Двигатель автомобиля устройство и принцип работы: Устройство и теория двигателей внутреннего сгорания авто (подробно)

Содержание

Принцип работы и рабочие циклы двигателя автомобиля (ДВС)

На автомобилях устанавливают двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу положено свойство газов расширяться при нагревании. Рассмотрим принцип работы двигателя и его рабочие циклы.

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным. Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ).

Принцип работы ДВС — схематично

1. Впуск

По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

2. Сжатие

После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

3. Расширение или рабочий ход

В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200^оС.

4. Выпуск

При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600^оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Впуск

При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.

Сжатие

Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

Расширение или рабочий ход

Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900^оС.

Выпуск

Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700^оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).
Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Значит после рабочего хода в первом цилиндре следующий происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

Диаграмма работы двигателя по схеме 1-2-4-3

Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.

Дизельные двигатели авто — устройство и как работают, из чего состоят, типы дизелей

Всё про устройство и принцип работы современного дизельного двигателя автомобиля — какая конструкция и строение, из чего состоит. Подходит для начинающих автолюбителей и чайников.

Конструкция и строение

По конструкции дизельный двигатель не отличается от бензинового — те же цилиндры, поршни, шатуны. Правда, клапанные детали усилены, чтобы воспринимать высокие нагрузки — ведь степень сжатия дизеля намного выше (19-24 единиц против 9-11 у бензинового мотора). Этим объясняется большой вес и габариты дизельного мотора в сравнении с бензиновым. Принципиально отличие в способах формирования смеси топлива и воздуха, её воспламенения и сгорания. У бензинового мотора смесь образуется во впускной системе, а в цилиндре воспламеняется искрой свечи зажигания. В дизельном двигателе подача топлива и воздуха происходит раздельно. Вначале в цилиндры поступает воздух. В конце такта сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800^оС, в камеру сгорания форсунками, под большим давлением впрыскивается солярка и почти мгновенно самовоспламеняется.

Смесеобразование в дизелях протекает за очень короткий промежуток времени. Для получения горючей смеси, способной быстро и полностью сгорать, необходимо, чтобы топливо было распылено на возможно более мелкие частицы, и каждая частица имела достаточное для полного сгорания количество воздуха. С этой целью топливо в цилиндр впрыскивается форсункой под давлением, в несколько раз превышающим давление воздуха при такте сжатия в камере сгорания.

В дизелях применяют неразделенные камеры сгорания. Они представляют собой единый объем, ограниченный днищем поршня 3 и поверхностями головки и стенок цилиндров. Для лучшего перемешивания топлива с воздухом форму неразделенной камеры сгорания приспосабливают к форме топливных факелов. Углубление 1, выполненное в днище поршня, способствует созданию вихревого движения воздуха.

Мелко распыленное топливо впрыскивается из форсунки 2 через несколько отверстий, направленных в определенные места углубления. Чтобы топливо полностью сгорало и дизель обладал наилучшими мощностями и экономическими показателями, топливо нужно впрыскивать в цилиндр до прихода поршня в ВМТ.

Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления — отсюда повышенная шумность и жесткость работы. Такая организация рабочего процесса позволяет работать на очень бедных смесях, что определяет высокую экономичность. Экологические характеристики тоже лучше — при работе на бедных смесях выбросы вредных веществ меньше, чем у бензиновых моторов.

К недостаткам относят повышенную шумность и вибрацию, меньшую мощность, трудности холодного пуска, проблемы с зимней соляркой. У современных дизелей эти проблемы не столь очевидны.

Дизельное топливо должно отвечать определенным требованиям. Главные показатели качества топлива — чистота, малая вязкость, низкая температура самовоспламенения, высокое цетановое число (не ниже 40). Чем больше цетановое число, тем меньше период задержки самовоспламенения после момента впрыска его в цилиндр и двигатель работает мягче (без стуков).

Типы дизельных двигателей

Существует несколько типов дизельных моторов. Различие в конструкции камеры сгорания. В дизелях с неразделенной камерой сгорания — их называю дизелями с непосредственным впрыском — топливо впрыскивается в надпоршневое пространство, а камера сгорания выполнена в поршне. Непосредственный впрыск применяется на низкооборотных двигателях большого рабочего объема. Это связано с трудностями процесса сгорания, а также повышенным шумом и вибрацией. Благодаря внедрению топливных насосов высокого давления (ТНВД) с электронным управлением, двухступенчатого впрыска топлива и оптимизации процесса сгорания удалось добиться устойчивой работы дизеля с неразделенной камерой сгорания на оборотах до 4500 об/мин, улучшить экономичность, снизить шум и вибрацию.

Наиболее распространенным является другой тип дизеля — с раздельной камерой сгорания. Впрыск топлива осуществляется не в цилиндр, а в дополнительную камеру. Обычно применяется вихревая камера, выполненная в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования. Самовоспламенение начинается в вихревой камере, а затем продолжается в основной камере сгорания.

При раздельной камере сгорания снижается темп нарастания давления в цилиндре, что способствует снижению шумности и повышению максимальных оборотов. Такие двигатели составляют большинство среди устанавливаемых на современные автомобили.

Устройство топливной системы

Важнейшей системой является система топливоподачи. Ее функция — подача строго определенного количества топлива в заданный момент и с заданным давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему сложной и дорогой.

Главными элементами являются: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр.

ТНВД

Предназначен для подачи топлива к форсункам по строго определенной программе, в зависимости от режима работы двигателя и действий водителя. По своей сути современный ТНВД совмещает в себе функции сложной системы автоматического управления двигателем и главного исполнительного механизма, отрабатывающего команды шофера.

Нажимая педаль газа, водитель не увеличивает непосредственно подачу топлива, а лишь меняет программу работы регуляторов, которые сами изменяют подачу по строго определенным зависимостям от числа оборотов, давления наддува, положения рычага регулятора и т.п.

На современных авто применяются ТНВД распределительного типа. Насосы этого типа получили широкое распространение. Они компактны, отличаются высокой равномерностью подачи топлива по цилиндрам и отличной работой на высоких оборотах благодаря быстродействию регуляторов. В то же время они предъявляют высокие требования к чистоте и качеству дизтоплива: ведь все их детали смазываются топливом, а зазоры в прецизионных элементах малы.

Форсунки

Они вместе с ТНВД обеспечивает подачу строго дозированного количества топлива в камеру сгорания. Регулировка давления открытия форсунки определяет рабочее давление в топливной системе. Тип распылителя определяет форму факела топлива, которая важна для процесса самовоспламенения и сгорания. Применяются обычно форсунки двух типов: со шрифтовым или многодырчатым распределителем.

Форсунка на двигателе работает в тяжелых условиях: игла распылителя совершает возвратно-поступательные движения с частотой в половину меньшей, чем обороты двигателя, и при этом распылитель непосредственно контактирует с камерой сгорания. Поэтому распылитель форсунки изготавливается из жаропрочных материалов с особой точностью и является прецизионным элементом.

Топливный фильтр

Является важнейшим элементом дизельного мотора. Его параметры, такие как тонкость фильтрации, пропускная способность, должны строго соответствовать определенному типу двигателя. Одной из его функций является отделение и удаление воды, для чего обычно служит нижняя сливная пробка. На верхней части корпуса фильтра часто установлен насос ручной подкачки для удаления воздуха из топливной системы.

Иногда устанавливается система электроподогрева топливного фильтра, позволяющая несколько облегчить запуск двигателя, предотвращающая забивание фильтра парафинами, образующимися при кристаллизации дизтоплива в зимних условиях.

Как происходит запуск

Холодный пуск дизеля обеспечивает система предпускового подогрева. В камеры сгорания вставлены электрические нагревательные элементы — свечи накаливания. При включении зажигания свечи за несколько секунд разогреваются до 800-900^оС, обеспечивая тем самым подогрев воздуха в камере сгорания и облегчая самовоспламенение топлива. О работе системы водителю в кабине сигнализирует контрольная лампа. Погасание контрольной лампы свидетельствует о готовности к запуску. Электропитание со свечи снимается автоматически, но не сразу, а через 15-25 секунд после запуска, чтобы обеспечить устойчивую работу непрогретого двигателя. Современные системы предпускового подогрева обеспечивают легкий пуск исправного дизеля до температуры 25-30^оС, разумеется, при условии соответствия сезону масла и дизтоплива.

Турбонаддув и Common-Rail

Эффективным средством повышения мощности является турбонаддув. Он позволяет подать в цилиндры дополнительное количество воздуха и в результате увеличивается мощность. Давление выхлопных газов дизеля в 1,5-2 раза выше, чем у бензинового мотора, что позволяет турбокомпрессору обеспечить эффективный наддув с самых низких оборотов, избежав свойственного бензиновым турбомоторам провала — «турбоямы».

Турбодизель имеет и некоторые недостатки, связанные с надежностью работы турбокомпрессора. Так, его ресурс существенно меньше ресурса самого двигателя и не превышает 150 тыс. км. Турбокомпрессор предъявляет жесткие требования к качеству моторного масла. Подробнее в статье: что такое турбокомпрессор.

