Принцип работы и рабочие циклы двигателя автомобиля (ДВС)

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

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

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

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

Принцип работы ДВС — схематично

1. Впуск

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

2. Сжатие

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

3. Расширение или рабочий ход

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

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

4. Выпуск

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

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

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

Впуск

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

Сжатие

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

Расширение или рабочий ход

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

оС.

Выпуск

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

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

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

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

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

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 1. Москва, 2005, стр. 161

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: А. Н. Солнцев

Рядный 4-цилиндровый двигатель с непосредственным впрыском бензина: 1 – инжектор; 2 – свеча зажигания;3 – поршень.

Двигатель W-12 представляет собой как бы два двигателя V-6 с общим коленчатым валом.

АВТОМОБИ́ЛЬНЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, дви­га­тель, пре­об­ра­зу­ю­щий к.-л. энер­гию в ме­ха­нич. ра­бо­ту, не­об­хо­ди­мую для при­ве­де­ния в дви­же­ние ав­то­мо­би­ля. В ка­чест­ве А. д. мо­гут ис­поль­зо­вать­ся дви­га­те­ли внут­рен­не­го сго­ра­ния (ДВС), дви­га­те­ли внеш­не­го сго­ра­ния (па­ро­вые и дви­га­те­ли Стир­лин­га), дви­га­те­ли, ис­поль­зую­щие энер­гию пред­ва­ри­тель­но рас­кру­чен­но­го ма­хо­ви­ка или энер­гию га­за, на­хо­дя­ще­го­ся под дав­ле­ни­ем, а так­же элек­тро­дви­га­те­ли. В совр. ав­то­мо­би­лях пре­им. ис­поль­зу­ют­ся ДВС. По кон­ст­рук­ции ДВС раз­де­ля­ют на порш­не­вые и ро­тор­ные. Боль­шин­ст­во А. д. – порш­не­вые. Порш­не­вые ДВС раз­ли­ча­ют­ся по чис­лу и рас­по­ло­же­нию ци­лин­д­ров (ряд­ные, с про­ти­во­ле­жа­щи­ми ци­лин­д­ра­ми, V-об­раз­ные и W-об­раз­ные), по ра­бо­че­му объ­ё­му (лит­ра­жу), на­зна­че­нию и т. п. Чис­ло ци­лин­д­ров порш­не­вых ДВС – от 1 до 16. Од­но­ци­лин­д­ро­вые дви­га­те­ли ха­рак­те­ри­зу­ют­ся вы­со­кой не­рав­но­мер­но­стью при ра­бо­те и на ав­то­мо­би­лях ус­та­нав­ли­ва­ют­ся ред­ко. Уве­ли­че­ние чис­ла ци­лин­д­ров по­выша­ет рав­но­мер­ность ра­бо­ты дви­га­те­ля и плав­ность хо­да ав­то­мо­би­ля, но уве­ли­чи­ва­ет по­те­ри на тре­ние, по­это­му дви­га­те­ли с чис­лом ци­лин­д­ров боль­ше 12 при­ме­ня­ют ред­ко. По ха­рак­те­ру ра­бо­че­го про­цес­са порш­не­вые ДВС мо­гут быть че­ты­рёх- и двух­такт­ны­ми, а по спо­со­бу вос­пла­ме­не­ния топлива – с вос­пла­ме­нени­ем от ис­кры (на­зы­вае­мые так­же бен­зи­но­вы­ми) и с вос­пла­ме­не­ни­ем от сжа­тия (ди­зе­ли). Боль­шин­ст­во А. д. че­ты­рёх­такт­ные. Для ра­бо­ты ДВС то­п­ливо долж­но быть сме­ша­но с воз­ду­хом в опре­де­лён­ном со­от­но­ше­нии. В бен­зи­новых ДВС про­цесс сме­се­об­ра­зо­ва­ния мо­жет про­ис­хо­дить вне ци­лин­д­ров дви­га­те­ля (в кар­бю­ра­то­ре) или не­по­сред­ст­вен­но внут­ри ци­лин­д­ров (дви­га­те­ли с не­по­сред­ст­вен­ным впры­ском бен­зи­на). В дви­га­те­лях совр. ав­то­мо­би­лей кар­бюра­тор прак­ти­че­ски вы­тес­нен ин­жек­то­ра­ми. Для вос­пла­ме­не­ния то­п­ли­ва в бен­зи­но­вых дви­га­те­лях ис­поль­зу­ет­ся све­ча за­жи­га­ния; в ди­зе­лях рас­пы­лён­ное то­п­ли­во са­мо­вос­пла­ме­ня­ет­ся при впры­ски­ва­нии в ци­лин­д­ры. Ди­зель­ные А. д. име­ют луч­шую то­п­лив­ную эко­но­мич­ность, но они до­ро­же в про­из­вод­ст­ве, тя­же­лее и бо­лее шум­ные. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны ди­зе­ли на боль­ше­груз­ных ав­то­мо­би­лях. Уве­ли­че­нию чис­ла лег­ко­вых ав­то­мо­би­лей с ди­зе­ля­ми спо­соб­ст­ву­ет по­яв­ле­ние но­вых сис­тем пи­та­ния ди­зе­лей c элек­трон­ным уп­рав­ле­ни­ем, что да­ло воз­мож­ность умень­шить шум­ность, сни­зить дым­ность ав­то­мо­би­лей и т. д. Для сни­же­ния со­дер­жа­ния вред­ных ве­ществ в от­ра­бо­тав­ших га­зах ДВС ис­поль­зу­ют­ся ка­та­ли­ти­че­ские ней­тра­ли­за­то­ры. Дви­га­те­ли га­зо­бал­лон­ных ав­то­мо­би­лей вы­бра­сы­ва­ют в ат­мо­сфе­ру мень­шее ко­ли­че­ст­во вред­ных ве­ществ. Газ для пи­та­ния та­ких дви­га­те­лей мо­жет на­хо­дить­ся в сжи­жен­ном или сжа­том со­стоя­нии. В ка­че­ст­ве сжи­жен­ных га­зов обыч­но ис­поль­зу­ют смесь про­па­на и бу­та­на. Осн. со­став­ляю­щей сжа­тых га­зов яв­ля­ет­ся ме­тан. Пе­ред по­да­чей в ци­лин­д­ры ДВС дав­ле­ние га­за умень­ша­ет­ся с по­мо­щью ре­дук­то­ров, а сжи­жен­ные га­зы пе­ре­во­дят­ся в га­зо­об­раз­ное со­стоя­ние в спе­ци­аль­ном устройстве – ис­па­ри­те­ле. Пер­спек­тив­ным то­п­ли­вом для ав­то­мо­би­лей яв­ля­ет­ся во­до­род. А. д., ис­поль­зую­щие в ка­че­ст­ве то­п­ли­ва во­до­род (не­ко­то­рые ав­то­мо­би­ли BMW), прак­ти­че­ски не за­гряз­ня­ют ат­мо­сфе­ру.

Осн. по­ка­за­те­ля­ми, ха­рак­те­ри­зую­щи­ми А. д., яв­ля­ют­ся мощ­ность и кру­тя­щий мо­мент, а так­же их за­ви­си­мость от обо­ро­тов ва­ла дви­га­те­ля. Для по­вы­ше­ния мощ­но­сти ДВС без уве­ли­че­ния ра­бо­че­го объ­ё­ма ис­поль­зу­ет­ся над­дув. В А. д. при­ме­ня­ют ме­ха­нич. над­дув и тур­бо­над­дув, при ко­то­ром для ра­бо­ты тур­бо­на­гне­та­те­ля ис­поль­зу­ет­ся энер­гия вы­хлоп­ных га­зов. Мощ­ность А. д. от 2,5 кВт (ма­ло­лит­раж­ный ав­то­мо­биль) до 800 кВт и бо­лее (бо­лид «Фор­му­лы-1»).

Со­вер­шен­ст­во­ва­ние кон­ст­рук­ции порш­не­вых ДВС для А. д. на­прав­ле­но на уве­ли­че­ние мощ­но­сти и умень­ше­ние га­ба­ри­тов и мас­сы при од­но­вре­мен­ном улуч­ше­нии то­п­лив­ной эко­но­мич­но­сти и сни­же­нии ток­сич­но­сти. Это­му спо­соб­ст­ву­ет как со­вер­шен­ст­во­ва­ние тех­но­ло­гий из­го­тов­ле­ния ДВС, так и улуч­ше­ние кон­струк­ций. Ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся дви­га­те­ли с из­ме­няе­мы­ми фа­за­ми га­зо­рас­пре­де­ле­ния и пе­ре­мен­ной дли­ной впу­ск­ных тру­бо­про­во­дов. Су­ще­ст­ву­ют дви­га­те­ли, в ко­то­рых име­ет­ся воз­мож­ность от­клю­чать отд. ци­лин­д­ры с це­лью эко­но­мии то­п­ли­ва, и дви­га­те­ли без дрос­сель­ной за­слон­ки, но с из­ме­няе­мой сте­пе­нью от­кры­тия кла­па­нов. Пер­спек­тив­но ис­поль­зо­ва­ние ДВС с из­ме­няе­мой сте­пе­нью сжа­тия и за­ме­на ме­ха­нич. при­во­да кла­па­нов на элек­три­че­ский.

