Кто изобретал двигатели внутреннего сгорания

Принципы работы роторного двигателя

Цикл двигателя Ванкеля

Но тут Фройде предложил новую концепцию роторного двигателя! В двигателе Ванкеля (DKM) ротор вращался вокруг неподвижного вала вместе с камерой сгорания, чем обеспечивалось отсутствие вибраций. Вальтер решил камеру сгорания зафиксировать, а ротор пусть будет приводить в движение вал, то есть использовать принцип двойственности вращения для роторного двигателя. Такой тип роторного двигателя получил обозначение KKM.

Принцип двойственности вращения сам Ванкель запатентовал в 1954, но он всё-таки использовал принцип DKM. Надо сказать, что Ванкелю идея такой инверсии не нравилась, но он ничего не мог поделать – у двигателя его любимого типа DKM обслуживание было трудоёмким, чтобы сменить свечи, требовалась разборка мотора. Так что двигатель типа KKM имел гораздо больше перспектив. Его первый образец закрутился 7 июля 1958 года (правда, на нем ещё в роторе стояли свечи, как на DKM). Впоследствии свечи перенесли на корпус двигателя, и он обрёл свой облик, принципиально не менявшийся до наших дней. Теперь по этой схеме устроены все роторные двигатели. Иногда их называют «ванкелями», в честь разработчика.

В таком двигателе роль поршня играет сам ротор. Цилиндром служит статор, имеющий форму эпитрохоиды, и когда уплотнения ротора двигаются по поверхности статора, образуются камеры, в которых происходит процесс сгорания топлива. За один оборот ротора такой процесс происходит трижды, а благодаря сочетанию форм ротора и статора число тактов такое же, как у обычного ДВС: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Анимацию работы роторного двигателя можно посмотреть здесь.

У роторного двигателя нет системы газораспределения – за газораспределительный механизм работает ротор. Он сам открывает и закрывает окна в нужный момент. Еще ему не нужны балансирные валы, двухсекционный двигатель по уровню вибраций можно сравнить с многоцилиндровыми ДВС. Так что идея роторного двигателя в конце пятидесятых казалась ступенькой для автомобилестроения в светлое будущее.

Двигатели Фольксваген Поло седан

За десятилетнюю историю существования автомобиля Фольксваген Поло седан комплектовался двигателями Е111 CFNA, CFNB и Е211 CWVA, CWVB 1,6 MPI, а также двигателем 1,4 TSI. Двигатели Поло седана семейства Е111 были проверены и обкатаны. Они устанавливались еще на Golf 4. В связи с неравномерным прогревом кривошипно-шатунной группы на холодную очень часто можно было услышать стук гидрокомпенсаторов. Однако своевременная замена масла ранее рекомендованного Фольксвагеном в интервале от 8 до 10 тысяч км. позволяла двигателю послужить достаточно долго. Сам лично знаком с человеком, чей Поло седан прошел уже более 300 тысяч км без капитального ремонта.

Итак, первые двигатели Фольксваген Поло седан были объемом 1,6 литра и мощностью 85 и 105 лошадиных сил. Причем менее мощный двигатель был конструктивно схож с более мощным. Единственное его отличие в программной начинке, которая превращала его в дефорсированный, менее мощный агрегат. Эти двигатели концерн Фольксваген устанавливал не только на Поло седан, но и на Джетту, Шкоду Рапид, Румстер и Фабию. Двигатели Поло седана CFNA и CFNB это четырех цилиндровые рядные двигатели с чугунными гильзами запрессованными в алюминиевом блоке. ГРМ этих двигателей состоит из 16 клапанов, гидрокомпенсаторов и двух распределительных валов.

Второе поколение двигателей седана Поло Е211 стали устанавливать на автомобиль с 2014 года. Это двигатели объемом 1,6 литра мощностью 90 и 110 лошадиных сил соответственно. Двигатели отличаются от предшественников развернутой головкой блока цилиндров, впуск у них теперь спереди, а выпускной коллектор сзади. Фазораспределитель расположен на впускном валу, аза место цепного привода ГРМ у них ременный. Причем его замену рекомендуют делать не чаще 4 ТО, то есть ремень прослужит минимум 60 тысяч пробега. Из-за того, что двигатель конструктивно выполнен на основе агрегата 1,4 TSI впускной коллектор у него исполнен у него совместно с головкой блока цилиндров.

