Содержание
Как работает двигатель автомобиля
Сегодня мало кто из современных автомобилистов задаются целью знать устройство автомобиля. Конечно, каждый должен заниматься тем, что умеет и ремонтировать авто лучше профессионалу, но в то же время необходимо владеть хоть какими-то минимальными азами. Это необходимо для того, что если вдруг автомобиль откажется заводиться где-то в глуши, вы все-таки смогли его завести и доехать до ближайшего СТО.
Никто не поспорит с тем фактом, двигатель является сердцем автомобиля. Ведь именно он приводит весь автомобиль в движение, и недаром именно двигатель является самой дорогой деталью во всем автомобиле.
Выбирая автомобиль, каждый автолюбитель уделяет особенное внимание именно его параметрам. И для того чтобы вы могли правильно в них разбираться, вы должны знать как работает двигатель автомобиля. Только так, вы своевременно сможете обратить внимание на все необходимые детали. Начиная от мощности и заканчивая расходом. Если вас впервые заинтересовал вопрос о том, как работает двигатель автомобиля, то для начала лучше рассмотреть на примере принципа работы обыкновенного бензинового двигателя. А заключается она в том, что в двигатель поступает бензин, далее поступая в цилиндр, он в верхней точке сжимается.
При помощи искры, возникающей от автомобильной свечи происходит поджиг топлива, от данного запала, поршни начнут отталкиваться вниз. Далее они плотно прилегают к краям всех цилиндров, это в свою очередь обеспечивает скольжение машинного масла и создает необходимое давление в верхней точке.
Благодаря этому процессу создается круговое движение вала, а он уже передает на коробку передач свой крутящий момент, которая далее обеспечивает движение приводных колес автомобиля. Для того чтобы поршня постоянно отталкивались и находились на разных позициях, создавая вращение, вал всегда имеет кривую структуру. Если говорить о работе дизельного двигателя, то она принципиально отличается от бензинового. Дело в том, что здесь искра не зажигает сжатое топливо. А поршни приходят в движение вследствие того, что топливо впрыскивается в находящийся в цилиндре сжатый горячий воздух.
Безусловно, есть и другие отличия в работе этих видов двигателей, но именно это является основным.
Устройство двигателя автомобиля
Хоть немного устройство двигателя автомобиля должен знать каждый автомобилист. Безусловно, современная машиностроительная индустрия активно развивается, и на рынке представлены автомобили с разнообразными модификациями двигателей. Однако при этом можно сказать, что все они разработаны на основе базовой модели, которую каждый инженер пытается усовершенствовать и модернизировать.
Поэтому если рассматривать устройство двигателя автомобиля, то любой из них состоит из блока поршневой группы и газораспределительной головы, несмотря на то, что виды двигателей автомобилей могут быть разными.
Блок поршневой группы. Данный блок состоит из поршней, коленвала, поршней и маховика. Он отвечает за то, чтобы своевременно и правильно происходила передача крутящего момента.
Газораспределительная голова состоит из специальных клапанов и газораспределительного вала. Она отвечает за то, чтобы происходил правильный обмен топливом во всей автомобильной системе.
Кроме того, следует отметить, что существуют карбюраторные и инжекторные двигатели. Их основное отличие заключается в том, что все инжекторные автомобили оснащены специальным компьютером блоком.
Карбюраторные двигатели, не смотря на то, что их осталось не так много на наших дорогах, являются достаточно востребованными. Это связано с тем, что даже если где-то на трассе произойдет поломка, водитель сможет самостоятельно ее устранить.
Инжекторный двигатель имеет контроль над подачей топлива, уровнем СО и контролирует рабочее состояние всего двигателя. Однако если произойдет поломка в таком автомобиле, то устранить ее без специальных программ, которые есть только на СТО, не удастся.
Однако нельзя сказать, что от этого инжекторные автомобили хуже, наоборот они своевременно сообщают своему владельцу о возможных неполадках в работе, для своевременного устранения.
