Пристрій двигуна автомобіля. Опис, принцип роботи

Найпоширенішим двигуном з тих, які встановлюються в даний час, є двигун внутрішнього згоряння. Пристрій і робота двигуна автомобіля досить прості, незважаючи на безліч деталей, з яких він складається. Розглянемо це більш детально.

Загальне пристрій ДВС

Кожен з моторів має циліндр і поршень. У першому відбувається перетворення теплової енергії в механічну, яка здатна викликати рух автомобіля. Всього лише за одну хвилину цей процес повторюється кілька сот разів, завдяки чому колінчастий вал, з яких виходить мотора, обертається безперервно.


Двигун машини складається з кількох комплексів систем і механізмів, що перетворюють енергію в механічну роботу. Її базою є:

газорозподільний;

кривошипно-шатунний механізм.

Окрім цього, у ньому працюють такі системи:

харчування;

запалювання;

пуску;

охолодження;

мастила.

Кривошипно-шатунний механізм

Завдяки йому зворотно-поступальний рух коленвала перетворюється в обертальний. Останнім передається всім системам легше, ніж циклічне, тим більше що кінцевим ланкою передачі є колеса. А вони працюють за допомогою обертання. Якщо б автомобіль не був колісним транспортним засобом, то цей механізм для пересування, можливо, не був би необхідним. Однак у випадку з машиною кривошипно-шатунная робота повністю виправдана.

Газорозподільний механізм

Завдяки ГРМ робоча суміш або повітря поступає в циліндри (в залежності від особливостей утворення суміші в моторі), потім видаляються вже відпрацьовані гази й продукти згоряння.


При цьому обмін газів відбувається в призначений час у певному кількості, організовуючись з тактами і гарантуючи якісну робочу суміш, а також отримання найбільшого ефекту від виділеної теплоти.

Система живлення

Суміш повітря з паливом згорає в циліндрах. Розглянута система регулює їх подачу в суворій кількості і пропорції. Буває зовнішнє і внутрішнє сумішоутворення. У першому випадку повітря і паливо перемішуються поза циліндра, а в іншому — всередині нього. Систему живлення з зовнішнім утворенням суміші має спеціальний пристрій під назвою карбюратор. У ньому паливо розпорошується в повітряному середовищі, а потім надходить у циліндри. Пристрій двигуна автомобіля з системою внутрішнього сумішоутворення називається інжекторним і дизельним. У них відбувається заповнення циліндрів повітрям, куди впорскується паливо за допомогою спеціальних механізмів.

Система запалювання

Тут відбувається примусове займання робочої суміші в двигуні. Дизельних агрегатів це не потрібно, так як у них процес здійснюється через високий ступінь стиснення повітря, яке стає фактично розжареним. В основному в двигунах застосовується искровый електричний розряд. Однак, крім цього, можуть використовуватися запальные трубки, які запалюють робочу суміш палаючим речовиною. Вона може спалахувати і іншими способами. Але самим практичним на сьогоднішній день продовжує залишатися электроискровая система.

Пуск

Даною системою досягається обертання коленвала двигуна при запуску. Це необхідно для початку функціонування окремих механізмів і самого двигуна в цілому. Для запуску в основному використовується стартер. Завдяки йому, процес здійснюється легко, надійно і швидко. Але можливий і варіант пневматичної агрегату, який працює на запасі стиснутого повітря в ресиверах або забезпеченого компресором з електричним приводом.
Найпростішою системою є заводна ручка, через яку в моторі провертається колінвал і починається робота всіх механізмів і систем. Ще недавно всі водії возили її з собою. Однак ні про яку зручність у цьому випадку мови бути не могло. Тому сьогодні всі обходяться без неї.

