Бензиновым двигателем является любой поршневой двигатель внутреннего сгорания. Работает он по следующему принципу: при попадании небольшого объема высокоэнергетического топлива (к примеру, бензина) в закрытую емкость и его воспламенении, в результате высвобождается большое количество энергии в виде расширяющегося газа. Получившегося количества энергии достаточно, для того чтобы запустить картофелину на расстояние около 1,5 километра. Однако эту энергию лучше использовать не для запуска корнеплодов, а для эффективного использования данной энергии. Например, для создания основной части автомобильного двигателя. Это становится возможным в том случае, если Вы сможете создать цикл, позволяющий производить взрывы с частотой в несколько сотен раз за одну минуту.

 

Бензиновый двигатель Бензиновый двигатель

 

В настоящее время при производстве практически всех автомобилей используется четырехтактный цикл сгорания, предназначенный для преобразования энергии топлива в механическую энергию. Данный четырехтактный цикл также называется Циклом Отто, названным так в 1867 году в честь его изобретателя Николауса Отто.

 

Такты работ бензинового двигателя называются:

  • Такт впуска
  • Такт сжатия
  • Рабочий такт
  • Такт выпуска

 

На картинке 1 можно увидеть, то вместо картофелины в картофельной пушке располагается устройство, которое носит название "поршень". С помощью шатуна, поршень соединяется с коленчатым валом. Когда коленвал начинает вращаться, получается эффект "перезарядки пушки".

Во время цикла в бензиновом двигателе происходят следующие процессы:

1. Такт впуска. Поршень начинает двигаться сверху вниз. При этом открывается впускной клапан для дальнейшего движения поршня. Цилиндр постепенно заполняется воздухом и бензином. Для того, чтобы на данном этапе смешались бензин и воздух необходимо совсем немного топлива.

2. Поршень поднимается вверх, сжимая при этом воздушно-топливную смесь. Данное сжатие способствует образованию мощного взрыва.

3. При достижении поршня верхней точки цилиндра, срабатывает свеча зажигания, воспламеняющая топливо. Бензин взрывается, а поршень при этом опять начинает двигаться вниз.

4. После того, как поршень достигнет нижней точки своего хода, открывается выпускной клапан, предназначенный для вывода продуктов сгорания по выхлопной трубе.

После того, как все продукты сгорания вышли, бензиновый двигатель готов к началу следующего цикла, то есть опять происходит впуск топлива и воздуха. Следует отметить, что в результате работы двигателя внутреннего сгорания получается вращательное движение, а картофельной пушкой производится линейное движение (по прямой линии). Это связано с тем, что в бензиновом двигателе присутствует коленвал, который и переводит линейное движение поршней во вращательное. Для вращения колес автомобиля идеально подходит вращательное движение.

 

Устройство бензинового двигателя.

Цилиндр является важнейшей частью бензинового двигателя. В цилиндре поступательные движения совершает поршень. Описанный выше двигатель имеет всего один цилиндр. Как правило, такие двигатели устанавливаются в газонокосилки. Для автомобилей изготавливаются бензиновые двигатели с большим количеством цилиндров. Их может быть четыре, шесть или восемь. В многоцилиндровых двигателях цилиндры могут быть располагаться следующим образом:

- линейно

 

Бензиновый двигатель

- V-образно

 

Бензиновый двигатель

- оппозитно (так называемый оппозитный двигатель или двигатель с горизонтальными противолежащими цилиндрами).

 

Бензиновый двигатель

Необходимо учитывать, что различное расположение цилиндров имеет как достоинства, так и определенные недостатки, влияющие на управляемость, затраты на производство и характеристику формы. Благодаря такому различию в двигателях, их определенные виды подходят только для определенных автомобилей.

Бензиновый двигатель состоит из следующих основных деталей:

1. Поршень. Представляет собой металлическую деталь цилиндрической формы, располагающуюся внутри цилиндра и двигающуюся вниз и вверх.

2. Клапаны. Существуют впускной и выпускной клапаны, которые открываются в определенные моменты и предназначены для впуска топлива и воздуха, и выпуска выхлопа. Для того, чтобы в камере сгорания сохранялась герметичность во время тактов сжатия и сгорания оба клапана находятся в закрытом положении.

3. Свеча зажигания. Подает искру, необходимую для воспламенения топливно-воздушной смеси, что обеспечивает процесс сгорания. Для правильной работы двигателя искра должна подаваться в строго определенный момент.

4. Поршневые кольца. Обеспечивают скользящее уплотнение между внешней кромкой поршня и внутренней кромкой цилиндра. Данные кольца выполняют следующие функции:

- не позволяют топливно-воздушной смеси попасть в картер из камеры сгорания в процессе такта сжатия и рабочего такта.

- не дают маслу, находящемуся в

картере, попасть в камеру сгорания, где оно может сгореть.

В большинстве автомобилей, бензиновые двигатели которых "жгут масло", поршневые кольца уже устарели и не могут обеспечивать необходимое уплотнение.

5. Коленвал. Преобразует поступательное движение поршней во вращательное как рычаг "чертика из табакерки".

6. Картер. Окружает коленвал. В картере находится небольшое количество масла, которое собирается в нижней части картера.

7. Шатун. Соединяет собой коленвал и поршень. Он может вращаться с обеих сторон для изменения угла во время движения поршня и вращения коленвала.