ВНИМАНИЕ! Если Вам ПО ТЕЛЕФОНУ предложили перевести деньги на КИВИ-КОШЕЛЁК, то это означает, что к нашим номерам подключились мошенники!!! Будьте внимательны!

Как работает автомобиль


Как устроен автомобиль: схема, принцип работы и особенности :

Изобретение двигателя внутреннего сгорания и автомобиля в корне перевернуло жизнь человечества. Благодаря машинам существенно экономилось время, которое тратилось на передвижение. Также за счет автомобилей появилась возможность осуществлять крупные грузоперевозки. Сегодня водительское удостоверение есть у каждого второго, но далеко не все водители знают, как устроен автомобиль. А ведь эти знания очень полезны – они помогут увереннее чувствовать себя на дороге и не теряться в трудных ситуациях. Машины иногда ломаются, а зная схему устройства и принцип работы, можно устранить неполадку своими силами или хотя бы рассказать автослесарю, что сломалось.

Как устроен автомобиль? Более подробно об устройстве расскажем в нашей статье.

Кузов

Это основная и самая важная часть любого авто. На многих автомобилях кузов – это несущая конструкция. К этой основе крепятся все остальные узлы. Кузов – это комплекс из штампованного днища, задних и передних лонжеронов, крыши, двигательного отсека и прочих навесных комплектующих. Современные кузовы изготавливаются из сотен отдельных деталей, которые затем соединяются в цельную конструкцию. Основные элементы для производства кузовов делают из стальных сплавов, алюминия, пластика, полимеров, а также из стекла. При этом автопроизводители предпочитают применять сталь с низким содержанием углерода. Толщина листов составляет от 0,65 до 2 миллиметров. За счет применения такой стали удается снизить вес автомобиля не в ущерб характеристикам жесткости.

Производство кузовов представляет собой несколько этапов. Так, вначале из стального листа разной толщины посредством штамповки производят отдельные элементы. Затем они соединяются в узлы посредством сварки и собираются в единое целое. Современные кузовы производятся на роботизированных линиях, без участия человека.

Двигатель внутреннего сгорания

Многим интересно было бы узнать, как устроен автомобиль (для «чайников» эта тема тем более увлекательна). Конструкция его не сложная, а принцип работы простой и понятный. Хоть современные моторы и усложнились, но общее устройство не изменилось. Существуют бензиновые, дизельные двигатели, электрические моторы. Двигатель внутреннего сгорания является самым распространенным среди всех, которые устанавливают на транспортные средства. Рассмотрим устройство и принцип работы силового агрегата.

Как устроен двигатель автомобиля? Он представляет собой блок, в котором есть цилиндр, поршень, впускной и выпускной клапаны, шатун, коленчатый и распределительный валы. На автомобили устанавливаются чаще всего четырехтактные четырехцилиндровые моторы. Но есть 6-, и даже 8-цилиндровые агрегаты.

В каждом моторе есть цилиндр и подвижный поршень. Внутри цилиндра тепловая энергия преобразуется в механическую. При открытии впускного клапана, в цилиндр поступает горючая смесь. Посредством искры, созданной системой зажигания, смесь поджигается и сгорает. Энергия горения заставляет поршень двигаться вниз. Когда он двигается, посредством шатуна вращается и коленчатый вал. Далее открывается выпускной клапан. Отработанные газы попадают в выпускную систему и выводятся наружу.

Современный мотор гораздо сложнее, чем 50 лет назад, и состоит он не только из базовых деталей. Сейчас почти все производители начали использовать турбины. Причем не только на дизельных, но и на бензиновых двигателях. Но мы продолжим дальше узнавать, как устроен автомобиль – будет интересно.

Трансмиссия и КПП

Недостаток двигателей внутреннего сгорания – очень узкий диапазон оборотов, при которых мощность достигает максимального показателя. Кроме того, каждый мотор имеет «красную зону» - это предел максимальных оборотов. Иначе есть риск, что двигатель выйдет из строя.

Чтобы в каждом режиме мотор мог работать на оптимальных для него оборотах, когда мощность и крутящий момент на максимуме или близки к нему, нужна коробка передач. Также трансмиссия передает крутящий момент на колеса автомобиля через полуоси в случае с переднеприводными автомобилями или через карданный вал в случае с заднеприводными. Последняя схема конструкции является классической.

Давайте рассмотрим, как устроена коробка передач автомобиля. Существует четыре варианта КПП – это традиционная механическая коробка, автоматическая гидротрансформаторная КПП, роботизированная и вариаторная система. Начнем с устройства и принципа действия механических коробок. Этот механизм передает, преобразует и меняет направление вращательного момента от двигателя внутреннего сгорания на колеса.

Устроена МКПП следующим образом. В корпусе из стали или чугуна установлены шестеренки и валы. Последних всего три – это первичный, промежуточный и вторичный вал. Но это еще не все. Во всех моделях КПП имеется дополнительный вал и шестерни задней передачи. Также коробка состоит из картера, синхронизаторов, механизма переключения и селектора передач.

Валы КПП вращаются на подшипниках. Каждый имеет набор шестеренок с разным числом зубьев. Чтобы работа коробки была бесшумной, а включение передач плавным, шестерни оснастили синхронизаторами. Они предназначены для выравнивания угловых скоростей шестеренок в процессе вращения. Механизм переключения необходим для смены скорости. Водитель через рычаг-селектор выбирает необходимую передачу.

Передаточные числа КПП

Чтобы лучше узнать, как устроен автомобиль, с помощью простого примера разберем работу КПП. Имеется, к примеру, две шестерни с разным числом зубьев – на первой 20, на второй – 40. Если первая сделает два оборота, вторая провернется только один раз. А далее простая математика. Первичный вал КПП и первая шестерня вращается с частотой 2000 об/мин. Вторая шестеренка будет вращаться в два раза медленнее – с частотой 1000 об/мин. Пусть у первой шестерни 20 зубьев, у второй – 40, у третьей – 20, четвертой - 40. Вторая и третья находятся на одном валу. А значит, третья шестерня тоже будет вращаться с частотой 1000 об/мин. А вот четвертая уже медленнее. Ее частота составит 500 об/мин. При этом на промежуточном валу будет 1000 об/мин.

Разные шестерни имеют разные передаточные числа. А значит, скорость вращения будет отличаться. Первая и вторая передача в автомобиле имеет самую большую мощность. Двигатель очень легко вращает колеса и двигает тяжелый автомобиль. Машина при этом едет с низкой скоростью. Более высокие передачи используются, когда машина уже едет по инерции и мотору не тяжело раскручивать колеса. Высшие передачи имеют более низкую мощность. Но они более быстрые – на них развиваются высокие скорости – от 80 и выше километров в час.

Ну, а мы продолжим дальше узнавать, как устроен автомобиль.

Система сцепления

Для того чтобы была возможность останавливаться на светофорах, трогаться с места, переключать передачи, автомобили оснащены сцеплением. Этот механизм позволяет соединять и разрывать связь коробки передач с двигателем. Это очень важный элемент в устройстве любого транспортного средства. Давайте рассмотрим, как устроено сцепление автомобиля. Сцепление – это узел, в котором крутящий момент передается за счет сил трения. Он позволяет на короткое время разъединять двигатель и трансмиссию, а затем соединять обратно – максимально плавно.

Сцепление состоит из картера, кожуха, нажимного диска или корзины и ведомого диска. Также в устройстве имеется и привод (обычно он гидравлический). Ведомый диск под воздействием пружины прижат к маховику всегда. За счет очень высоких сил трения маховик и ведомый диск вращается вместе. При необходимости диски разъединяются и крутящий момент больше не передается. В этот момент можно переключить передачу или остановиться. Если нажать на педаль тормоза, не выжав предварительно сцепление, двигатель заглохнет.

Тормозная система

Рассмотрим, как устроена тормозная система автомобиля. Она представляет собой комплекс из колодок, барабанов, а также дисков и гидравлических цилиндров. Существует два типа тормозных систем – рабочая, которая предназначенная для полной остановки, и стояночная. Последняя необходима для удерживания машины на сложных участках.

В современных автомобилях тормоза представляют собой механизм с гидравлическим приводом. За счет избыточного давления при нажатии на педаль срабатывает тормозной механизм – колодки с большим усилием трутся об диск и машина останавливается.

