Меню Закрыть

Как работает двигатель автомобиля: Как работает двигатель?

Содержание

Как работает двигатель?

Важно ли понимать устройство двигателя для обычного пользователя автомобиля? Это как минимум необходимо для правильной эксплуатации мотора. Например, знаете ли вы про 9-цилиндровый мотор БМВ или что такое объем двигателя? За пять минут расскажем просто обо всем важном.

Виды моторов

Двигатель внутреннего сгорания представляет собой достаточно сложную конструкцию. Существуют двух- и четырехтактные двигатели. Наиболее распространены 4-тактные моторы в автомобилях и мотоциклах. Двухтактники также могут применяться в транспорте, но чаще их используют для некоторых видов водных и даже воздушных судов. Двухтактные моторы устанавливают в мотокосах, бензопилах и прочем строительном бензоинструменте.

Конструкторы успели придумать такое множество агрегатов, попадающих под определение ДВС. Мы будем рассматривать наиболее привычные варианты. Рассмотрим 4-тактный мотор. Чтобы понять порядок и принципы его работы, разберемся, из чего он состоит:

  • цилиндры, в которых располагаются поршни;
  • коленчатый вал;
  • газораспределительный механизм.

К этому добавим системы зажигания, подачи топлива и отвода отработанных газов, а также смазки и охлаждения двигателя.

Основные подходы к классификации силовых установок:

  1. По количеству цилиндров.
  2. По расположению цилиндров.
  3. По виду топлива.

1. Цилиндров чаще всего бывает от одного до шести. Более мощные автомобили могут использовать, например, 8, 12 или 16 цилиндров.

2. В рядном двигателе цилиндры на коленчатом валу располагаются один за другим в ряд. Увеличить мощность двигателя без существенного изменения размеров можно путем удвоения количества цилиндров. При этом один ряд поршней располагается относительно второго ряда под углом 90 градусов. Такой тип двигателя называется V-образным. Существует еще и оппозитный тип мотора, когда два ряда поршней располагаются под углом 180 градусов. Такие двигатели, например, применяются в автомобилях Subaru. За счет особенностей расположения цилиндров автомобиль получает более низкий центр тяжести и вибрацию при работе, а также минимальную высоту капота.

3. ДВС может работать на бензине и дизтопливе. Отличие заключается в том, что в бензиновом моторе топливо подается смешанное с воздухом и зажигается с помощью искры от свечи. У дизельного мотора топливо и воздух подаются раздельно, воспламенение происходит от высокой температуры сжатого газа. Вместо бензина в двигателе со смешанным топливом может использоваться газ, например, метан.

В одной модели автомобиля часто используется целая линейка двигателей с разными характеристиками на выбор покупателя. Например, в популярной BMW 5-й серии (Е60) может использоваться рядный 4-цилиндровый дизельный двигатель (M47), рядный 6-цилиндровый турбодизель (М57) или мощный 10-цилиндровый бензиновый V-образник (S85).

А вот 9-цилиндровый двигатель БМВ ставили на самолеты, и располагались цилиндры относительно друг друга в виде звезды.

Порядок работы двигателя

Вернемся к двух- и четырехтактным двигателям. Конструкции двухтактных моторов могут сильно различаться и быть как проще, так и намного сложнее четырехтактных собратьев. За счет меньшего количества оборотов мощность двухтактников выше, но экономичность хуже. Маленькие по размерам и мощности моторы не требуют сложной системы охлаждения, масло для смазки добавляется непосредственно с топливом в камеру сгорания.

Один такт – это движение поршня внутри цилиндра вверх или вниз. Работа 4-тактного мотора состоит из:

  • впуска;
  • сжатия;
  • рабочего хода;
  • выпуска.

У двухтактной силовой установки впуск происходит во время сжатия (первый такт), а рабочий ход совмещен с выпуском отработанных газов (второй такт).

Теперь подробнее о четырехтактном процессе.

В цилиндре находится поршень, который с помощью шатуна крепится к коленвалу. Сверху цилиндра находятся впускные и выпускные клапаны, а также свеча. Внутренний объем всех цилиндров составляет так называемый объем двигателя.

Поршень может находиться в верхней точке цилиндра (верхняя мертвая точка), нижней (нижняя мертвая точка) или перемещаться между ними.

В первом такте открывается впускной клапан и поршень опускается. Таким образом, цилиндр наполняется либо смесью топлива и воздуха, либо только воздухом (для дизельного мотора).

Во втором такте

поршень идет вверх, сжимая содержимое и параллельно увеличивая его давление и температуру. В конце такта свеча зажигания создает искру, в результате чего происходит детонация топливной смеси в бензиновом двигателе. В дизельном же свеча не используется, а топливо подается в последний момент такта, которое возгорается за счет высокого давления и температуры воздуха.

В третьем и основном такте работы мотора высвобождаемая от взрыва энергия двигает поршень вниз. Именно в этот момент создается сила, которая заставляет коленчатый вал вращаться, а от него вращается и маховик двигателя.

На четвертом такте поршень поднимается к верхней мертвой точке при открытом выпускном клапане. При этом удаляются отработанные газы. Далее цикл из четырех тактов повторяется.

Если в двигателе используется несколько цилиндров, движение их поршней управляется газораспределительным механизмом таким образом, чтобы цилиндры одновременно находились на разных тактах. Систем управления газораспределением существует несколько − от механических распредвалов до электронных процессоров.

Все движимые детали обязательно должны охлаждаться и смазываться. Температура в момент детонации достигает нескольких тысяч градусов. Охлаждение, как правило, производится с помощью жидкости, которая отбирает тепло у деталей двигателя. Далее жидкость сама должна охладиться и снова вернуться в мотор. Превышение допустимых температур может привести к практически моментальному разрушению силовой установки.

В легковых автомобилях количество оборотов коленвала может достигать восьми тысяч в минуту. Для минимизации механического износа система смазки должна работать идеально. Поэтому важно следить за уровнем моторного масла и работоспособностью масляного насоса. Системы смазки и охлаждения могут страдать из-за загрязнения, что ведет к сужению или перекрытию каналов движения жидкостей.

Как работает двигатель внутреннего сгорания [простым языком]

Что такое цилиндры, турбонаддув, как расшифровывать характеристики двигателя без технической документации

Двигатель внутреннего сгорания работает за счет сжигания бензина и дизельного топлива. Независимо от вида топлива, на котором работает движок, принципы его работы, термины и названия запчастей одинаковы.

Как работает?

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания похож на принцип работы насоса: на одном конце в него втягивается воздух и воспламеняется (внутреннее сгорание), затем, через выхлопную трубу вытесняются отработанные (выхлопные) газы. Движок преобразует энергию сгорания в механическую энергию для движения машины.  Детальная работа «сердца машины» разобрана здесь, а в этой статье обсудим из чего состоит мотор машины и как устроен.

Для описания размера и мощности мотора автомобиля пользуются устоявшимися терминами и маркерами. Правда, не разобравшись в каждом, не сообразишь, что они означают.  Если не до конца понимаете, что собой представляет 1,8-литровый, 4-цилиндровый, V-образный двигатель на 20 клапанов и с турбонаддувом эта статья для вас.

Что означает «1,8-литровый»?

Значение «1,8-литровый», «2-х литровый», «3-х литровый» указывает на объем движка. Объем двигателя влияет на объем воздуха, который тот может переработать в течение одного цикла. Эта величина обычно отображается в литрах или в кубических сантиметрах, в зависимости от производителя, но измерение в сантиметрах встречается крайне редко.

Чем больший объем мотора, тем больше он производит энергии. Больше энергии — больше расход топлива. Правда, инженеры автоконцернов пытаются сломать этот стереотип. О том, как им это удается, читайте в статье журнала Zap-Online.ru: «Топ 10 улучшений в конструкции мотора автомобиля».

