Устройство двигателя автомобиля по принципу Николауса Отто

Сегодня мы поговорим о таком важном моменте, как устройство двигателя автомобиля. Эта деталь по праву считается сердцем любой машины. В настоящее время существует множество различных типов двигателей. Они различаются по ряду принципов работы, используемым типам топлива, объёму, количеству цилиндров и прочим характеристикам.

Двигатели внутреннего сгорания

По типу топлива двигатели внутреннего сгорания делятся на бензиновые и дизельные. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания довольно прост и понять его может не только профессиональный автомобилист, но и простые люди. Мы постараемся в общих чертах вам его объяснить.

На рисунке показан классический бензиновый двигатель внутреннего сгорания

В классическом бензиновом двигателе внутреннего сгорания, горючее (бензин), смешиваясь с воздухом, воспламеняется при помощи электрической искры из системы зажигания.

Как устроен двигатель автомобиля

С целью производства энергии, необходимой для движения автомобиля, в камеру сгорания, находящуюся в каждом цилиндре автомобильного двигателя, подаётся необходимое количество смеси горючего и воздуха. После этого, поршень двигает коленвал, который, в свою очередь, передаёт движение на колёса автомобиля.

Двигатель работает в несколько тактов

Современные двигатели внутреннего сгорания работают в четыре такта. Практически вся энергия от сжигания горючего преобразуется в полезную, потому, КПД современных двигателей намного выше, чем у их паровых, угольных и прочих предшественников.

Принцип работы современного двигателя в 4 такта принято называть циклом Отто в честь изобретателя первого двигателя внутреннего сгорания. Николаус Отто запатентовал прототип современных моторов ещё в 1867 году.

Принцип Отто – 4 основных цикла:

• впуск;
• сжатие;
• рабочий такт;
• выпуск.

Выпускаемые в наше время, двигатели внутреннего сгорания бывают двух основных типов: карбюраторные и инжекторные.

Принцип работы карбюраторного двигателя заключается в том, что приготовление воздушно-топливной смеси происходит внутри карбюратора – специального устройства, соединённого с двигателем. Именно от карбюратора многое зависит, если рассматривать конкретно тюнинг ВАЗ 2106.

Карбюратор работает таким образом, что топливо, которое в него попадает, смешивается с атмосферным воздухом, который постоянно втягивается двигателем.
Инжектор работает по иному принципу. Горючее подаётся небольшими порциями под воздушным давлением с помощью особых форсунок. Например, в старых девятках (ВАЗ 2109) работают и до сих пор карбюраторы, а в новых или тюнингованных ВАЗ 2109 уже стоят инжекторы. Прогресс не стоит на месте, как никак:)

Регулировка количество подаваемого бензина, или дизельного топлива происходит, благодаря электронному устройству, передающему на форсунку электроимпульс, который заставляет её открываться в нужный момент.

А вот так выглядит двигатель, который подвергся серьезному тюнингу своими руками, или руками целой команды мастеров.

Помимо этих основных систем, существуют ряд дополнительных, связанных с двигателем. Это системы зажигания, запуска двигателя, выхлопная система, система охлаждения и система смазки.

Дизельные двигатели

Дизельный двигатель был изобретён и запатентован в 1897 году. Автором изобретения принято считать Рудольфа Дизеля, в честь которого двигатель получил современное название.

Дизель отличается от классического бензинового двигателя тем, что в нём воздушные массы не смешиваются с горючим, а под давлением подаются в мотор отдельно. В результате сжатия, воздух разогревается до 700 градусов и более, а затем в двигатель подаётся топливо.

При соединении разогретого воздуха с горючим происходит возгорание, которое и порождает энергию, двигающую поршень. В этих двигателях используется дизельное опливо (солярка).

Просто и понятно о том, как устроен двигатель автомобиля

Многие скажут, зачем, мол, знать об устройстве двигателя, мы же не вникаем в тонкости работы электротехнических приборов, а просто разговариваем по телефону или разогреваем пищу в микроволновой печи. Но с автомобилями все немного иначе. Если микроволновка поломалась – разогреете ужин на плите, а если поломался двигатель – от этого напрямую зависит жизнь и безопасность Ваша и Ваших близких.

Зачем знать устройство двигателя авто

От того, насколько хорошо Вы разбираетесь в особенностях конструкции каждого узла автомобиля, зависит, насколько чутко Вы будете реагировать на изменения в их работоспособности. От этого зависит, услышите ли Вы нехарактерный стук в рулевой рейке, подвеске, клапанах, различите ли свист ремня генератора, тормозных колодок, сумеете ли вовремя провести диагностику и устранить неполадки. Другими словами, Ваша способность чувствовать автомобиль зависит от теоретической и, по возможности, практической осведомленности в сфере устройства, назначения и принципа функционирования отдельных его элементов.

