Состав двигателя автомобиля: Устройство двигателей автомобиля и его компонентов

Содержание

Устройство двигателя автомобиля

Для того, чтобы понять принцип работы двигателя, нужно иметь некоторые представления о самом двигателе и его строении.

В устройстве двигателя поршень является ключевым элементом рабочего процесса. Поршень выполнен в виде металлического пустотелого стакана, расположенного сферическим дном (головка поршня) вверх. Направляющая часть поршня, иначе называемая юбкой, имеет неглубокие канавки, предназначенные для фиксации в них поршневых колец. Назначение поршневых колец – обеспечивать, во-первых, герметичность надпоршневого пространства, где при работе двигателя происходит мгновенное сгорание бензиново-воздушной смеси и образующийся расширяющийся газ не мог, обогнув юбку, устремиться под поршень. Во-вторых, кольца предотвращают попадание масла, находящегося под поршнем, в надпоршневое пространство. Таким образом, кольца в поршне выполняют функцию уплотнителей. Нижнее (нижние) поршневое кольцо называется маслосъемным, а верхнее (верхние) – компрессионным, то есть обеспечивающим высокую степень сжатия смеси.

 

Когда из карбюратора или инжектора внутрь цилиндра попадает топливно-воздушная или топливная смесь, она сжимается поршнем при его движении вверх и поджигается электрическим разрядом от свечи системы зажигания (в дизеле происходит самовоспламенение смеси за счет резкого сжатия). Образующиеся газы сгорания имеют значительно больший объем, чем исходная топливная смесь, и, расширяясь, резко толкают поршень вниз. Таким образом тепловая энергия топлива преобразуется в возвратно-поступательное (вверх-вниз) движение поршня в цилиндре.

Далее необходимо преобразовать это движение во вращение вала. Происходит это следующим образом: внутри юбки поршня расположен палец, на котором закрепляется верхняя часть шатуна, последний шарнирно зафиксирован на кривошипе коленчатого вала. Коленвал свободно вращается на опорных подшипниках, что расположены в картере двигателя внутреннего сгорания. При движении поршня шатун начинает вращать коленвал, с которого крутящий момент передается на трансмиссию и – далее через систему шестерен – на ведущие колеса.

Технические характеристики двигателя. При движении вверх-вниз у поршня есть два положения, которые называются мертвыми точками. Верхняя мертвая точка (ВМТ) – это момент максимального подъема головки и всего поршня вверх, после чего он начинает движение вниз; нижняя мертвая точка (НМТ) – самое нижнее положение поршня, после которого вектор направления меняется и поршень устремляется вверх. Расстояние между ВМТ и НМТ названо ходом поршня, объем верхней части цилиндра при положении поршня в ВМТ образует камеру сгорания, а максимальный объем цилиндра при положении поршня в НМТ принято называть полным объемом цилиндра. Разница между полным объемом и объемом камеры сгорания получила наименование рабочего объема цилиндра.

Суммарный рабочий объем всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания указывается в технических характеристиках двигателя, выражается в литрах, поэтому в обиходе именуется литражом двигателя. Второй важнейшей характеристикой любого ДВС является степень сжатия (СС), определяемая как частное от деления полного объема на объем камеры сгорания. У карбюраторных двигателей СС варьирует в интервале от 6 до 14, у дизелей – от 16 до 30. Именно этот показатель, наряду с объемом двигателя, определяет его мощность, экономичность и полноту сгорания топливо-воздушной смеси, что влияет на токсичность выбросов при работе ДВС.

Мощность двигателя имеет бинарное обозначение – в лошадиных силах (л.с.) и в киловаттах (кВт). Для перевода единиц одна в другую применяется коэффициент 0,735, то есть 1 л.с. = 0,735 кВт.

Рабочий цикл четырехтактного ДВС определяется двумя оборотами коленчатого вала – по пол-оборота на такт, соответствующий одному ходу поршня. Если двигатель одноцилиндровый, то в его работе наблюдается неравномерность: резкое ускорение хода поршня при взрывном сгорании смеси и замедление его по мере приближения к НМТ и далее. Для того, чтобы эту неравномерность купировать, на валу за пределами корпуса мотора устанавливается массивный диск-маховик с большой инерционностью, благодаря чему момент вращения вала во времени становится более стабильным.

Устройство двигателя — АВТОШКОЛА ФАВОРИТ

Устройство двигателя.

Наверное, вам просто любопытно, что же происходит внутри него. Или может бы вы, покупая новую машину, хотите понять, что же на самом деле значит «3-х литровый V6» или «двойной распредвал DOHC» или «фазированный впрыск». Что же это всё значит?

В этой статье мы раскроем основные принципы строения двигателя и работы его основных частей. Также расскажем, что может сломаться и что можно прокачать.

Основное назначение бензинового двигателя — это преобразовывать энергию сгорания бензина в движение так, чтобы автомобиль мог двигаться.

 Большое развитие получили двигатели, в которых бензин сгорает внутри самого двигателя. Именно поэтому они и называются двигателями внутреннего сгорания — процесс сгорания происходит внутри двигателя.

И так, для общего развития: Существуют различные виды двигателей внутреннего сгорания. Дизельные двигатели, газотурбинные двигатели. Есть ещё роторные, двухтактные и HEMI-двигатели. У каждого вида есть свои преимущества и недостатки.

Бывают ещё и двигатели внешнего сгорания. Яркий пример таких двигателей — это паровые двигатели старых паровозов. Топливо (уголь, дерево, мазут и т. д.) в паровом двигателе сгорает вне двигателя для того чтобы произвести пар, а пар в свою очередь приводит двигатель в движение изнутри.

Двигатели внутреннего сгорания более эффективны (меньше расход топлива) чем двигатели внешнего сгорания, а кроме того двигатель внутреннего сгорания намного меньше аналогичного двигателя внешнего сгорания. Именно поэтому Mercedes и BMW не ставят на свои машины паровые двигатели. Внутреннее сгорание

Если вы поместите совсем небольшое количество горючего (бензина, например) и подожжете его в закрытом пространстве, скажем внутри стянутого сапога, то сапог просто разорвется.

Это происходит, потому что очень большое количество газа выделяется при сгорании топлива. Вот так энергию сгорания бензина можно превратить в разорванный сапог. А можно её пустить на благие цели — отвезти вас с семьёй на дачу.

Например, если вы сможете зациклить процесс сгорания так, чтобы сгораемый газ приводил в движение механизмы с частотой в несколько сотен раз в минуту, то считайте, что основа двигателя у вас уже есть.

Схема работы двигателя внутреннего сгорания

Почти все двигатели в автомобилях работают в четырехтактном цикле сгорания. Четырехтактный цикл известен также как цилк Отто.

Он был назван так в честь своего изобретателя Николаса Отто, который в 1867 году придумал этот цикл. Эти четыре цикла представлены на схеме.

Эти циклы, или по другому, такты называются впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.

На картинке вы можете увидеть, что в двигателе поршень движется под действием сгорания топлива — как будто снаряд выстреливает из пушки.

Поршень соединяется с коленчатым валом с помощью шатуна. Так как коленвал продолжает вращение, он перезаряжает «пушку» и она снова стреляет.

А теперь, чтобы вы лучше разобрались, мы внимательнее посмотрим на этот цикл.

Поршень начинает своё движение с верхней точки. Впускной клапан открывается, а поршень, двигаясь вниз, всасывает в цилиндр топливо и свежий воздух.

Эти действия называются тактом впуска. Причем в цилиндр закачивается всего несколько капель топлива — этого вполне достаточно.

Затем поршень поднимается вверх и сжимает смесь воздуха с топливом. Чем больше сжать смесь, тем с большей силой она выстрелит.

Когда поршень достигает своей верхней точки, свеча даёт искру, которая подрывает горючую смесь. Взрыв приводит поршень к движению.

После того как поршень придет к своему нижнему положению, откроется выпускной клапан, и выхлоп вытолкнется наружу к выхлопной трубе.

И вот двигатель уже готов к новому циклу — снова засосать горючую смесь, выстелить и освободить цилиндр от выхлопа.