Система Common-Rail. Компьютерное управление подачей топлива позволило впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями. Сначала поступает крохотная, всего около миллиграмма, доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля — двигателя с воспламенением топлива от сжатия — это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно.

В результате в дизелях с системой Common-Rail расход топлива сокращается на 20%, а крутящий момент на малых оборотах коленвала возрастает на 25%. Также уменьшается содержание в выхлопе сажи, и снижается шумность работы мотора.

блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун

Для будущего автомобильного механика, диагноста устройство двигателя автомобиля является одной из ключевых тем. Именно двигатель обеспечивает транспортное средство энергией, которая нужна для его движения.

Чаще всего механизм запуска устройства двигателя автомобиля возможен за счёт применения бензина или дизеля (дизельного топлива). Сгораемое внутри мотора топливо продуцирует тепло, что приводит к увеличению температуры газов внутри цилиндра двигателя и росту давления газов. Подвижные части двигателя под их влиянием вступают в работу, и тепловая энергия преображается в механическую.

Базовые части двигателя

Чтобы хорошо понимать устройство двигателя автомобиля, важно разбираться, что из себя представляет блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун.

Блок

Металлическую основу мотора, остов называют блоком. Это корпусная деталь. Именно к блоку крепятся механизмы и отдельные части мотора и его систем.

Иногда можно встретиться с термином «блок», иногда – с терминами «блок двигателя», «блок цилиндров». Всё это одно и тоже.
Блок двигателя берёт на себя серьёзные нагрузки. Поэтому контроль качества при его изготовлении должен быть предельно высок. Огромное внимание уделяется как материалу, так и уровню точности изготовления детали. Для производства используются высокоточные станки.

Раньше блоки изготавливали из перлитного чугуна с легирующими добавками. Популярность чугуна при изготовлении блоков легко объяснима тем, что материал износостоек, стабилен по своим свойствам, малочувствителен к перегреву, адаптивен к ремонту. Сейчас некоторые производители также выпускают блоки из алюминиевого, магниевого сплава. В этом случае есть выигрыш, связанный с весом мотора. Это очень актуально для блоков моторов спорткаров.

Цилиндр

Рядом с понятием «блок» стоит понятие «цилиндр». Под цилиндром подразумевается цилиндрическое отверстие, высверленное в блоке. То есть это рабочая камера объёмного вытеснения.

Уплотнение верхней стороны цилиндра обеспечивает головка. Именно в ней находятся:

Клапаны. Обеспечивают (в процессе открытия-закрытия) поступление в цилиндр воздуха, топливовоздушной смеси. Также среди функций клапанов обеспечивают очистку камеры сгорания цилиндра от отработавших (выхлопных) газов. Закрытие клапанов и удержание их в таком состоянии обеспечивают клапанные пружины.
Распредвалы (элементы привода клапанов). От них зависит то, как открываются клапаны, сколько времени они находятся в открытом состоянии
Механизмы привода клапанов. Функция идентична. И, как видно, из названия – это привод клапанов. Но сами механизмы могут быть разными. Всё зависит от мотора: например, бензиновый, дизельный.

Цилиндр играет роль направляющего для поршня.

Поршень, поршневые кольца и шатун

Цилиндрическая деталь или совокупность деталей, которая преобразует энергию горения топливо в механическую энергию, называется поршнем.

В проточках на боковой поверхности поршня вставлены поршневые кольца. Благодаря им между поршнем и стенкой цилиндра создаётся уплотнение. Задача поршневых колец заключается в создании барьера для перетекания из камеры сгорания в картер коленчатого вала газов.

Среди задач поршня:

Оказание силового воздействия на шатун.
Отвод тепла от камеры сгорания.
Герметизация камеры сгорания.

Подвижное соединение между поршнем и коленчатым валом обеспечивает шатун. Именно шатун передаёт силу движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.

Коленчатый вал

Коленчатый вал – это важная составляющая кривошипно-шатунного механизма. Кривошип коленчатого вала создает возвратно-поступательное движение поршня через шатун (подвижный элемент), то есть возвратно-поступательное движение поршня превращается в крутящий момент. Физически коленвал расположен в нижней части двигателя. Снизу коленвал прикрыт картером – самой внушительной неподвижной и полой частью двигателя, закреплённой на блоке сбоку. Визуально картер напоминает поддон.

Конструкция коленчатого вала состоит из несколько шеек (коренных и шатунных). Они соединены щеками, соединенных между собой щеками. Место перехода от шейки к щеке всегда является самым нагруженным у коленвала.

На коленчатый вал приходятся переменные нагрузки от сил давления газов.
Для того, чтобы не возникало осевых перемещений коленчатого вала, используется упорный подшипник скольжения. Он устанавливается на одной из шеек (средней или крайней).

Несколько важных терминов, касающихся устройства двигателя автомобиля

Камера сгорания –замкнутое пространство, где осуществляется воспламенение и горение топливовоздушной смеси. Сверху камера сгорания ограничена нижней поверхностью головки цилиндра, сбоку – стенками цилиндра, снизу –днищем поршня.
Толкатели клапанов, подъёмники –промежуточное звено, необходимое для передачи движения от распределительного вала к остальным частям механизма привода клапанов.
Коромысла (рокеры). Детали двигателя, функции которых заключаются в передаче движения от распределительного вала к клапанам.

Маховик. Деталь, ответственная за обеспечение равномерного вращения коленчатого вала. На цилиндрической устанавливается зубчатый венец. Он помогает провести пуск электростартера.

На схеме представлено расположение основных частей двигателя при рассмотрении его со стороны его задней части. На фланце коленчатого вала видны отверстия под болты, с помощью которых к фланцу крепится маховик с зубчатым венцом, или платина привода гидравлического трансформатора автоматической трансмиссии. Источник: Ford.

Автомобильные двигатели

Большинство двигателей автомобилей многоцилиндровые. Это значит при работе используется два или несколько цилиндров и два или несколько поршней.

Автопром выпускает машины с 2-; 3-; 4-; 5-; 6; 8-; 10- и 12-цилиндровыми двигателями.
Чем больше цилиндров у мотора, тем больше возможностей для увеличения мощности двигателя. Если нужен двигатель, предназначенный для езды по бездорожью либо машина, развивающая сверхвысокие скорости, актуально именно устройство двигателя автомобиля, ориентированное на большое количество цилиндров. Устройство двигателя с большим количеством цилиндров обеспечивает отличную равномерность вращения коленчатого вала, ведь угол поворота коленчатого вала при 10, 12 цилиндрах – очень небольшой.

Но у 2-х цилиндровых двигателей есть другое преимущество: самые лучшие показатели топливной эффективности.

Циклы двигателя

Устройство двигателя автомобиля всегда рассматривается в купе с его рабочим циклом.
Физически цикл – это периодически повторяющиеся процессы в каждом его цилиндре. Достаточно подробно разница между работой четырёхтактного и двухтактного двигателя отражена в нашей статье о двигателе внутреннего сгорания.

Сегодня мы остановимся на работе четырёхтактных моторов. Именно по четырёхтактному циклу работает большинство современных автодвигателей. Хотя сам принцип двигателя был изобретён Николаусом Отто в 19-м веке.

Поршень четырёхтактного двигателя совершает нисходящее и восходящее движение. Эта работа укладывается в один оборот коленчатого вала. При втором обороте коленчатого вала вновь повторяют эти движения.

1. Такт впуска (всасывания). Поступление в цилиндр двигателя свежего заряда: воздуха- от дизельного мотора бензинового двигателя с прямым вспрыском или топливовоздушной смеси, от газово-топливного двигателя, мотора с распределенным или центральным впрыском топлива, или газо-топливные двигатели). В результате разрежения, созданного поршнем, перепад давления между давлением в цилиндре и давление окружающего воздуха, заряд втягивается непосредственно в цилиндр.

2. Такт сжатия. Шатун толкает поршень. Поршень сжимает газообразный свежий заряд в цилиндре. Устройство дизельного двигателя настроено на то, чтобы температура сжатых газов должна достигла температуры воспламенения топлива. Если же речь идёт об устройстве газо-топливного, бензинового двигателя температура в конце такта сжатия достигать температуры воспламенения топлива не должна. Воспламенение производится от электроискрового разряда свечи зажигания.

3. Такт рабочего хода. Температура газов в цилиндре снижается, энергия горящих газов преобразуется в механическую энергию.

4. Такт выпуска отработавших газов. Поршень движется снизувверх. Отработавшие газы выходят из цилиндра через выпускной клапан.

Устройство двигателя автомобиля устроено так, что четыре такта повторяются циклично. Посредством маховика механическая энергия превращается во вращательное движение коленвала.

Модульное обучение автоосновам доступно при изучении электронных программ по профессиям. Удобный дистанционный формат обучения.

