Двигунів внутрішнього згоряння присвоюються різні буквено-цифрові коди, в залежності від особливостей їх конструкції. Крім чотирьох-тактних бензинових двигунів внутрішнього згоряння в автомобілях застосовуються також дизельні і роторні двигуни.
Дизельний двигун
Дизельний двигун широко застосовується в автомобілях підвищеної вантажопідйомності і стаціонарних силових установках, які працюють зазвичай на постійній швидкості. Дизельний двигун має високий термічним ККД, тому відрізняється високою економічністю. У вихлопних газах дизельного двигуна міститься низький відсоток вуглеводнів і окислів вуглецю. Такі характеристики роблять його хорошою альтернативою поршневому бензиновому двигуну в автомобілях. За конструкцією обидва двигуни дуже схожі. Дизельний двигун важче і дорожче бензинового. У цих двигунів принципово різні паливні системи і системи запалювання. У дизельному двигуні в камеру згоряння всмоктується тільки повітря. Він стискається поршнем під час такту стиснення до такої міри, що нагрівається при цьому до температури приблизно 1000 ° Ф (540 ° С). Коли поршень доходить до верхньої мертвої точки, в камеру згоряння через паливну форсунку впорскується під тиском паливо. Під дією високотемпературного стисненого повітря паливо запалюється. Тиск робочого газу, що утворюється в результаті згоряння палива, штовхає поршень вниз, і він здійснює робочий такт. Колінчастий вал продовжує обертатися і змушує поршень знову рухатися вгору, витісняючи відпрацьовані гази з камери згоряння через випускний клапан. Використання дизельного двигуна в легкових автомобілях стримується двома чинниками: високою вартістю двигуна і складністю досягнення дуже низької норми окислів азоту в вихлопних газах, регламентованої стандартами.
Мал. Робочий цикл чотиритактного дизельного двигуна
Мал. Робочий цикл двотактного дизельного двигуна
роторний двигун
Другим типом успішно реалізованого альтернативного двигуна є роторний двигун, званий також на ім'я його винахідника двигуном Ванкеля (Wankel). Єдиний приклад автомобіля з роторним двигуном, що випускається тривалий час, - Mazda RX-7. Роторний двигун має ряд переваг перед поршневим двигуном. Двигун з обертається камерою згоряння працює рівно і володіє високою питомою потужністю.
Оскільки конструкція двигуна забезпечує велику охолоджуючу поверхню камери згоряння, він працює на низкооктановом бензині.
Принциповою особливістю роторного двигуна є ротор, що має в поперечному перерізі трикутну форму, що обертається в робочій порожнині корпуса двигуна. Форма робочої порожнини в плані являє собою геометричну фігуру, яка називається двухлепесткових епітрохоїді. Ущільнення на кутах, або ребрах, ротора постійно знаходяться в контакті з поверхнею порожнини, тому ротор повинен здійснювати планетарне рух. Це означає, що центр ротора рухається навколо центру двигуна.
Мал. Робочий цикл однієї з камер згоряння роторного двигуна внутрішнього згоряння
На малюнку показано планетарний рух ротора. При планетарному русі ротора між його гранями і стінками порожнини утворюються розширюються і стискаються камери. У розширюється камеру через впускний канал засмоктується паливно-повітряна суміш. На малюнку показаний впускний канал в корпусі двигуна.
Мал. Роторний двигун автомобіля Mazda (вид в розібраному стані)
Коли розширюється камера досягає максимального обсягу, впускний канал відсікається від неї проходить ущільненням ротора. Подальше обертання ротора викликає зменшення обсягу камери, в процесі якого відбувається стиснення суміші. Іскра свічки запалювання запалює суміш. Високий тиск газів, що утворилися при згорянні суміші, створює механічний імпульс, що змушує ротор обертатися, розширюючи камеру. Коли камера знову досягає максимального обсягу, одне з ущільнень на кінці ротора мине випускний канал, відкриваючи його і дозволяючи відпрацьованим газам, що знаходяться під високим тиском, покинути камеру. Подальше обертання ротора призводить до зменшення обсягу камери, в результаті чого з неї виштовхуються залишки відпрацьованих газів. На цьому закінчується робочий цикл, аналогічний чотирьохтактному робочого циклу поршневого двигуна. Ротор продовжує обертатися і робочий цикл повторюється - починається впуск нової порції суміші.
Крім показаної на малюнку камери згоряння, аналогічний робочий цикл здійснюють ще дві камери згоряння, що утворюються гранями ротора і стінкою робочої камери двигуна. В результаті за один оборот ротора відбуваються три послідовних робочих циклу.
Енергія ротора змушує обертатися ексцентриковий вал. Механізм дії цієї кінематичної схеми аналогічний механізму роботи шатуна і колінчастого вала. За один оборот ротора ексцентриковий вал здійснює три обороти. Таким чином, ексцентрик незмінно займає правильну позицію, необхідну для сприйняття кожного наступного імпульсного моменту обертання. Зубчасте колесо внутрішнього зачеплення, закріплене на роторі, знаходиться в зачепленні з зубчастим колесом зовнішнього зачеплення, встановленим на одному з торців робочої камери двигуна. Призначення цієї зубчастої передачі - підтримувати правильну синхронізацію ротора по відношенню до ексцентрика і робочій камері. Ці шестерні не беруть участі в передачі крутного моменту (не відчувають навантаження, створюваної обертовим моментом).
Впускний і випускний канали в одних конструкціях двигуна проходять в стінці робочої камери, що стикається з ущільненнями ротора, а в інших - в її торцевих стінках. Виїмки в гранях ротора формують камери згоряння. Оскільки камера згоряння має досить велику довжину, в деяких конструкціях для швидкого, повного згоряння суміші використовуються дві свічки запалювання. У цьому випадку потрібні дві окремих системи запалювання.
Мал. При знятому роторі видно геометрична форма робочої камери роторного двигуна (так звана епітрохоїді). Плавність обводів робочої камери - свідчення високого класу технології
Мал. Ротор зі знятим ущільненням ребер