Заметьте что движение на выходе двигателя — крутящее, хотя движение поршня при взрыве — прямолинейное. Линейное движение поршней преобразовывается в крутящее движение двигателя с помощью коленчатого вала. Нам как раз и нужно крутящее движение: ведь нам надо крутить колеса автомобиля.

Вот и посмотрим, как это получается, что движение, начавшись в цилиндре двигателя, переходит на колеса автомобиля. Компоновка двигателя

Основа двигателя — это цилиндр и поршень. Поршень двигается внутри цилиндра, создавая движение. Двигатель, описанный нами выше, имел только один цилиндр. Такие двигатели обычно ставятся на бензопилы, а на машинах обычно стоят четырех-, шести- и восьмицилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

В многоцилиндровом двигателе цилиндры могут быть расположены тремя разными способами: «в ряд», «V-образно», «оппозитно». Рядная компоновка  двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

Все цилиндры расположены в ряд в одном блоке. V-образная компоновка двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

Цилиндры расположены в двух блоках, установленных под определенным углом. Оппозитная компоновка двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

Цилиндры расположены в двух блоках, установленных один напротив другого.

Разные формы имеют различные преимущества и недостатки в плане плавности хода, стоимости производства, размеров и формы. В зависимости от типа проектируемого автомобиля на него ставят наиболее подходящий ему двигатель.

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…

Бензиновые двигатели: виды, принцип работы, преимущества бензиновых двигателей

Бензиновые двигательные агрегаты представляют собой особую разновидность двигателей внутреннего сгорания. В них изначально сжатая топливовоздушная смесь поджигается электроискрой, что приводит к ее воспламенению и расширению.

Практически все крупные автопроизводители (и модели, представленные в ГК Favorit Motors — не исключение) сегодня оснащают часть моделей (или комплектаций одной модели) именно двигателями, работающим на бензине класса А-92 или А-95.

Двигательная установка, потребляющая бензиновое топливо, состоит из следующих компонентов:

  • искровые свечи зажигания;
  • цилиндры;
  • клапаны;
  • поршень;
  • шатун;
  • коленвал.

Основным узлом бензинового двигателя является блок цилиндров с поршнями. Количество цилиндров зависит от модификации двигателя, их может быть четыре, шесть, восемь и более. Поршень, находящийся в каждом цилиндре, через шатун присоединяется к коленчатому валу. Сверху блок цилиндров закрыт головкой, в ней расположены впускные и выпускные клапаны – по паре на каждый цилиндр. Через них осуществляется подача топливовоздушной смеси и отвод отработанных газов.

Искровая свеча зажигания отвечает за воспламенение горючей смеси. При сгорании газы расширяются и приводят поршень вместе с головкой шатуна в поступательное движение «вверх-вниз». А головка шатуна, прикрепленная к коленвалу, осуществляет при этом вращательные движения по часовой стрелке.

Коленвал проворачивается на 360 градусов за два хода поршня в цилиндре (вверх и вниз). К коленвалу жестко крепится маховик, а к нему корзина сцепления – через нее крутящий момент мотора передается на коробку передач.

Мощностью бензинового двигателя управляют при помощи специальной дроссельной заслонки (дросселя). Дроссель регулирует подачу воздуха в цилиндры и образование воздушно-топливной смеси.

В старых автомобилях управление заслонкой осуществляется при помощи педали газа. А вот современные бензиновые силовые агрегаты – это высокотехнологичные механизмы, работой которых «руководит» электронный блок управления (в народе известный, как «мозги»). Дроссельная заслонка в таких авто изменяет свое положение при помощи электромотора, которым управляет электронный блок. А в педальном блоке имеется потенциометр, который изменяет силу сопротивления в зависимости от силы нажатия на педаль газа и посылает соответствующий сигнал на блок управления двигателем.

Особенности бензиновых двигателей

Автомобили, оснащенные бензиновыми силовыми агрегатами, имеют множество достоинств:

  • отменные динамические характеристики;
  • устойчивость к низким температурам;
  • низкий уровень вибраций и шума;
  • экономичность обслуживания;
  • долговечность моторов.

При одном и том же объеме мощность бензинового двигателя будет, как правило, выше, чем у дизельного мотора. Поэтому авто, работающее на бензине, станет отличным выбором для тех, кто любит чувствовать себя королем автострады. Кстати, недаром спорткары в подавляющем большинстве оснащаются именно бензиновыми моторами.

Бензиновые агрегаты дешевле в обслуживании, чем дизельные моторы. Периодичность ТО у них реже, чем у дизелей. И, кроме того, расходные материалы стоят дешевле.

Силовые агрегаты, работающие на бензине, менее требовательны к качеству топлива, чем дизели. Конечно, от низкокачественного горючего ухудшится динамика, но авто будет ехать. В худшем случае, придется через некоторое время чистить форсунки.

К особенностям современных бензиновых двигателей можно отнести еще и установку электропривода для повышения/понижения мощности вместо классического тросика на педали. Эта опция устанавливается практически на все модели с круиз-контролем и позволяет распределять топливо в оптимальном варианте.

Современная история бензиновых двигателей

Бензиновые двигатели нового поколения отличаются большим разнообразием – от самых простых до мощнейших. На моделях — как новых, так и б/у, — представленных в автосалоне ГК Favorit Motors, можно встретить силовые агрегаты различного объема и мощности, работающие на бензине. Каждый из них основывается на выработке механической энергии посредством поглощения топливовоздушной смеси.

Стоит заметить, что мощность и объем силового агрегата могут значительно различаться в зависимости от того, какие цели ставил перед собой завод-изготовитель. К примеру, Kia Venga оснащена бензиновым двигателем 1.4 литра мощностью в 90 лошадиных сил. Для городского компактного хэтчбэка этой мощности вполне хватит, чтобы владелец авто уверенно чувствовал себя на дорогах мегаполиса. А дорогостоящий Chevrolet Corvette имеет очень мощный силовой агрегат в 466 л.с., объемом 6.2 литра. Это позволяет ему не только брать быстрый старт, но и быть лидером на трассах.

Подборка б/у автомобилей Chevrolet

Как сохранить работоспособность бензинового двигателя при многолетней эксплуатации?

Надежность и износостойкость бензинового агрегата практически во всех случаях определяются применяемыми на производстве технологиями. Однако не все зависит от производителя.

Автовладелец должен внимательно следить за состоянием двигателя:

  • своевременно проводить техническое обслуживание;
  • контролировать качество потребляемого бензина и заливаемых в мотор расходных материалов;
  • выбирать умеренный стиль езды;
  • выполнять профилактические работы, предупреждающие появление дефектов.

Внешне неисправности бензинового силового агрегата могут проявляться следующим образом:

  • появление посторонних звуков и вибрации;
  • ухудшение динамических характеристик;
  • увеличение расхода топлива;
  • повышенный расход масла;
  • быстрое падение уровня охлаждающей жидкости;
  • изменение цвета выхлопа;
  • неустойчивая работа;
  • отказ запуска.

Сегодня в интернете достаточно информации, чтобы автолюбитель получил минимальные знания о своем двигателе и мог своевременно замечать начавшиеся неполадки. Разумеется, самостоятельно производить ремонтные работы не рекомендуется, так как можно только усугубить положение. Вне зависимости от того способа, по которому образуется топливовоздушная смесь (то есть карбюраторный двигатель или инжекторный), можно быстро и без ущерба для своего кошелька выполнить диагностику и ремонт руками профессионалов.

Никаких проблем с проведением диагностики и ремонта бензинового двигателя не возникнет, если обратиться в ГК Favorit Motors. Специалисты компании обладают необходимым опытом работы, а также сертификацией, подтверждающий уровень их компетенции. Доверив нам автомобиль, можно не беспокоиться о грамотности и качестве любой проводимой операции — от стандартной диагностики до сложных ремонтных работ на двигателе. Все работы выполняются в строгом соответствии с регламентом производителей.

В зависимости от типа повреждений, после проведения диагностических работ выбирается методика ремонта или корректировки текущих настроек в двигателе. Как уже было сказано, бензиновые двигатели изначально обладают более простым устройством, чем дизельные, а потому восстановительные работы не затянутся надолго и не обернутся большими затратами.

