Устройство двигателя автомобиля. Описание, принцип работы. Подробности работы

Двигатель автомобиля – это сердце транспортного средства, которое обеспечивает его движение. Понимание устройства и принципов работы двигателя позволяет водителям лучше понимать процессы, происходящие внутри машины, и в случае неисправностей обращаться к специалистам вовремя.

Общее устройство ДВС

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) состоит из нескольких основных компонентов, каждый из которых выполняет свою роль в процессе преобразования химической энергии топлива в механическую энергию, необходимую для движения автомобиля. Основные части двигателя включают в себя цилиндр, поршень, поршневые кольца, шатун, коленчатый вал и клапаны. Цилиндр – это полость, в которой происходит сжигание топлива и воздушной смеси. Поршень является подвижным элементом, который передает энергию сгорания на коленчатый вал. Шатун соединяет поршень с коленчатым валом, обеспечивая передачу движения. Коленчатый вал преобразует линейное движение поршня во вращательное движение, которое передается на приводные устройства автомобиля. Кроме того, в двигателе присутствуют системы смазки, охлаждения, газораспределения, зажигания и топливоподачи, которые обеспечивают правильное функционирование двигателя и его долговечность.

Мнение эксперта:

Эксперты отмечают, что двигатель автомобиля представляет собой сложную систему, состоящую из множества компонентов, взаимодействующих для обеспечения работы транспортного средства. Основой работы двигателя является внутреннее сгорание топлива, преобразующее химическую энергию в механическую. Принцип работы основан на последовательном выполнении тактов: всасывание топливно-воздушной смеси, сжатие, воспламенение и рабочий ход. Важным элементом является система зажигания, обеспечивающая инициирование горения топлива. Для эффективной работы двигателя необходимо правильное смешивание топлива и воздуха, а также точное управление процессом сжатия и распределения рабочего хода. Кроме того, эксперты отмечают, что современные технологии позволяют создавать более эффективные и экологически чистые двигатели, что способствует снижению вредных выбросов в атмосферу.

Устройство двигателя автомобиля. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в 3D

Ремонт шатунов

Шатуны большинства автотракторных двигателей изготавливают из сталей 45, 40Х, 40Г и др. Основные дефекты шатунов: изгиб и скручивание стержня; износ отверстия нижней головки шатуна, втулки и отверстия верхней головки под втулку; износ опорных поверхностей крышки под гайки шатунных болтов и др.

Шатуны выбраковывают при наличии трещин, обломов, аварийных изгибов. Кроме того, шатуны двигателей СМД-60, СМД- 64 и их модификаций выбраковывают, если смяты треугольные шлицы на опорных поверхностях разъема нижней головки.

Изгиб и скрученность шатунов проверяют при помощи индикаторных и оптических приспособлений. В мастерских общего назначения для проверки шатунов используют приспособление КИ-724, которое является универсальным и позволяет контролировать шатуны двигателей разных марок. Перед проверкой в отверстие плиты 4 приспособления вставляют оправу 7. При этом опорная поверхность 8 оправки для нижней головки шатуна должна находиться вверху, а зажимной палец 5 — внизу. Шатун без втулки верхней головки закрепляют на оправке 7. В отверстие верхней головки шатуна предварительно вводят малую оправку приспособления. Установив призму 2 на малую оправку, перемещают шатун вместе с оправкой и призмой до тех пор, пока упор призмы не коснется поверхности плиты. В таком положении закрепляют оправку рукояткой 6. Затем снимают шатун с приспособления, а призму с индикатором устанавливают на оправку 7 и перемещают, пока упор призмы не коснется поверхности плиты и стрелка индикатора не повернется на 1,0-1,5 оборота. В этом положении стрелку верхнего индикатора устанавливают на ноль. Поворачивают призму на оправке так, чтобы измерительный стержень нижнего индикатора и второй упор соприкасались с плитой, и устанавливают на ноль стрелку другого индикатора.

Устанавливают шатун на оправке 7 так, чтобы его нижняя головка уперлась в ограничитель 3. Ставят призму на малую оправку верхней головки шатуна и подводят ее к плите. При касании упора призмы стрелка верхнего индикатора покажет величину изгиба в сотых долях миллиметра на длине 100 мм. Повернув призму другой стороной, нижним индикатором определяют величину скрученности шатуна.