Умень­ше­ние ми­ро­вых за­па­сов неф­ти и по­сто­ян­ный рост цен на то­п­ли­во сти­му­ли­ру­ют раз­ра­бот­ку аль­тер­на­тив­ных ис­точ­ни­ков энер­гии для ав­то­мо­би­лей. Вы­пус­ка­ют­ся гиб­рид­ные ав­то­мо­би­ли, в ко­то­рых для при­во­да ве­ду­щих ко­лёс ав­то­мо­би­ля, на­ря­ду с ДВС, при­ме­ня­ют элек­тро­дви­га­те­ли. Пер­спек­тив­но так­же ис­поль­зо­ва­ние то­п­лив­ных эле­мен­тов, ко­то­рые эф­фек­тив­но вы­ра­ба­ты­ва­ют элек­три­че­ский ток. В ка­че­ст­ве дви­га­те­лей для та­ких ав­то­мо­би­лей ис­поль­зу­ют­ся ма­ло­га­ба­рит­ные элек­тро­дви­га­те­ли. Ис­поль­зо­ва­ние та­ких кон­ст­рук­ций по­зво­ля­ет сни­зить мас­су ав­то­мо­би­ля, улуч­шить эко­но­мич­ность и ре­шить про­бле­му вы­бро­сов вред­ных ве­ществ в ат­мо­сферу.

Какие современные двигатели автомобилей самые надежные — Российская газета

О надежности японских или немецких моторов 20 лет назад слагались легенды: мол, некоторые из них способны пройти 300 и даже 400 тысяч километров. За эти годы технологии ушли далеко вперед, но появились ли двигатели, способные преодолеть рубеж в 500 тысяч?

У Renault и Nissan наиболее надежными считаются следующие двигатели: 1,6-литровый К4М мощностью 102-105 л. с. и 2,0-литровый F4R, который развивает мощность 135-143 л. с. Их ставят на массовые модели. Моторы отличаются простой конструкцией: чугунный блок цилиндров, гидрокомпенсаторы в приводе клапанов, низкий уровень форсировки. При грамотном уходе и бережной эксплуатации силовые агрегаты могут проехать те самые 500 тысяч, пишет aif.ru.

На Kia Rio, Ceed или Сreta, Hyundai Solaris и i30 ставятся корейские двигатели G4FA/G4FC с рабочим объемом 1,4 и 1,6 л и мощностью 107 или 123 л. с. Для них 300 тысяч км — это не проблема. При своевременной замене масла и внимательном уходе корейцы могут показать и полмиллиона километров. Кстати, эти ходовые модели автомобилей нередко используются в такси, а потом передаются в трейд-ин и дальше активно эксплуатируются, что говорит об их выносливости.

На вторичном рынке немало автомобилей Chevrolet. Один из самых ходовых двигателей — 1,5-литровый B15D2 мощностью 106 л. с. — ставился на Chevrolet Cobalt и Daewoo Gentra. У него чугунный блок, цепной привод клапанного механизма. Ресурс цепи составляет 200 тысяч км максимум, при своевременной замене мотор может показать гораздо больше.

Перевод моделей Volkswagen на турбированный мотор снизил возможности машин: после 150 тысяч км турбина может потребовать замены. А вот атмосферный двигатель с 8 клапанами BSE 1.6 MPI, который ставился лет 10 назад на Skoda Octavia, Volkswagen Golf 5 и 6, Jetta 5, Passat B6 — это классика надежности. Небольшая мощность в 102 л.с. была достаточной для городской езды. Если менять ремень ГРМ через 120 тысяч км и следить за маслом, то мотор способен без проблем показать 500 тысяч, в отличие от турбированных новинок.

На ряде моделей Honda с 2006 года ставился 2-литровый бензиновый двигатель R20A мощностью 120-155 л. с. У него есть свои недостатки. К примеру, каждые 80 тысяч км у мотора нужно регулировать зазоры в клапанах, возникающие из-за отсутствия гидрокомпенсаторов. Он чувствителен к качеству топлива, но при правильном уходе 500 тысяч км для него не предел.

На Toyota Camry и RAV4 10 лет назад ставился атмосферный 2,5 2AR-FE, способный выдавать 169-181 л. с. На хорошем топливе, при своевременном ТО, отсутствии перегревов и нагрузок в непрогретом состоянии эти двигатели тоже способны преодолеть 500-тысячный лимит.

Двигатели BMW | Масло, ремонт, характеристики, тюнинг

BMW AG — известный и очень популярный немецкий производитель автомобилей из города Мюнхен, Бавария. Вместе с компаниями Audi и Mercedes-Benz, входит в так называемую большую немецкую тройку и все выпускаемые ею автомобили относятся к премиальному классу. Компания BMW владеет также Mini и Rolls-Royce.
Двигатели BMW, в основной своей массе, очень надежны, довольно технологичны, долговечны и неоднократно получали звание «Двигатель года». Линейка силовых агрегатов весьма широка: это турбированные трехцилиндровые B38, четырехцилиндровые (от М10/М40 и заканчивая N20/B48), легендарные рядные шестерки БМВ (от М20/М50 и более старых, до N54/N55). Вместе с двигателями БМВ вышеописанных конфигураций, для топовых моделей компании, выпускались и еще более крупные моторы: V8 (от М60 до N63) и V12 для флагманских серий. Наряду с обычными городскими версиями, отделением BMW M GmbH, производились и продолжают производиться спортивные модификации на базе стандартных силовых установок. С 2005 года был налажен выпуск и собственных М-двигателей: S85 с конфигурацией V10, а позже и его упрощенная версия V8 S65. Параллельно с бензиновыми двигателями производились и дизельные. Семейство дизельных двигателей БМВ не столь широкое: трехцилиндровые B37, четверки М41/М47/N47/B47, шестерки М21/М51/М57/N57 и крупный V8 M67.
Автомобили BMW заслужили особую любовь жителей стран СНГ, поэтому покупателю не составит труда найти модель с двигателем БМВ любого семейства, версии и модификации. А чтобы разобраться во всем этом многообразии не лишним будет воспользоваться обзорами от Викимоторс.
Ниже вы найдете обзоры и описания бензиновых и дизельных двигателей БМВ, старых и новых, атмосферных и турбированных, обычных и спортивной М серии, их технические характеристики, где производят, какое масло в двигатель БМВ рекомендовано лить. Кроме того, описаны основные болезни (стук, расход масла, снижение мощности и прочее), недостатки и проблемы, также ремонт двигателей БМВ (бензиновых и дизельных), тюнинг, правильный подход к увеличению мощности и многое другое.
Прочитав все о двигателях БМВ на WikiMotors, вы легко поймете, какую баварскую модель стоит выбрать или какой контрактный двигатель БМВ купить.

Двигатели Volkswagen | Масло, ремонт, неисправности, марки

Volkswagen (VW) — очень популярный немецкий производитель автомобилей среднего ценового сегмента, является частью концерна Volkswagen AG, второго в мире автогиганта, после Toyota. В данное объединение, помимо основной компании, входят Porsche, Audi, Skoda, Seat, Lamborghini, Bentley, Bugatti и еще несколько известных марок. Продукция этих компаний несколько унифицирована между собой, поэтому некоторые модели используют общие платформы, узлы, агрегаты, один и тот же двигатель Фольксваген можно легко встретить на родственных автомобилях.
Двигатели Фольксваген это широчайшая линейка установок всевозможных конфигураций, начиная с компактных рядных троек. Учитывая специфику данных автомобилей, наиболее популярными моторами стали 4-цилиндровые, выпускаемые как в простом атмосферном исполнении, так и с непосредственным впрыском FSI. С течением времени появились турбированные, а также турбо с компрессором, такие двигатели Фольксваген известны как TSI/TFSI. Небольшие моторы 1.2 TSI, 1.4 TSI, 1.8 TSI и 2.0 TSI, при скромном рабочем объеме выдают достаточно внушительную мощность и автомобили VW с ними едут вполне уверенно.
Моделям с более крупными габаритами, на VAG разработали моторы с 5-ю и 6-ю цилиндрами, причем конфигурация последних может быть: рядной, V6 и VR6. Топовые модификации Volkswagen, Audi, Bentley оснащаются двигателями Фольксваген V8, как с турбонаддувом, так и в атмосферном исполнении. Для спортивных автомобилей Lamborghini, Audi, Bentley и других производителей, выпускались V10, V12, WR12. Вершина, лучший двигатель Фольксваген это W16, рабочий объем 8 л., устанавливаемый на Bugatti Veyron.
Кроме целого ряда всевозможных бензиновых двигателей Volkswagen, существует примерно такой же огромный набор дизельных моторов. Размах впечатляет: от сверхмалых двухцилиндровых, до 5 литровых V10 и 6 литровых V12, с крутящим моментом в 1000 Нм.
Непосвященному человеку разобраться во всем этом великолепии весьма непросто, поэтому Викимоторс расскажет все о старых и новых двигателях Фольксваген: их коды, марки, типы, виды, какой двигатель где стоит, завод, где производится этот мотор и прочее.
Теперь не нужно искать отзывы по двигателям Фольксваген, достаточно кликнуть по марке своего VW и узнать следующее: технические характеристики, проблемы, неисправности (стук, глохнет, троит, дымит и др.) и ремонт двигателей Фольксваген, ресурс, вес, тюнинг, чип-тюнинг и многое другое.
По традиции указано, какое масло в двигатель Фольксваген рекомендуется лить, через сколько потребуется замена, количество и объем масла в моторе.
WikiMotors поможет правильно выбрать и купить контрактный двигатель Фольксваген, узнать какой двигатель лучше, самый надежный и прочее.