Характеристика «4-цилиндровый» означает количество цилиндров в движке

Цилиндром называют камеру двигателя цилиндрической формы, в которой смешиваются и сгорают воздух, и топливо. Каждая такая камера считается одним цилиндром. Чем больше цилиндров, тем больше мощность автомобиля и расход топлива. Для экономии топлива, некоторые современные 8-цилиндровые движки разработаны так, чтобы цилиндры оставались закрытыми, когда их работа не принципиально важна. Эта технология применена в последних моделях Mercedes. На светофоре движок будет работать на холостом ходу, отключив 6 цилиндров и оставив в работе 2, чтобы машина не заглохла. Движок будет смешивать топливо и воздух в двух цилиндрах вместо восьми, перекрыв подачу бензина или солярки в ненужные.

Также будет и на загородной трассе, где водитель, включив круиз-контроль, двигается с одной скоростью до 90 км/ч.

V-образный или рядный двигатель означает угол расположения цилиндров друг к другу — это называется конфигурация мотора

У автомобильных моторов бывают разные конфигурации: разные расположения цилиндров по отношению друг к другу. Размещение цилиндров в один ряд создает «линию» двигателя: 4-рядный– 4 цилиндра в линию, или 6-рядный — 6 цилиндров и т.д. —это общая и простая конфигурация классической силовой установки внутреннего сгорания.

Когда цилиндры расположены противоположно друг другу в угловых блоках, они имеют вид латинской буквы «V». Цифра, следующая за этим символом, опять-таки, обозначает количество цилиндров в одном ряду, например: V-4, V-6, V-8 и т.д.

Три блока цилиндров располагают в форме латинской буквы «W». По количеству цилиндров в одном ряду различают движки W-8, W-12 или W-16. От конфигурации цилиндров зависит физический размер движка и то, как ровно он работает. V – образная форма облегчает ход цилиндров, т.к. сила тяжести распределяется под наклоном, а не вертикально, как на обычных автомобильных моторах. Все эти разработки стали результатом тщательнейших испытаний, которые привели к совершенствованию внутреннего КПД (коэффициента полезного действия) мотора и к его экономичности.

Клапаны

Воздух входит в цилиндры и выходит из них через клапаны, работающие по принципу работы клапанов сердца. Раньше цилиндры имели только два клапана: один для воздуха, который поступает в цилиндр, второй — для выхода отработанных газов. Современные двигатели имеют по три, четыре и даже пять клапанов в каждом цилиндре, что более эффективно перемещает воздух по двигателю, увеличивает мощность автомобиля и сокращает расход топлива. Обычно автопроизводители сообщают общее число клапанов в движке. Разделите это число на количество цилиндров и узнаете, сколько клапанов в каждом из них.

Наддув и турбонаддув

Нагнетание воздуха в двигатель под давлением называется «принудительная индукция». Нагнетанием воздуха можно резко увеличить мощность автомобиля. Наддув работает на ременном приводе от мотора автомобиля и разработан, чтобы немедленно давать дополнительную мощность, когда отработанный газ выходит из движка. Турбонаддув приводится в действие выхлопными газами и требует меньших затрат мощности самого двигателя, что делает его более экономным, чем просто наддув. При этом у турбонаддува реакция на дроссель гораздо медленнее. Еще есть электрический турбонаддув, о нем подробно писали здесь, различия с классическим незначительные. Хотя при увеличении скорости наддувом и турбонаддувом сжигается больше топлива — они позволяют маленьким экономным моторам показывать те же результаты, что и их более большие собратья.  

Остались вопросы по терминологии принципам работы мотора автомобиля? Задавайте их в комментариях, будем рады ответить.

 

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания: дизель, бензин

Несмотря на постоянно появляющуюся информацию об изобретении новых, современных, более экономичных и экологичных, видов силовых агрегатов, двигатель внутреннего сгорания еще долго не сдаст свои позиции основной «рабочей лошадки» мирового автопрома.  Вот уже более сотни лет именно двигатель внутреннего сгорания работает, приводя в движение миллионы как легковых, так и грузовых автомобилей по всему миру

Уникальное изобретение

Если задать в поисковик вопрос о том, кто является изобретателем ДВС, можно получить добрый десяток имен. Действительно, на заре автомобилестроение над созданием практичного мотора бились десятки пытливых умов. И не столь важно, кто оформил патент первым, а кто опоздал на пару месяцев. Главное – результат вышел на славу.

Компактный, простой в конструкции но в то же время обладающий хорошим КПД, ДВС оставил далеко позади остальных «конкурентов»  в праве именоваться двигателем прогресса нового столетия.

Что такое двигатель внутреннего сгорания

Предназначение любого теплового силового агрегата – превратить энергию топлива в полезную механическую работу. В ДВС сгорают жидкие или газообразные углеводороды: бензин, дизельное топливо или природный газ. 

Как это происходит? В специальных «отверстиях» в корпусе (цилиндрах) расположены поршни – металлические «стаканы». Днище детали ориентировано вверх, а снизу, через кривошипно-шатунный механизм, она соединена с коленвалом.

Герметичность достигается поршневыми кольцами, не допускающими проникновение газов между стенками цилиндра и поршнем.

Все двигатели внутреннего сгорания имеют одинаковые этапы работы:

  • впуска;
  • сжатия;
  • горение;
  • расширения;
  • выпуска.

Для того, чтобы разобраться в процессе, стоит рассмотреть  как работает бензиновый двигатель – самый распространенный в автомобилях.

Как работает бензиновый двигатель

Перемещение поршня в цилиндре ограничивается двумя крайними положениями – верхней и нижней мертвыми точками (ВМТ и НМТ).

Первый такт начинается с того, что при движении поршня вниз открывается впускной клапан, в который подается приготовленная карбюратором (вариант – в инжекторе) воздушно-бензиновая смесь.

Во время обратного хода  топливо сжимается, а когда снова начинается движение вниз, смесь зажигается высоковольтной искрой. Взрыв отталкивает поршень вниз, в результате чего проворачивается коленвал.  

Во время последнего такта отработавшиеся газы удаляются через открывшийся выпускной клапан.

Такой двигатель называют четырехтактных – по числу перемещений. Автомобильный двигатель работает непрерывно, поэтому содержит как минимум четыре цилиндра. Вспомогательные ходы в одних обеспечиваются рабочими тактами в других.  

Как открываются клапаны

Для обеспечения процесса важно точное открывание и закрывание впускных и выпускных клапанов. За эту работу отвечает газораспределительный механизм.

Через шкив ГРМ «синхронизирован» с  коленвалом, что позволяет открывать каналы в нужные такты (при определенном положении поршней).

При вращении кулачок распредвала давит на коромысло, которое открывает клапан. Когда кулачок проворачивается, отверстие закрывается с помощью пружины.

Особенности дизеля

Аналогичные такты имеет и дизельный двигатель, единственное различие которого в том, как работает воспламенение. Здесь топливо и воздух подаются отдельно. Именно последний при сжатии выделяет тепло, воспламеняющее горючее. 

Все для ремонта и обслуживаия бензиновых и дизельных двигателей ищитена страницах fortunaavto.com.ua!

какой двигатель наиболее эффективный? – Богдан-Авто Холдинг

В настоящее время существует большое количество двигателей и альтернативных приводов. Предложение различных моторных решений для автомобилей часто вызывает у клиентов вопрос: какой же двигатель работает наиболее эффективно? Эксперты издания futurezone.de пришли к выводу, что самым высоким коэффициентом полезного действия (КПД) обладает электродвигатель. Для «зеленого» привода он составляет до 99%, а это означает, что 99% вырабатываемой электрической энергии преобразовывается в кинетическую энергию движения. Сегодня мы рассмотрим, чем отличаются наиболее известные типы двигателей и сравним их преимущества и недостатки.