Для шатунов дизелей всех марок изгиб не должен превышать 0,05 мм, а скрученность — 0,08 мм на длине 100 мм (расстояние между упором призмы и измерительным стержнем индикатора). Допустимый изгиб шатунов автомобильных двигателей 0,03 мм, допустимая скрученность 0,06 мм.

Шатуны, имеющие изгиб или скрученность, выходящие за допустимые значения, восстанавливают или выбраковывают. Допускается правка с подогревом стержня пламенем газовой горелки до температуры 450-500°С. Подогрев снимает внутренние напряжения в стержне шатуна, которые во время работы двигателя стремятся возвратить шатун в исходное (деформированное) состояние.

Износ отверстий нижней головки шатуна устраняют несколькими способами в зависимости от степени износа. Перед восстановлением проверяют опорные поверхности под головки шатунных болтов и гаек, а также плоскости разъема.

Опорные поверхности фрезеруют до выведения следов износа. Смятые или изношенные плоскости разъема фрезеруют или шлифуют до получения параллельности плоскостей с образующей отверстия. Непараллельность допускается не более 0,02 мм на всей длине плоскостей разъема.

Если слой металла, снятый шлифованием с плоскостей разъема крышки, не превышает 0,3 мм, а с плоскостей разъема шатуна 0,2 мм для дизелей и соответственно 0,4 и 0,3 мм для карбюраторных двигателей, то шатун собирают, затягивают гайки с нормальным усилием затяжки и растачивают, а затем шлифуют до номинального размера.

Если отверстия под вкладыши в шатунах изношены настолько, что с плоскостей разъема требуется снимать слой металла больший, чем указано выше, то отверстия восстанавливают наращиванием слоя металла (железнение, газопламенное напыление и др.) с последующей обработкой под номинальный размер.

Изношенное отверстие под втулку в верхней головке шатуна растачивают или развертывают до выведения следов износа и запрессовывают втулку увеличенного размера по наружному диаметру. Отверстие под втулку растачивают на станке УРБ-ВП-М или на токарном станке с помощью специального приспособления. После расточки втулку раскатывают роликовыми раскатниками на тех же станках. При растачивании оставляют припуск на раскатку 0,04-0,06 мм. Процесс раскатки уменьшает шероховатость поверхности и увеличивает прочность посадки втулки на 70—80%.

Изношенные втулки верхней головки шатуна восстанавливают обжатием с последующим наращиванием наружной поверхности меднением, осадкой в шатуне, термодиффузионным цинкованием с последующей механической обработкой.

Компонент двигателя	Функция	Принцип работы
Цилиндры	Создание сжатого пространства для сжигания топлива	Поршень движется вверх и вниз, создавая сжатую смесь воздуха и топлива
Поршни	Преобразование тепловой энергии в механическую энергию	Поршни перемещаются вверх и вниз в результате сгорания топлива, толкая коленчатый вал
Коленчатый вал	Преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение	Поршни соединены с коленчатым валом посредством шатунов, что позволяет коленчатому валу вращаться при движении поршней

Интересные факты

1. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)является наиболее распространенным типом автомобильного двигателя и работает за счет контролируемого сгорания топлива в замкнутом пространстве (цилиндре).

2. Роль коленчатого валазаключается в преобразовании поступательного движения поршней во вращательное движение, которое передается колесам автомобиля через трансмиссию.

3. Система электронного впрыска топлива, используемая в современных автомобилях, позволяет точно контролировать количество и время впрыска топлива в цилиндры, что повышает эффективность двигателя и снижает выбросы вредных веществ.

Общее устройство бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания

Виды поршневых ДВС

Поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является одним из наиболее распространенных типов двигателей, используемых в автомобилях. Существует несколько видов поршневых ДВС, различающихся по конструкции и принципу работы.

Одним из наиболее распространенных видов поршневых ДВС является четырехтактный двигатель. Он работает по циклу, включающему четыре такта: всасывание, сжатие, работа и выпуск. В каждом такте поршень выполняет определенное движение, обеспечивая работу двигателя.

Другим распространенным видом поршневого ДВС является двухтактный двигатель. В отличие от четырехтактного, двухтактный двигатель выполняет весь цикл работы за два такта: сжатие и работа, выпуск и всасывание. Этот тип двигателя обладает простой конструкцией и высокой мощностью, но менее экономичен и более загрязнен.