Двигатели Mercedes | Масло, ремонт, характеристика

Mercedes-Benz Cars Group — сверхпопулярный производитель премиальных автомобилей, входит в концерн Daimler AG и так называемую большую немецкую тройку (вместе с Audi и BMW). Сам по себе бренд Мерседес является одним из самых дорогих и узнаваемых в мире. Кроме того, из ворот штутгартской компании выехали такие известные автомобили, как Mercedes-Benz 300SL, больше известный как «Крыло чайки», культовый Mercedes-Benz 600SEL (шестисотый), спортивный Mercedes-Benz SLR McLaren, нестареющий внедорожник Mercedes-Benz G-Class Gelandewagen и еще целый ряд популярных и всем известных автомобилей.
Учитывая все вышеприведенное, такой мощный автопроизводитель как Мерседес, просто обязан выпускать надежные двигатели, а вот как действительно с этим обстоят дела, вы узнаете ниже, в списке моделей.
Двигатели Мерседес это огромная линейка силовых агрегатов таких, как рядные 4-цилиндровые, пяти и шестицилиндровые, как рядной, так и V-образной конфигурации. Кроме того, производились моторы V8 и V12, для самых топовых и мощных автомобилей Mercedes-Benz. Кроме атмосферных версий производились моторы с наддувом: с компрессором, турбиной и twin-turbo. Для спортивных версий Mercedes-Benz, подразделением AMG, разрабатывались мощные версии моторов, преимущественно V8 и V12. Кроме того, наряду с этим широчайшим рядом силовых агрегатов, выпускались и продолжают выпускаться также и дизельные двигатели Мерседес всех возможных конфигураций, любого рабочего объема и мощности.
Теперь не нужно искать разнообразные отзывы, все типы, маркировки, виды и модели двигателей Мерседес уже здесь: новые и старые, бензиновые и дизельные, атмосферники и компрессорные, обычные и AMG.
Выбрав свою модель, вы ознакомитесь со следующей информацией: какие двигатели ставят на Мерседес, их технические характеристики, описание, проблемы, неисправности (глохнет, стук, троит и др.) и ремонт, номера, ресурс и прочее.
Вместе с тем, имеется информация, какое масло в двигатель Мерседес лить, сколько масла требуется и как часто его нужно менять. В дополнении к этому, уделено внимание тюнингу двигателя Мерседес, как увеличить мощность без потери ресурса для городской эксплуатации и прочее.
Ознакомившись с имеющейся информацией, вы без труда определитесь, какой двигатель Мерседес самый надежный, а кому требуется замена мотора, легко решит, какой контрактный двигатель стоит купить.

Виды автомобильных двигателей: описание, характеристики

Мало кто знает, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён ещё 5 веков назад, легендарным инженером и конструктором Леонардо да Винчи. Но, после первого чертежа потребовалось ещё 300 лет, чтобы были созданы первые прототипы, которые могли полноценно работать.

Виды двигателей

Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, который принадлежал братьям Ньепсье. После этого важного исторического факта было недолгое затишье.

Но, в конце 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. После этого двигатели внутреннего сгорания получили много модификаций и вариантов, которые используются по сегодняшний день.

Рассмотрим, какие существуют виды автомобильных ДВС, а также укажем типы двигателей:

• Паровая машина
• Бензиновый двигатель
• Карбюраторная система впрыска
• Инжектор
• Дизельные двигатели
• Газовый двигатель
• Электрические моторы
• Роторно-поршневые ДВС

Паровая машина

Первым представителем полноценного двигателя внутреннего сгорания следует считать паровую машину, которая устанавливалась на все транспортные средства 19 века, до момента изобретения остальных видов моторов.

На то время паровыми движками оснащались паровозы, автомобили и даже примитивные трёхколёсные самоходные машины (напоминающие мотоциклы). Изобретение такого класса завоевало весь мир, но к концу 19 — начало 20 века стало неэффективное, поскольку транспортные средства на пару не могли развивать достаточно большую скорость.

Бензиновый двигатель

Бензиновый двигатель — это ДВС средством питания, которого является бензин. Горючее подаётся с топливного бака при помощи насоса (механического или электрического) на систему впрыска. Итак, рассмотрим, какие бывают типы бензиновых моторов:

• С карбюратором.
• Инжекторного типа.

Современный мир привык, что большинство автомобилей имеет электронную систему впрыска топлива (инжектор).

Карбюраторная система впрыска

Карбюратор — это тип впрыскового устройства горючего во впускной коллектор с дальнейшим распределением по цилиндрам. Первый примитивный карбюратор был разработан в Германии ещё в конце 19 века и имеет почти 100 летнюю историю развития.

Карбюраторы бывают — одно-, двух-, четырех- и шестикамерные. Кроме этого существует достаточно много прототипов.

Принцип работы карбюратора достаточно простой: бензонасос подаёт топливо в поплавковую камеру, где бензин проходит сквозь жиклёры механическим путём (количество впрыскиваемого топлива регулирует водитель при помощи педали акселератора), и подаётся во впускной коллектор. Недостатком карбюратора стало то, что он чувствительный к регулировкам, а также не соответствует экологическим международным нормам.

Инжектор

Инжекторный двигатель — это тип впрыскового устройства горючего в цилиндры двигателя. Инжекторный впрыск бывает моно и разделённым Данная система на сегодняшний день все больше совершенствуется, чтобы уменьшит выбросы СО2 в атмосферу. Для впрыска используются форсунки, которые ещё ранее начали использоваться на дизельных двигателях.

С переходом на данную систему транспортные средства стали оснащать электронными блоками управления двигателем, чтобы корректировать состав воздушно-топливной смеси, а также сигнализировать о неисправностях внутри системы.

Дизельные двигатели

Дизельный мотор — это вид двигателя, который расходует как горючее дизельное топливо. Основные системы и элементы движка идентичны бензиновому брату, различие состоит в системе впрыска и воспламенении смеси. В дизельном моторе отсутствуют свечи зажигания, поскольку воспламенение смеси от искры не нужно.

На моторах такого типа устанавливаются свечи накала, которые разогревают воздух в камере сгорания, который превышает температуру воспламенения. После этого через форсунки подаётся распылённое топливо, которое сгорает, чем создаёт достаточное давление для привода в движения поршня, который раскручивает коленчатый вал.

Дизель с турбонаддувом

Одним из подвидов дизельного ДВС считается турбодизель. На этом моторе установлена турбина, которая имеет вид улитки. При помощи турбины в мотор подаётся больше количество сжатого воздуха, который даёт больше детонационный эффект, за счёт чего движок можно быстрее разогнать.

Газовый двигатель

Газовые двигатели на сегодняшний день в автоиндустрии в чистом виде почти не используются, поскольку частые поломки моторов, стали причиной полного отказа от них. Вместо этого, газовые установки зачастую можно встретить на бензиновых автомобилях, что значительно экономит расход денег на горючее.

Газ с баллона подаётся на редуктор, который распределяет топливо по цилиндрам, а затем горючее попадает непосредственно в камеры сгорания. После этого с помощью свечей зажигания газ воспламеняется. Единственным недостатком использования газовой установки считается то, что мотор теряет 20% своего потенциального ресурса.

Электрические моторы

Николас Тесла впервые предложил использовать для автомобилей электроэнергию. Электрические моторы на сегодняшний день не распространены, поскольку заряда батареи хватает только до 200 км пути, а заправочных станций, которые могут предоставить услугу зарядки автомобиля — практически нет.

Известная мировая компания, производитель электрических автомобилей «Тесла» продолжает совершенствовать электродвигатели, и каждый год дарит потребителям новинки, которые имеют больший запас хода без дозарядки.

Гибриды

Наверное, самые желаемые двигатели на сегодняшний день. Это смесь бензинового двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Существует несколько вариантов работы такого движка.

1. Мотор может работать на попеременном питании. Сначала движение производится на бензине, пока генератор заряжает батарею, а затем водитель может переключиться на электропитание.
2. Двигатель и электромотор работают одновременно, что помогает сэкономить расход горючего на одно, и тоже расстояние с другими типами ДВС.

Роторно-поршневые ДВС

Роторно-поршневой силовой агрегат в автомобилестроении не нашёл широкого распространения, хотя можно встретить модели автомобилей, которые используют такой тип ДВС. Предложил создание такого мотора — конструктор Ванкель.

Движение осуществляется за счёт вращения трёхзубчатого ротора, который позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Данный мотор активно использовался в 80-е годы 20 ст.

Водородный мотор

НОУ-ХАУ современного мира считается водородный двигатель. В автомобиль устанавливается установка водородного типа. Отличие от бензиновых моторов заключается в подаче топлива. Если у бензина топливо подаётся вовремя возврата поршня к ВТМ, то у водородного силового агрегата в момент, когда поршень возвращается к НТМ.

В будущем планируется создать водородный двигатель закрытого типа, когда не будет требоваться выброс отработанных газов, а также на 500 км автолюбитель сможет забить о заправке автомобиле.

Стоит понимать, что автомобили с таким мотором будут стоить весьма не дёшево, пока они полностью не вытеснят бензинового брата.

