Отличительные особенности дизельного и карбюраторного двигателей

 

Дизельные двигатели – это механизмы, которые работают на дизельном топливе (жидком топливе), с помощью воспламенения от сжатия. Топливо подается форсункой, а внутри цилиндра происходит смешивание с воздухом.

 

Газовые двигатели – это двигатели, работающие на пропано-бутановом газе, зажигаются они принудительно. газ смешивается с воздухом в карбюраторе, сразу перед подачей в цилиндры двигателя. Подобные двигатели только недавно стали размещаться на автомобилях, поэтому мы их затрагивать не будем.

 

Карбюраторные поршневые двигатели.

 

К основным системам и механизмам поршневого карбюраторного двигателя относятся:

• система смазки;
• система охлаждения,
• система зажигания,
• система выпуска отработавших газов,
• система питания,
• газораспределительный механизм,
• кривошипно-шатунный механизм.

Карбюраторный одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания состоит из таких элементов как:

• свеча зажигания;
• клапан;
• рычаг;
• кулачок распределительного вала;
• распределительный вал;
• кривошип;
• маховик;
• коленчатый вал;
• шатун;
• поршневой палец;
• поршневые кольца;
• поршень;
• цилиндр;
• головка цилиндра.

Для начала стоит взять простой карбюраторный двигатель с одним цилиндром и досконально разобрать принцип его работы. И так, рассмотрим процессы, которые в нем протекают, и поймем, откуда берется тот самый крутящий момент, который приводит в движение ведущие колеса машины.

 

Основная часть карбюраторного двигателя с одним цилиндром – это именно цилиндр со съемной головкой укрепленной на нем. Если начать сравнивать элементы автомобиля с предметами быта, то такой цилиндр походит на обычный стакан, который перевернули верх дном.

 

Внутри цилиндра помещен поршень, так называемый еще один «стакан». В специальных канавках на поршне находится поршневое масло. Именно поршни скользят по внутреннему «зеркалу» цилиндра, они же дают газу, который образовался в процессе работы, возможность прорываться вниз. В тоже время препятствуют попаданию масла вверх установленные кольца.

 

При помощи шатуна и пальца, поршень соединен с кривошипом коленвала, который крутится в подшипниках и установлен в картере двигателя. В конце коленвала закреплен массивный маховик.

 

Цикл работы карбюраторного четырехтактного двигателя.

 

Главные отличительные особенности дизельного и карбюраторного двигателей – это рабочий цикл. Рабочий цикл – это последовательность процессов, которые периодически повторяются в каждом из цилиндров.

 

Рабочий процесс, который происходит в цилиндре за одни ход поршня, называется - такт. Исходят из этого, по числу таков (которые составляют рабочий цикл) все двигатели можно разделить на два вида:

• двухтактные - рабочий цикл в которых совершается за два поршневых хода.
• четырехтактные - рабочий цикл в которых совершается за четыре поршневых хода,

На легковых автомобилях, которые производятся в нашей стране, чаще всего применяются четырехтактные двигатели. Двухтактные – это привилегия моторных лодок и мотоциклов. О принципах работы двигателей моторных лодок мы сейчас говорить не будем, лучше разберемся с автомобильным двигателем и четырьмя его тактами.

 

В четырехтактном двигателе рабочий цикл состоит из следующих тактов:

• впускается горючая смесь,
• сжимается рабочая смесь,
• непосредственно рабочий ход,
• выпускаются отработавшие газы.

А теперь ответьте на вопрос, кто из вас заметил, что полезная работа, совершаемая двигателем, будет производиться, только в течение одного такта  - рабочего хода! Остальные же три такта называется подготовительным, совершаются они за счет энергии маховика, который вращается по инерции.

 

Коленвал с маховиков состоит из:

• противовеса;
• коренной (опорной) шейки;
• шатунной шейки;
• маховика с зубчатым венцом;
• коленчатого вала двигателя.

Маховик – это большой металлический диск, крепящийся к коленвалу на двигателе. В процессе рабочего хода, поршень через кривошип и шатун, начинает раскручивать коленвал двигателя, передающий запас инерции маховику.

 

Дизельные двигатели.

 

Основной особенностью дизельного двигателя является то, что топливо в него подается либо насос-форсункой, либо форсункой под болт непосредственно в цилиндр двигателя на конечном этапе сжатия. Топливо надо подавать под большим давлением из-за того, что у подобных двигателей намного выше степень сжатия, если сравнивать их с карбюраторными движками. Из-за того, что температура и давление в цилиндре дизеля очень велики, топливо воспламеняется само. А это может означать только одно – не нужен искусственный поджег. Поэтому в дизельных двигателях нет, не только свеч зажигания, а и всей системы.

 

Цикл работы дизельного четырехтактного двигателя.

 

Первым этапом является впрыск, который нужен, для того чтобы наполнить цилиндр двигателя только лишь воздухом. Тогда, когда поршень движется от верхней к нижней мертвой точке, происходит процесс, который всасывает воздух через открытый впускной клапан.

 

Вторым таком выступит подготовка к самовоспламенению дизельного топлива. Когда поршень движется к мертвой точке, он сжимает воздух примерно в 20 раз (в карбюраторах поршень сжимает воздух в два раза слабее) в результате чего температура повышается до 500 градусов, а давление достигает 40 кг/см².

 

Третий такт – рабочий ход. Нужен для того чтобы преобразовать энергию сгораемого топлива в механический порыв.

 

Кода такт сжатия закончен, в камеру сгорания подается под давлением топливо, которое из-за высокой температуры воспламеняется само.

 

Когда дизельное топливо сгорает (происходит взрыв), это вызывает увеличение давления и расширение. В результате чего появляется усилие, перемещающие поршень в нижней мертвой точке, через шатун прокачивается коленвал. Давление во время рабочего хода в цилиндре может достичь 100 кг/см², температура в свою очередь превысить 2000^оС.

 

 Четвертый такт – отработанные газы выпускаются и освобождают цилиндр. От нижней мертвой точки поднимается поршень, достигая верхней мертвой точки. Выбрасывая отработанные газы через открытый выпускной клапан. Когда происходит движение поршня вниз, то тот засасывает воздух, чем начинается новый рабочий цикл.

 

Также отличительной особенностью дизельного и карбюраторного двигателей можно назвать то, что в дизельном двигателе намного выше нагрузки, на все устройства и механизмы. Что, несомненно, приводит к увеличению его размеров, массы и стоимости. Преимущества дизелей при этом на лицо: топлива расходуется меньше, нет системы зажигания, меньше причин поломок.