными или инжекторными системами питания и так далее.

Итак, принцип мы поняли: топливо сгорает, высвобождает при этом большие объемы энергии, которые толкают механизмы в двигателе, что приводит к вращению коленчатого вала. Усилия затем передаются на колеса, и машина начинает движение. 

Показатели двигателей

Показателями двигателя называют величины, характеризующие его работу. Помимо конструктивных параметров, они зависят от особенностей и настроек систем питания и зажигания, степени износа деталей и пр.

Давление в конце такта сжатия (компрессия) является показателем технического состояния (изношенности) цилиндро-поршневой группы и клапанов.

Крутящий момент на коленчатом валу двигателя определяет силу тяги на колесах: чем он больше, тем лучше динамика разгона автомобиля. Равен произведению силы на плечо (рис. 3) и измеряется в Н·м (Ньютон на метр), ранее в кгс.м (килограмм-сила на метр).

Крутящий момент увеличивается с ростом:
рабочего объема . Поэтому двигатели, которым необходим значительный крутящий момент, обладают большим объемом;
давления горящих газов в цилиндрах, которое ограничено детонацией (взрывное горение бензо-воздушной смеси, сопровождаемое характерным звонким звуком. Ошибочно называется «стуком поршневых пальцев») или ростом нагрузок в дизелях.

Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определенных оборотах (см. ниже), они вместе с его величиной указываются в технической документации.

Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу он совершает в единицу времени, измеряется в кВт (ранее в лошадиных силах). Одна лошадиная сила (л.с.) приблизительно равняется 0,74 кВт. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость коленвала (число оборотов в минуту, умноженное на определенный коэффициент).

Двигатели большей мощности производители получают увеличением:
рабочего объема, что, в свою очередь, приводит к росту габаритов двигателя и ограничению допустимых максимальных оборотов из-за значительных сил инерции увеличившихся деталей;
оборотов коленчатого вала, число которых ограничено инерционными силами и увеличением износа деталей. Высокооборотный двигатель одинаковой мощности (при прочих равных условиях — конструкции двигателя, технологии изготовления, применяемых материалах и т. д.) с низкооборотным обладает меньшим сроком службы, так как в среднем для одного и того же пробега его коленчатый вал будет совершать больше оборотов;
давления в цилиндре путем повышения степени сжатия либо наддувом воздуха посредством турбо- или механических нагнетателей. Для применения наддува степень сжатия вынужденно уменьшают для предотвращения детонации (у бензиновых двигателей) и снижения жесткости работы (повышенные нагрузки в цилиндро-поршневой группе дизеля, сопровождаемые чрезмерным шумом) (у дизелей). Наддув позволяет, например, сохранить мощность при меньшем рабочем объеме.

Номинальная мощность — гарантируемая производителем мощность при полной подаче топлива на определенных оборотах. Именно она, а не максимальная мощность, указывается в технической документации на двигатель.

Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.

Основные элементы двигателя

Ниже на рисунке показана схема расположения элементов в цилиндре. В зависимости от модели двигателя, их может быть 4, 6, 8 и даже больше. На рисунке обозначены следующие элементы: A – распределительный вал. B – крышка клапанов. C – выпускной клапан. Открывается строго в нужное время для того, чтобы отработанные газы выводились за пределы камеры сгорания. D – отверстие для выхода отработанных газов. E – головка блока цилиндра. F – пространство, заполняемое охлаждающей жидкостью. В процессе работы двигатель сильно нагревается, поэтому его необходимо остудить. Чаще всего для этого используется антифриз. G – корпус двигателя. H – маслосборник. I – поддон. J – свеча зажигания. Обеспечивает искру, необходимую для того, чтобы зажечь топливную смесь, находящуюся под давлением. K – впускной клапан. Открывается и запускает в камеру сгорания воздушно-топливную смесь. L – отверстие для впуска топливной смеси. M – сам поршень. Движется вверх-вниз в результате детонации топливной смеси, передавая механическую нагрузку на коленчатый вал. O – шатун. Соединительный элемент поршня и коленчатого вала. P – коленвал. Вращается в результате движения поршней. Передает усилия на колеса через трансмиссию автомобиля. Все эти элементы принимают участие в четырехтактном цикле. 

Виды двигателей

Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, который принадлежал братьям Ньепсье. После этого важного исторического факта было недолгое затишье.

Но, в конце 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. После этого двигатели внутреннего сгорания получили много модификаций и вариантов, которые используются по сегодняшний день.

Рассмотрим, какие существуют виды автомобильных ДВС, а также укажем типы двигателей:

• Паровая машина
• Бензиновый двигатель
• Карбюраторная система впрыска
• Инжектор
• Дизельные двигатели
• Газовый двигатель
• Электрические моторы
• Роторно-поршневые ДВС

Роторно-поршневые ДВС

Роторно-поршневой силовой агрегат в автомобилестроении не нашёл широкого распространения, хотя можно встретить модели автомобилей, которые используют такой тип ДВС. Предложил создание такого мотора — конструктор Ванкель.

Движение осуществляется за счёт вращения трёхзубчатого ротора, который позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Данный мотор активно использовался в 80-е годы 20 ст.

Газовый двигатель

Газовые двигатели на сегодняшний день в автоиндустрии в чистом виде почти не используются, поскольку частые поломки моторов, стали причиной полного отказа от них. Вместо этого, газовые установки зачастую можно встретить на бензиновых автомобилях, что значительно экономит расход денег на горючее.

Газ с баллона подаётся на редуктор, который распределяет топливо по цилиндрам, а затем горючее попадает непосредственно в камеры сгорания. После этого с помощью свечей зажигания газ воспламеняется. Единственным недостатком использования газовой установки считается то, что мотор теряет 20% своего потенциального ресурса.

Электрические моторы

Николас Тесла впервые предложил использовать для автомобилей электроэнергию. Электрические моторы на сегодняшний день не распространены, поскольку заряда батареи хватает только до 200 км пути, а заправочных станций, которые могут предоставить услугу зарядки автомобиля — практически нет.

Известная мировая компания, производитель электрических автомобилей «Тесла» продолжает совершенствовать электродвигатели, и каждый год дарит потребителям новинки, которые имеют больший запас хода без дозарядки.

Инжектор

Инжекторный двигатель — это тип впрыскового устройства горючего в цилиндры двигателя. Инжекторный впрыск бывает моно и разделённым Данная система на сегодняшний день все больше совершенствуется, чтобы уменьшит выбросы СО2 в атмосферу. Для впрыска используются форсунки, которые ещё ранее начали использоваться на дизельных двигателях.

С переходом на данную систему транспортные средства стали оснащать электронными блоками управления двигателем, чтобы корректировать состав воздушно-топливной смеси, а также сигнализировать о неисправностях внутри системы.

Дизельные двигатели

Дизельный мотор — это вид двигателя, который расходует как горючее дизельное топливо. Основные системы и элементы движка идентичны бензиновому брату, различие состоит в системе впрыска и воспламенении смеси. В дизельном моторе отсутствуют свечи зажигания, поскольку воспламенение смеси от искры не нужно.

