Четырехтактные двигатели внутреннего сгорания работают на автомобилях и легких самолетах. На схеме показаны четыре такта работы двигателя. всасывание — сжатие — рабочий ход — выпуск.
Двигатель внутреннего сгорания появился почти через 100 лет после паровой машины. И хотя он чем-то на нее похож, работает гораздо лучше — быстрее, экономичнее, с более высоким к. п. д.— 35 и даже 39%. При одной и той же мощности двигатель внутреннего сгорания почти втрое легче паровой машины.
У этого двигателя тоже есть цилиндр и поршень. Только в цилиндр впускают не пар, а горючую смесь — воздух и топливо (бензин, керосин, соляровое масло, нефть). Порция топлива сгорает между головкой цилиндра и днищем поршня — в камере сгорания. Сгорая, бензин, керосин или нефть превращаются в газ, который занимает примерно в 800 раз больший объем. Потому в камере очень резко повышается давление.
Под давлением газа поршень быстро отходит назад. Это рабочий ход: отходя, поршень через шатун заставляет вращаться коленчатый вал. Потом, вращаясь уже по инерции (вспомните маховик!), коленчатый вал возвращает поршень к головке цилиндра. Во время этого хода открыт выпускной клапан, и через него поршень выталкивает отработавшие газы.
Следующий свой ход — назад — поршень тоже делает по инерции коленчатого вала с маховиком. В это время открыт уже впускной клапан. Работая как насос, поршень всасывает через этот клапан следующую порцию смеси. Наконец, поршень опять движется вперед с помощью маховика. На этот раз клапаны закрыты — происходит сжатие смеси в цилиндре перед воспламенением. Сжатие необходимо, чтобы рабочий ход был как можно сильнее.
Теперь топливо снова воспламеняется, повторяется рабочий ход, а дальше — все, как раньше. Рабочий ход — выпуск — наполнение — сжатие; рабочий ход — выпуск — наполнение — сжатие; четыре хода поршня, четыре такта в работе двигателя. Поэтому двигатель, который мы сейчас описали, называется четырехтактным.
Есть множество разных типов четырехтактных двигателей. На легковых автомобилях и нереактивных самолетах чаще всего работают карбюраторные двигатели: в них жидкое топливо (обычно бензин) распыляется воздушной струей в особом приборе — карбюраторе — и в виде смеси паров топлива с воздухом входит в цилиндр. После сжатия эта смесь воспламеняется электрической искрой от свечи.
88