Что такое навесное оборудование для двигателя и что входит в перечень

Двигатель без навесного оборудования не будет полноценно работать. К навесным агрегатам относятся электрооборудование, датчики, системы впуска, выпуска и охлаждения, а также насос гидроусилителя руля и компрессор кондиционера. Навесное на двигатель связано с другими системами автомобиля, они в совокупности обеспечивают нормальный режим работы машины.

Электрооборудование

На схеме двигателя для автомобилей видно, что навесное состоит из связки узлов и агрегатов, которые присоединены к мотору. В сборе с навесным оборудованием мотор работает в обычном режиме. Важнейшим из узлов в этом списке является электрооборудование – оно снабжает электроэнергией систему зажигания, бортовую электронику, заряжает аккумулятор.

Генератор

Генератор подает электричество для устройства зажигания, датчиков, бортового оборудования, он же заряжает аккумулятор. Данный узел крепится к двигателю при помощи кронштейнов. Вращение происходит от шкива коленвала благодаря приводному ремню.

После зарядки приборов генератор понижает расход тока и продолжает работать в обычном режиме. Если в машине включены одновременно обогреватель, фары, датчики, потребляемое электричество может превысить то, которое вырабатывает генератор, тогда дополнительная нагрузка быстро разрядит аккумулятор.

Вращательные движения совершаются за счет силы трения и сцепления. Генератор прикреплен к блоку болтами, для этого часто используют регулировочную планку, чтобы достигнуть нужной фиксации и натяжки.

• статор;
• ротор;
• две крышки – передняя расположена со стороны привода, задняя находится над контактными кольцами;
• регулятор;
• диодный мост;
• подшипник.

Устройство крепится к двигателю болтами, расположенными на кронштейнах.

Генератор имеет вентиляционные окна, через которые вентилятор выдувает воздух.

Стартер

Стартер – это электрический двигатель, который запускает мотор, коленвал и маховик. При запуске системы зажигания зубцы соединяются с венцом маховика, мотор запускается. Стартер находится сзади мотора, установлен продольно, присоединен к блоку цилиндров болтами. В корпусе располагаются 4 магнитных сердечника, их называют статором электродвигателя.

Главным узлом стартера является якорь – вал с прессованным сердечником, сделанный из специальной стали. В пазах стоят рамки, вращающиеся вокруг полюсов магнита. Рамки соприкасаются с коллектором, от него отходят 4 щетки – 2 положительные и 2 отрицательные.

• щеткодержатель, щетки;
• вал;
• статор;
• электромагнит;
• сердечник;
• вилка;
• бендикс;
• корпус.

В крышке сзади расположены держатели с пружинами, которые давят на щетки, прижимая их к коллектору, они соприкасаются. В задней части стартера стоит опорный подшипник. На корпусе имеется входной контакт, к нему подключена клемма (+) аккумулятора. Ток идет по якорным рамкам, попадает на отрицательные щетки, соединенные с клеммой (-). Появляется магнитное поле, происходит вращение якоря.

Датчики и их виды

Датчики используют во всех системах машины. Они измеряют температуру, давление масла, топлива, воздуха и охлаждающей смеси. Приборы способны преобразовывать механику в ток.

Датчик давления масла

Прибор преобразует механические движения в электросигнал, воспринимаемый блоком управления. Устанавливают датчик вблизи масляного насоса – вкручивают в блок цилиндров в нижней части двигателя. Без подачи масла трение происходит «всухую», от этого детали перегреваются и изнашиваются очень быстро.

В датчике находится чувствительный элемент – металлическая мембрана. Она оснащена резистором, изменяющим сопротивление при деформации. Измерительная схема преобразует сопротивление в ток, который передается по проводам.

Низкое или высокое давление указывает на неполадки в двигателе или на неисправность масляного насоса. При высоком давлении возможно, что засорился масляный канал или редукционный клапан, а при низком, скорее всего, ослаблена пружина или износился сам насос.

Датчик детонации

В двигателе внутреннего сгорания может возникнуть металлический стук – это явление называют детонацией. Во время работы двигателя датчик контролирует степень детонации. Прибор установлен на блоке цилиндров мотора, служит для увеличения его мощности и экономии топлива.

