Из чего состоит любой двигатель. Общее устройство и принцип работы двигателя.
Прежде, чем рассматривать вопрос, как работает двигатель автомобиля , необходимо хотя бы в общих чертах разбираться в его устройстве. В любом автомобиле установлен двигатель внутреннего сгорания, работа которого основана на преобразовании тепловой энергии в механическую. Заглянем глубже в этот механизм.
Как устроен двигатель автомобиля – изучаем схему устройства
Классическое устройство двигателя включает в себя цилиндр и картер, закрытый в нижней части поддоном. Внутри цилиндра находится с различными кольцами, который перемещается в определенной последовательности. Он имеет форму стакана, в его верхней части располагается днище. Чтобы окончательно понять, как устроен двигатель автомобиля, необходимо знать, что поршень с помощью поршневого пальца и шатуна связывается с коленчатым валом.
Описание автомобильного компьютера
Они получают электрический импульс от компьютера для адаптации параметров системы. Он принимает различные формы в зависимости от его функции. Большую часть времени это случай около пятнадцати сантиметров боковых опорных электрических штифтов с переменным количеством каналов; Но он также может быть интегрирован с его приводом и вместо этого будет использовать название модуля или комбинированный. Внутри этого калькулятора находится мозг, состоящий из печатных схем и других электронных компонентов.
Как работает калькулятор автомобиля
На автомобильной основе компьютеры управляют своей системой, но также обмениваются информацией и могут взаимодействовать.Для плавного и мягкого вращения используются коренные и шатунные вкладыши, играющие роль подшипников. В состав коленчатого вала входят щеки, а также коренные и шатунные шейки. Все эти детали, собранные вместе, называются кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует возвратно-поступательное перемещение поршня в круговое вращение .
Компьютеру двигателя потребуется информация о скорости колес антиблокировочной тормозной системы или может действовать на управление компрессором кондиционера. Для этой цели компьютеры взаимодействуют друг с другом разными «языками» в зависимости от типа функции, которые называются мультиплексированными сетями.
Обслуживание автомобильного компьютера
Полезно знать: связь между всеми этими сетями и компьютерами регулируется интерфейсом, супер калькулятором автомобиля, который имеет другое название в соответствии с производителями. К счастью, сбой в работе компьютера редко встречается, и чаще всего на периферии происходят сбои. Если, тем не менее, это так, существуют менее дорогостоящие решения.
Верхняя часть цилиндра закрывается головкой, где расположены впускной и выпускной клапаны. Они открываются и закрываются в соответствии с перемещением поршня и движением коленчатого вала. Чтобы точно представить, как работает двигатель автомобиля, видео в нашей библиотеке следует изучить также подробно, как и статью. А пока мы попытаемся выразить его действие на словах.
Обмен стандартного компьютера: предлагается вам в среднем на 50% дешевле новой модели. Ремонт калькулятора: многие компании предлагают сегодня ремонт или перепрограммирование компьютеров. За небольшую цену, переменную в зависимости от ремонта, вы сможете сэкономить подержанный автомобиль, осужденный вашим дилером. Световой индикатор никогда не является очень хорошим знаком, и механический элемент создает постоянное давление для распределения топлива на различные форсунки двигателя, а современные транспортные средства используют все более сложную бортовую электронику. является одним из компонентов. Он должен быть запрограммирован для вашего автомобиля. . После приобретения многие владельцы стремятся добавить к своим автомобилям атрибуты и качества, которые изначально не были оборудованы.
Как работает двигатель автомобиля – кратко о сложных процессах
Итак, граница перемещения поршня имеет два крайних положения – верхнюю и нижнюю мертвые точки. В первом случае поршень находится на максимальном удалении от коленчатого вала, а второй вариант представляет собой наименьшее расстояние между поршнем и коленчатым валом. Для того чтобы обеспечить прохождение поршня через мертвые точки без остановок используется маховик, изготовленный в форме диска.
Преимущества перепрограммирования двигателя
Например, если оригинальная мощность автомобиля не удовлетворяет его владельца, она может прибегнуть к перепрограммированию двигателя. Она создала несколько категорий перепрограммирования под названием «стажировки», которые команда опытных сотрудников, которые там работают, не сможет объяснить своим клиентам.
Автомобиль движется благодаря своему двигателю, который будет приводить силу на оси колес, чтобы заставить их вращаться. Только передние 2 колеса: мы говорим о приводе на переднем колесе. 4 колеса в то же время: мы говорим об интегральной передаче или просто 4 × 4. Только два задних колеса: мы говорим о заднем двигателе. . Во время сильного ускорения происходит массовый перенос спереди назад. Адгезия становится сильнее на задней оси, и передняя ось иногда может подниматься, потому что она облегчается.
