Автомобили

Предшественником и ближайшим родственником бензинового двигателя был газовый. В свое время он был самым эффективным, однако обладал недостатком – редкостью топлива («светильного газа»). Потому многие конструкторы пытались брать в качестве топлива пары жидких горючих материалов. После недолгих мытарств они обратили свое внимание на бензин, он был достаточно летуч, чтобы переходить в газообразноесостояние. Но даже для этого потребовалось создать специальное устройство для испарения - карбюратор. Первый, правда, не очень удачный, вариант был сконструирован Брайтоном. А через некоторое время появился работающий карбюратор, в новом двигателе Даймлера. Одно время Даймлер работал у «гения газовых двигателей» Отто, поэтому был хорошо знаком с устройством ДВС. Для создания своего проекта инженерпокинул компанию, и занялся работой в своей мастерской. Вскоре появился первый бензиновый двигатель, который был предуготован для промышленности. В качестве запала использовалась раскаленная трубка. Чтобы запустить двигатель ее нужно было нагреть извне и несколько раз повернуть специальную рукоять.

А полноценный карбюратор был придуман одновременно компаньоном Даймлера Маэбахом и инженером Банки.Именно они решили не испарять бензин, а распылять его, это значительно упростило задачу, и сделало двигатель более надежным.

Первые ДВС были одноцилиндровыми. Их мощность регулировалась подачей горючей смеси, а максимальная мощность – размерами цилиндра. Позже стали делать двух и четырехцилиндровые двигатели, в которых такты смещались по отношению у друг другу. Этим достигалась большая плавностьхода вала. Новые двигатели быстро завоевывали своих потребителей. Их компактность позволяла конструировать «самодвижущиеся тележки», чем и занялись многие инженеры.

Сейчас большая масса автомобильного транспорта приводится в движение карбюраторными двигателями. Хотя они обладают меньшим КПД, чем дизельные, это не мешает им сохранять лидерство.

Карбюраторные и инжекторные двигатели

Вкарбюраторных двигателях процесс приготовления горючей смеси происходит в карбюраторе — специальном устройстве, в котором топливо смешивается с потоком воздуха за счёт аэродинамических сил, вызываемых энергией потока воздуха, засасываемого двигателем.

В инжекторных двигателях впрыск топлива в воздушный поток осуществляют специальные форсунки, к которым топливо подаётся под давлением, а дозирование осуществляетсяэлектронным блоком управления — подачей импульса тока, открывающим форсунку или же, в более старых двигателях, специальной механической системой.

Переход от классических карбюраторных двигателей к инжекторам произошёл в основном из-за возрастания требований к чистоте выхлопа (выпускных газов), и установке современных нейтрализаторов выхлопных газов (каталитических конвертеров или просто катализаторов).Именно система впрыска топлива, контролируемая программой блока управления, способна обеспечить постоянство состава выхлопных газов, идущих в катализатор. Постоянство же состава необходимо для нормальной работы катализатора, так как современный катализатор способен работать лишь в узком диапазоне данного состава, и требует строго определённого содержания кислорода. Именно поэтому в тех системахуправления, где установлен катализатор, обязательным элементом является лямбда-зонд, он же кислородный датчик. Благодаря лямбда-зонду система управления, постоянно анализируя содержание кислорода в выхлопных газах, поддерживает точное соотношение кислорода, недоокисленных продуктов сгорания топлива, и оксидов азота, которое способен обезвредить катализатор. Дело в том, что современный катализаторвынужден не только окислять не полностью сгоревшие в двигателе остатки углеводородов и угарный газ, но и восстанавливать оксиды азота, а это — процесс, идущий совершенно в другом (с точки зрения химии) направлении. Желательно также ещё раз окислять окончательно весь поток газов. Это возможно лишь в пределах так называемого «каталитического окна», то есть узкого...