Климатическое оборудование

Многие хотя знать, как устроен кондиционер автомобиля. При всех различиях в конструкции, он ничем не отличается от устройства обычного бытового кондиционера. Там также есть компрессор, вентиляторы и блок управления. Работает система за счет хладагента. Компрессор качает фреон, который из газообразного состояния превращается в жидкость.

Электрическое оборудование

Чтобы двигатель работал исправно, требуется электричество. Для этого в конструкции имеется аккумулятор. Но он не может долго выдавать нужный ток для всех потребителей. В паре с аккумулятором работает генератор. Давайте узнаем, как устроен генератор автомобиля. Итак, что это такое? Генератор – это источник электрической энергии для всех потребителей. Работает после запуска двигателя, а также заряжает аккумулятор. Любые генераторы представляют собой статор и обмотку, первый зажат между двумя крышками. На последней имеет щеточный узел. Крышки стягиваются винтами. Также имеется и ротор, который вращается внутри статора. При вращении генерируется электрический переменный ток. Он выпрямляется посредством специального блока. Имеется регулятор напряжения – он стабилизирует перепады тока при работе генератора.

Подвеска

Рассмотрим вкратце, как устроена подвеска автомобиля. Это комплекс из упругих элементов, гасящих устройств, стабилизаторов и опор колес. Система подвески предназначена для гашения или же смягчения колебаний, которые в процессе движения по неровностям передаются на кузов. За счет нее колеса могут перемещаться вне зависимости от кузова.

Система охлаждения

Двигатель разогревается до высоких температур, а перегрев для мотора очень страшен. Для этого существует система охлаждения, один из элементов которой – радиатор. Что он собой являет? Давайте рассмотрим, как устроен радиатор охлаждения автомобиля. Зачастую, он имеет несколько секций, сердцевину, а также детали крепления. Жидкость, которая поступает из рубашек охлаждения двигателя, должна охлаждаться в радиаторе. Сердцевина – это тонкие пластины, через которые идут плоские вертикальные трубы. Они припаяны к пластинам. Жидкость проходящая через сердцевину и трубки, интенсивно охлаждается. Холодный поток поступает обратно в рубашку двигателя, забирая лишнее тепло. При помощи вентилятора, радиатор может охлаждаться принудительно. Данный элемент может быть электрическим, либо иметь привод от вискомуфты. В первом случае работают датчики, во втором частота вращения лопастей корректируется самой механической муфтой.

Заключение

Вот как устроен автомобиль. На самом деле ничего сложного в конструкции нет. Даже в современных авто можно разобраться и при необходимости отремонтировать их.

www.syl.ru

Схематичное устройство автомобиля, общая информация

Сегодня на машине ездит практически каждый, но вот устройство автомобиля знакомо далеко не всем. Если Вам хочется знать, как же все-таки устроен Ваш автомобиль, то Вы определенно зашли на нужный сайт. Из этой статьи Вы сможете почерпнуть достаточную информацию, чтобы в общих чертах знать, из каких узлов и агрегатов состоит Ваша машина. В настоящее время существует огромное количество марок и моделей машин, но практически все легковые автомобили устроены одинаково.

Схема устройства автомобиля

Легковой автомобиль состоит из следующих частей:

  • кузов (несущая конструкция);
  • ходовая часть;
  • трансмиссия;
  • двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный);
  • система управления двигателем и электрооборудование.

На первый взгляд все просто, но это лишь общее устройство автомобиля. По каждому из приведенных пунктов можно написать не то чтобы статью, а целую книгу. Но мы не будем настолько углубляться и опишем лишь основные моменты, которые просто обязан знать каждый водитель независимо от стажа за рулем. Следует отметить, что банальная неосведомленность об элементарном устройстве автомобиля чревата значительными тратами на обслуживание и ремонт машины в автосервисе.

Кузов автомобиля

Кузов легкового автомобиля является несущей частью, к которой крепятся практически все узлы и агрегаты. Не многим известно, что первые автомобили не имели кузова, а все узлы крепились к раме, подобно грузовым машинам или мотоциклам. Но в гонке за снижением массы машины производители отказались от рамной конструкции, и появился современный кузов, который собственно и является своеобразной рамой.

Так как мы с Вами изучаем устройство автомобиля для начинающих, то разберем немного подробнее, из чего состоит кузов:

штампованное днище, к которому приварены всевозможные элементы усиления;

  • лонжероны (передние и задние);
  • крыша автомобиля;
  • моторный отсек;
  • прочие навесные составляющие.

Поскольку кузов является некой пространственной конструкцией, то данное разделение весьма условно, потому как все детали взаимосвязаны между собой. Лонжероны обычно являются единым целым с днищем или привариваются к нему и служат опорой для подвески. К навесным составляющим можно отнести крылья, крышку багажника, капот и двери. Задние крылья чаше привариваются к кузову, а передние могут быть съемными.

Ходовая часть

Ходовая часть состоит из множества агрегатов и узлов, при помощи которых автомобиль собственно имеет возможность передвигаться. Ну и поскольку данная статья описывает так сказать устройство автомобиля для чайников, то познакомимся с таким обширным понятием, как «ходовая часть», поближе. Основные составляющие практически любой ходовой части:

подвеска (передняя и задняя);

На большинстве современных легковых автомобилей устанавливается передняя независимая подвеска типа MacPherson (МакФерсон). Такой тип подвески позволяет значительно улучшить управляемость автомобиля и комфорт. В независимой подвеске каждое колесо крепится к кузову при помощи собственно крепежной системы. Зависимая подвеска уже давно устарела, но все же присутствует на многих автомобилях. Задняя зависимая подвеска может представлять собой жесткую балку или ведущий мост, в случае с заднеприводным автомобилем.

Трансмиссия

Следующим пунктом в нашем описании устройства автомобиля для начинающих будет трансмиссия, основным предназначением которой является передача крутящего момента с вала двигателя на колеса машины. Трансмиссия состоит из следующих узлов:

сцепление;

  • коробка переключения передач (КПП);
  • ведущий мост (мосты);
  • шарниры равных угловых скоростей или карданная передача.

Сцепление автомобиля предназначено для соединения вала двигателя с валом коробки передач и призвано обеспечить плавную передачу крутящего момента. Коробка переключения передач необходима для изменения передаточного числа и снижения нагрузки на двигатель автомобиля. Ведущий мост монтируется в корпусе коробки передач (передний привод) или служит задней балкой (задний привод). Карданная передача или ШРУСы соединяют КПП с ведущим мостом или непосредственно с колесами машины.

Двигатель

Предназначение двигателя, наверное, известно всем, поэтому в нашем руководстве по устройству автомобиля для чайников мы не будем столь подробно описывать данный агрегат. Основное предназначение двигателя – преобразование тепловой энергии сгоревшего топлива в энергию механическую, которая передается на колеса автомобиля через трансмиссию.

Электрооборудование

Электрооборудование автомобиля включает в себя следующие основные узлы:

аккумуляторная батарея (АКБ);

  • генератор переменного тока;
  • электропроводка;
  • система управления двигателем;
  • потребители электроэнергии.

Аккумуляторная батарея является постоянным возобновляемым источником энергии и предназначена для запуска двигателя. В случае если двигатель не запущен, АКБ питает электроэнергией все потребители автомобиля. Генератор служит для поддержания в борт-сети постоянного напряжения и подзарядки АКБ. Электропроводка представляет собой множество проводов, которые образуют бортовую сеть автомобиля, соединяющую между собой все источники и потребители электроэнергии. Система управления двигателем состоит из электронного блока управления (ЭБУ) и всевозможных датчиков. Потребителями являются фары, задние фонари, система зажигания и пуска двигателя, стеклоочистители, электростеклоподъемники и прочее.

Как видите, автомобиль состоит из огромного количества частей, узлов и агрегатов, но при детальном рассмотрении все намного проще, чем кажется на первый взгляд. Стоит отметить, что это лишь обобщенный обзор устройства легкового автомобиля, с помощью которого просто невозможно охватить описание особенностей устройства конкретных марок и моделей.

steer.ru

Как работает автомобиль: двигатель

Вы бы могли подумать, что ежемесячно пользователи Интернета более 6 тыс. раз спрашивают поисковую систему Яндекс «Как работает автомобиль?». Узнав об этом, нам стало ясно, что это большая и интересная тема для серии публикаций, потому, что автомобиль сложное инженерное устройство и простого ответа на этот вопрос быть не может. Этой публикацией мы начинаем цикл статей, в которой расскажем принципы работы основных узлов современного автомобиля. И первый будет статья о том, как работает двигатель автомобиля: «Как работает автомобиль: двигатель».