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.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

устройство и принцип работы opex.ru

Array ( [DATE_ACTIVE_FROM] => 31.03.2020 10:30:00 [~DATE_ACTIVE_FROM] => 31.03.2020 10:30:00 [ID] => 509149023 [~ID] => 509149023 [NAME] => Газ 3307 двигатель: устройство и принцип работы [~NAME] => Газ 3307 двигатель: устройство и принцип работы [IBLOCK_ID] => 33 [~IBLOCK_ID] => 33 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [DETAIL_TEXT] =>

Среди отечественных грузовых транспортных средств особенно сильно выделяется автомобиль ГАЗ-3307. Особенностью машины является наличие в конструкции мощного двигателя, признанного одним из самых надежных и долговечных. Стоит подробнее рассмотреть, что представляет собой силовой агрегат и какие у него есть особенности.

Об автомобиле

Впервые автомобиль был выпущен в 2008 году. На тот момент в конструкции транспортного средства был установлен современный карбюраторный двигатель с повышенными мощностными показателями.

В 2012 году спрос на данную модификацию автомобиля заметно упал, и производство было приостановлено. Объяснялось такое поведение появлением на рынке габаритных транспортных средств более современных аналогов как отечественного, так зарубежного производства.

Спустя пару лет выпуск ГАЗ-3307 был восстановлен, однако на свет появились другие модификации знаменитой модели. Производители внесли ряд изменений, частью которых стали видоизмененные двигатели. Сегодня машина относится к 4-му поколению моделей знаменитого завода.

Технические характеристики ГАЗ-3307

Перед тем, как приступить к изучению двигателей подобной модели грузового автомобиля, следует рассмотреть подробнее конструкцию машины, а также ее технические характеристики:

грузоподъемность – 4.5 т;
максимальная скорость передвижения авто – 90 км/ч;
объем емкости для топлива – 105 л.

Вес снаряженного автомобиля составляет 3,2 тонны, при внушительных нагрузках этот показатель способен вырасти до 7,85 тонн. Автомобиль не отличается высокой скоростью передвижения, но за счет особенностей, которые предусмотрели производители, считается одним из самых лучших для транспортировки небольших грузов в условиях бездорожья.

Трансмиссия

Второй момент, на который стоит обратить внимание. В моделях ГАЗ используют разные коробки передач, тип которых напрямую связан с видом используемого двигателя. Бензиновые моторы сопровождали коробки с 4 ступенями. Особенность такого агрегата – шум, возникавший в процессе эксплуатации.

Дизельные двигатели идут в комплекте с МКПП, обеспечивающей 5 скоростей. Для переключения скоростей производители предусмотрели сухое сцепление, оборудованное гидравлическим приводом.

Подвеска

Конструкция подвески считается зависимой. Внутри нее находятся рессоры, оборудованные амортизаторами. Последние расположены на передних колесах. Задние колеса для обеспечения длительной эксплуатации обеспечены стандартными рессорами, концы которых устанавливают в специальные подушки из резинового материала.

ГАЗ-3307 – заднеприводный автомобиль. В движение его приводят спаренные колеса. Однако стоит отметить, что по мере модификации модели была усовершенствована подвеска. Теперь автомобиль движется по дорогам увереннее.

Руль

Преимущество системы рулевого управления грузовика в том, что она очень проста. С ней разберется даже не самый опытный владелец транспортного средства. В системе имеется гидравлический усилитель, который можно встретить на многих грузовых машинах. Основа узла – червячный механизм, посредством работы которого и происходит управление движением.

Тормоза

Тормозная система признана одним из самых надежных узлов конструкции грузовика. К преимуществам относят:

повышенную эффективность, доказанную небольшим тормозным путем авто;
наличие двух контуров, обеспечивающих остановку автомобиля даже в случае отказа одного из них
использование барабанных механизмов для более надежного торможения.

Педаль тормоза при малейшем нажатии мгновенно передает сигнал в систему, за счет чего удается организовать своевременную остановку автомобиля.

Плюсы и минусы автомобиля

Автомобиль ГАЗ-3307 имеет множество плюсов, благодаря которым ему удалось завоевать популярность на рынке грузовых транспортных средств. К основным достоинствам машины относят:

хорошую проходимость;
увеличенный дорожный просвет;
наличие комплектующих в свободном доступе;
надежную работу тормозной системы;
небольшие габариты.

Также владельцам подобного авто нравится большая кабина и набор различных модификаций машины. Но не обошлось и без недостатков, повлиявших на спрос. В первую очередь, необходимо отметить небольшую грузоподъемность и повышенный расход топлива. Оба этих параметра делают грузовик невыгодным в экономическом плане, когда речь заходит о коммерческих целях использования автомобиля.

Второй минус заключается в отсутствии гидравлической системы, из-за чего снижается управляемость транспортным средствам и ухудшается его маневренность. Наконец, владельцы авто относят к недостаткам скромное техническое оснащение и шум коробки передач.

О двигателе

Автомобиль ГАЗ-3307 за время выпуска комплектовали различными моделями силовых агрегатов. Такой подход позволил подобрать соответствующий двигатель к каждой модификации транспортного средства.

Производители выпускают следующие виды моторов:

инжекторные;
карбюраторные;
дизельные.

Примечательно, что тип двигателей менялся в зависимости от года выпуска транспортного средства. Каждый агрегат стоит рассмотреть подробнее.

Карбюраторные

Наиболее востребованным двигателем, используемым на данном транспортном средстве, является ЗМЗ-5231.10. В конструкции мотора предусмотрено 8 цилиндров и система жидкого охлаждения, предотвращающая перегрев устройства при возникновении больших нагрузок.

Основные характеристики мотора:

вес – 2,75 т;
объем – 4,67 л;
топливо – А-76, АИ-80.

Ключевая особенность силового агрегата – возможность совершенствования системы зажигания, которой стремятся воспользоваться многие водители. Данный тип двигателей – востребованный на грузовых автомобилях.

Инжекторные

Впервые подобные моторы были использованы в 2016 году. Устройства относят к V-образному типу. Объем совпадает с тем, который был указан в карбюраторных версиях двигателей. Максимальный вес достигает 3,275 т.

Дизельные двигатели

В первую очередь. необходимо отметить, что дизельные разновидности агрегатов многочисленны. Существует три модификации моторов на ГАЗ-3307, и у каждого свои плюсы и минусы.

Первым выпущенным двигателем стал турбированный дизельный агрегат ММЗ Д-245.7Е4. Преимущество устройства в наличии системы охлаждения. Объем составляет 4,75 л, а мощность достигает показателя в 125 л.с. Максимальный вес агрегата – 430 кг.

Вторым мотором стал ЯМЗ-5344, конструкция которого также включает 4 цилиндра. Показатель мощности лежит в пределах 134 л.с., а общий объем составляет 4,4 л. Впервые двигатель стали использовать в 2013 году. Сейчас его можно встретить на многих грузовых автомобилях.

Современная модель силовых устройств – ЯМЗ-53443. Его выпустили в 2016 году. Особенность мотора – улучшенная мощность, показатель которой достигает 146 л.с. При этом объем агрегата не изменился.

Обслуживание и неисправности

Для обеспечения надежной эксплуатации транспортного средства ГАЗ-3307 рекомендуется регулярно выполнять техническое обслуживание двигателя. Особенно актуально, когда речь заходит о дизельных агрегатах, установленных в некоторых моделях.

Проверка состояния мотора проводится каждые 15 тыс. км пробега. В процессе обслуживания рекомендуется проводить замену:

моторного масла;
фильтра смазки грубой и тонкой очистки;
топливные фильтрующие элементы.

Многие автовладельцы задаются вопросом, в каком количестве необходимо заливать масло в отсек. Согласно информации, прописанной в технической документации, этот показатель составляет 5,5-6 литров в зависимости от типа используемого двигателя.

В случае наличия на транспортном средстве газобаллонной установки необходимо сократить время проведения технического обслуживания. В этой ситуации потребуется проводить осмотр и надлежащие работы по замене устройств и элементов каждые 12 тыс. км пробега. То же самое касается случаев, когда в автомобиле установлен бензиновый двигатель.

В процессе эксплуатации транспортного средства возникают различные неполадки. Особенно распространенной является выход из строя топливных насосов высокого давления. Объясняется это тем, что далеко не всегда удается найти топливо высокого качества.

Помимо поломки насоса, топливо вызывает загрязнение форсунок. В результате владельцу авто требуется организовать элементам конструкции более тщательный уход и обслуживание. Нередко возникает необходимость замены.

Третья по распространенности поломка – это выход из строя карбюратора. При возникновении подобной проблемы рекомендуется как можно быстрее приступить к ее решению. В противном случае карбюратор зальет цилиндры, что приведет к полной поломке двигателя.

Наконец, вечная проблема ГАЗ-3307 – поломка термостата. Возникает она из-за непродолжительного срока службы устройства и высоких нагрузок, с которыми ему приходится сталкиваться. Поломка приводит к перегреву двигателя, что заметно приближает необходимость проведения капитального ремонта.

