Двигатель как сердце автомобиля

Двигатель — сердце автомобиля. Двигатель внутреннего сгорания, гибридная силовая установка, электромобили

Без двигателя автомобиль превращается в красивую (иногда) металлическую коробку. Без двигателя автомобиль не в состоянии выполнять своё основное назначение – перемещаться в пространстве и при этом перевозить людей и грузы.

Назначение двигателя – выработать механическую энергию, которая должна вращать колеса автомобиля. Другими словами, двигатель превращает в механическую энергию другие виды энергии (электрическую или тепловую, получаемую при сгорании топлива).

Все двигатели, используемые в автомобилях, можно разделить на три группы:

1. двигатели внутреннего сгорания, сокращенно ДВС;
2. гибридные силовые установки (симбиоз ДВС и электродвигателя);
3. электродвигатели.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Двигатель внутреннего сгорания превращают тепловую энергию, получаемую в результате горения топлива механическую энергию. В качестве топлива используют бензин, дизельное топливо или газ. Существует огромное количество конструктивных схем ДВС. Но до практического использования в автомобилях доведены две схемы.

Это традиционный поршневой двигатель с кривошипно-шатунным механизмом, применяется на подавляющем большинстве автомобилей.

Другая схема — роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля, по фамилии изобретателя). До конвейера этот двигатель сумели довести только компания «Мазда» и наш ВАЗ. На сегодняшний день на ВАЗе выпуск таких двигателей прекращен, «Мазда» выпускает роторно-поршневые двигатели до сих пор.

Почему так получилось? Дело в том, что основное достоинство двигателя Ванкеля (малые вес и размер при большой удельной мощности) не удалось сделать преобладающим над его недостатками (сложность в изготовлении, большой расход топлива и масла).

Гибридная силовая установка

Преимущество гибридных силовых установок в том, что за счет применения электродвигателя с более высоким, чем у ДВС коэффициентом полезного действия, достигается высокая топливная экономичность.

Конструктивно гибридная силовая установка состоит из традиционного ДВС, электродвигателя, генератора, накопителя электроэнергии (чаще всего аккумулятора) и электронного блока управления.

Вариантов организации работы установки несколько:

1. в зависимости от решения блока управления ведущие колеса автомобиля вращают или ДВС, или электродвигатель. При работе двигателя внутреннего сгорания электродвигатель работает в режиме генератора и подзаряжает аккумулятор;

2. колеса автомобиля всегда вращает электродвигатель, при разряде аккумуляторной батареи блок управления заводит ДВС, который работает только на привод генератора для зарядки аккумулятора.

В последние годы многие автопроизводители предлагают покупателям автомобили с гибридными силовыми установками.

Электромобили

Автомобили с электродвигателями называют электромобилями. Источником электроэнергии в таких автомобилях являются топливные элементы, но чаще мощная аккумуляторная батарея.

Главный недостаток таких автомобилей – малый запас хода из-за недостаточной ёмкости аккумуляторов. Работы по увеличению пробега автомобилей ведутся, но широкого применения на сегодняшний день электромобили не получили.

Видео: двигатель автомобиля.

Таким образом, сейчас подавляющее большинство выпускаемых автомобилей все-таки оснащаются двигателем внутреннего сгорания с кривошипно-шатунным механизмом.

Источник статьи: http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/dvigatel-serdce-avtomobilya.html

Двигатель — сердце автомобиля

Как известно, сердцем любого автомобиля является двигатель, именно поэтому от двигателя зависит работоспособность Вашей техники.

Если соблюдать все необходимые правила по эксплуатации мотора, своевременно производить его обслуживание и, при необходимости, ремонт, то Вы навсегда забудете даже о маленьких неисправностях, которые порой способны привести к большим проблемам.

Для начала давайте рассмотрим, наиболее частые проблемы двигателя КАМАЗ, с которыми обращаются к нам в сервисный центр ООО «Гранат-Трак»:

• снижение мощности силового агрегата, повышенный расход масла и топлива;
• увеличение дымности отработанных газов;
• уменьшается давление масла в силовом агрегате при температуре, превышающей 0°С;
• двигатель неустойчиво работает на холостом ходу;
• двигатель перегревается или работает с перегревами;
• заклинивает коленчатый вал, слышится стук в подшипниках коленчатого вала;
• слышатся звонкие стуки в деталях газораспределительного механизма;
• в соединениях охлаждающей системы подтекает жидкость.

Все, вышеперечисленные признаки свидетельствуют о том, что двигатель работает неисправно.

