Конструктивные разновидности двигателей внутреннего сгорания - Реферат

Кроме того, топливо таких двигателей включает в себя намного больше энергии, чем самые современные электрические аккумуляторы, т.е. запас хода автомобилей с использованием таких двигателей высок. Принцип действия двигателя состоял в следующем: поршень поднимался коленчатым валом на десятую часть высоты цилиндра, в результате происходило всасывание смеси воздуха и газа во впускную камеру, где образовывалось разрежение. Двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри рабочего цилиндра и энергия получающихся при этом газов воспринимается движущимся в цилиндре поршнем, именуют поршневым. По месту образования смеси, состоящей из воздуха и топлива (горючей) поршневые ДВС разделяются на двигатели с внешним и внутренним преобразованием. При этом, двигатели с внешним смесеобразованием по роду применяемого топлива разделяются на карбюраторные и инжекторные, работающие на легком жидком топливе (бензине) и газовые, работающие на газе (газогенераторный, светильный, природный газ и т.д.).Двигатель внутреннего сгорания - это тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую работу. Впервые предложения о создании движущей силы путем сжигания жидкого или газообразного топлива внутри цилиндра поршневой машины были сделаны в конце XVIII века. На протяжении первой половины XIX века большинство мелких промышленных все настойчивее выдвигали спрос на дешевые двигатели небольшой мощности, которые всегда были бы готовы к действию. Спрос вызывал целый ряд предложений со стороны многих изобретателей, но работоспособный двигатель появился на мелких предприятиях только в 1860 г. В 1876 Николай Август Отто построив опытный двигатель системы Ленуара убедился в целесообразности осуществления предварительного сжатия рабочей смеси перед сгоранием и таким образом пришел к четырехтактному циклу.

В последние годы на дорогах стало появляться много разновидностей автомобилей. И у меня появился интерес - схожи или различны их двигатели внутреннего сгорания, и если различны, то узнать поподробнее о каждом типе ДВС. В этой связи я написала реферат. Этот материал конечно не охватывает всех существующих в мире конструкций, но как мне кажется, будет полезным в изучении данной темы.

Двигатель внутреннего сгорания является основным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование - ДВС) называется тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу, необходимую для движения автомобиля. Источник химической энергии (топливо) при этом находится непосредственно на автомобиле и периодически пополняться.

В настоящее время ДВС широко распространены во всех областях человеческой деятельности, в том числе и в автомобильном транспорте. При этом у них существует масса недостатков. Среди них можно выделить такие как большие размеры, шум, токсичность, необходимость применения различных обслуживающих систем (охлаждения, смазки, отвода отработавших газов, зажигания и др.), относительно малый ресурс эксплуатации, сложности в проектировании, изготовлении, обслуживании (большое количество изнашиваемых деталей), высокое потребление топлива и т.д.

Так почему же, несмотря на все эти недостатки, они так широко распространены? Во-первых, они довольно автономны, могут использоваться в городах и не только, а также в различных экстремальных условиях, например, в условиях крайнего севера. Кроме того, топливо таких двигателей включает в себя намного больше энергии, чем самые современные электрические аккумуляторы, т.е. запас хода автомобилей с использованием таких двигателей высок. Все это позволяет выделить их среди типов двигателей, и поговорить о них отдельно.

История развития ДВС двигатель внутренний сгорание механизм

Предлагаю заглянуть в историю развития ДВС. В 1799 году Филипп Лебон (французский инженер) открыл такое явление как светильный газ. В 1799 году он получил патент на его использование и способ его получения.

Филипп Лебон

В 1801 году он запатентовал конструкцию газового двигателя, основанного на свойстве открытого им газа. Суть работы состояла в том, что смесь топлива с воздухом взрывалась путем ее воспламенения. Сгорающая смесь выделяла большое количество теплоты, причем в результате расширения продукты горения оказывали сильное давление на внешнюю среду. Что ж, оставалось только найти способ использования выделившейся энергии.

В двигателе исследователя были предусмотрены три обязательных компонента: два компрессора и камера смешивания. Воздух в камеру поступал от первого компрессора; светильный газ из газогенератора. После этого, смесь топлива и воздуха отправлялась в рабочую полость цилиндра и принудительно воспламенялась.