И последний двигатель Фольксваген Поло седана 1.4 TSI. Он имеет один и тот же конструктив с предыдущими двигателями, за исключением наличия турбины.

Объем масла в двигателе Фольксваген Поло седана.

Для атмосферных двигателей семейств Е111 и Е211 рабочий объем масла в двигателе равен 3,6 литра. Это объем при заполнении картера до средней метки щупа. Для двигателя Поло седана 1,4 TSI нужно так же 3,6 литра масла, но лучше запастись доливкой, так как официально масло может угореть на 0,5 литра на каждую 1000 км пробега.

Электромобили первой половины XX столетия и теория заговора

До 1920 года электрокары по популярности не уступали автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Более того, в 1912 году два друга, некто Генри Форд и Томас Эдисон, загорелись идеей взорвать авторынок, заполнив его качественными и доступными электромобилями. На капоте должен был красоваться логотип Ford, а под ним находиться аккумулятор Edison.

По задумке друзей запас хода у этих автомобилей должен был составлять от 80 до 160 км, а стоимость всего 500−750$. Работа над автомобилями проходила в условиях полной секретности, однако слухи все же просочились в прессу. В итоге Форду пришлось дать интервью в Нью-Йорк Таймс, и признаться, что в союзе с Эдисоном готовит доступные электромобили с аккумуляторами нового поколения. Вскоре интервью дал и Эдисон, подтвердив слова Форда. Кроме того, он высказал уверенность в том, что вскоре электрокары будут доминировать над автомобилями с ДВС.

Первый электромобиль, созданный Генри Фордом и Томасом Эдисоном

Шло время, но обещанные электромобили все не появлялись. Лаборатория Эдисона в Уэст-Орандж со всей документацией, а также электростанции были уничтожены пожаром. Журналисты несколько дней дискутировали о странных обстоятельствах пожаров, но общественность этого не заметила, так как первые полосы газет занимали сводки с Первой Мировой. Сам же Генри Форд изобрел конвейер и стал выпускать с невиданной скоростью автомобили, оснащенные бензиновыми двигателями. По сути, они на тот момент и положили конец электрокарам.

Финал истории электромобилей Ford выглядит нелогичным и скомканным. Поэтому сторонники теории заговора предполагают, что Форд вынужден был отказаться от идеи создания доступных электромобилей под натиском нефтяных компаний. А пожар стал последним “китайским” предупреждением Форду и Эдисону. По другой версии проект провалил Эдисон, так как его батареи не могли сдвинуть с места автомобиль. А вкладывать деньги в конкурентов своего друга Форд отказался.

La Jamais Contente — электромобиль, который мог ездить со скоростью более 100 км/ч

Принцип работы

Машина с ДВС (двигателем) должна ездить, а для этого ей необходимо совершить механическое усилие. Именно его и производит двигатель, который передает вращательную силу на колеса автомобиля. Те вращаются, и транспортное средство начинает движение. Это очень примитивное объяснение, которое позволит лишь отдаленно понять, что это такое – ДВС в машине. Главная цель двигателя – преобразование бензина (или дизельного топлива) в механическое движение. Сегодня самый простой способ заставить автомобиль двигаться – это сжечь топливо внутри мотора. Именно поэтому двигатель внутреннего сгорания получил соответствующее название. Все они работают по одинаковому общему принципу, хотя есть некоторые разновидности: дизельные, с карбюраторными или инжекторными системами питания и так далее.

Итак, принцип мы поняли: топливо сгорает, высвобождает при этом большие объемы энергии, которые толкают механизмы в двигателе, что приводит к вращению коленчатого вала. Усилия затем передаются на колеса, и машина начинает движение. 

