Двигатель внутреннего сгорания

Введение 3
1. Устройство и конструкции двигателя внутреннего сгорания 5
2. Повышение мощности двигателя внутреннего сгорания через повышение его эффективного КПД 11
3. Способы форсирования бензинового двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ 2106 19
Заключение 22
Список использованных источников 25

Мощность двигателя является расчетной величиной. Величина механической энергии, которая выдается двигателем внутреннего сгорания при определенных оборотах, измеряется в крутящем моменте. Мощностью называют произведение оборотов и крутящего момента. Различают несколько методов для того, чтобы увеличить мощность двигателя. Рассмотрим некоторые способы форсирования бензинового двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ 2106.
Принцип работы ДВС основан на эффекте теплового расширения газов, возникающего при сгорании топливно-воздушной смеси и обеспечивающего перемещение поршня в цилиндре.
Работа поршневого ДВС осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта (четырехтактный двигатель): впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
Во время тактов впуск и рабочий ход происходит движение поршня вниз, а тактов сжатие и выпуск – вверх. Рабочие циклы в каждом из цилин-дров двигателя не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы ДВС. В некоторых конструкциях двигателей внутреннего сгорания рабочий цикл реализуется за два такта – сжатие и рабочий ход (двухтактный двигатель).
Целью данной работы является теоретический обзор особенностей двигателя внутреннего сгорания, а также путей модернизации двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ, направленных на повышение его мощности.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить ряд задач, таких как:
описать основную конструкцию ДВС;
рассмотреть повышение мощности ДВС через повышение его эф-фективного КПД;
охарактеризовать способы форсирования бензинового ДВС автомобиля на примере ВАЗ 2106;
сделать общие выводы по работе.

Таким образом, можно подвести следующие итоги.
Суммарный рабочий объем всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания указывается в технических характеристиках двигателя, выра-жается в литрах, поэтому в обиходе именуется литражом двигателя. Второй важнейшей характеристикой любого ДВС является степень сжатия (СС), определяемая как частное от деления полного объема на объем камеры сгорания. У карбюраторных двигателей СС варьирует в интервале от 6 до 14, у дизелей – от 16 до 30. Именно этот показатель, наряду с объемом двигателя, определяет его мощность, экономичность и полноту сгорания топливо-воздушной смеси, что влияет на токсичность выбросов при работе ДВС. Мощность двигателя имеет бинарное обозначение – в лошадиных силах (л.с.) и в киловаттах (кВт). Для перевода единиц одна в другую применяется коэффициент 0,735, то есть 1 л.с. 0,735 кВт. Рабочий цикл четырехтактного ДВС определяется двумя оборотами коленчатого вала – по пол-оборота на такт, соответствующий одному ходу поршня. Если двигатель одноцилиндровый, то в его работе наблюдается неравномерность: резкое ускорение хода поршня при взрывном сгорании смеси и замедление его по мере приближения к НМТ и далее. Для того, чтобы эту неравномерность купировать, на валу за пределами корпуса мотора устанавливается массивный диск-маховик с большой инерционно-стью, благодаря чему момент вращения вала во времени становится более стабильным.
В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является ос-новным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование – ДВС) называется тепловая маши-на, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу.
Различают следующие основные типы двигателей внутреннего сгора-ния: поршневой, роторно-поршневой и газотурбинный. Из пред-ставленных типов двигателей самым распространенным является поршневой ДВС.
Достоинствами поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспе-чившими его широкое применение, являются: автономность, универсаль-ность (сочетание с различными потребителями), невысокая стоимость, ком-пактность, малая масса, возможность быстрого запуска, многотопливность.
Вместе с тем, двигатели внутреннего сгорания имеют ряд существен-ных недостатков, к которым относятся: высокий уровень шума, большая частота вращения коленчатого вала, токсичность отработавших газов, невысокий ресурс, низкий коэффициент полезного действия.
В зависимости от вида применяемого топлива различают бензино-вые и дизельные двигатели. Альтернативными видами топлива, используе-мыми в двигателях внутреннего сгорания, являются природный газ, спиртовые топлива – метанол и этанол, водород.
Водородный двигатель с точки зрения экологии является перспектив-ным, т.к. не создает вредных выбросов. Наряду с ДВС водород ис-пользуется для создания электрической энергии в топливных элементах автомобилей.
Самый главный параметр, от которого напрямую зависит мощность карбюраторного двигателя – его рабочий объем. Используя некоторые приемы его можно увеличить. Манипуляции по форсированию двигателя сводятся к увеличению следующих параметров:
Увеличение рабочего объема.
Увеличение числа оборотов.
Улучшение наполнения цилиндров смесью.
Модернизация выпускной системы с целью упрощения отвода отработанных газов.
Есть и другие пути форсирования, но они применяются редко.
Впускная система модернизируется установкой воздушного фильтра с увеличенной площадью фильтрующих элементов, чтобы не создавать за-держку воздушного потока. На многие автомобили устанавливаются воздухозаборники и заменяется вся система подачи воздуха в двигатель. Газораспределительный механизм подвергается дополнительной ба-лансировке. На клапаны устанавливаются гидрокомпенсаторы. Сложная, но довольно эффективная процедура – притирка каждого клапана к его седлу. Делается это на снятой головке блока на специальном станке или вручную.
Выпускную систему можно модернизировать, добавив прямоточный спортивный глушитель. Чтобы не превышать допустимые уровни шума ис-пользуют пауки и глушители увеличенных размеров. Внимание следует акцентировать на том, чтобы обеспечить беспрепятственный отход отработанных газов, но в то же время, чтобы шум оставался в пределах нормы.
Система охлаждения двигателя при форсировании должна быть уси-ленной. Обычно эта проблема решается путем установки масляного радиатора. На легковых автомобилях (а именно их двигатели форсируют чаще всего) он устанавливается пока редко. Его добавление даст суще-ственную разгрузку теплового режима мотора. В заключение можно сказать о том, что форсирование даст не только прибавку мощность, но и повысит срок эксплуатации двигателя, но только в том случае, если оно сделано правильно с использованием качественных деталей с доработкой и не в ущерб запасу прочности.
Таким образом, с помощью проведение описанных выше операций можно производить модернизацию ДВС с целью повышения его мощности.