Рассмотренный двигатель являлся двигателем двойного действия, то есть имел две камеры по обе стороны поршня. Они действовали попеременно. Это конечно еще не было двигателем внутреннего сгорания. А по существу только мысли о нем. Однако исследователь погиб в 1804 году, так и не успев воплотить в жизнь свое изобретение. Несколько лет после его гибели изобретатели из разных стран делали попытки создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако существовавшая в то время паровая машина не уступила своих позиций в конкурентной борьбе на рынке.Первым, кто создал коммерчески успешный ДВС был бельгийский механик Жан Этьен Ленуар. Некоторое время он работал на гальваническом заводе, что натолкнуло его на мысль о том, что электрическая искра способна воспламенять топливовоздушную смесь. Он решил построить двигатель на основе этой идеи.

Жан Этьен Ленуар

По ходу решения поставленной задачи возникли различные проблемы (тугой ход поршня, в результате его заклинивание). Но решая их (так он продумал систему охлаждения и смазки двигателя), Ленуар собрал работоспособный ДВС. В последствии (в 1864 году) было выпущено более трехсот таких двигателей разной мощности. Однако его машина была вытеснена с рынка, поскольку разбогатев от продажи выпущенных двигателей, Ленуар забросил работу над дальнейшим ее усовершенствованием. Более совершенный двигатель, был создан немецким изобретателем Августом Отто. Он получил патент на изобретение своей модели газового двигателя в 1864 году.

Август Отто

В 1864 году он заключил договор с Евгением Лангеном (богатым инженером) для реализации своего изобретения. Так было создано их предприятие «Отто и Компания».

Евгений Ланген

При создании своих машин, они отказались от электрического зажигания, поскольку никто из них (ни Отто, ни Ланген) не обладали необходимыми познаниями в области электротехники. Для воспламенения использовали открытое пламя, подводимое через специальную трубку. Цилиндр двигателя Отто, в отличие от двигателя Ленуара, имел вертикальное расположение. Коленчатый вал размещался сверху цилиндра. Принцип действия двигателя состоял в следующем: поршень поднимался коленчатым валом на десятую часть высоты цилиндра, в результате происходило всасывание смеси воздуха и газа во впускную камеру, где образовывалось разрежение. После этого происходило воспламенение смеси. Давление возрастало примерно до 4 атм и воздействовало на поршень. В ходе поднятия поршня объем газа увеличивался, и падало давление. Поршень под давлением газа, а после по ходу инерции поднимался до момента создания разрежения под ним. Это позволяло в полной мере использовать энергию сгорающего топлива (это была главная оригинальная находка Отто). Под действием давления начинался рабочий ход поршня вниз, и как только давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы.

КПД двигателя Отто был повышен благодаря более полному расширению отработавших газов и достигал 15%, что было значительно выше по сравнению с двигателями Ленуара и в пять раз экономичнее их. Кроме того, по КПД двигателей Отто превосходили самые лучшие паровые машины того времени. Они сразу стали известны и начали пользоваться большим спросом. Впоследствии их было выпущено около пяти тысяч штук.

Несмотря на это, Отто всеми силами старался усовершенствовать свою конструкцию. В конструкции двигателя он применил кривошипно-шатунную передачу.

Однако самое существенное из его изобретений было создание двигателя с четырехтактным циклом в 1877 году. Тогда он получил патент на его новое изобретение. Четырехтактный цикл Отто до настоящего времени лежит в основе работы большинства бензиновых и газовых двигателей.

Теперь перечислим основные типы ДВС.

Типы двигателей внутреннего сгорания в традиционном понимании это поршневые, роторно-поршневые и газотурбинные двигатели. В этом реферате нас будут интересовать только основные типы двигателей внутреннего сгорания. При этом, на современных автомобилях самыми широкоиспользуемыми стали именно поршневые ДВС, использующие в качестве источника энергии жидкое (бензин, дизельное топливо) или газообразное топливо ввиду их высокой ремонтопригодности.

Существует и множество других параметров классификации двигателей. Одним из них является тактность двигателя, т.е. число тактов, за время которых осуществляется полный рабочий процесс двигателя, т.е. воспламенение и сгорание смеси и расширение газов, со всеми подготовительными операциями. Наиболее распространены четырехтактные двигатели автомобилей. Это такие двигатели, в которых весь рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала, что соответствует четырем ходам поршня. Кроме поршневых ДВС, за последние годы на автомобилях начинают применять газотурбинные двигатели, значительно отличающиеся по своему рабочему процессу и конструкции от поршневых двигателей.

Кроме четырехтактных существуют также и двух и шеститактные двигатели. В устройстве двухтактных и четырехтактных двигателей имеются различия. Описание их устройства и работы представлено в конце работы.