Починку двигателя можно осуществить самостоятельно, если проблема не сильно серьезная. При полном выходе из строя силового агрегата рекомендуется обратиться за помощью специалистов.

Ремонт двигателей

В грузовиках ГАЗ-3307 моторы отличаются повышенными показателями надежности и качества. Поэтому большинство моторов почти не нуждаются в регулярном обслуживании и частом ремонте, что радует многих владельцев подобных транспортных средств.

При возникновении небольших неисправностей починку двигателя можно выполнить самостоятельно. Преимущество силовых агрегатов, используемых в ГАЗ-3307, заключается в том. что их комплектующие всегда в наличии.

Капитальный ремонт

В процессе эксплуатации транспортного средства возникают различные проблемы. Одна из них – выход из строя двигателя, который не смог справиться с повышенными нагрузками. В этом случае потребуется капитальный ремонт агрегата, способный вернуть его в работоспособное состояние.

Провести ремонт можно самостоятельно, если придерживаться установленной пошаговой последовательности. Она подразумевает выполнение следующих этапов:

Сначала необходимо демонтировать силовой агрегат, промыть его и разобрать на отдельные элементы или узлы.
Второй шаг заключается в определении изношенных или деформированных деталей.
После этого владельцу авто следует отремонтировать блок цилиндров, в котором чаще всего обнаруживаются различные неисправности.
Следующий этап – ремонт коленвала, чистка масляной системы. Стоит отметить, что если степень износа комплектующих велика, то их лучше заменить новыми.
Далее необходимо заменить все элементы, на которых во время осмотра были обнаружены деформации.
Когда замена будет выполнена, нужно будет собрать агрегат, установив новые комплектующие.
Предпоследний этап подразумевает регулировку положения клапанов и проверку работоспособности двигателя посредством обкатки. Последнее выполняется с помощью стенда.

Наконец, владельцу авто останется только установить двигатель в транспортное средство и проверить его работоспособность. Перед тем, как запускать мотор, рекомендуется дополнительно осмотреть целостность системы охлаждения.

Частичный ремонт

Если при осмотре двигателя не были обнаружены серьезные поломки, можно провести так называемый частичный ремонт. Он позволит устранить небольшое количество неисправностей, которые удалось заметить во время проведения диагностики.

В основном частичный ремонт проводят для починки следующих элементов:

цилиндрических блоков;
впускных и выпускных клапанов;
колец.

При обнаружении сильных повреждений следует выполнить замену элементов.

Одна из распространенных поломок двигателя – это неисправность насоса, отвечающего за перекачку масла. Устранение проблемы подразумевает необходимость проведения замены устройства. Процедура не вызовет никаких трудностей, поэтому выполнить ее можно самостоятельно.

Когда все ремонтные работы будут закончены, следует проверить работоспособность двигателя. Если он продолжит демонстрировать нестабильную работу или издавать неприятные и настораживающие звуки, следует обратиться за диагностикой в специализированный центр.

Автомобиль ГАЗ-3307 признан надежным транспортным средством, выпущенным отечественным производителем. Грузовик подходит как для транспортировки грузов, так для работы в сельских местностях или в суровых условиях, где невозможно использовать легковые автомобили. Машина не может развить высокую скорость, однако почти не нуждается ремонте.

[~DETAIL_TEXT] =>

Об автомобиле

Технические характеристики ГАЗ-3307

грузоподъемность – 4.5 т;
максимальная скорость передвижения авто – 90 км/ч;
объем емкости для топлива – 105 л.

Трансмиссия

Подвеска

Руль

Тормоза

Тормозная система признана одним из самых надежных узлов конструкции грузовика. К преимуществам относят:

повышенную эффективность, доказанную небольшим тормозным путем авто;
наличие двух контуров, обеспечивающих остановку автомобиля даже в случае отказа одного из них
использование барабанных механизмов для более надежного торможения.

Плюсы и минусы автомобиля

хорошую проходимость;
увеличенный дорожный просвет;
наличие комплектующих в свободном доступе;
надежную работу тормозной системы;
небольшие габариты.

О двигателе

Производители выпускают следующие виды моторов:

инжекторные;
карбюраторные;
дизельные.

Карбюраторные

Основные характеристики мотора:

вес – 2,75 т;
объем – 4,67 л;
топливо – А-76, АИ-80.

Инжекторные

Дизельные двигатели

Обслуживание и неисправности

моторного масла;
фильтра смазки грубой и тонкой очистки;
топливные фильтрующие элементы.

Ремонт двигателей

Капитальный ремонт

Сначала необходимо демонтировать силовой агрегат, промыть его и разобрать на отдельные элементы или узлы.
Второй шаг заключается в определении изношенных или деформированных деталей.
После этого владельцу авто следует отремонтировать блок цилиндров, в котором чаще всего обнаруживаются различные неисправности.
Следующий этап – ремонт коленвала, чистка масляной системы. Стоит отметить, что если степень износа комплектующих велика, то их лучше заменить новыми.
Далее необходимо заменить все элементы, на которых во время осмотра были обнаружены деформации.
Когда замена будет выполнена, нужно будет собрать агрегат, установив новые комплектующие.
Предпоследний этап подразумевает регулировку положения клапанов и проверку работоспособности двигателя посредством обкатки. Последнее выполняется с помощью стенда.

Частичный ремонт

В основном частичный ремонт проводят для починки следующих элементов:

цилиндрических блоков;
впускных и выпускных клапанов;
колец.

При обнаружении сильных повреждений следует выполнить замену элементов.

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] =>

Статья будет полезна владельцам грузовых автомобилей ГАЗ-3307. В ней приводится познавательная информация об устройстве двигателей транспортного средства и их починке.

[~PREVIEW_TEXT] =>

Тормозная система признана одним из самых надежных узлов конструкции грузовика. К преимуществам относят:

Производители выпускают следующие виды моторов:

В основном частичный ремонт проводят для починки следующих элементов:

При обнаружении сильных повреждений следует выполнить замену элементов.

Из чего состоит и 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 данной статьи о том, как работает двигатель автомобиля и из чего он состоит.

История разработки автомобильного двигателя

В переводе с оригинального латинского языка двигатель или мотор означает «приводящий в движение». Сегодня двигателем называют определенное устройство, предназначенное для преобразования одного из видов энергии в механическую. Самыми популярными сегодня считаются двигатели внутреннего сгорания, типы которых бывают разными. Первый такой мотор появился в 1801 году, когда Филипп Лебон из Франции запатентовал мотор, который функционировал на светильном газе. После этого свои разработки представили Август Отто и Жан Этьен Ленуар. Известно, что Август Отто первым запатентовал 4-тактный двигатель. До нашего времени строение двигателя практически не изменилось.

В 1872 году состоялся дебют американского двигателя, который работал на керосине. Однако данную попытку трудно было назвать удачной, поскольку керосин не мог нормально взрываться в цилиндрах. Уже через 10 лет Готлиб Даймлер презентовал свой вариант двигателя, который работал на бензине, причем работал довольно неплохо.

Рассмотрим современные типы двигателей автомобиля и разберемся, к какому из них принадлежит ваша машина.

Типы автомобильных двигателей

Поскольку наиболее распространенным в наше время считают двигатель внутреннего сгорания, рассмотрим типы двигателей, которыми оснащаются сегодня почти все машины. ДВС – это далеко не наилучший тип двигателя, однако именно его используют во многих транспортных средствах.

Классификация двигателей автомобиля:

Дизельные двигатели. Подача дизельного топлива осуществляется в цилиндры посредством специальных форсунок. Такие моторы не нуждаются в электрической энергии для работы. Она им нужна лишь для запуска силового агрегата.
Бензиновые двигатели. Они бывают карбюраторными и инжекторными. Сегодня используется несколько типов систем впрыска и карбюраторов. Работают такие моторы на бензине.
Газовые двигатели. В таких двигателях может использоваться сжатый или сжиженный газ. Такие газы получают с помощью преобразования дерева, угля либо торфа в газообразное топливо.

Работа и конструкция двигателя внутреннего сгорания

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.

P.S. Советуем обратить внимание на статью о том, как выполнять мойку двигателя своими руками – здесь.

Двигатель в разрезе: описание, детали

Строение двигателя внутреннего сгорания известно широкой массе автолюбителей. Но, вот не все, зная какие детали установлены в моторе, знают их расположение и принцип работы. Чтобы полностью понять устройство автомобильного движка необходимо посмотреть разрез силового агрегата.

Работа двигателя в разрезе представлена в данном видеоматериале

Работа двигателя

Что понимать расположение деталей автомобильного двигателя и перед тем, как показать двигатель в разрезе необходимо понимать принцип работы мотора. Итак, рассмотрим, что приводит в движение колеса автомобиля.

Топливо, которое находиться в бензобаке при помощи топливного насоса подаётся на форсунки или карбюратор. Стоит отметить, что горючее проходит такой важный этап, как фильтрующий топливный элемент, который останавливает примеси и чужеродные элементы, что не должны попасть в камеру сгорания.