Кроме того, существуют и другие виды поршневых ДВС, такие как дизельные двигатели, работающие по принципу воспламенения от сжатия, и газовые двигатели, использующие в качестве топлива сжиженный газ. Различные конструкции двигателей, такие как рядные, V-образные, оппозитные, VR-образные и W-образные, имеют свои особенности и применение в различных типах автомобилей.

Базовые части двигателя

Чтобы хорошо понимать устройство двигателя автомобиля, важно разбираться, что из себя представляет блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун. Металлическую основу мотора, остов называют блоком

Это корпусная деталь. Именно к блоку крепятся механизмы и отдельные части мотора и его систем

Металлическую основу мотора, остов называют блоком. Это корпусная деталь. Именно к блоку крепятся механизмы и отдельные части мотора и его систем.

Иногда можно встретиться с термином «блок», иногда – с терминами «блок двигателя», «блок цилиндров». Всё это одно и тоже. Блок двигателя берёт на себя серьёзные нагрузки. Поэтому контроль качества при его изготовлении должен быть предельно высок

Огромное внимание уделяется как материалу, так и уровню точности изготовления детали. Для производства используются высокоточные станки

Раньше блоки изготавливали из перлитного чугуна с легирующими добавками. Популярность чугуна при изготовлении блоков легко объяснима тем, что материал износостоек, стабилен по своим свойствам, малочувствителен к перегреву, адаптивен к ремонту. Сейчас некоторые производители также выпускают блоки из алюминиевого, магниевого сплава. В этом случае есть выигрыш, связанный с весом мотора. Это очень актуально для блоков моторов спорткаров.

Общее устройство легкового автомобиля в 3D. Как работает автомобиль?

Цилиндр

Цилиндр – это основной рабочий орган двигателя внутреннего сгорания. Внутри цилиндра происходит сжатие и сгорание топливно-воздушной смеси, что приводит к движению поршня. Цилиндр должен быть герметичным, чтобы обеспечить правильное сжатие смеси и избежать утечек газов. Внутренняя поверхность цилиндра должна быть гладкой и обработанной, чтобы обеспечить хорошее скольжение поршня.

Цилиндр обычно изготавливается из специальных высокопрочных сплавов или чугуна. Он имеет отверстие под свечу зажигания для воспламенения топливной смеси, а также отверстия для впуска свежего воздуха и выпуска отработанных газов. Важно, чтобы цилиндр имел правильную форму и размеры, чтобы обеспечить оптимальные условия для работы двигателя.

Цилиндр в современных двигателях может быть одиночным, двойным, V-образным или другой формы, в зависимости от конструкции и типа двигателя. Каждый цилиндр работает согласованно с другими цилиндрами для обеспечения плавного и эффективного движения поршня и передачи мощности на коленчатый вал.

Поршень, поршневые кольца и шатун

Цилиндрическая деталь или совокупность деталей, которая преобразует энергию горения топливо в механическую энергию, называется поршнем.

В проточках на боковой поверхности поршня вставлены поршневые кольца. Благодаря им между поршнем и стенкой цилиндра создаётся уплотнение. Задача поршневых колец заключается в создании барьера для перетекания из камеры сгорания в картер коленчатого вала газов.

Среди задач поршня:

• Оказание силового воздействия на шатун.
• Отвод тепла от камеры сгорания.
• Герметизация камеры сгорания.

Подвижное соединение между поршнем и коленчатым валом обеспечивает шатун. Именно шатун передаёт силу движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.

Коленчатый вал

Коленчатый вал является одной из ключевых деталей двигателя внутреннего сгорания. Он преобразует линейное движение поршня во вращательное движение, обеспечивая передачу энергии от рабочего газа к приводному механизму автомобиля. Коленчатый вал состоит из нескольких шей, на которых расположены шатуны. При движении поршня вверх и вниз шатуны передают это движение на коленчатый вал, который в свою очередь преобразует его во вращательное движение. Коленчатый вал также имеет специальные контргруза, которые компенсируют неравномерность хода поршня и обеспечивают плавность работы двигателя. Кроме того, на коленчатом валу устанавливаются шкивы и зубчатые ремни, которые приводят в действие вспомогательные системы двигателя, такие как система охлаждения, система газораспределения и система зажигания.