Вывод

Двигатели внутреннего сгорания имеют достаточно большое количество видов и типов, на любой вкус. Так, самыми популярными, по мировой статистике, считают бензиновые, дизельные и гибридные силовые агрегата. Но, все движется к тому, что человек хочет отойти от использования бензина и его аналогов и перейти полностью на электрику.

Как работает автомобильный двигатель

Я никогда не был автолюбителем. Мне просто не было никакого интереса копаться под капотом, чтобы понять, как работает моя машина. За исключением замены воздушных фильтров или замены масла время от времени, если у меня когда-либо возникала проблема с моей машиной, я просто отнес ее к механику, и когда он вышел, чтобы объяснить, что не так, я вежливо кивнул и притворился. как будто я знал, о чем он говорил.

Но в последнее время мне не терпелось изучить основы работы автомобилей.Я не планирую становиться полноценной обезьяной, но я хочу иметь базовое представление о том, как все в моей машине действительно работает. Как минимум, эти знания позволят мне понять, о чем механик говорит, в следующий раз, когда я сяду в машину. Кроме того, мне кажется, что мужчина должен понимать основы технологии, которую он использует. ежедневно. Что касается этого веб-сайта, я знаю, как работают кодирование и SEO; пора мне изучить более конкретные вещи в моем мире, например, что находится под капотом моей машины.

Я полагаю, что есть и другие взрослые мужчины, похожие на меня — мужчины, которые не занимаются машинами, но им немного интересно, как работают их машины. Так что я планирую поделиться тем, что я узнал в ходе собственного исследования, и время от времени возьмусь за серию статей, которые мы назовем Gearhead 101. Цель состоит в том, чтобы объяснить самые основы того, как работают различные части в автомобиле, и предоставить ресурсы о том, где вы можете узнайте больше самостоятельно.

Итак, без лишних слов, мы начнем наш первый урок Gearhead 101 с объяснения всех тонкостей сердца автомобиля: двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания называется «двигателем внутреннего сгорания», потому что топливо и воздух сгорают внутри двигателя для создания энергии для перемещения поршней, которые, в свою очередь, приводят в движение автомобиль (мы подробно покажем вам, как это происходит ниже. ).

Сравните это с двигателем внешнего сгорания, где топливо сжигается за пределами двигателя, и энергия, создаваемая при этом сгорании, является его движущей силой. Паровые двигатели — лучший тому пример.Уголь сжигается за пределами двигателя, который нагревает воду для производства пара, который затем приводит в действие двигатель.

Большинство людей думает, что в мире механизированного движения паровые двигатели внешнего сгорания появились раньше, чем двигатели внутреннего сгорания. Реальность такова, что двигатель внутреннего сгорания был первым. (Да, древние греки возились с паровыми двигателями, но из их экспериментов ничего практического не вышло.)

В 16, ^и годах изобретатели создали двигатель внутреннего сгорания, используя порох в качестве топлива для движения поршней.На самом деле, их двигал не порох. Принцип работы этого раннего двигателя внутреннего сгорания заключался в том, что вы вставляли поршень до верхней части цилиндра, а затем зажигали порох под поршнем. После взрыва образовался вакуум, который засосал поршень в цилиндр. Поскольку этот двигатель полагался на изменения давления воздуха для перемещения поршня, они назвали его атмосферным двигателем. Это было не очень эффективно. К 17 ^-м годам паровые двигатели были многообещающими, поэтому от двигателей внутреннего сгорания отказались.

Только в 1860 году был изобретен надежный, работающий двигатель внутреннего сгорания. Бельгийский парень по имени Жан Жозеф Этьен Ленуар запатентовал двигатель, который впрыскивал природный газ в цилиндр, который впоследствии воспламенялся постоянным пламенем рядом с цилиндром. Он работал аналогично пороховому атмосферному двигателю, но не слишком эффективно.

Основываясь на этой работе, в 1864 году два немецких инженера по имени Николаус Август Отто и Ойген Ланген основали компанию, которая производила двигатели, аналогичные модели Ленуара.Отто отказался от управления компанией и начал работать над конструкцией двигателя, над которым он играл с 1861 года. Его конструкция привела к тому, что мы теперь знаем как четырехтактный двигатель, и базовая конструкция двигателя до сих пор используется в автомобилях.

Анатомия автомобильного двигателя

Двигатель V-6

Я покажу вам, как здесь работает четырехтактный двигатель, но прежде чем я это сделаю, я подумал, что было бы полезно пройтись по различным частям двигателя, чтобы вы имели представление о том, что делает, что в четырехтактный процесс.В этих объяснениях используется терминология, основанная на других терминах из списка, поэтому не беспокойтесь, если вы сначала запутаетесь. Прочтите все, чтобы получить общее представление, а затем прочтите еще раз, чтобы иметь общее представление о каждой части, о которой идет речь.

Блок цилиндров (блок цилиндров)

Блок цилиндров — это основа двигателя. Большинство блоков цилиндров отлиты из алюминиевого сплава, но некоторые производители по-прежнему используют железо.Блок двигателя также называют блоком цилиндров из-за большого отверстия или трубок, называемых цилиндрами, которые залиты в интегрированную конструкцию. В цилиндре поршни двигателя скользят вверх и вниз. Чем больше цилиндров в двигателе, тем он мощнее. Помимо цилиндров, в блок встроены другие каналы и каналы, которые позволяют маслу и охлаждающей жидкости течь к различным частям двигателя.

Почему двигатель называется «V6» или «V8»?

Отличный вопрос! Это связано с формой и количеством цилиндров в двигателе.В четырехцилиндровых двигателях цилиндры обычно устанавливаются по прямой линии над коленчатым валом. Эта компоновка двигателя называется рядным двигателем .

Еще одна четырехцилиндровая компоновка называется «плоская четверка». Здесь цилиндры расположены горизонтально двумя рядами, коленчатый вал идет посередине.

Когда двигатель имеет более четырех цилиндров, они делятся на два ряда цилиндров — по три (или более) цилиндра на каждую сторону. Разделение цилиндров на два ряда делает двигатель похожим на букву V.”V-образный двигатель с шестью цилиндрами = двигатель V6. V-образный двигатель с восемью цилиндрами = V8 — по четыре в каждом ряду цилиндров.

Камера сгорания

В камере сгорания двигателя происходит волшебство. Здесь топливо, воздух, давление и электричество объединяются, чтобы создать небольшой взрыв, который перемещает поршни автомобиля вверх и вниз, создавая таким образом силу для движения автомобиля. Камера сгорания состоит из цилиндра, поршня и головки блока цилиндров.Цилиндр действует как стенка камеры сгорания, верхняя часть поршня действует как дно камеры сгорания, а головка цилиндра служит потолком камеры сгорания.

Головка цилиндра

Головка блока цилиндров представляет собой кусок металла, который находится над цилиндрами двигателя. В головке блока цилиндров отлиты небольшие закругленные углубления для создания пространства в верхней части камеры сгорания. Прокладка головки герметично закрывает стык между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров.Впускные и выпускные клапаны, свечи зажигания и топливные форсунки (эти детали будут объяснены позже) также установлены на головке блока цилиндров.

Поршень

Поршни перемещаются вверх и вниз по цилиндру. Они похожи на перевернутые суповые банки. Когда топливо воспламеняется в камере сгорания, сила толкает поршень вниз, который, в свою очередь, перемещает коленчатый вал (см. Ниже). Поршень прикреплен к коленчатому валу через шатун, он же шатун. Он соединяется с шатуном через поршневой палец, а шатун соединяется с коленчатым валом через шатунный подшипник.

В верхней части поршня вы найдете три или четыре канавки, отлитые в металле. Внутри канавок вставляются поршневые кольца . Поршневые кольца — это часть, которая фактически касается стенок цилиндра. Они сделаны из железа и бывают двух видов: компрессионные кольца и масляные кольца. Компрессионные кольца — это верхние кольца, они прижимаются наружу к стенкам цилиндра, обеспечивая прочное уплотнение камеры сгорания. Масляное кольцо — это нижнее кольцо на поршне, которое предотвращает просачивание масла из картера в камеру сгорания.Он также вытирает излишки масла со стенок цилиндров и обратно в картер.

Коленчатый вал

Коленчатый вал — это то, что преобразует движение поршней вверх и вниз во вращательное движение, которое позволяет автомобилю двигаться. Коленчатый вал обычно входит в блок цилиндров вдоль дна. Он простирается от одного конца блока двигателя до другого. В передней части двигателя коленчатый вал соединяется с резиновыми ремнями, которые соединяются с распределительным валом и передают мощность другим частям автомобиля; в задней части двигателя распределительный вал соединяется с трансмиссией, которая передает мощность на колеса.На каждом конце коленчатого вала вы найдете сальники или «уплотнительные кольца», которые предотвращают утечку масла из двигателя.

Коленчатый вал находится в так называемом картере двигателя. Картер находится под блоком цилиндров. Картер защищает коленчатый вал и шатуны от посторонних предметов. Область в нижней части картера называется масляным поддоном, и именно здесь хранится масло вашего двигателя. Внутри масляного поддона вы найдете масляный насос, который прокачивает масло через фильтр, а затем это масло разбрызгивается на коленчатый вал, шатунные подшипники и стенки цилиндра, чтобы обеспечить смазку для движения поршня.Масло в конечном итоге стекает обратно в масляный поддон, чтобы снова начать процесс.