На моторах такого типа устанавливаются свечи накала, которые разогревают воздух в камере сгорания, который превышает температуру воспламенения. После этого через форсунки подаётся распылённое топливо, которое сгорает, чем создаёт достаточное давление для привода в движения поршня, который раскручивает коленчатый вал.

Характеристики двигателей

При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т. п. Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики — зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.

Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя (рис. 4), определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.

Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т. п.

Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.

Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе. Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению — сопротивления воздуха, сопротивления качению и т. п.

Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала, что видно на характеристике (см. рис. 4). Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.

Какие бывают виды двигателей в автомобилях

Содержание статьи:

Двигатель это очень важная составляющая любого автомобиля. Выбору двигателя надо уделять особое внимание. Если вы не знаете какие виды двигателей существуют, вы не сможете выбрать двигатель который подойдёт именно вам. А от него зависит многое, в том числе и ваша безопасность.

Двигатель внутреннего сгорания

Первым в этом списке двигателей, будет двигатель внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания работает на бензине. Конструкция этого двигателя такова, что управление мощностью происходит с помощью довольно мощного потока воздуха и также при помощи дроссельной заслонки. Управление таким двигателем, осуществляется через место водителя, благодаря нажатию на педаль.

Двигатель внутреннего сгорания

Инжекторные двигатели

Инжекторный двигатель

Есть также другой тип двигателей, а именно инжекторные. В инжекторных двигателях существуют специальные форсунки, благодаря этим форсункам и осуществляется процесс впрыска. Инжекторные двигатели довольно экономичные, затраты на бензин у них гораздо меньше. Так что, если вы хотите сэкономить деньги на бензине, выбирайте автомобиль именно с таким двигателем.

Карбюраторные двигатели

Карбюраторный двигатель

Третий тип двигателей в этом списке, это карбюраторные. В двигателях подобного вида происходит довольно сложный процесс. В них кислород перемешивается с топливом, в специализированном для этого процесса устройстве. Стоит отметить что такие двигатели уже не используют в современных машинах, на смену таким двигателям пришли инжекторные.

Дизельные двигатели

Дизельные двигатели

Существует поршневой двигатель, этот двигатель называют и по другому, а именно дизельный. Процесс работы в подобном двигателе происходит благодаря поджиганию топлива, (топливо находится в распылённом состояние), потом оно соединяется, с уже другим горячим топливом, и тем самым активирует работу двигателя, стоит отметить, что данный процесс происходит при сжатом воздухе. Именно этот двигатель более подробно описывается в этой статье.

Какой двигатель для автомобиля выбрать?

Чтобы понять какой двигатель подходит именно вам, надо понимать зачем и как вы будете использовать автомобиль, потому что с дизельным двигателем крайне не рекомендуется быстро ездить, вы сможете причинить вред поршневому двигателю, если будете набирать слишком много оборотов, да и разгоняться вы будете тоже долго.

А вот с двигателем на бензине уже можно позволить себе ездить довольно быстро, и не бояться не неожиданной поломки. Но справедливости ради, стоит отметить что с дизельными двигателями, не придётся мучиться с различным свечами зажигания, трамблёрами, но поршневой двигатель довольно тяжело завести на морозе. Также придётся довольно часто менять фильтры, вам надо будет использовать, очень хорошее топливо.

Дизельные двигатели очень шумные, но у поршневого двигателя есть хорошая, можно даже сказать отличная тяга, на не больших скоростях.

Не стоит думать что двигатели на бензине идеальные, и не имеют минусов, это не так. Самым большим минусом бензинового двигателя являются свечи зажигания. В наше время появились машины гибриды, подобные машины представляют собой автомобиль, в котором стоит два двигателя, а именно электрический и бензиновый, когда надо ездить на низких скоростях работает электрический двигатель, а если вам надо ездить на высоких скоростях, включается бензиновый двигатель, подобные автомобили очень качественные, но стоит подметить то что, ремонт подобных авто довольно дорогой.

Можно сделать вывод, что не существует для всех, одного подходящего двигателя. Выбирайте двигатель из собственных предпочтений, а в этой статье просто рассказывается про плюсы и минусы каждого из вида двигателей. Но помните, выбору двигателя надо уделить достаточно много внимания.

Похожее

Классификация современных автомобилей

Статья опубликована 11.11.2014 18:20

Последняя правка произведена 16.08.2015 04:09

Умение правильно классифицировать автомобиль необходимо любому водителю. Дело в том, что периодически всем приходиться менять своего «железного коня», а без знания способов классификации автомобиля очень сложно сформулировать к нему свои требования и позже приобрести необходимую именно вам машину.

Все современные автомобили классифицируются по определённому набору признаков:

1. тип двигателя;

2. вид привода;

3. тип кузова;

4. объём двигателя.

Классификация автомобилей по типу двигателя

В зависимости от типа используемого двигателя, все автомобили подразделяются на две категории: бензиновые и дизельные. Автомобили, оснащённые бензиновыми моторами, используют в качестве топлива бензин. Машины же использующие в качестве силового агрегата дизельный двигатель, работают на солярке. Солярка дешевле бензина, но в обслуживании дизельный двигатель дороже и сложнее. Кроме того, у автомобиля, оснащенного таким двигателем, зимой возникают определенные проблемы с его запуском.

Владельцам дизельных агрегатов, в связи, можно дать следующий совет: никогда не приобретайте солярку «с рук». Дело в том, что в России многие автомобилисты часто предпочитают заправляться у знакомых, в распоряжении которых имеется солярка. Это могут быть военные, работники сельскохозяйственных предприятий, сотрудники горнодобывающих предприятий, которые используют в своей работе технику, работающую на солярке.

Обычно такое топливо не рассчитано для использования на современных легковых автомобилях, поэтому у приобретших его автомобилистов могут возникнуть серьезные проблемы с запуском двигателя зимой. Так же некачественное или низкокачественное топливо может запросто вывести его из строя. Таким образом, если вы не желаете получить дополнительные проблемы с вашим дизелем, покупайте топливо для него исключительно на официальных заправочных станциях, которые могут вам предоставить гарантию качества продаваемого ими дизельного топлива.

У дизельного автомобиля существует большое количество, как плюсов, так и минусов, поэтому при его покупке обязательно обратитесь к специалисту, который проконсультирует вас и даст совет по поводу необходимости такого приобретения, ведь в том случае, если вы ограниченны в финансовых средствах, возможно, будет правильнее купить автомобиль, оснащённый бензиновым мотором. Обычно такие машины стоят существенно дешевле своих дизельных аналогов, хотя и в дальнейшем повышенная стоимость бензина по сравнению с соляркой может съесть всю сумму экономии. Есть ещё ряд нюансов, которые вам может разъяснить только специалист при личной консультации, поэтому не скупитесь и обратитесь к нему. В крайнем случае, возьмите с собой в автосалон знающего знакомого с большим водительским стажем.

Виды приводов

Привести автомобиль в движение можно всего лишь тремя способами, которые и положены в основу квалификации этих транспортных средств по виду привода. Так, в зависимости о того какие именно колёса приводятся в движение с помощью двигателя и трансмиссии, различают заднеприводные, переднеприводные и полноприводные автомобили.

