Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

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.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

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.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

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.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

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.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

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.

Автозапчасти от А до Я: Устройство автомобилей для новичков

Самые важные запчасти в автомобиле: Что заставляет вашу машину работать.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Вы никогда не задумывались, как выглядит генератор переменного тока или водяной насос в автомобилях? К сожалению, многие владельцы транспортных средств не знакомы с устройством автомобилей, не говоря уже о его обслуживании и ремонте. Да, намного удобнее обслуживать автомобиль в технических дилерских центрах, в которых вам даже нет необходимости самостоятельно приобретать запчасти.

Но мы считаем, что каждый водитель должен знать из чего состоит транспортное средство, как работают те или иные компоненты. Благодаря этому каждый из вас может самостоятельно покупать запчасти, не переплачивая дилеру. Поэтому наше интернет-издание предлагает вам подробный справочник по всем основным компонентам большинства автомобилей, из которого вы узнаете, из каких запчастей состоит любой автомобиль и за что отвечает каждый компонент транспортного средства.

Блок управления ABS

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Антиблокировочная тормозная система ABS создана, для того чтобы препятствовать блокированию колес во время торможения, что позволяет сократить тормозной путь автомобиля, а также снизить риск заноса при резком торможении на скользкой или мокрой дороге.

Главным компонентом системы ABS является блок управления антиблокировочной тормозной системой, который измеряет давление в тормозной системе и использует данные о скорости каждого колеса. Эта информация, которую обрабатывает блок ABS, необходима, для того чтобы регулировать необходимую оптимальную скорость каждого колеса и давление в тормозной системе. Именно этот блок вычисляет, что колесо автомобиля может заблокироваться, что либо увеличит тормозной путь машины, либо это приведет к заносу автомобиля.

Если блок управления ABS выйдет из строя, то, как правило, на приборной панели появиться ошибка, указывающая на неисправность системы ABS (на приборной панели загорится значок ABS).

Правда, перед тем как убедиться, что неисправность связана с блоком, необходимо проверить датчик скорости вращения колес и датчик давлении тормозной системы.

Блок управления антиблокировочной тормозной системы является одним из дорогих компонентов тормозной системы.

Компрессор кондиционера

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Приближается лето, и каждый из нас не хочет, чтобы в его машине не работала система охлаждения салона (кондиционер). Поэтому об исправности кондиционера в машине необходимо позаботиться заранее, сделав в специализированном сервисе соответствующую диагностику.

Самой распространенной проблемой кондиционера в автомобиле является утечка хладагента, без которого кондиционер не может охлаждать теплый воздух, поступающий с улицы. Также довольно частой проблемой, с которой встречаются владельцы современных автомобилей, являются проблемы с питанием компрессора кондиционера. Как и многое оборудование автомобиля, компрессор питается от электрической сети транспортного средства. В случае проблем с электрикой, компрессор кондиционера может получать недостаточное количество электричества.

В результате он не сможет достаточно охлаждать воздух. Некоторые компрессоры кондиционера имеют в своей конструкции вал, который может износиться. Также компрессор имеет различные сальники и уплотнители, которые со временем могут повреждаться. В результате этого компрессор может полностью выйти из строя. В этом случае придется приобретать новый компрессор.

Генератор переменного тока

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Задача автомобильного генератора проста. Он вырабатывает электричество, для того чтобы снабжать электроэнергией ваш автомобиль, держа напряжение в электроцепи на заданном уровне. Также генератор поддерживает надлежащий уровень заряда в аккумуляторе машины.

Если генератор выходит из строя, то чаще всего это приводит к появлению на приборной панели значка (индикатор аккумуляторной батареи), который предупреждает о потере зарядки аккумулятора. Как правило, в результате этого машина глохнет.

Самое плохое, что это может произойти неожиданно в самый не подходящий момент.

Частой причиной поломки генератора является износ щеток компонента или выход из строя подшипников генератора. В этом случае есть два вида решения проблемы — покупка нового генератора или ремонт старого. Правда стоит отметить, что переборка старого генератора не всегда возможна и менее надежна.

Приводной вал (полуось)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Приводной вал или полуось — это компонент автомобиля, который передает крутящий момент от дифференциала на передние или задние колеса автомобиля (в зависимости от типа, используемого на транспортном средстве привода).

Частой причиной выхода из строя этого компонента является повреждение резиновых пыльников. В результате этого в механизм приводного вала начинает попадать грязь, пыль и т.п. Это приводит к разного рода проблемам, связанных с работой полуоси.

Если вы начинаете слышать раздражающие щелки или хруст при прохождении поворотов, возможно в вашей машине вышел из строя один из приводных валов.

Если во время диагностики подвески вам сообщают о том, что на полуоси порвались резиновые пыльники, то их нужно заменить как можно быстрее, поскольку их повреждение приведет достаточно быстрой поломке приводных валов.

Шаровый шарнир (шаровая)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Шаровый шарнир является точкой опоры для подвески и рулевого привода. Шаровый шарнир это вращательная кинематическая пара (подвижное соединение двух частей, которое обеспечивает им вращательное движение вокруг общей оси).

Со временем эти компоненты автомобиля изнашиваются и выходят из строя (износ пыльника или износ механической части шарнира).

Как правило, при износе шарового шарнира водитель начинает слушать стук или скрип на любых кочках на дороге.

Так что если вы начали слышать подобные стуки в подвеске, то проведите как можно скорее диагностику ходовой части и в случае необходимости замените шаровые шарниры на новые. При выборе шаровых, отдавайте предпочтение оригинальным запчастям. Помните, что если вы сэкономите и купите неоригинальные шаровые, то их срок службы будет значительно меньше.

Мотор вентилятора обдува салона

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Когда вентилятор обдува салона перестает работать, то в салон через воздуховоды перестает поступать воздух. В этом случае вероятной проблемой может являться неисправность мотора вентилятора обдува салона.

Мотор, как правило, расположен где-то за бардачком или за центральной консолью. Благодаря мотору воздух с улицы поступает через вентиляционные отверстия в салон машины.

Иногда неисправность мотора может заключаться в шумной работе обдува. Для того чтобы установить истинную неисправность, необходима диагностика системы вентиляции салона.

Тормозной суппорт

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Тормозной суппорт это один из главных компонентов тормозной системы автомобиля. Для того чтобы остановить машину суппорт прижимает тормозные колодки к тормозному диску.

То есть, как только вы нажимаете педаль тормоза, суппорт сразу начинает прижимать колодки к тормозному диску, и автомобиль останавливается.