Принцип работы четырехтактного двигателя

Такты четырехтактного двигателя

Четырехтактные двигатели используются во всех автомобилях, крупной технике, авиации

Это так называемый классический вид ДВС, которому конструкторы уделяют всё свое внимание. Условно работу каждого цилиндра в ЦПГ можно разделить на 4 этапа (такта)

Это впуск, сжатие, сгорание, выпуск. На видео, ниже, наглядно показано работу 4-тактного двигателя в 3Д анимации.

1. На такте впуска поршень в цилиндре движется вниз, от клапанов к нижней мертвой точке (НМТ). Когда он начинает опускаться, открывается впускной клапан и в цилиндр поступает топливно-воздушная смесь (или только воздух, если двигатель с непосредственным впрыском). При движении поршень сам «накачивает» нужный объем воздуха в камеру сгорания, если двигатель атмосферный, или воздух поступает под напором, если установлен турбонаддув.
2. Дойдя до нижней мертвой точки поршень начинает подниматься. При этом впускной клапан закрывается, и при движении поршень сжимает воздух с распыленным в нём топливом до критического давления.
3. Как только поршень условно доходит до верхней мертвой точки и компрессия становится максимальной, срабатывает свеча зажигания и топливо вспыхивает (дизтопливо зажигается при сжатии само, без искры). Микровзрыв от вспышки толкает поршень снова вниз, к НМТ.
4. И на четвертом такте открывается выпускной клапан. Поршень снова движется вверх, выдавливая из камеры сгорания выхлопные газы в выпускной коллектор.

Работа четырехтактного двигателя

По сути, полезной работы в двигателе только один такт из четырех, когда при сгорании топлива создается избыточное давление, толкающее поршень. Остальные три такта нужны как вспомогательные, которые не дают импульса к движению, но на них расходуется энергия.

При таких условиях двигатель мог бы остановиться, когда кривошипно-шатунный механизм (КШМ) приходит к энергетическому равновесию. Но чтобы этого не произошло, используется  большой маховик, соединенный с системой сцепления, и противовесы на коленвале, уравновешивающие нагрузки от работы поршней.

Принцип работы двухтактного двигателя

Такты двухтактного двигателя

Двухтактные двигатели используются не слишком широко. В основном это моторы скутеров и мопедов, легких моторных лодок, газонокосилок. Весь рабочий процесс такого двигателя можно разделить на два основных этапа:

1. В начале движения поршня снизу вверх (от нижней мертвой точки к верхней) в камеру сгорания поступает топливно-воздушная смесь. Поднимаясь, поршень сжимает ее до критической компрессии, и когда он находится в верхней мертвой точке, происходит поджиг.
2. Сгорая, топливо толкает поршень вниз, при этом одновременно открывается доступ к выпускному коллектору и продукты сгорания выходят из цилиндра. Как только поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ), повторяется первый такт – впуск и сжатие одновременно.

Работа двухтактного двигателя

Казалось бы, двухтактный двигатель должен быть вдвое эффективней четырехтактного, ведь здесь на полезное действие приходится половина работы. Но в реальности мощность двухтактного двигателя намного ниже, чем хотелось бы, и причина этого кроется в несовершенном механизме газораспределения.

При сгорании топлива часть энергии уходит в выпускной коллектор, не выполняя никакой работы кроме нагрева. В итоге, двухтактные двигатели применяются только в маломощном транспорте и требуют особых моторных масел.

Применение ДВС

Тепловое расширение нашло свое применение в различных современных технологиях. В частности можно сказать о применении теплового расширения газа в теплотехники. Так, например, это явление применяется в различных тепловых двигателях, т. е. в двигателях внутреннего и внешнего сгорания:
* Роторных двигателях;
* Реактивных двигателях;
* Турбореактивных двигателях;
* Газотурбинные установки;
* Двигателях Ванкеля;
* Двигателях Стирлинга;
* Ядерные силовые установки.

Тепловое расширение воды используется в паровых турбинах и т. д. Все это в свою очередь нашло широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства. Например, двигатели внутреннего сгорания наиболее широко используются:
* Транспортные установки;
* Сельскохозяйственные машины.