Электро

Интересно, что принцип работы электродвигателя был открыт еще в 1830-х годах, за несколько десятилетий до появления двигателя внутреннего сгорания. На сегодняшний день существуют различные типы электродвигателей, которые работают на постоянном или переменном токе. В качестве топлива используется электричество, которое обеспечивает бортовая аккумуляторная батарея. Сегодня в основном применяются литий-ионные аккумуляторы благодаря хорошим характеристикам и длительному сроку службы. Несмотря на то, что многие модели электромобилей обладают пока еще низким запасом хода, а для зарядки потребуется в общей сложности несколько часов, электродвигатели обладают явными преимуществами. Во-первых, они не загрязняют окружающую среду, так как выбросы равны нулю. Во-вторых, в отличие от двигателей внутреннего сгорания, электромотор имеет меньше деталей, которые подлежат износу, а это означает, что Вас ожидает меньше расходов на ремонт и обслуживание. В дополнение к этому, электромотор предлагает отличную динамику, так как максимальный крутящий момент уже доступен на низких оборотах двигателя.

Водород

С точки зрения эксплуатационных характеристик, близкими по духу чистым электромобилям являются электромобили на водородных двигателях. Данный тип привода использует топливный элемент для производства электроэнергии из газообразного водорода и кислорода. При этом из выхлопной трубы выделяется только вода. Помимо экологического аспекта, водородный двигатель имеет практические преимущества по сравнению с электромотором. Автомобили на водороде быстро заправляются и не нуждаются в длительной зарядке, а также обладают более широким запасом хода при меньшем весе по сравнению с электромобилями, оснащенными тяжелыми аккумуляторными батареями.

Гибрид

Менее эффективными, чем электродвигатели, но более экономичными по сравнению с двигателями внутреннего сгорания являются гибриды. В автомобилях с гибридным приводом применяются как двигатели внутреннего сгорания, так и электромоторы, что позволяет использовать преимущества обеих систем. В таких моделях аккумулятор для электродвигателя обычно заряжается во время движения от двигателя внутреннего сгорания или от восстановления энергии торможения. Более низкий расход топлива обеспечивается в основном при движении в городе, так как в большинстве случаев система автоматически переключается на электропривод при низких скоростях, таких как остановка и движение в пробках. Во время путешествий на дальние расстояния гибридные приводы практически не экономят топливо. При этом гибриды стоят на порядок выше, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания.

Газ

Если сравнивать линейку классических двигателей внутреннего сгорания, то Вашим фаворитом легко может стать газ. Во-первых, двигатель, работающий на природном газе, более экологически чистый, чем бензиновый или дизельный мотор. Сжигание природного газа, который в принципе состоит из метана, является относительно чистым, а это означает, что при этом не образуется сажа и значительно снижается количество других загрязняющих веществ. Во-вторых, двигатель, работающий на газе, до 10% более эффективный, чем бензиновый. Помимо этого, цена на газ существенно ниже по сравнению со стоимостью бензина или дизельного топлива. Но при всех плюсах Вы должны учитывать, что за авто на газе Вам придется заплатить дополнительные тысячи евро, и к тому же газ предлагается не на каждой АЗС.

Дизель

Выбирая дизельный двигатель, клиенты сознательно платят более высокую стоимость за автомобиль с целью сэкономить в будущем на затратах на топливо, так как главный плюс дизеля – это более низкий расход топлива. В дизельных моторах воздух всасывается в камеру цилиндра, где он смешивается с дизельным топливом путем прямого впрыска. Дизельно-воздушная смесь воспламеняется самостоятельно, поэтому дизельный двигатель не нуждается в свечах зажигания. При этом давление сжатия составляет от 30 до 50 бар, а температура на 700-900 градусов Цельсия выше, чем у бензинового двигателя. Учитывая данные значения, дизель должен иметь более устойчивую конструкцию и соответственно больше весить. Тем не менее, дизель имеет более высокую плотность энергии и КПД дизеля составляет около 33%, в результате чего снижается расход топлива.   

Бензин

Бензиновый двигатель обладает наименьшим КПД среди двигателей – 25%. Это означает, что 75% энергии, получаемой при сжигании бензина, преобразуется в тепло, и только 25% в движение.  Но сегодня многие бензиновые двигатели оснащаются системой непосредственного впрыска, а также турбонаддувом. Данные технологии позволяют увеличить производительность мотора, а также снизить вредные выбросы. Не смотря на более низкую эффективность, бензиновый двигатель обладает другими полезными характеристиками. По сравнению с дизелем, у бензина более низкие выбросы оксида азота. Помимо этого, бензиновый двигатель дает широкий диапазон оборотов, что идеально подходит для спортивного вождения. Именно по этой причине мотоциклы ездят исключительно на бензине. В дополнение, автомобили с бензиновым двигателем являются самыми доступными по стоимости на рынке.

Виды двигателей, которыми оборудованы автомобили дилерской сети «Богдан-Авто Холдинг»

Модель автоТип двигателяРасход топлива в смешанном цикле (л / 100 км)
Subaru
Subaru XVБензин7
Subaru OutbackБензин7,3
Subaru ForesterБензин7,2
Hyundai
Hyundai i30Бензин/ Дизель6 / 5,3
Hyundai i10Бензин4
ElantraБензин6,6
CretaБензин7
Santa Fe NewБензин/ Дизель7,1 / 5,2
TucsonБензин/ Дизель7,9/ 5,3
AccentБензин5,7
Grand Santa FeТурбодизель7,8
Ioniq ElectricЭлектро0
Ioniq HybridГибрид3,4
GrandeurБензин9,1
Great Wall
Wingle 5Дизель7,4
Wingle 6Бензин/ Дизель11,2 / 8,6
HAVAL
HAVAL h3Бензин6,7
HAVAL H6Бензин8,5
HAVAL H9Бензин/ Дизель10,9 / 9,1
JAC
JAC S2Бензин6,5
JAC S3Бензин5,6
JAC iEV 7SЭлектро0

Подготовлено по материалам Futurezone.de]]>

Технозона: Как работает двигатель внутреннего сгорания автомобиля «Формулы-1» — Fun Formula: автоспорт

Силовые установки, победившие в чемпионате “Формулы-1” за последние пять лет – F1chronicle

Современные поколения автомобилей “Формулы-1” оснащены высокоэффективной гибридной силовой установкой, дополнительно оснащенных турбонаддувом. Рассмотрим по истине чемпионский двигатель “Мерседеса”, его строение, работу и путь развития с 2014 года.

Какие элементы входят в силовую установку “Формулы-1”?

ФИА разделяет двигатель Ф1 на шесть составных элементов. Сердцем и главным элементом блока является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Многие из вас представляют этот конструктивный элемент автомобиля, подсоединенный к шасси посредством коробки передач. Двигатели последнего поколения представляют собой шестицилиндровые V-образные конфигурации, с рабочим объемом 1,6 литра. Вторым элементом является турбонагнетатель, который увеличивает плотность воздуха, потребляемого двигателем, тем самым придавая двигателю большую мощность. Следующим элементом является гибридная часть, которая в свою очередь делится на четыре составляющих: кинетический мотор-генератор (MGU-K), тепловой мотор-генератор (MGU-H), накопитель энергии (ES) или если сказать проще – батареи, а также блока управления электроникой (CE). Кинетический генератор получает кинетическую энергию при торможении автомобиля, а тепловой – избыточную энергию от выхлопных газов. Оба генератора вырабатывают собственные источники энергии в электричество, которая затем используется для ускорения автомобиля. Блок батарей, да и вся электроника управляется при помощи блока управления – управляющей электроникой.

В течении сезона можно использовать по три блока внутреннего сгорания, теплового мотора-генератора и турбонагнетателя. Однако за один сезон можно устанавливать лишь два блока батарей, блока управления электроникой и кинетического мотора-генератора. Да, можно установить и большее число элементов, однако гонщик получит штраф в виде старта в конце решетки.

Гонщики “Мерседеса” во время гонки в Монако, 2014 год. – Zimbio

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

В основе ДВС лежит процесс сгорание топливной смеси, для высвобождения необходимой энергии. Да, процесс работы двигателя такой же как и на вашем личном автомобиле, правда системы выполняющие эту работу немного сложнее. Если рассматривать работу более подробно, то воздух для горения подается в двигатель через воздуховод. Давление подаваемого воздуха увеличивается компрессором, который является частью турбокомпрессора. Процесс повышения давления повышает температуру воздуха, поэтому воздух охлаждается, прежде чем он попадет в саму камеру сгорания в верхней части двигателя.