Как и все в любом автомобиле, со временем суппорт изнашивается и выходит из строя. Например, главным признаком неисправности суппорта является неравномерный износ тормозных колодок, а также тяга (занос) машины в одну сторону во время торможения на сухом асфальте (вправо или влево). Как правило, эти признаки указывают на то, что суппорт вовремя не разжимает колодки.

В этом случае необходимо заменить старый суппорт на новый.

Но не всегда подобные симптомы наблюдаются при неисправности суппорта. Поэтому, если вы заметили неисправность тормозной системы, необходимо проверить надежность всей тормозной системы, начиная от проверки уровня тормозной жидкости и заканчивая проверкой износа тормозных дисков.

Выключатель фонарей стоп-сигналов

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Это один из немногих компонентов автомобилей, по названию которого можно не разбираясь в устройстве автомобиля, понять, где он применяется и для чего он нужен. Перед вами маленький переключатель фонарей стоп-сигналов, который устанавливается за педалью тормоза. Этот компонент включает стоп-сигналы в тот момент, когда мы нажимаем педаль тормоза при необходимости.

Если вы столкнулись с проблемой неисправности задних фонарей стоп-сигналов, и после диагностики выяснили, что лампочки стоп-сигналов находятся в исправном состоянии, то есть большая вероятность что причина неисправности в выключатели фонарей стоп-сигналов, который расположен под педалью тормоза в салоне машины.

Тормозные диски

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Тормозной диск является одним из ключевых компонентов тормозной системы автомобиля. Также как и все остальное в автомобиле, тормозной диск может выйти из строя из-за сильного износа или перегрева.

Тормозные диски машины подвергаются огромному перегреву из-за тепла, которое выделяется в результате трения тормозных колодок и тормозных дисков в процессе торможения.

Как мы уже рассказали, суппорты тормозной системы прижимают колодки к тормозным дискам, в результате чего автомобиль снижает скорость или полностью останавливается.

Естественно со временем любые тормозные диски изнашиваются, в результате чего при торможении вы будете ощущать вибрацию в педали тормоза. Также процесс торможения станет не эффективным.

Помните что замена тормозных дисков, как и суппортов, должна осуществляться парами (одновременная замена передних тормозных дисков или замена задних тормозных дисков с двух сторон автомобиля).

Распределительный вал (распредвал)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Распредвал не тот компонент, который часто выходит из строя. Тем не менее, при выходе его из строя вы можете столкнуться с дорогостоящими проблемами. Например, если вы столкнулись с нехваткой давления масла (или с масленым голоданием двигателя), то необходимо в первую очередь проверить исправность распределительного вала.

Распредвал нужен, для того чтобы открывать и закрывать клапана двигателя. В двигателе есть как впускные клапана (которые впускают в двигатель топливо и кислород), так и выпускные клапана (выпускают выхлопные газы, которые образуются в процессе сгорания топлива в двигателе).

Датчик положения распределительного вала

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Когда речь идет о неисправности работы распредвала, то в первую очередь проверяют работоспособность датчика положения распредвала. Этот датчик сообщает блоку управления двигателем, с какой скоростью вращать распредвал, для того чтобы синхронизировать работу блока двигателя с клапанами, которые подают топливо во впускной коллектор.

То есть другими словами этот датчик помогает блоку управления двигателем сообщать информацию необходимую для точного определения момента времени впрыска топлива в двигатель (по информации с датчика распредвала блок управления двигателем знает точное месторасположение каждого поршня в блоке двигателя).

Если этот датчик выходит из строя, то на приборной панели появиться надпись «Check Engine» (Чек двигателя). При неисправности датчика положения распределительного вала автомобиль, как правило, теряет тягу и начинает потреблять больше топлива. Дело в том, что при неисправности данного датчика блок управления двигателем перестает получать точную и так необходимую информацию для оптимального впрыска топлива.

В итоге программное обеспечение блока управления двигателем начинает угадывать моменты когда клапана находятся в открытом положении, для того чтобы сделать впрыск топлива в двигатель.

Сцепление

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

В автомобилях оснащенных механической коробкой передач сцепление является ключевым связующим звеном между двигателем и трансмиссией. Благодаря сцеплению крутящий момент двигателя плавно передается коробке передач, которая в свою очередь передает крутящий момент на колеса. Также сцепление смягчает крутильные колебания, а также вибрацию при переключении скоростей. Если бы не было сцепления, то автомобиль бы не тронулся с места. К сожалению, ничто не вечно и диск сцепления со временем изнашивается.

Поперечный рычаг

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Рычаги подвески автомобиля бывают разных форм и размеров. Эти компоненты являются частями, которые связывают колеса автомобиля с остальной частью подвески. Как правило, поперечные рычаги (на фото) обычно имеют в своей конструкции несколько шаровых шарниров и втулок (сайлентблоков), которые смягчают удары. К сожалению, шаровые шарниры и сайлентблоки из-за больших нагрузок часто изнашиваются и требуют замены.

Как мы уже сказали, при износе шаровых вы будете слышать стук на кочках. Иногда при износе шаровых или сайлентблоков ваш автомобиль может блуждать по дороге при смене направления движения. Это связано с люфтами в поперечных рычагах. Люфты образуются из-за износа шаровых или сайлентблоков.

К счастью в случае износа шаровых или сайлентблоков нет необходимости приобретать новый рычаг в сборе. Например, шаровые и сайлентблоки могут быть выпрессованы с рычага и заменены на новые. Но иногда подобный ремонт не поможет в случае сильного износа рычага. В таком случае придется приобретать новый рычаг в сборе.

Коленвал (Коленчатый вал)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Коленчатый вал является местом в автомобиле, где сила от сгорания топлива, передаваемого из блока двигателя, превращается во вращающуюся силу, которая необходима для движения вашего автомобиля.

Коленвал также как и распредвал вращается не сам по себе. Коленвал получает энергию для вращения за счет движения поршней в блоке двигателя, которые в свою очередь движутся от энергии, получаемой при воспламенении топлива в камере сгорания силового агрегата.

К сожалению, на коленвале могут выйти из строя подшипники (например, они не получают достаточно масла). В результате из-за износа подшипников может не только повредиться коленвал, но и полностью выйти из строя весь двигатель.

В зависимости от конструкции двигателя стоимость нового коленвала может быть очень высокой. Например, стоимость демонтажа и монтажа нового коленвала для БМВ М3 может составить огромную сумму.