Любой двигатель – это устройство, преобразующее какие-либо разновидности энергии в механическую. По критерию локализации источника тепла и процесса сгорания горючего выделяют два класса двигателей: двигатели внутреннего и моторы внешнего сгорания.

Наиболее распространенным видом мотора в сфере автомобилестроения считается двигатель внутреннего сгорания (аббревиатура – ДВС). Из названия понятно, что это тип мотора, в котором горючее сгорает внутри, преобразуя один вид энергии (тепловую) в другой (механическую).

В свою очередь, по способу преобразования энергии, ДВС бывают таких видов:

1. поршневые;
2. роторно-поршневые;
3. жидкостные ракетные;
4. газотурбинные;
5. воздушно-реактивные.

Также их разделяют по количеству и способу расположения цилиндров, по весу и рабочему объему (легкие, средние, тяжелые), по типу охлаждения (с жидкостной системой охлаждения и с воздушной), зажигания и т.д.

Исходя из вида используемого топлива, ДВС можно разделить на бензиновые, газовые и дизельные. Бензиновые, в свою очередь, делятся на:

1. карбюраторные (в них горючая смесь подготавливается в карбюраторе, подается и поступает в цилиндр, где сжимается и поджигается);
2. инжекторные (в них с помощью форсунок топливо впрыскивается в цилиндр или впускной коллектор).

Поршневой мотор работает циклически. Рабочим циклом являются периодически повторяющиеся последовательные процессы, которые происходят в каждом цилиндре. Единицей рабочего цикла является, так называемый, такт. Это процесс, который происходит в цилиндре на протяжении одного хода поршня. Проще говоря, это одно действие или одна рабочая операция в отдельно взятом цилиндре.

Устройство двигателя на примере бензинового ДВС

Главной деталью мотора является цилиндр. Поверх него расположена головка цилиндра, посередине которой расположено отверстие, в которое помещается свеча зажигания. С одной стороны головки находится канал для впуска горючей смеси в пространство цилиндра, а с другой – канал для выпуска газов, которые уже отработаны. Эти каналы закрываются, соответственно, впускным и выпускным клапанами.

Другими деталями являются поршень и поршневые кольца, шатун. Шатун имеет верхнюю неразъемную головку и нижнюю разъемную (разделяющуюся на две ровных части). Неразъемной головкой шатун объединяется с поршнем и крепится поршневым пальцем.

Еще одним элементом является коленчатый вал двигателя. Он имеет две опорные (коренные) шейки, относительно которых вращается, и шатунную шейку, которая объединяется с нижней головкой шатуна, с помощью гаек и болтов.

Поршень, совмещенный с шатуном и коленвалом, помещается в цилиндр, образуя основной рабочий узел мотора.

Все это – устройство одноцилиндрового мотора. В реальности количество цилиндров в моторе может варьироваться от 2 до 8. есть также 12-цилиндровые двигатели (W-образные), в них 6 цилиндров находятся в левом блоке, 6 – в правом.

Основные понятия

Крайнее верхнее положение поршня – верхняя мертвая точка (ВМТ).

Крайнее нижнее положение поршня – нижняя мертвая точка (НМТ).

Расстояние между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой – ход поршня.

Часть объема цилиндра, которая осталась над поршнем, когда он находится в верхней мертвой точке – объем камеры сгорания.

Объем цилиндра, при нахождении поршня в НМТ – полный объем цилиндра.

Часть объема цилиндра, которая находится между верхней и нижней мертвыми точками – рабочий объем цилиндра. Именно от этого показателя зависит мощность двигателя. Между ними есть прямая взаимосвязь, т.е., чем больше рабочий объем цилиндра, тем больше мощность двигателя. Сама мощность измеряется в лошадиных силах или киловаттах. 0,735 кВт равняется 1 лошадиной силе (л.с.).

Важно! Сумма рабочих объемов всех без исключения цилиндров двигателя – это его литраж (другое название: рабочий объем двигателя). Эта характеристика измеряется в литрах.

В соответствии с литражем, легковые авто классифицируются на автомобили классов:

• особо малого (объем двигателя которых составляет менее 1,1 л);
• малого (объем варьируется в пределах 1,1-1,8 л);
• среднего (варьируется в пределах 1,8-3,5 л);
• большого (с объемом более 3,5 л).

Результат деления полного объема цилиндра на объем камеры сгорания – степень сжатия.

В следующих статьях мы расскажем о принципе работы двигателей внутреннего сгорания. Изучайте особенности конструкции и работы автомобиля и доброй Вам дороги! В основном разделе сайта представлено оборудование для СТО.

Источник https://avto-all.com/avtolyubitelyam-na-zametku/ustroystvo-dvigatelya-avtomobilya-po-printsipu-nikolausa-otto

Источник https://servicems.ru/news/post/73-Kak-ustroen-dvigatel.html

Источник

Источник