+7(980)249-22-27
Кузовной ремонт автомобиля
Покраска в камере, полировка
Автозапчасти на заказДвигатель внутреннего сгорания своими руками как сделать
Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками?
Оглавление:
- Принцип действия ДВС
- Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания?
- Как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания из подручных средств?
- Бестактный ДВС замкнутого типа
В древние времена люди использовали животных для приведения в действие простейших механизмов. Позже для плавания на парусных суднах и для того чтобы заставить вращаться ветряные мельницы, делающие из зерна муку, стала использоваться сила ветра. Затем люди научились использовать силу течения речной воды для того, чтобы заставить вращаться водяные колёса, перекачивающие и поднимающие воду или приводящие в действие разнообразные механизмы.
Тепловые двигатели появились в далёком прошлом, в том числе и двигатель Стирлинга. Сегодня технологии значительно усложнились. Так, например, человечество изобрело двигатель внутреннего сгорания, который является довольно сложным механизмом. На основе ДВС в настоящее время работает большинство современных автомобилей и другой необходимой для человека техники. Функция, которую выполняет тепловое расширение внутри двигателя внутреннего сгорания, очень сложна, но без неё работа ДВС невозможна.
В механическом устройстве, называемом двигателем внутреннего сгорания, энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую. Для того чтобы сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками, необходимо знать основные принципы его действия.
Принцип действия ДВС
На сегодняшний день существуют разные виды двигателей, но для моделизма чаще всего используются:
- Поршневые двигатели дизельного типа.
- Двигатели, зажигаемые путём накала или искры.
Дизельные двигатели отличаются от искровых или калильных тем, что в первых возгорание горючего происходит при сильном сжатии газа в процессе движения поршня в цилиндре. А последние два типа двигателей требуют для возгорания уже сжатой смеси дополнительной энергии, для чего необходимо заранее нагреть калильную свечу или произвести искровой разряд.
Поршневые двигатели могут быть только двухтактными. Двигатели, которые зажигаются путём накала или искры, бывают и двухтактные, и четырехтактные.
Двухтактные двигатели осуществляют любой рабочий процесс в два такта, выполняемые за 1 оборот коленвала.
В первом такте осуществляется «всасывание-сжатие»: когда коленчатый вал вращается, поршень перемещается снизу вверх. В процессе его движения топливная смесь всасывается через золотник в картер, и в то же время в цилиндре сжимается предыдущая порция горючего.Перед тем как завершается первый такт, в цилиндре воспламеняется горючая смесь, в результате чего значительно увеличивается давление в камере сгорания, которое способствует движению поршня вверх и вниз.
Во втором такте — «рабочем ходе-продувке» сгорающее топливо расширяется, что способствует развитию механической мощности, а свежая порция топлива, засосанная в цилиндр во время первого такта, сжимается.
После того, как поршень проходит около половины пути вниз, газы, образованные во время сгорания топлива, выталкиваются из цилиндра через специально открывающееся окно. А после того, как открывается перепускное окно, сжатое в картере горючее поступает в цилиндр, и тем самым вытесняет из него оставшиеся отработанные газы, то есть, происходит продувка.
Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания?
Устройство ДВС изучается в школе старшеклассниками. Поэтому даже подросток сможет сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками. Для его изготовления нужно взять:
- Проволоку.
- Лист картона.
- Клей.
- Моторчик.
- Несколько шестерен.
- Батарейку 9V.
Порядок изготовления:
- Сначала из картона следует вырезать круг, который будет играть роль коленчатого вала.
- Далее из картона для изготовления шатуна нужно вырезать прямоугольник размером 15х8 см, сложить его вдвое и затем — еще на 90˚. На его концах делаются отверстия.
- Далее из картонного листа изготовляется поршень с отверстиями для поршневых пальцев.
- Размер поршневых пальцев должен соответствовать размеру отверстия в поршне.
- Поршень закрепляется пальцем на шатуне, а его проволокой нужно прикрепить к коленвалу.
- В соответствии с размером поршня следует свернуть из картона цилиндр, а в соответствии с размером коленчатого вала — коробочку для самого коленвала.
- Далее следует взять шестерёнки и моторчик и собрать механизм вращения коленчатого вала таким образом, чтобы моторчик мог проворачивать коленчатый вал с поршнем и шатуном.