Машины с задним приводом приводятся в движение только парой задних колёс при помощи карданного вала, который проходит под нищем машины от двигателя к задней подвеске. В СССР для использования гражданами в личном хозяйстве производились исключительно заднеприводные автомобили. Да и сейчас многие водители с советским водительским стажем предпочитают покупать именно такие машины.

Переднеприводные машины передвигаются при помощи двух передних колёс. У них в конструкции отсутствует карданный вал, и привод идёт на колёса непосредственно с двигателя через трансмиссию. Первым переднеприводным автомобилем в СССР стал ВАЗ-2108, который был запущен в серийное производство в 80-х годах прошлого века. Эти автомобили до сих пор в огромных количествах ездят по российским дорогам и пользуются заслуженной популярностью у не слишком богатых автолюбителей. Машины с передним приводом отличаются от других высокой маневренностью, а так же тем, что они лучше остальных типов автомобиле противостоят заносу и более легко из него выходят.

Третьим типом автомобилей по способу их привода являются полноприводные автомобили. У них ведущими являются все колёса. При этом существуют таких модели, на которых можно отключать по необходимости любой ведущий мост. Делается это либо с целью экономии топлива, либо для того, что бы подстроиться к конкретным дорожным условиям. В СССР первым легковым полноприводным автомобилем была «Нива».

Главным достоинством таких автомобилей является повышенная проходимость, поэтому обычно полноприводные машины являются внедорожниками или кроссоверами. Они хорошо передвигаются по грязи, сугробам, разбитым грунтовым дорогам, а вот со скоростными характеристиками дело у них обстоит хуже. Самым известным советским и российским полноприводным автомобилем является знаменитый «УАЗ», который до сих пор использует в своей работе полиция, скорая помощь и иные специальные службы.

Классификация автомобилей по типу кузова

Современные автомобили имеют несколько типов кузовов: седан, хэтчбэк, универсал, вагон, лимузин, кабриолет, минивэн.

Больше всего в России «седанов». Именно автомобиль с таким видом кузова позволяет принять на борт 4-5 пассажиров и имеет две или четыре двери. Такая конструкция, а так же то обстоятельство, что здесь грузовой отсек отделён от пассажирского, и позволила подобным автомобилям добиться высокой популярности в нашей стране. Самым ярким примером подобного автомобиля являются все классические модели «Жигулей» (ВАЗ-2101, ВАЗ-2105, и др.).

Вторым по популярности после «седана» является кузов «хэтсбек». Он имеет так же две или четыре боковые пассажирские двери, при этом к ним добавляется ещё и третья грузовая, расположенная сзади. Она открывается вертикально вверх, а задние кресла здесь можно сложить. Благодаря такому обстоятельству объём багажного отделения существенно увеличивается, но все, же оно уступает по вместительности багажнику седана. Из представителей советского автопрома тип кузова «хэтчбэк» был у ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, «Иж-Комби», «Москвич АЗЛК-2141».

Имеется и универсальный тип кузова. «Универсал» имеет грузопассажирский салон, две или четыре боковые двери и еще одну — пятую, расположенную сзади и являющуюся грузовой. Здесь так же грузовое отделение разделено с пассажирским, но реализовано это иначе чем в «седане». Это то же один из любимых типов автомобилей в России. Обычно универсал приобретают в качестве семенного автомобиля, тем более, что благодаря раскладывающимся сиденьям и наличию грузовой двери на нём можно перевозить достаточно габаритные грузы, например, холодильник или стиральную машину. Классические представители советского (российского) автопрома, обладающие кузовом типа «универсал» — это ВАЗ-2102 и ВАЗ-2104.

Одной из разновидностей «универсала» является тип кузова «минивэн». Подобный автомобиль отличается более высокой подвеской и по внешнему виду он напоминает микроавтобус. Характерный его пример — «Рено Сценик» или «Фольксваген Шаран».

Существуют и другие, менее ходовые варианты кузовов: «купе», «кабриолет», «родстер», «вагон», «лимузин».

Классификация автомобилей по литражу двигателя

Мощность двигателей напрямую зависит от их объёма, который измеряется в кубических сантиметрах или же в литрах. В зависимость от литража установленных на них двигателей можно выделить следующие категории автомобилей:

— особо малый класс;

— малый класс;

— средний класс;

— большой класс.

Сало и микролитражки имеют объём двигателя не более 1,1 литра. В качестве примера подобного автомобиля можно привести ВАЗ-1111 «Ока». Техника этого класса не имеет большой мощности и создана она для работы в городских условиях: поездки за покупками, на работу, за детьми в школу и т.д. При этом эти автомобили очень маневренны и экономичны.

Далее идут автомобили малого класса. Объём их двигателей составляет 1,1 до 1,8 литра. К ним относятся все модели классических «Жигулей», ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109.

Машины среднего класса имеют двигатели объёмом от 1,8 до 3,5 литра. Это достаточно мощные и грузоподъёмные автомобили. Их примером может послужить «Волга» (ГАЗ-21, ГАЗ-21, ГАЗ-3110, и др.) или «Форд-Мондео». Такие машины потребляют значительное количества топлива и требуют приличных расходов на свою эксплуатацию.

Автомобили же большого класса представляют собой настоящий дом на колёсах, в движение который приводит двигатель объёмом 3,5 литра. Это серьёзные машины, предназначенные в основном для представительских целей или же для езды по бездорожью. Их ещё подразделяют на автомобили бизнес-класса и люкс-класса. Обслуживать такие автомобили в состоянии только финансово состоятельные автолюбители.

Существуют и иные способы классификации автомобилей, но названных нами будет вполне достаточно, что бы выбрать и приобрести необходимую вам технику, а так же, при необходимости, получить совет по её подбору у продавца автомагазина или салона.

Двигатель внутреннего сгорания и турбина

Начиная с 17-го века широко используется свойство газа совершать работу при расширении. Устройства, которые преобразуют внутреннюю энергию газа в механическую работу, называются тепловыми машинами. Труд таких известных инженеров и ученых, как Ползунов, Ньюкомен, Джеймс Уатт, Шарль, Мариотт, Авогадро, Бойль, Дальтон, Карно, Клапейрон и, другие, позволил изобрести различные виды тепловых машин. Благодаря экскаваторам, подъемным кранам, станкам и другим механическим устройствам, снабженным тепловыми машинами, за короткое время мы можем выполнить большие объемы работы.

Расширение и работа газа

Газ, расширяясь, может совершать работу. От кастрюльки с кипящей водой, накрытой крышкой, слышен звук постукивающей крышки. Звук возникает благодаря тому, что кипящая вода бурно испаряется. Пар поднимается над водой, занимая пространство между поверхностью воды и крышкой. Расширяясь, пар приподнимает крышку (рис. 1).

Рис. 1. Расширяясь, горячий пар поднимает крышку, совершая работу

Часть пара покидает кастрюльку через образовавшуюся под крышкой щель. И крышка опускается. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока мы не прекратим подогревать кастрюльку.

Главным здесь является то, что нагретый пар (газ), расширяясь, может совершать работу, сдвигая крышку.