Услуги, предоставляемые ГК Favorit Motors, полностью соответствуют золотому правилу «цена-качество», благодаря чему можно провести необходимые работы выгодно и в максимально короткий срок.


Как работает двигатель вашего автомобиля и почему вам нужно это знать

Для большинства людей автомобили — это волшебство. При повороте ключа и нажатии на педаль происходит что-то невидимое, и ваш автомобиль начинает перевозить вас туда, куда вы хотите. Реальность такова, конечно, что за этим упрощенным фасадом скрывается сложная система движущихся частей, но лишь небольшая часть людей (большинство из них — профессиональные механики) понимает, как взаимодействуют эти движущиеся части или как работают автомобили в целом.

Определенно можно обойтись без знания основ работы автомобилей, но вы упустите ряд преимуществ и возможностей. Для начала полезно ознакомиться с двигателем — основной движущей силой вашего автомобиля.

Почему вам нужно знать

Во-первых, вы, вероятно, задаетесь вопросом, почему так важно лучше знать свой автомобиль.

  • Управляйте автомобилем более эффективно. Понимание движущихся частей внутри вашего автомобиля может помочь вам лучше понимать и контролировать свои действия во время вождения, позволяя вашему автомобилю работать более эффективно. Это поможет вам максимально эффективно использовать топливо и свести к минимуму износ вашего автомобиля.
  • Проведение базового технического обслуживания. Хотя вы, вероятно, не сможете разобрать двигатель, просто зная его основные компоненты, лучшее знание функциональности вашего автомобиля позволит вам лучше оценить и справиться с некоторыми формами технического обслуживания, такими как замена масла.
  • Выявление проблем. Когда что-то пойдет не так, вы сможете точно определить это и впоследствии описать эту проблему профессиональному механику (если он вам нужен). Возможно, вы даже сможете формально диагностировать некоторые проблемы, с которыми в конечном итоге столкнетесь.
  • Разговоры. Лучшее знание двигателя вашего автомобиля (и других деталей) позволит вам вести более интеллектуальные беседы с вашими механиками, продавцами автомобилей и даже с вашими коллегами.

Основы

Теперь, когда вы знаете, почему это важно, давайте начнем с основной концепции двигателя и его отношения к вашему автомобилю. Базовой конструкцией здесь является «двигатель внутреннего сгорания», иногда называемый четырехтактным двигателем (по причинам, которые вскоре станут очевидными), который существует во многих формах, но имеет одинаковую основную конструкцию и функции. В этой модели топливо и воздух сгорают крошечными взрывами. Эти взрывы создают направленную наружу силу, которая выталкивает поршни наружу, а направленный наружу импульс этих поршней приводит в движение ряд движущихся частей, которые в конечном итоге передают энергию колесам вашего автомобиля, перемещая автомобиль вперед (или назад, в зависимости от обстоятельств).

Компоненты двигателя

Двигатель состоит из нескольких движущихся частей, некоторые из которых называются группой, а другие обозначаются как отдельные компоненты:

  • Блок двигателя. Блок двигателя — это область, в которой размещены все различные части двигателя. Он включает в себя все цилиндры и их внутренние компоненты, а также соединительные системы и воздуховоды.
  • Камера сгорания. Камера сгорания представляет собой отдельную конструкцию внутри двигателя, в которой размещены поршни, цилиндры и головки цилиндров; это действия, которые двигают остальную часть автомобиля вперед.
  • Цилиндры и головки цилиндров. Головки цилиндров опираются на весь цилиндр и содержат впускные и выпускные клапаны, свечи зажигания и топливные форсунки, необходимые для сгорания топлива в камере.
  • Поршни. Поршни представляют собой цилиндрические компоненты внутри настоящих цилиндров, которые двигаются вверх и вниз при работающем двигателе. Импульс поршней является первым звеном в цепи движения всего двигателя автомобиля. Они соединяются с коленчатым валом с помощью шатуна.
  • Коленчатый вал. Коленчатый вал — это специальный механизм, который преобразует движение поршней вверх и вниз во вращательное движение, которое автомобиль может использовать для движения. Коленчатый вал — хрупкая деталь, защищенная специальным кожухом. Это также зависит от нефти, чтобы оставаться в здоровой рабочей мощности.
  • Топливные форсунки. Топливные форсунки расположены внутри цилиндров для подачи топлива, необходимого для сгорания в двигателе. Есть несколько типов инжекторов; непосредственный впрыск подает топливо в каждый цилиндр отдельно, в то время как распределенный впрыск распыляет топливо за пределы клапана, чтобы смешать его с воздухом, прежде чем какой-либо компонент войдет.
  • Свечи зажигания. Свечи зажигания представляют собой механизмы, которые подают искру в зону сгорания для воспламенения топлива и воздуха.

Четырехтактный цикл

«Четырехтактный цикл» — это основной процесс, которому следует каждый цилиндр, чтобы обеспечить питание автомобиля.Как вы понимаете, этот процесс состоит из четырех мини-стадий:

.
  • Такт впуска. Во время такта впуска поршень опускается, что создает вакуум, всасывающий воздух. На этом этапе топливо впрыскивается на открытую площадку.
  • Такт сжатия. Все клапаны закрываются, и поршень возвращается в исходное положение, сжимая смесь топлива и воздуха для увеличения мощности, создаваемой последующим взрывом.
  • Рабочий ход. Силовой ход — вот где происходит волшебство. В смесь попадает искра, которая воспламеняет ее, а сила взрыва заставляет поршень вернуться в нижнее положение внутри цилиндра.
  • Такт выпуска. Поршень выдвигается еще раз, вытесняя остатки смеси и начиная цикл заново.

Вместе эти удары заставляют поршень двигаться вверх и вниз, приводя в движение другие части вашего автомобиля и позволяя вам набирать или сохранять скорость.

Альтернативные установки

Конечно, существует ряд альтернативных вариантов двигателя, которые могут быть установлены на разных типах транспортных средств. Например, в большинстве автомобилей установлен четырехцилиндровый двигатель, каждый из четырех цилиндров которого работает в четырехтактном цикле. Другие, более мощные транспортные средства имеют шесть или даже восемь цилиндров, а в некоторых небольших транспортных средствах, таких как мотоциклы, используется только два. В гибридных автомобилях электродвигатель используется, чтобы помочь основному газовому двигателю снизить потребность в традиционном топливе.

Если вы еще не планировали техническое обслуживание своего автомобиля Ford, сейчас самое время это сделать.Свяжитесь со специалистами RC Auto сегодня, чтобы назначить встречу, чтобы привести свой автомобиль Ford в форму.

Деталь двигателя — обзор

Ремонт

Чтобы гарантировать поддержание затрат на минимально возможном уровне, для ремонта деталей двигателя используется широкий спектр методов, чтобы сделать их пригодными для дальнейшего обслуживания. Сварка, установка интерференционных втулок или вкладышей, механическая обработка и гальваническое покрытие — вот некоторые из методов, используемых при ремонте.

Методы сварки широко используются и варьируются от заварки трещин сваркой в ​​среде инертного газа до восстановления секций жаровых труб и струйных труб методом контактной сварки.

Для некоторых материалов, которые в настоящее время используются для деталей газотурбинных двигателей, может потребоваться применение других технологий. Примером этого являются высокопрочные титановые сплавы, которые страдают от хрупкости сварных швов, если они подвергаются загрязнению кислородом в период охлаждения. Детали, изготовленные из этих сплавов, которые должны выдерживать высокие нагрузки в процессе эксплуатации, часто сваривают в мешке или пластиковом куполе, который перед началом сварки продувают инертным газом.

Более совершенные материалы и конструкции, возможно, придется сваривать электронно-лучевой сваркой.Этот метод позволяет не только сваривать разнородные металлы, но и заменять целые секции более совершенных сборных конструкций, например, секцию сборного барабана ротора с низкой процентной стоимостью нового барабана.