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания — это сердце автомобиля. Двигатель  — это сложное электро-механическое устройство, построенное для преобразования тепла от горения топлива в энергию для того, что будет вращать колеса.

Схема четырех-целиндрового двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

  1. Картер. В нем находятся погруженные в моторное масло движущиеся части двигателя.
  2. Коленчатый вал (коленвал). Передает энергию вращения через маховик (4) и коробку передач на колеса.
  3. Шатун. Превращает энергию толкания от поршня (5) в энергию вращения на коленвал (2).
  4. Маховик. Массивное стальное зубчатое колесо, прикрепленное к концу коленвала (2). Маховик помогает передавать энергию вращения сглаживая толкательные импульсы каждого поршня (5) так, что вращение идет равномерно.
  5. Поршень. Поршни снабжены стальными кольцами в верхней части, которые заполняют пространство между головкой поршня и стенками цилиндра. Это нужно, что бы сделать камеру сгорания герметичной.
  6. Распределительный вал (распредвал). Предназначен для открытия впускных и выпускных каналов (клапанов) в нужный момент и подачи в камеру сгорания топливной смеси и отвода выхлопных газов.
  7. Ремень распредвала или ремень привода газораспределительного механизма (ГРМ). Ремень ГРМ нужен для вращения распредвала (6) в определенной синхронной зависимости от коленвала (2) двигателя.

Цепная реакция, которая способствуют достижению этой цели, приводится в действие с помощью электрической искры, которая поджигает смесь паров бензина и сжатого воздуха внутри каждого герметичного цилиндра и заставляет смесь быстро сгорать. Именно поэтому такие двигатель называется двигателем внутреннего сгорания. Когда смесь сгорает, она расширяется, обеспечивая энергию для автомобиля привода.

Чтобы выдерживать тяжелые внутренние нагрузки, двигатель должен быть прочной конструкцией. Типичный двигатель внутреннего сгорания состоит из двух основных частей:

  • нижней, более тяжелой секции блока цилиндров с кожухом для главных движущихся частей;
  • верхней, съемная верхняя крышка головки цилиндров.

Головка цилиндров содержит клапаны контролирующие каналы, через которые воздух и топливная смесь поступает в цилиндры, и каналы, через которые убираются газы, образующиеся при сжигании топливной смеси.

В блоке цилиндров размещается коленчатый вал, преобразующий возвратно-поступательное движение от поршней во вращательное движение на коленчатый вал. Часто в блоке цилиндров также находится распределительный вал. Он управляет механизмами, которые открывают и закрывают клапаны в головку блока цилиндров.

Рядный двигатель V-8 двигатель Горизонтально-оппозитный двигатель

Простейший и наиболее распространенный тип двигателя состоит из четырех вертикальных цилиндров расположенных друг за другом в ряд. Такой тип двигателей, известен как рядный двигатель. Автомобили с объемов свыше 2000 куб. см часто имеют шесть цилиндров в один ряд.

Более компактный V-образный двигатель, устанавливаемый на некоторые автомобили, имеет ряды цилиндров расположенные напротив друг друга под углом до 90 градусов. Такие двигатели имеют восемь или двенадцать цилиндров в двух рядах, а также иногда встречаются двигатели и с шестью цилиндрами.

Некоторые двигатели имеют горизонтально расположенные цилиндры. Они являются модификацией V-образных двигателей, у которых угол взаимного положения рядов цилиндров был увеличен до 180 градусов. Их преимущества заключаются в том, что они имеют скромные габариты по высоте, а также есть определенные преимущества в плане баланса двигателя.

Цилиндры, в которых работают поршни, целиком отлиты в блоке цилиндров. Таким же образом на корпусе двигателя отлиты разнообразные крепления для дополнительного оборудования, такого как, например, фильтр для масла, которое смазывает двигатель, и насос для топлива. Масляный резервуар, называемый «поддон», крепится болтами под картер двигателя.

Блок цилиндров и головка цилиндров, как правило, сделаны из чугуна. Но иногда производители выбирают для изготовления двигателей специальные алюминиевые сплавы, потому что алюминий легче и более эффективно рассеивает тепло.

Информация о статье

Как работает автомобиль: двигатель Этой публикацией мы начинаем цикл статей, в которой расскажем принципы работы основных узлов современного автомобиля. И первый будет наша статья о том, как работает двигатель автомобиля под названием: «Как работает автомобиль: двигатель». Как работает двигатель автомобиля Бензиновый двигатель внутреннего сгорания — это сердце автомобиля. Это сложное электро-механическое устройство, построенное для преобразования тепла от горения топлива в энергию для того, что будет вращать колеса.

mobiblio.ru

Как устроен автомобиль? Часть 1 — двигатель, трансмиссия

Все мы хотя бы раз в жизни ездили на автомобиле, кто-то пользуется им каждый день, но не все представляют из чего же он все же состоит.Не судите строго, сама только начинаю разбираться, что внутри у машины, и почему она едет, разгоняется, тормозит, глохнет, ломается, и не едет…

Автомобиль состоит из трех основных частей: двигателя, шасси и кузова.

Двигатель является источником механической энергии, приводящей автомобиль в движение. У большинства автомобилей двигатель расположен впереди.

Шасси автомобиля представляет собой совокупность механизмов, предназначенных для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, для передвижения автомобиля и управления им.

Кузов автомобиля предназначен для размещения грузов и пассажиров. У грузового автомобиля кузов состоит из платформы и кабины водителя.

Шасси состоит из: трансмиссии, ходовой части и механизмов управления. Трансмиссия состоит из сцепления, коробки передач, карданной и главной передач, дифференциала и полуосей. Главная передача, дифференциал и полуоси расположены в кожухе заднего ведущего моста.

Сцепление предназначено для временного отключения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения после переключения передачи в коробке передач и при трогании автомобиля с места. Коробка передач служит для изменения крутящего момента, движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.

Ходовая часть автомобиля представляет собой тележку и состоит из рамы, переднего и заднего мостов, подвески (рессор и амортизаторов) и колес.

Рама служит для крепления на ней кузова и всех агрегатов автомобиля. В легковых автомобилях в большинстве случаев рама отсутствует, роль ее выполняет кузов.

Передние и задние мосты автомобиля служат для поддержания рамы и кузова. Через мосты автомобиля передается вертикальная нагрузка на колеса. Подвеска осуществляет упругую связь рамы или кузова с мостами или колесами.

Колеса непосредственно связывают автомобиль с дорогой. Автомобили с передними ведущими колесами называются переднеприводными. У таких автомобилей нет карданной передачи и надкарданного короба в кузове, поэтому салон становится просторней и комфортабельней, а масса автомобиля меньше. Легковые автомобили с передними ведущими колесами имеют лучшую устойчивость при движении с высокими скоростями.

Механизмы управления включают в себя рулевое управление, необходимое для изменения направления движения автомобиля, и тормозную систему.

АВТОМОБИЛЬ состоит из многих узлов и систем, как показано на этой конструктивной схеме типичного переднеприводного автомобиля особо малого класса. 1 – рулевое колесо; 2 – приборная панель; 3 – рычаг переключения передач; 4 – центральный пульт управления; 5 – рулевой вал; 6 – универсальный шарнир равных угловых скоростей; 7 – двигатель; 8 – передний бампер; 9 – стойка Макферсона; 10 – скоба дискового тормоза; 11 – диск переднего дискового тормоза; 12 – ведущая полуось переднего привода; 13 – реечное управление; 14 – выпускной трубопровод; 15 – обшивка кузова; 16 – амортизатор; 17 – колпак колеса; 18 – барабан заднего тормоза; 19 – топливный бак; 20 – заливная горловина топливного бака; 21 – запасное колесо; 22 – выхлопная труба; 23 – задний бампер; 24 – задний габаритный фонарь; 25 – крышка багажника; 26 – дверь люка; 27 – обогреватель заднего стекла.

Двигатели, в которых тепловая энергия, выделяемая при сгорании топлива, преобразуется в механическую работу, называют тепловыми. На большинстве современных автомобилей устанавливаются тепловые поршневые двигатели внутреннего сгорания.