Поршневые типы двигателей внутреннего сгорания

При сжигании топлива выделяется тепловая энергия. Двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри рабочего цилиндра и энергия получающихся при этом газов воспринимается движущимся в цилиндре поршнем, именуют поршневым.

Итак, как уже указывалось ранее, двигатель этого типа является основным для современных автомобилей.

В таких двигателях камера сгорания размещена в цилиндре, в котором тепловая энергия от сгорания топливовоздушной смеси преобразуется в механическую энергию поршня движущегося поступательно и затем специальным механизмом, который называется кривошипно-шатунным, превращается во вращательную энергию коленчатого вала.

По месту образования смеси, состоящей из воздуха и топлива (горючей) поршневые ДВС разделяются на двигатели с внешним и внутренним преобразованием.

При этом, двигатели с внешним смесеобразованием по роду применяемого топлива разделяются на карбюраторные и инжекторные, работающие на легком жидком топливе (бензине) и газовые, работающие на газе (газогенераторный, светильный, природный газ и т.д.). Двигатели с воспламенением от сжатия это дизельные двигатели (дизели). Они работают на тяжелом жидком топливе (дизельном топливе). В целом конструкция самих двигателей практически одинакова.

Рабочий цикл четырехтактных двигателей в поршневом исполнении совершается когда коленчатый вал совершает два оборота. По определению он состоит из четырех отдельных процессов (или тактов): впуска (1 такт), сжатия топливовоздушной смеси (2 такт), рабочего хода (3 такт) и выпуска отработавших газов (4 такт).

Смена тактов работы двигателя обеспечивается при помощи газораспределительного механизма, состоящего из распределительного вала, передаточной системы толкателей и клапанов, изолирующих рабочее пространство цилиндра от внешней среды и главным образом обеспечивающими смену фаз газораспределения. Ввиду инерционности газов (особенностей процессов газодинамики) такты впуска и выпуска для реального двигателя перекрываются, что означает их совместное действие. На высоких оборотах перекрытие фаз сказывается положительно на работу двигателя. Напротив, чем оно больше на низких оборотах, тем меньше крутящий момент двигателя. В работе современных двигателей учитывается это явление. Создают устройства, позволяющие изменять фазы газораспределения в процессе работы. Существуют различные конструкции таких устройств, наиболее пригодными из которых являются электромагнитные устройства регулировки фаз газораспределительных механизмов (BMW, Mazda).

Карбюраторные ДВС

В карбюраторных двигателях топливовоздушная смесь готовится до ее поступления в цилиндры двигателя, в специальном устройстве - в карбюраторе. В таких двигателях горючая смесь (смесь топлива и воздуха), поступившая в цилиндры и смешавшаяся с остатками отработавших газов (рабочей смеси) воспламеняется от постороннего источника энергии - электрической искры системы зажигания.

Инжекторные ДВС

В таких двигателях благодаря наличию распыляющих форсунок, осуществляющих впрыск бензина во впускной коллектор, происходит смесеобразование с воздухом.

Газовые ДВС

В этих двигателях давление газа после выхода из газового редуктора сильно снижается и доводится до близкого атмосферному, после чего при помощи воздушно-газового смесителя всасывается, посредством электрических форсунок впрыскивается (аналогично инжекторным двигателям) во впускной коллектор двигателя.

Зажигание, как и в предыдущих типах двигателей, осуществляется от искры свечи, проскакивающей между ее электродами.

Дизельные ДВС

В дизельных двигателях смесеобразование происходит непосредственно внутри цилиндров двигателя. Воздух и топливо поступают в цилиндры раздельно.

При этом, вначале в цилиндры поступает только воздух, он сжимается, и в момент его максимального сжатия, струя мелкораспыленного топлива через специальную форсунку впрыскивается в цилиндр (давление внутри цилиндров таких двигателей достигает гораздо больших значений, чем в двигателях предыдущего типа), происходит воспламенение образованной смеси.

При этом поджигание смеси происходит в результате повышения температуры воздуха при сильном его сжатии в цилиндре.

Среди недостатков дизельных двигателей можно выделить более высокий, по сравнению с предыдущими типами поршневых двигателей - механическая напряженность его деталей, в особенности кривошипно-шатунного механизма, требующий улучшенных прочностных качеств и, как следствие, больших габаритов, веса и стоимости. Она повышается за счет усложненной конструкции двигателей и применения более качественных материалов.

