Данный тип двигателя был разработан в конце восемнадцатого века, как результат сотрудничества нескольких ученых. В отличие от парового двигателя, который был изобретением, которое начало промышленную революцию, двигатель внутреннего сгорания не требует внешнего источника тепла, вместо этого он использует тепло для сжигания топлива как часть контура потока.
Хотя двигатель внутреннего сгорания действительно не заменил паровой двигатель вплоть до девятнадцатого века, после этого он начал революцию в транспорте. По мере того, как все больше переходят на гибридные или электромобили, двигатель является постоянно меняющейся технологией.
Тем не менее, большинство автомобилей по всему миру по-прежнему используют бензин или другие нефтепродукты в качестве топлива для сжигания.
Бензиновый двигатель работает, сжигая смесь бензина и воздуха, который он принимает снаружи. Сгорание происходит в металлическом цилиндре, в который цилиндр скользит и отступает.
Движение поршня уменьшает доступный объем в цилиндре для газов, что крайне важно для работы двигателя. Именно изменение давления, вызванное поршнем, а затем расширением газов, является сердцем двигателя.
Четырехтактный двигатель будет содержать четыре из этих секций, поршни смещены относительно друг друга для обеспечения постоянного движения. По сути, функция двигателя внутреннего сгорания состоит в том, чтобы преобразовывать тепло в работу — или использовать его для преобразования химической энергии в кинетическую энергию.
В цикле двигателя есть четыре основных этапа:
1. Индукция
В начале индукционной стадии цикла коленчатый вал делает оборот и тянет поршень вниз и из цилиндра. Открытие клапана на впуске топлива и воздуха вводит в цилиндр как воздух, так и бензин. Движение поршня известно, как ход впуска или ход индукции.
2. Сжатие
Следующий этап — такт сжатия. Здесь поршень возвращается в цилиндр, сжимая пространство, доступное для смеси топлива и воздуха. Поршень образует идеальное уплотнение с цилиндром, увеличивая тем самым давление в пространстве, содержащем топливо и воздух.
Как только поршень полностью вставлен в цилиндр, а пространство максимально сокращено, свеча зажигания создает искру для зажигания смеси.
3. Зажигание
Как только топливо зажигается, топливно-воздушная смесь создает большое количество тепла за короткое время. Это эффективно работает так же, как взрыв, так как результирующее давление заставляет поршень мощно выходить из цилиндра.
Это то, что вызывает мощность, создаваемую двигателем. Кроме того, при отпускании поршня коленчатый вал поворачивается, вставляя следующий поршень вдоль и так далее.
4. Выпуск
На заключительном этапе сгоревший газ, который теперь полностью смешан с воздухом, выпускается через клапан из цилиндра и из выхлопной трубы автомобиля.