Джеймс Уатт в конце 17-го века придумал способ увеличить эффективность использования этого свойства нагретого пара. Он изобрел конденсатор пара, благодаря ему усовершенствовал паровую машину Ньюкомена. Это позволило увеличить ее эффективность в 3 раза.

Четыре вида тепловых двигателей

На сегодня известны такие типы тепловых двигателей (рис. 2):

1. двигатель внутреннего сгорания,
2. паровая турбина и газовая турбина,
3. паровая машина,
4. реактивный двигатель.

Рис. 2. Виды тепловых двигателей – ДВС, турбина, реактивный и паровой двигатели

Превращение энергии в тепловом двигателе

В любом тепловом двигателе по цепочке происходят такие превращения энергии (рис. 3):

Рис. 3. В тепловом двигателе энергия топлива превращается в механическую энергию

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Чтобы представить простой тепловой двигатель, кастрюльку заменим цилиндром, а крышку – металлическим поршнем. Поршень должен плотно прилегать к стенкам отполированного цилиндра, так, чтобы двигаться по нему с минимальным трением. Если в пространство под поршнем поместить газ, то нагреваясь и расширяясь, он сможет сдвинуть поршень. Полученное устройство называется тепловым двигателем.

Поступательное движение поршня с помощью дополнительных механических частей можно преобразовать во вращательное движение рабочего вала.

На сегодняшний день ДВС – это самый распространенный вид тепловых двигателей. В таких двигателях используется жидкое или газообразное топливо – бензин, керосин, спирт, нефть, горючий газ. Топливо в таком двигателе сгорает внутри цилиндра, поэтому его назвали двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Примечание: Паровая машина и, к примеру, двигатель Стирлинга, относятся к двигателям внешнего сгорания. Топливо в таких машинах сгорает за пределами рабочего цилиндра.

Существуют одноцилиндровые и многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

По количеству тактов работы двигателя, умещающихся в рабочий цикл, выделяют

• двухтактные и
• четырехтактные двигатели.

Как устроен одноцилиндровый ДВС

Рассмотрим, какие части включает в себя одноцилиндровый двигатель (рис. 4).

Рис. 4. Основные части двигателя внутреннего сгорания

Основными частями являются цилиндр и поршень, который может двигаться внутри цилиндра поступательно. Над рабочей поверхностью поршня располагается свеча. В пространство между поршнем и свечой помещаются смесь паров топлива и воздуха. Такой газ называют рабочим телом. Электрическая свеча зажигания вызывает процесс горения топливовоздушной смеси.

Впуск воздуха и паров топлива и выпуск сгоревших газов осуществляется двумя клапанами, которые так и называют – впускным и выпускным.

А шатун соединяет поршень и коленчатый вал. С помощью такого соединения возвратно-поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала.

Для эффективной работы двигателя необходимо открывать и закрывать каждый клапан и подавать электричество к свече в нужные моменты времени. Поэтому, клапаны, поршень и свеча работают согласованно. Согласованность их работы реализована с помощью кулачкового механизма и различных датчиков, которые на рисунке не показаны.

Что такое мертвая точка и ход поршня

Вначале познакомимся с понятиями мертвых точек и рабочего хода. Это поможет разобраться, из каких частей состоит рабочий цикл двигателя.

Две мертвые точки — это крайние положения поршня. В этих положениях поршень меняет направление движения на противоположное. Выделяют две мертвые точки – верхнюю и нижнюю (рис. 5). Расстояние между ними называют ходом поршня.

Расстояние между мертвыми точками образует ход поршня

Что происходит внутри цилиндра при работе ДВС

При работе двигателя в цилиндре периодически происходит сгорание смеси топлива и воздуха, а, так же, производится выброс отработанных газов.

Сжатые поршнем газы загораются от электрической искры. Температура горения поднимается до 1800 градусов Цельсия. Поэтому, каждый двигатель внутреннего сгорания дополнительно содержит систему охлаждения.

Раскаленные газы расширяются, давление на поршень и стенки цилиндра резко возрастает. Это давление с силой толкает поршень, приводя его в движение. Усилие передается с поршня на шатун и далее на коленчатый вал, вращая его.

Примечание: Раскаленные газы обладают большим запасом внутренней энергии. Расширяясь, газы охлаждаются, при этом часть их внутренней энергии переходит в механическую работу.

Таким образом, энергия топлива преобразуется во вращение коленчатого вала.

Этапы работы четырехтактного ДВС

Теперь перейдем к рассмотрению рабочего цикла двигателя. Весь рабочий цикл состоит из четырех тактов — движений поршня. Двух движений вверх и двух — вниз. Поэтому двигатель называют четырехтактным. Каждому движению поршня вверх, или вниз соответствует половина оборота коленчатого вала (рис. 6).

Рис. 8. Четыре такта работы двигателя внутреннего сгорания

Первый такт – впрыск топлива

Сначала поршень движется вниз (рис. 6а). При этом между поршнем и клапанами создается область пониженного давления. Поэтому, когда открывается впускной клапан, пары топлива и воздух засасываются внутрь цилиндра. Сдвигаясь, поршень через шатун приводит во вращение коленчатый вал, снабженный утяжеляющим его маховиком. Первый такт заканчивается в момент достижения поршнем нижней мертвой точки.

Второй такт – сжатие топливовоздушной смеси

Коленчатый вал продолжает вращение по инерции и увлекает поршень с помощью шатуна.  Теперь поршень движется вверх (рис. 6б). Он сжимает смесь топлива и воздуха, находящуюся в объеме над ним. Давление над поршнем повышается и газ разогревается. Процесс сжатия заканчивается в верхней мертвой точке.

Третий такт – рабочий ход

В момент, когда поршень проходит верхнюю мертвую точку и начинает движение вниз (рис. 6в), на свечу зажигания подается высокое электрическое напряжение. Между рабочими электродами свечи проскакивает искра. Эта искра поджигает смесь паров топлива и воздуха. Температура газов поднимается почти до двух тысяч градусов. Давление раскаленного газа на стенки цилиндра и поршень возрастает в тысячи раз. Сила давления толкает поршень, он движется к нижней мертвой точке. Раскаленные газы расширяются и охлаждаются. При этом, они двигают поршень вниз, то есть, совершают механическую работу. Отсюда и название такта – рабочий ход.

Четвертый такт – выброс отработавших газов в окружающую среду

В момент, когда поршень минует нижнюю мертвую точку и, вращение коленчатого вала с помощью шатуна увлекает его вверх (рис. 6г), открывается выпускной клапан. Отработанные газы покидают цилиндр. Это продолжается до момента, когда поршень достигнет верхней мертвой точки. В этот момент полный цикл работы завершается. Двигатель готов к началу нового четырехтактного процесса.

Во время второго и третьего тактов впускной и выпускной клапаны закрыты. Впускной клапан открыт во время первого такта, выпускной – во время четвертого.

Двухтактные ДВС и их особенности

Двигатель называют двухтактным, когда полный цикл его работы совершается за два хода поршня – такта. Пока поршень совершает два хода, коленчатый вал совершает один оборот.

