Двигатели внутреннего сгорания уже более века являются основой транспортной и многих других отраслей промышленности. Разнообразие сфер применения этих двигателей поражает воображение, и для удовлетворения различных потребностей и обстоятельств было разработано множество их типов. Одним из наиболее влиятельных факторов в классификации двигателей внутреннего сгорания является тип используемого ими топлива. В этом разделе мы рассмотрим различные типы двигателей, классифицированные по источнику энергии.

Классификация по типу используемого топлива

Бензиновые двигатели, вероятно, являются самыми распространенными и входят в стандартную комплектацию большинства пассажирских автомобилей. Эти двигатели работают на смеси воздуха и бензина, которая подается в цилиндр и сжимается до воспламенения от искры, вырабатываемой свечой зажигания. В результате взрыва поршень толкается, создавая силу, необходимую для движения автомобиля.

Дизельные двигатели

Дизельные двигатели работают по несколько иному принципу. В качестве топлива в них используется газойль (дизельное топливо), а сгорание происходит путем самовоспламенения топлива из-за высокой температуры, достигаемой при сжатии воздуха в цилиндре. Это делает их более экономичными, чем бензиновые двигатели, но также более тяжелыми и сложными.

Газовые двигатели

Газовые двигатели, как следует из названия, используют горючие газы, такие как природный газ или пропан. Такие двигатели широко распространены в некоторых типах коммерческих автомобилей и в энергетике, поскольку газ является более чистым и зачастую более дешевым источником энергии, чем бензин или дизельное топливо. Однако инфраструктура, необходимая для заправки газа, не так широко распространена, как для жидкого топлива.

Биоэтаноловые или биодизельные двигатели

Биоэтаноловые или биодизельные двигатели могут работать на биотопливе, которое производится из возобновляемых источников, таких как растения и сельскохозяйственные отходы. Такие двигатели являются экологически чистым вариантом, поскольку биотопливо может производиться на устойчивой основе, а его использование выделяет меньше парниковых газов, чем традиционное ископаемое топливо. Однако доступность и стоимость такого биотоплива может быть ограничена в некоторых регионах.

Классификация по количеству тактов цикла сгорания

Еще один способ классификации двигателей внутреннего сгорания — по количеству тактов, или стадий, в их цикле сгорания.

Четырехтактные двигатели

Четырехтактные двигатели наиболее распространены в автомобилях и тяжелой технике. В этих двигателях полный цикл впуска (всасывание воздушно-топливной смеси), сжатия, сгорания (также называемого взрывом) и выхлопа происходит за четыре движения поршня, что эквивалентно двум оборотам коленчатого вала. Этот процесс более эффективен с точки зрения расхода топлива, но также связан с большей механической сложностью.

Двухтактные двигатели

Двухтактные двигатели, с другой стороны, выполняют полный цикл за два движения поршня, что эквивалентно одному обороту коленчатого вала. Такие двигатели проще и легче, но они также менее эффективны и, как правило, производят больше выбросов. Они обычно используются в мотоциклах, газонокосилках, небольших лодках и другой легкой технике.

Классификация по способу зажигания

Двигатели с искровым зажиганием (ДВС)

Двигатели с искровым зажиганием — это тип двигателей, используемых в большинстве бензиновых автомобилей. Как следует из названия, в этих двигателях используется свеча зажигания, генерирующая искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь, вызывая горение. Точный контроль искры позволяет оптимизировать работу двигателя, но при этом требует более сложной электроники.

Двигатели с воспламенением от сжатия (CIE)

В этом типе двигателя, известном как дизельный, свечи зажигания не используются. Вместо этого под действием высокого сжатия воздуха в цилиндре температура поднимается достаточно высоко, чтобы воспламенить топливо. Такой способ зажигания позволяет дизельным двигателям быть очень эффективными, но также делает их тяжелее и сложнее, чем двигатели с искровым зажиганием.

Классификация по конфигурации двигателя

И наконец, двигатели внутреннего сгорания также можно классифицировать по расположению цилиндров.

В рядных двигателях

В рядных двигателях цилиндры расположены по прямой линии вдоль блока двигателя. Такая компоновка проста и эффективна с точки зрения производства и распространена в 4-6-цилиндровых автомобилях.

V-образные двигатели

В V-образных двигателях цилиндры расположены в блоке двигателя в форме буквы «V». Такая конфигурация позволяет разместить больше цилиндров в более компактном пространстве, что приводит к созданию более мощных двигателей. Они часто встречаются в автомобилях с 6, 8, 10 или даже 12 цилиндрами.

Боксерные или оппозитные двигатели

В боксерных или оппозитных двигателях цилиндры расположены в двух противоположных блоках, что обеспечивает более компактную конструкцию и более низкий центр тяжести, улучшая устойчивость. Эти двигатели распространены в некоторых марках автомобилей, таких как Subaru и Porsche.

Вывод

Двигатели внутреннего сгорания невероятно универсальны и находят применение в самых разных областях, от пассажирских автомобилей до генераторов и тяжелой техники. Понимание различий между типами двигателей поможет вам выбрать подходящий для ваших нужд, а также лучше понять, как работает ваш собственный автомобиль.