Содержание
Устройство двигателя. Принцип работы ДВС
Общее устройство ДВС:
Двигатель состоит из цилиндра 5 и картера 6, который снизу закрыт поддоном 9 (рис. а). Внутри цилиндра перемещается поршень 4 с компрессионными (уплотнительными) кольцами 2, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец 3 и шатун 14 связан с коленчатым валом 8, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек 13, щек 10 и шатунной шейки 11. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала (рис. б).
Схема устройства поршневого двигателя внутреннего сгорания:
а — продольный вид, б — поперечный вид; 1 — головка цилиндра, 2 — кольцо,
3 — палец, 4 — поршень, 5 — цилиндр, 6 — картер, 7 — маховик, 8 — коленчатый вал,
9 — поддон, 10 — щека, 11 — шатунная шейка, 12 — коренной подшипник, 13 — коренная шейка,
14 — шатун, 15, 17- клапаны, 16 — форсунка
Сверху цилиндр 5 накрыт головкой 1 с клапанами 15 и 17, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала, следовательно, и с перемещением поршня.
Перемещение поршня ограничивается двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю: верхней мертвой точкой (ВМТ), соответствующей наибольшему удалению поршня от вала (рис. б), и нижней мертвой точкой (НМТ), соответствующей наименьшему удалению его от вала.
Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком 7, имеющим форму диска с массивным ободом.
Расстояние, проходимое поршнем, между мертвыми точками называется ходом поршня S, а расстояние между осями коренных и шатунных шеек — радиусом кривошипа R (рис. б). Ход поршня равен двум радиусам кривошипа: S = 2R. Объем, который описывает поршень за один ход, называется рабочим объемом цилиндра (Vh):
Vh = (πD²S) / 4
Объем над поршнем (Vc) в положении ВМТ (рис. а) и называется объемом камеры сгорания. Сумма рабочего объема цилиндра (Vh) и объема камеры сгорания (Vc) составляет полный объем цилиндра (Va):
Va = Vh + Vc
Отношение полного объема цилиндра (Va) к объему камеры сгорания (Vc) называется степенью сжатия (е):
е = Va / Vc
Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, так как сильно влияет на его экономичность и мощность.
Принцип работы ДВС:
Схема работы двигателя
Практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:
- Такт впуска — впускается топливо-воздушная смесь
- Такт сжатия — смесь сжимается и поджигается
- Такт расширения — смесь сгорает и толкает поршень вниз
- Такт выпуска — продукты горения выпускаются
Точка отсчета — положение поршня вверху (ВМТ — верхняя мертвая точка). В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. Это первый такт цикла, такт впуска.
Во время второго такта, такта сжатия, поршень достигает самой нижней точки (НМТ — нижняя мертвая точка), при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, из-за чего топливная смесь сжимается.
При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.
Третий такт, такт расширения — это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.
Четвертый такт, такт выпуска, поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему. После этого цикл, начиная с первого такта, повторяется снова и продолжается в течение всего времени работы двигателя.
Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч зажигания — элемента, который поджигает топливо. Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. При такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух.
Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600 градусов Цельсия. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.
Устройство двигателя автомобиля — Статьи
Устройство двигателя автомобиля одновременно простое и сложное. Каждый профессиональный механик должен знать принцип его работы для осуществления ремонта. Водителю также не помешает знать строение данной системы, если он часто восстанавливает неполадки самостоятельно.
Это самая важная деталь машины и от его работоспособности зависит качество движения, скорость и динамика. Основной функцией данной системы является конвертация тепловой энергии в электрическую энергию путём сжигания бензина или другого вида топлива. Схема устройства показывает, что двигатель состоит из нескольких компонентов, и мы предлагаем обсудить основные моменты работы ДВС.
Какие бывают двигатели?
Системы различают согласно методу взаимодействия с топливом различного типа:
Способ подготовки горючей смеси может быть разным – бывает карбюраторный, инжекторный или газовый двигатель автомобиля, который относится к категории внешнего типа подготовки смеси для сжигания.
Также есть системы внутреннего образования смеси.
Двигатели разделяют по типу используемого топлива – это может быть бензиновый, газовый или дизельный вариант. Также есть электродвигатель, однако он имеет совершенно другое строение.
Охлаждаются данные системы жидкостью или воздушным потоком.
Двигатель использует цилиндры, которые располагаются в ряд или в форме буквы V.
Жидкость может сжигаться в случае поворота ключа зажигания или в результате возгорания после сжатия.
Устройство и работа двигателя автомобиля зависят от типа использования топлива. Различают бензиновые, дизельные или газовые. Бензиновый вариант начинает вырабатывать энергию от воспламенения после поворота ключа зажигания. Топливо смешивается с воздухом и получается горючая смесь. Карбюратор или инжектор отвечает за её дозирование. Порция смеси зажигается от искры свечи.
