◉ POISK ACADEMIAАВТОМОБИЛЬ ИЗНУТРИ
Лаборатория · Цилиндр в разрезе

Как работает ДВС

Один цилиндр объёмом 500 см³: поршень, шатун, коленвал, четыре клапана и два распредвала. Поверните ползунок коленвала и посмотрите, как смесь заходит, сжимается, сгорает и уходит. Нажмите на любую деталь, чтобы узнать, как она ломается, или включите неисправность под графиками.

Рабочий ход
Потяните, чтобы повернуть · колесо мыши или два пальца — приблизить
Собираем двигатель…
Фазы газораспределенияподъём клапанов, мм
Индикаторная диаграммадавление в цилиндре от объёма
Диагностика

Что ломается и как это выглядит

Давай разберёмся

Маленькая команда внутри двигателя

Впуск

Поршень идёт вниз и освобождает в цилиндре почти 500 см³. Два впускных клапана открыты, и воздух с распылённым бензином втягивается внутрь. Форсунка впрыскивает топливо прямо на тарелки клапанов.

Сжатие

После закрытия впускных клапанов поршень сжимает заряд, поднимаясь к верхней точке. Геометрическая степень сжатия — около 9,6: объём меняется примерно от 558 до 58 см³. Впуск закрывается после нижней точки, поэтому фактическое сжатие начинается позже. Давление зависит от наполнения, режима и начала сгорания.

Рабочий ход

За 20° до верхней точки свеча даёт искру. Пламя бежит по камере, давление быстро растёт и толкает поршень вниз. На этом такте газы отдают основную положительную работу. Маховик помогает пройти остальные такты.

Выпуск

Выпускные клапаны открываются ещё до нижней точки, и газы под остаточным давлением вырываются наружу. Поршень поднимается и выталкивает остальное. В конце такта на 20° открыты сразу все клапаны: это перекрытие.

Попробуй сам

Поставьте паузу и медленно ведите ползунок коленвала. Найдите момент искры около 700°, а затем перекрытие клапанов около 360°, где на графике фаз пересекаются синяя и оранжевая кривые. Заметьте, что распредвалы за весь цикл делают только один оборот, а коленвал — два.

Что упрощено в модели
  • Объём камеры рассчитан по оболочке крыши и днища; небольшой объём, вытесненный клапанами и свечой, не вычитается. Это учебная геометрия, а не заводская CAD-модель.
  • Давление посчитано по упрощённой модели: сжатие и расширение по политропе, сгорание по закону Вибе. Теплообмен, утечки и волны в каналах не учитываются.
  • Профили кулачков учебные. Подъём клапана при этом точно следует из геометрии кулачка и плоского толкателя.
  • Неисправности показаны так, чтобы их было видно: в жизни прогар или износ колец развиваются постепенно, а цифры давления зависят от конкретного двигателя.
  • Цвета газов условные: настоящая смесь прозрачная. Пламя показано как сфера, расходящаяся от свечи.
ДВИГАТЕЛЬ В СБОРЕ И ЕГО СИСТЕМЫ

Устройство двигателя

Выше показан разрез одного цилиндра для объяснения четырёхтактного цикла. В полной сборке можно рассмотреть четыре цилиндра и вспомогательные системы.

Гибридный привод: двигатель и трансмиссия