По способу смесеобразования и воспламенения топлива поршневые двигатели внутреннего сгорания подразделяются на две группы:

с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от электрической искры (карбюраторные и газовые);

с внутренним смесеобразованием и воспламенением от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре в результате высокого сжатия (дизельные).

Устройство одноцилиндрового карбюраторного двигателя.

Поперечный разрез двигателя:

1 — поддон картера: 2 — крышка коренного подшипника; 3 — крышка шатуна; 4 — коленчатый вал, 5 — шатун ; 6 — поршень; 7 — поршневые кольца; 8 - клапан; 9 — направляющая втулка клапана, 10 — клапанные пружины; 11 — тарелка; 12 — распределительный вал; 13 — крышка головки блока цилиндров; 14 — рычаг клапана; 15 — гидроопора; 16 — головка блока цилиндров; 17 — свеча зажигания; 18 — прокладка головки блока цилиндров; 19 — кронштейн генератора; 20 — блок цилиндров; 21 — фиксатор шестерни масляного насоса; 22 — шестерня масляного насоса; 23 — кронштейн масляного фильтра; 24 — прокладка поддона картера; 25 — масляный насос.

Источник>>

Двигатели в разрезе>>

Двигатели и их разновидности

Двигатели внутреннего сгорания работают на смеси бензина и воздуха. Идеальная смесь — 14.7 частей воздуха к одной части бензина (по весу). Подобная смесь, будучи зажженной в двигателе, может произвести огромную работу.

Давайте рассмотрим, как современный двигатель использует эту энергию для вращения колес.

Воздух поступает в двигатель через воздухоочиститель и заслонку. Вы управляете количеством воздуха, который проходит через заслонку педалью газа. Далее через систему впуска воздух поступает в цилиндры. В некотором месте в воздушный поток добавляется топливо. В современных автомобилях это происходит в инжекторах, в старых — в карбюраторах.

Типы двигателей

Так как одни и те же процессы происходят в каждом цилиндре, мы рассмотрим только один цилиндр, чтобы видеть, как работают четыре такта.

Четыре такта — Всасывание, Сжатие, Работа и Выхлоп. Поршень идет вниз при такте всасывания, вверх при такте сжатия, вниз при рабочем такте и снова вверх при такте выхлопа.Впрыск

При движении поршння вниз стержень толкает клапан всасывания, и он открывается, впуская топливно-воздушную смесь в цилиндр. Поршень втягивает смесь подобно шприцу. Когда поршень достигает нижней точки, клапан закрывается, запирая воздушно-топливную смесь в цилиндре.

Сжатие

Поршень поднимается и сжимает пойманную в ловушку воздушно-топливную смесь. Степень сжатия определяется характеристикой двигателя и находится в диапазоне от 8:1 до 10:1. Это означает, что, когда поршень достигает вершины цилиндра, воздушно-топливная смесь сжата приблизительно в десять раз от ее первоначального объема.

Работа

Искра свечи зажигания, воспламеняет сжатую воздушно-топливную смесь. При этом происходит мощное расширение газа. Процесс сгорания толкает поршень вниз цилиндра с большой силой, поворачивающей коленчатый вал, что позволяет сдвинуть транспортное средство. Каждый поршень срабатывает в свое время, определенное двигателем. К тому времени, когда коленчатый вал проворачивается дважды, в каждом цилиндре двигателя произойдет один рабочий цикл.

Выхлоп

Когда поршень окажется вновь у основания цилиндра, открывается выпускной клапан, что позволяет удалить отработанный газ из цилиндра. Так как сгоревший газ находится в цилиндре под очень высоким давлением, то при открытии выпускного клапана он вырывается с огромной скоростью и громким хлопком. Чтобы уменьшить шум, применяют глушители. Далее поршень идет вверх, чтобы начать новый цикл.

Все о ремонте двигателей автомобилей разных марок

11 ссылок

  • Поршневые ДВС
  • Система питания ДВС
  • Система охлаждения ДВС
  • Смазочная система двигателя
  • Другие типы двигателей
  • ДВИГАТЕЛИ устанавливаемые на автомобили ВА…В данном разделе 202статьи, документы и вопросы по устройству и эксплуатации и обслуживанию ДВИГАТЕЛЕЙ ВАЗ, а также СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ и СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ.
  • Тюнинг двигателя
  • Двигатели AudiВысокая плотность дорожного движения на наших улицах требует другой концепции двигателя, отличающейся от той, что существовала еще в 80-е гг.: пользуется спросом не величина максимальной мощности, а сбалансированность расхода топлива, ассортимент предлагаемых мощностей, характер отработанных газов и шум. Выбранная Audi конструкция двигателя с мощным крутящим моментом в нижнем диапазоне частоты вращения допускает движение на низких оборотах и, следовательно, заметное снижение расхода топлива.
  • Линейка двигателей BMW.
  • Таблица модификаций двигателей
  • Номера и обозначения двигателей BMW

К системе питания карбюраторного двигателя относят эле­менты, обеспечивающие подачу в него топлива и воздуха и отведение отра­ботавших газов.

Карбюраторы

Устройство карбюраторов

Экономайзер

Карбюратор К-129В

Ускорительный насос

Карбюратор «Озон»

Назначение устройств трансмиссии. Любой легковой автомобиль с ДВС имеет ряд устройств, которые называются трансмиссией. К таким устройствам относятся главные передачи, коробки передач, сцепления, дифференциалы и карданные передачи, а у автомобилей со всеми ведущими колесами (у полноприводных машин) и раздаточные коробки.    Устройства трансмиссии служат для передачи и изменения крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Ведущие колеса автомобиля взаимодействуют с дорогой, в результате такого взаимодействия возникает сила тяги, которая является движущей силой автомобиля.    Сделать автомобиль с ДВС без трансмиссии невозможно. На всех автомобилях легковых, грузовых и автобусах устанавливается трансмиссия. Даже велосипед, который, как известно, не следует изобретать, обладает простейшей трансмиссией — цепной передачей. Первые автомобили также имели цепную передачу в трансмиссии. А для чего нужна цепная передача на велосипеде?    Чтобы ехать на велосипеде быстро, нужна высокая частота вращения заднего ведущего колеса. Для этого можно увеличить его диаметр или применить цепную передачу, сделав число зубьев ведущей звездочки значи¬тельно больше числа зубьев ведомой звездочки, установленной на задней втулке.

Далее >>

Описание рисунка смотрите здесь >>

В заднеприводных автомобилях трансмиссия обычно монтируется за двигателем и расположена под «горбом», расположенном вдоль пола по центру салона. Карданный вал соединяет выход трансмиссии с осью ведущих колес. Передача мощности в такой системе достаточно проста и прямолинейна — от двигателя через сцепление, затем через трансмиссию и карданный вал до дифференциала, передающего движение на два задних колеса.

В переднеприводных автомобилях трансмиссия обычно объединена с ведущим приводом. Двигатель в переднеприводных автомобилях расположен поперек, а трансмиссия находится под ним со смещением в сторону задней части автомобиля. Передние полуоси соединены напрямую с трансмиссией. В этой схеме передача мощности от двигателя происходит через сцепление и цепную передачу на трансмиссию, которая расположена вдоль двигателя и распределяет вращение на два передних колеса.Компоненты трансмиссии

9 ссылок

  • Расположение трансмиссии
  • Сцепление
  • Трансмиссия
  • Механизм сцепления автомобилей УАЗ
  • Механизм сцепления автомобиля ВАЗ-2121 «Нива�…
  • Механизм сцепления автомобиля ГАЗ-24 «Волга�…
  • Привод выключения сцепления автомобиля ГАЗ…
  • Бесступенчатая трансмиссия
  • Трансмиссия автомобилей УАЗ

Сегодня автомобильный рынок насыщен как никогда — можно выбирать среди моделей разных классов, цветов, типов кузова, варьировать мощность мотора и тип трансмиссии. И если, приобретая новую машину, покупатель ориентируется на собственные предпочтения, то в случае с подержанным авто не последнюю роль играет надежность конкретных узлов и агрегатов. Не секрет, что, к примеру, некоторые двигатели склонны к перегреву, другие любят «поесть» маслица — таких стараются избегать.

А как застраховать себя от поломок коробки передач? Попробуем разобраться, какой из типов трансмиссий более надежен и менее затратен в ремонте.