Устройство двигателя на дизеле работает несколько по-другому. Топливо смешивается с воздухом, однако возгорание происходит в результате сжатия.
Дизельная система подготавливает смесь внутри цилиндра – воздух и топливо поступает в цилиндр из разных источников. После поступления двух компонентов эта смесь сжимается и из-за большой разницы температуры воспламеняется. Некоторые производители используют системы быстрого впрыска топлива, где топливо зажигается от электрической искры.
Что касается газового двигателя автомобиля ВАЗ, то данный вид системы работает на газе пропан-бутан. Газ смешивается с воздухом и подаётся внутрь цилиндра. Принцип функционирования данной системы мало чем отличается от бензинового ДВС. Но если машина работает на газу, то рекомендуется изучать его характеристики и устройство работы.
Из каких механических компонентов состоит двигатель:
Механизм криво-шатунного типа.
Система распределения газа.
Топливная система.
Система для удаления выхлопных газов.
Механизм для зажигания.
Система для охлаждения двигателя.
Смазывающий механизм.
Из чего состоит двигатель внутреннего сгорания?
Рассмотрим особенности строения ДВС на примере стандартного двигателя с одним цилиндром. Внутри этой системы протекают различные процессы, и благодаря этому возникает крутящий момент. Колёса приводятся в движение, и вся конструкция перемещается по дороге.
Одна из самых важных запчастей ДВС – это цилиндр, внутри которого располагается поршень и коленвал. Поршень двигается вверх и вниз, а криво-шатунный механизм отвечает за преобразование движения коленвала.
К коленвалу прикрепляется маховик, который делает вращение коленчатого вала равномерным. В верхней части цилиндр закрыт головкой, и внутри этой части также находится впускной и выпускной клапан – эти клапаны закрывают каналы.
За открывание этих клапанов отвечает распредвал и передаточные детали. Распредвал работает за счёт шестерней коленчатого вала. Чтобы двигатель работал стабильно, в цилиндры постоянно должна поступать смесь топлива и воздуха.
Эти два компонента должны подаваться в определённом количестве. Чтобы уменьшить трение деталей, уменьшить температуру и предотвратить быстрое изнашивание компонентов двигателя используется масло. Чтобы снизить температуру всего ДВС, используется система охлаждения воздухом или водой.
Как происходит работа ДВС?
Что касается двигателей поршневого типа, то они состоят из поршня, а верхняя часть шатунного механизма постоянно перемещается выше и ниже. В это время коленвал и другая часть шатунного механизма вращается по кругу. Если посмотреть на всю эту конструкцию со стороны, то коленвал вращается по кругу. За время оборота вала поршень успевает подняться выше и опуститься ниже.
Коленчатый вал вращается с постоянной скоростью, а быстрота колебания поршня может повышаться и уменьшаться. Самый маленький показатель быстроты колебаний наблюдается, когда поршень находится в самой высокой или нижней точке – ведь в верхней и нижней части поршень должен остановиться.
Четыре такта функционирования двигателя
Сердце автомобилей работает в четыре этапа, который называют тактами. Рассмотрим принцип работы:
Впуск. Коленвал ДВС совершает оборот на 360 градусов, а поршень продолжает движение вверх и вниз. Клапан открывается и закрывается. Внутри цилиндра формируется разрежение, благодаря которому одна порция смеси воздуха и топлива попадает в цилиндр. Также эта субстанция смешивается с выхлопными газами.
Сжатие. Когда в цилиндр попадает топливо, коленвал продолжает делать обороты и поршень продолжает двигаться. Температура понижается, и давление топливной смеси повышается.
Расширение и рабочий ход. Топливо зажигается от свечи – вся субстанция очень быстро сгорает, и температура внутри камеры значительно возрастает. Поршень быстро поднимается вверх и опускается вниз. Когда газообразная субстанция расширяется, то КПД поршня становится положительным.
Это явление называется рабочим ходом.
Выпуск. Совершается ещё один оборот коленвала и одно движение поршня. Через открытый клапан выбрасываются отработанные газы, и всё начинается сначала.
Отметим, что принцип работы двигателей различного типа может отличаться от вышеописанного процесса. Если вы хотите серьёзно заняться ремонтом этой системы, то следует ознакомиться с конкретным видом ДВС, а уже потом делать соответствующие выводы. Для каждого водителя важно, чтобы его машина функционировала стабильно. По этой причине следует как можно чаще проводить диагностику автомобиля, чтобы можно было на раннем этапе определить поломку. Грамотный владелец машины всегда консультируется с мастером, а уже потом пытается устранить поломку самостоятельно.
Стоит ли ремонтировать всё самому или лучше поехать в ближайший автосервис для осмотра мотора? На этот вопрос вы можете ответить только сами. Если машина новая, то её можно обслужить по гарантии. Но если вы приобрели подержанный автомобиль, то можно произвести ремонт самому при наличии своих собственных инструментов.