Двигатели “Формулы-1” имеют непосредственный впрыск, как и большинство современных дорожных автомобилей, поэтому топливо подается сразу в камеру сгорания. Давление впрыскиваемого топлива составляет 500 бар – эта цифра ограниченна правилами. Это больше, чем на дорожных автомобилях, где показатель находится на отметке в 350 бар. Однако намного меньше, чем в дизельном двигателе, где давление может достигать до 2500 бар.

Вернемся к камере сгорания. Смесь воздуха и топлива сжимается поршнем до того, как свеча зажигания произведет искру. Сила сгорания толкает поршень, который через шатун соединен с коленчатым валом и поэтому последний приводится в движение. Когда поршень возвращается в верхнее положение, выпускные клапаны открываются, чтобы выпустить выхлопные газы из двигателя, поэтому процесс может начинаться заново. Максимальное количество процессов (оборотов двигателя) в современной Ф1 – 15000 об/мин. Отработавшие газы используются для привода турбонагнетателя, который, приводит в движение компрессор. Все, что остается от выхлопных газов, выходит через выхлопную трубу в задней части автомобиля. Для контроля давления во время этой фазы используется система перепускных клапанов.

Какие системы являются частью двигателя внутреннего сгорания?

Сложные масляные и водяные системы внутри двигателя. Они необходимы для обеспечения плавной работы двигателя и регулирования температуры, что немало важно, если учесть, что температура в камере сгорания достигает 2600 ° C. Основная задача системы водоснабжения заключается в управлении температурой различных элементов, из которой состоит энергоблок. От картер двигателя до верхней головки блока цилиндров. В систему охлаждения вкладывается большое количество инженерных разработок – начиная от управления водяным потоком до эффективности насоса.

Что смогла улучшить команда “Мерседес” с 2014 года?

Правила для силовых установок были достаточно стабильными с момента их введения в 2014 году, поэтому общая идея СУ не сильно отличается от первоначальной версии. Однако благодаря многочисленным изменениям во многих областях, команда “Мерседес” смогла усовершенствовать каждый элемент силового агрегата. В итоге получив больше мощности и повысив тепловую эффективность. Команда из Бриксворта смогла выжать чуть более 900 л.с из СУ, а КПД составлял 44%. Это означает, что только 44% энергии преобразовано в полезную работу по движению автомобиля. В течении следующих лет КПД улучшался, что позволило преодолеть барьер в 50% на стенде  2017 году.

Команда выполняла какие-либо манипуляции с потоком газа в двигателе?

Важной областью для улучшения является выхлопная система. Его форма, длина и диаметр оказывают огромное влияние на рабочие характеристики двигателя. Чем быстрее выхлопные газы покинут камеру сгорания, тем быстрее может начаться новый цикл горения. В 2014 году команда использовала облегченную выхлопную систему, которая проходила по кратчайшему пути от головки цилиндров к турбине компрессора. Такая система имела свои преимущества: меньше вес и меньше потеря тепла. Но в 2015 году команда представила более сложную систему, которая помогла увеличить мощность двигателя. Выхлоп представлял из себя шесть первичных труб одинакового размера, идущих от головки цилиндров, но вторичные трубы были длиннее, что изменяло кривую мощности. С тех пор команда каждый год внедряет новую выхлопную систему, получая все больше мощности от двигателя.

На каких еще областях двигателя команда сосредоточилась?

Еще одна немаловажная область, в которой команда сделала шаг вперед – это материалы, которые используются в производстве. Большое католичество частей двигателя делаются из металла. В основном правила не всегда определяют, какие металлы должны использоваться. Выбор правильных сплавов может повлиять как на надежность, так и на производительность двигателя.

Другая область, в которой постоянно ищет улучшения команда – это снижение трения. Как известно из физики, трение отнимает энергию. Работа над смазочными материалами происходит не совсем на базе команды, скорее в химических лабораториях титульного спонсора команды – компании “Петронас”.

Получение масла в момент когда оно необходимо, также является важным моментом. Двигатель, подвергается огромным перегрузкам во время торможения, разгона и преодоления поворотов. Чтобы убедиться, что масло попадает в каждый компонент, который нуждается в нем, требуются сложные системы. В нижней части двигателя находится около десяти масляных насосов, которые забирают масло из блока цилиндров, коленчатого вала и других деталей. Это необходимо, чтобы произвести фильтрацию масла и, конечно же, чтобы масляный бак никогда не работал всухую.

Какую роль топливо играет в поиске производительности?

Топливо оказывает существенное влияние на производительность двигателя. Есть правила, которые гласят, что топливо должно быть неэтилированным. Это означает, что оно должно быть похоже на топливо, которое вы используете в своем личном автомобиле. Конечно же сразу возникает вопрос: а можно ли использовать силовой агрегат “Формулы-1” с обычным бензином? Ответ прост – да, но это потребовало бы некоторых изменений в настройке двигателя. Например, изменения работы систем зажигания. Также стоит отметить, что производительность двигателя бы резко упало. Не зря группа инженеров постоянно работает над химическим составом топлива, чтобы убедиться, что характеристики топливной смеси соответствуют необходимым характеристикам двигателя.

Борьба двух “Мерседесов” – Твиттер команды «Мерседес»

Сколько времени занимает производство СУ “Формулы-1”?

Силовая установка – сложный механизм, и чем они мощнее, тем сложнее они становятся. Еще в 2014 году команде из двух человек понадобилось бы около двух недель, чтобы собрать энергоблок. В 2019 году та же задача займет около трех недель с тем же количеством людей. На базе команды сократили время на сборку, добавив еще одного человека в процесс сборки. Таким образом две недели сборки были сохранены, правда с участием еще одного человека.

Где именно команда достигла большего в последние годы? 

За последние пять лет команда изучила каждый элемент двигателя. Наверное главной областью в двигателе, над которой работала команда – система впуска и выпуска. С точки зрения впуска важной областью была камера приточного воздуха. Они располагаются сверху двигателя между впускными клапанами и системой охлаждения. Они представляют собой две камеры, по одной на каждый блок цилиндров. Удерживая сжатый воздух от компрессора, камера обеспечивает стабильный источник воздуха, несмотря на то, что потребность двигателя в воздухе и подача его от компрессора меняется.

Правила 2014 года потребовали фиксированную геометрию для камер, оставляя мало места для каких либо манипуляций. Однако в в следующем году правило упростили, вернув инженерам возможность развивать данный элемент. В результате камеры не только увеличились в размерах, но и содержат более сложную систему подачи воздуха. Поток воздуха научились адаптировать к оборотам двигателя, чтобы производить максимальную мощность в каждый момент времени. Часть этой эволюции можно увидеть на фотографии ниже. Каждый год размер камер увеличивалась, что в свою очередь влияло на крышку двигателя. Именно поэтому вы можете увидеть неровности на каждой стороне крышки двигателя.

Современные машины для побед в “Формуле-1” – Твиттер «Мерседеса»

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как работает дизельный двигатель автомобиля?

Дизельные двигатели внутреннего сгорания – это уникальная разработка человечества. Оборудование позволило получить практически идеальную экономичность и мощность, что незаменимо в сфере промышленных и частных перевозок. Существует всего 2 недостатка – боязнь низких температур и высокий выброс углекислого газа.

Принцип работы дизельной силовой установки

Принцип работы дизельного двигателя практически ничем не отличается от другого ДВС. За основу принято топливо, которое выпрыскивается в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом. Смесь воспламеняется, вырабатывая тепло и заставляя вал вращаться, приводя в движение колеса.

Единственным и существенным отличием по сравнению с бензиновыми установками является независимость от коэффициента избыточности воздуха. Сегодня на легковых и грузовых авто устанавливаются быстроходные дизельные агрегаты, которые способны развивать высокий крутящий момент.

Отличительные особенности дизельного двигателя

Дизельная силовая установка обладает следующими особенностями:

  1. Более высокий КПД, который достигается большей степенью сжатия. Это также влияет на габариты оборудования, которые зачастую превосходят бензиновые аналоги.
  2. Отсутствие дроссельной заслонки, что обеспечивает более высокий крутящий момент вне зависимости от оборотов.
  3. Топливная система более сложная, имеется существенная зависимость от качества топлива.