Важным параметром у двигателей внутреннего сгорания является степень сжатия, напрямую влияющая на его мощность и экономичность.
Чтобы правильно понять принцип работы двигателя автомобиля, необходимо знать, что в его основе лежит использование работы газов, расширенных в процессе нагревания, в результате чего и обеспечивается перемещение поршня между верхней и нижней мертвыми точками. При верхнем положении поршня происходит сгорание топлива, поступившего в цилиндр и смешанного с воздухом. В результате температура газов и их давление значительно возрастает.
Чем сильнее двигатель, тем резче и сильнее перенос массы. Таким образом, тяга является более уязвимой по сравнению с движителем, которая приносит пользу от этого добродетельного эффекта: чем мощнее двигатель, тем больше тяги предпочтительнее на задней оси, что, таким образом, может восстановить его мощность на задних колесах. Другие факторы дифференциации.
Вес автомобиля от места его центра тяжести. Поскольку двигатель является самым тяжелым компонентом, вы должны балансировать вес автомобиля, расположив его либо спереди, либо сзади. Идеальное положение двигателя находится под ведущими колесами. Обработка: ниже на скользких дорогах для движения, это безопаснее для тяги. На мокрых или снежных дорогах тяга гарантирует лучшее управление для ежедневного использования, и движение должно обрабатываться с большой скупостью! В противном случае гарантируется голова к хвосту, потому что вы рискуете потерями заднего рычага, ускоряясь слишком сильно, что приведет к выходу сзади.
Газы совершают полезную работу, благодаря которой поршень перемещается вниз. Далее через кривошипно-шатунный механизм действие передается на трансмиссию, а затем на автомобильные колеса. Отработанные продукты удаляются из цилиндра через систему выхлопа, а на их место поступает новая порция топлива. Весь процесс, от подачи топлива до вывода отработанных газов, .
Точность дозирования заключается в том, что можно задействовать контролируемые слайды. Попросите владельцев движений поговорить с вами об этих небольших известных страхах. Тяга: лучше, потому что движение позволяет поддерживать двигатели более мощными, чем на тягах. Адгезия будет зависеть от размера и типа шин при попытке ограничить скольжение.
Пространство в салоне: трансмиссионный вал ограничивает комфорт и модульность в салоне и материализует свое присутствие в туннеле, достаточно высоко, чтобы его можно было найти между двумя задними пассажирами. Удовольствие: лучший контроль над траекторией через контролируемые салазки, чтобы сделать красивые промахи в кривых за рулем движителя!
Принцип работы двигателя автомобиля – различия в моделях
Существует несколько основных видов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее простым является двигатель с рядным . Расположенные в один ряд, они составляют в целом определенный рабочий объем. Но постепенно некоторые производители отошли от такой технологии изготовления к более компактному варианту.
Эта война между тягой и движением старая, как автомобиль. Это вечный матч между удовольствием, вызванным движением и обращением с тягой. Каждый должен высказать свое мнение в соответствии с тем, что вы сделаете в своей машине. Тяговое усилие или тяговое усилие или разность тяги между тяговым и силовым двигателем.
- Разница разности тяговых тяговых тяговых тяг.
- Тяговое усилие тягового усилия между тягой и тяговой тягой или тяговой тягой.
Допрос вокруг моторного тормоза является нормальным и логичным, следует сказать, что его номинал путают, связывая два термина «тормоз» и «двигатель», символически противоположные в воображении вождения и, следовательно, у молодых водителей. Тормоз двигателя фактически является простым механическим явлением, вызванным автоматически самим двигателем. Это явление достигается только при качении и после отпускания педали акселератора. В деталях, тормоз двигателя на самом деле происходит, когда вы больше не ускоряетесь, это автоматическое и естественное замедление, вызванное двигателем, который дает ощущение торможения.
Много моделей используют конструкцию V-образного двигателя. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Во многих конструкциях количество цилиндров составляет от 6 до 12 и более. Это позволяет значительно сократить линейный размер двигателя и уменьшить его длину.
Важное понятие: для того, чтобы иметь тормоз двигателя, транспортное средство должно приводиться в движение, как мы видели выше, но необходимо, чтобы была активирована скорость. Действие на педали сцепления или в нейтральном положении немедленно отменяет явление торможения двигателем, поскольку они отключают коробку передач, так что двигатель должен быть «включен», то есть с Зацепление. Кроме того, нажатие педали акселератора немедленно отменяет явление.