Принцип работы

Машина с ДВС (двигателем) должна ездить, а для этого ей необходимо совершить механическое усилие. Именно его и производит двигатель, который передает вращательную силу на колеса автомобиля. Те вращаются, и транспортное средство начинает движение. Это очень примитивное объяснение, которое позволит лишь отдаленно понять, что это такое – ДВС в машине. Главная цель двигателя – преобразование бензина (или дизельного топлива) в механическое движение. Сегодня самый простой способ заставить автомобиль двигаться – это сжечь топливо внутри мотора. Именно поэтому двигатель внутреннего сгорания получил соответствующее название. Все они работают по одинаковому общему принципу, хотя есть некоторые разновидности: дизельные, с карбюраторными или инжекторными системами питания и так далее.

Итак, принцип мы поняли: топливо сгорает, высвобождает при этом большие объемы энергии, которые толкают механизмы в двигателе, что приводит к вращению коленчатого вала. Усилия затем передаются на колеса, и машина начинает движение.

Принцип работы четырехтактного двигателя

Принцип работы четырехтактного двигателя заключается в выполнении четырех тактовых циклов для завершения одного рабочего цикла. Первый такт – всасывание. При открытом впускном клапане поршень опускается, создавая разрежение в цилиндре, и впускает воздушно-топливную смесь. Второй такт – сжатие. Впускные и выпускные клапаны закрываются, поршень поднимается, сжимая смесь. Третий такт – рабочий. Смесь поджигается свечой зажигания, происходит взрыв и поршень совершает рабочий ход. Четвертый такт – выпуск. Выпускной клапан открывается, поршень поднимается, выталкивая отработавшие газы из цилиндра.

Принцип работы двухтактного двигателя

Такты двухтактного двигателя

Двухтактные двигатели используются не слишком широко. В основном это моторы скутеров и мопедов, легких моторных лодок, газонокосилок. Весь рабочий процесс такого двигателя можно разделить на два основных этапа:

1. В начале движения поршня снизу вверх (от нижней мертвой точки к верхней) в камеру сгорания поступает топливно-воздушная смесь. Поднимаясь, поршень сжимает ее до критической компрессии, и когда он находится в верхней мертвой точке, происходит поджиг.
2. Сгорая, топливо толкает поршень вниз, при этом одновременно открывается доступ к выпускному коллектору и продукты сгорания выходят из цилиндра. Как только поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ), повторяется первый такт – впуск и сжатие одновременно.

Работа двухтактного двигателя

Казалось бы, двухтактный двигатель должен быть вдвое эффективней четырехтактного, ведь здесь на полезное действие приходится половина работы. Но в реальности мощность двухтактного двигателя намного ниже, чем хотелось бы, и причина этого кроется в несовершенном механизме газораспределения.

При сгорании топлива часть энергии уходит в выпускной коллектор, не выполняя никакой работы кроме нагрева. В итоге, двухтактные двигатели применяются только в маломощном транспорте и требуют особых моторных масел.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм является одним из ключевых элементов внутреннего устройства двигателя автомобиля. Он преобразует линейное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Кривошип, соединяя поршень и коленчатый вал, обеспечивает передачу энергии от сгорания топлива в цилиндре к коленчатому валу.

Шатуны, в свою очередь, соединяют поршни с коленчатым валом. Они обеспечивают передачу движения от поршней к коленчатому валу и обеспечивают правильную траекторию движения поршня в цилиндре. Кривошипно-шатунный механизм является одним из наиболее важных узлов двигателя, от его исправной работы зависит эффективность и надежность работы двигателя в целом.

Виды бензиновых двигателей

Современные бензиновые двигатели можно классифицировать по нескольким категориям.

1. По количеству цилиндров – с одним цилиндром, двумя цилиндрами и несколькими цилиндрами.
2. По расположению цилиндров:
   • рядные двигатели (цилиндры расположены строго в ряд наклонным или вертикальным способом);
   • V-образные двигатели (цилиндры расположены под углом);
   • W-образные двигатели (цилиндры располагаются в четыре ряда под углом с коленвалом)
   • оппозитные двигатели (цилиндры расположены под углом 180 градусов)
3. По способу получения топливной смеси – инжекторные, карбюраторные.
4. По типу смазки — раздельные (масло находится только в картере), смешанные (масло смешивается с топливом).
5. По методу охлаждения — охлаждение жидкостью, охлаждение воздухом.
6. По типу циклов – двухтактные, четырехтактные.
7. По типу подачи воздушной смеси в цилиндры — с наддувом, без наддува.