Вдоль коленчатого вала вы найдете уравновешивающие выступы, которые действуют как противовесы, уравновешивая коленчатый вал и предотвращая повреждение двигателя из-за колебаний, возникающих при вращении коленчатого вала.

Также вдоль коленчатого вала находятся коренные подшипники. Коренные подшипники обеспечивают гладкую поверхность между коленчатым валом и блоком цилиндров для вращения коленчатого вала.

Распредвал

Распределительный вал — это мозг двигателя.Он работает вместе с коленчатым валом через ремень ГРМ, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в нужное время для оптимальной работы двигателя. Распределительный вал использует овальные выступы, которые проходят поперек него, чтобы контролировать время открытия и закрытия клапанов.

Большинство распределительных валов проходят через верхнюю часть блока цилиндров непосредственно над коленчатым валом. В рядных двигателях один распределительный вал управляет как впускным, так и выпускным клапанами. На V-образных двигателях используются два отдельных распредвала.Один управляет клапанами на одной стороне V, а другой — клапанами на противоположной стороне. Некоторые V-образные двигатели (например, на нашей иллюстрации) даже имеют два распределительных вала на ряд цилиндров. Один распределительный вал управляет одной стороной клапанов, а другой распределительный вал — другой стороной.

Система синхронизации

Как упоминалось выше, распределительный и коленчатый валы координируют свое движение через ремень или цепь ГРМ. Цепь газораспределительного механизма удерживает коленчатый вал и распределительный вал в одном и том же положении относительно друг друга все время во время работы двигателя.Если распредвал и коленчатый вал по какой-либо причине рассинхронизируются (например, цепь ГРМ пропускает зубчатый венец), двигатель не будет работать.

Клапан

Клапанный механизм — это механическая система, которая установлена ​​на головке блока цилиндров и управляет работой клапанов. Клапанный механизм состоит из клапанов, коромысел, толкателей и подъемников.

Клапаны

Клапаны бывают двух типов: впускные и выпускные.Впускные клапаны подают смесь воздуха и топлива в камеру сгорания, чтобы создать сгорание для питания двигателя. Выпускные клапаны позволяют выхлопным газам, образовавшимся после сгорания, выходить из камеры сгорания.

В автомобилях обычно есть один впускной клапан и один выпускной клапан на цилиндр. Большинство высокопроизводительных автомобилей (Ягуары, Мазерати и др.) Имеют четыре клапана на цилиндр (два впускных, два выпускных). Хотя Honda и не считается «высокопроизводительным» брендом, она также использует в своих автомобилях четыре клапана на цилиндр.Есть даже двигатели с тремя клапанами на цилиндр — двумя впускными клапанами, одним выпускным клапаном. Многоклапанные системы позволяют автомобилю лучше «дышать», что, в свою очередь, улучшает характеристики двигателя.

Коромысла

Коромысла — это маленькие рычаги, которые касаются кулачков или кулачков распределительного вала. Когда лепесток поднимает один конец коромысла, другой конец коромысла давит на шток клапана, открывая клапан, чтобы впустить воздух в камеру сгорания или выпустить выхлоп.Это работает как качели.

Толкатели / подъемники

Иногда кулачки распределительного вала непосредственно касаются коромысла (как вы видите на двигателях с верхним распределительным валом), открывая и закрывая клапан. В двигателях с верхним расположением клапанов выступы распределительного вала не контактируют напрямую с коромыслами, поэтому используются толкатели или толкатели.

Топливные форсунки

Чтобы создать сгорание, необходимое для движения поршней, нам нужно топливо в цилиндрах.До 1980-х годов автомобили использовали карбюраторы для подачи топлива в камеру сгорания. Сегодня все автомобили используют одну из трех систем впрыска топлива: прямой впрыск топлива, впрыск топлива через отверстия или впрыск топлива через корпус дроссельной заслонки.

При непосредственном впрыске топлива каждый цилиндр имеет собственную форсунку, которая впрыскивает топливо прямо в камеру сгорания в самый подходящий момент для сгорания.

При распределенном впрыске топлива вместо того, чтобы распылять топливо непосредственно в цилиндр, оно распыляется во впускной коллектор сразу за клапаном.Когда клапан открывается, воздух и топливо попадают в камеру сгорания.

Системы впрыска топлива в корпусе дроссельной заслонки работают как карбюраторы, но без карбюратора. Вместо того, чтобы каждый цилиндр получил свою собственную топливную форсунку, есть только одна топливная форсунка, которая идет к корпусу дроссельной заслонки. Топливо смешивается с воздухом в корпусе дроссельной заслонки, а затем распределяется по цилиндрам через впускные клапаны.

Свеча зажигания

Над каждым цилиндром находится свеча зажигания. Когда он загорается, он воспламеняет сжатое топливо и воздух, вызывая мини-взрыв, который толкает поршень вниз.

Четырехтактный цикл

Итак, теперь, когда мы знаем все основные части двигателя, давайте посмотрим на движение, которое на самом деле заставляет нашу машину двигаться: четырехтактный цикл.

На приведенном выше рисунке показан четырехтактный цикл в одном цилиндре. То же самое происходит и с другими цилиндрами. Повторите этот цикл тысячу раз в минуту, и вы получите движущуюся машину.

Ну вот. Основы работы автомобильного двигателя. Загляните сегодня под капот вашего автомобиля и посмотрите, сможете ли вы указать на детали, которые мы обсуждали.Если вам нужна дополнительная информация о том, как устроен автомобиль, посмотрите книгу How Cars Work. Это очень помогло мне в моих исследованиях. Автор отлично справляется с переводом вещей на язык, понятный даже новичку.

Теги: Автомобили ДВИГАТЕЛЬ

101 ЧАСТЬ 1: Основы работы с двигателем для чайников

НАЙДЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО ВЫ ПРИВЫШАЕТЕСЬ к острым ощущениям и скорости быстрой езды, , но не знаете первой вещи о том, что на самом деле происходит под капотом? Хотите узнать больше о том, что происходит, не посещая Auto Shop 101? Вас пугает техник из местного производственного цеха, потому что он всегда пытается продать вам мигающую жидкость, подшипники глушителя и другие детали, о существовании которых вы даже не уверены? Если вы ответили «да» на любой из этих вопросов, вам следует начать именно с этого.Мы расскажем вам все о шумном куске металла, прикрепленного к вашим колесам, и немного о том, что заставляет его двигаться вперед.

Текст Майка Кодзимы и Арнольда Эухенио // Фотографии и иллюстрации DSPORT Staff

ДСПОРТ Выпуск № 148

---

Знание — сила

Чтобы полностью понять, как работают новейшие скоростные детали, вам сначала нужно понять, как работает двигатель. Большинство известных нам автомобилей приводится в действие так называемым 4-тактным двигателем.4-тактный — это четыре такта в энергетическом цикле; такт впуска, такт сжатия, рабочий такт и такт выпуска. Мы рассмотрим их более подробно в разделе «ДВИГАТЕЛЬ 101, ЧАСТЬ 2». На данный момент вам нужно знать, что четырехтактный цикл объясняет, как смесь бензина и воздуха может быть воспламенена, сожжена и плавно преобразована в полезную мощность, чтобы сбросить вас на четверть мили, по трассе или просто доставить вас к работай.

Двигатель состоит из нескольких основных компонентов; блок, кривошип, шатуны, поршни, головку (или головки), клапаны, кулачки, впускную и выпускную системы и систему зажигания.Эти части работают вместе, чтобы использовать химическую энергию бензина, преобразовывая множество мелких и быстрых процессов сгорания в вращательное движение, которое в конечном итоге раскручивает ваши колеса и приводит в движение ваш автомобиль.

Block Hole, сын

Блок — это основная часть двигателя, которая содержит возвратно-поступательные компоненты, которые используют энергию бензина. Если вы заглянете под капот, то увидите, что в центре моторного отсека находится большой кусок металла, к которому, кажется, прикреплена целая куча другого металла, проводов и трубок.

Блок имеет круглые отверстия, в которых поршни скользят вверх и вниз. Каждое отверстие называется «расточкой цилиндра». Поскольку отверстие цилиндра или «цилиндр» имеет один поршень, общее количество цилиндров в блоке равно количеству поршней; четырехцилиндровый двигатель имеет четыре отверстия и четыре поршня, шестицилиндровый двигатель будет иметь шесть отверстий и шесть поршней и так далее. Головка блока цилиндров называется головкой, потому что она находится наверху блока, закрывая цилиндры и поршни. Некоторые двигатели имеют цилиндры, расположенные горизонтально напротив друг друга или имеющие V-образную конфигурацию.В результате есть две головки, закрывающие участки на блоке с открытыми поршнями. На данный момент нам просто нужно знать, что головка цилиндра, или, для краткости, головка просто сидит на верхней части блока и покрывает каждый из цилиндров, в которых есть поршни.

Блок также имеет несколько залитых в него проходов для жидкости. Некоторые из них используются для направления охлаждающей жидкости, называемой «охлаждающей жидкостью», вокруг цилиндров для поддержания температуры двигателя и предотвращения перегрева. Другие каналы направляют моторное масло к движущимся частям для смазки и защиты от трения, снижающего мощность.Поскольку блок должен выдерживать огромное давление в цилиндре, производители для прочности отливают его из железа. Другие производители отливают легкие алюминиевые блоки для снижения веса. В алюминиевых блоках используется гильза цилиндра из стального сплава или отверстия со специальным покрытием, чтобы они имели более твердую поверхность и обеспечивали увеличенный срок службы.