В стационарной энергетике двигатели внутреннего сгорания широко используются:
* На небольших электростанциях;
* Энергопоезда;
* Аварийные энергоустановки.

ДВС получили большое распространение также в качестве привода компрессоров и насосов для подачи газа, нефти, жидкого топлива и т. п. по трубопроводам, при производстве разведочных работ, для привода бурильных установок при бурении скважин на газовых и нефтяных промыслах.
Турбореактивные двигатели широко распространены в авиации. Паровые турбины – основной двигатель для привода электрогенераторов на ТЭС. Применяют паровые турбины также для привода центробежных воздуходувок, компрессоров и насосов.
Существуют даже паровые автомобили, но они не получили распространения из–за конструктивной сложности.
Тепловое расширение применяется также в различных тепловых реле, принцип действия, которых основан на линейном расширении трубки и стержня, изготовленных из материалов с различным температурным коэффициентом линейного расширения.

Особенности конструкции коленчатого вала 2111

На силовом агрегате ВАЗ 2111 устанавливается коленвал 2112-1005015. Размер кривошипа и размер хода поршня 71 миллиметр совпадают с размерами кривошипа и ходом поршня ВАЗ 21083. Отличия состоят в увеличенных противовесах. Что позволяет снизить детонацию, вибрации и увеличить динамику силового агрегата.

Эти восемь противовесов отлиты совместно с коленчатым валом из особо прочного чугуна. Для поступления моторной смазки к шатунным шейкам от коренных, служат специальные каналы, отверстия выхода которых закрываются заглушками. Каналы и заглушки принимают участие в очистке моторной смазки. При вращении коленвала создаётся центробежная сила, отбрасывающая мелкие частицы, которые не задержал фильтр, к заглушкам. Поэтому при капитальном ремонте мотора заглушки нужно снимать, а каналы очищать от грязи и отложений. Старые заглушки подлежат утилизации, на их место устанавливаются новые заглушки.

Впереди коленвала, при помощи сегментной шпонки, устанавливается шкив, приводящий в работу распределительный вал. К нему же, посредством штифта, крепится шкив, приводящий в работу генератор. Он же является демпфером, на котором находится зубчатый венец, способствующий определению ВМТ датчиком.

Сзади коленвала на шести болтах, закреплённых через большую общую шайбу, крепится чугунный маховик с напрессованным на него стальным зубчатым венцом, необходимым для запуска мотора стартером.

Автомобили с паровым двигателем

Паровой двигатель —
первый агрегат, используемый в автомобилестроении. Автомобили с привычными нам
моторами начали производить в конце ХIX века. В России самоходные установки, оснащенные
паровыми агрегатами, были изобретены только в начале XIX века. 

Малая телега Конью была оснащена паровым двигателем

Позже были разработаны
такие модели, как «Реверанс» и «Мансель». Их максимальная скорость перевалила
за отметку в 30км/ч. Время работы на одном баке было увеличено. Такими
автомобилями управляли двое: управляющий рулем назывался водителем, а того, кто
топил котел, называли шофером.

После появления двигателей
внутреннего сгорания, работающих на бензине, инженеры пытались продвинуть паровые
установки. Удалось уменьшить время запуска двигателя, а также поднять его
мощность. До 1940 года автомобили, оснащенные паровым двигателем, выпускались
заводами США и Европы. Это были микроавтобусы и грузовики, отличающиеся низким
уровнем шума и высокой плавностью хода.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из:

1. распределительного вала;
2. толкателей;
3. клапанов;
4. коромысла;
5.  штанги;
6.  привода.

1. Распределительный вал. Вращение распределительного вала приводит к своевременному открытию и закрытию клапанов газораспределительного механизма в зависимости от последовательности работы цилиндров двигателя, учитывая фазы газораспределения газов в механизме. Изготавливают распределительный вал из высокопрочной закаленной стали или чугуна. На валу ГРМ имеются опорные шейки и кулачки. Форма кулачков влияет на рабочие процессы распределения горючей смеси и газов, частоту и время открытия, закрытия клапанов. В торце распределительного вала ГРМ крепится звездочка (на которую устанавливается цепь) или шкив привода вала (на которую одевается ремень). Вал устанавливается в корпусе на подшипниках. В целях предотвращения осевых смещений распределительный вал имеет упорный фланец.