Как работает двигатель автомобиля
У каждого из нас есть определенный автомобиль, однако лишь некоторые водители задумываются о том, как устроен двигатель автомобиля.
Нужно понимать также, что полностью знать устройство двигателя автомобиля необходимо лишь специалистам, работающим на СТО.
К примеру, у многих из нас есть различные электронные устройства, но это вовсе не означает, что мы должны понимать, как они устроены. Мы просто пользуемся ими по прямому назначению. Однако с машиной ситуация немного другая.
Все мы понимаем, что появление неполадок в двигателе автомобиля напрямую влияет на наше здоровье и жизнь. От правильной работы силового агрегата нередко зависит качество езды, а также безопасность людей, которые находятся в автомобиле.
По этой причине, рекомендуем уделить внимание изучению данного раздела о том, как работает двигатель автомобиля и из каких узлов он собран.
Как работает двигатель и из чего он состоит?
Принцип работы двигателя автомобиля – это вопрос, интересующий практически каждого автовладельца. В ходе первого ознакомления со строением двигателя все выглядит очень сложным. Однако в реальности, с помощью тщательного изучения, устройство двигателя становится вполне понятным. В случае необходимости знания о принципе работы двигателя можно использовать в жизни.
1. Блок цилиндров представляет собой своеобразный корпус мотора. Внутри него расположена система каналов, которая используется для охлаждения и смазки силового агрегата. Он используется в качестве основы для дополнительного оборудования, к примеру, картера и головки блока цилиндров.
2. Поршень, являющийся пустотелым стаканом из металла. На его верхней части расположены «канавки» для поршневых колец.
3. Поршневые кольца. Кольца, расположенные внизу, называются маслосъемными, а верхние – компрессионные. Верхние кольца обеспечивают высокий уровень сжатия или компрессию смеси топлива и воздуха. Кольца используются для обеспечения герметичности камеры сгорания, а также в качестве уплотнителей, предотвращающих попадание масла в камеру сгорания.
4. Кривошипно-шатунный механизм. Отвечает за передачу возвратно-поступательной энергии поршневого движения на коленчатый вал двигателя.
Многие автолюбители не знают, что на самом деле принцип работы ДВС является достаточно несложным. Сначала топливо попадает из форсунок в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом. Затем свеча зажигания выдает искру, которая вызывает воспламенение топливно-воздушной смеси, из-за чего она взрывается.
Газы, которые формируются в результате этого, двигают поршень вниз, в процессе чего он передает соответствующее движение коленчатому валу. Коленвал начинает вращать трансмиссию. После этого набор специальных шестерён осуществляет передачу движения на колеса передней или задней оси (в зависимости от привода, может и на все четыре).
Именно так работает двигатель автомобиля. Теперь вас не смогут обмануть недобросовестные специалисты, которые возьмутся за ремонт силового агрегата вашей машины.
Конструкция распредвала: устройство и принцип работы
Двигатель автомобиля представляет собой сложнейший механизм, одним из важнейших элементов которого является распределительный вал, входящий в состав ГРМ.
Воздушный фильтрующий элемент автомобиля
Фильтр воздушный автомобильный – устройство, основной задачей которого является улавливание минеральной пыли, сажи и органических остатков, взвешенных в воздухе, всасываемом мотором.
Система выпуска отработавших газов
Выпускная система (другое наименование — система выпуска отработавших газов, выхлопная система) предназначена для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя, их охлаждения, а также снижения шума и токсичности.
DOHC — газораспределительная система двигателя
DOHC – это вид газораспределительных систем двигателей внутреннего сгорания, его так же называют TwinCam.
Система изменения фаз газораспределения
Фазами газораспределения принято считать момент с начала открытия и до конца закрытия впускного или выпускного клапана, относительно положения поршня (верхняя или нижняя мертвая точка), выраженного в градусах угла поворота коленчатого вала.