Это двигатель, который тормозит, как только вы больше не ускоряетесь!
Когда вы ускоряетесь, это двигатель, который управляет колесами и передает движущую силу через коробку передач, но когда вы полностью отпускаете ускоритель, колеса затем приводят двигатель в движение автомобиля. Ваш двигатель, когда он не производит мощность, поглощает большую часть его из-за его поршней, которые продолжают подниматься и падать в цилиндры и, таким образом, создают явление моторного тормоза. Еще одна важная особенность моторного тормоза заключается в том, что он не потребляет бензин, и что механические коробки передач могут использоваться для автоматического создания системы.
Для не разбирающихся в механике двигатель может выглядеть как загадочная мешанина из металлических частей, труб, проводов и еще непонятно чего. Но как все это работает?
Задача двигателя преобразовать энергию топлива в энергию движения. Самый простой способ сегодня - это сжечь топливо внутри двигателя. А двигатели называются двигателями внутреннего сгорания.
Таким образом, поэтому тормоз двигателя представляет собой такое впечатление замедления при выключении дроссельной заслонки или дроссельной заслонки; Когда вы выключаете дроссель, следующим логическим действием является торможение. Ну, тормоз двигателя предвосхищает «естественно» это действие. Точно так же явление представляет собой ценную помощь, ограничивая напряжение тормозной системы и, следовательно, износ дисков и пластин, тем более что он не потребляет топливо, как мы видели выше.
На всех скоростях, но более или менее сильных
На первых сообщениях 1 2 и 3, например, явление вполне ощутимо и мощно. И наоборот, на верхних соотношениях 45 и 6 он менее заметен. Когда вы будете понижены в должности, вы столкнетесь с все более важным феноменом торможения двигателем. Использование тормозного механизма для замедления настолько ценно и экономично, что лучше понижать передачу, а не оставлять автомобиль в нейтральном положении и использовать только тормоза для замедления.
Пару вещей, которые хотелось бы отметить:
- Существуют разные виды двигателей внутреннего сгорания. Бензиновые, дизельные, газо-турбинные и другие. В этой статье мы остановимся на бензиновых, как самых простых.
- Существуют и двигатели внешнего сгорания, например, паровые двигатели в старомодных паровозах или пароходах. Топливо (уголь, древесина, нефть) сжигается снаружи двигателя и нагревает воду для образования пара, который уже создает движение в двигателе. Причина, почему мы не рассматриваем в данной статье двигатели внешнего сгорания в том, что они намного менее эффективны, чем двигатели внутреннего сгорания. И намного более громоздки.
Ну а теперь сосредоточимся на двигателях внутреннего сгорания.
Моторный тормоз необходим для повседневной жизни
Также обратите внимание, что существует большой разрыв между одним автомобилем и другим. Аналогичным образом, явление торможения двигателем намного более эффективно, когда двигатель работает на высоких скоростях, а не вблизи холостых скоростей. Если вы полностью знакомы с концепцией торможения двигателем, вы быстро обнаружите, что это ценная и очень эффективная помощь для ежедневного вождения, особенно для операций пониженной передачи и торможения. и, таким образом, ограничивают увеличение скорости транспортного средства.
Четырехтактный двигатель. Иллюстрация (с) By Zephyris via Wikimedia Commons
Внутреннее сгорание
Все двигатели внутреннего сгорания используют следующий принцип: если вы поместите немножко топлива с большой энергией сгорания в небольшую закрытую камеру и подожжете его, то энергия топлива высвободится наружу в виде расширяющегося газа. Такой энергии (от взрыва топлива в одном цилиндре) было бы достаточно, чтобы выстрелить картофелиной на 150 метров из картофельной пушки. Но эту энергию лучше использовать для других, более интересных целей. Например, если создать некий замкнутый цикл, который позволит производить сотни похожих взрывов в минуту, и если удастся обуздать энергию этих взрывов, то… то мы получим двигатель автомобиля.
Поэтому моторный тормоз необходим для езды по горной дороге и для тех, кто буксирует, т.е. тянет караван или трейлер, например. По всем этим качествам тормоз двигателя является истинным эффективный инструмент для водителя. Поэтому важно знать и понимать это совершенно.
Важная концепция будущего
Наконец, тормоз двигателя является будущим явлением, поскольку его принцип и его влияние на движение остаются в силе и даже усиливаются в некоторых случаях на гибридных автомобилях или с восстановлением энергии. очень отличается, он имеет те же последствия для ежедневного вождения.
