Как работает бензиновый ДВС?

Все фотографии и гифки я беру из интернета!

Итак, двигатель является одной из самых важных частей автомобиля. Без него мы тупо не поедем, поэтому разумнее начать изучение автомобиля именно с него. Ну что, приступим.

КШМ

Начнем с самой основной части двигателя — это коленчатый вал. Вот так он выглядит.

Вы не поверите, но именно он заставляет вашу машину ехать. Естественно, не сам, а с помощниками. Коленчатый вал со всеми своими помощниками называется кривошипно-шатунный механизм.

А помощниками и основной движущей силой коленчатого вала являются шатуны и поршни, который располагаются на этих шатунах. Все это хозяйство успешно размещается в основной части двигателя — блоке цилиндров. А ниже мы представляем вам небольшую гифку, как все это движется.

Поршни перемещаются вниз-вверх, заставляя коленчатый вал раскручиваться. Именно благодаря вращению коленчатого вала происходит движение автомобиля. Как это вращение переходит к колесам, мы рассмотрим позже, а пока внимательно остановимся на блоке цилиндров.

Так выглядит блок цилиндров, внутри которого и размещаются коленчатый вал вместе с поршнями. Он является самой тяжелой частью мотора, поэтому никогда не пытайтесь поднять его в одиночку. Хоть это и возможно, но оно того не стоит. Надорвете спину.

Газораспределительный механизм

Почему мы не видим поршни? Да потому что сверху на блоке цилиндров размещается головка блока цилиндров. Мы будем ее называть ГБЦ. Между блоком и головкой располагается прокладка ГБЦ — тоже важный компонент, о котором мы еще поговорим.

Именно в головку мы вкручиваем свечи, когда меняем. Но в ней располагается более сложный и не менее важный механизм — газораспределительный. На головке располагается вал, который чем-то напоминает коленчатый, но не совсем. Выглядит он так

Этот вал называется распределительным и такую форму он получил не случайно. Ведь под ним находятся специальные клапаны, которые должны открываться в нужные промежутки времени. Эти клапаны пропускают в цилиндры бензин и выпускают отработавшие (выхлопные газы). Поэтому их называют впускные и выпускные. Мы будем рассматривать 8-ми клапанный мотор, который имеет 1 впускной и 1 выпускной клапан для каждого цилиндра. Не трудно догадаться, что двигатель получается 4-х цилиндровый. В нем 4 поршня.

Вот так выглядит процесс открытия и закрытия клапанов при работе распределительного вала.

Как вы уже догадались, крутится распределительный вал благодаря ремню, который передает вращение от коленчатого вала. Работа этих валов четко синхронизирована и образует такты работы двигателя для каждого цилиндра. Ремень этот называется ремнем ГРМ.

Такты работы двигателя

Итак, мы уже изучили два основных компонента мотора, а теперь поговорим немного о процессах, которые происходят во время работы двигателя. Все эти процессы называются тактами работы четырехтактного двигателя. Что же эти за четыре такта?

Такт первый

Он называется впуском. В этот момент, кулачок распредвала открывает впускной клапан. Поршень же, находится в самой верхней «мертвой» точке цилиндра и начинает движение вниз.

В этот момент через впускной клапан в цилиндр (камеру сгорания) всасывается топливовоздушная смесь (смесь бензина и воздуха). Она будет втягиваться до тех пор, пока поршень не достигнет нижней мертвой точки. В этот момент клапан начнет закрываться. Камера сгорания полностью наполнена горючей смесью.

Второй такт

А этот такт называется тактом сжатия. В этот момент, поршень движется вверх, клапан закрывается и смесь начинает сжиматься в герметичной камере. Так происходит до тех пор, пока поршень не достигнет верхней мертвой точки.

Третий такт

Ну а это — самое любимое и самое основное — рабочий ход. Именно с этого начинается работа любого двигателя внутреннего сгорания. В этот момент на электродах свечи, которые находятся внутри камеры сгорания, проскакивает искра. Смесь воспламеняется и давит на поршень. А поршень, в свою очередь, проворачивает коленчатый вал.

Затем он достигает нижней мертвой точки и собирается идти вверх. В этот момент в камере сгорания скопилось достаточное количество отработавших газов и их нужно куда-то деть.

Четвертый такт

Чтобы выпустить отработавшие газы, придумали такт выпуска. В этот момент поршень движется вверх и выталкивает газы, а ВЫпускной клапан открывается, давая газам выйти в выхлопную систему.

Конечно, все эти процессы происходят очень и очень быстро. Уследить за этим крайне сложно. Причем, цилиндры работают неодновременно, с определенным порядком, который называется порядком работы двигателя.

Данная гифка позволяет наглядно с этим ознакомиться.

Порядок работы двигателя позволяет поймать баланс и делает так, чтобы пока один поршень приводил в движение остальные, другие готовились привести в движение его. Сильно вникать в это не нужно. Важно понимание этих элементарных процессов, которые, кстати, преподают в школе на уроках физики. На этом основан принцип работы двигателей многих современных автомобилей.

Кстати, о дизеле, в дизельном двигателе происходят те же самые процессы, только для воспламенения смеси искра не нужна. Смесь воспламеняется от сжатия и высокой температуры воздуха в цилиндре. Поэтому в дизельных моторах не применяют свечи зажигания. Зато, применяют свечи накаливания, чтобы прогреть цилиндры в зимний период и подготовить машину к тяжелому запуску.

Впрочем, у дизеля масса других отличий, но мы его разбирать пока не будем, так как основная часть всех современных машин составляет именно бензиновые. Впрочем, когда-нибудь мы вернемся к «тракторам».

тот же самый, только без свечей
тот же самый, только без свечей

Это была краткая теория работы двигателя внутреннего сгорания, поэтому теперь мы будем изучать основные его системы и некоторые отдельные детали, которые играют особую роль.

Фотографии и гиф взяты из интернета!

Тинькофф кредитная карта Drive [CPS] RU