двигател на автомобила

Какво трябва да знаете за двигател на автомобила ако закъсате на пътя

Честта да се създаде търговски успешен двигател с вътрешно горене принадлежи на белгийския механик Jean Etienne Lenoir. Работейки в галваничен завод, Lenoir стигна до извода, че сместа въздух-гориво в газов двигател на автомобила може да се запали с електрическа искра. И реши да изгради двигател въз основа на тази идея. След като решите проблемите, които са възникнали по пътя, трябва да знаете че прегряване на буталото, води до блокиране на двигателя. Като помисли над системата за охлаждане и смазване на двигателя, Lenoir създаде работещ двигател с вътрешно горене. През 1864 година са произведени повече от триста такива двигатели с различна мощност. След като стана богат, Lenoir спря да работи за по-нататъшни подобрения на автомобила си и това предопредели съдбата му. Той бе изтласкан от пазара от по-усъвършенстван двигател, създаден от немския изобретател Август Ото. И получи патент за изобретяването на своя модел на газов двигател през 1864 година.

Кой е изобретил първия двигател на автомобила

Двигател на автомобила. През 1864 година немският изобретател Аугусто Ото сключва споразумение с богатия инженер Ланген за изпълнение на изобретението му – създадена е компанията Ото. Нито Ото, нито Ланген притежавали достатъчно познания в областта на електротехниката и отказали електрическо запалване. При запалване те извършили открит пламък през тръба. Двигателният цилиндър на Ото, за разлика от двигателя на Lenoir, беше вертикален. Въртящият вал беше поставен над цилиндъра отстрани. Принципът на работа. Въртящият се вал повдига буталото 1/10 от височината на цилиндъра, в резултат на което под буталото се образува разредено пространство и смес от въздух и газ. Тогава сместа се запали. По време на експлозията налягането под буталото се увеличи. Под влияние на това налягането в буталото се повишава, обемът на газа се увеличава и налягането спада. Буталото първо беше под налягане на газ, а след това по инерция се повиши, докато под него се създаде вакум. Повече информация как работи двигателя на автомобила може да видите в сайта на Автосервиз в София.

Как действа двигател на автомобила

По този начин енергията на изгорялото гориво се използва в двигателя с максимална пълнота. Това беше основната оригинална находка на Ото. Ходът на буталото надолу започна под въздействието на атмосферното налягане. И след като налягането в цилиндъра достигна атмосферно налягане, изпускателният клапан се отвори и буталото измести отработените газове със своята маса. Поради по-пълното разширяване на продуктите от горенето, ефективността на този двигател е значително по-висока от ефективността на двигателя Lenoir и достига 15 %. Тоест надвишава ефективността на най-добрите парни двигатели от онова време. Освен това, двигателите на Ото бяха почти пет пъти по-икономични от двигателите на Lenoir, те веднага започнаха да са в голямо търсене. В следващите години са произведени около пет хиляди. Въпреки това, Ото работи усилено, за да подобри дизайна си. Скоро беше приложено коляново зъбно колело. Най-значимото от изобретенията му обаче е направено през 1877 година. Когато Ото получава патент за нов четиритактов двигател с цикъл. Този цикъл и до днес лежи в основата на работата на повечето бензинови двигатели.

Видове двигатели с вътрешно горене Бутален двигател – Газова турбина Ротационен двигател

Двигател на автомобила. Бутален двигатели – горивната камера се съдържа в цилиндъра. Където топлинната енергия на горивото се преобразува в механична енергия, която от транслационното движение на буталото се преобразува в ротационна енергия с помощта на манивелен механизъм. Двигател с вътрешно горене се класифицира. По предназначение се делят на транспортни, стационарни и специални. По вида на използваното гориво – лека течност, бензин, газ. Тежка течност, дизелово гориво, морски мазут. Според метода за образуване на горивната смес – външен карбуратор, инжектор и вътрешен в цилиндъра на двигателя. По метода на запалване с принудително запалване, с компресионно запалване, калоричност. Разположението на цилиндрите е разделено на редови, вертикални, противоположни на един и два колянови вала. V-образно с разположение на горния и долния колянов вал. VR-образни и W-образни, едноредови и двуредови звездовидни. N-образни, двуредови с успоредни колянови валове, двоен вентилатор, ромбовиден, три лъч и някои други.