Сжатие и рабочий ход происходят аналогично четырехтактному двигателю. Отличие заключается в процессах впрыска и выпуска отработанных газов. Эти процессы происходят совместно и в течение короткого времени, покуда поршень проходит нижнюю мертвую точку.

Впрыск топливовоздушной смеси и выпуск отработанных газов называется продувкой цилиндра.

Изобрел двухтактный двигатель инженер из Шотландии Д. Клерк в 1881 году.  Джозеф Дей и Ф. Кок спустя десять лет в Англии усовершенствовали конструкцию. Двумя годами ранее — в 1879 году, свой двухтактный двигатель независимо от них построил Карл Бенц.

Количество нерабочих ходов поршня в два раза меньше, по сравнению с четырехтактным двигателем. Поэтому потери на трение сократились в два раза.

Но главное преимущество двухтактного двигателя в том, что он обладает в полтора раза большей мощностью при одинаковых с четырехтактным двигателем объемом цилиндра и оборотах двигателя.

Благодаря этому двухтактные двигатели используются на средних и тяжелых морских судах и в авиации. Вал двигателя с валом гребного винта, или воздушным винтом, соединяется без редуктора. В судостроении используют тяжелые малооборотные двигатели. А в конструкциях самолетов, в основном двухтактные роторные двигатели.

Некоторые модели мотоциклов, малолитражных автомобилей, грузовиков и автобусов, так же, оснащаются двухтактными двигателями внутреннего сгорания.

Основной недостаток таких двигателей заключается в том, что их детали работают при более высоких температурах. Это вызывает сокращение срока службы. А в мощных двигателях требует дополнительного охлаждения поршней.

Еще один недостаток заключается в одновременном впрыске топлива и выпуска отработанных газов. При этом пары топлива смешиваются с отработанными газами, полностью исключить такое смешивание не получается. Из-за этого снижается эффективность сжигания топлива в цилиндрах таких двигателей.

Преимущества многоцилиндровых двигателей и их устройство

В многоцилиндровых двигателях топливо воспламеняется в различные моменты времени последовательно в нескольких цилиндрах. При этом рабочий вал двигателя вращается более равномерно, ему передается больше энергии. Это позволяет повысить мощность двигателя.

В мопедах и скутерах чаще всего используют одноцилиндровые двигатели (рис. 7).

Рис. 7. Двигатели внутреннего сгорания могут иметь не один цилиндр, а несколько

В мотоциклах – двухцилиндровые. В легковых автомобилях — четырехцилиндровые двигатели. А грузовые автомобили, большие тракторы и спецтехника могут оснащаться восьмицилиндровыми двигателями. Более мощная и грузоподъемная техника, а, так же, речные и морские суда, оснащаются двигателями, имеющими, двенадцать, шестнадцать и, более цилиндров.

Рабочий вал многоцилиндрового двигателя вращается более равномерно и получает энергию от нескольких поршней. Поэтому многоцилиндровые двигатели имеют повышенную мощность.

В сложных двигателях цилиндры располагают, поворачивая один относительно другого на различные углы (рис. 8).

Рис. 8. Несколько цилиндров в двигателе располагают, поворачивая их на различные углы один относительно другого

Имеются такие конструкции двигателей:

• V-образные, в которых цилиндры располагаются в виде латинской буквы V;
• рядные, когда несколько цилиндров располагают в ряд один за другим;
• оппозитные, в которых одни цилиндры развернуты на 180 градусов по отношению к другим цилиндрам и поршни одновременно проходят либо верхнюю, либо нижнюю мертвую точку, двигаясь в противоположные стороны;
• роторные, несколько цилиндров в них располагаются в виде многолучевой звезды, такие двигатели применяются в авиации.

Примечания:

1. Существуют V-образные двигатели, в которых цилиндры развернуты на 180 градусов. При этом, когда один поршень проходит свою верхнюю мертвую точку, соседний поршень проходит свою нижнюю точку.
2. В оппозитных двигателях оба поршня двигаются в противоположные стороны — либо расходятся максимально далеко, либо максимально сближаются. Двигаясь, поршни одновременно проходят либо верхнюю, либо нижнюю мертвую точку. Поэтому двигатель называется оппозитным.

Паровая турбина

Турбина от двигателя внутреннего сгорания отличается более простым устройством. Основная сложность при изготовлении турбин заключается в создании легких, прочных и эффективных лопаток, приводящих в движение диски и рабочий вал.

Тепловой двигатель, в котором вал двигателя вращается без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала, называется паровой турбиной.

Устройство турбины отличается простой конструкцией (рис. 9).

Рис. 9. Турбина состоит из диска с лопатками, рабочего вала и сопел

На вал насажен диск, содержащий на ободе лопатки. На эти лопатки направлены сопла, из них под большим давлением в сторону лопаток подается горячий газ или пар, который вращает лопасти и приводит в движение диск турбины и вал двигателя.

Современные турбины содержат несколько дисков с лопастями, находящихся на общем валу. Пар последовательно проходит лопатки нескольких дисков и каждому передает часть своей энергии. Это повышает эффективность турбины.

В качестве двигателей турбины применяются на больших судах.

Частота вращения турбин может достигать нескольких тысяч оборотов в минуту. На электростанциях вал турбины соединяется с генератором тока, благодаря чему механическая энергия вращения турбины преобразуется в электрическую энергию.

В России изготавливают турбины мощностью до 1,2 миллиардов Ватт.

Выводы

1. Расширяясь, газ может совершать работу.
2. Тепловой двигатель — это устройство, которое преобразует внутреннюю энергию газа в механическую энергию.
3. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — самый распространенный вид двигателя, жидкое или газообразное топливо в таком двигателе сгорает внутри цилиндра.
4. Существуют одноцилиндровые или многоцилиндровые ДВС.
5. Простейший одноцилиндровый ДВС состоит из цилиндра и поршня, свечи зажигания, впускного и выпускного клапанов, шатуна, коленчатого вала с маховиком. Клапаны, поршень и свеча работают согласованно.
6. Крайние положения поршня называют мертвыми точками — верхней и нижней. Поршень в этих точках меняет направление движения на противоположное.
7. Ход поршня – это расстояние между мертвыми точками.
8. С помощью шатуна возвратно-поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала.
9. Через впускной клапан в цилиндр подается смесь топлива и воздуха.
10. Электрическая свеча зажигает сжатые пары топлива и воздуха.
11. Выпускной клапан выводит сгоревшие газы из цилиндра.
12. Два движения поршня вверх и два движения вниз образуют четыре такта работы двигателя: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
13. За время каждого движения поршня вверх, или вниз коленчатый вал совершает половину оборота.
14. Многоцилиндровые двигатели имеют повышенную мощность, так как рабочий вал двигателя получает энергию от нескольких поршней.
15. Двухтактные ДВС при одинаковых с четырехтактными двигателями объеме цилиндра и количеству оборотов коленвала, обладают повышенной в 1,5 раза мощностью, но меньшим сроком службы из-за перегрева.
16. Турбины проще ДВС, они содержат несколько дисков с лопастями, насаженных на общий вал. Пар из сопел проходит лопатки нескольких дисков и заставляет вал вращаться. Мощность таких турбин может достигать 1,2 миллиардов Ватт.