Принцип работы турбины двигателя
Принцип работы турбины основан на повышении мощности двигателя за счет увеличения количества воздуха, поступающего в цилиндры.
Система турбонаддува — принцип работы турбины
Турбонаддув – способ увеличения мощности двигателя автомобиля за счет увеличения подачи воздуха в цилиндры, не изменяя при этом его (двигателя) объема.
Степень сжатия двигателя, компрессия и октановое число
Под этим термином понимают отношение объема пространства над поршнем в момент, когда он находится в нижней мертвой точке.
Карбюраторный двигатель: принцип работы, устройство и регулировка
Карбюраторный двигатель — один из типов двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием.
Принцип работы дизельного двигателя
Дизельные двигатели очень похожи по конструкции на бензиновые двигатели и также работают по двух- или четырехтактному циклу.
Принцип работы гибридного двигателя
Гибридным автомобилем называется механическое транспортное средство, приводимое в движение с помощью гибридной силовой установки.
Роторный двигатель: принцип работы и устройство
Роторный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания, устройство которого в корне отличается от обычного поршневого двигателя.
Как работает двигатель Стирлинга
Стирлинг — это устройсво преобразующее тепловую энергию в механическую ну как двигатель, с тем лиш отличием, что эта тепловая энергия приходит к нему из вне, а не производится им непосредственно(как это происходит например в двигателе внутреннего сгорания).
Принцип работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС)
Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания.
Порядок работы цилиндров двигателя у авто
Информация о порядке работы цилиндров двигателя авто непременно понадобится в том случае, если нужно будет подключить высоковольтные провода или трубопроводы в дизельном агрегате.
Принцип работы инжекторного двигателя
Инжекторные двигатели пришли на смену карбюраторным ДВС, так как являются более экономичными и в меньшей степени загрязняют окружающую среду.
Работа двухтактного двигателя
В двухтактных двигателях все рабочие циклы (процессы впуска топливной смеси, выпуска отработанных газов, продувки) происходят в течении одного оборота коленвала за два основных такта.
Принцип работы системы охлаждения двигателя
В данную систему входит несколько элементов: расширительный бачок, термостат, вентилятор, насос, соединительные шланги, датчик температуры, рубашка охлаждения блока цилиндров, охлаждающая жидкость, и, конечно же, радиатор.
Как работает двигатель автомобиля
Тот, у кого есть автомобиль, просто обязан изучить, как говорят опытные водители и механики, матчасть. Нет, можно, конечно, во всем положиться на автосервис. Но никто не застрахован от ситуации, когда хотя бы понятие о том, как работает двигатель автомобиля, поможет быстрее здесь и сейчас, чем долгожданный эвакуатор.
Прежде всего, надо усвоить, что двигатель – это преобразователь бензина в движущую силу. Бензин, сжигаемый внутри мотора, заставляет машину ехать. Вот откуда название: двигатель внутреннего сгорания.
Принцип работы автомобильного двигателя
Автомобильные двигатели разные. Есть дизельные, есть бензиновые. Из названий понятно, каким видом топлива заправляется машина. А получить представление о том, как работает двигатель автомобиля, можно, исходя из представленных в нем деталей и узлов, причем, у всех свои задачи.
Не вникая слишком глубоко, все же получить представление о двигателе вашего любимого автомобиля можно, если рассматривать принцип простой работы пошагово:
- воздушный стандартный фильтр выполняет задачу очищения воздуха, который поступает в автомобильный цилиндр. Тем самым просто на просто обеспечивается более интенсивное сгорание;
- топливо из бензобака идет в топливную систему, где с помощью карбюратора смешивается с воздухом. В цилиндры поступает именно эта смесь;
- за клапаны отвечает распредвал, который обеспечивает их стандартное открытие и закрытие. Скорость вращения распредвала – это половина от скорости вращения автомобильного коленвала;
- коленвал и распредвал соединяются ремнем ГРМ, создавая условия для синхронной работы поршней и клапанов;
- во избежание утечки топлива воздуха из камеры сгорания и перерасхода масла на поршень устанавливаются поршневые кольца;
- чтобы снизить трение, система смазки транспортирует его ко всем узлам и элементам двигателя;
- стыкуясь с коленвалом, масляный насос дает возможность маслу поступать из поддона картера.
