blogautolive.ru

про автомобили,ремонт авто, обслуживание авто, вождение, АКПП, двигатель, тормоза, зарядка

Коротко о том как работают автомобильные двигатели.


Автомобильные двигатели.Engine.jpg

Двигатели внутреннего сгорания  работают на смеси воздуха и бензина. Самая эффективная смесь, это 14,7 частей воздуха к одной части бензина (по весу.) Одна часть бензина, которая полностью испаряется в 14,7 частей воздуха выделяет огромную энергию, когда зажигается внутри двигателя.

Давайте посмотрим, как современный двигатель использует эту энергию, для движения машины.

Воздух поступает в двигатель через воздухопровод и приступает к дроссельной заслонке. Вы управляете количеством воздуха, который проходит через дроссельную заслонку в двигатель с помощью педали газа. Затем он распространяется через ряд проходов называемом впускным коллектором, в каждый цилиндр. Через некоторое время после воздушного фильтра, в зависимости от двигателя, в топливо входит поток воздуха.

Как только топливо испаряется в потоке воздуха, смесь всасывается в каждый цилиндр. Когда поршень достигает нижней части цилиндра (нижняя мертвая точка), впускной клапан закрывается, и поршень начинает двигаться вверх, в цилиндре начинается сжатие. Когда поршень достигает вершины (верхняя мертвая точка), свеча зажигания воспламеняет топливо-воздушную смесь вызывая мощное расширение газа, который толкает поршень вниз с большой силой проворачивая коленчатый вал, так же, как велосипедист давит на педали, чтобы велосипед ехал.

Давайте внимательнее рассмотрим этот процесс.

Типы двигателей.

                                                                                                        Engine_blocks.gif

Сегодня большинство двигателей в автомобилях, четырехтактные, с искровым зажиганием двигателей внутреннегоEngine_Piston1.gif сгорания. Есть разные типы двигателей, которые определяются по количеству цилиндров и расположением цилиндров. Автомобильные двигатели бывают 3-х, 4-х и т.д. до 12 цилиндров, которые расположены в блоке двигателя в нескольких конфигурациях. Наиболее популярные из них показаны слева. В рядных двигателях цилиндры расположены в ряд.Рядные двигатели бывают 3, 4, 5 и 6-цилиндровые. В «V»-образных двигателях используются блок цилиндров с цилиндрами расположенными в виде буквы V и широко используется в V-6, V-8, V-10 и V-12 моторах. Оппозитные двигатели плоские и в них цилиндры расположены друг напротив друга. Они используются на Subaru и Porsche бывают 4-х и 6-цилиндровые, а также в старых VW жуках с 4 цилиндрами. Оппозитные двигатели также используются в некоторых моделях Феррари с 12 цилиндрамиimages (1).jpg

Большинство блоков цилиндров изготовлены из чугуна или алюминия.

Каждый цилиндр имеет поршень, который перемещается вверх и вниз внутри цилиндра. Все поршни в двигателе прикреплены к шатунам и связаны с общим коленчатым валом.images (2).jpg

Коленчатый вал расположен немного ниже цилиндров в рядном двигателе, у основания цилиндров на V-образных двигателях и между рядами цилиндров на оппозитном images (6).jpgдвигателе. При движении поршней вверх и вниз, они вращают коленчатый вал.

Головка блока цилиндров крепится болтами к верхней части каждого блока цилиндров. Большинство головок блока цилиндров изготовлены из алюминия или чугуна. Головка блока цилиндров содержит хотя бы один впускной клапан и один выпускной клапан для каждого цилиндра. Это позволяет воздушно-топливной смеси войти в цилиндр и выпустить из цилиндра отработанные газы. Двигатели, по крайней мере с двумя клапанами на цилиндр, имеют минимум один впускной клапан и один выпускной клапан. Во многих новых двигателях используются несколько впускных и выпускных клапанов на цилиндр для увеimages (12).jpgличения мощности и эффективности двигателя. Эти двигатели иногда имеют название по количеству клапанов, такие, как «24 Valve V6», где V-6 двигатель с четырьмя клапанами на цилиндр. В современных конструкциях двигателя могут устанавливаться от 2 до 5 клапанов на цилинEngine_Camshaft1.gifдр.

