Устройство и принцип действия газовых двигателей внутреннего сгорания

Двигатели, в которых тепловая энергия, выделяемая при сгорании газа, преобразуется в механическую работу, называются тепловыми. На большинстве современных автомобилей устанавливают тепловые поршневые двигатели внутреннего сгорания. В зависимости от способа образования горючей смеси и вида применяемого топлива двигатели внутреннего сгорания с внешним смесеобразователем бывают карбюраторные, работающие на бензине, и газовые, работающие на горючем газе. Поршень, перемещаясь в цилиндре, достигает то верхнего, то нижнего крайних положений, называемых соответственно верхней мертвой точкой (В. М. Т.) и нижней мертвой точкой (Н. М. Т.). Расстояние, которое поршень проходит от В. М. Т. до Н. М. Т., называется ходом поршня. Объем под поршнем, находящимся в В. М. Т. называют объемом камеры сгорания Vc, объем над поршнем, находящимся в Н. М. Т.,— полным объемом цилиндрa V„, объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от В. М. Т. до Н. М. Т.,— рабочим объемом цилиндра Vv.

Если диаметр цилиндра и ход поршня выразить в дециметрах, то рабочий объем цилиндра получим в кубических дециметрах или литрах. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания Кс называется степенью сжатия, определяемой по формуле е = Vn/Vc. Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем смеси, находящейся в цилиндре, при перемещении поршня от Н. М. Т. до В. М. Т. Газообразное топливо по сравнению с бензиновым обладает высокими октановыми числами (104 — 107 ед.), что позволяет повышать степень сжатия в двигателях. Природный газ как моторное топливо более эффективен, чем бензин, и имеет более высокую степень сжатия. Поэтому при конструировании специального двигателя, предназначенного для работы на СПГ с повышенной степенью сжатия, можно ожидать увеличения его мощности на 25—30%.

Рис. 2. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.
а — впуск; б — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск; 1, 3— впускные—выпускные клапаны; 2 — свеча зажигания; 4 — поршень.