Как работает сцепление?

Нажимной диск, диск сцепления и фрикционная муфта (здесь вы можете посмотреть, работу сцепления, на флеш-картинках, понятнее любых слов)

Далее мы узнаем о распространенных проблемах сцепления

Давайте попробуем разобраться, что собой представляет трансмиссия, она же коробка передач. Это коробка, в которой находятся передачи, состоящие из маленького и более большого зубчатого колесика. Значит, это основная конструкция данного механизма. Читать далее >>

Коробка передач автомобиля «Шевроле Нива» (Chevrolet Niva)

Основная суть механизма АТ состоит в том, что он управляется автоматикой, передаточное число отвечает за переключение с одной передачи на другую и изменяется под разным давлением масла в АКПП.

Читать далее >>

12 ссылок

  • ВариаторВариатор также является одним из основных современных видов КПП. Вообще вариатором называют механическую передачу, где передаточное отношение можно плавно менять ручным или автоматическим способом в определенном диапазоне передаточного числа.
  • Автоматические шкатулки
  • Как работает автоматическая коробка переда…
  • Как эксплуатировать автоматическую КПП
  • ПРЕИМУЩЕСТВА АВТОМОБИЛЕЙ С ГИДРОМЕХАНИЧЕС�…
  • Автоматическая коробка передач (правила по�…
  • Как работает механическая коробка передач(1…
  • Как работает коробка передач?
  • Как работает МКПП
  • Что лучше — коробка Автомат или Механическа�…
  • Разновидности автомобильных коробок перед�…
  • Полностью автоматическая, механическая или…

Одно из направлений в эволюции автомобиля – создание автоматических трансмиссий. Все их многообразие можно свести к трем типам, у каждого из которых есть свои достоинства и недостатки.

При управлении автомобилем самой сложной для начинающих водителей задачей остается выбор и переключение передач. Поэтому конструкторы много лет посвятили разработке трансмиссии, способной освободить автомобилистов от сложных манипуляций педалями и рычагом. Итогом стало рождение трех типов автоматических коробок передач (АКП): гидромеханических, роботизированных механических и бесступенчатых трансмиссий с использованием вариаторов.

Читать далее >>

znamus.ru

Как работает автомобиль

Введение

Вас интересовало, что же происходит под капотом вашего железного коня? Для непосвященного человека двигатель выглядит как кусок металла, опутанный трубками и проводами. Наверное, вам просто любопытно, что же происходит внутри него. Или может бы вы, покупая новую машину, хотите понять, что же на самом деле значит «3-х литровый V6» или «двойной распредвал DOHC» или «фазированный впрыск». Что же это всё значит?

Двигатель автомобиля Jeep® Grand Cherokee

В этой статье мы раскроем основные принципы строения двигателя и работы его основных частей. Также расскажем, что может сломаться и что можно прокачать. Основное назначение бензинового двигателя - это преобразовывать энергию сгорания бензина в движение так, чтобы автомобиль мог двигаться. Большое развитие получили двигатели, в которых бензин сгорает внутри самого двигателя. Именно поэтому они и называются двигателями внутреннего сгорания - процесс сгорания происходит внутри двигателя. И так, для общего развития:

  • Существуют различные виды двигателей внутреннего сгорания. Дизельный двигатели, газотурбинные двигатели. Есть ещё роторные, двухтактные и HEMI-двигатели. У каждого вида есть свои преимущества и недостатки.
  • Бывают ещё и двигатели внешнего сгорания. Яркий пример таких двигателей - это паровые двигатели старых паровозов. Топливо (уголь, дерево, мазут и т. д.) в паровом двигателе сгорает вне двигателя для того чтобы произвести пар, а пар в свою очередь приводит двигатель в движение изнутри. Двигатели внутреннего сгорания более эффективны (меньше расход топлива) чем двигатели внешнего сгорания, а кроме того двигатель внутреннего сгорания намного меньше аналогичного двигателя внешнего сгорания. Именно поэтому Mercedes и BMW не ставят на свои машины паровые двигатели.

Внутреннее сгорание

Если вы поместите совсем небольшое количество горючего (бензина, например) и подожжете его в закрытом пространстве, скажем внутри стянутого сапога, то сапог просто разорвется. Это происходит, потому что очень большое количество газа выделяется при сгорании топлива. Вот так энергию сгорания бензина можно превратить в разорванный сапог. А можно её пустить на благие цели - отвезти вас с семьёй на дачу. Например, если вы сможете зациклить процесс сгорания так, чтобы сгораемый газ приводил в движение механизмы с частотой в несколько сотен раз в минуту, то считайте, что основа двигателя у вас уже есть.

Почти все двигатели в автомобилях работают в четырехтактном цикле сгорания. Четырехтактный цикл известен также как цилк Отто. Он был назван так в честь своего изобретателя Николаса Отто, который в 1867 году придумал этот цикл. Эти четыре цикла представлены на схеме. Это

  1. впуск
  2. сжатие
  3. рабочий ход
  4. выпуск

На картинке вы можете увидеть, что в двигателе поршень движется под действием сгорания топлива - как будто снаряд выстреливает из пушки. Поршень соединяется с коленчатым валом с помощью шатуна. Так как коленвал продолжает вращение, он перезаряжает «пушку» и она снова стреляет. А теперь, чтобы вы лучше разобрались, мы внимательнее посмотрим на этот цикл.

  1. Поршень начинает своё движение с верхней точки. Впускной клапан открывается, а поршень, двигаясь вниз, всасывает в цилиндр топливо и свежий воздух. Эти действия называются тактом впуска. Причем в цилиндр закачивается всего несколько капель топлива - этого вполне достаточно.
  2. Затем поршень поднимается вверх и сжимает смесь воздуха с топливом. Чем больше сжать смесь, тем с большей силой она выстрелит.
  3. Когда поршень достигает своей верхней точки, свеча даёт искру, которая подрывает горючую смесь. Взрыв приводит поршень к движению.
  4. После того как поршень придет к своему нижнему положению, откроется выпускной клапан, и выхлоп вытолкнется наружу к выхлопной трубе.

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

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

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

Основные части двигателя

Основа двигателя - это цилиндр и поршень. Поршень двигается внутри цилиндра, создавая движение. Двигатель, описанный нами выше, имел только один цилиндр. Такие двигатели обычно ставятся на бензопилы, а на машинах обычно стоят четырех-, шести- и восьмицилиндровые двигатели внутреннего сгорания. В многоцилиндровом двигателе цилиндры могут быть расположены тремя разными способами: «в ряд», «V-образно», «оппозитно».

«В ряд». Все цилиндры расположены в ряд в одном блоке.

«V-образно». Цилиндры расположены в двух блоках, установленных под определенным углом.

«Оппозитно». Цилиндры расположены в двух блоках, установленных один напротив другого.

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

Давайте подробнее рассмотрим основные части двигателя.

Свеча

Свеча

Свеча даёт искру, которая в свою очередь подрывает смесь топлива с воздухом, чтобы произошло сгорание. Искра должна появляться в строго отведенный момент, чтобы двигатель работал нормально. Чтобы он вообще работал.

Клапаны

Клапаны

Впускной и выпускной клапаны открываются каждый строго в обозначенный им момент. Первый - чтобы впустить в цилиндр смесь воздуха и топлива. Второй - чтобы выпустить отработанные выхлопные газы. Заметьте, что оба клапана закрыты в момент сжатия и рабочего хода (сгорания) - камера сгорания в эти моменты герметична.

Поршень

Поршни

Поршень - цилиндрический кусок металла, который движется вверх и вниз внутри цилиндра.

Поршневые кольца

Поршневые кольца

Поршневые кольца обеспечивают герметичность камеры сгорания, поскольку поршень должен быть диаметром поменьше, чтобы нормально перемещаться в цилиндре. В общем, у поршневых колец две основные задачи:

  1. они обеспечивают герметичность камеры, чтобы смесь из топлива и воздуха при сжатии не выдавливалась в маслосборник;
  2. они не позволяют машинному маслу попадать в камеру сгорания. Если оно туда попадет, то сгорит, и выйдет с выхлопными газами.

Когда двигатель начинает кушать масло (на каждую 1000 км уровень масла потихоньку уменьшается), это значит что поршневые кольца уже износились и не выполняют свою функцию.