Охолодження

У завдання цієї системи входить підтримання певної температури працюючого агрегату. Справа в тому, що згоряння в циліндрах суміші відбувається з виділенням теплоти. Вузли та деталі мотора нагріваються, і їм необхідно постійно охолоджуватися, щоб працювати в штатному режимі. Найбільш поширеними є рідинна і повітряна системи. Для того щоб двигун охолоджувався постійно, необхідний теплообмінник. У моторах з рідинним варіантом його роль виконує радіатор, що складається з безлічі трубок для її переміщення та віддачі тепла стінок. Відвід ще більше збільшується через вентилятор, який встановлений поруч з радіатором. У приладах з повітряним охолодженням використовується ребра поверхонь самих нагрітих елементів, з-за чого площа теплообміну істотно зростає. Ця система охолодження є низькоефективною, а тому на сучасних автомобілях вона встановлюється рідко. В основному її використовують на мотоциклах і на невеликих ДВЗ, для яких не потрібна важка робота.

Система змащення

Змазування деталей необхідно для скорочення втрат механічної енергії, яка відбувається в кривошипно-шатунного механізму і ГРМ. Крім цього, процес сприяє зменшенню зносу деталей і деякого охолодження. Мастило в двигунах автомобілів в основному використовується під тиском, коли масло подається через трубопроводи за допомогою насоса. Деякі елементи змащуються шляхом розбризкування або занурення в масло.

Двотактні і чотиритактні двигуни

Пристрій двигуна автомобіля першого виду в даний час застосовується в досить вузькому діапазоні: на мопедах, недорогих мотоциклах, човнах і бензокосилках. Його недоліком є втрата робочої суміші під час видалення вихлопних газів. Крім цього, примусова продування і завищені вимоги до термічної стійкості вихлопного клапана служать причиною зростання ціни мотора.
В чотиритактному двигуні зазначених недоліків немає завдяки наявності газорозподільного механізму. Однак і в цій системі є свої проблеми. Найкращий режим роботи мотора буде досягнутий в дуже вузькому діапазоні оборотів колінчастого валу. Розвиток технологій і поява електронних БО дозволило вирішити цю задачу. Під внутрішнє облаштування двигуна тепер входить електромагнітне керування, за допомогою якого вибирається оптимальний режим газорозподілу.

Принцип роботи

ДВЗ працює наступним чином. Після того, як робоча суміш потрапляє в камеру згоряння, вона стискається і спалахує від іскри. При спалюванні в циліндрі утворюється надпотужне тиск, який приводить в рух поршень. Він починає просуватися до нижньої мертвої точки, що є третім тактом (після впуску і стиснення), называющимся робочим ходом. У цей час завдяки поршня починає обертатися коленвал. Поршень, в свою чергу, переміщаючись до верхньої мертвої точки, виштовхує відпрацьовані гази, що є четвертим тактом роботи двигуна — випуском. Вся чотиритактних робота відбувається досить просто. Щоб легше було зрозуміти як загальна будова двигуна автомобіля, так і його роботу, зручно подивитися відео, наочно демонструє функціонування мотора ДВС.

Тюнінг

Багато автовласників, звикнувши до своєї машини, хочуть отримати від неї більше можливостей, ніж вона здатна дати. Тому нерідко для цього роблять тюнінг двигуна, збільшуючи його потужність. Це можна реалізувати декількома способами. Наприклад, відомий чіп-тюнінг, коли шляхом комп'ютерного перепрограмування мотор налаштовують на більш динамічну роботу. У цього способу є як прихильники, так і противники. Більш традиційним методом є тюнінг двигуна, при якому здійснюються деякі його переробки. Для цього проводиться заміна колінчастого вала з підходящими під нього поршнями і шатунами; встановлюється турбіна; проводяться складні маніпуляції з аеродинамікою і так далі. Пристрій двигуна автомобіля не така вже складна. Однак у зв'язку з величезною кількістю елементів, в нього входять, і необхідність узгодження їх між собою, для того щоб будь-які переробки здобули бажаний результат, потрібний високий професіоналізм того, хто їх буде здійснювати. Тому, перш ніж вирішуватися на це, варто витратити зусилля для пошуку справжнього майстра своєї справи.