Ротационная станция

Поршни перемещаются вверх и вниз в цилиндрах блока, поскольку в цилиндре воспламеняется смесь топлива и воздуха.Последующее сгорание быстро расширяется и толкает поршень вниз по длине отверстия цилиндра, от головки цилиндра, и с большим давлением. Эта мощность, производимая в одном цилиндре, умножается, потому что события сгорания повторяются в каждом из цилиндров. Это основная предпосылка того, как работает двигатель.

На каждом поршне установлены металлические кольца с открытым концом, которые называются просто «кольцами». Это тонкие, круглые, упругие металлические детали, которые входят в канавки вокруг контактных площадок колец в верхней части поршней.Кольца действуют как уплотнение, которое удерживает давление в цилиндре от сгоревшего воздуха и топливной смеси между головкой и верхней частью цилиндра, гарантируя, что давление толкает поршень вниз, а не проталкивает его мимо. Поршневые кольца также соскребают масло со стенок цилиндра, чтобы все масло вашего двигателя не сгорело во время сгорания. Существует также гофрированное кольцо, известное как масляное кольцо, которое позволяет маслу смазывать стенки цилиндра, чтобы поршень, кольца и цилиндры не изнашивались преждевременно.Если бы у ваших поршней не было колец или колец, которые не очень хорошо уплотнялись, сгорание не смогло бы толкнуть поршень вниз с большой силой, и ваша машина не выдала бы никакой мощности, если бы она вообще работала. Кроме того, если бы кольца не могли соскрести масло со стенок цилиндра, в вашем двигателе в конечном итоге закончилось бы масло, оно заклинило и образовало бы огромное количество неприятного черного дыма от горящего масла.

Поршни и штоки

После того, как блок очищен, измерен и обработан, коленчатый вал может быть установлен, и набор поршней и шатунов заполнит отверстия.

Поршни прикреплены к металлической детали, называемой шатуном. Задача шатуна — передавать силу давления, толкающего поршень по отверстию цилиндра, на коленчатый вал или «кривошип». Обеспечивая связь между поршнем и кривошипом, понятно, как шатуны получили свое название.

Шатун соединен с поршнем трубкой, называемой пальцем. Штифт для запястья проходит через отверстие в поршне и отверстие на меньшей стороне шатуна; эта область называется малым концом шатуна.Большой конец штока — это область, которая соединяется с кривошипом. Большой конец стержня имеет съемную секцию, называемую торцевой крышкой или крышкой, которая позволяет прикрепить его к кривошипу.

Поверхность, на которой шатун поворачивается вокруг пальца на запястье, называется шейкой пальца на запястье. Область на кривошипе, где шатун соединяется и вращается вокруг, называется шейкой шатуна коленчатого вала. Цапфы коленчатого вала больше, чем шейки наручных пальцев, потому что шейка кривошипа постоянно вращается с высокой скоростью, в отличие от простого возвратно-поступательного качающегося движения на конце стержня под запястье.Это высокоскоростное вращение требует большей площади поверхности, чтобы предотвратить повреждение штока и кривошипа трением. Большой конец штока плавно вращается на шейке кривошипа на масляной пленке под давлением, которая покрывает подшипник скольжения из мягкого металла. На большинстве двигателей на малом конце штока имеется бронзовая втулка для пальца кисти, который питается за счет смазки разбрызгиванием. На некоторых двигателях на запястье подается масло, соскребаемое кольцами со стенок цилиндра, через канал из канавки для масляного кольца, называемой масленкой для пальца.Это редко, но бывают случаи, когда на палец на запястье подается масло под давлением из подшипника штока через отверстие, просверленное по всей длине стержня от большого конца стержня.

В этом блоке Honda серии B вместо отверстий основного цилиндра используются гильзы из ковкого чугуна для увеличения прочности и соответствия условиям применения с высокой мощностью.

Кривошип Янкерс

Рукоятка двигателя очень похожа на кривошип велосипеда. Сила вращения педалей вверх и вниз точно такая же, как сила движения поршней вверх и вниз по каналу цилиндра.В автомобильном двигателе вместо энергии ваших ног, нажимающих на педали для создания силы, энергия сгорания в цилиндре и давление, действующее на поршень, создают энергию. Если вы посмотрите на изображение, вы увидите, что кривошипная рукоятка имеет смещение, точно так же, как и рукоятка велосипеда, поэтому штоки и поршни выполняют ту же функцию, что и ваши ноги. На велосипеде, когда вы крутите педали вниз, ваш велосипед идет вперед, а смещенный бросок идет вверх с другой стороны. Точно так же, когда один поршень толкается вниз в результате сгорания воздуха / топлива, он поворачивает кривошип и толкает другой поршень вверх, готовый к следующему сгоранию.Это то, что заставляет вашу машину двигаться вперед. Коленчатый вал прикреплен к блоку металлическими кусками, называемыми главными крышками. Кривошип на самом деле зажат на блоке, а не прикреплен, с помощью дополнительных подшипников скольжения (называемых коренными подшипниками), которые помогают смазывать шейки кривошипа. В главных шейках также есть отверстия, которые позволяют маслу под давлением из масляной системы двигателя смазывать шейку и подшипники.

Клапаны: вход и выход

В головке блока цилиндров также расположены впускной и выпускной клапаны.Впускной и выпускной клапаны представляют собой металлические детали, напоминающие тройники для гольфа. Клапаны действуют как дверные проемы для входящего воздуха и топлива и выходящих выхлопных газов соответственно. Во время 4-тактного процесса впускные клапаны открываются, пропуская топливно-воздушную смесь в камеру сгорания, затем закрываются, когда поршень поднимается для сжатия смеси. После того, как смесь воспламенилась и сгорела, поршень вдавливается в его отверстие. На обратном пути поршня вверх выпускные клапаны открываются, чтобы выпустить сгоревшие газы, а затем закрываются, готовясь к следующему витку цикла двигателя.

Для открытия клапанов в двигателе есть металлические стержни, называемые распределительными валами, которые имеют специальные выступы (выступы), используемые для открытия клапанов. Кулачки вращаются с помощью ремня или цепи, которая соединяет вращающийся кривошип с кулачковыми шестернями; это то, что называется ремнем ГРМ или цепью ГРМ. Некоторые кулачки распределительного вала нажимают непосредственно на клапаны, чтобы открыть их, но большинство двигателей уличных автомобилей работают косвенно через коромысло. Коромысло — это, по сути, миниатюрные качели; один конец коромысла толкается вверх выступом распределительного вала, что заставляет другой конец надавить на наконечник клапана, чтобы открыть клапан.Пружины клапанов — это буквально пружины, прикрепленные к клапанам, которые помогают удерживать их закрытыми, когда они должны быть закрыты.

Главный Honcho

Как упоминалось ранее, головка цилиндров представляет собой большой кусок металла, который прикрепляется к верхней части блока и закрывает цилиндры, в которых происходит сгорание. Головка, обычно изготовленная из алюминия, также содержит свечи зажигания, клапаны и остальную часть клапанного механизма (пружины клапанов, фиксаторы, распределительные валы).

Головка (головки) должны быть затянуты вниз к блоку, чтобы сдерживать быстрое расширение воспламененной воздушно-топливной смеси без деформации, отделения или полного сдувания верхней части блока.Когда головка прижимается к блоку, она создает область наверху каждого цилиндра, где энергия сгорания высвобождается и фокусируется на поршне. Эта зона называется камерой сгорания. Если вы посмотрите на сторону головки цилиндра, которая крепится болтами к блоку, вы увидите камеры сгорания как пространства в головке, которые совпадают с вершинами отверстий цилиндров. В каждой камере видны кончик свечи зажигания и плоские части клапанов. Именно в этой камере сгорания свеча зажигания создает электрическую дугу, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.

Головка также имеет встроенные в нее проходы, которые позволяют охлаждающей жидкости или маслу (в зависимости от типа прохода) циркулировать через головку, помогая ей сохранять охлаждение и смазку. Между головкой и блоком вы найдете кусок металла или композитного материала, в котором есть области, вырезанные для каждого отверстия и каждого прохода, идущего от блока к головке. Этот зажатый кусок называется прокладкой головки блока цилиндров.

Сумасшедший поезд

Большинство современных двигателей имеют клапанный механизм с двумя верхними распредвалами (DOHC), что означает, что впускные и выпускные клапаны имеют собственные распредвалы.Преимущество наличия отдельных распределительных валов заключается в том, что каждый кулачок может быть размещен очень близко к клапану, что позволяет кулачкам работать либо непосредственно на клапанах, либо через очень маленький коромысел. Это снижает инерционную массу клапанного механизма до минимума, что еще больше способствует работе на высоких оборотах. Почти во всех современных высокопроизводительных двигателях используются клапанные механизмы DOHC, чтобы максимально увеличить доступную мощность при высоких оборотах. Mitsubishi 4B11, установленный в EVO X, и Mazda MZR 2.3 DISI, установленный в MAZDASPEED3, являются яркими примерами современных высокопроизводительных двигателей DOHC.

Двигатель | Как работает автомобиль

двигатель сердце твоей машины. Это сложная машина, построенная для преобразования тепла от горения. газ в сила что поворачивает опорные колеса.