После нажатия педали акселератора электронный блок управления даёт команду подать горючее во впускной коллектор. Для карбюраторных ДВС — педаль газа привязана к карбюратору и чем больше давление идёт на педаль, тем больше топлива льётся в камеру сгорания.

Далее, со второй стороны подаётся воздух, проходя воздушный фильтр и дроссель. Чем больше открывается заслонка, тем большее количество воздуха поступит непосредственно во впускной коллектор, где образуется воздушно-топливная смесь.

В коллекторе воздушно-топливная смесь равномерно разделяется между цилиндрами и поочерёдно поступает через впускные клапана в камеры сгорания. Когда поршень движется в ВТМ, создаётся давление смеси и свеча зажигания образует искру, которая поджигает горючее. От данной детонации и взрыва поршень начинает двигаться вниз в НМТ.

Движение поршня передаётся на шатун, который прикреплён к коленчатому валу и приводит его в действие. Так, делает каждый поршень. Чем быстрее движутся поршни, тем больше обороты коленчатого вала.

После того, как воздушно-топливная смесь сгорела, открывается выпускной клапан, который выпускает отработанные газы в выпускной коллектор, а затем сквозь выхлопную систему наружу. На современных автомобилях, часть отработанных газов помогает работе двигателя, поскольку приводит в работу турбонаддув, который увеличивает мощность ДВС.

Также, стоит отметить, что на современных движках не обойтись без системы охлаждения, жидкость которой циркулирует через рубашку охлаждения и подкапотное пространство, чем обеспечивает постоянную рабочую температуру.

Двигатель в разрезе

Теперь можно рассмотреть, как выглядит ДВС в разрезе. Для большей наглядности и понятности рассмотрим двигатель ВАЗ в разрезе, с которым знакомы большинство автомобилистов.

На схеме представлен двигатель ВАЗ 2121 в продольном разрезе:

1. Коленчатый вал; 2. Вкладыш коренного подшипника коленчатого вала; 3. Звёздочка коленчатого вала; 4. Передний сальник коленчатого вала; 5. Шкив коленчатого вала; 6. Храповик; 7. Крышка привода механизма газораспределения; 8. Ремень привода насоса охлаждающей жидкости и генератора; 9. Шкив генератора; 10. Звёздочка привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 11. Валик привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 12. Вентилятор системы охлаждения; 13. Блок цилиндров; 14. Головка цилиндров; 15. Цепь привода механизма газораспределения; 16. Звёздочка распределительного вала; 17. Выпускной клапан; 18. Впускной клапан; 19. Корпус подшипников распределительного вала; 20. Распределительный вал; 21. Рычаг привода клапана; 22. Крышка головки цилиндров; 23. Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 24. Свеча зажигания; 25. Поршень; 26. Поршневой палец; 27. Держатель заднего сальника коленчатого вала; 28. Упорное полукольцо коленчатого вала; 29. Маховик; 30. Верхнее компрессионное кольцо; 31. Нижнее компрессионное кольцо; 32. Маслосъёмное кольцо; 33. Передняя крышка картера сцепления; 34. Масляный картер; 35. Передняя опора силового агрегата; 36. Шатун; 37. Кронштейн передней опоры; 38. Силовой агрегат; 39. Задняя опора силового агрегата.

Кроме рядного расположения цилиндров двигателя, как показано на схеме выше существуют ДВС с V- и W-образным расположением поршневого механизма. Рассмотри W-образный мотор в разрезе на примере силового агрегата Audi. Цилиндры ДВС располагаются так, что если смотреть на мотор спереди, то образуется английская буква W.

Данные движки обладают повышенной мощностью и используются на спорткарах. Данная система была предложена японским производителем Субару, но из-за высокого расхода горючего не получила широкого и массового применения.

V- и W-образные ДВС имеют повышенную мощность и крутящий момент, что делает их спортивной направленности. Единственным недостатком такой конструкции является то, что такие силовые агрегаты потребляют значительное количество топлива.

С развитием автомобилестроения компания General Motors предложила систему отключения половины цилиндров. Так, эти неработающие цилиндры приводятся в действие, только когда необходимо увеличить мощность или быстро разогнать автомобиль.

Такая система позволила значительно экономить топливо в повседневном использовании транспортного средства. Эта функция привязана к электронному блоку управления двигателем, поскольку, она регулирует, когда необходимо задействовать все цилиндры, а когда они не нужны.

Вывод

Принцип работы двигателя достаточно простой. Так, если посмотреть на разрез ДВС и понять расположение деталей можно легко разобраться с устройством движка, а также последовательности его процесса работы.

Вариантов расположения деталей мотора достаточно много и каждый автопроизводитель сам решает, как расположить цилиндры, сколько их будет, а также какую систему впрыска установить. Все это и даёт конструктивные особенности и характеристики мотора.

Как работает двигатель?

Вы уже знаете, что завести машину так же просто, как повернуть ключ, но задумывались ли вы, что на самом деле происходит под капотом?

Когда вашему телу нужно топливо, вы кормите его пищей. Когда вашему автомобилю требуется топливо, вы «кормите» его бензином. Точно так же, как ваше тело преобразует пищу в энергию, автомобильный двигатель преобразует газ в движение. Некоторые новые автомобили, известные как гибриды, также используют электричество от аккумуляторов для движения автомобиля.

Процесс преобразования бензина в движение называется «внутреннее сгорание».«Двигатели внутреннего сгорания используют небольшие контролируемые взрывы для выработки энергии, необходимой для перемещения вашего автомобиля во все места, куда ему нужно ехать.

Если вы создаете взрыв в крошечном замкнутом пространстве, таком как поршень в двигателе, огромное количество энергии выделяется в виде расширяющегося газа. Типичный автомобильный двигатель производит такие взрывы сотни раз в минуту. Двигатель использует энергию для приведения в движение вашего автомобиля.

Взрывы заставляют поршни двигателя двигаться. Когда энергия первого взрыва почти иссякает, происходит еще один взрыв.Это заставляет поршни снова двигаться. Цикл повторяется снова и снова, давая автомобилю мощность, необходимую для движения.

В автомобильных двигателях используется четырехтактный цикл сгорания. Четыре такта — это впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Удары повторяются снова и снова, генерируя энергию. Давайте подробнее рассмотрим, что происходит на каждой фазе цикла сгорания.

Впускной: Во время впускного цикла впускной клапан открывается, и поршень перемещается вниз. Цикл начинается с подачи воздуха и газа в двигатель.

Сжатие: В начале цикла сжатия поршень перемещается вверх и выталкивает воздух и газ в меньшее пространство. Меньшее пространство означает более мощный взрыв.

Сгорание: Затем свеча зажигания создает искру, которая воспламеняет и взрывает газ. Сила взрыва заставляет поршень снова опускаться.

Выхлоп: Во время последней части цикла выпускной клапан открывается, чтобы выпустить отработанный газ, образовавшийся в результате взрыва.Этот газ перемещается в каталитический нейтрализатор, где он очищается, а затем через глушитель, прежде чем он выходит из автомобиля через выхлопную трубу.

Детский Hyundai | Принципы вождения автомобилей

Автомобиль внутреннего сгорания

Обычно мы используем бензин, дизельное топливо и газ в качестве топлива. Эти 3 вида топлива работают одинаково. Бензиновые двигатели рассчитаны на работу на топливе из топлива. бак, и его свеча зажигания генерирует искру за счет электрического разряда.Когда он взрывается, давление толкает поршень вниз и генерирует энергию за счет возвратно-поступательное движение. Энергия передается на коленчатый вал, и это вызывает вращательную силу, которая может двигать автомобиль. Дизель также имеет такой же процесс как бензин, но для этого не требуется устройство искрового зажигания. Естественный взрыв вызван увеличением тепла. Газовые двигатели имеют такое же вождение принципы как бензин.

Гибридные автомобили

Автомобили, использующие бензин, дизельное топливо и газ в качестве топлива, загрязняют окружающую среду своими выбросами.Для решения проблемы Hyundai разработала гибрид. автомобиль, в котором используется как двигатель, так и электродвигатель. Электродвигатель приводится в действие, когда автомобиль начинает движение, двигатель и электродвигатель работают в Сочетание при движении по ровной дороге и электрической энергии от аккумулятора поможет автомобилю подъехать в гору. При движении под уклон двигатель останавливается, и аккумулятор заряжается за счет сбора энергии. Гибридный автомобиль также называют экологическим автомобилем, поскольку он способен сокращать количество токсичных газов за счет более 90% по сравнению с существующими автомобилями по мере увеличения их количества.

Электромобиль

Он не использует ископаемое топливо, а перемещает автомобиль, передавая электроэнергию от высоковольтной батареи к электродвигателю. Он применяет принцип работы двигателя за счет подзарядки аккумулятора, что приводит к снижению загрязнения воздуха выхлопными газами и помогает экономить ограниченные нефтяные ресурсы.