Объем бедствий

Полная капиталка – это самый сложный и дорогостоящий вид ремонта двигателя. Он включает в себя полное разборку и замену всех изношенных деталей двигателя. При этом проводится замена поршней, коленчатого вала, шатунов, гильз цилиндров, клапанов, прокладок и прочих деталей. После такого ремонта двигатель снова приобретает свои заводские характеристики и работает как новый. Полная капиталка требует высокой квалификации и опыта со стороны механиков, а также использования специализированного оборудования и инструментов.

Полная капиталка

Последовательность действий при полной капиталке следующая. Сначала двигатель снимают с машины. Дороже всего эта операция на полноприводных автомобилях с автоматическими коробками передач.

Материалы по теме

Не пора ли вам «капиталить» мотор: основные признаки

Далее — разборка, мойка, дефектовка и микрометраж. Только на этом этапе можно определить более-менее точную стоимость ремонта. Если вердикт выносят раньше — повод насторожиться. Скорее всего, вы попали к некомпетентным мастерам, или вас попытаются обмануть.

После замеров и дефектовки основные детали направляют на мехобработку — многие мастерские не держат дорогого оборудования для расточки блоков и шлифовки коленвалов и отправляют детали смежникам. От объема мехобработки сильно зависит стоимость работ. Потом мотор собирают, устанавливают на машину и заправляют рабочими жидкостями.

Теперь о запчастях — они в общей калькуляции составляют обычно половину всех расходов на капиталку. Меняются все прокладки, резиновые и резинометаллические уплотнения. Элементы привода ГРМ всегда меняют, если он ременный, и почти всегда, если цепной. При любой переборке устанавливают новые поршневые кольца и вкладыши коленчатого вала. Поршни современных моторов очень нагружены и чаще всего тоже подлежат замене.

К деталям, которые меняют по результатам диагностики, относятся клапаны, масляные насосы и даже коленчатые валы, если нет возможности шлифовки под ремонтный размер. Основные детали — блок цилиндров и головки — стараются отремонтировать. При этом цилиндры либо растачивают под ремонтный размер, либо перегильзовывают под стандартные поршни. В головке иногда приходится восстанавливать постели распредвалов и менять втулки клапанов, фрезеровать привалочную плоскость и почти всегда — обрабатывать седла клапанов.

Неполадки двигателя

Признаки неполадок в работе двигателя могут проявляться различными способами. Одним из наиболее распространенных симптомов является появление посторонних шумов во время работы двигателя, таких как стук, скрежет или постукивание. Также неполадки могут проявляться в виде ухудшения динамики автомобиля, потери мощности, неустойчивой работы на холостом ходу, повышенного расхода топлива или даже появления дыма из выхлопной системы.

Определение причины неполадок в работе двигателя требует комплексного подхода и может потребовать проведения диагностики с использованием специализированного оборудования. Среди наиболее распространенных причин неполадок можно выделить износ или поломку поршней, кольца поршня, клапанов, головки блока цилиндров, а также проблемы с системой зажигания, топливоподачей или охлаждением.

При обнаружении признаков неполадок в работе двигателя рекомендуется обратиться к квалифицированным специалистам для проведения диагностики и ремонта. Вовремя выявленные и устраненные неисправности помогут сохранить работоспособность двигателя и продлить срок его службы, обеспечивая безопасность и комфорт во время эксплуатации автомобиля.

Вспомогательные системы

В устройство двигателя автомобиля входят дополнительные контуры, которые отвечают за подачу топлива, смазку и охлаждение агрегата, а также избавление от отработанных газов. От правильного функционирования этих узлов во многом зависит время работы мотора, поэтому разберем их подробнее.

Газораспределение

Газораспределение в двигателе играет ключевую роль в правильной работе механизма. Эта система отвечает за открытие и закрытие клапанов, через которые поступает воздушно-топливная смесь в цилиндры и выводятся отработавшие газы. Газораспределение синхронизируется с работой поршня и коленчатого вала, обеспечивая точное время подачи топлива и отвода выхлопных газов.

Основные элементы газораспределения включают в себя распределительный вал, распределительный механизм, распределительный ремень или цепь, распределительные шестерни, клапаны и пружины. Распределительный вал связан с коленчатым валом и вращается в определенном режиме, открывая и закрывая клапаны в нужное время.