Некоторые методы ремонта, такие как сварка, могут повлиять на свойства материалов, и для восстановления материалов до удовлетворительного состояния может потребоваться термическая обработка деталей для снятия напряжений, снижения твердости зоны сварки или восстановить прочность материала в зоне термического влияния.Методы термической обработки также используются для устранения деформаций после сварки. Детали нагревают до температуры, достаточной для снятия напряжений, и в процессе термообработки часто используются приспособления, обеспечивающие сохранение правильной конфигурации деталей.

Методы гальванического покрытия также широко используются для целей ремонта, и они варьируются от хромирования, которое может быть использовано для получения очень твердой поверхности, до тонких покрытий из меди или серебра, которые могут быть нанесены на такие участки, как места расположения подшипников на вала для восстановления посадочного диаметра, который лишь слегка изношен.

Многие ремонтные работы осуществляются путем механической обработки диаметров и/или поверхностей до заниженных размеров или отверстий до увеличенных размеров с последующей установкой прокладок, вкладышей или металлическим напылением покрытий из износостойкого материала. Затем обработанные поверхности восстанавливают до их первоначальных размеров механической обработкой или шлифовкой.

Контроль деталей после их ремонта состоит в основном из пенетрантной или магнитной дефектоскопии. Однако может потребоваться дальнейшая проверка деталей, которые были капитально отремонтированы, и это может включать испытание давлением или рентгеновский контроль сварных зон.

Повторная балансировка основного вращающегося узла потребуется во время капитального ремонта, даже если все оригинальные детали могут быть переустановлены, и это делается, как описано ниже.

ДВИГАТЕЛЬ 101 ЧАСТЬ 1: Основы работы с двигателем для чайников

ВЫ ОБНАРУЖИЛИ, ЧТО ВЫ ЗАВИСИМЫ от острых ощущений и скорости быстрой езды, , но не знаете, что на самом деле происходит под капотом? Хотите узнать больше о том, что происходит, не посещая Auto Shop 101? Вас пугает техник в вашем местном магазине, потому что он всегда пытается продать вам тормозную жидкость, подшипники глушителя и другие детали, в существовании которых вы даже не уверены? Если вы ответили «да» на любой из этих вопросов, вам нужно начать именно с этого.Мы расскажем вам все о шумном куске металла, соединенном с вашими колесами, и немного о том, что заставляет его двигаться вперед.

Текст Майка Кодзимы и Арнольда Эудженио // Фотографии и иллюстрации сотрудников DSPORT

ДСПОРТ Выпуск #148

Знание — сила

Чтобы полностью понять, как работают новейшие скоростные детали, сначала нужно понять, как работает двигатель. Большинство автомобилей, какими мы их знаем, оснащены так называемым 4-тактным двигателем.Четырехтактный относится к четырем тактам в силовом цикле; такт впуска, такт сжатия, рабочий такт и такт выпуска. Мы рассмотрим их более подробно в разделе ДВИГАТЕЛЬ 101, ЧАСТЬ 2. На данный момент вам нужно знать, что 4-тактный цикл объясняет, как смесь бензина и воздуха может воспламеняться, сгорать и плавно преобразовываться в полезную энергию, чтобы бросить вас на четверть мили, по трассе или просто доставить вас в работай.

Двигатель состоит из нескольких основных компонентов; блок, кривошип, шатуны, поршни, головка (или головки), клапаны, кулачки, впускная и выпускная системы и система зажигания.Эти части работают вместе, чтобы использовать химическую энергию бензина, преобразовывая множество небольших и быстрых процессов сгорания в вращательное движение, которое в конечном итоге приводит во вращение ваши колеса и приводит в движение ваш автомобиль.

Отверстие в блоке, Сын

Блок — это основная часть двигателя, которая содержит возвратно-поступательные компоненты, использующие энергию бензина. Если вы заглянете под капот, то увидите большой кусок металла в центре моторного отсека, к которому, кажется, прикреплена целая куча другого металла, проводов и трубок.

Блок имеет круглые отверстия, в которых поршни скользят вверх и вниз. Каждое отверстие называется «отверстием цилиндра». Поскольку отверстие цилиндра или «цилиндр» имеет один поршень, общее количество цилиндров в блоке совпадает с количеством поршней; четырехцилиндровый двигатель имеет четыре отверстия и четыре поршня, шестицилиндровый двигатель имеет шесть отверстий и шесть поршней и так далее. Головка цилиндра называется головкой, потому что она находится сверху блока, закрывая цилиндры и поршни. Некоторые двигатели имеют цилиндры, расположенные горизонтально друг напротив друга или имеющие V-образную конфигурацию.В результате получается две головки, которые закрывают участки на блоке, оголяющие поршни. На данный момент нам просто нужно знать, что головка блока цилиндров или, если коротко, головка, просто находится сверху блока и закрывает каждый из цилиндров, в которых есть поршни.

Блок также имеет несколько проходов для жидкости. Некоторые из них используются для направления охлаждающей жидкости, называемой «охлаждающей жидкостью», вокруг цилиндров для поддержания температуры двигателя и предотвращения перегрева. Другие каналы направляют моторное масло к движущимся частям для смазки и защиты от трения, снижающего мощность.Поскольку блок должен выдерживать огромное давление в цилиндре, производители отливают его из железа для прочности. Другие производители отливают легкие алюминиевые блоки для снижения веса. В алюминиевых блоках используется гильза цилиндра из стального сплава или отверстия со специальным покрытием, благодаря чему они имеют более твердую поверхность и обеспечивают увеличенный срок службы.

Станция вращения

Поршни двигаются вверх и вниз в цилиндрах блока из-за воспламенения смеси топлива и воздуха внутри цилиндра.Последующее сгорание быстро расширяется и толкает поршень вниз по длине отверстия цилиндра, от головки цилиндра и с большим давлением. Эта мощность, производимая в одном цилиндре, умножается, потому что процессы сгорания повторяются в каждом из цилиндров. Это основная предпосылка того, как работает двигатель.

На каждом поршне установлены металлические кольца с открытыми концами, которые называются просто «кольца». Это тонкие, круглые, упругие металлические детали, которые входят в канавки вокруг контактных площадок колец в верхней части поршней.Кольца действуют как уплотнение, которое удерживает давление в цилиндре от сгоревшей воздушно-топливной смеси между головкой и верхней частью цилиндра, гарантируя, что давление толкает поршень вниз, а не проталкивает его. Поршневые кольца также соскребают масло со стенок цилиндра, чтобы все масло в двигателе не сгорало во время сгорания. Существует также гофрированное кольцо, известное как маслосъемное кольцо, которое позволяет маслу смазывать стенки цилиндра, чтобы поршень, кольца и цилиндры не изнашивались преждевременно.Если бы в ваших поршнях не было колец или колец, которые плохо герметизировались, то продукты сгорания не смогли бы продавить поршень с большой силой, и ваш автомобиль не производил бы никакой мощности, если бы вообще работал. Кроме того, если бы кольца не могли соскребать масло со стенок цилиндра, в вашем двигателе в конечном итоге закончилось бы масло, он заклинил бы и из горящего масла образовалось много неприятного черного дыма.

Поршни и шатуны

После того, как блок очищен, измерен и обработан, можно установить коленчатый вал, и набор поршней и шатунов заполнит отверстия.

Поршни прикреплены к металлическому элементу, называемому шатуном. Работа шатуна заключается в передаче силы давления, толкающего поршень вниз по отверстию цилиндра, на коленчатый вал или «кривошип». Обеспечивая связь между поршнем и кривошипом, понятно, почему шатуны получили свое название.

Шатун соединен с поршнем трубкой, называемой поршневым пальцем. Поршневой палец проходит через отверстие в поршне и отверстие на меньшей стороне шатуна; эта область называется малым концом шатуна.Большой конец стержня — это область, которая соединяется с кривошипом. Большой конец стержня имеет съемную часть, называемую торцевой крышкой или крышкой, которая позволяет прикрепить его к кривошипу.