Среди прочих отличий нужно указать на большую экономичность и сажеобразование.

Как совершенствуются?

На сегодняшний день существует несколько направлений, по которым ведется улучшение силовых установок на дизеле:

  • повышение КПД и снижение расхода топливных ресурсов;
  • снижение количества и токсичность выбросов;
  • улучшение запуска двигателя «на холодную».

Для этого уже используются системы впрыска Common Rail, оснащение силовой установки трубонадувом и так далее. Последнее является наиболее актуальным и эффективным средством для повышения мощности при сохранении расхода топлива.

Где пройти ТО и сделать ремонт дизельного двигателя?

Если вам потребовалась профессиональная помощь по техническому обслуживанию и ремонту турбины для  автомобиля с дизельным двигателем, тогда обратитесь в нашу компанию. Специалисты обладают внушительным опытом работы, имеют необходимый инструмент и расходные материалы для эффективного решения вопроса. Среди прочего доступна продажа турбин, что обеспечивает комплексность. Уточнить важные технические моменты и записаться на станцию можно по контактному телефону +375 (29) 969 26 26.

Как работает двигатель V8?

Двигатель V8 получил свое название благодаря наличию блока цилиндров в форме буквы «V». Конструкция V8 подразумевает четыре цилиндра на одной стороне и 4 на другой. При этом все 8 поршней работают на одном коленвале и расположены друг напротив друга.

V8 известен как восьмицилиндровый двигатель. Такие восьмицилиндровые двигатели имеют V-образную или вертикальную прямую установку цилиндров.

Свое название двигатель V8 получил благодаря наличию блока цилиндров в форме буквы «V» и восьми цилиндров. При этом два цилиндра работают от одного кривошипа, поскольку это обеспечивает более быстрое ускорение.

Итак, как же все-таки работает двигатель V8?

V8 работает аналогично обычному рядному 4-цилиндровому двигателю. Он имеет 4-тактную систему впуска, сжатия, мощности и выхлопа, то есть 4 такта на цилиндр, что в общей сложности означает 32 такта. И если в рядном 4-цилиндровом двигателе за один оборот коленчатого вала срабатывает только один цилиндр, то в V8 при каждом повороте на 90 градусов в цилиндре происходит сгорание, что означает 2-цилиндровый огонь за один оборот коленчатого вала. Это гарантирует более плавную подачу энергии по сравнению со 4-цилиндровом силовом агрегате.

При этом разница в линейном двигателе и V-образном заключается в том, что их производителям необходимо было сбалансировать двигатель и поддерживать его центр тяжести.

Когда один поршень V8 достигает своей вершины, противовес находится прямо напротив него и уравновешивает усилие, а когда он поворачивается еще на 90 градусов, он уравновешивает другой поршень, подключенный к нему. При еще одном повороте на 90 градусов первый поршень достигает дна, а противовес уравновешивает нисходящее усилие с восходящим усилием, это повторяется для второго поршня.

Как работают цилиндры в V8?

В начале, поршень втягивает воздух и топливо по мере его движения вниз.

Затем он сжимает этот воздух и топливо и поршень движется вверх.

Далее свечи зажигания поджигают топливовоздушную смесь и нагнетают поршень вниз.

В конце поршень на обратном пути выталкивает выхлопные газы, прежде чем цикл повторяется.

Преимущества двигателей V8

Они производят больше энергии.

Они компактны для больших двигателей с большим рабочим объемом.

Создают мало вибрации.

Имеют более высокий центр тяжести по сравнению с другими двигателями.

Недостатки двигателей V8

Они достаточно сложны в производстве, поскольку включают в себя две отдельные головки цилиндров.

По сути V8 — это двигатели для автомобилей с высокими эксплуатационными характеристиками, поскольку они более надежны по сравнению с линейными двигателями и занимают мало места для такого количества цилиндров.

В чем разница между V8 и V6?

Двигатели V8 предлагают больше мощности, но и потребляет больше топлива. Если вы не определились с выбором, вам понадобится базовое понимание того, как работают двигатели внутреннего сгорания:

Технологические инновации привели к новым разработкам, таким как турбо, и это позволило создать мощные четырехцилиндровые двигатели и двигатели V6. Эти двигатели дешевле, чем V8 и позволяют автолюбителям наслаждаться как мощностью, так и топливной экономичностью, что крайне важно для городских дорог.

Ключевые различия между двигателем V6 и V8

Энергетические

Камеры внутреннего сгорания используют смесь воздуха и топлива для работы двигателя. Внутри камер сгорания находятся поршни, которые движутся вверх и вниз при воспламенении топливно-воздушной смеси. Это приводит в движение коленчатый вал и колесные оси.

Двигатель V6 имеет шесть цилиндров, а V8 — восемь цилиндров. Это означает, что V8 производит больше энергии. Мощность означает, что автомобиль ускоряется с большей скоростью. Также V8 имеет дополнительное преимущество: цилиндры расположены под перпендикулярным углом, да и мощность питания более плавная в V8.

Экономия топлива

Из-за наличия дополнительных цилиндров в V8 — он потребляет больше топлива, чем V6. Если вы хотели бы просто иногда ездить по городу, брать V8 было бы неэкономично. V8 также будет дороже, чем V6. Поэтому если вы хотите купить автомобиль с меньшими затратами на техобслуживание, то V6 лучше, но если вам нужна именно мощность, смело берите V8.

Четырехцилиндровый двигатель

Раньше четырехцилиндровый двигатель был наиболее распространенным и является предшественником двигателя V6. Это компактная система, которая подходит для большинства автомобилей, а благодаря своей легкой конструкции, он гарантирует плавную езду. С такими двигателями легче работать, потому что головки цилиндров являются самой высокой точкой для поршней.

Причина, по которой они широко используются, связана с низкими производственными затратами. К недостаткам относится невозможность установки больших цилиндров, таких как 2,5 или 3,0 литра, что ограничивает производительность, а также более высокий центр тяжести и жесткая компоновка по сравнению с V6 и V8.

Двигатель V6

Двигатель V6 компактный и жесткий. Он предлагает большую мощность, чем обычные двигатели, и использовался во многих передне-, задне- и полноприводных автомобилях.

Недостатком V6 является то, что использование двух распредвалов для SOHC и четырех для DOHC делает автомобиль в целом тяжелее.

Примечание: большинство компаний резко повысили производительность четырехцилиндровых двигателей, внедрив турбонагнетатель. Это дает автомобилю большую мощность, позволяя при этом экономить топливо. Турбонагнетатель работает, добавляя больше воздуха в камеры сгорания, и это приводит к более высокому КПД.

Двигатель V8

Этот двигатель самый используемый в большинстве мощных автомобилей. Упаковка V8 не займет много времени, но в итоге вы получите хороший баланс, который будет зависеть от типа коленчатого вала — поперечного или плоского. При этом жесткая конструкция V8 предлагает более высокое смещение.

Тем не менее, V8 имеет свое недостатки, такие больший вес, чем V6, и более высокий центр тяжести, чем плоские двигатели. Также на обслуживание V8 выше затраты по причине увеличенного трения в движущихся частях.

Большинство автомобилей с двигателем V8 работают на переднем или полном приводе, в отличие от V6 и четырехцилиндровых двигателей, которые могут быть установлены на большинство автомобилей. К тому же V6 гарантирует большее смещение, чем четырехцилиндровый и когда-то даже был предпочтительным двигателем для автомобилей Формулы 1.

История двигателей внутреннего сгорания

До 19 века самый распространенный тип двигателей был паровым. Ситуация изменилась в 1950-х годах, когда в качестве источника энергии начали использовать горючее топливо.

Исследователи экспериментировали с различными химическими соединениями, такими как водород и уголь, но это не привело ник чему. Впервые люди увидели полностью собранный двигатель внутреннего сгорания в 1876 году. Николаус Отто создал двигатель Отто, который был переработан и получил свой современный вид, соответствующий тому, что мы видим сегодня.