Клапаны, в свою очередь, отвечают за поступление свежего воздуха и топлива в цилиндры, а также за отвод отработавших газов. Они открываются и закрываются под действием распределительного механизма, который управляется распределительным валом. Пружины клапанов обеспечивают правильное закрытие клапанов после окончания рабочего цикла.

Газораспределительная система также может быть оснащена системой переменного газораспределения, которая позволяет изменять характеристики работы двигателя в зависимости от режима работы. Это позволяет улучшить экономичность и мощность двигателя, а также снизить выбросы вредных веществ.

Важно поддерживать газораспределительную систему в исправном состоянии, регулярно проводить техническое обслуживание и контролировать работу клапанов. Несоответствие времени открытия и закрытия клапанов может привести к снижению мощности двигателя, ухудшению динамики и повышенному расходу топлива.

Зажигание

Зажигание необходимо только бензиновым силовым агрегатам — поскольку горючее внутри цилиндров в этих установках не может воспламеняться самостоятельно, требуется искра.

Детали ДВС, которые отвечают за работу системы зажигания.

Схема работы и строение системы зажигания ДВС:

• От аккумулятора (а когда мотор работает– от генератора) напряжение подается на катушку зажигания.
• Накопитель энергии (катушка) преобразует ее в ток, достаточный, для появления разряда.
• Трамблер распределяет ток по бронепроводам к каждому цилиндру. (В новых машинах это происходит под контролем электронного блока управления).

Топливоподача

Топливоподача в двигателе автомобиля играет ключевую роль в обеспечении его работы. Она отвечает за подачу топлива в цилиндры двигателя в нужном количестве и в нужный момент. Система топливоподачи состоит из бензобака, топливного насоса, фильтра, форсунок и регулятора давления топлива.

Бензобак служит для хранения топлива и обеспечивает его поступление к топливному насосу. Топливный насос откачивает топливо из бака и перекачивает его к двигателю под давлением. Фильтр очищает топливо от примесей и загрязнений, защищая топливную систему от поломок. Форсунки отвечают за распыление топлива в цилиндры под высоким давлением для обеспечения правильного сгорания. Регулятор давления контролирует давление топлива в системе, подстраивая его под требования работы двигателя.

Эффективная работа системы топливоподачи обеспечивает правильное смешивание топлива с воздухом в цилиндрах и обеспечивает оптимальную мощность и экономичность работы двигателя. В случае неисправностей в системе топливоподачи могут возникнуть проблемы с запуском двигателя, его неравномерной работой, потерей мощности и увеличением расхода топлива. Поэтому важно регулярно проверять и обслуживать эту систему для бесперебойной работы автомобиля.

Смазка

Система смазки позволяет уменьшать силу трения, защищать металл от разрушения, отводить лишнее тепло, и убирать продукты горения. Узел состоит из:

• маслопровода;
• фильтра;
• радиатора, охлаждающего масло;
• поддона картера;
• масляного насоса, подающего смазку из поддона снова в оборот.

Охлаждение

Охлаждение двигателя является одним из ключевых аспектов его работы. Эта система отвечает за поддержание оптимальной температуры работы двигателя, предотвращая его перегрев. Охлаждение осуществляется за счет циркуляции жидкости (обычно антифриза) через двигатель и радиатор. Тепло, накопленное в процессе сгорания топлива, передается жидкости и затем отводится через радиатор, где оно распределяется в окружающую среду.

Система охлаждения также включает в себя термостат, который регулирует температуру жидкости, и вентилятор, который помогает ускорить процесс охлаждения при необходимости. Недостаточное охлаждение может привести к перегреву двигателя, что может повредить его элементы и привести к серьезным поломкам. Поэтому важно регулярно проверять уровень и состояние охлаждающей жидкости, а также работоспособность всех компонентов системы охлаждения.

Выпускная система

Выхлопная система позволяет выводить отработанные газы, которые выпустил мотор автомобиля из своих цилиндров, в окружающую среду. Общее устройство выпускного контура машин с ДВС:

1. Выпускной коллектор принимает отходы от каждого цилиндра, гасит их первичные колебания и направляет в приемную трубу (так называемые «штаны»).
2. Далее поток поступает в каталитический нейтрализатор, в котором происходит очищение газов.
3. Из катализатора выхлоп переходит в резонатор, где снижается скорость потока, и разделяются газы.
4. Предпоследняя ступень выпускной системы — глушитель, внутри которого расположены перегородки, меняющие направление выхлопа, за счет чего снижается скорость и шумность выброса.
5. Из глушителя отработка поступает в выхлопную трубу, а оттуда — в атмосферу.