Участок поверхности, на котором шатун поворачивается вокруг поршневого пальца, называется цапфой поршневого пальца. Область на кривошипе, где шатун соединяется и вращается вокруг, называется шатунной шейкой коленчатого вала. Шейки коленчатого вала больше, чем шейки поршневого пальца, потому что кривошипная шейка постоянно вращается с высокой скоростью, в отличие от простого возвратно-поступательного движения на конце поршневого пальца шатуна.Это высокоскоростное вращение требует большей площади поверхности, чтобы предотвратить повреждение штока и кривошипа из-за трения. Большой конец шатуна плавно вращается на шейке кривошипа на масляной пленке под давлением, которая покрывает подшипник скольжения из мягкого металла. На большинстве двигателей узкий конец стержня имеет бронзовую втулку для поршневого пальца, который питается смазкой разбрызгиванием. На некоторых двигателях поршневой палец питается от масла, соскребаемого кольцами со стенок цилиндра, через канал из канавки маслосъемного кольца, называемый масленкой пальца.Это редко, но есть случаи, когда на поршневой палец подается масло под давлением из подшипника шатуна из отверстия, просверленного по всей длине шатуна от большого конца шатуна.

 
Этот блок Honda серии B оснащен вставками втулки из ковкого чугуна вместо стандартных отверстий цилиндров для повышения прочности, подходящей для двигателей с высокой мощностью.

Кривошип Янкерс

Кривошипная рукоятка двигателя очень похожа на рукоятку велосипеда. Сила подъема и опускания при вращении педалей точно такая же, как сила подъема и опускания поршней, движущихся вверх и вниз по каналу ствола.В автомобильном двигателе вместо энергии ваших ног, нажимающих на педали для создания силы, энергию создает сгорание в цилиндре и давление, действующее на поршень. Если вы посмотрите на картинку, вы увидите, что кривошип имеет смещенные ходы точно так же, как велосипедный кривошип, поэтому шатуны и поршни выполняют ту же функцию, что и ваши ноги. На велосипеде, когда вы крутите педали вниз, ваш велосипед движется вперед, а смещенный ход идет вверх с другой стороны. Точно так же, когда один поршень толкается вниз при сгорании воздуха/топлива, он поворачивает кривошип и толкает другой поршень вверх, готовый к следующему сгоранию.Это то, что заставляет вашу машину двигаться вперед. Коленчатый вал крепится к блоку с помощью металлических деталей, называемых коренными крышками. Кривошип фактически прижат к блоку, а не прикреплен, с большим количеством подшипников скольжения (называемых коренными подшипниками), которые помогают смазывать шейки кривошипа. Коренные шейки также имеют отверстия, которые позволяют маслу под давлением из масляной системы двигателя смазывать шейку и подшипники.

Клапаны: входные и выходные шлюзы

Головка блока цилиндров также содержит впускной и выпускной клапаны.Впускной и выпускной клапаны представляют собой металлические детали, напоминающие футболки для гольфа. Клапаны действуют как дверные проемы для входящего воздуха и топлива и выходящих выхлопных газов соответственно. Во время 4-тактного процесса впускные клапаны открываются, пропуская воздушно-топливную смесь в камеру сгорания, а затем закрываются, когда поршень поднимается, чтобы сжать смесь. После воспламенения и сгорания смеси поршень вдавливается в отверстие. На обратном пути поршня выпускные клапаны открываются, чтобы выпустить сгоревшие газы, а затем закрываются, готовясь к следующему обороту в цикле двигателя.

Для открытия клапанов в двигателе есть металлические стержни, называемые распределительными валами, которые имеют специальные выступы (лепестки), используемые для открытия клапанов. Кулачки приводятся в движение ремнем или цепью, соединяющей кривошип с кулачковыми шестернями; это то, что называется ремнем ГРМ или цепью ГРМ. Некоторые лепестки распределительного вала толкают клапаны прямо, чтобы открыть их, но большинство двигателей уличных автомобилей работают косвенно через коромысло. По сути, коромысло представляет собой миниатюрные качели; один конец коромысла подталкивается кулачком распределительного вала, что заставляет другой конец надавливать на наконечник клапана, чтобы открыть клапан.Клапанные пружины — это буквально пружины, прикрепленные к клапанам, которые помогают держать их закрытыми, когда они должны быть закрыты.

Главный начальник

Как упоминалось ранее, головка блока цилиндров представляет собой большой кусок металла, который крепится к верхней части блока и закрывает цилиндры, в которых происходит сгорание. Обычно изготовленная из алюминия, головка также содержит свечи зажигания, клапаны и остальную часть клапанного механизма (пружины клапанов, фиксаторы, распределительные валы).

Головка (головки) должна быть прикручена к блоку, чтобы сдержать быстрое расширение воспламененной воздушно-топливной смеси без деформации, отделения или полного сдувания верхней части блока.Когда головка прижимается к блоку, над каждым цилиндром создается область, где энергия сгорания высвобождается и фокусируется на поршне. Эта область называется камерой сгорания. Если вы посмотрите на ту сторону головки блока цилиндров, которая крепится болтами к блоку, вы увидите камеры сгорания в виде пространств в головке, которые выровнены с верхними отверстиями цилиндров. В каждой камере видны кончик свечи зажигания и плоские части клапанов. Именно в этой камере сгорания свеча зажигания создает электрическую дугу, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.

Головка также имеет отверстия, которые позволяют охлаждающей жидкости или маслу (в зависимости от типа прохода) циркулировать через головку, помогая ей оставаться прохладной и смазанной. Между головкой и блоком вы найдете кусок металла или композитного материала, в котором есть области, вырезанные для каждого отверстия и каждого прохода, идущего от блока к головке. Эта зажатая часть называется прокладкой головки.

Сумасшедший поезд

Большинство современных двигателей имеют клапанный механизм с двумя верхними распредвалами (DOHC), что означает, что впускной и выпускной клапаны имеют собственные распределительные валы.Преимущество наличия отдельных распределительных валов заключается в том, что каждый кулачок можно разместить очень близко к клапану, что позволяет лепесткам кулачка воздействовать либо непосредственно на клапаны, либо через очень маленькое коромысло. Это снижает инерционную массу клапанного механизма до минимума, что еще больше способствует работе на высоких оборотах. Почти все современные высокопроизводительные двигатели используют клапанные механизмы DOHC, чтобы максимально увеличить доступную мощность на высоких оборотах. Mitsubishi 4B11, используемый в EVO X, и Mazda MZR 2.3 DISI, установленный в MAZDASPEED3, являются яркими примерами современных высокопроизводительных двигателей DOHC.

Автомобильные двигатели: детали, типы, работа и многое другое

Автомобильный двигатель — сложный механизм. Его основная задача заключается в преобразовании энергии топлива в рабочую силу. Базовый механизм основан на четырехтактном двигателе внутреннего сгорания, который имеет четыре основных такта: впуск, сжатие, сгорание и выпуск.

Типы автомобильных двигателей и то, как они работают, различаются в зависимости от компоновки и топлива, которое они потребляют. В этом руководстве мы собираемся обсудить наиболее часто используемый бензиновый двигатель.Давайте разберем двигатель и посмотрим, как работает каждый компонент.

машинных частей автомобиля

Двигатель автомобиля работает с помощью нескольких внутренних компонентов. Современные автомобильные двигатели бывают различных конфигураций цилиндров, от четырехцилиндровых до восьмицилиндровых. Разница в конфигурации дает нам разные типы двигателей, такие как рядные и V-образные двигатели. Несмотря на различия, основные части двигателя и их основная функция остаются прежними.

Блок двигателя Блок двигателя — это внешняя основа двигателя, в которой все компоненты работают вместе для привода колес

Блок двигателя — это внешняя конструкция двигателя, которая обычно изготавливается из чугуна или алюминиевого сплава. Там, где железо было известно своей долговечностью, в современных автомобилях используются алюминиевые сплавы в первую очередь из-за его малого веса и лучших свойств теплопередачи.

В блоке цилиндров происходит сгорание.Он состоит из различных отверстий для потока масла и отверстий для размещения основных компонентов, таких как поршни.

Поршень Поршневой цикл отвечает за выработку энергии за счет сгорания топливно-воздушной смеси.