Сальники коленвала

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Самым частым выходом из строя компонентов коленвала является сальники, которые выполняют роль уплотнителей для предотвращения утечки масла из двигателя.

Как правило, на коленвале установлено два сальника. Один передний и один задний. Передний сальник находится позади главного шкива двигателя. Другой сальник находится в задней части двигателя — в том месте, где коробка передач с помощью болтов крепится к двигателю.

Рано или поздно эти уплотнители изнашиваются, в результате чего начинается утечка масла из двигателя.

Привод дверного замка

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

С появлением в автомобилях центрального замка дверей в автопромышленности стали применять привод дверных замков. Этот привод отвечает за работу всех дверных замков в автомобиле. Привод питается от электросети машины.

Иногда привод может перестать работать. Например, из-за износа электрических соединений или плохой проводки. Сам привод очень долговечен и его поломка это большая редкость.

Карданный вал

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

В отличие от приводных валов (осей) карданный вал является связующим звеном между коробкой передач и задним дифференциалом, в автомобилях оснащенных задним приводом.

Есть два места в карданном вале, где может случиться поломка. Это U-соединение (крестовина) и подшипник (подвесной подшипник карданного вала). Опорный (подвесной) подшипник может быть заменен отдельно. Но если выходит из строя U-соединение (крестовина), то это может привести к полному выходу кардана из строя. Поэтому в случае звона, хруста или стука который исходит из карданного вала задача владельца машины как можно быстрее устранить неисправность. В противном случае ремонт может обойтись слишком дорого.

Блок управления двигателем

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Блок управления двигателем — также известный как модуль управления двигателем (ECU, DME, DDE и др.) отвечает за эффективную работу двигателя. Благодаря этому модулю осуществляется управление электронным впрыском топлива в двигатель.

Поломка этого агрегата автомобиля случается не так часто. Но, тем не менее, если блок управления двигателем выйдет из строя, то это может доставить владельцу множество хлопот.

Прокладка выпускного коллектора

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Прокладка выпускного коллектора, которая устанавливается между головкой блока двигателя и выпускным коллектором, со временем может износиться и начать пропускать выхлопные газы. Это самое первое место в автомобиле, которое необходимо осмотреть в случае обнаружения утечки выхлопных газов.

В случае износа прокладки выпускного коллектора ваш автомобиль начнет работать слишком громко, так как выхлопная система будет не герметична.

Маховик

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Маховик это вторая половина уравнения, когда дело доходит до передачи мощности от двигателя к коробке передач. Если машина оснащена механической коробкой передач, то, как только водитель выжимает педаль сцепления, маховик соединяется с корзиной сцепления и крутящий момент силового агрегата начинает передаваться от маховика на трансмиссию.

Со временем также как и корзина и диск сцепления, маховик изнашивается. Особенно если водитель не правильно выжимал сцепление и не вовремя переключал передачи. В случае износа маховика, корзина и диск сцепления не смогут соединиться с ним, что в итоге приведет к невозможности передачи крутящего момента от мотора на коробку передач.

К сожалению, узнать об износе маховика вы не сможете, пока не снимите коробку передач и узел сцепления с автомобиля.

Топливный насос (бензонасос)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Топливные насосы, как правило крепятся внутри топливного бака (бензобака). Есть также некоторые модели автомобилей, в которых топливный насос находится под автомобилем, где закреплены на бензопроводе между топливным баком и двигателем.

Со временем бензонасос выходит из строя. К сожалению, как правило, это происходит неожиданно для владельца, так как изношенный топливный насос не подает заранее никаких признаков неисправности. Лишь на некоторых автомобилях, неисправный бензонасос может, перед тем как полностью выйти из строя, начать громко работать.

Крышка топливного бака

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Все мы знаем, как выглядит крышка топливного бака (крышка горловины бензобака). Но многие из нас часто забывают о важности этой, казалось бы, пустяковой части машины. Дело в том, что крышка топливного бака всегда должна быть надежно закрыта.

Иногда на АЗС мы или заправщики не закручивают до конца топливную крышку, что приводит к появлению на приборной панели значка «Чек двигателя». В этом случае не редкость когда владельцы, увидев индикацию на приборной панели «Check Engine» отправляются в технический центр для диагностики неисправностей, где недобросовестные мастера начинают долгую и ненужную диагностику, предлагая в последующем поменять какие-либо дорогостоящие датчики и т.п. А причина, может быть, простой — не закручена до конца крышка бензобака.

Некоторые автопроизводители также оснащают свои автомобили отдельной индикацией на приборной панели, которая сообщает водителям о не плотно закрытой крышке топливного бака.

Со временем крышка бензобака может затвердеть или начать разрушаться. В итоге герметичность топливного бака может быть нарушена. В таком случае на приборной панели может также загореться «Чек двигателя» или значок предупреждающей о не закрытом бензобаке.

К счастью крышка бака стоит очень дешево, и любой водитель может легко заменить ее самостоятельно.

Прокладки головки блока

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Работа головки блока цилиндров двигателя имеет решающее значение для работы всего силового агрегата. Головка блока помогает двигателю поддерживать необходимый уровень масла, охлаждающей жидкости, а также закрывает камеру сгорания от поступления ненужного кислорода. Благодаря головке блока, где расположены клапана двигателя, осуществляется подача и поступление в двигатель топлива, а также осуществляется вывод отработанных газов из двигателя после воспламенения топлива.

Самой частой причиной неисправности головки блока является прокладка, которая удерживает масло между блоком цилиндров и головкой блока. Также в зависимости от износа прокладки, в камеру сгорания может начать попадать охлаждающая жидкость. В результате их выхлопной системы будет выходить большое количество белого дыма.

Комплект прокладок головок блока стоит не очень дорого. Но для того чтобы заменить все прокладки в головке блока необходимо проделать серьезную работу, которая будет стоить очень не дешево.

Радиатор печки

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Радиатор печки это, как правило, миниатюрный радиатор, который используется для нагрева салона автомобиля. Этот компонент установлен в машине позади приборной панели (как правило, не далеко от двигателя). Поэтому в случае износа этой части достать радиатор печки будет очень проблематично.

Как правило, радиатор печки со временем начинает течь из-за разгерметизации заводских швов. Также в некоторых случаях радиатор печки может засориться. В этом случае печка не сможет передавать тепло в салон машины.

Шланги, патрубки (Топливные, охлаждающей жидкости и другие)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Любой автомобиль имеет в своей конструкции различные шланги, через которые, как правило, циркулируют какие-либо жидкости. Это означает, что рано или поздно из любого шланга или патрубка может начаться утечка жидкости.