Датчик состоит из пьезоэлектрической пластины, на концах которой появляется напряжение. Оно зависит от амплитуды и частоты колебаний пластинки. Если напряжение возрастает выше положенного уровня, электронный блок корректирует работу системы зажигания, уменьшая угол опережения.

Датчик положения коленвала

Это электромагнитный клапан, который отслеживает рабочее положение коленвала и частоту его вращения, обеспечивает деятельность систем силового агрегата: зажигание в бензиновом моторе и впрыскивание топлива в инжекторах.

Устройство состоит из датчика положения и задающего диска. Располагают датчик в алюминиевом корпусе, который с помощью кронштейна крепится возле синхродиска, устанавливают прибор со стороны маховика.

Датчик массового расхода воздуха

ДМРВ – устройство, предназначенное для контроля объема воздуха, поступающего в цилиндры. Оно передает данные системе регулировки впрыскивания бензина. Если не будет хватать воздуха при сгорании топлива, то оно сгорит не полностью, произойдет грязный выхлоп. Если воздуха будет больше нормы, мотор не разовьет нужную мощность.

При нажатии на педаль газа датчик регулирует подачу воздуха, дроссельная заслонка открывается. Топливо поступает в камеры сгорания, двигатель работает быстрее.

Система впуска

Впускная система обеспечивает подачу воздуха в мотор и служит для формирования топливной смеси. Впускной механизм взаимодействует с системой циркуляции газов, системой впрыскивания и вакуумным усилителем тормозов. Совместное действие этих систем обеспечивает управление мотором.

Составляющие системы впуска:

1. Воздухозаборник берет воздух из атмосферы.
2. Воздушный фильтр очищает поступающий воздух. Его делают из бумаги, размещая ее в отдельном корпусе. У элемента ограниченный срок действия, его периодически меняют.
3. Впускной коллектор перемещает поток воздуха в цилиндры мотора, возникает разрежение. Коллектор используют для привода впускных заслонок и при работе вакуумного усилителя тормозов.
4. Для распределения топлива имеется топливная рампа, по ней бензин попадает в форсунки, которые крепятся к впускному коллектору.
5. Топливный насос высокого давления предназначен для подачи определенного количества топлива, его устанавливают на мотор. Насос приводят в движение через ремень при помощи шестеренчатой передачи.
6. Турбина или приводной компрессор подает сжатый воздух в цилиндры мотора. При этом сгорает смесь, повышается КПД. Устанавливают турбину на коллекторе или двигателе.

Для увеличения мощности в системе впуска, улучшения наполнения воздухом цилиндров применяют турбонаддув. Все составляющие впускной системы соединены патрубками.

Система выпуска

К навесному оборудованию системы выпуска автомобиля ВАЗ относится коллектор, присоединенный к ГБЦ. Элемент необходим для вывода газов из цилиндров в выхлопную трубу. Устройство находится на головке блока цилиндров и обеспечивает продувание и наполнение камеры сгорания. К нему на выходе крепится труба выпуска. Прокладка, установленная между головкой блока и выпускной трубой, предотвращает поступление выхлопа под капот.

Бывает цельный и трубчатый коллектор выпуска. В первом короткие каналы объединены в общую камеру, его делают из жаропрочного чугуна. Цельный коллектор низкоэффективный, но прост в изготовлении. Трубчатые коллекторы производят из нержавеющей стали.

Система охлаждения

Предназначена для охлаждения деталей и узлов двигателя. В систему входят термостат, радиатор, вентилятор, насос водяной и шланги для соединения. После включения мотора жидкость начинает движение по малому кругу, перемещается по рубашке охлаждения и головке цилиндров, через байпасные трубки поступает снова в насос. Параллельно она циркулирует в теплообменнике отопителя. При поднятии температуры выше нормы открывается термостат. Основной клапан отправляет влагу в радиатор, где она охлаждается воздухом. Если жидкость не остыла, дополнительно включается вентилятор, смесь продолжает циркулировать.

Помпу устанавливают в торцевой части блока двигателя. Насос обеспечивает движение жидкости для охлаждения системы.

Когда повышается температура, термостат открывает большой контур охлаждения. Прибор прогревает двигатель, поддерживает постоянный температурный режим. Устройство находится на цилиндрах под корпусом.

Без охладительной системы выйдут из строя все системы двигателя.

Другие системы

К навесному оборудованию относятся компрессор кондиционера и насос гидроусилителя руля. Насос беспрерывно работает, чтобы не допустить перепадов давления жидкости. А без компрессора перестанет работать охладительная система двигателя.