Цепь реакций, которые достигают этой цели, приводится в движение Искра , который воспламеняет смесь паров бензина и сжатого воздуха внутри герметичного на мгновение цилиндр и заставляет его быстро гореть. Вот почему машина называется двигатель внутреннего сгорания .Когда смесь сгорает, она расширяется, обеспечивая движение автомобилю.

Чтобы выдерживать большие нагрузки, двигатель должна быть прочная конструкция. Он состоит из двух основных частей: нижняя, более тяжелая часть — блок цилиндров, кожух основных движущихся частей двигателя; съемная верхняя крышка — это крышка цилиндра .

В головке блока цилиндров имеются каналы с регулируемыми клапанами, через которые воздух и топливо смесь поступает в баллоны и другие, через которые выделяются газы их горение исключены.

В блоке находится коленчатый вал , который преобразует возвратно-поступательное движение из поршни в вращательное движение на коленчатом валу. Часто в блоке также размещаются распредвал , который управляет механизмами, открывающими и закрывающими клапаны в ГБЦ. Иногда распредвал находится в головке или монтируется над ней.

Самый простой и распространенный тип двигателя состоит из четырех вертикальных цилиндров, расположенных в ряд, расположенных рядом. Это известно как рядный двигатель .Автомобили с объемом более 2000 куб. См часто имеют шесть цилиндров в ряд.

Более компактный V-образный двигатель устанавливается в некоторые автомобили, особенно автомобили с восемью или 12 цилиндрами, а также некоторые с шестью цилиндрами. Здесь цилиндры расположены друг напротив друга под углом до 90 градусов.

Некоторые двигатели имеют Горизонтально противоположные цилиндры . Они являются продолжением V-образного двигателя, угол поворота которого увеличен до 180 градусов. Преимущества заключаются в экономии высоты, а также в некоторых аспектах баланса.

Цилиндры, в которых работают поршни, залиты в блок, как и крепления для вспомогательного оборудования, такого как фильтр для масла, которым смазывается двигатель, и насос для топлива. Масло резервуар , называется отстойник , крепится болтами под картер .

Факты об автомобильном двигателе

Деннис Хартман

Большинство современных автомобилей оснащено четырехтактными бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Этот тип двигателя был усовершенствован по мере того, как автомобильные технологии продолжали развиваться в течение последнего столетия.Хотя даже самый простой автомобильный двигатель представляет собой сложную машину, принципы его работы легко понять.

Основные сведения о двигателе

В большинстве современных автомобилей используется двигатель внутреннего сгорания. В частности, поршневой двигатель с возвратно-поступательным движением является наиболее распространенным. Двигатели этого типа часто называют по размеру как по общему внутреннему объему, так и по количеству цилиндров. Цилиндры могут быть расположены несколькими способами: в прямой ряд (известный как прямой или рядный двигатель), прямо напротив друг друга (плоский двигатель) или под углом друг к другу (популярная V-образная конфигурация).Таким образом, 3,8-литровый V6 — это двигатель с общим рабочим объемом 3,8 литра и шестью цилиндрами, расположенными в два ряда по три цилиндра в каждом. Объем двигателя также иногда указывается в кубических дюймах или кубических сантиметрах.

Четырехтактный цикл

В большинстве двигателей используется четырехтактный цикл. Этот цикл двигателя состоит из впуска, сжатия, сгорания и выпуска. В фазе впуска топливо и воздух втягиваются в одну из камер сжатия. В камере поднимается поршень, сжимающий смесь.Фаза горения начинается, когда сжатая топливная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. Возникающий в результате взрыв, известный как рабочий ход, заставляет поршень опускаться и раскручивает коленчатый вал, приводя в движение автомобиль. Наконец, открывается выпускной клапан, позволяющий удалить выхлопные газы и любое несгоревшее топливо.

Проблемы

Автомобильные двигатели имеют множество проблем. Некоторые из них могут быть легко устранены, а другие могут навсегда вывести двигатель из строя.Использование бензина с низким октановым числом может привести к детонации двигателя, что на самом деле является преждевременным сгоранием в одном из цилиндров. Треснувший блок двигателя — одна из наиболее серьезных проблем, с которыми может столкнуться двигатель. Прокладки головки блока цилиндров более распространены и могут возникнуть при перегреве двигателя или изнашивании прокладки. Сломанный шатун или неисправная свеча зажигания могут оставить двигатель с одним или несколькими нефункциональными цилиндрами, лишив его мощности.

Техническое обслуживание

В то время как большинство автомобильных двигателей в конечном итоге потребуют капитального ремонта, необходимо соблюдать базовый график технического обслуживания, чтобы двигатель прослужил как можно дольше, а также работал безопасно и эффективно.Регулярная замена масла является обязательной, так как новое масло будет поддерживать смазку и бесперебойную работу двигателя. Кроме того, поддержание достаточного уровня охлаждающей жидкости двигателя в автомобиле предотвратит перегрев двигателя. Иногда может потребоваться замена свечей зажигания. Воздушный фильтр двигателя, который очищает воздух, смешанный с топливом перед сгоранием, — это еще один элемент, который следует менять по мере необходимости.

Другие типы двигателей

Помимо стандартного бензинового двигателя внутреннего сгорания, в некоторых автомобилях используются другие типы двигателей.Хотя подавляющее большинство двигателей являются поршневыми двигателями с возвратно-поступательным движением, как описано здесь, роторные двигатели работают по аналогичным принципам, но используют вращающийся ротор вместо набора поршней для создания сжатия. Дизельные двигатели похожи на бензиновые, но предназначены для сжигания дизельного топлива, которое воспламеняется горячим воздухом вместо искры. Автомобили, использующие альтернативные виды топлива, такие как водород или электричество, также становятся все более распространенными.

Еще статьи

Автозапчасти | Различные типы автомобильных двигателей

Когда вы покупаете автомобиль, вы сталкиваетесь с множеством различных терминов, описывающих различные автомобильные детали , включая двигатель.Такие описания, как «V8» и «двухцилиндровый», могут сбить с толку среднего покупателя автомобиля. Один двигатель типа лучше другого? Когда дело доходит до цилиндров двигателя , что лучше иметь больше? Это разумные вопросы, которые следует задать перед принятием решения о покупке.

Типы двигателей автомобилей обычно описываются по двум признакам: компоновка двигателя и конфигурация его цилиндров.

В этой статье мы рассмотрим некоторые из стандартных схем двигателя и конфигурации цилиндров .К концу статьи вы должны хорошо понимать, что отличает один тип двигателя от другого!

Современные двигатели внутреннего сгорания имеют аналогичные основные части. Внутри вы найдете камеры сгорания, свечи зажигания, поршни и многое другое. Однако способ расположения этих частей (их «расположение») может значительно отличаться.

Производители автомобилей обычно предпочитают одну компоновку другой в зависимости от того, как она вписывается в их автомобиль и как они предполагают, что автомобиль будет работать. Например, для автомобилей меньшего размера потребуется двигатель, занимающий меньше места.

Вот несколько стандартных компоновок двигателя , о которых вы, возможно, уже слышали.

Прямой двигатель

В схеме прямого двигателя все цилиндры расположены линейно. Двигатель расположен параллельно длине автомобиля, то есть идет от передней части моторного отсека к задней части. При такой компоновке двигатель может иметь больше цилиндров, поэтому вы обычно найдете его в более мощных седанах.

Прямую компоновку двигателя иногда можно спутать с линейной конструкцией.Подробнее читайте ниже!

Рядный двигатель

В рядном двигателе цилиндры расположены в прямой ряд, как и в прямом расположении двигателя. Однако спереди назад он не идет. Вместо этого он перпендикулярен автомобилю, то есть идет слева направо от моторного отсека. Некоторые люди могут описать цилиндры как размещенные «бок о бок».

При такой компоновке двигатель может быть небольшим. Это освобождает больше места вокруг двигателя для таких компонентов, как автомобильный аккумулятор и система охлаждения.

Рядная компоновка двигателя широко используется, особенно в семейных автомобилях и хэтчбеках.

Плоский двигатель

Как следует из названия, при такой компоновке двигатель остается максимально плоским. Его иногда называют «оппозитным двигателем », его цилиндры расположены ровно в обоих направлениях. На обеих сторонах цилиндры будут расположены таким образом, чтобы поршни «пробивали» наружу. Такая компоновка позволяет снизить центр тяжести автомобиля, что значительно упрощает управление.

V Двигатель

Ни плоский, ни прямой двигатель V имеет цилиндры, расположенные под углом в V-образной форме. Эта опция используется для объединения преимуществ вышеупомянутых макетов. V-образная форма позволяет автомобилю вмещать больше цилиндров, но в меньшем пространстве. Большая мощность на меньшей площади делает V-образный двигатель идеальным для роскошных высокопроизводительных автомобилей.

Теперь, когда мы поговорили о компоновке двигателя, давайте обсудим конфигурации цилиндров.Здесь мы говорим о различиях, связанных с количеством цилиндров в двигателе.

Наличие другого количества цилиндров влияет на выходную мощность автомобиля и топливную экономичность. Для автолюбителей это также имеет значение, потому что от конфигурации цилиндров также зависит, какой звук будет издавать автомобильный двигатель.

Вот несколько стандартных конфигураций цилиндров двигателя.