Шатун

Шатун

Шатун соединяет поршень и коленчатый вал. Он подвижен и может отклоняться так, чтобы двигаться вместе с вращением коленчатого вала.

Шатун и поршень в сборе

Коленчатый вал

Коленчатый вал

Коленвал двигает поршень в цилиндре в ходе цикла.

Картер

Картер

Картер окружает коленвал. В картере содержится основная часть масла, которая накапливается в маслосборнике.

Неисправности двигателя

Итак, одним прекрасным утром вы поворачиваете ключ зажигания, но двигатель… не заводится. Что случилось? Сейчас, когда вы знаете устройство двигателя, вы можете понять, что мешает ему нормально работать. Причина может быть одна из трех: плохая горючая смесь, плохая компрессия или плохая искра. Есть ещё масса мелочей, каждая из которых может ухудшить работу двигателя, но вышеназванные неисправности - это «большая тройка». Сейчас мы разберем, как каждая из этих неисправностей может повлиять на работу двигателя.

Плохая горючая смесь

Плохая горючая смесь может получиться из-за того что

  • У вас закончился бензин, так что в двигатель поступает только воздух, но не горючее.
  • Засорились воздуховоды, так что в двигатель поступает горючее, но недостаточно воздуха.
  • Топливная система подает в горючую смесь слишком много или слишком мало топлива, из-за чего сгорание происходит не должным образом.
  • В топливо попали вредные примеси (например, вода), из-за которых оно не может сгорать как надо.

Плохая компрессия

Если смесь топлива и воздуха не сжать как следует, то процесс сгорания пойдет не так, как должен. Плохая компрессия может возникнуть, если

  • Поршневые кольца изношены. В этом случае горючая смесь в момент сжатия частично просачивается через поршневые кольца.
  • Впускной или выпускной клапан не закрываются герметично. Тогда горючая смесь также просачивается из цилиндра в момент сжатия.
  • В цилиндре есть дырка.

Чаще всего «дырка» в цилиндре возникает в месте, где поверхность блока цилиндров соприкасается с головкой блока. На головке блока (или более полно «головка блока цилиндров») размещается весь механизм клапанов с распределительным валом. Так вот, для более плотного прилегания поверхностей блока и головки блока, между ними помещается тонкая прокладка, а затем они жестко стягиваются болтами. Бывает, что эта прокладка разрушается, а её трещины образуют каналы, по которым воздух утекает из цилиндра, понижая компрессию.

Плохая искра

Искры может не быть или её может не хватать по нескольким причинам:

  • Свеча или провод, который идет к ней, изношен. В этом случае искра слабая.
  • Если провод оборвался или отсутствует, или система зажигания неисправна, тогда искры вообще не будет.
  • Искра возникает слишком рано или слишком поздно - система зажигания разрегулирована. В этом случае горючая смесь не будет подорвана в нужный момент.

Еще проблемы

Есть ещё несколько распространенных проблем, не связанных с «большой тройкой».

  • Если ваш аккумулятор разрядился, то у него не хватит энергии чтобы запустить двигатель.
  • Если подшипники коленвала вышли из строя, то вместо того чтобы облегчать его движение, они не дадут ему провернуться и двигатель нельзя будет запустить.
  • Если клапаны не будут открываться и закрываться в нужный момент, то горючее не сможет попасть в цилиндр, а выхлоп выйти из него. В этом случае двигатель нельзя будет завести.
  • Если кто-нибудь плотно закроет вашу выхлопную трубу, то выхлоп не сможет выходить из цилиндра и двигатель не заведется.
  • Если у вас в двигателе будет мало масла, то поршень не сможет легко скользить внутри цилиндра вверх и вниз. Двигатель в этом случае начнет внезапно заедать.

Как вы видите, правильную работу двигателя обеспечивают несколько вспомогательных систем.

Газораспределительная система и система зажигания

Большинство вспомогательных систем двигателя строятся по различным технологиям, и чем лучше технология, тем выше качественные характеристики двигателя. Давайте посмотрим на различные подсистемы, используемые в современных двигателях. Начнем с системы газораспределения.

Газораспределительная система

Газораспределительная система состоит из клапанов и вала, который открывает и закрывает их. Этот вал называется распределительным валом или кулачковым валом. На распредвале есть кулачки, которые заставляют клапаны двигаться вверх и вниз, как показано на рисунке.

В большинстве современных двигателях этот механизм находится над клапанами. Кулачки на валу открывают клапаны на весьма короткий период. В старых двигателях распредвал часто располагался в картере, рядом с коленвалом, а с клапанами он соединялся посредством металлических стержней и рычагов. Такой механизм имел большее количество деталей, и часть энергии терялась на приведение в движение дополнительных частей этого механизма.

Распредвал

Ремень или цепь газораспределительного механизма (ремень ГРМ, цепь ГРМ) соединяет коленвал и распредвал таким образом, чтобы клапаны и поршни всегда двигались синхронно. За один оборот коленвала, распределительный вал делает полоборота. Часто на современных автомобилях двигатели имеют по четыре клапана на цилиндр (два на впуск, два на выпуск), и над каждым видом клапанов располагается свой распредвал, что позволяет отказаться от механизма коромысел. Такое техническое решение получило название «двойной распредвал» или по английски - DOHC: double overhead camshaft.

Система зажигания

Система зажигания (см. рисунок) инициирует высоковольтный разряд и передает его свече через высоковольтные провода. В первую очередь разряд посылается на трамблер, который вы легко можете увидеть, заглянув под капот автомобиля. У трамблера обычно один провод заходит в центр, а остальные провода (их может быть четыре или шесть - по количеству цилиндров) расположены по краям и выходят к цилиндрам. Эти высоковольтные провода посылают разряд к каждой свече. Трамблер построен так, что в определенный момент разряд посылается только в тот цилиндр, где нужна искра.

Подробнее про систему зажигания можно прочитать на cars-love.ru.

Схема системы зажигания

A) Провод к свече B) Крышка трамблера C) Бегунок D) Высоковольтный провод катушки зажигания E) Корпус трамблера F) Кулачок трамблера G) Датчик импульсов зажигания H) Блок контроля зажигания I) Катушка зажигания J) Свечи

Трамблер, высоковольтные провода и катушка зажигания

Система охлаждения, запуска и воздушная система

Система охлаждения

Система охлаждения в большинстве случаев состоит из радиатора и помпы. Вода циркулирует по каналам, окружая горячие цилиндры, и выходит в радиатор. Там она и охлаждается. Именно помпа (насос) перегоняет воду по каналам системы охлаждения. В некоторых автомобилях, почти во всех мотоциклах и бензопилах двигатель охлаждается воздухом. В таких двигателях от корпуса каждого цилиндра отходят металлические пластины, которые помогают рассеивать тепло. Двигатель с воздушным охлаждением более лёгок, но он и горячее, что, в общем, уменьшает срок его жизни и эффективность работы.

Система охлаждения двигателя

Воздушная система

Сейчас вы знаете, как охлаждается двигатель. Воздух для двигателя тоже очень важен. Большинство автомобилей имеют атмосферный двигатель - это значит что воздух из атмосферы, проходя через воздушный фильтр, сразу поступает в цилиндры. Заряженные двигатели часто имеют в своей конструкции турбокомпрессор или просто компрессор. В таких двигателях воздух в цилиндры поступает в сжатом виде, что позволяет обогатить горючую смесь и увеличить мощность двигателя. Когда двигатель работает с компрессором или турбокомпрессором, говорят, что он работает с наддувом или с турбонаддувом. Турбокомпрессор приводится в движение маленькой турбиной, встроенной в выхлопную трубу. Турбина вращается за счет энергии движения выхлопных газов. А вот компрессор подключается к двигателю напрямую - как только двигатель начинает делать первые обороты - начинает работать и компрессор.

Турбокомпрессор

Система пуска

Все эти примочки, конечно же, впечатляют, но что именно происходит когда вы поворачиваете ключ зажигания? Система пуска двигателя состоит из электромотора и магнитного пускателя. Когда вы повернете ключ зажигания, электромотор провернет двигатель, пока не запустит процесс внутреннего сгорания. Для того чтобы провернуть холодный двигатель требуется огромная энергия чтобы:

  • Преодолеть трение поршневых колец о стенки цилиндра;
  • Сжать воздух в цилиндрах, которые остановились в стадии сжатия.
  • Открыть и закрыть клапаны, там, где это нужно.
  • Запустить другие вспомогательные механизмы, такие как масляная помпа, помпа системы охлаждения, генератор и т. п.