Кроме этого, такие двигатели характеризуются неизбежными выбросами сажи и повышенным содержанием оксидов азота в выхлопных газах за счет гетерогенного горения рабочей смеси внутри цилиндров.

Газодизельные ДВС

Принцип работы такого двигателя аналогичен работе любого из разновидностей газовых двигателей.

Топливовоздушная смесь готовится по аналогичному принципу, путем подачи газа в воздушно-газовый смеситель или во впускной коллектор.

Однако, поджигается смесь запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр по аналогии с работой дизельных двигателей, а не с использованием электрической свечи.

Роторно-поршневые ДВС

Кроме устоявшегося названия, этот двигатель имеет наименование по имени создавшего его ученого-изобретателя и называется двигателем Ванкеля. Предложен в начале XX века. В настоящее время такими двигателями занимаются производители Mazda RX-8.

Основную часть двигателя образует треугольный ротор (аналог поршня), вращающийся в камере специфической формы, по конструкции внутренней поверхности, напоминающей цифру «8». Этот ротор исполняет функцию поршня коленчатого вала и газораспределительного механизма, таким образом, позволяет отказаться от системы газораспределения, обязательной для поршневых двигателей. Он выполняет три полных рабочих цикла за один свой оборот, что позволяет одним таким двигателем заменить шестицилиндровый поршневой двигатель.Несмотря на много положительных качеств, среди которых также и принципиальная простота его конструкции, имеет, недостатки , препятствующие его широкому использованию. Они связаны с созданием долговечных надежных уплотнений камеры с ротором и построением необходимой системы смазки двигателя. Рабочий цикл роторно-поршневых двигателей состоит из четырех тактов: впуска топливовоздушной смеси (1 такт), сжатия смеси (2 такт), расширения сгорающей смеси (3 такт), выпуска (4 такт).

Роторно-лопасные ДВС

Это тот самый двигатель, который применен в Е-мобиле.

Газотурбинные ДВС

Уже сегодня эти двигатели с успехом способны заменить поршневые ДВС в автомобилях. И хотя той степени совершенства конструкция этих двигателей достигла только в последние несколько лет, идея применить в автомобилях газотурбинные двигатели возникла давно. Реальную возможность создания надежных газотурбинных двигателей теперь обеспечивают теория лопаточных двигателей, достигшая высокого уровня развития, металлургия и техника их производства.

Что же газотурбинный двигатель собой представляет? Для этого давайте рассмотрим его принципиальную схему.

Компрессор (поз9) и газовая турбина (поз.7) находятся на одном валу (поз.8). Вал газовой турбины вращается в подшипниках (поз.10). Компрессор забирает воздух из атмосферы, сжимает его и направляет в камеру сгорания (поз.3). Топливный насос (поз.1), также приводится в движение от вала турбины. Он подает топливо в форсунку (поз.2), которая установлена в камере сгорания. Газообразные продукты сгорания поступают через направляющий аппарат (поз.4) газовой турбины на лопатки ее рабочего колеса (поз.5) и заставляют его вращаться в заданном направлении. Отработавшие газы выпускаются в атмосферу через патрубок (поз.6).

И хотя этот двигатель полон недостатков, они по мере развития конструкции постепенно ликвидируются. При этом, по сравнению с поршневыми ДВС, газотурбинный ДВС имеет ряд существенных преимуществ. Прежде всего следует отметить, что как и паровая турбина, газовая может развивать большие обороты. Что позволяет получать большую мощность от меньших по размерам двигателей и более легких по весу (почти в 10 раз). Кроме того, единственным видом движения в газовой турбине является вращательное. У поршневого двигателя помимо вращательного, имеются возвратно-поступательные движения поршней и сложные движения шатунов. Также газотурбинные двигатели не требуют специальных систем охлаждения, смазки. Отсутствие значительных поверхностей трения при минимальном количестве подшипников обеспечивают продолжительную работу и высокую надежность газотурбинного двигателя. Наконец, важно отметить, что питание их осуществляется с применением керосина либо дизельного топлива, т.е. более дешевых видов, чем бензин. Сдерживающей развитие автомобильных газотурбинных двигателей причиной является необходимость искусственного ограничивания температуры поступающих на лопатки турбины газов, поскольку еще очень дороги высокопожарочные металлы. Что в результате снижает полезное использование (КПД) двигателя и увеличивает удельный расход топлива (количество топлива на 1 л.с.). Для пассажирских и грузовых автомобильных двигателей температуру газа приходится ограничивать а пределах 700°С, а в авиационных двигателях до 900°С.Однако уже сегодня существуют некоторые способы повышения КПД этих двигателей за счет отвода теплоты отработавших газов для подогрева поступающего в камеры сгорания воздуха. Решение проблемы создания высокоэкономичного автомобильного газотурбинного двигателя во многом зависит от успеха работ в этой области.

