Пристрій двигуна автомобіля. Опис, принцип роботи
Найпоширенішим двигуном з тих, які встановлюються в даний час, є мотор внутрішнього згоряння. Пристрій і робота двигуна автомобіля досить прості, незважаючи на безліч деталей, з яких він складається. Розглянемо це більш детально.
Содержание
Загальний пристрій ДВС
Кожен з моторів має циліндр і поршень. У першому відбувається перетворення теплової енергії в механічну, яка здатна викликати рух автомобіля. Всього лише за одну хвилину цей процес повторюється кілька сот разів, завдяки чому колінчастий вал, яких виходить з мотора, обертається безперервно.
Двигун машини складається з декількох комплексів систем і механізмів, що перетворюють енергію в механічну роботу.
Її базою є:
газорозподільний;
кривошипно-шатунний механізм.
Крім цього, в ньому працюють такі системи:
живлення;
запалювання;
пуску;
охолодження;
мастила.
Кривошипно-шатунний механізм
Завдяки йому зворотно-поступальний рух клонували перетворюється в обертальний. Останнє передається всім системам легше, ніж циклічне, тим більше що кінцевою ланкою передачі є колеса. А вони працюють за допомогою обертання.
Якби автомобіль не був колісним транспортним засобом, то цей механізм для пересування, можливо, не був би необхідним. Однак у випадку з машиною кривошипно-шатунная робота повністю виправдана.
Газорозподільчий механізм
Завдяки ГРМ робоча суміш або повітря надходить в циліндри (в залежності від особливостей освіти суміші в моторі), потім видаляються відпрацьовані вже гази і продукти згоряння.
При цьому обмін газів відбувається в призначений час в певній кількості, організуючись з тактами і гарантуючи якісну робочу суміш, а також отримання найбільшого ефекту від виділеної теплоти.
Система харчування
Суміш повітря з паливом згорає в циліндрах. Вже згадана система регулює їх подачу в строгому кількості і пропорції. Буває зовнішнє і внутрішнє сумішоутворення. У першому випадку повітря і паливо перемішуються поза циліндра, а в іншому - всередині нього.
систему харчування із зовнішнім утворенням суміші має спеціальний пристрій під назвою карбюратор. У ньому паливо розпорошується в повітряному середовищі, а потім надходить в циліндри.
пристрій двигуна автомобіля з системою внутрішнього сумішоутворення називається інжекторним і дизельним. У них відбувається заповнення циліндрів повітрям, куди впорскується паливо за допомогою спеціальних механізмів.
Система запалювання
Тут відбувається примусове займання робочої суміші в моторі. Дизельним агрегатам це не потрібно, так як у них процес здійснюється через високу ступінь стиснення повітря, який стає фактично розпеченим.
В основному в двигунах застосовується іскровий електричний розряд. Однак, крім цього, можуть використовуватися запальні трубки, які запалюють робочу суміш горючою речовиною.
Вона може спалахувати і іншими способами. Але самим практичним на сьогоднішній день продовжує залишатися електроїськровая система.
Пуск
Даною системою досягається обертання коленвала двигуна при запуску. Це необхідно для початку функціонування окремих механізмів і самого двигуна в цілому.
Для запуску в основному використовується стартер. Завдяки йому, процес здійснюється легко, надійно і швидко. Але можливий і варіант пневматичного агрегату, який працює на запасі стисненого повітря в ресіверах або забезпеченого компресором з електричним приводом.
Найпростішою системою є заводна рукоятка, через яку в моторі провертається коленвал і починається робота всіх механізмів і систем. Ще недавно всі водії возили її з собою. Однак ні про яку зручність в цьому випадку мови бути не могло. Тому сьогодні все обходяться без неї.
охолодження
У завдання цієї системи входить підтримка певної температури працюючого агрегату. Справа в тому, що згоряння в циліндрах суміші відбувається з виділенням теплоти. Вузли та деталі мотора нагріваються, і їм необхідно постійно охолоджуватися, щоб працювати в штатному режимі.