Поршни имеют форму цилиндра с плоской верхней поверхностью, обычно изготавливаются из алюминиевого сплава или, в некоторых случаях, из стали или чугуна. Поршень имеет тенденцию двигаться вверх и вниз, чтобы преобразовать энергию, вырабатываемую при сгорании воздушно-топливной смеси.

Соединен с коленчатым валом через шатун. Движение поршня вращает коленчатый вал, приводя в движение автомобиль. Средняя скорость поршня основана на времени, необходимом для полного цикла. Обычно учитывается количество ударов и число оборотов в минуту (об/мин).

Короче говоря, более высокая скорость поршня означает лучшую производительность двигателя при условии, что все работает синхронно.

Коленчатый вал Коленчатый вал отвечает за передачу движения поршней в сторону коробки передач.

Коленчатый вал расположен в нижней части двигателя, соединен с поршнем через шатуны.Движение поршня вверх и вниз позволяет коленчатому валу вращаться и передавать мощность на коробку передач, которая в конечном итоге приводит в движение колеса.

Головка цилиндра

Головка блока цилиндров расположена в верхней части двигателя и крепится болтами цилиндра. Он герметизирует проход камеры через прокладку головки, чтобы предотвратить утечку газов. Головка блока цилиндров имеет различные компоненты, которые контролируют впуск, сгорание и выпуск газов, включая клапаны, свечи зажигания и топливную форсунку.

Распредвал

Распределительный вал обычно расположен в блоке цилиндров или, в случае современных автомобилей, в головках цилиндров. Распределительный вал предназначен для управления работой впускных и выпускных клапанов. Он делает это, регулируя синхронизацию клапанов посредством возвратно-поступательного движения для оптимальной производительности.

Клапаны Клапаны

расположены в головке блока цилиндров и управляются через распределительный вал, чтобы своевременно регулировать потоки топлива и воздуха и соответствующим образом выпускать остаточные газы.

Маховик Маховик выравнивает импульсы двигателя для более плавной работы

Маховик представляет собой тяжелый диск, вставленный в конец коленчатого вала для передачи мощности двигателя. Основная функция заключается в выравнивании потока энергии от поршня для более плавной работы.

С технической точки зрения, высокая инерция вращения маховика позволяет ему компенсировать колебания частоты вращения двигателя и накапливать избыточную энергию для периодического использования.

Ремень ГРМ

Ремень ГРМ, также известный как кулачковый ремень, изготовлен из высокопрочной резины с зубьями. Он синхронизирует вращение коленчатого и распределительного валов, чтобы обеспечить своевременное открытие и закрытие клапанов во время тактов впуска и выпуска.

Изношенный ремень ГРМ означает, что ваши поршни выходят из синхронизации, что может привести к пропуску зажигания в двигателе. В идеале вы должны немедленно заменить ремень ГРМ автомобиля, так как промедление с заменой может привести к повреждению двигателя, включая клапаны, головку блока цилиндров, распределительный вал, стенку цилиндра и поршень.

Масляный поддон

Масляный поддон или картер крепятся к нижней части двигателя и служат резервуаром для масла. Масло прокачивается через фильтр для удаления загрязнений и через двигатель для очистки, смазки и охлаждения компонентов.

Масляный щуп обычно доходит до масляного поддона для проверки уровня моторного масла. Сливная пробка расположена на дне поддона для слива отработанного масла для замены.

Часто задаваемые вопросы

Как долго работает двигатель автомобиля?

Современные автомобили с усовершенствованными технологиями и лучшими стандартами обслуживания могут превысить средний ожидаемый срок службы, составляющий около 10 лет или до 200 000 км.Однако на практике не существует точного числа, определяющего срок службы двигателя. Регулярное техническое обслуживание и стиль вождения играют важную роль в продлении срока службы двигателя.

Сколько существует типов автомобильных двигателей?

Автомобильные двигатели бывают самыми разными в зависимости от топлива, компоновки и количества цилиндров. В общем, есть три типа двигателя, бензиновый, дизельный и гибридный. Некоторые распространенные конструкции двигателей включают рядную и V-образную компоновку, которые могут иметь до шестнадцати конфигураций цилиндров.

Автомобильный двигатель работает с помощью множества составных частей. Многие из этих частей зависят от своевременного срабатывания для более плавной работы. Хотя ремонт двигателей стоит дорого, такие проблемы часто обозначаются предупреждающими знаками. Например, визжащий звук может указывать на изношенный ремень ГРМ или забитый воздушный фильтр двигателя, что может снизить эффективность двигателя и экономию топлива.

Современные автомобили оснащены различными индикаторами на приборной панели для выявления проблем с двигателем.Заблаговременное выполнение ремонтных работ может предотвратить повреждение двигателя и продлить срок его службы. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом новых и бывших в употреблении автомобильных аксессуаров и запчастей в ОАЭ для недорогой замены деталей автомобильного двигателя.

Следите за новостями ведущих автомобильных блогов ОАЭ, чтобы узнать больше об автомобильных запчастях, тенденциях рынка, ремонте и многом другом.

Как работают автомобильные двигатели? — Теперь из общенационального

Несмотря на относительно простое управление, автомобили на самом деле очень сложные машины. Автомобили нуждаются в топливе для работы, но что на самом деле делает с ним двигатель?

В общем, стандартный двигатель внутреннего сгорания, который сегодня используется в большинстве транспортных средств, работающих на топливе, использует воздух в сочетании с бензином для производства энергии.[1] Конечно, все становится сложнее.

Компоненты двигателя

Перед тем, как углубиться в работу автомобильного двигателя, полезно изучить его базовую анатомию (что также важно, если вам нужно выполнить какое-либо техническое обслуживание автомобиля). Взгляните на схему двигателя автомобиля ниже, а затем просмотрите список основных компонентов двигателя и их функции:

 

  • Блок цилиндров: Блок цилиндров обычно изготавливается из железа или алюминия и содержит большинство деталей, обеспечивающих работу двигателя, включая цилиндры, поршни, коленчатый и распределительный валы.[2] (Если вы открываете капот, генератор переменного тока обычно крепится к передней части блока цилиндров.)
  • Головка блока цилиндров: Головка блока цилиндров включает в себя компоненты, управляющие потоками всасываемого воздуха и выхлопных газов, такие как клапаны и распределительные валы.[2]
  • Коленчатый вал: Коленчатый вал преобразует движение поршней вверх-вниз в соответствующее круговое движение. Он прикреплен к поршням через шатун.[2]
  • Шатуны: Шатун крепит коленчатый вал к поршням.Он вращается на каждом конце, что дает ему возможность перемещаться с обоими компонентами.[3]
  • Поршни: Поршни двигаются вверх и вниз внутри цилиндра, передавая энергию коленчатому валу, который, в свою очередь, приводит автомобиль в движение. Поршневые кольца, расположенные внутри поршней, помогают герметизировать края цилиндра и уменьшают трение во время движения.[2],[3]
  • Свечи зажигания: Свечи зажигания вызывают сгорание, создавая искру, которая поджигает поступающую смесь воздуха и топлива.[3]
  • Топливные форсунки : Топливная форсунка подает топливо в двигатель. В процессе он превращает топливо в крошечные туманообразные частицы, чтобы его легче сжигать в двигателе.[4]
  • Клапаны: В двигателе есть два типа клапанов: впускные клапаны и выпускные клапаны. Первый пропускает воздух и газ в двигатель; последний выпускает выхлоп.
  • Распределительный вал: Распределительный вал контролирует открытие и закрытие клапанов.Для этого он преобразует круговое движение коленчатого вала в движение вверх-вниз, открывающее и закрывающее клапаны.[2]
  • Ремень или цепь ГРМ: Ремень или цепь ГРМ проходит между распредвалом и коленчатым валом, обеспечивая их синхронную работу.[2]

Процесс четырехтактного двигателя

Большинство двигателей внутреннего сгорания работают по четырехступенчатому циклу. Эти шаги формально известны как ходы по отношению к четырем движениям, которые поршень совершает для завершения каждого цикла.Такты происходят в следующем порядке: впуск, сжатие, сгорание, выпуск.