Типы двигателей — Студопедия

Двигатель — устройство, преобразующее энергию сгорания топлива в механическую работу. Практически все автомобильные двигатели работают по циклу, состоящему из четырех тактов:

• впуск воздуха или его смеси с топливом;
• сжатие рабочей смеси,
• рабочий ход при сгорании рабочей смеси;
• выпуск отработавших газов.

Наибольшее распространение в автомобилях получили поршневые двигатели — бензиновые и дизели.

Бензиновые двигатели имеют принудительное зажигание топливо-воздушной смеси искровыми свечами. Различаются по типу системы питания:

• в карбюраторных смешение бензина с воздухом начинается в карбюраторе и продолжается во впускном трубопроводе. В настоящее время выпуск таких двигателей снижается из-за низкой экономичности и несоответствия современным экологическим нормам;
• в впрысковых двигателях топливо может подаваться одним инжектором (форсункой) в общий впускной трубопровод (центральный, моновпрыск) или несколькими инжекторами перед впускными клапанами каждого цилиндра (распределенный впрыск). В них возможно некоторое увеличение максимальной мощности и снижение расхода бензина и токсичности отработавших газов за счет более точной дозировки топлива электронной системой управления двигателем;
• двигатели с непосредственным впрыскиванием бензина в камеру сгорания, который подается в цилиндр несколькими порциями, что оптимизирует процесс сгорания, позволяет двигателю работать на обедненных смесях, соответственно уменьшается расход топлива и выброс вредных веществ.

Дизели — двигатели, в которых воспламенение смеси топлива с воздухом происходит от повышения ее температуры при сжатии. По сравнению с бензиновыми эти двигатели обладают лучшей экономичностью (на 15-20%) благодаря большей (в два и более раз) степени сжатия (см. ниже), улучшающей процессы горения топливо-воздушной смеси. Достоинством дизелей является отсутствие дроссельной заслонки, которая создает сопротивление движению воздуха на впуске и увеличивает расход топлива. Максимальный крутящий момент (см. ниже) дизели развивают на меньшей частоте вращения коленчатого вала (в обиходе — «тяговиты на низах»).

Дизели устаревших конструкций обладали по сравнению с бензиновыми двигателями и рядом недостатков:

• большей массой и стоимостью при одинаковой мощности из-за высокой степени сжатия (в 1,5-2 раза больше), увеличивавшей давление в цилиндрах и нагрузки на детали, что заставляло изготавливать более прочные элементы двигателя, увеличивая их габариты и вес;
• большей шумностью из-за особенностей процесса горения топлива в цилиндрах;
• меньшими максимальными оборотами коленвала из-за более высокой массы деталей, вызывавшей большие инерционные нагрузки. По этой же причине дизели, как правило, менее приемисты — медленнее набирают обороты.

Роторно-поршневой двигатель (Ванкеля) — в нем ротор-поршень совершает не возвратно-поступательное движение, как в бензиновых двигателях и дизелях, а вращается по определенной траектории. Благодаря этому он обладает хорошей приемистостью — быстро набирает обороты, обеспечивая автомобилю хорошую динамику разгона. Из-за конструктивных особенностей степень сжатия ограничена, поэтому работает только на бензине и обладает худшей экономичностью из-за формы камеры сгорания. Раньше его недостатком был меньший ресурс, а теперь и невысокие экологические показатели, которым сейчас уделяется большое внимание.

Гибридная силовая установка представляет собой комбинацию поршневого двигателя (как правило, дизеля), электродвигателя, генератора и тяговых (тяговая аккумуляторная батарея, в отличие от стартерной, рассчитана на разряд большими токами (50-100 А) в течение 30-60 минут) аккумуляторных батарей. Работа этой установки происходит в различных режимах в зависимости от характера движения автомобиля. При интенсивном разгоне вместе работают поршневой и электрический двигатели. Во время торможения двигателем за счет энергии замедления генератор заряжает аккумуляторные батареи. При движении в городском цикле может работать только электродвигатель. Все это позволяет, сохраняя (или даже улучшая) динамику разгона, значительно повысить экономичность и снизить выброс вредных веществ.

Типы двигателей

Авиационные двигатели можно классифицировать по нескольким методам. Их можно классифицировать по рабочим циклам, расположению цилиндров или способу создания тяги. Все они являются тепловыми двигателями, которые преобразуют топливо в тепловую энергию, которая преобразуется в механическую энергию для создания тяги. Большинство современных авиационных двигателей относятся к типу двигателей внутреннего сгорания, поскольку процесс сгорания происходит внутри двигателя. Авиационные двигатели бывают разных типов, такие как газотурбинные, поршневые, роторные, двух- или четырехтактные, с искровым зажиганием, дизельные, с воздушным или водяным охлаждением. Поршневые и газотурбинные двигатели также имеют подразделения по типу расположения цилиндров (поршневой) и диапазону скоростей (газовая турбина).

Разработано много типов поршневых двигателей. Однако производители разработали некоторые конструкции, которые используются чаще, чем другие, и поэтому признаны традиционными. Поршневые двигатели могут быть классифицированы по расположению цилиндров (рядный, V-образный, радиальный и оппозитный) или по способу охлаждения (с жидкостным или воздушным охлаждением).Фактически все поршневые двигатели охлаждаются за счет передачи избыточного тепла окружающему воздуху. В двигателях с воздушным охлаждением эта теплопередача осуществляется напрямую от цилиндров к воздуху. Следовательно, необходимо обеспечить тонкие металлические ребра на цилиндрах двигателя с воздушным охлаждением, чтобы иметь увеличенную поверхность для достаточной теплопередачи. Большинство поршневых авиационных двигателей имеют воздушное охлаждение, хотя в некоторых двигателях большой мощности используется эффективная система жидкостного охлаждения. В двигателях с жидкостным охлаждением тепло передается от цилиндров к охлаждающей жидкости, которая затем направляется по трубопроводу и охлаждается в радиаторе, помещенном в воздушный поток.Радиатор охлаждающей жидкости должен быть достаточно большим для эффективного охлаждения жидкости. Основная проблема с жидкостным охлаждением — это дополнительный вес охлаждающей жидкости, теплообменника (радиатора) и трубок для соединения компонентов. Двигатели с жидкостным охлаждением действительно позволяют безопасно получать от двигателя высокую мощность.

Рядные двигатели

Рядные двигатели обычно имеют четное количество цилиндров, хотя были созданы некоторые трехцилиндровые двигатели. Этот двигатель может иметь либо жидкостное, либо воздушное охлаждение, и имеет только один коленчатый вал, расположенный над или под цилиндрами.Если двигатель предназначен для работы с цилиндрами ниже коленчатого вала, он называется перевернутым двигателем.

Рядный двигатель имеет небольшую лобовую площадь и лучше приспособлен к обтекаемости. При установке с цилиндрами в перевернутом положении он предлагает дополнительные преимущества в виде более короткого шасси и большей видимости для пилота. По мере увеличения объема двигателя рядный тип воздушного охлаждения создает дополнительные проблемы для обеспечения надлежащего охлаждения; поэтому этот тип двигателя ограничивается двигателями малой и средней мощности, используемыми в очень старых легких самолетах.