- Механизм вращения крепится к коленчатому валу, и он помещается в изготовленную коробочку. При этом вращающий механизм следует прикрепить к стенке коробочки.
- Далее в цилиндре размещается поршень и цилиндр склеивается с коробочкой.
- Теперь с помощью двух проводов (+ и --) моторчик соединяется с батарейкой, в результате чего поршень приходит в движение.
Как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания из подручных средств?
Из следующего примера вы узнаете, как можно сделать двигатель внутреннего сгорания в домашней мастерской, не используя при этом станки и сложное оборудование.
- Для создания данного приспособления следует взять плунжерную пару, которую можно извлечь из топливного насоса трактора.
- Для изготовления цилиндра от плунжерной втулки была отрезана с помощью машинки утолщенная часть шлефа. Далее требуется прорезать отверстия для выхлопного и перепускного окон, а сверху припаять 2 гайки М6 для свечей зажигания. Поршень же вырезается из плунжера.
- Для изготовления картера используется жесть. Также к нему нужно припаять подшипники. Чтобы создать дополнительную прочность, следует взять ткань, пропитать её эпоксидной смолой и покрыть ею картер.
- Коленвал собран из толстой шайбы с двумя отверстиями. Одно отверстие, в которое нужно запрессовать вал, сделано в центре шайбы. Во второе отверстие, расположенное с краю, запрессовывается шпилька с одетым на неё шатуном.
- Катушка зажигания собирается по следующей схеме:
- Также можно использовать катушку от автомобиля или мотоцикла. Схема её подключения выглядит следующим образом:
- Свечу зажигания также можно изготовить самостоятельно, сделав для этого сквозное отверстие в болте М6. Для изготовления изолятора можно использовать стеклянную трубочку из-под термометра и приклеить её с помощью эпоксидной смолы. Трубочка также обёрнута в бумагу, пропитанную эпоксидной смолой.
Схема карбюратора:
Схематический вид самого карбюратора:Как работает этот ДВС, можно посмотреть в следующем видео:
Бестактный ДВС замкнутого типа
Данный мини двигатель внутреннего сгорания своими руками работает на небольшом количестве жидкого топлива (20 г). Топливо, взрываясь в камере, моментально преобразуется в газ и значительно увеличивается в объёме. В результате создаётся избыточное давление, выталкивающее поршень и вызывающее вращение коленчатого вала на пол-оборота.
Затем этот же газ быстро преобразуется в горючую жидкость, уменьшаясь в объёме до первоначального состояния. В результате этого создаётся пониженное давление, втягивающее поршень назад, а коленчатый вал снова делает половину оборота.
Таким образом, в процессе одного оборота вала поршень совершает два рабочих хода.
Процесс бесконечен за счет постоянного перехода жидкости в газ и обратно. В такой замкнутой системе отсутствует как впрыск топлива, так и выхлоп газа. Составляют двигатель всего три узла:
- Камера с двумя секциями и поршень.
- Коленчатый вал и коробка передач.
- Зажигательная система.
Система запускается в действие аккумулятором, а далее можно использовать генератор. Для питания двигателя необходимо 12 Вольт, 4 Ампера.
Данный ДВС можно создавать с различными мощностями, он подойдёт для любого вида транспорта, передвигающегося по земле и по воздуху. Исключение составляют лишь реактивные самолёты.
На следующем видео представлена небольшая настольная рабочая модель, демонстрирующая эффект ДВС:
Кроме того, из обычного парового двигателя также можно создать подобный двигатель, работающий по принципу замкнутого типа. При этом пар и вода расходоваться не будут, поскольку водяной пар также быстро превращается в жидкость и обратно в пар в результате пропускания его через поле коронного разряда. К тому же, если пропустить пар сквозь колбу с охлаждённой водой, то в результате возникнет дополнительная тяга, вызванная изменением объёма среды и перепадом давлений. Данный метод позволит повышать низкий коэффициент полезного действия паровых двигателей в целом.
Видео о том, как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания
А Вы уже пытались сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях.
Работа двигателя: Объяснение двигателя внутреннего сгорания
Что такое двигатель?
«Двигатель» относится к устройству, которое преобразует одну форму энергии в другую. «Тепловой двигатель - это модифицированная форма двигателя, используемая для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию, а затем для производства работы». Тепловые двигатели классифицируются в двух формах в зависимости от того, где происходит сгорание топлива.
