Двигатели внутреннего сгорания

Глава I. 

ВВЕДЕНИЕ 

Значительный  рост всех отраслей народного хозяйства 

требует 

перемещения большого количества грузов и пассажиров.

Высокая 

маневренность, проходимость и приспособленность  для 

работы в различных 

условиях делает автомобиль одним из основных средств

перевозки грузов 

и пассажиров. 

Важную роль играет автомобильный транспорт  в 

освоении восточных  и 

нечерноземных районов нашей страны. Отсутствие

развитой сети железных 

дорог и ограничение  возможностей использования рек  для 

судоходства 

делают автомобиль главным средством передвижения в 

этих районах. 

Автомобильный транспорт в России обслуживает  все 

отрасли народного 

хозяйства и  занимает одно из ведущих мест в  единой

транспортной 

системе страны. На долю автомобильного транспорта

приходится свыше 80% 

грузов, перевозимых  всеми видами транспорта вместе

взятыми, и более 

70% пассажирских  перевозок. 

Автомобильный транспорт создан в результате развития

новой отрасли 

народного хозяйства - автомобильной промышленности,

которая на 

современном этапе является одним из основных звеньев

отечественного 

машиностроения [1]. 

Начало создания автомобиля было положено более 

двухсот лет  назад 

(название "автомобиль" происходит от греческого слова 

autos - "сам"  и 

латинского mobilis - "подвижный"), когда стали изготовлять 

"самодвижущиеся" повозки. Впервые они появились  в 

России. В 1752 г. 

русский механик-самоучка крестьянин Л.Шамшуренков 

создал довольно 

совершенную для  своего времени "самобеглую коляску",

приводимого в 

движение силой  двух человек. Позднее русский

изобретатель  И.П.Кулибин 

создал "самокатную тележку" с педальным приводом [1]. С 

появлением 

паровой машины создание самодвижущихся повозок 

быстро продвинулось 

вперед. В 1869-1870 гг. Ж.Кюньо во Франции, а через 

несколько лет и в 

Англии были построены паровые автомобили. Широкое 

распространение 

автомобиля как  транспортного средства начинается с 

появлением 

быстроходного двигателя внутреннего сгорания. В 1885 г.

Г.Даймлер 

(Германия) построил  мотоцикл с бензиновым двигателем,

а в 1886 г. 

К.Бенц - трехколесную повозку. Примерно в это же время 

в индустриально 

развитых странах (Франция, Великобритания, США)

создаются автомобили с 

двигателями внутреннего  сгорания [1]. 

В конце XIX века в ряде стран возникла автомобильная 

промышленность. В царской России неоднократно

делались попытки 

организовать  собственное машиностроение. В 1908 г.

производство 

автомобилей было организовано на Русско-Балтийском

вагоностроительном 

заводе в Риге. В течение шести лет здесь  выпускались

автомобили, 

собранные в  основном из импортных частей. Всего  завод 

построил 451 

легковой автомобиль и небольшое количество грузовых

автомобилей. В 

1913 г. автомобильный  парк в России составлял около 

9000 автомобилей, 

из них большая  часть - зарубежного производства. 

После Великой  Октябрьской социалистической революции 

практически 

заново пришлось создавать отечественную автомобильную 

промышленность. 

Начало развития российского автомобилестроения

относится к 1924 году, 

когда в Москве на заводе АМО были построены первые

грузовые автомобили 

АМО-Ф-15 [1]. 

В период 1931-1941 гг. создается крупносерийное и 

массовое 

производство  автомобилей. В 1931 г. на заводе АМО 

началось массовое 

производство  грузовых автомобилей. В 1932 г. вошел  в 

строй завод ГАЗ. 

В 1940 г. начал  производство малолитражных 

автомобилей Московский 

завод малолитражных  автомобилей. Несколько позже был 

создан Уральский 

автомобильный завод. За годы послевоенных пятилеток 

вступили в  строй 

Кутаисский, Кременчугский, Ульяновский, Минский

автомобильные заводы. 

Начиная с конца 60-х гг., развитие автомобилестроения

характеризуется 

особо быстрыми темпами. В 1971 г. вступил в строй 

Волжский 

автомобильный завод им. 50-летия СССР. 

За последние  годы заводами автомобильной 

промышленности освоены 

многие образцы  модернизированной и новой 

автомобильной техники, в том 

числе для сельского  хозяйства, строительства, торговли,

нефтегазовой  и 

лесной промышленности [1]. 

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО  СГОРАНИЯ 

В настоящее  время существует большое количество

устройств, 

использующих  тепловое расширение газов. К таким 

устройствам относится 

карбюраторный двигатель, дизели, турбореактивные 

двигатели и  т.д. 

Тепловые двигатели  могут быть разделены на две 

основные группы. 1. 

Двигатели с  внешним сгоранием - паровые машины,

паровые турбины, 

двигатели 

Стирлинга и  т.д. 2. Двигатели внутреннего сгорания. В 

качестве 

энергетических  установок автомобилей наибольшее

распространение 

получили двигатели  внутреннего сгорания, в которых 

процесс сгорания 

топлива с выделением теплоты и превращением ее в 

механическую  работу 

происходит непосредственно  в цилиндрах. На

большинстве современных 

автомобилей установлены  двигатели внутреннего 

сгорания. 

Наиболее экономичными являются поршневые и 

комбинированные 

двигатели внутреннего  сгорания. Они имеют достаточно

большой срок 

службы, сравнительно небольшие габаритные размеры и 

массу. Основным 

недостатком этих двигателей следует считать 

возвратно-поступательное 

движение поршня, связанное с наличием кривошатунного

механизма, 

усложняющего  конструкцию и ограничивающего 

возможность повышения 

частоты вращения, особенно при значительных размерах

двигателя [2]. 

А теперь немного  о первых ДВС. Первый двигатель 

внутреннего 

сгорания (ДВС) был  создан в 1860 г. французским

инженером Этвеном 

Ленуаром, но эта  машина была еще весьма несовершенной. 

В 1862 г. французский  изобретатель Бо де Роша предложил 

использовать  в двигателе внутреннего сгорания

четырехтактный  цикл: 1) 

всасывание; 2) сжатие; 3) горение и расширение; 4)

выхлоп. Эта идея 

была использована немецким изобретателем Н.Отто,

построившим в 1878 г. 

первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

КПД такого 

двигателя достигал 22%, что превосходило значения,

полученные при 

использовании двигателей всех предшествующих типов [3]. 

Быстрое распространение  ДВС в промышленности, на

транспорте, в 

сельском хозяйстве  и стационарной энергетике была

обусловлена рядом  их 

положительных особенностей. 

Осуществление рабочего цикла ДВС в одном цилиндре с

малыми потерями 

и значительным перепадом температур между источником

теплоты и 

холодильником обеспечивает высокую экономичность 

этих двигателей. 

Высокая экономичность - одно из положительных качеств 

ДВС. 

Среди ДВС дизель в настоящее время является таким

двигателем, 

который преобразует  химическую энергию топлива в 

механическую  работу с 

наиболее высоким  КПД в широком диапазоне изменения 

мощности. Это 

качество дизелей  особенно важно, если учесть, что запасы

нефтяных 

топлив ограничены. 

К положительным  особенностям ДВС стоит отнести  также 

то, что они 

могут быть соединены  практически с любым потребителем

энергии. Это 

объясняется широкими возможностями получения