Автомобиль на водородном топливном элементе

Топливный элемент вырабатывает электричество путем прямой реакции водорода с кислородом воздуха.Хотя по-прежнему требуется вода и энергия, Автомобиль, использующий топливный элемент, может быть экологически чистым автомобилем, который может сократить разрушение окружающей среды, вызванное токсичным или парниковым газом. Благодаря аккумуляторный топливный элемент позволяет эксплуатировать мотор автомобиля только на электричестве

Различий между двигателями современных и старых автомобилей

Вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между двигателями внутреннего сгорания старых и новых автомобилей? Оказывается, довольно много.

Несмотря на то, что базовая концепция осталась относительно неизменной, современные автомобили со временем претерпели ряд улучшений. Здесь мы остановимся на 4 наиболее интересных примерах.

В чем разница между старыми и новыми автомобилями?

Основные принципы самых первых автомобилей используются и сегодня. Одно из основных отличий заключается в том, что современные автомобили были разработаны в результате стремления улучшить мощность двигателей и, в конечном итоге, их топливную экономичность.

Источник: Ник Видал-Холл / Flickr

Это отчасти было вызвано рыночным давлением со стороны потребителей, а также более крупными рыночными силами, такими как изменение цен на нефть с течением времени, а также налоговой политикой правительства и другими нормативными требованиями.

Но, прежде чем мы углубимся в подробности, было бы полезно изучить, как работает двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания, по сути, берет источник топлива, такой как бензин, смешивает его с воздухом, сжимает его и воспламеняет. Это вызывает серию небольших взрывов (отсюда и термин двигатель внутреннего сгорания), которые, в свою очередь, приводят в движение набор поршней вверх и вниз.

Эти поршни прикреплены к коленчатому валу, который преобразует возвратно-поступательное поступательное движение поршней во вращательное движение путем поворота коленчатого вала.Затем коленчатый вал передает это движение через трансмиссию, которая передает мощность на колеса автомобиля.

Интересно, что в преобразовании возвратно-поступательной силы во вращательную силу нет ничего нового. Очень ранний паровой двигатель был изобретен героем Александрии в I веке нашей эры (на фото ниже).

Эолипил — герой ранней паровой машины Александрии. Источник: Evangelos Papadopoulos / Research Gate

Это устройство использовало пар для поворота небольшой металлической сферы, прикрепленной к оси, путем выпуска пара из пары расположенных под углом сопел — или выхлопов — на противоположных сторонах сферы.Хотя Hero никогда не развивал ее дальше, это было интересное раннее применение паровой технологии.

Некоторые другие базовые концепции автомобильных двигателей, такие как коленчатый вал, тоже очень старые концепции. Некоторые данные свидетельствуют о том, что некоторые из первых примеров, возможно, возникли во времена династии Хань в Китае.

Современные автомобили более эффективны, чем старые автомобили

Сжигание топлива, такого как бензин, не особенно эффективно. Из всей потенциальной химической энергии в нем только около 12-30% преобразуется в энергию, которая фактически приводит в движение автомобиль.Остальное теряется из-за холостого хода, других паразитных потерь, тепла и трения.

Чтобы помочь в борьбе с этим, современные двигатели прошли долгий путь, чтобы выжать из топлива как можно больше энергии. Например, технология прямого впрыска не смешивает топливо и воздух до достижения цилиндра, как в старых двигателях.

Напротив, топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, что обеспечивает повышение эффективности использования топлива до 12% .

Источник: Edmund Vermeule / Flickr

Еще одним интересным усовершенствованием автомобильных двигателей является разработка турбонагнетателей.Эти устройства используют выхлопные газы для питания турбины, которая нагнетает дополнительный воздух (то есть больше кислорода) в цилиндры, чтобы повысить эффективность до 25% (хотя улучшения обычно намного скромнее).

Однако бывают случаи, когда турбокомпрессоры могут быть хуже обычных атмосферных двигателей.

Регулируемые фазы газораспределения и отключение цилиндров дополнительно повышают эффективность, позволяя двигателю использовать столько топлива, сколько ему действительно нужно.

Новые автомобильные двигатели более мощные

Хотя некоторые могут так считать, оказывается, что в среднем современные двигатели не только более эффективны, но и относительно более мощные.

Шевроле Малибу 2013 года выпуска. Источник: IFCAR / Wikimedia Commons

Например, у Chevrolet Malibu 1983 года был 3,8-литровый двигатель V-6 , который мог выдавать 110 лошадиных сил . Для сравнения, версия 2005 года оснащалась рядным четырехцилиндровым двигателем с 2,2-литровым двигателем и мощностью 144 лошадиных силы.

Современные автомобильные двигатели намного меньше, чем у старых автомобилей.

Этот привод, не каламбур, предназначенный для повышения эффективности двигателей, также со временем уменьшился в размерах.Это не совпадение. Производители автомобилей поняли, что не нужно делать что-то большее, чтобы сделать его более мощным. Все, что вам нужно сделать, это заставить объект работать умнее.

Те же технологии, которые сделали двигатели более эффективными, имеют побочный эффект, заключающийся в их уменьшении. Грузовики Ford F-серии — отличный тому пример. В 2011 году у F-150 было две версии; 3,5-литровый двигатель V-6 , который генерирует 365 лошадиных сил, и 5,0-литровый V-8 , который генерирует 360 лошадиных сил .

Однако следует отметить, что эта же серия также имела 6,2-литровый V-8 , который генерировал 411 лошадиных сил р. Но, относительно говоря, меньший V-6 сопоставим по мощности с обоими V-8, хотя он значительно меньше.