При каждом такте поршень перемещается вверх или вниз внутри цилиндра, двигаясь вместе с впуском воздуха и топлива или выпуском выхлопных газов. Вот обзор того, как работает этот процесс[1]:

1. Такт впуска

Во время такта впуска поршень смещается вниз, а впускной клапан открывается, пропуская поток бензина и воздуха. Как только поршень достигает основания цилиндра, клапаны закрываются, герметизируя смесь бензина и воздуха.(Стоит отметить, что в некоторых современных автомобилях бензин впрыскивается позже, во время такта сжатия.)

2. Такт сжатия

В этот момент поршень движется обратно вверх, чтобы сжать газ и воздух к верхней части цилиндра. Проталкивание этой смеси в более ограниченное пространство подготавливает ее к воспламенению в такте сгорания.

3. Такт сгорания

Также известный как рабочий ход, рабочий ход — это то, что действительно создает мощность вашего двигателя и заставляет автомобиль двигаться.Здесь свеча зажигания воспламеняет газ. Возникающее в результате тепло и расширяющийся газ заставляют поршень двигаться вниз по цилиндру.

4. Такт выпуска

Когда поршень достигает дна цилиндра, открывается выпускной клапан, и поршень может откачивать отработавшие газы из двигателя. Оттуда газы попадают в выхлопную систему и выходят из автомобиля. Наконец, выпускной клапан закрывается, и четырехтактный цикл повторяется.

Различные типы автомобильных двигателей

Хотя все двигатели внутреннего сгорания в целом работают одинаково, существует несколько различных типов двигателей.При обсуждении двигателей, которые чаще всего используются в личных транспортных средствах, различия в основном связаны с расположением цилиндров. Например, цилиндры рядных двигателей расположены прямо, в то время как в двигателях V-образного типа цилиндры разделены на две группы и образуют V-образную форму. Другие двигатели будут регулировать определенные механизмы, такие как фазы газораспределения или количество воздуха, добавляемого в четырехтактный цикл, для повышения эффективности или мощности.

Знание того, как работает автомобильный двигатель, может оказаться полезным, когда придет время покупать следующую машину, особенно если вы покупаете ее у частного лица, а не у дилера.Узнайте, как купить автомобиль у частного продавца.

 

[1] «Вот как работает двигатель вашего автомобиля» (17 апреля 2019 г.)

[2] «Запчасти для автомобильных двигателей» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

[3] «Как работают автомобильные двигатели» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

[4] «Как работают системы впрыска топлива» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

Как работает современный двигатель

Вы поворачиваете ключ в замке зажигания, и двигатель заводится. Нажимаешь на газ и машина едет вперед.Вынимаешь ключ и двигатель глохнет. Вот как работает ваш двигатель, верно? Это намного более подробно, чем большинство из нас понимает, с закулисными процессами, происходящими каждую секунду.

Внутренняя работа вашего двигателя

Двигатель вашего автомобиля состоит из двух основных компонентов: блока цилиндров и головки блока цилиндров.

Блок двигателя

Блок составляет большую часть размера и веса вашего двигателя. Скорее всего, это цельный кусок чугуна или алюминия.В рядном двигателе все цилиндры расположены по прямой линии, чаще всего в четырехцилиндровых двигателях и в некоторых шестицилиндровых установках. V-образный блок используется в некоторых шестицилиндровых двигателях и практически во всех восьмицилиндровых двигателях. Эта конструкция разделяет количество цилиндров на два ряда, образующих V-образную форму.

В блоке двигателя находится коленчатый вал. Коленчатый вал представляет собой цельный кусок металла, изготовленный с высокой точностью, который вращается. В нем есть ступени, называемые каналами, которые соответствуют количеству цилиндров в двигателе.Это места, где шатуны поршня крепятся к коленчатому валу. Мощность, вырабатываемая двигателем, заставляет вращаться коленчатый вал, начиная процесс передачи мощности на колеса автомобиля.

Поршни вставляются в цилиндры блока цилиндров. Они перемещаются вверх и вниз в цилиндрах во время работы двигателя, чтобы передать энергию коленчатому валу. Поршневые кольца создают уплотнение в цилиндре, чтобы предотвратить потерю мощности в блоке цилиндров. Чуть позже мы рассмотрим работу поршней.

Головка блока цилиндров

Верхняя часть двигателя называется головкой блока цилиндров. Он содержит клапаны, которые открываются и закрываются для регулирования потока воздушно-топливной смеси и выхлопных газов из отдельных цилиндров. На цилиндр должно быть не менее двух клапанов: один на впуск (выпуск несгоревшей топливовоздушной смеси в цилиндр) и один на выпуск (выпуск отработанной топливовоздушной смеси из двигателя). Во многих двигателях используется несколько клапанов как для впуска, так и для выпуска.

Распределительный вал крепится либо через середину, либо сверху головки блока цилиндров для управления работой клапанов. Распределительный вал имеет выступы, называемые лепестками, которые заставляют клапаны точно открываться и закрываться.

Распредвал и коленчатый вал тесно связаны между собой. Они должны работать в идеальное время, чтобы двигатель вообще работал. Они соединены с помощью цепи или ремня ГРМ для поддержания этого времени. Распределительный вал должен совершать два полных оборота на один оборот коленчатого вала.Один полный оборот коленчатого вала равен двум ходам поршня в его цилиндре. Силовой цикл — процесс, который фактически производит мощность, необходимую для движения вашего автомобиля, — требует четырех ходов поршня. Давайте подробнее рассмотрим работу поршня внутри двигателя и четыре разных шага:

  • Впуск : Чтобы начать рабочий цикл, первое, что нужно двигателю, — это топливовоздушная смесь, которая поступит в цилиндр. Впускной клапан открывается в головке блока цилиндров, когда поршень начинает двигаться вниз.В цилиндр поступает топливно-воздушная смесь примерно в соотношении 15:1. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, впускной клапан закрывается и герметизирует цилиндр.

  • Сжатие : Поршень перемещается в цилиндре вверх, сжимая воздушно-топливную смесь. Поршневые кольца герметизируют стороны поршня в цилиндре, предотвращая потерю компрессии. Когда поршень достигает верхней точки этого хода, содержимое цилиндра находится под экстремальным давлением. Нормальное сжатие составляет от 8:1 до 10:1.Это означает, что смесь в цилиндре сжата примерно до десятой части своего первоначального несжатого объема.

  • Мощность : Когда содержимое цилиндра сжимается, свеча зажигания воспламеняет воздушно-топливную смесь. Происходит управляемый взрыв, который толкает поршень вниз. Это называется рабочим ходом, потому что это сила, которая вращает коленчатый вал.

  • Выхлоп : Когда поршень находится в нижней части рабочего хода, открывается выпускной клапан в головке блока цилиндров.Когда поршень снова движется вверх (под действием одновременных циклов мощности, происходящих в других цилиндрах), сгоревшие газы в цилиндре выталкиваются вверх и из двигателя через выпускной клапан. Когда поршень достигает верхней точки этого хода, выпускной клапан закрывается, и цикл начинается снова.

  • Рассмотрим это : если ваш двигатель работает на холостом ходу со скоростью 700 об/мин или оборотов в минуту, это означает, что коленчатый вал полностью проворачивается 700 раз в минуту. Поскольку рабочий цикл происходит через каждый второй оборот, каждый цилиндр имеет 350 взрывов в своем цилиндре каждую минуту на холостом ходу.

Как смазывается двигатель?

Масло является важной жидкостью в работе двигателя. Во внутренних компонентах двигателя есть небольшие каналы, называемые масляными каналами, через которые нагнетается масло. Масляный насос всасывает моторное масло из масляного поддона и заставляет его циркулировать по двигателю, обеспечивая плавную работу плотно расположенных металлических компонентов двигателя. Этот процесс не просто смазывает компоненты. Он предотвращает трение, вызывающее избыточное тепло, охлаждает внутренние детали двигателя и создает плотное уплотнение между деталями двигателя, например, между стенками цилиндра и поршнями.

Как создается топливно-воздушная смесь?