Электромотор сможет раскрутить эту «махину» только если пропустить через него большой ток. Магнитный пускатель - это большой электрический выключатель, который может пропускать такой большой ток. И вот когда вы поворачиваете ключ зажигания, магнитный включатель подает ток на электромотор (он же стартер) и двигатель начинает делать свои первые обороты.

Стартер

Топливная, выхлопная системы, система смазки и система электропитания

Топливная система

Даже если вы совсем немного времени провели за рулем автомобиля, вы наверняка уже успели понять, что автомобиль необходимо периодически заправлять топливом. Каким же образом топливо попадает из топливного бака в цилиндры? Насосы топливной системы выкачивают топливо из бака, затем оно смешивается с воздухом - получается горючая смесь. В общем, топливо доставляется в цилиндры одним из трех возможных способов:

  1. предварительно смешиваясь с воздухом,
  2. впрыскивается во впускные каналы, а затем попадает в цилиндр,
  3. впрыскивается напрямую в цилиндр.

Карбюратор и корпус воздушного фильтра

На двигателях, где стоит карбюратор, топливо предварительно смешивается с воздухом, а уже затем попадает в цилиндры. Остальные два способа доставки способа реализованы на инжекторных двигателях. В системах моновпрыска и распределенного впрыска топливо впрыскивается во впускные каналы, а затем засасывается в цилиндр. В системах прямого впрыска топливо распыляется сразу в цилиндр.

Более подробно про систему питания можно прочитать на cars-love.ru.

Система смазки

Масло также играет большую роль. Система смазки отвечает за наличие масла в каждом месте, где есть трение, чтобы все части двигателя могли нормально двигаться. Масло больше всего необходимо поршням (для легкого скольжения внутри цилиндров) и подшипникам, чтобы такие детали как коленвал и распредвал могли свободно вращаться. В большинстве двигателей масло стекает вниз и собирается в маслосборнике. Затем масляный насос перегоняет масло через масляный фильтр, чтобы очистить его от металлических опилок (металл двигателя потихоньку стирается). После прохождения фильтра, масло под давлением доставляется в подшипники и на стенки цилиндров. Потом масло опять стекает вниз в маслосборник и весь процесс повторяется заново.

Выхлопная система

Вот вы и разобрались с тем, что поступает в двигатель, а сейчас время увидеть то, что из него выходит и как это происходит. Основа выхлопной системы - выхлопная труба и глушитель. Если вы снимете глушитель, то сразу услышите звук тысячи небольших взрывов - очень громкий звук. Глушитель сильно уменьшает эту громкость, что позволяет комфортно находиться рядом с автомобилем. В выхлопной системе также есть каталитический дожигатель выхлопных газов, «катализатор» в простонародье.

Выхлопная труба с прямоточным глушителем и каталитическим дожигателем

Система понижения токсичности выхлопа в современных автомобилях состоит из каталитического дожигателя выхлопных газов, датчиков и компьютера, который управляет всей этой системой. Например в каталитическом дожигателе с помощью химического катализатора и кислорода сжигаются остатки топлива, которые не сгорело в цилиндрах, а также другие химические примеси топлива. В это время датчик кислорода в выхлопной системе проверяет, достаточно ли кислорода поступает в выхлопную систему, чтобы каталитический дожигатель хорошо выполнял свою работу. Если кислорода не хватает, компьютер отдает команду на увеличение подачи кислорода в выхлопную систему.

Электрическая система

Осталось рассказать об ещё одной важной системе - электрической. Она состоит из аккумулятора и генератора. Генератор подключен к двигателю с помощью ременной передачи. Его назначение - зарядка аккумулятора - источника питания всех устройств, потребляющих электроэнергию: системы зажигания, фар и фонарей, дворников, стеклоподъемников, аудиосистемы и т. п.

Генератор

Теперь вы имеете представление обо всех системах, обеспечивающих работу двигателя.

«Зарядка» двигателя

Сейчас вы увидите множество способов «доводки» двигателя. Автопроизводители постоянно применяют их в той или иной степени чтобы увеличить мощность двигателя и/или уменьшить расход топлива.

Увеличение рабочего объема двигателя.

Больше рабочий объем - больше мощности, поскольку вы можете сжигать больше топлива за один цикл. Вы можете увеличить объем двумя способами: увеличить объем цилиндров или увеличить количество цилиндров. Разумный потолок для двигателей внутреннего сгорания - 12 цилиндров.

Увеличение степени сжатия (компрессии).

Больше сжатие - больше величина давления на поверхность каждого поршня при сгорании топлива - больше мощность двигателя. Но у этого способа есть жесткая граница, поскольку сильно сжатая горючая смесь сама взрывается под высоким давлением раньше, чем появится искра. Высокооктановый бензин (А-98) стойко переносит даже очень высокое давление. Именно поэтому мощные автомобили заправляют высокооктановым бензином - их двигатели работают при высокой степени сжатия в цилиндрах.

Больше воздуха в каждый цилиндр.

Если вы сможете втиснуть больше воздуха (и соответственно больше топлива) в каждый цилиндр, вы получите больше мощности с каждого цилиндра (это похоже на способ, где увеличивался объем цилиндров). Турбокомпрессоры и компрессоры обеспечивают подачу горючей смеси в цилиндры под высоким давлением, благодаря чему в каждый цилиндр попадает больше горючего.

Охлаждение поступающего воздуха.

К сожалению, воздух при сжатии нагревается. Но для нас, чем холоднее воздух, тем лучше, поскольку холодный воздух занимает меньший объем. Следовательно, чем холоднее воздух, тем больше его влезет в цилиндр. А нам только этого и надо. Именно поэтому во многих «заряженных» автомобилях вместе с компрессором или турбокомпрессором стоит промежуточный охладитель (интеркулер), который охлаждает сжатый горячий воздух. Затем уже этот воздух пойдет в каждый цилиндр вместе с топливом.

Промежуточный охладитель - на фото это горизонтально лежащий «полосатый» радиатор.

Дайте двигателю легко вдохнуть.

В фазе впуска поршень засасывает горючую смесь в цилиндр. Но если воздух будет поступать с сопротивлением, так что его придется силой засасывать в цилиндр, то мощность двигателя сильно упадет. Сопротивление воздуха может быть сильно уменьшено, если над каждым цилиндром вместо одного впускного клапана поставить по два. На некоторых современных автомобилях стоят гладкие впускные коллекторы, чтобы уменьшить сопротивление движению воздуха. Увеличение воздушных фильтров также позволяет уменьшить сопротивление.

Гладкие впускные коллекторы: важно что они и внутри такие же гладкие

Дайте двигателю легко выдохнуть.

Если воздух будет тяжело выходить из цилиндров, двигателю придется его выталкивать силой, что плохо скажется на мощности двигателя. Выход воздуха можно облегчить, добавив ещё один выпускной клапан каждому цилиндру. Двигатели, где на каждый цилиндр приходится по два впускных и по два выпускных клапана, имеют хорошие показатели мощности и динамики. Именно поэтому их расхваливают в рекламе, говоря, про четырехцилиндровый двигатель с шестнадцатью клапанами или про четыре клапана на цилиндр.

Прямоточный глушитель, выхлопная труба увеличенного диаметра и каталитический дожигатель

Если выхлопная труба слишком мала или глушитель создает слишком сильное сопротивление выхлопу, выход выхлопа из цилиндра будет осложнен, что, как вы знаете, плохо отражается на мощности двигателя. В серьезных выхлопных системах стоят коллекторы, большие выхлопные трубы и прямоточные глушители, чтобы уменьшить сопротивление выхлопу при его прохождении. Когда вы услышите про «двойной выхлоп», знайте, что это выхлопная система с двумя выхлопными трубами вместо одной, и сделано это для того, чтобы путешествие выхлопа на свободу был как можно легче.

Облегчение деталей

Чем легче детали двигателя - тем легче ему работать. Каждый раз, когда поршень меняет направление движения, он тратит энергию на то чтобы остановиться и на то, чтобы разогнаться в новом направлении. Чем легче поршень, тем меньше энергии будет тратиться на этот процесс.