Остов двигателя обычно изготавливается из алюминиевого или чугунного блока. Внутри расположены

цилиндры в один или два ряда. Внутри двигателя сделаны проходы для воды, которые используются для рассеивания энергии из блока и охлаждения. Движение в двигателе происходит из-за давления, создаваемого воспламенением воздушно-топливной смеси.

Поршневые кольца предотвращают утечку газов и масла в картер, а распределительный вал удерживает впускной и выпускной клапаны. При этом выхлопная система выводит выхлопные газы через выхлопную трубу в атмосферу. Если в камере сгорания возникают проблемы, вы можете заметить белый или черный дым из выхлопных газов.

Заключение

Когда дело доходит до выбора между V6 или V8, определяющими факторами должны быть ваш бюджет, личные предпочтения и частота использование автомобиля. Если вы собираетесь каждый день ездить на своем автомобиле и использовать его для движения по городу, то разумнее приобрести двигатель V6. Как уже говорилось V6 может быть установлен на большинство автомобилей, в то время как V8 используется в основном на автомобилях с постоянным или автоматически подключаемым полным приводом.

Как работают автомобильные двигатели | HowStuffWorks

Используя всю эту информацию, вы можете начать понимать, что существует множество различных способов улучшить работу движка. Производители автомобилей постоянно играют со всеми перечисленными ниже параметрами, чтобы сделать двигатель более мощным и / или более экономичным.

Увеличьте рабочий объем: Чем больше рабочий объем, тем больше мощность, потому что вы можете сжигать больше газа за каждый оборот двигателя. Вы можете увеличить рабочий объем, увеличив цилиндры или добавив больше цилиндров.Двенадцать цилиндров кажутся практическим пределом.

Увеличьте степень сжатия: Чем выше степень сжатия, тем больше мощность, до определенного предела. Однако чем сильнее вы сжимаете топливно-воздушную смесь, тем больше вероятность самопроизвольного воспламенения (до того, как свеча зажигания воспламенит его). Бензины с более высоким октановым числом предотвращают такое преждевременное сгорание. Вот почему высокопроизводительным автомобилям обычно нужен высокооктановый бензин — их двигатели используют более высокую степень сжатия, чтобы получить большую мощность.

Добавьте больше в каждый цилиндр: Если вы можете втиснуть больше воздуха (и, следовательно, топлива) в цилиндр заданного размера, вы можете получить больше мощности от цилиндра (точно так же, как если бы вы увеличили размер цилиндр) без увеличения количества топлива, необходимого для сгорания. Турбокомпрессоры и нагнетатели сжимают входящий воздух, чтобы эффективно втиснуть больше воздуха в цилиндр.

Охлаждение поступающего воздуха: Сжатие воздуха повышает его температуру. Однако вы хотите, чтобы в цилиндре был как можно более холодный воздух, потому что чем горячее воздух, тем меньше он будет расширяться при сгорании.Поэтому многие автомобили с турбонаддувом и наддувом имеют интеркулер . Интеркулер — это специальный радиатор, через который проходит сжатый воздух, чтобы охладить его перед попаданием в цилиндр.

Позвольте воздуху поступать легче: Когда поршень опускается на такте впуска, сопротивление воздуха может лишить двигатель мощности. Сопротивление воздуха можно значительно уменьшить, установив по два впускных клапана в каждый цилиндр. В некоторых новых автомобилях также используются полированные впускные коллекторы для устранения сопротивления воздуха.Большие воздушные фильтры также могут улучшить воздушный поток.

Позвольте выхлопу легче выходить: Если сопротивление воздуха затрудняет выход выхлопных газов из цилиндра, это лишает двигатель мощности. Сопротивление воздуха можно уменьшить, добавив второй выпускной клапан к каждому цилиндру. Автомобиль с двумя впускными и двумя выпускными клапанами имеет четыре клапана на цилиндр, что улучшает рабочие характеристики. Когда вы слышите объявление об автомобиле, в котором говорится, что автомобиль имеет четыре цилиндра и 16 клапанов, в рекламе говорится, что двигатель имеет четыре клапана на цилиндр.

Если выхлопная труба слишком мала или глушитель имеет большое сопротивление воздуха, это может вызвать противодавление, которое имеет тот же эффект. В высокоэффективных выхлопных системах используются коллекторы, большие выхлопные трубы и глушители со свободным потоком для устранения противодавления в выхлопной системе. Когда вы слышите, что у автомобиля «двойной выхлоп», цель состоит в том, чтобы улучшить поток выхлопных газов, используя две выхлопные трубы вместо одной.

Сделайте все легче: Легкие детали помогают двигателю работать лучше.Каждый раз, когда поршень меняет направление, он расходует энергию, чтобы остановить движение в одном направлении и запустить его в другом. Чем легче поршень, тем меньше энергии он потребляет. Это приводит к повышению топливной экономичности и производительности.

Впрыск топлива: Впрыск топлива позволяет очень точно дозировать топливо в каждый цилиндр. Это улучшает характеристики и экономию топлива.

В следующих разделах мы ответим на некоторые распространенные вопросы, связанные с двигателем, которые задают читатели.

Как работают автомобильные двигатели? — Сейчас по всей стране

Несмотря на относительно простое управление, автомобили на самом деле являются очень сложными машинами. Автомобилям для работы требуется 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: Обычно сделанный из железа или алюминия, блок двигателя содержит 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 автомобиль 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, которая воспламеняет 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-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] «Детали автомобильного двигателя» (проверено сент.24, 2020)

[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.)

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 принадлежащий 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 некоторых автомобилях, особенно в автомобилях с восемью или 12 цилиндрами, а также в некоторых автомобилях 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 .

Как работают автомобильные двигатели: Урок для детей

Двигатель — это машина, преобразующая топливо в энергию.

Как работает двигатель?

Точно так же, как нашему желудку нужна пища, чтобы оставаться в живых, большинству автомобильных двигателей для включения и работы нужен бензин.Если бы мы заглянули внутрь двигателя автомобиля, мы бы увидели формы цилиндров. Каждый из этих цилиндров имеет множество деталей, таких как поршни и свечи зажигания , чтобы назвать пару.

Поршень предназначен для перемещения вверх и вниз. Совершая это движение, поршень может втягивать смесь бензина и воздуха в цилиндр, а затем подталкивать ее обратно к свече зажигания.

Свеча зажигания предназначена для сжигания смеси бензина и воздуха, когда она достигает свечи зажигания.Горение заставляет смесь расширяться и давить на поршень. Когда свеча зажигания расширяет смесь и давит на поршень, поршень снова толкает вверх и отправляет смесь из цилиндра в двигатель. Этот процесс создает энергию, которую двигатель использует для питания автомобиля.

Цилиндр со свечами зажигания (вверху) и поршнем (посередине)

Считайте этот процесс дружеской игрой в Hot Potato.Цель этой игры — перебрасывать мяч между игроками, пока не истечет время. Игрок, оставшийся с мячом в конце, выбывает. Если представить себе этот процесс как игру «Горячий картофель» между поршнем и свечой зажигания, то поршень и свеча зажигания действуют как игроки, а смесь бензина и воздуха действует как шар.

Шарик начинается с поршня, который передает его на свечу зажигания. Свеча зажигания не хочет мяч и отбрасывает его обратно к поршню. Поршень тоже не хочет шара и поэтому выбрасывает его из цилиндра! В этом случае никто не проигрывает.Вместо этого и поршень, и свеча зажигания работали вместе, создавая энергию.

Резюме урока

Двигатель — это машина, которая заставляет автомобиль двигаться, а двигатель автомобиля имеет цилиндры. Многие части цилиндра, такие как поршни и свечи зажигания , используют топливо из бензина и давление воздуха для совместной работы и создания энергии, приводящей в движение автомобиль.

Автомобильные двигатели

Пожалуйста, укажите в пропущенных словах то, что вы узнали из урока и из общих знаний.

