Как работает современный ДВС

Как устроен ДВС

Двигатель внутреннего сгорания - самый популярный тип мотора. Не смотря на тысячи делалей, принцип работы остается таким же, каким был с самого начала. А вот конструкция, себестоимость и эффективность значительно изменились за время существования. Хотя автомобили всё больше переходят на гибридные или электрические моторы - бензин пока что занимает около 70% рынка.

Как работает ДВС 4-тактный

Главный процесс происходит в цилиндре ДВС:

• Топливо и воздух поступают в камеру сгорания через форсунки.
• Поступательное движение поршня сжимает смесь, создается избыточное давление.
• Смесь воспламеняется от искры свечи.
• Воспламенение и давление двигают поршень вниз.
• При перемещении поршень вращает коленвал
• Во время обратного хода поршень выталкивает отработку через клапан в выхлопную

Что такое такт

Такт - процесс, происходящий в камере сгорания за 1 хполный ход поршня. Последовательность тактов образует рабочий цикл ДВС.

• Впуск. Первый такт. Поршень двигается от высшей мертвой точки (ВМС) до низшей мертвой точки (НМС), давление в камере падает до отрицательного. Цилиндр заполняется смесью из впускного клапана. В конце такта давление в цилиндре доходит до 0.075 МПа, температура - до 120 по Цельсию.
• Сжатие. Второй такт. Поршень двигается к высшей мертвой точке, все клапаны закрыты, начинается сжатие рабочей смеси. Давление доходит до 1.7 МПа, температура поднимается до 400 градусов.
• Расширение. Третий такт. Рабочая смесь воспламеняется, выделяется огромное количество тепла. Температура резко поднимается до 2500 градусов, давление возрастает до 6 МПа. Поршень под давлением двигается к НМТ.
• Выпуск. Четветрый такт. Поршень доходит до высшей точки, отработанные газы выдавливаются через выпускной клапан в выхлопную систему. Давление составляет 0.1 МПа, температура около 600 градусов.

Современные ДВС и гибридные двигатели

Новые двигатели подпадают под регламент "Евро" по которому количество выхлопных газов при отработке цикла строго ограничено. В связи с этим большинство производителей переходят на двигатели меньшего объема, усиленные турбонаддувом или с повышенными оборотами. Старые V8 по 5 литров уже не могут пройти по современным нормам.
Для сохранения ходовых характеристик двигатели нового поколения выпускают в паре с электромоторами. Использование такого сочетания позволяет переключаться между тремя режимами езды:

• Экономичный. Исползуется только электромотор. Запас хода ограничен размерами батарей, чаще всего составляет 30-50 км. Максимальная скорость и динамика разгона очень низкие.
• Бензиновый. Используетя для подзарядки батарей во время езды. Запас ограничен только бензобаком.
• Совмещенный. Используются оба двигателя. Дает максимальную мощность, разгон и скорость. Эелектродвигатель используется для усиления разгона, для повышения и стабилизации скорости.