Teorija

Iekšdedzes dzinējos notiek siltuma enerģijas pārvēršanas process mehāniskajā enerģijā.

Dzinējs sastāv no šādiem pamatmehānismiem:
 
Kloķa-klaņa mehānisma, taisnvirziena kustības pārvarēšanai griešanās kustībā. Šajā mehānismā ietilpst: virzulis ar gredzeniem, klanis, virzuļa pirksts, kloķa vārpsta, spara rats, cilindrs un karteris.
Gāzu sadales mehānisma, gāzu maisījuma pievadīšanai cilindriem un sadegšanas gāzu izvadīšanai no cilindra. Šis mehānisms sastāv no vārstiem, bīdītājiem, atsperēm, sadales vārpstas, sadales zobratiem. Dzinēju darbību nodrošina vairākas ierīces, kuras izveido eļļošanas sistēmu, degvielas piegādes sistēmu un aizdedzināšanās sistēmu.
 
Ceļu, ko virzulis noiet no visaugstākā līdz viszemākam stāvoklim, sauc par virzuļa gājienu. Virzuļa galējos stāvokļus sauc par sastinguma stāvokļiem – augšējo un apakšējo. Cilindra telpu starp augšējo un apakšējo sastinguma stāvokli sauc par cilindra darba tilpumu. Lai dzinējs darbotos, nepieciešams dzinēja cilindrā ievadīt gāzes maisījumu, to saspiest, aizdedzināt un atbrīvot cilindru no sadegšanas produktiem.
Visus procesus kopā, kas atkārtojas noteiktā kārtībā, sauc par darba ciklu. Darba cikla daļu, kas norisinās vienā gājienā, sauc par takti.
Atkarībā no tā, ar cik kloķa vārpstas apgriezieniem noslēdzas pilns darba cikls, dzinējus iedala divtaktu un četrtaktu dzinējos.
Divtaktu dzinējs
1 . takts – sadegušā degmaisījuma izplūde un jauna degmaisījuma ieplūde cilindrā no kartera (karterī ir ievietota kloķvārpsta);
2. takts - darba gājiens (degmaisījuma sadegšana cilindrā) un jauna degmaisījuma ieplūde karterī.
Divtaktu dzinēji pēc savas konstrukcijas ievērojami atšķiras no četrtaktu dzinējiem. Divtaktu dzinēja viss darbs gājiens (iesūkšana, kompresija, darba gājiens,un sadegšanas gāzu izgrūšana) notiek kloķa vārpstas viena apgrieziena laikā.
 
mov_motors.gif

Četrtaktu dzinējs

1. takts - ieplūde. Ieplūdes takts sākumā īpašs sadalīšanas mehānisms atver ieplūdes vārstu. Cilindra telpa tiek savienota ar karburatoru, kurā no benzīna tvaiku un gaisa sajaukšanās rodas darba maisījums jeb gāzes maisījums. Virzulim, pārvietojoties uz leju, cilindrā rodas retināta telpa, kurā spiediens ir zemāks par atmosfēras spiedienu, tādēļ arī cilindrā no karburatora tiek iesūkts gāzes maisījums. Tas notiks tik ilgi, kamēr virzulis būs nonācis lūdz apakšējam sastinguma stāvoklim. Iesūkšanas takta beigās vārsts, atsperes iedarbināts, noslēdz spraugu, kas savieno cilindru ar karburatoru.
2. takts - saspiešana jeb kompresija. Virzulim, pārvietojoties uz augšu pie noslēgtiem vārstiem, gāzes maisījums tiek saspiests, un līdz ar to ceļas temperatūra un spiediens. Kompresijas takts izbeidzas, kad virzulis sasniedzis augšējo sastinguma stāvokli.
3. takts – darba takts. Virzulim tuvojoties augšējam sastinguma punktam, starp cilindrā ieskrūvētās aizdedzināšanas sveces elektrodiem pārlec elektriska dzirkstele un aizdedzina saspiesto gāzu maisījumu. Maisījuma sadegšanas rezultātā temperatūra un spiediens cilindra iekšpusē stipri pieaug un spiež virzuli uz leju.
4. takts - izplūde. Virzulis virzās uz augšu, atveras izplūdes vārsts un sadegšanas gāzes tiek izvadītas pa izplūdes kanāliem.

 
4-stroke-engine.gif
 
Automašīnās izmanto vairākus cilindrus. Cilindru darbība ir saskaņota tā, lai katrā cilindrā pēc kārtas notiktu darba gājiens.

 
Iekšdedzes dzinējs ar četriem cilindriem:
dzineejs.gif

Iekšdedzes dzinēju lietderības koeficients nepārsniedz 45%. Tas nozīmē, ka vairāk nekā puse no siltuma, ko iegūst sadedzinot degvielu, tiek nelietderīgi izmantota, sildot apkārtējo gaisu.

Noskaties video: Gāzes izplešanās darbs. Iekšdedzes dzinēji  (Krievu valodā) [16 min]
 
Atsauce:
http://autogalvuremonts.wordpress.com/2010/04/09/ieksdedzes-dzinejs/
http://www.motoiq.com/magazine_articles/articletype/articleview/articleid/1503/suck-squish-bang-blow-part-2-the-four-stroke-cycle.aspx
Fizika 8. klasei/Edvīns Šilters. - Rīga: Lielvārds, 1998.-112 lpp.:il.-izmantotā literatūra:107. lpp.