Стоит сказать и о том, что сегодня все, и конструкторы автомобилей не исключение, учитывают при своих разработках влияние того или иного изобретения на окружающую среду. А автотранспорт один из тех достижений научного прогресса, которого больше других обвиняют в ее загрязнении. Поэтому заслуживает внимания и система снижения выхлопов, их токсичности.
Как работает двигатель автомобиля?
03.02.2019 Автомобильный двигатель: большой, грозный, но не такой уж сложный
Если бы кто-то сказал заглянуть под капот и найти там мотор, у большинства из нас не было бы больших проблем с ним. Вы просто показываете на самую большую деталь, здесь сомнений нет – силовой агрегат – самая огромная часть автомобиля. Но что на самом деле скрыто под этим чугунным или алюминиевым корпусом? Достижение поколений — это точно. Говорят, что двигатель — это сердце автомобиля — и это правильно — без него машина не поедет.
Так как же это работает и почему? Что заставляет автомобиль воспроизводить приятную симфонию звуков после поворота ключа в замке зажигания? Как получилось, что двигатель способен привести в движение колеса? Было бы сложно описать последовательно все существующие типы двигателей в мире. Однако существует схема, которая, за исключением нескольких случаев, остается неизменной и на которой проще всего объяснить, как работает двигатель автомобиля, то есть тот тип моторов, который сжигает бензин, дизельное топливо или масло.
Поршень: отсюда начинается всё
Вообще всю работу в двигателе выполняет поршень. Именно он движется в цилиндре по принципу «скольжения» — прямолинейно и поступательно. Последовательно — один раз вверх, один раз вниз. Задача поршня, как следует из названия, заключается в нажатии. Если не один, то другой путь.
Чтобы выполнить работу, привести к появлению полезной энергии (КПД больше нуля), поршень должен немного поработать и сделать четыре движения в цилиндре — первоначально он всасывает воздух или смесь через открытый всасывающий клапан, скользя вниз до самого дна цилиндра. Когда он располагается на дне цилиндра, наполненного воздухом, клапан закрывается. Когда цилиндр наполняется воздухом «до зубов», поршень крепко сжимает его, поднимаясь вверх. Специально для такого сжатого воздуха топливо впрыскивается сверху (в дизельном двигателе) или возникает искра (вариант с бензиновым вариантом), которая вызывает взрыв. Независимо от силы взрыва (бывает, что из-за простоя автомобиля, первая искра недостаточно сильна) поршень отправляется вниз. Когда поршень заканчивает свой путь, цикл может считаться оконченным, затем он совершает еще один ход — вверх. Его уже ждет открытый выпускной клапан, через который поршень выталкивает весь этот ненужный мусор (выхлопной газ) наружу.
Поршневой цикл: схема
Это тот самый дым, который в конечном итоге выходит из выхлопной трубы под вашей машиной. И так продолжается снова и снова: всасывание воздуха — поршень опускается, сжатие воздуха – поршень уходит вверх. Взрыв — поршень опущен, выталкивание выхлопа — поршень вверх. И все время снова и снова.
Таким образом, энергия взрыва превращается в работу, потому что движение поршня, соединенного с шатуном, вызывает вращение коленчатого вала, что приводит в движение силовой агрегат, который перемещает колесо автомобиля. Конечно, двигатель обычно имеет несколько поршней и цилиндров. В целом, чем они больше, тем больше работа двигателя и чем больше мощность этих цилиндров, тем больше потенциал двигателя и, следовательно, — лучшее ускорение, лучшая динамика, но также и большая потребность в топливе.