Комбинированные ДВС

Большой вклад в теоретические аспекты работы и создания комбинированных двигателей внес инженер СССР, профессор А.Н.Шелест.

Алексей Нестерович Шелест

Эти двигатели представляют собой комбинацию из двух машин: поршневой и лопаточной, в качестве которой может выступать турбина или компрессор. Обе эти машины являются важными элементами рабочего процесса. В качестве примера такого двигателя с газотурбинным наддувом. При этом в обычном поршневом двигателе с помощью турбокомпрессора происходит принудительная подача воздуха в цилиндры, что позволяет увеличить мощность двигателя. В основе лежит использование энергии потока отработавших газов. Он воздействует на крыльчатку турбины, закрепленной на валу с одной стороны. И раскручивает ее. На том же валу с другой стороны расположены лопасти компрессора. Таким образом, с помощью компрессора нагнетается воздух в цилиндры двигателя за счет разрежения в камере с одной стороны и принудительной подачи воздуха, с другой стороны в двигатель поступает большое количество смеси воздуха и топлива. В результате, объем сгораемого топлива увеличивается и образующийся в результате этого сгорания газ занимает больший объем, что и создает большую силу на поршне.

Двухтактные ДВС

Так именуется ДВС с необычной системой газораспределения. Она реализована в процессе прохождения поршнем, совершающим возвратно-поступательные движения, двух патрубков: впускной и выпускного. Можно встретить его иностранное обозначение «RCV».

Рабочие процессы двигателя совершаются в течение одного оборота коленчатого вала и двух ходов поршня. Принцип работы заключается с следующем. Сначала происходит продувка цилиндра, что означает впуск горючей смеси с одновременным впуском отработавших газов. Затем происходит сжатие рабочей смеси, в момент поворота коленчатого вала на 20-30 градусов от положения соответствующего НМТ при перемещении к ВМТ. И рабочий ход, по протяженности составляющий ход поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) не доходя до нижней мертвой точки (НМТ) на 20-30 градусов по оборотам коленчатого вала.

Существуют явные недостатки двухтактных двигателей. Во-первых слабым звеном двухтактного цикла является продувка двигателя (опять же с т. з. газодинамики). Это происходит с одной стороны изза того, что, отделение свежего заряда от выхлопных газов обеспечить невозможно, т.е. неизбежны потери по сути вылетающей в выхлопную трубу свежей смеси, (либо воздух если речь о дизеле). С другой же стороны рабочий ход длится меньше половины оборота, что уже говорит о снижении КПД двигателя. Наконец длительность чрезвычайно важного процесса газообмена, в четырехтактном двигателе занимающего половину рабочего цикла, не может быть увеличена.

Двухтактные двигатели сложнее и дороже за счет обязательного применения системы продувки или системы наддува. Несомненно, что повышенная тепловая напряженность деталей цилиндропоршневой группы требует применения более дорогих материалов отдельных деталей: поршней, колец, втулок цилиндров. Также выполнение поршнем газораспределительных функций накладывает ограничение на размер его высоты, состоящий из высоты хода поршня и высоты окон для продувки. Это не так критично в мопеде, но значительно утяжеляет поршень при установки его на автомобилях требующих значительных затрат мощности. Таким образом, когда мощность измеряется десятками, а то и сотнями лошадиных сил, увеличение массы поршня бывает очень заметно.

Тем не менее проводились определенные работы в направлении совершенствования таких двигателей. В двигателях Рикардо вводили специальные распределительные гильзы с вертикальным ходом, что было некоторой попыткой сделать возможным уменьшение габаритов и массы поршня. Система оказалась довольно сложной и очень дорогой в исполнении, поэтому такие двигатели использовались только в авиации. Необходимо дополнительно заметить, что имеют вдвое большую теплонапряженность выпускные клапаны (при прямоточной клапанной продувке) в сравнении с клапанами четырехтактных двигателей. Кроме того седла имеют более длительный прямой контакт с отработавшими газами, а следовательно худший теплоотвод.

Шеститактные ДВС

В основе работы положен принцип действия четырехтактного двигателя. Дополнительно в его конструкции имеются элементы, которые с одной стороны повышают его КПД, в то время как с другой стороны снижают его потери. Существует два разных типа таких двигателей.

В двигателях работающих на основе циклов Отто и Дизеля существуют значительные потери тепла при сгорании топлива. Эти потери используются в двигателе первой конструкции в качестве дополнительной мощности. В конструкциях таких двигателей дополнительно топливовоздушной смеси в качестве рабочей среды для добавочного хода поршня используется пар или воздух, в результате чего повышается мощность. В таких двигателях после каждого впрыска топлива поршни движутся три раза в обоих направлениях. В этом случае имеется два рабочих хода - один с топливом, а другой с паром или воздухом.

В этой области созданы следующие двигатели: двигатель Баюласа (с англ. Bajulaz). Был создан компанией Баюлас (Швейцария);

двигатель Кроуэра (с англ. Crower). Изобретен Брюсом Кроуэром (США);

Брюс Кроуэр

Двигатель Велозета (с англ. Velozeta) Был построен в инженерном колледже (Индия).

Принцип действия второго типа двигателя основан на использовании в его конструкции дополнительного поршня на каждом цилиндре и расположенного напротив основного. Дополнительный поршень движется с уменьшенной в два раза по отношению к основному поршню частотой, что и обеспечивает на каждый цикл шесть ходов поршней. Дополнительный поршень по своему основному назначению заменяет традиционный газораспределительный механизм двигателя. Вторая его функция заключается в увеличении степени сжатия.

Основных, независимо созданных друг от друга конструкций таких двигателей две: двигатель Бир Хэд (с англ. Beare Head). Изобретен Малькольмом Биром (Австралия);

двигатель с названием «Заряжающийся насос» (с англ. German Charge pump). Изобретен Хельмутом Котманном (Германия).

Что же будет в недалеком будущем с двигателем внутреннего сгорания?

Кроме указанных в начале статьи недостатков ДВС существует и еще один принципиальный недостаток не позволяющий использовать ДВС отдельно от трансмиссии автомобиля. Силовой агрегат автомобиля образован двигателем в совокупности с трансмиссией автомобиля. Он позволяет двигаться автомобилю на всех необходимых скоростях движения. А вот отдельно взятый ДВС развивает наивысшую мощность только в узком диапазоне оборотов. Вот собственно почему и необходима трансмиссия. Только в исключительных случаях обходятся без трансмиссии. Например в некоторых конструкциях самолетов.

Двигатель внутреннего сгорания - это тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую работу. Создание и развитие ДВС имеет богатую историю. Впервые предложения о создании движущей силы путем сжигания жидкого или газообразного топлива внутри цилиндра поршневой машины были сделаны в конце XVIII века. На протяжении первой половины XIX века большинство мелких промышленных все настойчивее выдвигали спрос на дешевые двигатели небольшой мощности, которые всегда были бы готовы к действию. Спрос вызывал целый ряд предложений со стороны многих изобретателей, но работоспособный двигатель появился на мелких предприятиях только в 1860 г. Это был двигатель француза Ленуара, который официально признан изобретателем ДВС. В 1876 Николай Август Отто построив опытный двигатель системы Ленуара убедился в целесообразности осуществления предварительного сжатия рабочей смеси перед сгоранием и таким образом пришел к четырехтактному циклу. ДВС оказался принципиально более прост, т.к. устранено одно звено энергетического преобразования - парокотельный агрегат. Это усовершенствование обусловило большую компактность, меньшую массу на единицу мощности, более высокую экономичность. В России в 1880-х гг. О.С. Костович построил первый бензиновый карбюраторный двигатель. В 1897 нем. инженер Р. Дизель, работая над повышением эффективности ДВС, предложил двигатель с воспламенением от сжатия. Усовершенствование этого ДВС в 1898-99 позволило применить в качестве топлива нефть. В результате ДВС становится наиболее экономичным стационарным тепловым двигателем. Основным преимуществом ДВС является независимость от постоянных источников энергии (водных ресурсов, электростанций и т. п.), в связи с чем установки, оборудованные ДВС., могут свободно перемещаться и располагаться в любом месте. Это обусловило широкое применение ДВС на транспортных средствах. Совершенствование ДВС идет по пути повышения их мощности, надежности и долговечности, уменьшения массы и габаритов, создания новых конструкций.

1) Типы двигателей внутреннего сгорания в автомобилях

2) Двигатель внутреннего сгорания

3) Реферат на тему: История создания и развития двигателей внутреннего сгорания

Размещено на .ru