Почти все современные автомобили используют так называемый четырехтактный цикл по превращению топлива в движение. Цикл известен под названием цикла Отто, в честь немецкого инженера Николауса Отто, который построил первый практически используемый двигатель внутреннего сгорания. Четыре шага этого цикла (или такта) отображены на иллюстрации. Это:
Электрический автомобиль, гибридный или перезаряжаемый гибрид?
В то время как 100% электрический автомобиль удерживает верх в приводе, чтобы «ехать чистым», теперь гибридные автомобили и гибридные гибриды конкурируют с ним, несмотря на довольно высокие цены. Но на самом деле: каковы основные различия между этими технологиями и с кем они обращаются?
Но чем объясняется это увлечение перезаряжаемым гибридом и классическим гибридом? Прежде всего, небольшое напоминание о гибридных двигателях слишком часто сочетается со 100% электродвигателями. Гибридная система в самом широком смысле - это тепловой двигатель, электродвигатель, аккумуляторная батарея большой емкости и инвертор, и чтобы быть исчерпывающими в этой проблеме, гибридизация имеет несколько режимов.
- Впуск
- Сжатие
- Сгорание топлива (рабочий ход)
- Выпуск
Продолжая аналогию с картофельной пушкой, мы можем заметить, что в двигателе все немного сложнее: цилиндр заменяет картофельную пушку, поршень картофелину. Поршни посредством шатунов толкают коленчатый вал. Коленвал, вращаясь, приводит к эффекту «перезаряда» пушки. Вот как это происходит (в соответствии с нашим циклом):
Из чего состоит воздушно-топливная смесь?
Воздушно-топливная смеси на самом деле почти полностью состоит из воздуха, так как для полного и эффективного сгорания 1 грамма бензина требуется 14.5 граммов воздуха, что составляет почти 12 литров! Таким образом, для эффективной работы двухлитрового атмосферного двигателя требуется всего по 44 миллиграмма бензина на цилиндр в каждый такт.
- Цикл начинается с верхнего положения поршня. Открывается впускной клапан, и поршень двигается вниз, позволяя двигателю набрать полный цилиндр смеси из воздуха и топлива. Это такт впуска.
- Начинается обратный ход поршня, при котором сжимается топливная смесь. Такое сжатие позволяет сделать «взрывы» топлива в цилиндре более мощными и эффективными.
- После того, как окончится сжатие и поршень достигнет верхнего положения, свеча с помощью разряда поджигает топливную смесь. Смесь вспыхивает, и энергия взрыва толкает поршень вниз. Этот такт работы двигателя называется рабочим ходом, потому, как только в этом такте совершается работа.
- Открывается выпускной клапан и выхлопные газы выталкиваются поршнем из цилиндра в выхлопную систему.
После завершения 4 такта мы оказываемся ровно в том же состоянии, что и перед началом первого такта, и мы можем повторять весь цикл и дальше.
Заметим также, что в отличии от картофельной пушки, где энергия превращается в поступательное движение, в двигателе внутреннего сгорания энергия трансформируется во вращательное движение. Это, в принципе, неплохо, так как мы в дальнейшем планируем вращать колеса.
А теперь давайте рассмотрим из каких частей состоит двигатель.
Основные части двигателя
Основа двигателя это цилиндр и поршень, двигающийся в цилиндре вверх и вниз. На иллюстрации выше был показано мотор, состоящий из одного цилиндра. Такие моторы чаще всего используются для газонокосилок и другой мото-техники. Большинство автомобилей использует двигатель с несколькими цилиндрами (4, 6 и 8 самые распространенные комбинации). Цилиндры могут располагаться в двигателе тремя способами: рядным, V-образным, или оппозитным, и по расположению цилиндров двигатель называют рядным, V-образным или оппозитным (вообще-то способов больше, но эти три основные). Примеры такого расположения можно посмотреть на иллюстрациях.
Каждое расположение цилиндров имеет свои преимущества и недостатки, такие как плавность работы, стоимость изготовления, размеры и расположение в подкапотном пространстве.
Что касается поршней, то их основная задача это передавать энергию расширения газа при горении на коленчатый вал, создавать вакуум в цилиндре для всасывания воздушно-топливной смеси на такте впуска, выталкивать выхлопные газы на такте выпуска, а также сжимать топливную смесь на такте сжатия. Все эти задачи накладывают на поршни очень высокие требования: они должны быть легкими, малоизнашивающимися, прочными, терпимыми к высоким температурам, должны хорошо проводить тепло, иметь высокую коррозионную стойкость и антифрикционные свойства.