Шланги радиаторов, топливные шланги, шланги охлаждения коробки передач, тормозные шланги, шланги гидроусилителя и т.п., все это кандидаты на возможную утечку в результате их повреждения.

Дело в том, что, как и любой резиновый материал, автомобильные шланги склонны к высыханию и растрескиванию в течение длительного времени.

Поэтому каждый владелец машины время от времени должен осматривать подкапотное пространство на предмет утечки жидкостей из всех резиновых шлангов. Также не лишним будет осматривать поверхность дороги под автомобилем каждое утро, поскольку в случае утечки жидкостей вы в любом случае увидите пятна жидкостей под автомобилем.

Катушка зажигания

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Все современные автомобили имеют катушки зажигания, которые подают напряжение к свечам зажигания. Со временем катушки зажигания могут изнашиваться. В результате неисправности катушки зажигания свечки могут не получать необходимого напряжения, чтобы выдавать оптимальную искру для воспламенения топлива.

В итоге могут случаться пропуски зажигания (осечки зажигания). В зависимости от стоимости и модели автомобиля в некоторых случаях, даже если вышла из строя одна катушка зажигания, автопроизводители рекомендуют заменить все остальные катушки зажигания.

Выключатель зажигания

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

После массированного натиска прессы в связи с отзывом выключателя зажигания компании General Motors (крупнейший заводской отзыв в связи с браком замков зажигания) все больше людей в мире начинают понимать, где этот тот самый переключатель зажигания находится в современных автомобилях.

Как видите, переключатель зажигания связан с вашим ключом зажигания. Так что помимо естественного износа и поломок, в автопромышленности бывают случаи заводского брака этого компонента, который приводит к серьезным ДТП. Так что если ваш автомобиль выпущен компанией General Motors не лишним будет проверить вашу модель в списке, в котором опубликованы автомобили, подлежащие заводскому отзыву.

Прокладка впускного коллектора

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Проблемы с прокладкой впускного коллектора могут обернуться несколькими проблемами. Во-первых, двигатель машины при пробитой прокладке впускного коллектора будет работать не правильно. Например, ваш блок управления двигателем при проблемной прокладке впускного коллектора не сможет контролировать нужное количество поступаемого в двигатель воздуха.

Из-за этого происходит неправильное распыление топлива в камеру сгорания.

Во-вторых, при лишнем поступлении кислорода в двигатель на приборной панели загорится индикатор «Чек двигателя». Для того чтобы определить проблемы с прокладкой впускного коллектора, необходима компьютерная диагностика, которая позволит найти ошибки, которые повлияли на работу силового агрегата.

Например, это позволит установить, где именно воздух просачивается в двигатель. Правда стоит отметить, что для того чтобы это установить понадобится потратить слишком много времени для тщательной диагностики машины.

Лампочка подсветки заднего номерного знака

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Все мы привыкли к тому, что время от времени все лампочки освещения в автомобиле выходят из строя. Заменить их самостоятельно не составляет большого труда. Но по каким-то причинам многие водители забывают о лампочке подсветки заднего номерного знака, который согласно законодательству должен быть освещен.

Поэтому время от времени проверяйте в своем автомобиле эту лампочку и в случае ее неисправности замените на новую. Благо сделать это можно самостоятельно.

Датчик массового расхода воздуха

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Этот датчик также иногда называют «Датчик массы воздушного потока». Этот датчик замеряет количество кислорода потребляемого двигателем. Далее датчик передает информацию об этом блоку управления двигателем, который регулирует нужное количество топлива, необходимое для подачи в камеру сгорания.

Со временем грязь и пыль может загрязнить датчик массового расхода воздуха, что приведет к неточным данным поступаемые в модуль управления двигателем.

Также не редкость когда этот датчик полностью выходит из строя. В этом случае может серьезно измениться расход топлива и пропадет тяга. Кроме того, в большинстве случаев при неисправности датчика массового расхода воздуха на приборной панели загорится «Чек двигателя».

Мотор Маунт (Подушки двигателей)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

По названию детали автомобиля можно уже догадаться, что это крепежный элемент двигателя. Любой автомобиль имеет двигатель, который должен быть закреплен к кузову машины. Для этого используются специальные крепежи «мотор маунты» или «подушки двигателя», которые в своей конструкции используют резиновые уплотнители, позволяющие поглощать вибрации двигателя и не передавать их на кузов.

Но, как и все в автомобиле, эти крепежные элементы двигателя могут со временем изнашиваться. В таком случае способность подушек двигателя останавливать вибрацию ослабевает, и вы начинаете чувствовать в машине странную вибрацию, проходящую через весь салон.

Особенно это заметно на холостом ходу, а также в момент начала движения с места. В зависимости от конфигурации и конструкции вашего автомобиля подушки двигателя могут быть заменены довольно таки быстро и легко.

Но чаще всего современные автомобили имеют такую конструкцию, которая не позволяет легко поменять эти компоненты. В итоге, несмотря на низкую стоимость «мотор маунтов», стоимость их замены может влететь владельцу автомобиля в круглую сумму.

Глушитель

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Смысл работы глушителя прост. Двигатели по своей природе и из-за своей конструкции работают на самом деле очень громко. А работа глушителя позволяет снизить уровень шума, который образуется при сгорании топлива в двигателе.

Благодаря глушителю, который устанавливается на выхлопную систему, звук работы двигателя не раздражает наш слух.

Со временем ржавчина повреждает сварные швы глушителя. В итоге происходит разгерметизация устройства глушителя и не заглушенный звук выхлопа автомобиля начинает попадать на улицу.

Есть два пути решения этой проблемы.

Первый это покупка нового глушителя. Второй ремонт старого с помощью сварных работ.

Датчик кислорода

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Датчик кислорода это еще один важный компонент автомобиля, который влияет на работу двигателя. Датчик кислорода это один из компонентов, который помогает блоку управления двигателем регулировать уровень подачи топлива и количество поступаемого в двигатель кислорода.

Датчики кислорода устанавливаются с двух сторон каталитического нейтрализатора. Их задача следить за уровнем выхлопных газов. Если в выхлопных газах датчик обнаруживает слишком много кислорода, то блок управления двигателем автоматически меняет топливную смесь (топливо + кислород) для того чтобы отрегулировать эффективную работу двигателя.

Неисправность датчика кислорода может привести неточным данным, поступаемым в модуль управления двигателем, что скажется на качестве поступления в двигатель топливной смеси.