Двигатели оппозитного или O-типа

Двигатель оппозитного типа имеет два ряда цилиндров, расположенных прямо напротив друг друга, с коленчатым валом в центре Рис. 1-1. Поршни обоих рядов цилиндров соединены с одним коленчатым валом. Хотя двигатель может иметь жидкостное или воздушное охлаждение, версия с воздушным охлаждением используется в основном в авиации. Обычно он устанавливается с цилиндрами в горизонтальном положении. Двигатель оппозитного типа имеет низкое соотношение веса и мощности, а его узкий силуэт делает его идеальным для горизонтальной установки на крыло самолета (двухмоторные установки). Еще одно преимущество — низкие вибрационные характеристики.

Двигатели V-образного типа

В двигателях V-типа цилиндры расположены в двух рядных рядах, как правило, разнесенных на 60 °. Большинство двигателей имеют 12 цилиндров с жидкостным или воздушным охлаждением. Двигатели обозначены буквой V, за которой следует тире и объем поршня в кубических дюймах. Например, В-1710. Этот тип двигателя использовался в основном во время Второй мировой войны, и его использование в основном ограничивается более старыми самолетами.

Радиальные двигатели

Радиальный двигатель состоит из ряда или рядов цилиндров, расположенных радиально вокруг центрального картера. [Рисунок 1-2] Этот тип двигателя оказался очень прочным и надежным. Количество цилиндров, составляющих ряд, может быть три, пять, семь или девять. Некоторые радиальные двигатели имеют два ряда по семь или девять цилиндров, расположенных радиально вокруг картера, один перед другим. Они называются двухрядными радиальными.[Рисунок 1-3] Один тип радиального двигателя имеет четыре ряда цилиндров, по семь цилиндров в каждом ряду, всего 28 цилиндров. Радиальные двигатели все еще используются в некоторых старых грузовых самолетах, боевых птицах и самолетах для опрыскивания сельскохозяйственных культур. Хотя многие из этих двигателей все еще существуют, их использование ограничено. Однорядный девятицилиндровый радиальный двигатель имеет относительно простую конструкцию, имеет цельную головку и двухсекционный главный картер. Более крупные двухрядные двигатели имеют немного более сложную конструкцию, чем однорядные.Например, картер двигателя Wright R-3350 состоит из передней части картера, четырех основных частей картера (передняя главная, передняя центральная, задняя центральная и задняя главная), задний распределительный вал и корпус толкателя, передний корпус нагнетателя, нагнетатель. задний корпус и заднюю крышку корпуса нагнетателя. Двигатели Пратта и Уитни сопоставимого размера включают в себя одни и те же основные секции, хотя конструкция и номенклатура значительно различаются.

Бортовой механик рекомендует

Что такое двигатель? Какие основные типы двигателей? — Автомобильная техника

Любое устройство, которое может преобразовывать тепловую энергию топлива в механическую энергию, известно как двигатель или тепловой двигатель.Двигатель широко используется в автомобильной промышленности, или мы можем сказать, что двигатель — это сердце автомобиля. В основном двигатель можно разделить на два типа.

1. Двигатель внешнего сгорания (E.C.)

2. Двигатель внутреннего сгорания (I.C.)

Типы двигателя:

1. Двигатель внешнего сгорания (E.C.)

Это двигатель, в котором сгорание топлива происходит вне двигателя.В этом типе двигателя тепло, которое генерируется при сжигании топлива, используется для преобразования воды или другой жидкости с низкой температурой кипения в пар. Этот пар высокого давления используется для вращения турбины. В этом двигателе мы можем использовать все твердое, жидкое и газовое топливо. Эти двигатели обычно используются для управления локомотивами, судами, выработкой электроэнергии и т. Д.

Преимущества двигателя E.C.

• В этих двигателях пусковой крутящий момент обычно высокий.
• Благодаря внешнему сгоранию мы можем использовать более дешевое топливо, а также твердое топливо.
• Они более гибкие по сравнению с двигателями внутреннего сгорания.

2. Двигатель внутреннего сгорания (I.C.)

Это двигатель, в котором сгорание топлива происходит внутри двигателя. Когда топливо горит внутри цилиндра двигателя, оно создает высокую температуру и давление.Эта высокая сила давления действует на поршень (устройство, которое свободно перемещается внутри цилиндра и передает силу давления на кривошип с помощью шатуна), который используется для вращения колес транспортного средства. В этих двигателях мы можем использовать только газы и топливо с высокой летучестью, такое как бензин, дизельное топливо. Эти двигатели обычно используются в автомобильной промышленности, производстве электроэнергии и т. Д.

Преимущества I.C. двигатель-

• В целом он имеет более высокую эффективность по сравнению с E.C. двигатель.
• Эти двигатели компактны и занимают меньше места.
• Начальная стоимость I.C. двигатель ниже, чем двигатель E.C.
• Этот двигатель легко запускается в холодную погоду из-за использования высоколетучего топлива.

Типы I.C. Двигатель

I.C. Двигатель широко используется в автомобильной промышленности, поэтому он также известен как автомобильный двигатель. Автомобильный двигатель можно классифицировать по-разному.Сегодня я собираюсь рассказать вам о важной классификации автомобильного двигателя.

По количеству хода:

1. Двухтактный двигатель

В двухтактном двигателе поршень перемещается один раз вверх и вниз внутри цилиндра и совершает один оборот коленчатого вала за одно время сжигания топлива. Этот тип двигателя имеет более высокий крутящий момент по сравнению с четырехтактным двигателем. Обычно они используются в мотороллерах, насосных агрегатах и ​​т. Д.

2 Четырехтактный двигатель.

В четырехтактном двигателе поршень дважды перемещается вверх и вниз внутри цилиндра и совершает два оборота коленчатого вала за одно время сжигания топлива. Этот тип двигателей имеет высокий средний показатель по сравнению с двухтактным двигателем. Обычно они используются в мотоциклах, автомобилях, грузовиках и т. Д.

По конструкции двигателя:

1.Поршневой двигатель (поршневой двигатель)

В поршневом двигателе сила давления создается за счет сгорания топлива, действующего на поршень (устройство, которое может совершать возвратно-поступательное движение внутри цилиндра). Таким образом, поршень начинает возвратно-поступательное движение (как и движение). Это возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное движение с помощью коленчатого вала. Таким образом, коленчатый вал начинает вращаться и вращать колеса автомобиля. Обычно они используются во всех автомобилях.

2.Роторный двигатель (двигатель Ванкеля)

В роторном двигателе есть ротор, который свободно вращается. Сила давления, возникающая при сжигании топлива, действует на этот ротор, поэтому ротор вращается и начинает вращать колеса транспортного средства. Этот двигатель разработан Ванкелем в 1957 году. В настоящее время этот двигатель не используется в автомобилях.

