Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.
Бензиновый двигатель

Конструкционные, функциональные и эксплуатационные особенности бензиновых ДВС

Среди известных типов силовых агрегатов для транспортной техники широкое распространение получил именно бензиновый мотор. Этот тип двигателя характеризуется принудительным воспламенением топливной смеси, то есть в его конструкцию включена система электрического зажигания.

Бензиновые силовые агрегаты постоянно модернизируются, в результате чего удается значительно снизить потребление топлива без потери мощности, улучшить основные характеристики и экологические показатели, повысить КПД.

 Современный бензиновый двигатель автомобиля и его особенности

Силовые агрегаты, в которых основным видом топлива является бензин, чаще других дополняют газобаллонными установками, ввиду их предрасположенности к функционированию на газу (возможность поддерживать нужные для продуктивной работы холостые обороты, необходимая компрессия и др.).

 бензиновый двигательбензиновый двигатель

Для обеспечения высокой продуктивности, снижения потребления топлива и увеличения мощности мотора, конструкторами постоянно совершенствуются его основные системы:

  • топливоподачи;

  • зажигания топлива;

  • газораспределительный механизм;

  • турбонаддув;

  • ЭБУ.

В связи с постоянным ужесточением международных экологических норм, к работе современных бензиновых моторов предъявляются повышенные требования безопасности. Это достигается как за счет постоянного рестайлинга силовых агрегатов, так и использования различных дополнительных очистных элементов (каталитические нейтрализаторы выхлопных газов).

 Устройство бензинового двигателя

По способу подачи топлива различают карбюраторные и инжекторные силовые агрегаты. Лучшие бензиновые двигатели относятся ко второму виду. Опишем все особенности и характеристики моторов обоих типов:

  1. Карбюраторный бензиновый двигатель сегодня его можно встретить разве что в качестве экспоната политехнического музея, поскольку в течение нескольких последних десятилетий карбюратор полностью перестал использоваться. Процесс приготовления рабочей смеси проходит непосредственно в карбюраторе. Его особенности конструкции позволяют использовать вихревые воздушные потоки для обеспечения корректного смесеобразования. Воспламеняется бензин при помощи системы искрового зажигания. Ввиду низкой производительности, несоответствия требованиям экологии и повышенному потреблению топлива, карбюраторы на современных моделях бензиновых двигателей уже не используются.

  2. Инжекторный тип двигателя, в котором для подачи бензина предусмотрены специальные форсунки. Он условно делится на два подтипа: агрегат с впрыском топлива непосредственно во впускной коллектор, и мотор, в котором впрыск рабочей смеси осуществляется в камеру сгорания. Но, в обоих случаях смесь формируется окончательно при попадании в цилиндр. Отличаются высокой производительностью, большим КПД и экономичностью без потери мощности.

Как видно, лучшие бензиновые двигатели это те, в конструкцию которых включен инжектор. Отдельно стоит сказать о системах впрыска топлива. В ранних моделях силовых агрегатов они имели механическую конструкцию, в которой для формирования топливной смеси использовался рычажно-плунжерный механизм, при этом электроника контролировала весь процесс. Такт впуск соответствовал впрыску топлива в цилиндр. Описанная система впрыска называется моноинжектор.

В более современных моделях автомобильных двигателей применяется распределенная система впрыска топлива. При этом за обеспечение процесса корректного смесеобразования полностью отвечает ЭБУ.

Несмотря на то, что двигатели могут иметь различную конструкцию (состоять из одного либо нескольких цилиндров) и отличаться числом рабочих тактов (двухтактные либо четырехтактные), их общей чертой является принцип функционирования. Каждый такт силового агрегата это отдельно выполняемая полезная работа.

 работа двигателяработа двигателя

В стандартную конструкцию бензинового мотора входят следующие элементы:

  • блок цилиндров;

  • поршневой узел;

  • механизм газораспределения;

  • система управления;

  • блок зажигания;

  • ГБЦ;

  • коленчатый вал;

  • кривошипно-шатунный механизм.

 схема двигателясхема двигателя

Функционирует силовой агрегат по принципу преобразования энергии. То есть, тепловая энергия, которая образовывается за счет сгорания топлива в его цилиндрах и приводит в движение поршневую группу, преобразовывается в механическую, необходимую для вращения коленвала. Это возможно благодаря взаимосвязи поршней двигателя с кривошипно-шатунным механизмом.

Объем мотора влияет на выдаваемую им мощность и КПД. Заметим, что эти величины могут измениться после капитального ремонта.

 Эксплуатация бензинового двигателя автомобиля

Ресурс силового агрегата зависит от многих факторов. Практически на всех транспортных средствах после 200-220 тыс. км пробега начинают возникать проблемы с двигателем (потеря мощности, увеличение потребления топлива, нестабильные холостые обороты, низкая компрессия и др.). На срок службы и продуктивность работы мотора влияют исключительно его условия эксплуатации и своевременность проведения технического обслуживания.

Ознакомимся с основными причинами преждевременного выхода автомобильного двигателя из строя. К первоочередной их них относится пренебрежение регламентными сроками замены рабочих жидкостей (моторное масло, тосол), и расходных элементов (воздушный и топливный фильтры). Автопроизводитель рекомендует менять расходники, жидкость в системе охлаждения и моторное масло после 12-15 тыс. км пробега. Заметим, что уже после 5 тыс. км начинают меняться физические свойства жидкостей, из-за чего ухудшаются их качественные характеристики. В реале, не стоит дожидаться приближения регламентного срока замены расходников, а менять их несколько раньше. О необходимости проведения замены можно узнать путем постоянного визуального контроля состояния рабочих жидкостей и фильтровальных элементов. Также на эксплуатационный ресурс силового агрегата влияет стиль вождения, интенсивность и продолжительность движения, качество топлива.

Как видно, бензиновый двигатель имеет сложную конструкцию, состоящую из нескольких взаимосвязанных элементов и систем. Выход из строя любой из них негативно отразится на работе всего агрегата. «Сердце автомобиля» нуждается в постоянном уходе, который заключается в проведении профилактических ТО, соблюдении рекомендаций по эксплуатации и своевременном устранении мелких неисправностей, тогда оно будет радовать водителя долгими годами своей безупречной работы.