Клапаны открываются и закрываются посредством распределительного вала. Распредвал открывает и закрывает клапана с помощью кулачков. Кулачки имеют форму овала и имеют строго определенную кривизну, чтобы создать определенную фазу открывания и закрытия клапанов. Кулачок «поднят» с одной стороны вала, который давит на клапан перемещая его вверх и вниз. Когда клапан упирается в выпуклость кулачка, он открывается. При вращении распредвала кулачок проворачиватся и закрывает клапан. Распределительный вал синхронизирован с коленчатым валом, распределительный вал делает один оборот на каждые два оборота коленчатого вала. В новых двигателях распределительный вал расположен в головке блока цилиндров непосредственно над клапанами. Такая конструкция является наиболее эффективной, но дороже в изготовлении и требует нескольких распределительных валов на оппозитные и V-образных двигателях. Некоторые двигатели имеют два распределительных вала на каждую головку, один для впускных клапанов и один для выпускных клапанов. Эти двигатели называются DOHC, а с одним распредвалом SOHC. Двигатели с верхним расположением распределительного вала называются OHV двигатели.

Теперь вы будете знать, что значит «DOHC 24 Valve V6».

Как работает двигатель.

Взглянем на процесс работы двигателя на примере одного цилиндра (остальные цилиндры работают аналогично).

В четырехтактном двигателе, как вы уже догадались, имеются 4 цикла: всасывание топливной смеси, сжатие, воспламенение, выхлоп отработанных газов.

Всасывание.

Когда поршень начинает двигаться вниз, в цилиндре образуется вакуум, впускной клапан открывается и топливо-воздушная смесь всасывается в цилиндр (похоже на шприц, когда жидкость втягивается в камеру.)

Когда поршень достигает нижнюю мертвую точку, впускной клапан закрывается, воздушно-топливная смесь в цилиндре.

Сжатие.

поршень движется вверх и сжимает воздушно-топливную смесь. Значение на которую смесь сжимается, определяет степень сжатия двигателя. Степень сжатия двигателя в среднем находится в диапазоне от 8:1 до 10:1.

Это означает, что, когда поршень достигает верхней мертвой точки, воздушно-топливная смесь сжимается до одной десятой своего первоначального объема.

Воспламенение.

Искра от свечи зажигания воспламеняет сжатую воздушно-топливную смесь, которая мгновено расширяется. Этот процесс даже можно назвать взрывом. Взрыв толкает поршень вниз цилиндра с большой силой поворачивая коленчатый вал, чтобы обеспечить крутящую силу для приведения в движение транспортного средства. Каждый поршень работает в разное время и определяется порядком работы цилиндров. К тому времени, коленчатый вал совершает полный оборот.

Выброс отработанных газов.

После того как взрыв сделал свое дело и поршень находится в нижней мертвой точке, открывается выпускной клапан, чтобы отработанные газы были выпущены в выхлопную систему. Так как в цилиндре большое давление, когда клапан открывается, газ выбрасывается с силой (именно поэтому автомобиль без глушителя звучит так громко.) Поршень перемещается вверх к верхней мертвой точке (заодно проветривая цилиндр), выпускной клапан закрывается и весь процесс начинается заново.

Система смазки.

Двигатель без масла все равно что человек без крови. Масло жизненно необходимо мотору. Масло циркулирует под давлением, чтоб165738383.jpgы все движущиеся части двигателя, постоянно смазывались. Давление масла обеспечивает масляный насос. Масляный насос монтируется в нижней части двигателя и приводится в действие от коленчатого вала. Таким образом, когда двигатель вращается, масляный насос создает давление. На двигателе ставится датчик давления масла, возле масляного насоса, который контролирует давление и посылает эту информацию на приборную панель. Когда вы повернете ключ зажигания, прежде чем завести машину, на приборной панели должна загореться лампочка, указывая, что еще нет давления масла, и дает вам знать, что система предупреждения работает. Как только вы запустите двигатель, лампочка должна погаснуть, указывая вам, что давление масла в норме.

Охлаждение двигателя.

Двигатели внутреннего сгорания должны поддерживать стабильную рабочую температуру. От огромного количества тепла, которое образуется в результате сжигания, если бы двигатель не охлаждался, она быстро бы вышел из строя. Основные части двигателя могут деформироваться.images (3).jpg

Хотя есть двигатели с воздушным охлаждением, подавляющее большинство двигателей с жидкостным охлаждением. Водяной насос создает циркуляцию охлаждающей жидкости отводя тепло по всему двигателю, включая горячие области вокруг цилиндров и головки, а затем отправляет жидкость к радиатору, чтобы она остыла.

Баланс двигателя.images (7).jpg

Чтобы исключить вибрации двигателя, в процессе сборки мотора все части мотора подгоняют под определенный вес. Кроме того на коленвале имеются противовесы. К задней части двигателя устанавливается тяжелый маховик. Все это сглаживает вибрацию двигателя.

рассказать друзьям и получить подарок
Ваш e-mail: *
Ваше имя: *

Leave a Reply