Бензиновые автомобильные двигатели запускаются с _____ от свечей зажигания и некоторого количества воздушно-топливной смеси, впрыснутой в цилиндр в нужное время. Поршни перемещаются в _____ после взрыва. Они прикреплены к _____ стержнями. Коленчатый вал представляет собой серию U-образных и перевернутых U-образных шарниров, которые переводят движение поршней во вращательное движение, которое в конечном итоге может повернуть _____.

Начальная искра при запуске двигателя автомобиля исходит от _____. После запуска двигателя электричество подается от _____.Он преобразуется катушкой зажигания на более мощное электричество. Затем он поступает к дистрибьютору. _____ отправляет искру в нужный цилиндр в идеальное время.

Топливо и воздух смешиваются в карбюраторе или топливной форсунке. Топливно-воздушная смесь попадает во впускной коллектор прямо над поршнями. В каждом цилиндре не менее двух _____. На такте впуска открывается _____ клапан, впуская топливно-воздушную смесь в цилиндр. При такте сжатия все сжимается движением поршня.В такте сгорания свеча зажигания загорается, делая небольшой _____. При такте выпуска открывается _____ клапан, выпуская газы. Выпускной коллектор собирает все газы из всех цилиндров в единую трубу. Эта труба проходит через каталитический нейтрализатор, затем через глушитель и, наконец, выходит из машины в виде _____ трубы, торчащей из задней части большинства автомобилей.

ответов

искра

цилиндр

коленчатый вал

колеса

аккумулятор

генератор

дистрибьютор

клапанов

поступление

взрыв

выхлоп

хвост

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.

Сгорание: 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.

Как работают автомобили — Как работает автомобильный двигатель

Процесс работы автомобиля намного проще, чем вы думаете.Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания:

  • Автомобильный аккумулятор заряжается отправка
  • Питание стартера, который
  • Поворачивает коленчатый вал, который
  • Приводит в движение поршни
  • При движении поршней двигатель заводится и тикает более
  • Вентилятор всасывает воздух в двигатель через воздушный фильтр
  • Воздушный фильтр удаляет грязь и песок из воздуха
  • Очищенный воздух втягивается в камеру, где добавляется топливо (бензин или дизельное топливо)
  • Эта топливно-воздушная смесь (парообразный газ) хранится в камере
  • .
  • Водитель нажимает на педаль акселератора
  • Дроссельная заслонка открыта
  • Газовоздушная смесь проходит через впускной коллектор и через впускные клапаны распределяется по цилиндрам.Распределительный вал управляет открытием и закрытием клапанов.
  • Распределитель зажигает свечи зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь. Возникающий в результате взрыв заставляет поршень опускаться, что, в свою очередь, приводит к вращению коленчатого вала.

В цилиндрах происходит магия, которая придает мощность и движение колесам автомобиля. В большинстве автомобильных двигателей используется четырехтактный цикл сгорания. Этот цикл начинается с поршня в верхней части цилиндра. Тогда:

Внутри цилиндра автомобиля

Четырехтактный цикл сгорания

Такт впуска: впускной клапан открывается, и поршень движется вниз, позволяя топливно-воздушной смеси попасть в открытое пространство.

Ход сжатия: поршень движется вверх. Это сжимает топливно-воздушную смесь, вытесняя ее в меньшее пространство. Сжатие заставляет топливно-воздушную смесь взрываться с большей силой.

Силовой цикл: искра от свечи зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Взрыв толкает поршень вниз по цилиндру.

Выпускной цикл: выпускной клапан открывается, и поршень возвращается в верхнюю часть цилиндра, вытесняя выхлопные газы.

Нижняя часть каждого поршня прикреплена к коленчатому валу.

Когда поршни перемещаются вверх и вниз, они вращают коленчатый вал, который после передачи мощности через трансмиссию вращает колеса.

Большинство автомобилей имеют как минимум четыре цилиндра. У более мощных машин больше. Например, у V6 шесть цилиндров, а у V8 восемь.

Чем сильнее водитель нажимает на педаль акселератора, тем больше топливно-воздушной смеси проходит в цилиндры и тем больше вырабатывается мощности.

Что такое число оборотов в минуту?

Четырехтактный цикл повторяется тысячу раз в минуту. Эти повторения более известны как Revs.

Счетчик оборотов показывает, сколько тысяч раз в минуту повторяется цикл.


Трансмиссия

Управляет мощностью, содержащейся в коленчатом валу, прежде чем она поступает на колеса, и позволяет водителю управлять скоростью / мощностью автомобиля, обеспечивая различные соотношения скорость / мощность, известные как шестерни.

Итак, первая передача дает большую мощность, но небольшую скорость, тогда как пятая передача дает небольшую мощность, но большую скорость.

Коленчатый вал соединяется с трансмиссией только тогда, когда автомобиль находится на передаче и сцепление включено. Если вы нажмете на сцепление, коленчатый вал отсоединится от трансмиссии.

Трансмиссия соединена с выходным валом, который соединен с осями, соединенными с колесами. Когда трансмиссия вращает выходной вал, это поворачивает оси, которые, в свою очередь, вращают колеса.

Прочие ключевые компоненты автомобилей и двигателей

Генератор : превращает механическую энергию в электрическую. Эта энергия приводит в действие электрическую систему автомобиля, от фар до дворников. Он также подзаряжает автомобильный аккумулятор. Ремень, который вращается при включении двигателя, приводит его в действие.

Тормоза : в автомобилях используются барабанные или дисковые тормоза. В дисковых тормозах используется суппорт для нажатия на диск колеса, чтобы замедлить колесо. Барабанные тормоза работают по тому же принципу, однако барабанный тормоз давит на внутреннюю часть барабана.

Распредвал : управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов.

Система охлаждения : автомобильные двигатели выделяют много тепла. Это тепло нужно контролировать. Для этого вода прокачивается через проходы, окружающие цилиндры, а затем через радиаторы для охлаждения.

Распределитель : приводит в действие катушку зажигания, заставляя ее зажигать точно в нужный момент. Он также распределяет искру по нужному цилиндру и в нужное время.Если время отключается на долю, двигатель не будет работать должным образом.

Выхлопная система : после сжигания топливно-воздушной смеси оставшийся газ попадает в выхлопную систему и удаляется из автомобиля. Если присутствует каталитический нейтрализатор, выхлопные газы проходят через него, а любое неиспользованное топливо и другие определенные химические вещества удаляются.

Ручной тормоз : это отдельная система от ножного тормоза. Как правило, он устанавливается на полу автомобиля и соединяется тросом с двумя задними колесами.

Прокладка головки : головка цилиндра (блок, который герметизирует все верхние части цилиндров) и блок двигателя (который содержит основные корпуса цилиндров) представляют собой отдельные компоненты, которые должны легко стыковаться друг с другом. Прокладка головки — это кусок металла, который находится между ними и соединяет их.

Масло : двигатель автомобиля состоит из множества движущихся частей. Масло смазывает эти детали и позволяет им плавно двигаться. В большинстве автомобильных двигателей масло откачивается из масляного поддона через фильтр, удаляющий любую грязь, а затем под высоким давлением разбрызгивается на подшипники и стенки цилиндров.Затем масло стекает в поддон, где процесс начинается заново.

Регулятор : регулирует количество энергии в генераторе.

Амортизаторы : также известные как амортизаторы, устанавливаются между кузовом и осью автомобиля для предотвращения чрезмерного качения и раскачивания кузова автомобиля во время движения.

Подвеска : противодействует ударам неровностей дороги. Без такой системы автомобиль, конечно, будет отклоняться каждый раз, когда шины наезжают на неровность или выбоину.Система состоит из пружин и амортизаторов. Пружины поглощают любую энергию, выделяемую при катании шин по неровностям, а амортизаторы поглощают энергию пружин. Это обеспечивает устойчивость и устойчивость основного корпуса автомобиля.

Ремень ГРМ : ремень, соединенный как с распределительным валом, так и с коленчатым валом, гарантируя, что они работают синхронно друг с другом.

В чем разница между бензиновым и дизельным двигателем?