Источник: Джордж Томас / Flickr
Интересно также отметить, что современные автомобили в целом часто считаются тяжелее своих более старых аналогов. Однако, учитывая, что они также больше по размеру и оснащены дополнительным оборудованием для обеспечения безопасности, средний вес большинства моделей практически не увеличился.Что изменилось, так это повышение топливной экономичности, безопасности, выбросов и удобства.
Современные двигатели более надежны
Современные двигатели также являются результатом постепенной замены механических частей на электронные. Это связано с тем, что электрические детали в среднем менее подвержены износу, чем механические.
Детали, такие как насосы, все чаще заменяются на детали с электронным управлением, а не на их механических предков.Это помогло снизить потребность в замене деталей в течение всего срока службы двигателя автомобиля.
Современные двигатели с большим количеством электроники также требуют менее частой настройки по сравнению со старыми двигателями.
Другие ключевые компоненты двигателя, такие как карбюраторы, также были переделаны в электронном виде.
Карбюраторы заменены на дроссельные заслонки и электронные системы впрыска топлива. Другие детали, такие как распределители и крышки, были заменены независимыми катушками зажигания, управляемыми ЭБУ.
Еще сенсоры более-менее все контролируют. Однако это стремление к большей изощренности могло сделать новые автомобили менее безопасными.
Современный двигатель BMW 320d. Источник: Энди / Эндрю Фогг / Flickr
На базовом уровне современные и старые автомобильные двигатели работают по одним и тем же принципам, но очевидно, что современные двигатели со временем претерпели множество изменений.
Главной движущей силой была гонка за эффективностью над мощностью. Хороший набор побочных эффектов привел к тому, что современные двигатели стали относительно более мощными и, как правило, меньше.
Это частично благодаря замене старых механических аналоговых частей электронными аналогами.
В целом современные автомобильные двигатели более эффективны, меньше по размеру, относительно мощнее, умнее и менее подвержены износу. С другой стороны, ремонт и обслуживание теперь требуют больше навыков и времени.
Но стоит ли платить за повышенную сложность для повышения эффективности? Мы позволим вам решить.
Как работают гибридные электромобили?
Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) используют батареи для питания электродвигателя и другого топлива, такого как бензин, для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС).Аккумуляторы PHEV можно заряжать от розетки или зарядного оборудования, от ICE или посредством рекуперативного торможения. Автомобиль обычно работает на электроэнергии до тех пор, пока аккумулятор почти не разрядится, а затем он автоматически переключается на использование ДВС. Узнайте больше о подключаемых гибридных электромобилях.
Изображение в высоком разрешении
Ключевые компоненты гибридного электромобиля с подзарядкой от сети
Аккумулятор (вспомогательный): В транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает электричеством для запуска автомобиля до включения тягового аккумулятора, а также обеспечивает питание аксессуаров транспортного средства.
Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.
Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров транспортного средства и подзарядки вспомогательной батареи.
Электрогенератор: Вырабатывает электричество от вращающихся колес во время торможения, передавая эту энергию обратно в блок тяговых аккумуляторов.В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.
Тяговый электродвигатель: Используя мощность от тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.
Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы из двигателя через выхлопную трубу. Трехкомпонентный катализатор предназначен для уменьшения выбросов выхлопной системы при выходе из двигателя.
Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки топливного бака.
Топливный бак (бензин): В этом баке хранится бензин на борту транспортного средства до тех пор, пока он не понадобится двигателю.
Двигатель внутреннего сгорания (с искровым зажиганием): В этой конфигурации топливо впрыскивается либо во впускной коллектор, либо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом, а топливно-воздушная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. .
Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора. Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.
Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.
Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.
Блок тяговой аккумуляторной батареи: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.
Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и / или электрического тягового двигателя для вращения колес.
Как работает система зажигания
Назначение зажигание система должна генерировать очень высокий вольт возраст от машины 12 вольт аккумулятор , и посылать его по очереди на каждую свечу зажигания, зажигая топливно-воздушную смесь в двигатель с камеры сгорания .
катушка компонент, который производит это высокое напряжение. Это электромагнитное устройство, преобразующее низкое напряжение (LT) Текущий от батареи к току высокого напряжения (HT) каждый раз, когда распределитель контакты размыкателя открыты.
Распределительный блок состоит из металлической емкости с центральным валом, который обычно приводится в движение непосредственно от распредвал или, иногда, коленчатый вал .
В чаше находятся точки размыкания контактов, рычаг ротора и устройство для изменения момент зажигания . Он также несет крышка распределителя .
Крышка распределителя изготовлена из непроводящего пластика, и ток подается на ее центральную часть. электрод проводом HT от центра катушки.
Внутри колпачка есть несколько электродов, часто называемых сегментами, к которым подключаются выводы свечи зажигания, по одному на цилиндр .
Рычаг ротора устанавливается на верхней части центрального вала и соединяется с центральным электродом с помощью металлической пружины или подпружиненный щетка в верхней части крышки распределителя.
Ток входит в колпачок через центральный электрод, проходит к центру плеча ротора через щетку и распределяется по каждой заглушке при вращении плеча ротора.
Когда плечо ротора приближается к сегменту, контактный выключатель размыкается, и ток HT проходит через плечо ротора к соответствующему проводу свечи зажигания.
Контакты-прерыватели установлены внутри распределителя. Они действуют как выключатель , синхронно с двигателем, который отключает и снова подключает 12-вольтный низковольтный (LT) схема к катушке.
Точки открываются кулачками на центральном валу и снова закрываются пружинным рычагом на подвижном контакте.
При закрытых точках ток LT течет от батареи к первичные обмотки в катушке, а затем на землю через точки.
Когда точки открываются, магнитное поле в первичной обмотке схлопывается, и ток высокого напряжения (HT) индуцируется в вторичные обмотки .
Этот ток передается на свечи зажигания через крышку распределителя.
На четырехцилиндровом двигателе четыре кулачка. При каждом полном обороте вала точки открываются четыре раза. Шестицилиндровые двигатели имеют шесть кулачков и шесть электродов в крышке.
Положение точек и корпуса распределителя по отношению к центральному валу можно отрегулировать вручную.
Это изменяет время Искра для получения точной настройки (см. Как работает синхронизация двигателя ).
Дальнейшие изменения происходят автоматически, поскольку частота вращения двигателя изменяется в зависимости от открытия дроссельной заслонки.
В некоторых современных системах зажигания микроэлектроника обеспечивает оптимальную установку опережения зажигания для всех оборотов двигателя и условий его нагрузки (см. Как работает синхронизация двигателя ).
Свечи зажигания вкручиваются в горение камеры в крышка цилиндра .
Ток
HT проходит от каждого сегмента крышки распределителя вниз по выводам вилки к крышкам вилки.
Затем он проходит вниз по центральному электроду, который изолирован по всей его длине, к передней части вилки.
Боковой электрод, подключенный к корпусу вилки, выступает чуть ниже центрального, при этом зазор между ними обычно устанавливается от 0,025 дюйма (0,6 мм) до 0,035 дюйма (0,9 мм).
Как работают автомобили — Как работает автомобильный двигатель
Процесс работы автомобиля намного проще, чем вы думаете. Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания:
Автомобильный аккумулятор включается, отправляя
Питание стартера, который
Поворачивает коленчатый вал, который
Приводит в движение поршни
При перемещении поршней двигатель заводится и тикает более
Вентилятор всасывает воздух в двигатель через воздушный фильтр
Воздушный фильтр удаляет грязь и песок из воздуха
Очищенный воздух втягивается в камеру, в которую добавляется топливо (бензин или дизельное топливо)
Эта топливно-воздушная смесь (испаренный газ) хранится в камере
Водитель нажимает на педаль акселератора
Дроссельная заслонка открыта
Газовоздушная смесь проходит через впускной коллектор и распределяется через впускные клапаны в цилиндры.Распределительный вал управляет открытием и закрытием клапанов.
Распределитель зажигает свечи зажигания, зажигая топливно-воздушную смесь. Возникающий в результате взрыв заставляет поршень опускаться, что, в свою очередь, вызывает вращение коленчатого вала.
В цилиндрах происходит магия, которая придает мощность и движение колесам автомобиля. В большинстве автомобильных двигателей используется четырехтактный цикл сгорания. Этот цикл начинается с поршня в верхней части цилиндра. Тогда:
Внутри цилиндра автомобиля
Четырехтактный цикл сгорания
Такт впуска: впускной клапан открывается, и поршень движется вниз, позволяя топливно-воздушной смеси попасть в открытое пространство.
Ход сжатия: поршень движется вверх. Это сжимает топливно-воздушную смесь, вытесняя ее в меньшее пространство. Сжатие заставляет топливно-воздушную смесь взрываться с большей силой.
Силовой цикл: искра от свечи зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Взрыв толкает поршень вниз по цилиндру.
Выпускной цикл: выпускной клапан открывается, и поршень перемещается обратно в верхнюю часть цилиндра, вытесняя выхлопные газы.
Нижняя часть каждого поршня прикреплена к коленчатому валу.
Когда поршни перемещаются вверх и вниз, они вращают коленчатый вал, который после передачи мощности через трансмиссию вращает колеса.
Большинство автомобилей имеют как минимум четыре цилиндра. У более мощных машин больше. Например, у V6 шесть цилиндров, а у V8 восемь.
Чем сильнее водитель нажимает на педаль акселератора, тем больше топливно-воздушной смеси проходит в цилиндры и тем больше вырабатывается мощности.
Что такое число оборотов в минуту?
Четырехтактный цикл повторяется тысячу раз в минуту. Эти повторы более известны как Revs.
Счетчик оборотов показывает, сколько тысяч раз в минуту повторяется цикл.