Но самый простой и, чаще всего, быстрый вариант – это воспользоваться услугами СТО. Мы предлагаем не тратить время на поиски исполнителя, а отправиться на сайт Uremont.com, где собраны самые лучшие автосервисы вашего города. Там можно заказать услугу или связаться с компанией для уточнения деталей работы.
Как работает Uremont?
01
Создаете заявку
с кратким описанием работ и желаемой датой ремонта. Потратите не более 3 минут
02
Получаете предложения
от специализированных автосервисов в личном кабинете
03
Сравниваете ответы
наиболее подходящие по стоимости, отзывам, местоположению и другим параметрам
04
Подтверждаете запись
а также все условия ремонта и можно смело ехать в автосервис
Создание заявки абсолютно бесплатно и займет у вас не более 5 минут
Создать заявку
Детали двигателя 101: Компоненты клапанного механизма | Блог
Детали двигателя 101: Компоненты клапанного механизма
Хоуп Смит
Я координатор по маркетингу Enginetech.
У меня есть страсть к маркетингу, социальным сетям и брендингу. Я работаю в команде Enginetech уже 2 года и считаю.
Детали двигателя
могут быть очень запутанными, если вы не понимаете основное назначение и функциональность каждого компонента. Когда вы впервые открываете для себя все тонкости двигателя, может быть несколько незнакомых деталей, которые вы вытащили. Этот блог поможет вам идентифицировать детали вашего двигателя, особенно компоненты клапанного механизма
Понимание назначения деталей двигателя играет ключевую роль в диагностике проблем с двигателем. Это гарантирует, что в случае отказа двигателя вы сможете определить, какая часть двигателя работает неправильно. Итак, давайте поговорим о назначении и функциональности компонентов клапанного механизма.
Компонент клапанного механизма Назначение
Двигатели
с верхним расположением клапанов (OHV) имеют компоненты клапанного механизма, которые состоят из клапанных пружин, коромыслов, толкателей и толкателей.
Двигатели с верхним распределительным валом (OHC) имеют компоненты клапанного механизма, которые состоят из клапанных пружин, коромысел и толкателей. Разница между этими двумя двигателями заключается в расположении распределительного вала. Это на сверху головки и без толкателя или ниже головки и включает толкатели? Компоненты клапанного механизма предназначены для открытия и закрытия клапанов. Клапаны должны открываться и закрываться, чтобы всасывать топливо через впускной клапан и выпускать выхлопные газы через выпускной клапан.
Сравнительная диаграмма OHC и OHV предоставлена UKCAR
Функциональность компонентов клапанного механизма — OHV
В двигателе с верхним расположением клапанов процесс клапанного механизма начинается, когда распределительный вал начинает вращаться. В самой высокой точке кулачка распределительного вала подъемник поднимается вверх, что также заставляет толкатель двигаться вверх. Когда подъемник поднимает толкатель, толкатель оказывает давление на нижнюю часть коромысла.
Коромысло уравновешено между толкателем и пружиной клапана. Когда толкатель оказывает давление на нижнюю часть коромысла, коромысло поворачивается вниз и сжимает пружину клапана. Сжатие пружины клапана открывает выпускной клапан и выпускает выхлоп. Когда самая высокая точка кулачка распределительного вала возвращается в исходное положение, пружина клапана расслабляется. Это приводит к закрытию клапана и возврату всех остальных компонентов клапанного механизма в исходное положение. Двигатель с верхним расположением клапанов, так же как и двигатель с верхним расположением распредвала, синхронизируется с остальной частью цикла двигателя с помощью установленного времени.
Функциональная схема OHV представлена в «Главе 11, урок 3, верхняя часть двигателя». by Yohanes Hartanto
Функциональность компонентов клапанного механизма — OHC
Двигатель с верхним расположением распредвала запускается аналогично двигателю с верхним расположением клапанов.
Распредвал начинает вращаться и процесс начинается. Поскольку распределительный вал расположен в верхней части головки, а не внизу в блоке, толкатели не нужны. Распределительный вал имеет непосредственный контакт с толкателями. Самая высокая точка кулачка распределительного вала соединяется с толкателями и начинает поднимать толкатели, оказывая давление на нижнюю часть коромысла и сжимая пружины клапанов. Процесс готов начаться снова, как только распределительный вал вернется в исходную точку.
Функциональная схема OHV предоставлена Skill-Lync
В зависимости от типа двигателя могут быть варианты компонентов клапанного механизма, которые не обсуждались. Это общий обзор компонентов клапанного механизма популярных двигателей. Теперь, когда мы рассмотрели назначение и функциональность компонентов клапанного механизма, будет легче выявлять и решать проблемы с двигателем.