Масленый радиатор

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Масленые радиаторы используются как для охлаждения моторного масла, так и для охлаждения трансмиссионного масла. Чаще всего подобные масленые радиаторы используются на автомобилях, которые постоянно подвергаются сильной нагрузки на силовой агрегат и коробку передач.

Например, этот компонент используется на большинстве спортивных автомобилях. Охлаждение масла в двигателе или коробке передач позволяет поддерживать масло под определенной температурой, что позволяет сохранять давление масла примерно на одном уровне.

Также во многих тяжелых грузовых машинах используются масленые радиаторы охлаждения масла.

Чаще всего в грузовых автомобилях такие радиаторы устанавливаются на коробку передач. К сожалению рано или поздно от износа такие радиаторы могут начать течь. В итоге придется покупать новый масленый радиатор.

Поршневые кольца

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Если из выхлопной трубы автомобиля наблюдается серый дым с голубоватым оттенком, то явный признак того, что в выхлопную систему начало попадать моторное масло. В итоге из-за его сгорания в системе выхлопа и получается подобная окраска выхлопного дыма.

В этом случае большая вероятность, того, что в двигателе автомобиля изношены поршневые кольца. Нормальные поршневые кольца не должны пропускать из блока двигателя моторное масло, что позволяет держать камеру сгорания в закрытом положении от внешней среды. К сожалению, для замены поршневых колец необходим обширный ремонт двигателя, который связан с демонтажем силового агрегата с машины. Естественно этот ремонт очень дорогой, так как связан с полной разборкой мотора.

Насос гидроусилителя

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Если рулевое колесо становится тяжелым и его трудно повернуть, а под капотом вы начинаете слышать кокой-то непонятный вой или свист, то, скорее всего гидроусилитель рулевого управления вашего автомобиля вышел из строя. Есть два варианта неисправности гидроусилителя (ГУР) руля. Либо насос ГУР потерял всю жидкость гидроусилителя, либо произошел износ насоса ГУР.

Кнопки стеклоподъемников

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Переключатели стеклоподъемников очень простой электронный компонент в современных автомобилях. Но из-за их интенсивного использования и из-за воздействия на них пыли и мусора, этот блок управления окнами часто выходит из строя.

Датчик давления

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Датчики давления установлены в различных местах в моторном отсеке большинства автомобилей. Эти виды датчиков умеют контролировать давление любых жидкостей, начиная от давления масла в двигателе и заканчивая давлением топлива в системе.

Главное в любом автомобиле это давление масла в двигателе. Поэтому если на приборной панели загорелся значок, указывающий на низкое давление масла в моторе, вы должны немедленно остановиться, так как низкое давление масла может серьезно повредить силовой агрегат автомобиля. Далее срочно нужно провести тщательную диагностику автомашины.

Воздушный радиатор

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Воздушный радиатор — это главный и основной компонент системы охлаждения двигателя в любом автомобиле. К сожалению, радиаторы (особенно в современных автомобилях) имеют привычку часто повреждаться, в результате чего начинается утечка охлаждающей жидкости.

Некоторые владельцы машины, заметив утечку антифриза из радиатора, иногда приобретают различные химические средства, которые способны устранять течь радиаторов.

Однако это помогает ненадолго и только лишь при небольших утечках.

Позже из-за применения таких веществ радиатор может быть засорен.

Лучше всего при разгерметизации радиатора и при утечке, купить новый радиатор.

Амортизаторы

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Главная задача амортизаторов в автомобиле это смягчать удары на ямах, ухабах, выбоинах и любых других неровностях на дороге. Когда срок службы амортизаторов подходит к концу, то пружины подвески берут на себя главную задачу смягчения ударов на дороге.

В итоге машина с неисправными амортизаторами начинает подпрыгивать и сильно раскачиваться (особенно при резком торможении).

Как проверить износ амортизаторов? Есть простой тест. Раскачайте переднюю часть вашей машины и внимательно смотрите на ее бампер. Затем отпустив машину, обратите внимание, сколько раз кузов машины опустился и поднялся. Если больше двух раз, то, скорее всего, амортизаторы сильно изношены.

Свечи зажигания

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Свечи зажигания являются источником зажигания для двигателя автомобиля. Ранее мы уже рассказали вам о катушках зажигания, которые генерируют электричество, которое подается на свечи зажигания. В итоге через свечи зажигания проходит большое количество напряжения.

Все это сделано, для того чтобы свечи вырабатывали качественную искру для воспламенения топлива.

Со временем любые свечи зажигания естественно изнашиваются. Также часто свечи могут повреждаться плохим топливом и маслом двигателя в случае утечки жидкости из двигателя.

Как правило, свечи зажигания необходимо менять каждые 30,000-50,000 км в зависимости от интенсивности эксплуатации автомобиля и вида используемого топлива.

Стартер (пусковой двигатель)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Если с поворотом ключа в замке зажигания или при нажатии кнопки «старт двигателя» ничего не происходит, то есть большая вероятность что вышел из строя стартер двигателя.

Стартер это мощный электродвигатель, который запускает работу двигателя внутреннего сгорания.

Стартер питается от аккумуляторной батареи. В большинстве случаев во всех современных автомобилях стартеры достаточно надежны и долговечны. Особенно в тех автомобилях, в которых есть система стоп/старт, позволяющая автоматически глушить двигатель при остановке машины.

Но, к сожалению, как это часто бывает, стартер выходит из строя в самый неподходящий момент. К счастью стоимость стартера не слишком большая. Правда во многих автомобилях его тяжело заменить, так как он может быть спрятан под многочисленным навесным оборудованием двигателя.

Датчик угла поворота рулевого колеса

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Датчик угла поворота рулевого колеса является важным фактором для нормальной работы системы контроля тяги. Этот датчик позволяет электронной системе контроля тяги знать, в каком направлении движется автомобиль.

Когда руль повернут в одну сторону, но машина движется в другую, то это определяется электроникой как потеря сцепления с дорогой (занос). В этом случае автоматически активируется система контроля устойчивости и заноса и электронике удается избежать заноса, а также вернуть водителю контроль над управлением.

Это достигается за счет автоматического уменьшения оборотов двигателя и автоматического торможения.

Иногда датчик угла поворота рулевого колеса выходит из строя. В большинстве случаев о неисправности датчика появится предупреждение на приборной панели. Обычно в этом случае также загорается сигнальный индикатор ABS или предупреждающий значок о неисправности системы контроля тяги.