Предлагаем вам посмотреть занимательное видео, в котором подробно рассказывается и показывается каким именно образом работаем двигатель внутреннего сгорания автомобиля:
Например, когда указатель тахометра в вашей машине приближается к 2000 об./мин. (2 тысячи оборотов коленвала), это означает, что поршень совершает 4000 ходов в это время, и смесь попадает в цилиндр 1000 раз! Все это за минуту. И всего на один цилиндр. Теперь подумайте, сколько топлива нужно двигателю, если вы «стреляете» в него все время, разгоняя до 6000 оборотов при нажатой педали газа в пол!
Важность моторного масла
Чтобы двигатель работал исправно, очень важно наличие в картере масла. Каждый из нас отлично знает, что, чем лучше скольжение, тем более плавным является движение (вспомните фигурное катание). В принципе, там, где есть движение в двигателе, где одна деталь соприкасается с другой, туда и попадает масло. Его путь начинается с масляного поддона, который расположен под двигателем, масло всасывается специальным насосом, затем масляный насос вдавливает его в трубчатую сборку, которая направляет смазочный растовр в множество мест двигателя.
Представьте, что случилось бы, если бы в течение длительного времени все компоненты двигателя двигались «всухую». Теперь вы, наверное, понимаете, почему так важно время от времени проверять уровень масла в двигателе.
Бензиновый и дизельный моторы: в чем принципиальные отличия?
В чем главное отличие бензинового двигателя от дизельного? Речь идет о принципе зажигания. Бензиновые двигатели имеют искровое зажигание, дизель является самоходным. Что означают эти слова?
Бензиновые двигатели для взрыва в цилиндре используют искру, генерируемую на свече зажигания. В дизельных двигателях всё совсем иначе. В дизельном моторе воздух в цилиндре сжимается поршнем гораздо сильнее. Настолько, что внутри создается высокая температура, достаточная для взрыва смеси в цилиндре без искры. Бензин не возгорается из-за большого давления, соляра (дизельное топливо), наоборот, не горит при нормальных условиях от обычной искры.
Двигатели также различаются по расположению и количеству цилиндров. В Европе наиболее популярными являются рядные двигатели — как можно заключить из названия, цилиндры, в которых движутся поршни, в них расположены в ряд. Рядный четырехцилиндровый двигатель будет отмечается символом R4, шестицилиндровый R6 и т. д. Теперь представьте, что Lamborghini собирается смонтировать большой 12-цилиндровый двигатель под капотом своей модели. Если бы производитель хотел установить все цилиндры в один ряд, двигатель занял бы много места. Таким образом, было изобретено другое решение — разветвленное расположение цилиндров в два ряда, под углом 60, 90 и даже 180 градусов (оппозитный мотор). Все двигатели этого типа обозначены буквой V, в данном случае это будет двигатель V12. Однако более популярными являются установки V6 и V8. Такие автомобили изготавливались в середине прошлого века в США, после финансового кризиса их посчитали недостаточно оправданными.
Эти «демонические», действительно мощные, производительные моторы, встречаются реже, их можно обнаружить, чаще всего, в Subaru или Porsche. Здесь поршни расположены с обеих сторон коленчатого вала, лицом друг к другу, что делает весь двигатель, по сравнению с другими, очень плоским, но не менее объемным.
Рядный двигатель
Когда дело доходит до поршневого устройства, существует еще один тип двигателя, который сильно отличается от остальных. Это двигатель с одним вихревым поршнем, так называемый Двигатель Ванкеля. Также существуют специальные роторные моторы (цилиндры расположены по кругу), сферические моторы (поршень двигается не поступательно, а описывает сферу) и многие другие изобретения.
Принцип работы дизельного двигателя.
Среди разъезжающих по магистрали машин нередко встречаются «дизельки», которые уже достаточно давно и крепко выложили себе дорожку на автомобильном рынке. Однако отличить работу дизельного двигателя от бензинового способны далеко не все. А ведь различия есть и они кардинальные. Каков же принцип работы дизельного двигателя? Узнаете ниже, а для начала — несколько слов о самом движке. Кстати, вот статья об общем устройстве двигателя внутреннего сгорания.