Помимо цилиндров и поршней есть и другие детали:
Свечи зажигания
Свечи зажигания по одной на каждый цилиндр. В нужный момент с помощью электрического разряда свеча производит искру, с помощью которой поджигается топливная смесь. В старых двигателях момент зажигания определялся «коммутатором» в зависимости от положения распределительного вала (например, с помощью контактного кулачка или с помощью магнитного датчика). В современных двигателях этот момент определяется электронным блоком управления двигателем, на основании информации от датчиков (детонации, датчика положения распределительного вала, лямбда-зонда и других).
Клапаны
Клапаны впуска и выпуска открываются в нужный момент чтобы впустить топливную смесь в цилиндр или, наоборот, выпустить выхлопные газы. Чтобы двигатель работал исправно, клапаны должны быть герметично закрыты во время тактов сжатия и воспламенения. На каждый цилиндр необходимо как минимум два клапана (один на впуск, другой на выпуск), но для увеличения мощности на современные двигатели ставят и по 3, и по 4 и даже по 5 клапанов (как, например, в Audi A8 с 2003 года) на цилиндр. Увеличение числа клапанов увеличивает скорость, с которой могут происходить такты впуска и выпуска, а значит увеличивает максимальное число оборотов двигателя и его мощность. К сожалению, это не панацея, и конструкции с 6 клапанами на цилиндр встречаются сейчас только в автоспорте из-за сложности и громоздкости конструкции.
Поршневые кольца
Поршневые кольца незамкнутые кольца, которые с небольшим зазором (до нескольких сотых долей миллиметра) посажены в канавках на внешних поверхностях поршней. Кольца служат двум целям: уплотнение камеры сгорания, препятствуя проникновению газов в промежуток между цилиндром и поршнем и уменьшение расхода масла, препятствуя проникновению масла в камеру сгорания, где оно сгорело бы и вышло с выхлопными газами. На каждом поршне размещается несколько поршневых колец.
Большинство машин, которые «жрут масло» и требуют постоянного долива по 500 мл и больше на каждую 1000 километров скорее всего имеют изношенные поршневые кольца, которые не обеспечивают тщательного удаления масла из камеры сгорания.
Коленчатый вал и шатуны
Коленчатый вал и шатуны. На коленчатый вал с помощью шатунов (по одному шатуну на каждый цилиндр) передается энергия расширяющихся газов от двигателя, превращаясь из поступательной во вращательную. Вал имеет сложную форму, с коленцами и шейками для крепления шатунов. Именно на коленчатый вал приходятся все лошадиные силы вашего мотора, поэтому он должен быть необычайно прочным.
Картер
Картер основная корпусная часть мотора, изолированное внутреннее пространство картера образует самую большую полость в двигателе, содержащую коленчатый вал. Верхняя часть картера содержит блок цилиндров. Картер предназначен для опоры деталей двигателя, их защиты от пыли и грязи, а также размещения запаса смазочного масла. Масло с помощью насоса распределяется по двигателю, смазывая все детали, и самотеком, обратно возвращается в поддон картера. Вращаясь на больших оборотах в картере, коленвал (а он даже на холостом ходу совершает до 1000 оборотов в минуту), образует взвесь масла в воздухе, что обеспечивает дополнительную смазку для всех деталей.
Газораспределительная система
Распределительный вал (вместе с газораспределительным механизм) обеспечивает слаженную работу всех клапанов. Распределительный и коленчатый вал связаны с помощью специального ремня (Ремень ГРМ) или цепи, которая вращает распределительный вал с половинной угловой скоростью коленчатого. Распределительный вал имеет кулачки особой формы, которые один раз за оборот надавливают на клапан, заставляя его открыться (а обратное закрытие происходит с помощью пружины).
Карбюратор
Карбюратор готовит топливно-воздушную смесь. При впуске давление в цилиндрах двигателя понижается. Наружный воздух засасывается в цилиндр, проходя через смесительную камеру карбюратора, в которой находится диффузор, позволяющий распылять топливо в зависимости от количества поступающего воздуха. В современных автомобилях карбюратор заменен на специальную систему впрыска (инжектор), которая управляется специальным электронным блоком управления (ЭБУ). ЭБУ на основании информации от датчиков дает команду форсункам подать ровно отмеренное количество топлива в нужный момент, а форсунки, соответственно, распыляют это топливо в воздух, поступающий в цилиндры.
Другие системы
В данной статье мы умышленно оставили за кадром другие вспомогательные системы, такие как системы охлаждения, смазки, выхлопа, электрические системы. Все это тема для отдельной статьи.