Рулевая рейка

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Как мы уже сказали проблемы с управляемостью могут возникнуть при неисправности усилителя рулевого управления. Но это еще не все проблемы рулевого управления, с которыми может столкнуться водитель.

Частой причиной плохого управления может быть неисправная рулевая рейка. Этот компонент связывает ваше рулевое колесо с механизмом, передающим вращение на передние колеса.

С течением времени механизм рулевой рейки может изнашиваться. В этом случае рулевая рейка подлежит замене. Помните, что в случае люфта в рулевом колесе, а также при наличии других признаков неисправности рулевой рейки мы не рекомендуем игнорировать симптомы износа и как можно скорее поменять рейку на новую.

Стойки стабилизатора

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Стойки стабилизатора являются связующим звеном вашей подвески. Эти компоненты уменьшают крены при прохождении поворотов вашим автомобилем. Также стойки стабилизатора предотвращают раскачивание машины, из стороны в строну, при движении на повороте.

Датчик температуры

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Любой автомобиль имеет несколько датчиков температуры. Датчик может быть установлен как в двигателе, так и в коробке передач. Главная задача температурного датчика контролировать силовой агрегат и трансмиссию, для того чтобы избежать их перегрева.

Как и все остальные компоненты автомобиля, датчик температуры может выйти из строя. При неисправном температурном датчике двигателя на приборной панели температурная стрелка двигателя остается в синей зоне даже при прогретом двигателе. Также иногда температурная стрелка может остаться на красной зоне, когда например двигатель холодный.

Помните, что контроль температуры двигателя очень важен. Поскольку из-за перегрева мотор может полностью выйти из строя. Поэтому не тяните с заменой неисправного температурного датчика двигателя.

Термостат

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Термостат выполняет важную функцию в моторном отсеке автомобиля. Этот компонент открывает или ограничивает поток охлаждающей жидкости между двигателем и радиатором.

Это необходимо чтобы помочь двигателю прогреться быстрее, но одновременно с этим защитить силовой агрегат от перегрева.

Термостаты имеют два положения — термостат открыт, термостат закрыт.

Смысл работы термостата прост. Чтобы прогреть двигатель в холодную погоду термостат находится в закрытом положении и мотор начинает быстро набирать температуру. Но как только двигатель достигает рабочей температуры (температурная стрелка на приборной панели находится посередине), то термостат автоматически открывается и набор температуры мотора прекращается.

Есть два вида неисправности термостата:

  • Первая неисправность — термостат заклинило в закрытом положении. В таком случае возможен быстрый перегрев двигателя.
  • Вторая неисправность — термостат заклинило в открытом положении. В таком положении двигатель не может прогреться длительное время.

Помпа (водяной насос)

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

В автопромышленности используются два вида водяных насосов — механический и электрический. Но независимо от вида помпы используемой в автомобиле, насос может выйти из строя.

Например, электрические водяные насосы имеют тенденцию выходить из строя неожиданно и без предварительных признаков неисправности. Механические помпы, как правило, перед тем как выйти из строя дают о себе знать заранее.

В первую очередь в помпе может изнашиваться подшипник, а также другие механические компоненты насоса. Как правило, в этом случае может наблюдаться либо утечка охлаждающей жидкости, либо гул от работы помпы.

Как вы уже поняли помпа выполняет важную роль в подкапотном пространстве. Это насос, который отвечает за циркуляции антифриза или тосола в охлаждающей системе двигателя. Без этого важного компонента двигатель бы автомобиля постоянно перегревался бы.

Датчик скорости вращения колеса

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Датчик скорости вращения колеса имеет решающее значение для нормального функционирования системы ABS, а также для полноценной работы системы контроля тяги.

К сожалению, датчики скорости вращения колес расположены на подшипниках колес, в результате чего они повергаются постоянному воздействию пыли, грязи и других агрессивных веществ, что может вывести их из строя. Единственный плюс, что датчики стоят не дорого и их довольно легко заменить.

Двигатель щеток стеклоочистителя

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Все мы знаем, какую важную роль выполняют щетки стеклоочистителя, очищая лобовое стекло машины от грязи и воды. Особенно мы это понимаем, когда на улице идет сильный дождь.

Щётки стеклоочистителя крепятся на поводках, которые приводятся в движение электрическим двигателем. К сожалению, как и другие электрические компоненты, иногда двигатель щеток стеклоочистителя перестает работать.

Если вам повезет, то двигатель сначала, перед тем как выйти из строя, начнет шумно работать. Тогда вы сможете вовремя его заменить и не столкнётесь с ситуаций, когда в ливень в вашей машине отказали щетки стеклоочистителя.

Конечно в рамках этого справочника по автомобильным запчастям, мы не привели еще множество других важных компонентов автомобилей, по причине того, что современные автомобили, очень сложные технические устройства, которые содержат тысячи различных компонентов, описать которые в одной статье не реально.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Здесь же мы привели самые часто изнашиваемые компоненты современных автомобилей, с поломками которых владельцы транспортных средств встречаются чаще всего.

Как вы уже поняли этот справочник, конечно, создан для тех, кто ничего не понимает в устройстве автомобилей, но, тем не менее, хочет в простой и доступной форме узнать, какие самые важные детали транспортного средства позволяют автомобилю работать.

Двигатель внутреннего сгорания: устройство и принцип работы

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Вот уже около ста лет повсюду в мире основным силовым агрегатом на автомобилях и мотоциклах, тракторах и комбайнах, прочей технике является двигатель внутреннего сгорания. Придя в начале двадцатого века на смену двигателям внешнего сгорания (паровым), он и в веке двадцать первом остаётся наиболее экономически эффективным видом мотора. В данной статье мы подробно рассмотрим устройство, принцип работы различных видов ДВС и его основных вспомогательных систем.

Определение и общие особенности работы ДВС

Главная особенность любого двигателя внутреннего сгорания состоит в том, что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. В процессе работы химическая и тепловая энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую работу. Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, которое образуется в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

В процессе эволюции ДВС выделились следующие, доказавшие свою эффективность, типы данных моторов:

  • Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на
  • карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;

Технику с прочими видами ДВС можно вносить в Красную книгу. В наше время автомобили с роторно-поршневыми двигателями делает только «Mazda». Опытную серию автомашин с газотурбинным двигателем выпускал «Chrysler», но было это в 60-х годах, и более к этому вопросу никто из автопроизводителей не возвращался. В СССР газотурбинными двигателями оснащались танки «Т-80» и десантные корабли «Зубр», но в дальнейшем решено было отказаться от данного типа моторов. В связи с этим, подробно остановимся на «завоевавших мировое господство» поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Корпус двигателя объединяет в единый организм:

  • блок цилиндров, внутри камер сгорания которых воспламеняется топливно-воздушная смесь, а газы от этого сгорания приводят в движение поршни;
  • кривошипно-шатунный механизм, который передаёт энергию движения на коленчатый вал;
  • газораспределительный механизм, который призван обеспечивать своевременное открытие/закрытие клапанов для впуска/выпуска горючей смеси и отработанных газов;
  • система подачи («впрыска») и воспламенения («зажигания») топливно-воздушной смеси;
  • система удаления продуктов горения (выхлопных газов).