Найбільш поширеними є рідинна і повітряна системи.
Для того щоб двигун охолоджувався постійно, необхідний теплообмінник. У моторах з рідинним варіантом його роль виконує радіатор, який складається з безлічі трубок для її переміщення і віддачі тепла стінок. Відведення ще більше збільшується через вентилятор, який встановлений поряд з радіатором.
У приладах з повітряним охолодженням використовується ребра поверхонь самих нагрітих елементів, через що площа теплообміну істотно зростає.
Ця система охолодження є низькоефективної, а тому на сучасних автомобілях вона встановлюється рідко. В основному її використовують на мотоциклах і на невеликих ДВС, для яких не потрібна важка робота.
Система змазки
Змазування деталей необхідно для скорочення втрат механічної енергії, яка відбувається в кривошипно-шатунного механізму і ГРМ. Крім цього, процес сприяє зменшенню зносу деталей і деякого охолодження.
Мастило в двигунах автомобілів в основному використовується під тиском, коли масло подається через трубопроводи за допомогою насоса.
Деякі елементи змащуються шляхом розбризкування або занурення в масло.
Двотактні і чотиритактні мотори
Пристрій двигуна автомобіля першого виду в даний час застосовується в досить вузькому діапазоні: на мопедах, недорогих мотоциклах, човнах і бензокосарки. Його недоліком є втрата робочої суміші під час видалення вихлопних газів. Крім цього, примусова продування і завищені вимоги до термічної стійкості вихлопного клапана служать причиною зростання ціни мотора.
В чотиритактному двигуні зазначених недоліків немає завдяки наявності газорозподільного механізму. Однак і в цій системі є свої проблеми. Найкращий режим роботи мотора буде досягнутий в дуже вузькому діапазоні оборотів колінчастого валу.
Розвиток технологій і поява електронних БО дозволило вирішити цю задачу. У внутрішній устрій двигуна тепер входить електромагнітне управління, за допомогою якого вибирається оптимальний режим газорозподілу.
Принцип роботи
ДВС працює таким чином. Після того як робоча суміш потрапляє в камеру згоряння, вона стискається і запалюється від іскри. При спалюванні в циліндрі утворюється сверхсильное тиск, який приводить в рух поршень. Він починає просуватися до нижньої мертвої точки, що є третім тактом (після впуску і стиснення), що називається робочим ходом. У цей час завдяки поршню починає обертатися колінвал. Поршень, в свою чергу, переміщаючись до верхньої мертвої точки, виштовхує відпрацьовані гази, що є четвертим тактом роботи двигуна - випуском.
Вся чотиритактних робота відбувається досить просто. Щоб легше було зрозуміти як загальне пристрій двигуна автомобіля, так і його роботу, зручно дивитися відео, наочно демонструє функціонування мотора ДВС.
Тюнінг
Багато автовласників, звикнувши до своєї машини, хочуть отримати від неї більше можливостей, ніж вона здатна дати. Тому нерідко для цього роблять тюнінг двигуна, збільшуючи його потужність. Це можна реалізувати декількома способами.
Наприклад, відомий чіп-тюнінг, коли шляхом комп`ютерного перепрограмування мотор налаштовують на більш динамічну роботу. У цього способу є як прихильники, так і противники.
Більш традиційним методом є тюнінг двигуна, при якому здійснюються деякі його переробки. Для цього проводиться заміна колінчастого вала з відповідними під нього поршнями і шатунамі- встановлюється турбіна- проводяться складні маніпуляції з аеродинамікою і так далі.
Пристрій двигуна автомобіля не така вже й складна. Однак у зв`язку з величезною кількістю елементів, в нього входять, і необхідності узгодження їх між собою, для того щоб будь-які переробки здобули бажаний результат, потрібен високий професіоналізм того, хто їх буде здійснювати. Тому, перш ніж вирішуватися на це, варто витратити зусилля для пошуку справжнього майстра своєї справи.