Насос гидроусилителя руля

Насос поддерживает давление жидкости. Устройство запускается от коленвала при помощи шестеренчатой или ременной передачи и работает беспрерывно, пока не выключен мотор. Когда машина едет прямо и не поворачивает, жидкость перемещается по малому кругу – от насоса в распределитель, затем в расширительный бачок. Когда золотниковый клапан закрыт, система работает в обычном режиме. Если руль повернут, открывается клапан на распределителе и жидкость попадает в силовой цилиндр.

Уменьшить изнашивание деталей помогает гидравлическая жидкость. При правильной эксплуатации насос может прослужить 8-10 лет. Насосы бывают одноконтурные и двухконтурные, у последних производительность выше.

Компрессор кондиционера

Устройство обеспечивает циркуляцию фреона в кондиционере, сжимает вещество и перегоняет его через радиатор, где оно охлаждается. Расположен компрессор в наружном блоке сплит-системы, состоит из механической части (вал, верхний и нижний фланец, цилиндр, ротор) и электродвигателя.

Ротор располагается на валу с электрическим двигателем, он приводит в движение механизм. Затем засасывает фреон, сжимает его, нагнетает хладагент под давлением радиатора.

Основная цель навесных систем – запуск силового агрегата и обеспечение его коммуникациями. Без навесного оборудования не будет полноценно функционировать двигатель и другие системы автомобиля. За оборудованием нужно постоянно следить, вовремя устранять неполадки, чтобы навесные агрегаты двигателя прослужили не один год.

Конструкция автомобильного двигателя, виды

Автомобильный двигатель внутреннего сгорания – агрегат, состоящий из ряда узлов и деталей. Работает он за счет того, что топливно-воздушная смесь функционирует в закрытой от внешней среды камере сгорания. Попадая туда, смесь воспламеняется.

Вследствие расширения газов (они, в свою очередь, появляются за счет воспламенения смеси), образуется тепловая энергия. Согласно законам физики, она трансформируется в механическую, начиная передавать крутящий момент через трансмиссию на ведущие колеса. На основе всех этих процессов и работает автомобильный двигатель внутреннего сгорания.

Классификация двигателей ВС

Со времен первой разработки и до наших дней производятся поршневые и роторно-поршневые ДВС (Ванкеля).

Поршневой двигатель внутреннего сгорания

Рабочая камера сгорания в поршневых моторах располагается внутри цилиндра, между поверхностью плоскости ГБЦ (головки блока цилиндров) и днищем поршня, когда тот находится в верхней мертвой точке (максимальный подъем поршня).

Тепловая энергия образуется при помощи КШМ (кривошипно-шатунного механизма), обеспечивающий возвратно-поступательные движения. Полученная энергия в результате воспламенения смеси давит на поршень, передавая энергию на коленчатый вал.

Поршневые моторы существуют в трех вариациях:

Бензиновый карбюраторный автомобильный двигатель. Посредством карбюрации, топливно-воздушная смесь образуется вне камеры сгорания (внешнее смесеобразование), а готовится в карбюраторе. Смесь воспламеняется от свечи зажигания.

Бензиновый инжектор. смесеобразование происходит внутри камеры сгорания. Топливо подается электронно-управляемыми форсунками, которые могут быть установлены на конце впускного коллектора, либо вмонтированы в ГБЦ. Управляет и корректирует работу всего мотора ЭБУ (электронный блок управления двигателем).

Дизельный двигатель. Воспламенение дизельного топлива происходит без участия свечи зажигания, а посредством сжатия воздуха, в результате чего температура воздуха превышает температуру горения. Впрыск топлива осуществляется форсунками, а за впрыск под давлением отвечает ТНВД (топливный насос высокого давления).

Роторный двигатель внутреннего сгорания

Роторно-поршневой автомобильный двигатель работает следующим образом: рабочая камера двигателя овальной формы, внутри которой движется треугольный ротор, двигающиеся по планетарной траектории вокруг своей оси.

Ротор берет на себя функцию поршня, КШМ и ГРМ (газораспределительного механизма). В камере есть 4 отсека, в каждом их которых происходит такт:

1. впуска,
2. сжатия,
3. рабочего хода,
4. выпуска.

Роторно-поршневые двигатели имеет высокий КПД относительно поршневого, так как потери на трения у первого значительно меньше, но максимальный ресурс ротора не превышает 100 000 км.

Устройство поршневого двигателя автомобиля

Наиболее простой двигатель внутреннего сгорания имеет рядное расположение цилиндров. В современных моторах их от 3 до 6. Более компактный автомобильный двигатель имеет V-образную форму, то есть поршни расположены под углом напротив друг друга.

Цилиндров у V-образного двигателя может быть 4, 6, 8, 10 и 12. Также существуют рядно разнесенные моторы VR и W, их конструкция сложна, поэтому устройство мотора лучше изучить на рядной «четверке».

Основа двигателя – блок цилиндров. В этих цилиндрах двигаются поршни. Внизу блока крепится коленвал на подшипниках трения (вкладышах), к нему присоединен шатун, а к шатуну – поршень.

Такой узел называется кривошипно-шатунным. Поскольку коленчатый вал имеет, соответственно названию, форму колена, без шатуна невозможно было бы обеспечить возвратно-поступательные движения поршня.

Конструкция шатуна выполнена так, что его нижняя часть делает колебательные движения, а верхняя часть, соединенная с поршнем, не движется в боковом направлении.

Поршень двигателя имеет три кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. О предназначении колец говорит само название: компрессионные обеспечивают давление в цилиндре, не допустив прорыва газов в картер, а маслосъемные кольца снимают масло со стенок цилиндра и сбрасывают его в масляный картер.

К коленчатому валу с передней стороны соединен шкив для обеспечения работы навесного оборудования через ремень, а также работы ГРМ, если тип привода ременной. Если ГРМ цепного типа, то на коленвале установлена звезда. Дополнительная звезда на коленчатом валу может быть установлена, если привод маслонасоса цепной.

С задней стороны к коленвалу устанавливается маховик. Маховик аккумулирует механическую энергию, и через трансмиссию передает ее на ведущие колеса. На маховике установлены зубцы для соединения со стартером.

Сверху цилиндры герметично накрыты головкой блока цилиндров, между которыми установлена металлическая прокладка. Камера сгорания находится как раз в ГБЦ, и может быть сферической или полусферической формы, а в дизельных моторах камера сгорания находится в выемке поршня.

В конструкции классической ГБЦ есть:

• распределительный вал (один или два),
• клапана впускные и выпускные, приводящиеся в движение от кулачка распредвала.

За возврат клапана в исходное место отвечает пружина, которая накрывается тарелкой, и фиксируется «сухарями».

Привод ГРМ, чаще всего цепной или ременной. Для цепного привода требуются пластиковые успокоители и натяжитель механического или гидравлического типа. Ременной привод ГРМ простой конструкции включает в себя ремень, обводной ролик и натяжитель.

Как работает 4-тактный автомобильный двигатель

Четырехтактный автомобильный двигатель внутреннего сгорания имеет, соответственно, 4 такта:

1. Впуск. Поршень в положении ВМТ. Опускаясь вниз, он создает разряжение, а впускной клапан открывается. Через впускной канал всасывается топливно-воздушная смесь, и когда поршень доходит до нижней точки, клапан закрывается.
2. Сжатие. Поршень поднимается из нижней в верхнюю точку. Вследствие сжатия увеличивается давление и температура в цилиндре. Когда поршень добирается до верхней точки, свеча зажигания воспламеняет смесь, толкая его вниз. Это действие преобразует энергию тепловую в механическую, заставляя ДВС работать.
3. Рабочий ход. Поршень из ВМТ опускается в НМТ, посредством расширения газов. В этот момент смесь должна максимально эффективно сгореть.
4. Выпуск. Поршень начинает движение вверх, выпускной клапан открывается, и поршень в процессе движения выталкивает отработанные газы. Они, двигаясь по выпускной магистрали по коллектору, через выхлопную трубу выбрасываются наружу.

По базовому принципу работают все двигатели внутреннего сгорания. Их разница с дизельными в том, что вместо свечи высокое давление образует воспламенение, а точнее – детонация.

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 http://moyidorogi.ru/chto-takoe-navesnoe-oborudovanie-dlya-dvigatelya/
http://autoexpert174.ru/konstrukcija-dvigatelja/
http://3drive.ru/articles/engine/kak-rabotaet-dvigatel-avtomobilya