2. Толкатели. Толкатели – это детали газораспределительного механизма, которые служат для передачи усилий от кулачков распределительного вала к штангам коромысел. Толкатели изготавливают из высокопрочной стали или чугуна.

Виды толкателей: роликовые, цилиндрические, грибовидные.

Движение толкателей происходит в корпусах, закрепленных на блоке цилиндров или по направляющим.

3. Клапаны. Клапаны служат для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и вывода отработанных газов. Различают впускные и выпускные клапаны. Впускные служат для впуска горючей смеси, а выпускные клапаны служат для выпуска отработавших газов.

Конструкция клапана. Клапан состоит из стержня и головки. НА клапанной головке имеется кромка под 45 градусов для лучшего прилегания клапана. Впускной клапан отличается от выпускного диаметром. Выпускной клапан значительно больше по диаметру, чем впускной, так как объем отработавших газов превышает объем подающейся горючей смеси. Клапаны ГРМ установлены в головке блока цилиндров. Место их соединения называется седлом и имеет конусную форму. Для герметизации цилиндра предназначен клапанный механизм.  Для улучшения герметизации цилиндра проводят процесс под названием притирка клапанов. 

Впускные клапаны изготавливают из стали с хромистым покрытием, а выпускные клапаны из жаропрочной стали. Седла клапанов изготавливают из жаропрочного чугуна.

Движение стержней клапанов осуществляется по направляющим втулкам, которые изготавливаются из чугуна или стали. Направляющие соединены с головкой блока цилиндров. Клапаны оснащены внутренней и наружной пружинами. Пружины же крепятся с помощью тарелок, сухарей и шайб.  

Открытие клапанов осуществляется через усилие, которое передается от распределительного вала на клапан.

Газораспределительный механизм современных двигателей устроен таким образом, что на каждый цилиндр двигателя имеется по два клапана впуска и два клапана выпуска. Для снятия клапанов используют рассухариватели клапанов. 

4. Штанги

Штанги служат для передачи усилия от толкателей к коромыслам.  Штанги толкателей могут иметь  форму полых цилиндрических стержней со стальными наконечниками.

Штанги изготавливают из износостойкого алюминиевого сплава, крепятся с одной стороны к коромыслу, а с другой – к толкателю.

5. Коромысло

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапанам. Коромысло выполнено в виде рычага с двумя плечами, который крепится на оси. При этом одно плечо длиннее, чем другое (возле штанги).

Коромысла изготавливают из прочной стали. Устанавливают коромысло на оси, которая крепится к головке цилиндров, на специальных втулках.  Втулки предназначены для уменьшения трения между осью и коромыслом.

6. Привод распределительного вала

Распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала при помощи привода, который может быть, как мы говорили цепной, шестеренчатый, ременной.

 Скорость вращения распределительного вала в 2 раза меньше, чем скорость вращения коленчатого вала, что обеспечивается передаточным числом звездочки, либо размером шкива.

Таким образом, за два вращения коленчатого вала, распределительный вал совершит только одно вращение, что необходимо для осуществления одного рабочего цикла.

Часто встречается в обиходе автомобилистов такой термин, как тепловой зазор. 

Схема расположения узлов и механизмов на двигателе

Мотор, совместно с механической КПП и сцеплением представляют силовой агрегат, установленный в отсеке для мотора автомобиля. Крепится ДВС на трёх резинометаллических выставках. Правая вставка присоединяется к кронштейну мотора, а задняя и левая к креплениям коробки передач.