Главные особенности дизельных движков.
Как известно, дизельные моторы дороже в обслуживании и тем более в ремонте, из-за того, что их узлы и детали (ТНВД или топливный насос высокого давления, насос форсунка, турбокомпрессор, форсунка) изготовлены с максимально высокой точностью. При этом они, как правило, экономичнее бензиновых и обладают более высоким КПД (коэффициентом полезного действия) — на 10-14 процентов. Кроме того современные дизеля имеют большую мощность и отличную приёмистость. А для еще большего увеличения мощностных и тяговых характеристик дизельные моторы оснащают турбонаддувом и интеркулером.
Принцип работы дизельного двигателя и его отличие от бензинового собрата.
Принципы работы дизельных и бензиновых движков, как уже отмечалось выше, абсолютно различны.
В бензиновых двигателях внутреннего сгорания (карбюраторных, инжекторных) приготовление смеси, как правило, происходит во впускном тракте: в цилиндр подается уже готовая смесь, которая там загорается при помощи свечи зажигания в момент сжатия.
В дизельных моторах все не так, и смесеобразование происходит прямо в цилиндре. Воспламенителем при этом является воздух, который при сжатии нагревается и воспламеняет дизельное топливо. Само это топливо подается в камеру сгорания форсункой и топливным насосом высокого давления (насосом-форсунки) под высоким давлением.
Теперь познакомимся с этим процессом подробнее, по тактам. Кстати, количество последних у дизельных и бензиновых двигателей равно (четырем). Рассмотрим каждый из тактов.
Первым тактом у дизельного мотора является такт впуска.
В период прохождения первого такта поршень двигается с верхней мертвой точки (вмт) в нижнюю (нмт). На данном этапе впускной клапан открыт, в то время как выпускной, естественно, закрыт. Когда поршень двигается в нмт, создается разряжение и цилиндр мотора заполняется воздухом, который перед тем, как попасть цилиндр, очищается от механических примесей в воздушном фильтре.
Вторым тактом будет такт сжатия.
В этот момент времени клапаны (впускной и впускной) закрыты и поршень движется из нмт в вмт. И так как клапаны закрыты, воздуху деваться некуда, поэтому он сжимается, создавая высокое давление, и нагревается — до 800 градусов Цельсия.
Третий такт — такт расширения (рабочий ход).
Во время движения поршня в вмт дизельное топливо по средством форсунки подается в цилиндр под высоким давлением (от 150 до 300 Bar) и там распыляется. В процессе распыления топлива происходит его смешение с горячим воздухом и, следовательно, его последующее воспламенение. При горении смеси температура в цилиндре стремительно повышается — до 1750 -1800 градусов Цельсия. Одновременно с этим растет и давление, которое достигает 10-12 Мпа. Образуются газы, которые толкают поршень сверху вниз. Перемещаясь вниз, поршень выполняет предписанную ему работу. В нмт давление снижается вместе с температурой.
Четвертый такт — завершающий, он же — такт выпуска.
Поршень движется вверх. Выпускной клапан открывается и газы стремятся покинуть камеру сгорания через каналы в ГБЦ (головке блока цилиндров) в выпускной коллектор. Далее газы попадают в глушитель, где проходят очистку (в современных дизелях установлены сажевые фильтры) и в окружающую среду. В это время в цилиндре температура уменьшается, до 450-540 градусов, и давление падает — до 10-20 Bar.
Источник http://piter-at.ru/raznoe/kak-rabotaet-dvigatel-avtomobilya.html
Источник http://3drive.ru/articles/engine/kak-rabotaet-dvigatel-avtomobilya
Источник http://autoepoch.ru/avtoazbuka/princip-raboty-dizelnogo-dvigatelya.html