Воздух всасывается в двигатель за счет разрежения, создаваемого при работе двигателя. Когда воздух поступает в двигатель, топливная форсунка распыляет топливо, которое смешивается с воздухом примерно в соотношении 14,7:1. Эта смесь всасывается в двигатель во время каждого цикла впуска.

Это объясняет основную внутреннюю работу современного двигателя. Десятки датчиков, модулей и других систем и компонентов работают во время этого процесса, что позволяет двигателю работать.Подавляющее большинство автомобилей на дороге имеют двигатели, работающие таким же образом. Когда вы принимаете во внимание точность, необходимую для обеспечения бесперебойной, эффективной и надежной работы сотен компонентов вашего двигателя на протяжении тысяч миль в течение многих лет эксплуатации, вы начинаете ценить работу инженеров и механиков, чтобы доставить вас туда, где вам нужно. идти.

10 самых популярных деталей двигателя автомобиля, о которых вы должны знать

Под кожухом вашего двигателя находится великое инженерное произведение. Вы когда-нибудь задумывались о том, каковы их функции? Пусть Филкоце.com исследуйте, что находится за крышкой двигателя, в частности, 10 наиболее известных частей двигателя.

1. Блок двигателя

Основой двигателя автомобиля является блок цилиндров. Блок двигателя представляет собой корпус, в котором находятся коленчатый вал, поршни и иногда распределительный вал. Блок двигателя не только содержит элементы, но также состоит из ряда механически обработанных сторон.

Отверстия в блоке двигателя, которые являются машинами, называются цилиндрами.Двигатель обычно содержит от 4 до 16 цилиндров, но это зависит от размера. Блок можно построить разными способами.

V-образный двигатель имеет форму цилиндров, а в рядном двигателе цилиндры расположены в ряд. Если вы хотите, чтобы ваш автомобиль исправно работал, вам необходимо бережно его беречь, тем более, что он будет сильно ломаться, как это бывает с вашим автомобилем в течение длительного времени без эксплуатации.

Основой двигателя автомобиля является блок цилиндров

2.Поршни

Поршень представляет собой цилиндрический кусок металла, находящийся внутри цилиндра. Он дважды перемещается вверх и вниз в цилиндре за время вращения коленчатого вала. Например, если двигатель вращается со скоростью 3000 об/мин, поршни движутся вниз и вверх со скоростью 5000 оборотов в минуту.

Поршни передают энергию, создаваемую в процессе сгорания в коленчатом валу, через шатун и шток поршня. Энергия, передаваемая поршнями, приводит в движение транспортные средства.

Поршни содержат кольца, также известные как «поршневые кольца», которые обеспечивают надлежащее уплотнение. Поршни современных автомобилей покрыты специальным материалом, который помогает предотвратить трение и продлевает срок службы поршней.

Поршень представляет собой цилиндрический кусок металла, который находится внутри цилиндра

3. Поршневые кольца Поршневые кольца

обеспечивают уплотнение между внутренней кромкой цилиндра и внешней кромкой поршня.Поршневое кольцо имеет два основных назначения:

  • Они предотвращают попадание выхлопных газов и топливно-воздушной смеси, находящейся внутри камеры сгорания, в отстойник во время сгорания и сжатия.
  • Не допускают попадания масла из отстойника в камеру сгорания, предотвращая его сгорание и потерю.

Большинство автомобилей со старыми кольцами, которые больше не могут служить своей цели, должны добавлять литр масла каждые 1000 миль, чтобы заменить сгоревшее масло.В настоящее время в поршневых кольцах современных автомобилей используются передовые материалы.

Это одна из причин, почему двигатель современных автомобилей служит дольше и может проехать большее расстояние до замены масла. И теперь вы видите, что если вы сделаете что-то не так с такой маленькой частью, это приведет к повреждению всей системы.

Поршневые кольца обеспечивают уплотнение между внутренней кромкой цилиндра и внешней кромкой поршня

4. Коленчатый вал

Коленчатый вал перемещается в нижней части блока цилиндров вместе с шейками.Это точно сбалансированный и обработанный компонент, который соединен с поршнями с помощью шатуна. Коленчатый вал отвечает за преобразование движения поршня вверх и вниз в возвратно-поступательное или вращательное движение. Причем эта часть вращается так же, как и обороты двигателя.

Коленчатый вал перемещается в нижней части блока цилиндров и перемещается вместе с шейками

5. Распредвал

Распределительный вал может располагаться как в головках цилиндров, так и на блоке в зависимости от конструкции двигателя.Его также называют кулачком в блоке двигателя, если он расположен в блоке двигателя. С другой стороны, в большинстве современных автомобильных двигателей распределительный вал расположен вокруг головки блока цилиндров.

Эти современные автомобильные двигатели можно классифицировать как SOHC (с одним верхним распределительным валом) или DOHC (с двумя верхними распределительными валами). Основная цель распределительного вала — получить вращательное или возвратно-поступательное движение двигателя и изменить его на движение вверх и вниз.

Эти преобразованные движения будут управлять движением подъемника, которое будет перемещать коромысла, клапаны и толкатели.Кроме того, распределительный вал усилен группой подшипников с масляной смазкой, чтобы обеспечить долгий срок службы двигателя.

>>> Связано: 8 основных двигателей Toyota, о которых вы должны знать

Распределительный вал может располагаться как в головках цилиндров, так и на блоке в зависимости от конструкции двигателя

6. Головка блока цилиндров

Хотя вышеперечисленные детали можно считать подъемниками двигателя автомобиля, головка блока цилиндров является скорее специфической.Головка блока цилиндров состоит из многих элементов, таких как клапаны, толкатели, пружины клапанов, толкатели, коромысла и даже распределительные валы в зависимости от конструкции.

Он управляет портами, которые позволяют потоку всасываемого воздуха внутри цилиндра во время такта впуска. Он также обеспечивает подачу выхлопных газов в выпускной коллектор во время такта выпуска.

Головка блока цилиндров управляет отверстиями, позволяющими потоку всасываемого воздуха внутри цилиндра во время такта впуска

Головка блока цилиндров остается прикрепленной к двигателю болтами крепления головки блока цилиндров.С другой стороны, область между головкой блока цилиндров и болтами герметизируется с помощью прокладки головки блока цилиндров. Эти прокладки являются распространенной проблемой для большинства проблем с двигателем.

7. Свеча зажигания

Свеча зажигания обеспечивает необходимую искру для воспламенения смеси топлива и воздуха, чтобы произошло сгорание. Искра должна произойти в нужное время, чтобы все работало правильно и не возникало проблем.

8. Поддон

Поддон находится в нижней части двигателя и окружает коленчатый вал.В нем содержится немного масла, которое собирается в масляном поддоне. Хотя он находится в самом нижнем положении вашего автомобиля, не думайте, что эта часть автомобиля менее важна, чем другие.

Масло

— это основной материал, который приводит в действие ваш двигатель и его детали. Большинство современных автомобилей имеют масляную систему с мокрым картером, однако в некоторых двигателях также используется масляная система с сухим картером.

Маслосборник содержит некоторое количество масла, которое собирается в масляном поддоне

9.Клапаны

Впускной и выпускной клапаны открываются в назначенное время, чтобы воздух и топливо поступали в цилиндр, а выхлопные газы выходили в выпускную камеру. Обратите внимание, что два клапана закрыты во время процесса сгорания и сжатия, чтобы обеспечить надлежащую герметизацию камеры сгорания.

10. Шатун

Шатун соединяет коленчатый вал и поршень. Он может вращаться на двух концах, чтобы его угол изменялся при вращении коленчатого вала и движении поршня вверх и вниз.

Шатун соединяет коленчатый вал и поршень

Вышеуказанные детали являются одними из хорошо известных деталей автомобильного двигателя. В двигателе автомобиля есть еще детали, которые вам нужно знать: пучок крепежа скрепляет все части двигателя вместе; масло и подшипники в двигателе предотвращают износ деталей и цепей ГРМ.

Оставайтесь с нами, и мы будем обновлять для вас дополнительную информацию о наших советах и ​​рекомендациях .

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.