На блоке цилиндров крепятся необходимые механизмы и узлы силового агрегата:

• на правой стороне двигателя, если смотреть по ходу движения автомобиля располагаются: приводы насоса ОЖ и распредвала. В работу они производятся зубчатым резиновым ремнём. Так же справа находится привод генератора, он тоже приводится в работу поли клиновым ремнём;
• слева находится: термостат, стартер пуска двигателя, датчик, указывающий температуру ОЖ;
• впереди двигателя расположились: провода, имеющие большое напряжение, шланг, предназначенный для вентиляции картера, свечи зажигания, датчик детонации, генератор, масляный щуп;
• сзади двигателя установлены: датчик для давления моторной смазки, ресивер, фильтр для фильтрации моторной смазки, оба коллекторы, форсунки впрыска топлива, рампа топливная.

Конец

Таким образом, после нескольких лет изнурительной борьбы Рудольф Дизель зашел в тупик. Надо было выдавать замуж дочь, но денег на приданое не было. 19 сентября 1913 года он сел на корабль, чтобы поехать в Англию, и исчез. Три дня спустя в Северном море в рыболовные сети попал труп, опознанный как Дизель.

Убийство? Вряд ли — нет мотивов. Самоубийство? Может быть. Причин предостаточно: полный финансовый крах, огромные неоплаченные обязательства. Тем не менее смерть Рудольфа Дизеля остается одной из самых больших загадок современного мира. Раскроет ли ее кто-либо, мы можем только гадать.

Может, вы возьметесь?

?Виды ДВС

По типу конструкции и специфике работы ДВС классифицируются по нескольким критериям:

• По типу используемого топлива – дизельные, бензиновые, газовые.
• По принципу охлаждения – жидкостные и воздушные.
• В зависимости от расположения цилиндров – рядные и V-образные.
• По способу приготовления топливной смеси – карбюраторные, газовые и инжекторные (смеси образуются во внешней части ДВС) и дизельные (во внутренней части).
• По принципу зажигания топливной смеси – с принудительным зажиганием и с самовоспламенением (свойственно дизельным агрегатам).

Двигатели также различают по специфике конструкции и эффективности работы:

• Поршневые, у которых рабочая камера локализирована в цилиндрах. Стоит учесть, что такие ДВС делятся на несколько подвидов:
  • карбюраторные (карбюратор отвечает за создание обогащенной рабочей смеси);
  • инжекторные (поступление смеси происходит непосредственно во впускной коллектор через форсунки);
  • дизельные (возгорание смеси происходит за счет создания высокого давления внутри камеры).
  • Роторно-поршневые, характеризующиеся преобразованием тепловой энергии в механическую благодаря вращению ротора вместе с профилем. Работа ротора, движение которого по форме напоминает 8-ку, полностью заменяет собой функции поршней, ГРМ и коленвала.
  • Газотурбинные, в которых мотор приводится в работу тепловой энергией, получаемой за счет вращения ротора с лопастями, напоминающими по форме клинок. Он и приводит в движение турбинный вал.

Теория, на первый взгляд, кажется понятной. Теперь рассмотрим главные составляющие компоненты силового агрегата.

Конструкционные особенности двигателя mpi

Базой служит алюминиевый блок цилиндров с кольцами из чугуна.

Отсутствие турбонагнетателя является еще одной отличительной особенностью двигателей MPI.

В отличие от серий TSI конструкция предусматривает отсутствие топливной рейки. Из бака насос подает бензин в инжектор по отведенному каналу. Системой управления Simos 7 бензин впрыскивается форсункой в пластмассовый коллектор под давлением около 3 атмосфер.

В нем на основе показателей датчика МАР-сенсор создается топливовоздушная смесь, которая через впускной клапан поступает в цилиндр и сгорает. Высвобождающаяся энергия приводит в движение поршень, который создает крутящий момент. Работа агрегата происходит без турбонаддува.

Конструкционные особенности обуславливают наличие функции опережения зажигания. В результате дроссель имеет высокую чувствительность от педали газа.

Предотвращение перегрева механизма обеспечивает контур водяного охлаждения. С помощью системы MerCruiser стабилизируется правильная работоспособность двигателя вследствие своевременного освобождения от газовоздушных пробок.

Агрегат оснащается специальным контролирующим гидроприводом и отдельной муфтой со встроенной пресс-масленкой. Опоры из резины автоматически подстраиваются под неровности дорожного покрытия, обороты, скорость, снижая вибрационные воздействия и шум.