Трансмиссия
Управляет мощностью, содержащейся в коленчатом валу, прежде чем она поступает на колеса, и позволяет водителю управлять скоростью / мощностью автомобиля, обеспечивая различные соотношения скорость / мощность, известные как шестерни.
Итак, первая передача дает большую мощность, но небольшую скорость, тогда как пятая передача дает небольшую мощность, но большую скорость.
Коленчатый вал соединяется с трансмиссией только тогда, когда автомобиль находится на передаче и сцепление включено. Если вы нажмете на сцепление, коленчатый вал отсоединится от коробки передач.
Трансмиссия соединена с выходным валом, который соединен с осями, соединенными с колесами. Когда трансмиссия вращает выходной вал, это поворачивает оси, которые, в свою очередь, вращают колеса.
Прочие ключевые компоненты автомобилей и двигателей
Генератор : превращает механическую энергию в электрическую. Эта энергия приводит в действие электрическую систему автомобиля, от фар до дворников. Он также подзаряжает автомобильный аккумулятор. Ремень, который вращается при включении двигателя, приводит его в движение.
Тормоза : в автомобилях используются барабанные или дисковые тормоза. Дисковые тормоза используют суппорт для нажатия на диск колеса, чтобы замедлить колесо. Барабанные тормоза работают по тому же принципу, однако барабанный тормоз давит на внутреннюю часть барабана.
Распредвал : управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов.
Система охлаждения : автомобильные двигатели выделяют много тепла. Это тепло необходимо контролировать. Для этого вода прокачивается через проходы, окружающие цилиндры, а затем через радиаторы для охлаждения.
Распределитель : управляет катушкой зажигания, заставляя ее зажигать точно в нужный момент. Он также распределяет искру по нужному цилиндру и в нужное время.Если время отключается на долю, двигатель не будет работать должным образом.
Выхлопная система : после сгорания топливно-воздушной смеси оставшийся газ попадает в выхлопную систему и удаляется из автомобиля. Если присутствует каталитический нейтрализатор, выхлопные газы проходят через него, а любое неиспользованное топливо и другие определенные химические вещества удаляются.
Ручной тормоз : это отдельная система от ножного тормоза. Как правило, он устанавливается на полу автомобиля и соединяется тросом с двумя задними колесами.
Прокладка головки : головка цилиндра (блок, который герметизирует все верхние части цилиндров) и блок двигателя (который содержит основные корпуса цилиндров) — это отдельные компоненты, которые должны легко стыковаться друг с другом. Прокладка головки — это кусок металла, который находится между ними и соединяет их.
Масло : двигатель автомобиля состоит из множества движущихся частей. Масло смазывает эти детали и позволяет им плавно двигаться. В большинстве автомобильных двигателей масло откачивается из масляного поддона через фильтр, удаляющий любую грязь, а затем под высоким давлением разбрызгивается на подшипники и стенки цилиндров.Затем масло стекает в поддон, где процесс начинается заново.
Регулятор : регулирует количество энергии в генераторе.
Амортизаторы : также известные как амортизаторы, устанавливаются между кузовом и осью автомобиля для предотвращения чрезмерного качения и раскачивания кузова автомобиля во время движения.
Подвеска : противодействует ударам неровностей дороги. Без такой системы автомобиль, конечно, будет отклоняться каждый раз, когда шины наезжают на неровность или выбоину.Система состоит из пружин и амортизаторов. Пружины поглощают любую энергию, выделяемую при катании шин по неровностям, а амортизаторы поглощают энергию пружин. Это обеспечивает устойчивость и устойчивость основного корпуса автомобиля.
Ремень ГРМ : ремень, соединенный как с распределительным валом, так и с коленчатым валом, гарантирующий, что они работают синхронно друг с другом.
В чем разница между бензиновым и дизельным двигателем?
В бензиновых двигателях топливо смешивается с воздухом и затем нагнетается в цилиндры, где топливно-воздушная смесь сжимается поршнями и воспламеняется свечами зажигания.В дизельном двигателе воздух сжимается перед добавлением в него топлива. Когда воздух сжимается, он нагревается. Это означает, что когда топливо добавляется к сжатому воздуху, он становится очень горячим и топливно-воздушная смесь воспламеняется автоматически. Таким образом, в дизельном двигателе нет свечей зажигания, так как давление используется для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Электрооборудование автомобиля: определение, функции, работа, компоненты
В автомобилях, особенно современных, разновидности деталей относятся к электронным и работают от электричества.Ну, системы зарядки — это основная электрическая система в автомобиле, которая включает в себя генератор переменного тока, аккумулятор и регулятор напряжения. Эти компоненты являются источником питания для других электрических компонентов автомобиля. Хотя в генератор включены регуляторы напряжения, которые служат преобразователями энергии. Существует множество электрических компонентов, которые зависят от электрической системы автомобиля. Я предполагаю, что это наша цель здесь, так что позвольте погрузиться!
Сегодня вы познакомитесь с определением, применением, компонентами, схемой и работой электрической системы транспортного средства.вы также узнаете о его преимуществах и недостатках.
Подробнее: понимание системы зарядки в автомобильном двигателе
Определение бортовой сети автомобиля
Автомобильные электрические системы
— это устройства с электрическим управлением в транспортном средстве, они получают энергию от аккумулятора и возвращают ее обратно в аккумулятор через очаг. Система зарядки состоит из генератора и аккумулятора. Эта батарея используется для питания стартера, помогает двигателю начать работу, в то время как генератор используется для зарядки аккумулятора и других электрических компонентов в автомобиле.
Помимо этой зарядки, некоторые автомобильные автомобили имеют зажигание от магнита, которое генерирует мощность, питающую свечу зажигания в камерах сгорания. Он также используется для питания некоторых электрических компонентов, что помогает экономить заряд батареи. Хотя какая-то система зажигания зависит от заряда аккумулятора.
Все электрические цепи в транспортных средствах размыкаются и замыкаются переключателями или реле, а предохранители используются для предотвращения их перегрузок.
Подробнее: Понимание системы трения и рекуперативного торможения
Приложения
Основное использование электрической системы — питание всех электрических и электронных устройств в транспортном средстве.начиная с электродвигателя, датчиков, манометров, нагревательного элемента, фар, тормозных и светофоров, радио, телевидения, системы кондиционирования воздуха, вентиляторов, внутреннего освещения, системы холодильника, системы зажигания и т. д. все эти компоненты получают питание от аккумулятора и аккумулятор заряжается генератором.
Обратите внимание, когда двигатель работает, все электрические устройства получают питание от регулятора генератора. Это связано с тем, что при работающем двигателе выходная мощность генератора больше, чем ток аккумуляторной батареи.
Функции
Ниже приведены функции бортовой сети автомобиля:
Основная функция электрической системы транспортного средства — генерировать, хранить и подавать электрический ток на различные электрические устройства в автомобиле.
Он управляет всеми электрическими частями / компонентами транспортного средства.
Опять же, электрические системы автомобиля помогают поддерживать устройства в хорошем рабочем состоянии, поскольку они могут выполнять некоторые функции.
Подробнее: Гидравлическая тормозная система
Компоненты бортовой сети автомобиля
Основными электрическими частями транспортного средства с перечисленными выше компонентами являются генератор, аккумулятор и регулятор.
Магнето
Система зажигания от магнето или магнето высокого напряжения — это система зажигания, которая использует магнето для создания высокого напряжения для выработки электричества. Вырабатываемая электроэнергия в дальнейшем используется для работы транспортных средств и других электрических компонентов системы.
Магнито представляет собой комбинацию распределителя и генератора, построенного как одно целое, что отличает его от обычного распределителя, который создает искровую энергию без внешнего напряжения. Есть серия вращающихся магнитов, которые разрывают электрическое поле, вызывая электрический ток в первичных обмотках катушки.Затем текущий заряд умножается, когда он передается на вторичные обмотки катушки. Это связано с тем, что количество обмоток во вторичной цепи во много раз больше, чем в первичной цепи, что затем приводит к тому, что магнето умноженного заряда создает искру с более высоким напряжением, чем было создано в первичных обмотках.
Подробнее: Понимание работы антиблокировочной тормозной системы (ABS)
Генератор:
Генератор переменного тока — одна из основных и неизбежных частей системы зарядки автомобиля, поскольку он играет лучшую роль.Электроэнергия, которая заряжает аккумулятор, исходит от генератора переменного тока, но вырабатывается переменный ток (AC). Эта мощность переменного тока немедленно преобразуется в постоянный ток (DC), поскольку в автомобилях используется 12-вольтовая электрическая система постоянного тока. Полностью разряженный аккумулятор не означает, что с ним что-то не так. Это просто отсутствие заряда, поэтому генератор также проверяется, если автомобиль не заводится.
Регулятор напряжения:
Регулятор напряжения управляет выходной мощностью генератора.Хотя это устройство часто находится в генераторе переменного тока, поскольку оно регулирует напряжение зарядки, которое генерирует генератор. Он поддерживает напряжение от 13,5 до 14,5 вольт для защиты электрических частей автомобиля. в современных транспортных средствах, которые используют ECU, чтобы определить, когда аккумулятор должен быть заряжен, как контролирует подаваемое напряжение. Контрольная лампа на приборной панели указывает на то, что с системой зарядки что-то не так. Часто контрольная лампа указывает на неисправный генератор, что приводит к разряженной батарее.
Батарея:
Аккумулятор — еще один важный компонент в системе зарядки автомобиля, поскольку он служит резервуаром электроэнергии. Стартер двигателя подключается непосредственно к положительной клемме. Это помогает провернуть компонент, запускающий двигатель. Во время работы двигателя генератор напрямую заряжает аккумулятор. Аккумулятор также может обеспечивать питание электрических компонентов, когда двигатель не работает.
Подробнее: Понимание работы автомобильного мозга
Схема бортовой сети автомобиля:
Принцип работы
Работа электрической системы автомобиля менее сложна и понятна.Все электрические устройства в транспортном средстве оснащены переключателями или релейной системой, и все они получают питание от основного источника энергии (батареи). Итак, двигатель немедленно запускает стартер, который представляет собой электрическое устройство, которое получает питание от аккумулятора. В процессе сгорания двигатель продолжает работать, а генератор используется для зарядки аккумулятора. Напряжение этого генератора меньше, чем напряжение аккумуляторной батареи, когда двигатель не работает. Это связано с тем, что ток от аккумулятора используется для питания нагрузок транспортного средства, а не генератора.Генераторы разработаны с диодами, которые предотвращают протекание в них тока.
В ситуации, когда двигатель работает, выходной ток генератора превышает напряжение аккумуляторной батареи. Ток течет от генератора к электрической нагрузке в автомобиле и к аккумулятору для его зарядки. Обычно выходное напряжение генератора выше напряжения аккумуляторной батареи при работающем двигателе.
Теперь вы можете видеть, что на электрическую нагрузку транспортного средства по-прежнему подается питание, даже если двигатель не работает, поскольку аккумулятор достаточно заряжен.Хотя для питания различных электрических систем транспортного средства требуется большое количество энергии. Батареи могут соответствовать разумным требованиям к электричеству в зависимости от их мощности.
Подробнее: Общие сведения об автомобильном реле
Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о том, как работает электрическая система автомобиля:

Заключение
Автомобильные электрические системы состоят из множества компонентов, от генераторов до электрических проводов до разъемов и многого другого.В этой статье мы рассмотрели определение, функции, приложения, компоненты и принцип работы электрической системы автомобиля.
Надеюсь, вам понравилось чтение. Если да, то прокомментируйте, пожалуйста, свой любимый раздел этого сообщения. И, пожалуйста, не забудьте поделиться.
No related posts.