Выпускная система ДВС автомобиля.

Мне нравитсяНе нравится

Дизельные, с воспламенением от сжатия

Дизельные двигатели работают по принципу воспламенения топлива от сжатия воздушной смеси в цилиндре. В таких двигателях отсутствует система зажигания, и вместо этого воздушная смесь сжимается до очень высокого давления, что приводит к нагреванию. После этого впрыскивается топливо, которое самовоспламеняется от высокой температуры и давления в цилиндре. Этот процесс обеспечивает движение поршня, который передает энергию на коленчатый вал, приводя в движение весь механизм автомобиля. Дизельные двигатели обладают высоким крутящим моментом, что делает их особенно подходящими для грузовых автомобилей и другой специализированной техники. Важным элементом дизельного двигателя является система впрыска топлива, которая должна обеспечивать точное дозирование и распыление топлива для эффективного сгорания. Кроме того, дизельные двигатели обычно имеют более высокий ресурс работы и экономичнее в расходе топлива по сравнению с бензиновыми двигателями.

Автомобиль от А до Я: устройство двигателя внутреннего сгорания

Новая рубрика, готовьтесь! Будет много познавательного текста с картинками.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является сердцем автомобиля. Главная особенность этих двигателей заключается в том, что воспламенение топлива происходит внутри камеры сгорания (КС), а не в сторонних внешних агрегатах.

В процессе работы тепловая энергия, выделяемая, вследствие, сгорания топлива, преобразуется в механическую.

— легкие жидкие (газ, бензин)

— тяжелые жидкие (дизельное топливо)

— Бензиновые двигатели

Бензиновые двигатели являются одними из наиболее распространенных типов двигателей, применяемых в автомобилях. Они работают за счет смеси воздуха и бензина, которая поджигается в цилиндре двигателя. После воспламенения смеси происходит сильное расширение газов, что приводит к движению поршня и, как следствие, к вращению коленчатого вала. Бензиновые двигатели обладают высокой мощностью и позволяют достигать высоких скоростей, что делает их популярными среди автолюбителей. В зависимости от конструкции двигателя, бензиновые моторы могут быть рядными, V-образными, оппозитными, VR-образными или W-образными. Каждая из этих конфигураций имеет свои особенности и применяется в различных марках и моделях автомобилей.

— Дизельные двигатели

Специальное дизельное топливо (ДТ) подается в определенный момент (не доходя до мертвых точек) в цилиндр под высоким давлением с помощью форсунки.

Движение поршня сжимает смесь еще сильнее, топливо нагревается, с последующим воспламенением горючей смеси (за счет высокого давления).

Такие двигатели характеризуются малыми оборотами и высоким крутящим моментом.

— Газовые двигатели

Газовые двигатели используют в качестве топлива сжиженный газ, который может быть как природным, так и синтетическим. Они отличаются от бензиновых и дизельных двигателей своей спецификой работы и применения. Газовые двигатели обычно более экологичны, так как при их работе выбросы вредных веществ значительно снижаются. Они также экономичнее в использовании, что делает их привлекательным выбором для некоторых владельцев автомобилей. Газовые двигатели могут быть как двухтактными, так и четырехтактными, в зависимости от конструкции и назначения. Важно отметить, что газовые двигатели требуют специального оборудования для хранения и подачи сжиженного газа, что может повлиять на стоимость эксплуатации автомобиля.

— Рядный двигатель

Наиболее распространенная компоновка, цилиндры расположены в один ряд перпендикулярно коленчатому валу. Такие двигатели просты в конструкции, но при большом количестве цилиндров — увеличивается размер двигателя в длину.

— V-образный

V-образный двигатель имеет цилиндры, расположенные под углом друг к другу в форме буквы “V”. Это позволяет компактно уместить большое количество цилиндров в моторном отсеке автомобиля. Такая конфигурация обеспечивает более высокую мощность и крутящий момент по сравнению с рядными двигателями. V-образные двигатели могут иметь различные углы между банками цилиндров, что влияет на характеристики двигателя.