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания в разрезе

При пуске двигателя в его цилиндры через впускные клапаны впрыскивается воздушно-топливная смесь и воспламеняется там от искры свечи зажигания. При сгорании и тепловом расширении газов от избыточного давления поршень приходит в движение, передавая механическую работу на вращение коленвала.

Работа поршневого двигателя внутреннего сгорания осуществляется циклически. Данные циклы повторяются с частотой несколько сотен раз в минуту. Это обеспечивает непрерывное поступательное вращение выходящего из двигателя коленчатого вала.

Принципы работы ДВС

— Принцип работы двухтактного двигателя

Когда происходит запуск двигателя, поршень, увлекаемый поворотом коленчатого вала, приходит в движение. Как только он достигает своей нижней мёртвой точки (НМТ) и переходит к движению вверх, в камеру сгорания цилиндра подаётся топливно-воздушную смесь.

В своём движении вверх поршень сжимает её. В момент достижения поршнем его верхней мёртвой точки (ВМТ) искра от свечи электронного зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Моментально расширяясь, пары горящего топлива стремительно толкают поршень обратно к нижней мёртвой точке.

В это время открывается выпускной клапан, через который раскалённые выхлопные газы удаляются из камеры сгорания. Снова пройдя НМТ, поршень возобновляет своё движение к ВМТ. За это время коленчатый вал совершает один оборот.

При новом движении поршня опять открывается канал впуска топливно-воздушной смеси, которая замещает весь объём вышедших отработанных газов, и весь процесс повторяется заново. Ввиду того, что работа поршня в подобных моторах ограничивается двумя тактами, он совершает гораздо меньшее, чем в четырёхтактном двигателе, количество движений за определённую единицу времени. Минимизируются потери на трение. Однако выделяется большая тепловая энергия, и двухтактные двигатели быстрей и сильнее греются.

В двухтактных двигателях поршень заменяет собой клапанный механизм газораспределения, в ходе своего движения в определённые моменты открывая и закрывая рабочие отверстия впуска и выпуска в цилиндре. Худший, по сравнению с четырёхтактным двигателем, газообмен является главным недостатком двухтактной системы ДВС. В момент удаления выхлопных газов теряется определённый процент не только рабочего вещества, но и мощности.

— Принцип работы четырёхтактного двигателя

Данных недостатков лишены четырёхтактные ДВС, которые, в различных вариантах, и устанавливаются на практически все современные автомобили, трактора и прочую технику. В них впуск/ выпуск горючей смеси/выхлопных газов осуществляются в виде отдельных рабочих процессов, а не совмещены со сжатием и расширением, как в двухтактных. При помощи газораспределительного механизма обеспечивается механическая синхронность работы впускных и выпускных клапанов с оборотами коленвала. В четырёхтактном двигателе впрыск топливно-воздушной смеси происходит только после полного удаления отработанных газов и закрытия выпускных клапанов.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Процесс работы двигателя внутреннего сгорания

Каждый такт работы составляет один ход поршня в пределах от верхней до нижней мёртвых точек. При этом двигатель проходит через следующие фазы работы:

  • Такт первый, впуск. Поршень совершает движение от верхней к нижней мёртвой точке. В это время внутри цилиндра возникает разряжение, открывается впускной клапан и поступает топливно-воздушная смесь. В завершение впуска давление в полости цилиндра составляет в пределах от 0,07 до 0,095 Мпа; температура — от 80 до 120 градусов Цельсия.
  • Такт второй, сжатие. При движении поршня от нижней к верхней мёртвой точке и закрытых впускном и выпускном клапане происходит сжатие горючей смеси в полости цилиндра. Этот процесс сопровождается повышением давления до 1,2—1,7 Мпа, а температуры — до 300-400 градусов Цельсия.
  • Такт третий, расширение. Топливно-воздушная смесь воспламеняется. Это сопровождается выделением значительного количества тепловой энергии. Температура в полости цилиндра резко возрастает до 2,5 тысяч градусов по Цельсию. Под давлением поршень быстро движется к своей нижней мёртвой точке. Показатель давления при этом составляет от 4 до 6 Мпа.
  • Такт четвёртый, выпуск. Во время обратного движения поршня к верхней мёртвой точке открывается выпускной клапан, через который выхлопные газы выталкиваются из цилиндра в выпускной трубопровод, а затем и в окружающую среду. Показатели давление в завершающей стадии цикла составляют 0,1-0,12 Мпа; температуры — 600-900 градусов по Цельсию.

Вспомогательные системы двигателя внутреннего сгорания

— Система зажигания

Система зажигания является частью электрооборудования машины и предназначена для обеспечения искры, воспламеняющей топливно-воздушную смесь в рабочей камере цилиндра. Составными частями системы зажигания являются:

  • Источник питания. Во время запуска двигателя таковым является аккумуляторная батарея, а во время его работы — генератор.
  • Включатель, или замок зажигания. Это ранее механическое, а в последние годы всё чаще электрическое контактное устройство для подачи электронапряжения.
  • Накопитель энергии. Катушка, или автотрансформатор — узел, предназначенный для накопления и преобразования энергии, достаточной для возникновения нужного разряда между электродами свечи зажигания.
  • Распределитель зажигания (трамблёр). Устройство, предназначенное для распределения импульса высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам каждого из цилиндров.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Система зажигания ДВС

— Впускная система

Система впуска ДВС предназначена для бесперебойной подачи в мотор атмосферного воздуха, для его смешивания с топливом и приготовления горючей смеси. Следует отметить, что в карбюраторных двигателях прошлого впускная система состоит из воздуховода и воздушного фильтра. И всё. В состав впускной системы современных автомобилей, тракторов и прочей техники входят:

  • Воздухозаборник. Представляет собою патрубок удобной для каждого конкретного двигателя формы. Через него атмосферный воздух всасывается внутрь двигателя, посредством разницы в показателях давления в атмосфере и в двигателе, где при движении поршней возникает разрежение.
  • Воздушный фильтр. Это расходный материал, предназначенный для очистки поступающего в мотор воздуха от пыли и твёрдых частиц, их задержки на фильтре.
  • Дроссельная заслонка. Воздушный клапан, предназначенный для регулирования подачи нужного количества воздуха. Механически она активируется нажатием на педаль газа, а в современной технике — при помощи электроники.
  • Впускной коллектор. Распределяет поток воздуха по цилиндрам мотора. Для придания воздушному потоку нужного распределения используются специальные впускные заслонки и вакуумный усилитель.
  • Топливный бак — ёмкость для хранения бензина или дизтоплива, с устройством для забора горючего (насосом).
  • Топливопроводы — комплекс трубок и шлангов, по которым к двигателю поступает его «пища».
  • Устройство смесеобразования, то есть карбюратор или инжектор — специальный механизм для приготовления топливно-воздушной смеси и её впрыска в ДВС.
  • Электронный блок управления (ЭБУ) смесеобразованием и впрыском — в инжекторных двигателях это устройство «отвечает» за синхронную и эффективную работу по образованию и подаче горючей смеси в мотор.
  • Топливный насос — электрическое устройство для нагнетания бензина или солярки в топливопровод.
  • Топливный фильтр — расходный материал для дополнительной очистки топлива в процессе его транспортировки от бака к мотору.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Схема топливной системы ДВС

— Система смазки

Предназначение системы смазки ДВС — уменьшение силы трения и её разрушительного воздействия на детали; отведение части излишнего тепла; удаление продуктов нагара и износа; защита металла от коррозии. Система смазки ДВС включает в себя:

  • Поддон картера — резервуар для хранения моторного масла. Уровень масла в поддоне контролируется не только специальным щупом, но и датчиком.
  • Масляный насос — качает масло из поддона и подаёт его к нужным деталям двигателя через специальные просверленные каналы-«магистрали». Под действием силы тяжести масло стекает со смазанных деталей вниз, обратно в поддон картера, накапливается там, и цикл смазки повторяется снова.
  • Масляный фильтр задерживает и удаляет из моторного масла твёрдые частицы, образующиеся из нагара и продуктов износа деталей. Фильтрующий элемент всегда меняется на новый вместе с каждой заменой моторного масла.
  • Масляный радиатор предназначен для охлаждения моторного масла, с помощью жидкости из системы охлаждения двигателя.

— Выхлопная система

Выхлопная система ДВС служит для удаления отработанных газов и уменьшения шумности работы мотора. В современной технике выхлопная система состоит из следующих деталей (по порядку выхода отработанных газов из мотора):

  • Выпускной коллектор. Это система труб из жаропрочного чугуна, которая принимает раскалённые отработанные газы, гасит их первичный колебательный процесс и отправляет далее, в приёмную трубу.
  • Приёмная труба — изогнутый газоотвод из огнестойкого металла, в народе именуемый «штанами».
  • Резонатор, или, говоря народным языком, «банка» глушителя — ёмкость, в которой происходит разделение выхлопных газов и снижение их скорости.
  • Катализатор — устройство, предназначенное для очистки выхлопных газов и их нейтрадизации.
  • Глушитель — ёмкость с комплексом специальных перегородок, предназначенных для многократного изменения направления движения потока газов и, соответственно, их шумности.

Автомобильный двигатель: конструкция, виды, характеристики

Выхлопная система ДВС

— Система охлаждения

Если на мопедах, мотороллерах и недорогих мотоциклах до сих пор применяется воздушная система охлаждения двигателя — встречным потоком воздуха, то для более мощной техники её, разумеется, недостаточно. Здесь работает жидкостная система охлаждения, предназначенная для забирания излишнего тепла у мотора и снижения тепловых нагрузок на его детали.

  • Радиатор системы охлаждения служит для отдачи избыточного тепла в окружающую среду. Он состоит из большого количества изогнутых аллюминиевых трубок, с рёбрами для дополнительной теплоотдачи.
  • Вентилятор предназначен для усиления охлаждающего эффекта на радиатор от встречного потока воздуха.
  • Водяной насос (помпа) — «гоняет» охлаждающую жидкость по «малому» и «большому» кругам, обеспечивая её циркуляцию через двигатель и радиатор.
  • Термостат — специальный клапан, обеспечивающий оптимальную температуру охлаждающей жидкости путём запуска её по «малому кругу», минуя радиатор (при холодном двигателе) и по «большому кругу», через радиатор — при прогретом двигателе.

Слаженная работа данных вспомогательных систем обеспечивает максимальную отдачу от двигателя внутреннего сгорания и его надёжность.

В заключение необходимо отметить, что в обозримом будущем не предвидится появления достойных конкурентов двигателю внутреннего сгорания. Есть все основания утверждать, что в своём современном, усовершенствованном виде, он ещё несколько десятилетий останется господствующим видом мотора во всех отраслях мировой экономики.

http://autoexpert174.ru/konstrukcija-dvigatelja/
Источник http://1gai.ru/baza-znaniy/vajno-znat/516834-avtozapchasti-ot-a-do-ya-spravochnik-dlya-novichkov.html
Источник http://tractorreview.ru/dvigateli/ustroystvo/dvigatel-vnutrennego-sgoraniya-ustroystvo-i-printsip-rabotyi.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Похожее

Автомобильные аккумуляторы - все, что нужно знать о них

Автомобильные аккумуляторы — все, что нужно знать о них

Автомобильные аккумуляторы являются одним из наиболее важных компонентов любого транспортного средства. Они обеспечивают энергией все электрические устройства автомобиля, от запуска двигателя до подачи энергии на освещение и радио. В данной статье мы рассмотрим значимость аккумуляторов для автомобилей, их основные характеристики и важность правильного выбора, а также узнаем о предложениях по приобретению аккумуляторов в городе Казань. […]

Тюнинг впускной системы для улучшения производительности автомобиля

Тюнинг впускной системы для улучшения производительности автомобиля

В мире автомобильного тюнинга существует множество способов улучшить производительность автомобиля. Один из самых важных аспектов тюнинга — это оптимизация впускной системы. В этой статье мы рассмотрим значимость тюнинга впускной системы, основные компоненты этого процесса и преимущества, которые он может принести владельцу автомобиля. Значение впускной системы в автомобильном тюнинге Впускная система играет ключевую роль в работе […]

Яндекс.Метрика