1981 год: технология дезактивации цилиндров двигателя

Идея проста. Чем меньше цилиндров работает в двигателе, тем меньше расход топлива. Естественно, что двигатель V8 намного прожорливее, чем четырехцилиндровый. Также известно, что при эксплуатации автомобиля большую часть времени люди используют машину в городе. Логично, что если автомобиль оснащен 8- или 6-цилиндровыми моторами, то при поездках в городе все цилиндры в двигателе в принципе не нужны. Но как можно просто превратить 8-цилиндровый мотор в четырехцилиндровый, когда вам не требуется задействовать для мощности все цилиндры? На этот вопрос в 1981 году решила ответить компания Cadillac, которая представила двигатель с системой дезактивации цилиндров 8-6-4. Этот мотор использовал электромагнитные управляемые соленоиды для закрытия клапанов на двух или четырех цилиндрах двигателя.

Эта технология должна была повысить эффективность двигателя, например, при движении по шоссе. Но последующая ненадежность и неуклюжесть этого мотора с системой дезактивации цилиндров напугала всех автопроизводителей, которые в течение 20 лет боялись использовать эту систему в своих моторах. 

Но теперь эта система снова начинает завоевывать автомир. Сегодня уже несколько автопроизводителей используют эту систему на своих серийных автомобилях. Причем технология зарекомендовала себя очень и очень хорошо. Самое интересное, что эта система продолжает развиваться. Например, уже скоро эта технология может появиться на четырехцилиндровых и даже на трехцилиндровых моторах. Это фантастика!

Системы охлаждения, воздухозабора и запуска двигателя

В большинстве автомобилей система охлаждения состоит из радиатора и водяного насоса. Охлаждающая жидкость циркулирует по охлаждающей рубашке цилиндров, затем попадает в радиатор для охлаждения. В некоторых автомобилях (преимущественно в Volkswagen Жук) и в большинстве мотоциклов и газонокосилок используется воздушное охлаждение двигателей (двигатель с воздушным охлаждением легко узнать по ребрам на внешней стороне цилиндров, которые рассевают тепло). Двигатели с воздушным охлаждением намного легче, но охлаждаются хуже, что снижает их срок эксплуатации и производительность. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система охлаждения».

На схеме представлено соединение патрубков системы охлаждения
 
Итак, теперь Вы знаете, что и как охлаждает двигатель Вашего автомобиля. Но почему так важна циркуляция воздуха? Большинство двигателей является безнаддувными, т.е. воздух поступает через воздушные фильтры непосредственно в цилиндры. Более мощные двигатели либо имеют турбонаддув, либо наддув, т.е. воздух поступает в двигатель под давлением (для подачи в цилиндр большего объема топливно-воздушной смечи) для увеличения мощности двигателя. Уровень сжатия воздуха называется наддув. При турбонаддуве используется небольшая турбина, установленная на выхлопную трубу для вращения нагнетающей турбины входящим потоком воздуха. Турбокомпрессор устанавливается непосредственно на двигатель для вращения компрессора.
 
 
Увеличение мощности двигателя — это, конечно, хорошо, но что же происходит когда Вы поворачиваете ключ? Система запуска состоит из электростартера и соленоида стартера. При повороте ключа зажигания, стартер несколько раз проворачивает двигатель для начала процесса сгорания. Для запуска холодного двигателя требуется мощный стартер. Стартер должен преодолеть:
 

• Любое собственное трение, вызванное поршневыми кольцами
• Давление сжатия любого из цилиндров во время такта сжатия
• Энергию, необходимую для открытия и закрытия клапанов распредвалом
• А также действие всех остальных деталей, установленных непосредственно на двигателе, например водяного насоса, масляного насоса, генератора и т.д.

В связи с тем, что требуется большое количество энергии и в автомобилях используется 12-вольтная электросистема, на стартер должен поступать ток в несколько сотен ампер. Соленоид стартера — это большой электронный переключатель, который может выдержать ток такой силы. При повороте ключа зажигания, он запускает соленоид для подачи питания на стартер.
 