- Двигатель внутреннего сгорания (двигатель внутреннего сгорания) Двигатель внешнего сгорания
- (E.C. Двигатель)
В этой статье мы представим c uss I.C. Двигатель.
Важные компоненты И.С. Двигатель.
Цилиндр
Это место, где сжигается топливо для выработки энергии. Он сделан таким образом, что выдерживает очень высокое давление и температуру. Поршень совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра.
Поршень
Поршень совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра. Энергия, которая развивается вследствие сгорания топлива в цилиндре, передается на коленчатый вал посредством шатуна в поршне.
Поршневое кольцо
Поршневые кольца представляют собой металлические кольца, вставленные в окружные канавки, предусмотренные на верхнем конце поршня. Поршневые кольца поддерживают воздухонепроницаемое соединение между поршнем и цилиндром при возвратно-поступательном движении.
Коленчатый вал
Энергия, передаваемая поршнем, используется для вращения коленчатого вала. Коленчатый вал вращается вдоль своей оси, что вызывает колебания шатуна.
Картер двигателя
Это нижняя часть двигателя, служащая кожухом коленчатого вала, а также поддоном для смазочного масла.
Свеча зажигания
Используется для генерации высокоинтенсивной искры для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре.
Клапаны
Клапаны- это устройства, которые контролируют поток газов в цилиндр двигателя и из него. Они управляются механизмом привода клапана.
Карбюратор
Карбюраториспользуется в бензиновом двигателе для правильного смешивания воздуха и бензина.
Маховик
Это тяжелое колесо, установленное на коленчатом валу двигателя.Это сводит к минимуму циклическое изменение скорости за счет накопления энергии во время рабочего хода, и то же самое высвобождается во время другого хода.
Термины, относящиеся к I.C. Двигатель
Буровая
Внутренний диаметр цилиндра двигателя называется отверстием.
инсульт
Это линейное смещение, которое проходит поршень, когда он совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра. Ход в два раза больше радиуса кривошипа.
Коэффициент сжатия
Отношение объема цилиндра двигателя к зазорам называется степенью сжатия.
Объем оформления
Это объем, содержащийся между верхней частью поршня и головкой цилиндра, когда поршень находится в верхней мертвой точке.
Ход Объем
Это объем, перемещаемый поршнем за один ход.
мертвых центров
В вертикальных двигателях самое верхнее положение поршня называется верхним мертвым центром. Когда поршень находится в самом нижнем положении, оно называется нижней мертвой точкой.
Обозначенная мощность
Мощность, вырабатываемая внутри цилиндра двигателя при сжигании топлива, известна как указанная мощность двигателя.
Мощность тормоза
Это мощность, доступная на коленчатом валу двигателя для выполнения полезной работы. Измеряется в динамометре.
Механическая эффективность
Определяется как соотношение мощности тормоза и указанной мощности. Это показатель потерь из-за трения.
Тепловая Эффективность
Это разговор о тепловой энергии путем фактического сгорания топлива в выходную мощность. Это отношение выполненной работы к поставляемому теплу.
Четырехтактный двигатель
Поршень выполняет четыре такта для завершения одного цикла.Четыре различных удара -
- Ход всасывания
- Ход сжатия
- Рабочий ход
- Ход выхлопа
Ход всасывания
Во время этого хода впускной клапан открывается, а выпускной клапан закрывается. По мере движения поршня объем в цилиндре увеличивается, а давление одновременно снижается.
Это создает перепад давления. Благодаря этому топливно-воздушная смесь попадет в цилиндр.
ход сжатия
И впускной клапан, и выпускной клапан закрыты.Когда этот ход будет выполнен, топливно-воздушная смесь будет сжата.
Ближе к концу этого хода топливно-воздушная смесь воспламеняется электрической искрой, излучаемой свечой зажигания. При сгорании топлива выделяются горячие газы.
Power Stroke
Высокое давление и высокая температура заставляют поршень выполнить этот ход. Во время этого хода двигатель вырабатывает механическую мощность.
В конце этого хода открывается выпускной клапан.
Ход выхлопного газа
Во время этого хода открывается выпускной клапан, и движение поршня выталкивает выхлопные газы из цилиндра.