Впрыск топлива

Система впрыска топлива, в отличие от карбюраторной системы, гораздо эффективнее доставляет топливо в цилиндры. А это уже хорошо отражается на мощности двигателя и на расходе топлива.

Популярные вопросы о двигателях

Какая разница между бензиновым и дизельным двигателем?

В дизельном двигателе нет свечи. В дизельном двигателе горючая смесь из-за сжатия в цилиндре нагревается и сама взрывается в тот момент, когда обычно в бензиновых двигателях свеча дает искру. Дизельные двигатели более совершенны чем бензиновые двигатели с точки зрения преобразования энергии, поэтому расход топлива дизельных двигателей меньше, чем у бензиновых.

В чем разница между двухтактными и четырехтактными двигателями?

Большинство бензопил и моторных лодок оснащаются двухтактными двигателями. В двухтактном двигателе нет клапанов, а свеча дает искру каждый раз, когда поршень достигает своей верхней точки. Через отверстие в нижней части цилиндра в камеру сгорания закачивается горючая смесь (в момент, когда поршень уже находится в нижней части). Затем поршень начнет движение вверх, сожмет горючую смесь, и искра вызовет взрыв. Поршень начнет своё движение вниз, но, не дойдя до самого низа, даст возможность выхлопу выйти через другое отверстие, чтобы в низу камера сгорания опять сразу же заполнилась горючей смесью. Двухтактные двигатели работают на бензине с маслом, поскольку из-за особой конструкции горючая смесь заполняет всё внутреннее пространство двигателя, в том числе и пространство вокруг коленвала. Горючая смесь двухтактного двигателя - смесь воздуха, топлива и жидкого масла, в двухтактных двигателях выполняет ещё и функцию смазки. Поэтому в таких двигателях нет картера, собирающего масло, а специальное жидкое масло добавляется прямо в горючую смесь.

Схема работы двухтактного двигателя

В общем, двухтактные двигатели намного мощнее четырехтактных, потому что у них подрыв горючей смеси происходит в два раза чаще - за два такта движения поршня, вместо четырех тактов в привычных для нас автомобильных двигателях. Тем не менее, конструкция двухтактных двигателей менее совершенна, они потребляют очень большое количество топлива и масла, и, следовательно, очень опасны для окружающей среды.

Вы упоминали паровые двигатели - есть ли у них какие-нибудь преимущества перед другими двигателями. Есть ли какие-нибудь преимущества у двигателей внешнего сгорания вообще?

Основное преимущество парового двигателя в том, что топливом может послужить всё, что горит: уголь, бумага, древесина. А вот двигателям внутреннего сгорания нужно чистое высококачественное жидкое или газообразное топливо.

Зачем делать целых восемь цилиндров в одном двигателе? Почему бы не сделать один большой цилиндр, но в восемь раз больше?

Есть пара причин, по которым 4-х литровый двигатель имеет восемь пол-литровых цилиндров вместо одного четырехлитрового. Главная причина это плавность. Двигатель V-8 плавный потому, что в нем каждый из восьми взрывов происходит в отдельный момент. Это лучше чем, если бы у вас был один большой «четырехлитровый взрыв». Другая причина - это усилие, которое необходимо приложить для запуска двигателя. Когда вы запускаете V-8, вам надо преодолеть сжатие воздуха в двух цилиндрах общим объемом 1 литр, что несравнимо легче чем сжимать горючую смесь в четырехлитровом цилиндре.

driveru.ru

Как устроен автомобиль, основные части и механизмы

Добро пожаловать на сайт ZnanieAvto.ru, на страницах которого можно узнать много нового про устройство автомобиля, его многочисленных узлах, важных и не очень элементах. Одни обеспечивают безопасность водителя и пассажиров, другие просто говорят о статусе владельца.

В стремительно развивающемся мире, все трудней уследить за всеми новшествами. Устройство, которое вчера было трудно себе даже представить, завтра легко может стать штатной деталью автомобиля. Поэтому, наш познавательный ресурс предназначен как для новичков, так и для знатоков устройства автомобилей.

Новичкам мы поможем разобраться в основах устройства автомобиля, познакомим с основными узлами и агрегатами авто, расскажем, что с чем взаимодействует и как работает.

Вы задумывались когда-нибудь, почему машина едет при нажатии на педаль газа, или останавливается, когда вы тормозите? Что при этом происходит в недрах вашего автомобиля?

Двигатель, трансмиссия, подвеска, рулевое управление и электрооборудование автомобиля — всё это звенья одной цепочки. Пока все эти части исправно и слаженно работают, автомобиль доставляет своему владельцу лишь радость. Но стоит отказать хоть одному из них, и машина начинает в лучшем случае – «барахлить», в худшем же — совсем не едет.

И чтобы не стоять потом на обочине с открытым капотом и глупым видом, не слать проклятья на головы тех, кто собрал это ведро с болтами, уже сейчас можно начать узнавать, как устроен автомобиль. Зачем вот та штуковина, почему моргает эта лампочка и по какому колесу всё-таки нужно попинать, для получения наилучшего результата.

Вы, несомненно, пришли по адресу, если:

  • радиатор и карбюратор для вас слова синонимы;
  • обилие лампочек и кнопочек, на панели приборов приводит Вас в замешательство и легкий ступор;
  • в компании, когда заводят разговор про автомобили, Вы либо начинаете пятиться назад, в надежде затеряться в толпе, либо на все вопросы многозначительно киваете и отвечаете вопросом на вопрос;
  • подвеска для Вас то, что висит на зеркале в салоне;
  • подкапотное пространство это … да где это вообще?

Вы умудренный опытом специалист, и устройство любого автомобиля для вас как открытая книга?

Что ж, прекрасно. Но не спешите уходить с мыслью «да я и так всё знаю». Возможно, и Вы найдете для себя что-то новое, быть может, в новом свете для вас откроется то, с чем Вы казалось бы, давно знакомы.

Ведь практически любой автомеханик, может рассказать вам историю о том, как спустя время, с изумлением узнавал, что был-таки способ открутить ту злосчастную гайку, а не спиливать ее «болгаркой», и деталь ту можно было проволокой «намертво» не прикручивать.

А может быть, Вы захотите поделиться с новичками своим бесценным опытом, и вероятно кто-то потом, неоднократно вспомнит о Вас с благодарностью.

Мы же в свою очередь, постараемся на понятном языке, и с максимальной полнотой, раскрыть для Вас, будь Вы новичок или гуру, тему устройства автомобилей и всего, что может быть с этим связано.

znanieavto.ru

Как работает автомобиль

Как работает автомобиль – знать ответ на этот вопрос необходимо для того, чтобы хоть более-менее успешно эксплуатировать транспортное средство. «Более-менее» – это означает – без постоянных заездов в техсервис и голосования на обочине с «аварийкой». Да даже обычное понимание того, как машина едет и что заставляет ее двигаться, значительно повысит скорость обучения вождению.

Обычно в автошколах очень мало рассказывают про то, как работает автомобиль и его внутреннее устройство, выделяя на это одно-два занятия. Считается, что простому водителю вовсе не обязательно знать что и как устроено. Но поверьте, азы техобслуживания и какие-то легкоустраняемые капризы собственной машинки лучше изучить (или самостоятельно или попросить показать и рассказать тех, кто понимает).

Для того, чтобы самостоятельно разобраться как и на чем работает автомобиль, нужно начать с самой главной составляющей каждого автомобиля – двигателя. Двигатели в современных авто являются двигателями внутреннего сгорания – бензин сжигается внутри двигателя и получившаяся в этом процессе энергия направляется именно на то, чтобы заставить двигаться все системы автомобиля.

Цилиндр – основная часть двигателя, в автомобиле их, как правило четыре или шесть, расположены они могут быть в один или два ряда. Споры по поводу преимущества тех или иных моделей с большим-меньшим количеством цилиндров не умолкнут до тех пор, пока автокомпании не наладят выпуск абсолютно идентичных друг другу моторов (чего не случится никогда, а, следовательно – спорам – быть: сколько людей столько и мнений).

Вопрос «как и почему работает автомобиль» очень увлекательная штука, если подойти к ней с правильной стороны и попытаться понять действительно сам принцип работы, а не влезать в матчасть с головой, заучивая кучу разных терминов и ненужных мелочей в один присест.

Еще по теме

awtosowet.ru


Смотрите также