Сдвоенные цилиндры

Начнем с конфигураций с двумя цилиндрами .Если вам интересно, да, есть двигатели только с одним цилиндром. Но они обычно встречаются на скутерах и мотоциклах. В автомобилях вы обычно начинаете с двух цилиндров вплоть до восьми или более.

Как вы могли догадаться, двухцилиндровые двигатели — самые маленькие из всех, и вы найдете их на очень маломощных двигателях.

Три цилиндра

Добавьте еще один цилиндр в конфигурацию, и вы получите двигатель, который обычно используется на небольших автомобилях.Однако некоторые автопроизводители используют эту конфигурацию для производства версий с турбонаддувом. Это можно увидеть в таких автомобилях, как Ford Focus, который имеет более высокую выходную мощность, чем обычный трехцилиндровый двигатель, сохраняя при этом отличную топливную экономичность.

Четыре цилиндра

Считается, что в наши дни это самая распространенная конфигурация на рынке. Обычно эти четыре цилиндра расположены в линию, что позволяет занимать меньше места. Вы найдете это в экономичных автомобилях, которые сочетают в себе размер и мощность для повседневного использования.

Пять цилиндров

Пятицилиндровые двигатели встречаются редко, но хорошо известны своим уникальным звуком. Некоторые описывают это как «трель», и это происходит из-за того, что пять цилиндров стреляют в необычном порядке. Пятицилиндровые двигатели можно найти только на определенных марках и моделях, в основном на Audi и Volvos. Сделайте быстрый поиск на YouTube, и вы найдете множество компиляций звуков пятицилиндрового двигателя и звуков.

Шесть цилиндров

В то время как конфигурация с пятью цилиндрами известна своим трели, шестицилиндровые известны высокими звуками, похожими на гоночные автомобили.Обычно вы найдете их только на дорогих автомобилях. Шесть цилиндров могут быть расположены в прямом расположении, хотя они часто встречаются и в V-образном расположении.

Восемь цилиндров и более

Заметили образец еще? Чем выше количество цилиндров, тем более производительными и роскошными становятся автомобили. Когда вы перейдете на территорию с 8+ цилиндрами, вы найдете их только в гоночных автомобилях, суперкарах и только в самых роскошных седанах.

Итак, почему все это имеет для вас значение? Что ж, если вы автолюбитель, вас, вероятно, больше заинтересует более высокая выходная мощность и более прохладный двигатель.Но если вы обычный покупатель автомобилей и ищете практичный автомобиль, отвечающий вашим потребностям, полезно рассматривать эти особенности как компромисс.

Некоторые двигатели будут предлагать вам больше мощности, чем вам когда-либо понадобится, при этом стоимость автомобиля будет повышаться. Вы также можете в конечном итоге потратить гораздо больше на топливо в долгосрочной перспективе, а шум пятицилиндрового двигателя может раздражать соседей каждый раз, когда вы каждое утро отправляетесь на работу!

Однако, если вы покупаете автомобиль меньшего размера, полезно помнить, что они обычно поставляются с двигателями меньшего размера (т.е.е. потенциально меньше цилиндров). С другой стороны, слишком низкая мощность — проблема, если вы ведете машину, полную детей с багажом в багажнике. Это тоже не весело.

Итак, если или когда вы покупаете машину, не забывайте смотреть глубже, чем просто марка и модель. Проверьте двигатель и убедитесь, что он соответствует вашим потребностям. Что еще более важно, убедитесь, что он соответствует вашему бюджету!

Ваши практические знания о двигателях типа также пригодятся, когда на вашем старом автомобиле начнут проявляться симптомы неисправности двигателя.Когда это произойдет, обязательно обратитесь к своему надежному механику и покупайте замену только в надежных источниках. Вы также можете запросить CarPart на номер для поиска двигателя или любой автомобильной детали для вас. Давайте найдем эту автомобильную запчасть сегодня!

Рэй Хасболлах

Как работают автомобильные двигатели? — Теперь по всей стране

Несмотря на относительно простое управление, автомобили на самом деле являются очень сложными машинами. Для работы автомобилям нужно топливо, но что на самом деле с ним делает двигатель?

В общем, стандартный двигатель внутреннего сгорания — который сегодня имеет большинство транспортных средств, работающих на топливе, — использует воздух в сочетании с бензином для выработки энергии.[1] Конечно, все становится сложнее.

Компоненты двигателя

Прежде чем углубляться в то, как работает двигатель автомобиля, он поможет изучить его основную анатомию (что также важно, если вам нужно выполнить какое-либо техническое обслуживание автомобиля). Взгляните на схему двигателя автомобиля ниже, затем просмотрите список основных компонентов двигателя и их функции:

• Блок двигателя: Блок двигателя, как правило, изготовлен из железа или алюминия, в нем находится большинство деталей, обеспечивающих работу двигателя, включая цилиндры, поршни, коленчатый вал и распределительный вал.[2] (Если вы открываете капот, на блоке двигателя обычно устанавливается генератор переменного тока.)
• Головка блока цилиндров: В головку блока цилиндров входят компоненты, управляющие потоком всасываемого воздуха и выхлопных газов, такие как клапаны и распределительные валы. [2]
• Коленчатый вал: Коленчатый вал преобразует движение поршней вверх и вниз в соответствующее круговое движение. Он прикреплен к поршням через шатун [2].
• Шатуны: Шатун прикрепляет коленчатый вал к поршням.Он вращается на каждом конце, что дает ему возможность перемещаться вместе с обоими компонентами. [3]
• Поршни: Поршни движутся вверх и вниз внутри цилиндра, передавая энергию коленчатому валу, который, в свою очередь, приводит транспортное средство в движение. Поршневые кольца, расположенные внутри поршней, помогают герметизировать края цилиндра и уменьшают трение во время движения. [2], [3]
• Свечи зажигания: Свечи зажигания вызывают возгорание, создавая искру, воспламеняющую поступающую смесь воздуха и топлива.[3]
• Топливные форсунки : Топливные форсунки снабжают двигатель топливом. В процессе он превращает топливо в крошечные, похожие на туман частицы, так что его легче сжечь двигателем. [4]
• Клапаны: В двигателе есть два типа клапанов: впускные и выпускные. Первый пропускает воздух и газ в двигатель; последний выпускает выхлопные газы. [3]
• Распределительный вал: Распределительный вал контролирует открытие и закрытие клапанов.Для этого он преобразует круговое движение коленчатого вала в движение вверх и вниз, которое открывает и закрывает клапаны. [2]
• Ремень или цепь привода ГРМ: Ремень или цепь привода ГРМ проходят между распределительным валом и коленчатым валом, чтобы гарантировать синхронную работу. [2]

Процесс четырехтактного двигателя

Большинство двигателей внутреннего сгорания работают по четырехступенчатому циклу. Эти шаги формально называются ходами по отношению к четырем движениям, которые поршень совершает для завершения каждого цикла.Такты происходят в следующем порядке: впуск, сжатие, сгорание, выпуск.

При каждом такте поршень движется вверх или вниз в цилиндре, перемещаясь вместе с впуском воздуха и топлива или выпуском выхлопных газов. Вот обзор того, как работает этот процесс [1]:

1. Ход всасывания

Во время такта впуска поршень смещается вниз, а впускной клапан открывается, пропуская поток бензина и воздуха. Как только поршень достигает основания цилиндра, клапаны закрываются, герметизируя бензиново-воздушную смесь.(Стоит отметить, что в некоторых современных автомобилях бензин впрыскивается позже во время такта сжатия.)

2. Ход сжатия

В этот момент поршень движется назад вверх, чтобы сжимать газ и воздух к верхней части цилиндра. Выталкивание этой смеси в более ограниченное пространство подготавливает ее к воспламенению в такте сгорания.

3. Ход горения

Также известный как рабочий ход, ход сгорания — это то, что действительно создает мощность вашего двигателя и заставляет автомобиль двигаться.Здесь свеча зажигания загорается, чтобы зажечь газ. Возникающее тепло и расширяющийся газ заставляют поршень опускаться обратно в цилиндр.

4. Ход выпуска

Когда поршень достигает дна цилиндра, выпускной клапан открывается, так что поршень может откачивать отработанные газы из двигателя. Оттуда газы попадают в выхлопную систему и покидают автомобиль. Наконец, выпускной клапан закрывается, и четырехтактный цикл повторяется.

Различные типы автомобильных двигателей

Хотя все двигатели внутреннего сгорания обычно работают одинаково, существует несколько различных типов двигателей.При обсуждении двигателей, которые чаще всего используются в личных транспортных средствах, различия в основном связаны с расположением цилиндров. Например, цилиндры рядных двигателей расположены прямо, в то время как в двигателях V-образного типа цилиндры разделены на две группы и образуют V-образную форму. Другие двигатели будут регулировать определенную механику, например, фазу газораспределения или количество воздуха, добавляемого в четырехтактный цикл, для повышения эффективности или мощности. [1]

Знание того, как работает автомобильный двигатель, может оказаться полезным, когда пришло время покупать следующий автомобиль, особенно если вы получаете его от частного лица, а не от дилера.Узнайте, как купить машину у частного продавца.

[1] «Вот как работает двигатель вашего автомобиля» (17 апреля 2019 г.)

[2] «Car Engine Parts» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

[3] «Как работают автомобильные двигатели» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

[4] «Как работают системы впрыска топлива» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

Как работает двигатель?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

.