Рекомендации по ремонту двигателя КАМАЗ:

• Если гарантийный срок двигателя не истек, то не разбирайте его самостоятельно! Подобные действия автоматически снимают Ваш агрегат с гарантии.
• Производите ремонт двигателя только в официальных сервисных центрах, которые могут обеспечить Вам гарантию на выполненный ремонт, а также на качество запасных частей.

Однако не следует забывать, что возникновение неисправностей двигателя во многом зависит еще и от самого водителя. Для этого следует производить ежедневное обслуживание, которое включает в себя:

• Доведение до нормы уровня масла в масляном картере агрегата. Уровень масла необходимо проверять приблизительно через пять минут после остановки двигателя. При этом важно, чтобы двигатель находился строго в горизонтальном положении. Уровень масла должен находиться в пределах отметки «В». Именно такой показатель соответствует нормальному количеству масла в двигателе КАМАЗа.
• Доведение до нормы уровня жидкости в охлаждающей системе. Проверка уровня жидкости должна производиться тогда, когда двигатель является абсолютно холодным. Уровень жидкости должен пребывать в пределах отметок «Min» и «Max», которые находятся на боковой поверхности.
• Проверку состояния водяного насоса и ремня привода генератора.
• Проверку герметичности системы подвода-слива масла в турбокомпрессорах.
• Проверку системы соединения питания агрегата.

Придерживаясь данных правил по ремонту и эксплуатации двигателя, Вы сможете уберечь себя от больших затрат и увеличить работоспособность Вашего автомобиля в целом.

Записаться на ремонт в наш сервисный центр можно по телефону: +7 (812) 334-50-16

Источник статьи: http://granat.spb.ru/news/dvigatel_serdce_avtomobilja/2019-12-20-363

Двигатель внутреннего сгорания: как работает «сердце» автомобиля

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:

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.

Источник статьи: http://fortunaavto.com.ua/poleznaya-informatsiya/dvigatel-vnutrennego-sgoraniya-kak-rabotaet-serdtse-avtomobilya/

Как работает двигатель автомобиля?

Если бы кто-то сказал заглянуть под капот и найти там мотор, у большинства из нас не было бы больших проблем с ним. Вы просто показываете на самую большую деталь, здесь сомнений нет – силовой агрегат – самая огромная часть автомобиля. Но что на самом деле скрыто под этим чугунным или алюминиевым корпусом? Достижение поколений — это точно. Говорят, что двигатель — это сердце автомобиля — и это правильно — без него машина не поедет.

Так как же это работает и почему? Что заставляет автомобиль воспроизводить приятную симфонию звуков после поворота ключа в замке зажигания? Как получилось, что двигатель способен привести в движение колеса? Было бы сложно описать последовательно все существующие типы двигателей в мире. Однако существует схема, которая, за исключением нескольких случаев, остается неизменной и на которой проще всего объяснить, как работает двигатель автомобиля, то есть тот тип моторов, который сжигает бензин, дизельное топливо или масло.

Поршень: отсюда начинается всё

Вообще всю работу в двигателе выполняет поршень. Именно он движется в цилиндре по принципу «скольжения» — прямолинейно и поступательно. Последовательно — один раз вверх, один раз вниз. Задача поршня, как следует из названия, заключается в нажатии. Если не один, то другой путь.

Чтобы выполнить работу, привести к появлению полезной энергии (КПД больше нуля), поршень должен немного поработать и сделать четыре движения в цилиндре — первоначально он всасывает воздух или смесь через открытый всасывающий клапан, скользя вниз до самого дна цилиндра. Когда он располагается на дне цилиндра, наполненного воздухом, клапан закрывается. Когда цилиндр наполняется воздухом «до зубов», поршень крепко сжимает его, поднимаясь вверх. Специально для такого сжатого воздуха топливо впрыскивается сверху (в дизельном двигателе) или возникает искра (вариант с бензиновым вариантом), которая вызывает взрыв. Независимо от силы взрыва (бывает, что из-за простоя автомобиля, первая искра недостаточно сильна) поршень отправляется вниз. Когда поршень заканчивает свой путь, цикл может считаться оконченным, затем он совершает еще один ход — вверх. Его уже ждет открытый выпускной клапан, через который поршень выталкивает весь этот ненужный мусор (выхлопной газ) наружу.