В следующем разделе мы расскажем о подсистемах двигателя, которые отвечают за то, что в него поступает (масло и топливо) и что выходит (выхлоп и выбросы).

Системы смазки, подачи топлива, выхлопа и электросистема двигателя 
Когда дело касается повседневного обслуживания, скорее всего Вас, прежде всего, заинтересует количество бензина в бензобаке Вашего автомобиля. Каким же образом бензин, которым Вы заправляетесь, заставляет работать цилиндры? Топливная система при помощи насоса подает топливо из бензобака и смешивает его с воздухом в определенных пропорциях для того, чтобы топливно-воздушная смесь затем поступала в цилиндры. Существует три способа подачи топлива: карбюрация, впрыск во впускные каналы и непосредственный впрыск.

• При карбюрации устройство, которое называется карбюратор, смешивает бензин с воздухом при подаче воздуха в двигатель.
• В двигателях с впрыском топлива необходимое количество топлива впрыскивается в каждый цилиндр отдельно либо над впускным клапаном (впрыск во впускные каналы), либо в сам цилиндр (непосредственный впрыск).

Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система впрыска топлива».
 
Масло также играет очень важную роль. Система смазки обеспечивает подачу масла для каждой движущейся детали для того, чтобы они свободно двигались. Прежде всего, смазка требуется поршням (для их плавного движения в цилиндрах) и подшипникам, которые обеспечивают вращение таких деталей, как коленвал и распредвал. В большинстве автомобилей масла из поддона картера подается при помощи масляного насоса, проходит через масляный фильтр для удаления абразивных частиц, после чего под давлением поступает на подшипники и стенки цилиндра. Затем масло стекает обратно в картер, где оно собирается, после чего цикл повторяется.

Создатель – Феликс Ванкель

Роторный двигатель

Имеет хождение старая байка, что Ванкель придумал чудо-двигатель в 1919 году. В неё всегда верилось с трудом: как мог 17-летний парень, пусть и талантливый, такое сотворить? Для этого надо пройти обучение где-нибудь в университете, научиться конструировать и рисовать… Гораздо вероятнее сведения о первых эскизах двигателя от 1924 года, которые сделал Ванкель, окончив высшую школу и поступив на работу в издательство технической литературы. Перелопачивая горы макулатуры, можно либо навсегда потерять к технике интерес, либо начать конструировать самому. Видимо, у Феликса душа лежала именно к конструированию.

Он открыл в городе Гейдельберге собственную мастерскую, а в 1927 году появились на свет чертежи «машины с вращающимися поршнями» (на немецком языке сокращенно DKM). Первый патент DRP 507584 Феликс Ванкель получил в 1929 году, а в 1934 году подал заявку на двигатель DKM. Правда, патент он получил через два года. Тогда же, в 1936 году, Ванкель обосновывается в Линдау, где размещает свою лабораторию.

Феликс Ванкель

Потом перспективного конструктора заметила власть, и работы над DKM пришлось оставить. Ванкель работал на BMW, Daimler и DVL, основные авиамоторостроительные предприятия фашистской Германии. Так что не удивительно, что до наступления 1946 года Ванкелю пришлось сидеть в тюрьме, как пособнику режима. Лабораторию в Линдау вывезли французы, и Феликс попросту остался ни с чем.

Лишь в 1951 году Ванкель устраивается на работу в мотоциклетную фирму – уже широко известный тогда NSU. Восстанавливая лабораторию, он заинтересовал Вальтера Фройде, конструктора гоночных мотоциклов своими конструкциями. Вместе Ванкель и Фройде продавили проект в руководстве, и разработка двигателя резко ускорилась. 1 февраля 1957 года заработал первый роторный двигатель DKM-54. Он работал на метаноле, но к июню проработавший 100 часов на стенде двигатель перевели на бензин.

Похожие записи:

Toyota supra Топ-26 автомобилей с экономным расходом топлива Mercedes-benz c-class (мерседес с-класс) Категории водительских прав Tesla model x p100d: характеристики, дизайн, цена Как проверить шрус