Двигатель внутреннего сгорания, тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего
в рабочей полости, преобразуется в механическую работу.
По роду топлива ДВС разделяются на двигатели:
жидкого топлива;
газовые.
По способу заполнения цилиндра свежим зарядом:
четырехтактные;
двухтактные.
По способу приготовления горючей смеси из топлива и воздуха двигатели с:
внешним смесеобразованием;
внутренним смесеобразованием.
К двигателям с внешним смесеобразованием относятся карбюраторные, в которых горючая смесь из
жидкого топлива и воздуха образуется в карбюраторе, и газосмесительные, в которых горючая смесь
из газа и воздуха образуется в смесителе.
В ДВС с внешним смесеобразованием зажигание рабочей
смеси в цилиндре производится электрической искрой.
В двигателях с внутренним смесеобразованием (дизелях) топливо самовоспламеняется при впрыскивании
его в сжатый воздух, нагретый до высокой температуры.
Рабочий цикл 4-тактного карбюраторного ДВС совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота
коленчатого вала.
При 1-м такте — впуске — поршень движется от верхней мёртвой точки (в. м. т.) к
нижней мёртвой точке (н. м. т.). Впускной клапан при этом открыт и горючая смесь из карбюратора
поступает в цилиндр.
В течение 2-го такта — сжатия, — когда поршень движется от н. м. т. к в. м. т., впускной и выпускной
клапаны закрыты и смесь сжимается до давления 0,8—2 Мн/м2 (8—20 кгс/см2). Температура смеси в
конце сжатия составляет 200—400°C. В конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и
происходит сгорание топлива. Сгорание имеет место при положении поршня, близком к в. м. т.
В конце сгорания давление в цилиндре составляет 3—6 Мн/м2 (30—60 кгс/1см2), а температура
1600—2200°C.
3-й такт цикла — расширение — называется рабочим ходом; в течение этого такта происходит преобразование
тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу.
4-й такт — выпуск — происходит при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. при открытом выпускном
клапане. Отработавшие газы вытесняются поршнем.
Рабочий цикл 2-тактного карбюраторного ДВС осуществляется за 2 хода поршня или за 1 оборот
коленчатого вала. Процессы сжатия, сгорания и расширения практически аналогичны соответствующим
процессам 4-тактного ДВС. При прочих равных условиях 2-тактный двигатель должен быть в 2 раза
более мощным, чем 4-тактный, т. к. рабочий ход в 2-тактном двигателе происходит в 2 раза чаще,
однако на практике мощность 2-тактного карбюраторного ДВС часто не только не превышает мощность
4-тактного с тем же диаметром цилиндра и ходом поршня, но оказывается даже ниже.
Это обусловлено тем, что значительную часть хода (20—35% ) поршень совершает при открытых окнах,
когда давление в цилиндре невелико и двигатель практически не производит работы; продувка цилиндра
требует затрат мощности на сжатие воздуха в продувочном насосе; очистка пространства цилиндра от
продуктов сгорания газов и наполнение его свежим зарядом значительно хуже, чем в 4-тактном ДВС.
Рабочий цикл карбюраторного ДВС может быть осуществлен при очень большой частоте вращения вала
(3000—7000 об/мин). Двигатели гоночных автомобилей и мотоциклов могут развивать 15 000 об/мин и более.
Нормальная горючая смесь состоит примерно из 15 частей воздуха (по массе) и 1 части паров бензина.
Двигатель может работать на обеднённой смеси (18 : 1) или обогащенной смеси (12 : 1). Слишком
богатая или слишком бедная смесь вызывает сильное уменьшение скорости сгорания и не может обеспечить
нормального протекания процесса сгорания.
Регулирование мощности карбюраторного ДВС осуществляется изменением количества смеси, подаваемой
в цилиндр (количественное регулирование). Большая частота вращения и выгодные соотношения топлива
и воздуха в смеси обеспечивают получение большой мощности в единице объёма цилиндра карбюраторного
двигателя, поэтому эти двигатели имеют сравнительно небольшие габариты и массу [ 1—4 кг/квт
( 0,75—3 кг/л. с.)].
Применение низких степеней сжатия обусловливает умеренные давления в конце сгорания, вследствие
чего детали можно делать менее массивными, чем, например, в дизелях.
При увеличении диаметра цилиндра карбюраторного ДВС возрастает склонность двигателя к детонации,
Источник: //vankel.narod.ru/principle.html