Поршневой цикл: схема

Это тот самый дым, который в конечном итоге выходит из выхлопной трубы под вашей машиной. И так продолжается снова и снова: всасывание воздуха — поршень опускается, сжатие воздуха – поршень уходит вверх. Взрыв — поршень опущен, выталкивание выхлопа — поршень вверх. И все время снова и снова.

Таким образом, энергия взрыва превращается в работу, потому что движение поршня, соединенного с шатуном, вызывает вращение коленчатого вала, что приводит в движение силовой агрегат, который перемещает колесо автомобиля. Конечно, двигатель обычно имеет несколько поршней и цилиндров. В целом, чем они больше, тем больше работа двигателя и чем больше мощность этих цилиндров, тем больше потенциал двигателя и, следовательно, — лучшее ускорение, лучшая динамика, но также и большая потребность в топливе.

Предлагаем вам посмотреть занимательное видео, в котором подробно рассказывается и показывается каким именно образом работаем двигатель внутреннего сгорания автомобиля:

Например, когда указатель тахометра в вашей машине приближается к 2000 об./мин. (2 тысячи оборотов коленвала), это означает, что поршень совершает 4000 ходов в это время, и смесь попадает в цилиндр 1000 раз! Все это за минуту. И всего на один цилиндр. Теперь подумайте, сколько топлива нужно двигателю, если вы «стреляете» в него все время, разгоняя до 6000 оборотов при нажатой педали газа в пол!

Важность моторного масла

Чтобы двигатель работал исправно, очень важно наличие в картере масла. Каждый из нас отлично знает, что, чем лучше скольжение, тем более плавным является движение (вспомните фигурное катание). В принципе, там, где есть движение в двигателе, где одна деталь соприкасается с другой, туда и попадает масло. Его путь начинается с масляного поддона, который расположен под двигателем, масло всасывается специальным насосом, затем масляный насос вдавливает его в трубчатую сборку, которая направляет смазочный растовр в множество мест двигателя.

Представьте, что случилось бы, если бы в течение длительного времени все компоненты двигателя двигались «всухую». Теперь вы, наверное, понимаете, почему так важно время от времени проверять уровень масла в двигателе.

Бензиновый и дизельный моторы: в чем принципиальные отличия?

В чем главное отличие бензинового двигателя от дизельного? Речь идет о принципе зажигания. Бензиновые двигатели имеют искровое зажигание, дизель является самоходным. Что означают эти слова?

Бензиновые двигатели для взрыва в цилиндре используют искру, генерируемую на свече зажигания. В дизельных двигателях всё совсем иначе. В дизельном моторе воздух в цилиндре сжимается поршнем гораздо сильнее. Настолько, что внутри создается высокая температура, достаточная для взрыва смеси в цилиндре без искры. Бензин не возгорается из-за большого давления, соляра (дизельное топливо), наоборот, не горит при нормальных условиях от обычной искры.

Двигатели также различаются по расположению и количеству цилиндров. В Европе наиболее популярными являются рядные двигатели — как можно заключить из названия, цилиндры, в которых движутся поршни, в них расположены в ряд. Рядный четырехцилиндровый двигатель будет отмечается символом R4, шестицилиндровый R6 и т. д. Теперь представьте, что Lamborghini собирается смонтировать большой 12-цилиндровый двигатель под капотом своей модели. Если бы производитель хотел установить все цилиндры в один ряд, двигатель занял бы много места. Таким образом, было изобретено другое решение — разветвленное расположение цилиндров в два ряда, под углом 60, 90 и даже 180 градусов (оппозитный мотор). Все двигатели этого типа обозначены буквой V, в данном случае это будет двигатель V12. Однако более популярными являются установки V6 и V8. Такие автомобили изготавливались в середине прошлого века в США, после финансового кризиса их посчитали недостаточно оправданными.

Эти «демонические», действительно мощные, производительные моторы, встречаются реже, их можно обнаружить, чаще всего, в Subaru или Porsche. Здесь поршни расположены с обеих сторон коленчатого вала, лицом друг к другу, что делает весь двигатель, по сравнению с другими, очень плоским, но не менее объемным.

Рядный двигатель

Когда дело доходит до поршневого устройства, существует еще один тип двигателя, который сильно отличается от остальных. Это двигатель с одним вихревым поршнем, так называемый Двигатель Ванкеля. Также существуют специальные роторные моторы (цилиндры расположены по кругу), сферические моторы (поршень двигается не поступательно, а описывает сферу) и многие другие изобретения.

Источник статьи: http://3drive.ru/articles/engine/kak-rabotaet-dvigatel-avtomobilya