Снова открывается впускной клапан и начинается новый цикл.
Двухтактный двигатель
Все процессы в двухтактном двигателе выполняются в два хода. В этом двигателе всасывание топливной и воздушной смеси в цилиндр не будет происходить в отдельном ходе.
первый ход
В начале поршень находится в мертвой точке. Электрическая искра зажигает сжатое топливо. При сгорании выделяются горячие газы, что повышает давление и температуру цилиндра.При высоком давлении поршень опускается вниз. Поршень выполняет рабочий ход до тех пор, пока не закроет выпускное отверстие. Газы сгорания выходят через выпускное отверстие. Поршень открывает передаточное отверстие, и свежее топливо поступает из картера в цилиндр. Свежее топливо, поступающее в цилиндр, выталкивает сгоревшие газы. Этот процесс называется очисткой.
Второй ход
В этом такте поршень возвращается в мертвую точку. Когда он закрывает перегрузочный порт, подача топлива прекращается, а затем, когда он движется дальше вверх, он закрывает выпускной канал, полностью останавливая продувку.Дальнейшее движение поршня вверх сжимает заряд в цилиндре. После того, как поршень достигнет мертвой точки, первый ход повторяется снова.
Преимущества И.С. Двигатель
- Компактный размер и более эффективный
- Низкая начальная стоимость
- Легкий и быстрый запуск этих двигателей
- Подходит для мобильных приложений
внутреннего сгорания | HowStuffWorks
Принцип, лежащий в основе любого поршневого двигателя внутреннего сгорания: если вы поместите небольшое количество топлива с высокой удельной энергией (например, бензина) в небольшое замкнутое пространство и подожжете его, высвобождается невероятное количество энергии в виде расширяющегося газа. ,
Вы можете использовать эту энергию для интересных целей. Например, если вы можете создать цикл, который позволяет запускать взрывы, подобные этому, сотни раз в минуту, и если вы можете использовать эту энергию полезным способом, то у вас есть ядро автомобильного двигателя.
Почти каждый автомобиль с бензиновым двигателем использует четырехтактный цикл сгорания для преобразования бензина в движение. Четырехтактный подход также известен как цикл Отто , в честь Николая Отто, который изобрел его в 1867 году. Четыре удара показаны на Рис. 1 . Они:
- Ход впуска
- Ход сжатия
- Ход горения
- Ход выпуска
Этот контент не совместим с этим устройством.
Рисунок 1
Поршень соединен с коленчатым валом с помощью шатуна . Поскольку коленчатый вал вращается, он имеет эффект «сброса пушки». Вот что происходит, когда двигатель проходит свой цикл:
- Поршень запускается сверху, впускной клапан открывается, и поршень движется вниз, чтобы двигатель мог впустить цилиндр, наполненный воздухом и бензином. Это , ход впуска .Чтобы это работало, в воздух нужно подмешать только крошечную каплю бензина. (Часть 1 рисунка)
- Затем поршень перемещается назад, чтобы сжать эту топливно-воздушную смесь. Сжатие делает взрыв более мощным. (Часть 2 рисунка)
- Когда поршень достигает максимума своего хода, свеча зажигания зажигает искру, чтобы зажечь бензин. Заряд бензина в цилиндре взрывается , приводя поршень в действие. (Часть 3 рисунка)
- Как только поршень достигнет нижнего положения своего хода, выпускной клапан открывается, и выпуск выпускается из цилиндра, чтобы выйти из выхлопной трубы.(Часть 4 рисунка)
Теперь двигатель готов к следующему циклу, поэтому он потребляет еще один заряд воздуха и газа.
В двигателе линейное движение поршней преобразуется во вращательное движение коленчатым валом. Вращательное движение приятно, потому что мы все равно планируем вращать (вращать) колеса автомобиля.
Теперь давайте рассмотрим все части, которые работают вместе, чтобы это произошло, начиная с цилиндров.
,Основы двигателя внутреннего сгорания | Министерство энергетики
Перейти к основному содержанию- National Labs
- Energy.gov Офисы
Поиск
Офис энергоэффективности и возобновляемых источников энергии- Об EEREAО EERE
- Инициативы
- Об EEREAО EERE
- Инициативы
- УслугиУслуги
- EfficiencyEfficiency
- Возобновляемые источники Возобновляемые источники
- ТранспортТранспорт