В бензиновых двигателях топливо смешивается с воздухом и затем нагнетается в цилиндры, где топливно-воздушная смесь сжимается поршнями и воспламеняется свечами зажигания.В дизельном двигателе воздух сжимается перед добавлением в него топлива. Когда воздух сжимается, он нагревается. Это означает, что когда топливо добавляется к сжатому воздуху, он становится очень горячим и топливно-воздушная смесь воспламеняется автоматически. Таким образом, в дизельном двигателе нет свечей зажигания, так как давление используется для воспламенения топливно-воздушной смеси.


Автомобильный двигатель: что это такое и как работает автомобильный двигатель?

Автомобильные двигатели бывают всех форм и размеров. Существует бесконечное множество вариантов мощности, количества цилиндров, подачи топлива и даже типа используемого топлива.

Но для всех типов двигателей, используемых сегодня, у всех одинаково одно. Все они используют внутреннее сгорание для создания энергии, которая заставляет двигатель работать.

В этой статье мы рассмотрим, как работает автомобильный двигатель, различные типы автомобильных двигателей и как технология развивалась на протяжении многих лет.

Что такое автомобильный двигатель?

Краткая история автомобильного двигателя

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) начался как экспериментальный проект, созданный голландским физиком около 1680 года.Только примерно в 1859 году был разработан и успешно испытан первый непрерывно работающий ДВС с искровым зажиганием.

Хотя в то время это было признано значительным достижением, потребовалось еще 16 лет, чтобы создать рабочий четырехтактный ДВС. В 1885 году Готлиб Даймлер (основатель Mercedes Benz) спроектировал и построил первый современный ДВС. Этот дизайн используется до сих пор. Большинство современных автомобильных двигателей являются прямым потомком этой оригинальной конструкции.

Типы автомобильных двигателей

Типичный автомобильный двигатель обычно называют поршневым двигателем, в котором поршень движется вверх и вниз в цилиндре.Этот тип двигателя может иметь один или несколько цилиндров, поэтому такая конструкция двигателя также известна как поршневой двигатель. Искра, используемая для воспламенения топлива, также определяет классификацию двигателя.

В двигателях с искровым зажиганием (SI) в качестве топлива обычно используется бензин.

В двигателях с воспламенением от сжатия (CI) обычно используется дизельное топливо.

Как работает двигатель автомобиля?

Основная работа двигателя автомобиля чертовски проста. Независимо от того, является ли он SI или CI, процесс, который создает мощность для привода поршней, включает в себя несколько этапов.Эти шаги: впуск, сжатие, сгорание и выпуск.

На первый взгляд кажется достаточно простым, но давайте подробнее рассмотрим, что происходит на самом деле:

  1. Впуск — на этом этапе смесь воздуха и топливо впрыскивается в камеру цилиндра.
  2. Сжатие — на этом этапе поршень сжимает смесь топлива и воздуха, так что она становится легковоспламеняющейся.
  3. Возгорание — на этом этапе искра воспламеняет смесь, вызывая взрыв, который толкает поршень вниз и создает силовой удар.
  4. Выхлоп — на этом этапе сгорел газы удаляются из камеры.

Блок питания для автомобильного двигателя: откуда берется мощность двигателя?

За прошедшие годы автомобильный двигатель превратился в очень сложный и высокоэффективный источник питания для многих различных типов легковых и грузовых автомобилей. Выходная мощность ранних 6-цилиндровых и 8-цилиндровых двигателей теперь может быть сопоставима или превышена 4-цилиндровым двигателем. Это связано с более новыми материалами и датчиками с компьютерным управлением.

Хотя в современных автомобильных двигателях по-прежнему используется один и тот же базовый процесс сгорания, мощность и эффективность ошеломляют.

Всего несколько лет назад о гибридном автомобиле с комбинацией ДВС и электродвигателей не знали. Сегодня это обычное дело и демонстрирует чрезвычайно высокий уровень изысканности и изобретательности со стороны производителей автомобилей. Через несколько лет большинство автомобилей будут в той или иной форме гибридными, поскольку эта тенденция становится все более популярной. Также не повредит то, что стоимость гибридов становится дешевле, что побуждает все больше людей присоединиться к ним.

Типичные проблемы с двигателем автомобиля?

Автор По определению, двигатель внутреннего сгорания — это механическое устройство, поэтому он склонны к механическим сбоям. Двигатель — это сердце автомобиля и, как таковой, зависит от многих других систем, чтобы поддерживать его в рабочем состоянии. Некоторые примеры эти другие системы включают систему охлаждения, электрическую систему, топливную система подачи и система управления двигателем (ЭБУ). Проблема с любым из этих систем потенциально может убить сердце вашего автомобиля.

Как я узнаю, что у моего автомобильного двигателя есть проблема?

С Сердце вашего автомобиля зависит от многих других систем, чтобы поддерживать его здоровье, у нас есть определили 8 наиболее распространенных проблем, которые будут способствовать сердечной недостаточности:

  1. Не запускается — обычно причиной этой проблемы является разряженный или неисправный аккумулятор. Если батарея разрядится, значит, вся электрическая система отключена, и вы никуда не денетесь.
  2. Перегрев — при негерметичности шланга системы охлаждения или неработающем охлаждающем вентиляторе двигатель перегревается.Прежде чем двигатель достигнет стадии расплавления, загорится индикатор проверки двигателя, чтобы предупредить вас.
  3. Высокий расход топлива — может быть так прост, как неплотная крышка топливного бака, или настолько серьезен, как неисправная свеча зажигания. В любом случае, сначала попробуйте колпачок, а если проблема не в этом, принесите машину на осмотр.
  4. Проверьте, горит ли индикатор двигателя — не игнорируйте этот индикатор. Он должен предупредить вас о том, что датчик ECU обнаружил проблему в топливной системе. Это проверено?
  5. Странные шумы из-под капота — не увеличивайте громкость радио и надейтесь, что он исчезнет.Необычный шум является признаком потенциально серьезной проблемы, поэтому проверьте его.
  6. Масляные пятна под автомобилем — значит, где-то в двигателе течь. Отнесите его в магазин, чтобы они нашли и остановили кровотечение.
  7. Сильный запах топлива или выхлопных газов (запах тухлого яйца) — это может быть неисправный датчик o2. Также загорится индикатор проверки двигателя. Принесите его на проверку.
  8. Производительность автомобиля ухудшилась — причиной этого могли быть многие проблемы с двигателем.Лучше всего сдать автомобиль на проверку опытному специалисту.

Рекомендации по содержанию двигателей автомобилей в исправном состоянии.

Регулярное техническое обслуживание — ключ к обеспечению исправности двигателя вашего автомобиля. Независимо от того, можете ли вы сдать автомобиль на плановое техническое обслуживание или сделать это самостоятельно, вам следует сосредоточить внимание на следующих областях:

  1. Проверить масло. Эта жидкость является источником жизненной силы вашего двигателя, поэтому следите за тем, чтобы она не попала в опасную зону.Лучший способ избежать проблем — регулярно их менять.
  2. Не допускать перегрева двигателя. Тепло — это недостаток нормально исправного двигателя. Если температура повысится, остановитесь, бросьте и позвоните, чтобы отремонтировать.
  3. Регулярные настройки. Автомобильные двигатели рассчитаны на то, чтобы проехать тысячи миль между настройками. Это необычно, но свеча зажигания может выйти из строя, поэтому не превышайте предел, особенно если вы заметили проблему.
  4. Заменить ремень ГРМ. В некоторых автомобилях используется практически неразрушимая цепь привода ГРМ.Но если в вашем автомобиле используется ремень на резиновой основе, его нужно будет заменять каждые 60 000 миль.
  5. Заменить воздушный фильтр. Ваш автомобильный двигатель, как и вы, должен дышать. Он забирает кислород через воздушный фильтр, поэтому его регулярная замена будет поддерживать ваш двигатель в исправном состоянии.
  6. Заменить приводные ремни. Некоторые автомобили имеют змеевиковый ремень, который спускается с двигателя и обеспечивает питание генератора и компрессора кондиционера.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *