§24. Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания, или ДВС, — это двигатель, в котором топливо сгорает не вне установки, а прямо внутри цилиндра. Образующиеся при сгорании газы резко расширяются и при этом выполняют механическую работу. К этой группе относятся бензиновые (карбюраторные и инжекторные) и дизельные двигатели. Такие моторы применяются в автомобилях, спецтехнике, мотоциклах, генераторах и многих других устройствах.
В бензиновом двигателе смесь топлива и воздуха готовится заранее — в карбюраторе или системой впрыска. В дизельном же двигателе топливо распыляется прямо в цилиндр, где оно воспламеняется от сильно разогретого воздуха. Первую действующую модель дизеля создал Рудольф Дизель в 1897 году.
Работа ДВС выполняется циклично и делится на четыре такта:
- Впуск.
Поршень движется вниз, и в цилиндр поступает воздушно-топливная смесь (или только воздух — в дизельных двигателях). - Сжатие.
Поршень идёт вверх, смесь или воздух сжимаются, температура повышается. В бензиновом двигателе поджигание происходит от электрической искры, а в дизеле топливо воспламеняется самопроизвольно — благодаря высокотемпературному сжатому воздуху. - Рабочий ход.
При сгорании топлива давление газов резко возрастает, они расширяются и толкают поршень вниз. Это и есть основной момент, когда двигатель совершает полезную работу. - Выпуск.
Поршень поднимается, выпускной клапан открывается, и отработавшие газы выбрасываются наружу.
В большинстве автомобилей установлен четырёхцилиндровый двигатель. В нём такты выполняются в разных цилиндрах по очереди, благодаря чему мотор работает ровнее и стабильнее. В современных бензиновых ДВС почти везде применяется инжекторная система подачи топлива, заменившая карбюраторы.
Дизельные двигатели отличаются экономичностью и долговечностью, хотя они тяжелее и дают больше сажевых выбросов. Их применяют в грузовом транспорте, сельхозтехнике и постепенно — всё шире — в легковых автомобилях.