Этот тип двигателя широко используется в автомобильной индустрии, особенно в спортивных и роскошных автомобилях. Он обладает отличной динамикой и позволяет создавать мощные и быстрые машины. V-образные двигатели бывают как бензиновыми, так и дизельными, и каждый из них имеет свои особенности и преимущества.

Важным аспектом V-образных двигателей является их компактность и эффективность в использовании пространства под капотом автомобиля. Это позволяет производителям создавать автомобили с хорошей управляемостью и динамикой, не увеличивая габариты машины. Кроме того, V-образные двигатели обычно имеют более сложную конструкцию, что требует более тщательного ухода и обслуживания.

— Оппозитный

Горизонтально-оппозитный двигатель имеет меньшие габариты по высоте, что позволит снизить центр тяжести всего автомобиля. Из плюсов можно выделить: компактность, симметричность компоновки.

— VR-образный

VR-образный двигатель представляет собой конструкцию, где цилиндры расположены под углом 15-30 градусов друг к другу в виде буквы V. Такая архитектура позволяет сократить длину двигателя, что особенно актуально для автомобилей с ограниченным пространством под капотом. Кроме того, VR-образные двигатели обладают хорошей балансировкой и плавным ходом благодаря равномерному распределению массы. Этот тип двигателя часто используется в спортивных и представительских автомобилях, где важны как мощность, так и эстетика. Важным преимуществом VR-образных двигателей является их компактность и эффективность, что делает их привлекательным выбором для автопроизводителей, стремящихся к современным технологиям и высокой производительности.

— W-образный

В этих двигателях соединены два ряда цилиндров в VR-исполнении.

Угол расположения цилиндров равен — 150 градусам, а сами ряды — под углом 720 градусов.

Штатный автомобильный двигатель состоит из 2-х механизмов и 5-ти систем.

История развития двигателей внутреннего сгорания

С самого начала появления автомобилей двигатели внутреннего сгорания были ключевым компонентом их конструкции. Первые прототипы двигателей внутреннего сгорания появились еще в XIX веке. Одним из первых усовершенствований стала замена угля и дров на жидкое топливо, что позволило увеличить эффективность работы двигателей.

Важным этапом в развитии двигателей стало изобретение наддува, которое позволило увеличить мощность и производительность двигателей. В дальнейшем появились различные типы двигателей, такие как дизельные и бензиновые, каждый из которых имеет свои особенности и области применения.

С появлением электроники и компьютерных технологий в автомобильной промышленности, двигатели внутреннего сгорания стали более эффективными и экологически чистыми. Современные двигатели оснащены системами управления, которые позволяют оптимизировать процесс сгорания топлива и уменьшить выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Частые вопросы

Как устроен мотор автомобиля?

Поршневой двигатель внутреннего сгорания включает корпус, два механизма (кривошипно-шатунный и газораспределительный) и ряд систем (впускную, топливную, зажигания, смазки, охлаждения, выпускную и систему управления).

Какой принцип работы двигателя?

Принцип работы ДВС При движении смесь сжимается, ее давление повышается, искра от свечи становится катализатором воспламенения. Пары расширяются, толкают поршень вниз, цикл повторяется. Система предельно простая, но имеющая некоторые минусы.

Что входит в состав двигателя?

Блок цилиндров. … Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – узел, состоящий из шатуна, цилиндра, маховика, колена, коленвала, шатунного и коренного подшипников. … Газораспределительный механизм (ГРМ). … Система питания. … Система смазки. … Система охлаждения. … Выхлопная система.Ещё•13 мар. 2020 г.

Какие детали входят в двигатель?

Болты ГБЦ, крышки клапановКатушки зажиганияДатчикиПриводные ремниКольца поршневые и вкладышиШестерни ДВСГенераторы, Стартера, ГУРПрокладки крышки клапановЕщё

Полезные советы

СОВЕТ №1

При изучении устройства двигателя автомобиля обратите внимание на принцип работы каждого его элемента, так вы сможете лучше понять взаимосвязь между ними.

СОВЕТ №2

Не забывайте о регулярном техническом обслуживании двигателя, следите за уровнем масла, охлаждающей жидкости и других жидкостей, это продлит срок службы вашего автомобиля.

СОВЕТ №3

Изучите основные неисправности, которые могут возникнуть у двигателя, чтобы знать, какие признаки указывают на проблемы и как их можно решить.