Энергия, необходимая для приведения в движение автомобиля, создается двигателем.

На автомобилях применяются в основном двигатели внутреннего сгорания. В зависимости от способа образования горючей смеси и вида применяемого топлива двигатели внутреннего сгорания бывают с внешним и внутренним смесеобразованием.

К двигателям с внешним смесеобразованием относятся карбюра­торные, работающие на легко испаряющемся топливе —> бензине, и смесительные, работающие на горючем газе. К двигателям с внутрен­ним смесеобразованием относятся дизельные, работающие на трудноиспаряющемся дизельном топливе. 8 карбюраторных и газосмеси тельных двигателях горючая смесь приготовляется вне цилиндра в специальных приборах — карбюраторе или смесителе и воспла­меняется в цилиндре электрической искрой. В дизельных двигателях смесь образуется внутри цилиндров и воспламеняется от сопри­косновения распыленного топлива со сжатым воздухом.

Работа двигателя внутреннего сгорания основана на свойстве га­зов расширяться при нагревании. Если горючую смесь поместить в замкнутую полость и зажечь, то в результате нагрева образующих­ся газов давление будет повышаться тем больше, чем выше темпера­тура газов.

Рассмотрим принцип работы двигателя с внешним смесеобразова­нием на примере одноцилиндрового поршневого двигателя (рис. 2). Полость цилиндра сверху ограничивается головкой с камерой сгорания, а снизу закрывается поршнем, который может свободно переме­щаться в цилиндре. Поршень при помощи пальца и шатуна шарнирно соединяется с кривошипом коленчатого вала. К валу крепится также массивное чугунное колесо-маховик. Если в полость над поршнем по­местить заряд горючей смеси и зажечь, то под давлением образовав­шихся газов поршень переместится вниз и через шатун повернет кри­вошип на пол-оборота. Таким образом, поршень совершает прямоли­нейное поступательное движение вниз, а коленчатый вал — вращательное движение.

Маховик, получив заряд кинетической энергии, будет продолжать некоторое время вращать вал с кривошипом и пере­мещать поршень вверх и вниз. Для подготовки цилиндра к новой вспышке и расширению газов (рабочему ходу) необходимо очистить цилиндр от продуктов сгорания, заполнить его новым зарядом горючей смеси и сжать эту смесь, вернув поршень в исход­ное положение, т. е. в верх цилиндра. Перемещаясь, поршень вытал­кивает продукты сгорания через специально открываемое отверстие (эта часть процесса называется выпуск).

После выпуска от­работавших газов открывается другое отверстие — впускное, поршень перемещается вниз и вследствие разряжения цилиндр заполняется горючей смесью— происходит впуск. Чтобы вос­пламенить смесь, необходимо вернуть поршень в исходное — верхнее положение и сжать смесь. Эта часть процесса на­зывается сжатием. Как ви­дим, для производства одного рабочего хода необходимо про­извести три подготовитель­ных — выпуск, впуск и сжа­тие. Каждый из этих процес­сов протекает за половину обо­рота коленчатого вала, а все четыре — рабочий ход, выпуск, впуск и сжатие — за два обо­рота. Подготовительные про­цессы в одноцилиндровом дви­гателе происходят за счет энер­гии маховика, накопленной им при рабочем ходе.

Сочетание всех указанных процессов (тактов), последовательно протекающих в цилиндре двигателя, называется рабочим цик­лом. Рабочий цикл двигателя, протекающий за два оборота колен­чатого вала и четыре хода поршня, называется четырехтактным.

Рис. 3. Ход поршня и объемы цилиндров

Во время работы двигателя поршень достигает то верхнего, то ниж­него крайних, положений, которые называются соответственно верх­ней мертвой точкой (в. м. т.) и нижней мертвой точкой (н. м. т.). Путь поршня от в. м. т. к н. м. т, называется ходом поршня. Объем цилиндра, расположенный над поршнем при его положении в в. м т.. называет­ся камерой сжатия.

Объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от в. м. т. к н. м. т., называется рабочим объемом (рис. 3) Объем камеры сжатия и ра­бочий объем вместе взятые, называют­ся полным объемом.

В многоцилиндровых двигателях сумма рабочих объемов всех цилиндров, а в одноцилиндровом его рабочий объем называется Литражом. При малых объемах — до 1 л — он выражается В См3,

А при большем объеме — в литрах.

Чтобы определить во сколько раз сжимается рабочая смесь в цилинд­рах двигателя, необходимо полный объем поделить на объем камеры сжатия (сгорания). Полученное число называется степенью сжатия. Чем выше степень сжатия, тем лучше экономичность и больше мощ­ность двигателя. Это объясняется снижением тепловых потерь за счет уменьшения поверхности камеры сгорания и увеличения среднего дав­ления в цилиндре. Обычно в современных карбюраторных двигателях степень сжатия колеблется в пределах 6—9. В дизельных двигателях степень сжатия достигает 15—20.

Каждый из тактов четырехтактного двигателя характеризуется по­ложением клапанов, направлением движения поршня (рис, 4), давле­нием и температурой газов внутри цилиндров.