В зависимости от используемого топлива:

1. Дизельный двигатель

В этих двигателях в качестве топлива используется дизельное топливо.Они используются в грузовиках, автобусах, легковых автомобилях и т. Д.

2. Бензиновый двигатель

В этих двигателях в качестве топлива используется бензин. Они используются в мотоциклах, спортивных автомобилях, роскошных автомобилях и т. Д.

3. Газовый двигатель

Эти двигатели используют в качестве топлива КПГ и СНГ. Они используются в некоторых легковых автомобилях.

4. Электродвигатель

Это экологичный двигатель.Он не использует никакого топлива для сжигания. Он использует электрическую энергию для вращения колеса.

По способу воспламенения:

1. Двигатель с воспламенением от сжатия.

В этих типах двигателей нет дополнительного оборудования для сжигания топлива. В этих двигателях горение топлива начинается из-за повышения температуры при сжатии воздуха. Так он известен как двигатель с воспламенением от сжатия.

2. Двигатель с искровым зажиганием

В этих типах двигателей воспламенение топлива начинается от искры, генерируемой внутри цилиндра с помощью некоторого дополнительного оборудования. Так он известен как двигатель с искровым зажиганием.

По количеству цилиндров:

1. Одноцилиндровый двигатель

В двигателях этого типа есть только один цилиндр и один поршень, соединенный с коленчатым валом.

2.Многоцилиндровый двигатель

В двигателях этого типа имеется более одного цилиндра и поршень, соединенный с коленчатым валом.

По расположению цилиндров:

1. Рядный двигатель

2. V-образный двигатель

3. Двигатель с оппозитным цилиндром

4. Двигатель типа W

Двигатель такой же, как двигатель V-типа, за исключением трех рядов цилиндров на одном коленчатом валу, известный как двигатель W-типа.

5. Противопоршневой двигатель

6. Радиальный двигатель

По процессу впуска воздуха:

1. Безнаддувный

В этом типе двигателей забор воздуха в цилиндр происходит за счет атмосферного давления.

2. Двигатель с наддувом.

В этом типе двигателя давление всасываемого воздуха повышается компрессором, приводимым в действие коленчатым валом двигателя.

3. Двигатель с турбонаддувом.

В этом типе двигателей давление всасываемого воздуха повышается за счет использования компрессора турбины, приводимого в действие выхлопными газами горящего топлива.

Типы двигателей мотоциклов

Анализ современных двигателей мотоциклов.График относится к двигателям, установленным на мотоциклах, проданных в Европе в 2015 году.

Тип двигателей, показанный на круговой диаграмме:

• одиночные , одноцилиндровые двигатели имеют цилиндр вертикальный, наклонный или горизонтальный;
• параллельно-сдвоенный , двухцилиндровый двигатель, цилиндры которого расположены рядом;
• , трехрядные, трехцилиндровые , обычно устанавливаемые поперечно;
• рядный четырехцилиндровый двигатель с четырехцилиндровым двигателем, обычно установленный поперечно;
• v-twin (trans) , двухцилиндровый двигатель в поперечном положении, расположенный в V-образной конфигурации с углами менее 90 °;
• V-образный твин (длинный) , двухцилиндровый двигатель, установленный продольно с V-образной конфигурацией;
• V4 , четырехцилиндровый двигатель V-образной формы;
• плоско-твин (он же боксер), двухцилиндровый двигатель, горизонтально расположенный напротив;
• L-twin , двухцилиндровый двигатель в поперечном положении, расположенный в V-образной конфигурации с углами 90 °;
• прочие , редко используемые типы двигателей (например,г. , рядная шестерка).

Одиночный

Плюсы: компактный размер, легкий, недорогой, высокий крутящий момент на низких оборотах.

Минусы: высокие вибрации, сложная балансировка.

Он используется в 10,68% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году, особенно для мотоциклов с небольшим объемом двигателя и внедорожных велосипедов.

Например, Husqvarna 701 Supermoto, KTM 690 Duke, Yamaha XT660Z Ténéré.

Параллельно-твин

Плюсы: комфорт, плавная работа, высокая производительность, хороший баланс.

Минусы: высокие вибрации.

Он используется в 26,41% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году, особенно для среднего и большого водоизмещения.

Например, Honda NC750X, Triumph Bonneville Thruxton, Kawasaki Versys 650.

Рядный тройник

Плюсы: комфорт, плавность хода, высокая производительность, незаметная балансировка, низкие вибрации.

Минусы: средние габаритные размеры.

Он используется в 10,59% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году, особенно для средних и больших объемов двигателя.

Например, Yamaha MT-09 Tracer, Triumph 675 Street Triple, MV Agusta Brutale 800.

Рядная четверка

Плюсы: комфорт, плавность хода, высокая мощность, хорошая балансировка, очень низкие вибрации.

Минусы: большие габаритные размеры, тяжелый.

Он используется в 16,06% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году, особенно для автомобилей с большим объемом двигателя.

Например, Suzuki GSR750, Kawasaki Z800, Honda CB650F.

Твин V-образный (трансмиссия)

Плюсы: хорошее соотношение мощности и габаритов, легкий.

Минусы: легкая вибрация, балансировка (узкий V-образный угол).

Он используется в 8,49% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году, особенно для круизных и туристических мотоциклов с большим водоизмещением.

Например, Honda Shadow, Harley Davidson Road Glide, KTM 1290 Superduke R.

V-Twin (длинный)

Плюсы: отличное воздушное охлаждение, хорошая балансировка.

Минусы: боковые габариты.

Он используется в 0,77% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году, в настоящее время устанавливается только на модели Moto Guzzi.

Например, Moto Guzzi MGX-21, Moto Guzzi V7 II, Moto Guzzi V9 Roamer.

V4

Плюсы: габаритные размеры, высокая производительность, хорошая балансировка, низкие вибрации.

Минусы: сложность конструктивная.

Он используется в 0,58% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году.

Например, Aprilia RSV4 RF, Honda VFR1200F, Honda VFR800X Crossrunner.

Flat-Twin (боксер)

Плюсы: отличное воздушное охлаждение, хорошая балансировка.

Минусы: ограничение степени наклона.

Он используется в 17,65% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году, в настоящее время устанавливается только на модели BMW.

Например, BMW R 1200 RT, BMW R NineT, BMW R 1200 GS.

Л-Твин

Плюсы: хорошее соотношение мощности и габаритов, легкий вес, хорошая балансировка.

Минусы: легкие вибрации.

Он используется в 8,76% мотоциклов, проданных в Европе в 2015 году.

Например, Suzuki SV650, Aprilia Dorsoduro 750, Ducati Scrambler 800.

Другие двигатели

Типы двигателей, отличных от перечисленных выше, используются менее чем на 0,1% мотоциклов.

Например, Honda Goldwing (плоская шестерка 1832 куб.см), BMW K 1600 GTL (1649 куб.см рядная шестерка), Triumph Rocket III (2294 куб.см, трехрядная, продольная).

Источники: Aprilia, BMW-Motorrad, Harley Davidson, Honda, Husqvarna, Kawasaki, KTM, Moto Guzzi, MV Agusta, Suzuki, Triumph Motorcycles, Yamaha.