Бензинов карбуратор за двигател на автомобила

Работният цикъл на четиритактовите двигатели с вътрешно горене отнема два пълни оборота на манивелата, състоящ се от четири отделни цикъла на часовника. Допускане, компресия на заряд, работен ход и освобождаване. Промяната на работните цикли се осигурява от специален механизъм за разпределение на газа. Най-често той е представен от един или два разпределителни вала, система от тласкачи и клапани, които директно осигуряват промяна на фазата. Някои двигатели с вътрешно горене са използвали за тази цел ръкави на макарата. Ricardo с входни или изпускателни прозорци. Комуникацията на кухината на цилиндъра с колекторите в този случай беше осигурена чрез радиални и ротационни движения на втулката на макарата. Която отваря желания канал през прозорците. Поради характеристиките на газовата динамика. Инерцията на газовете, времето на възникване на газов вятър, всмукателните, работните и изпускателните удари се припокриват в реален четиритактов цикъл. Това се нарича припокриване на времето на вентила. Колкото по-висока е работната скорост на двигателя, толкова по-голямо е припокриването на фазите. И колкото е по-голямо, толкова по-малък е въртящият момент на двигателя с вътрешно горене при ниски обороти. Затова в съвременните двигатели с вътрешно горене все повече се използват устройства, които позволяват промяна на времето на вентила по време на работа. Особено подходящи за тази цел са двигателите с електромагнитно управление на клапаните. Има и двигатели с променлив коефициент на компресия, които имат по-големи гъвкави характеристики.

Двутактов двигател на автомобила

Двутактовите двигатели имат много възможности за оформление и голямо разнообразие от дизайнерски системи. Основният принцип на всеки двутактов двигател е, че буталото изпълнява функциите на газо разпределителния елемент. Работният цикъл се състои, строго погледнато, от три цикъла. Работен ход, продължаващ от горната мъртва точка до 20-30 градуса до долната мъртва точка. Чистка, която всъщност комбинира вход, изпускател и компресия. Траеща от 20-30 градуса след BDC до TDC. Прочистването, от гледна точка на динамиката на газа, е слабо звено в цикъла на издърпване. От една страна е невъзможно да се осигури пълно отделяне на свежия заряд и отработените газове. Следователно загубите на прясната смес буквално летящи в изпускателната тръба са неизбежни. От друга страна, ходът не трае половината оборот, но по-малко, което само по себе си намалява ефективността. В същото време продължителността на изключително важния процес на обмен на газ в четиритактов двигател, заемащ половината работен цикъл, не може да бъде увеличена. Двутактовите двигатели може изобщо да нямат система за разпределение на газ. Ако обаче не говорим за опростени евтини двигатели, двутактовият двигател е по-сложен и по-скъп поради задължителната употреба на вентилатор или система за налягане. Повишеният топлинен стрес на CPG изисква по-скъпи материали за бутала, пръстени, цилиндрични обшивки.

Какви функции изпълнява буталото на двигателя

Двигател на автомобила. Буталото изпълняващо функциите на газо разпределителния елемент, налага да има височина не по-малка от хода на буталото + височината на прозорците за продухване. Което не е критично за мотопед, но значително прави буталото по-тежко дори при сравнително ниски мощности. Когато мощността се измерва в стотици конски сили, увеличаването на масата на буталото се превръща в много сериозен фактор. Въвеждането на вертикални ръкави за разпределение на хода в двигателите на Ricardo беше опит да се направи възможно намаляването на размера и масата на буталото. Системата се оказа сложна и скъпа за изпълнение. С изключение на авиацията, такива двигатели не се използват никъде другаде. Изпускателните клапани имат два пъти по-голям топлинен стрес в сравнение с изпускателните клапани на четиритактовите двигатели и по-лоши условия за отстраняване на топлината. А седлата им имат по-дълъг пряк контакт с изгорелите газове. Най-простата от гледна точка на реда работа и най-сложната от гледна точка на дизайна е системата Fairbanks – Morse, представена в СССР и в Русия, предимно дизелови локомотиви от серия D100. Такъв двигател е симетрична система с двойни валове с разминаващи се бутала. Всяко от които е свързано със собствен колянов вал. По този начин този двигател има два колянови вала, механично синхронизирани. Този, свързан с изпускателните бутала, изпреварва всмукването с 20-30 градуса.

Как се извършва впръскване на говиво

Благодарение на това олово се подобрява качеството на продувката, което в този случай е с директен поток. А пълненето на цилиндъра се подобрява, тъй като в края на издухването изпускателните прозорци вече са затворени. През 30-те, 40-те години на XX век са предложени схеми с двойки разминаващи се бутала. Ромбовидна, триъгълна, имаше въздухоплавателни дизели с три бутални звезди, от които две са всмукателни, а едно е изпускателно. През 20-те години Юнкерс предлага система с един вал с дълги свързващи пръти, свързани с прътите на горните бутала от специални рокери. Горното бутало предава сили на коляновия вал с двойка дълги свързващи пръти и имаше три колена на вала на цилиндър. Върху рокерските рамена също имаше квадратни бутала на прочистващите се кухини. Двутактовите двигатели с различаващи се бутала на всяка система имат в основата си два недостатъка. Първо, те са много сложни и размерни, и второ, изпускателните бутала и втулките в областта на изпускателните прозорци имат значително термично напрежение и склонност към прегряване. Изпускателните бутални пръстени също са термично натоварени, податливи на коксуване и загуба на еластичност. Тези характеристики правят дизайна на такива двигатели нетривиална задача.

Подобряване на параметрите на двигател на автомобила

Двигателите с клапан с директен поток са оборудвани с разпределителен вал и изпускателни клапани. Това значително намалява изискванията за материали и дизайна на CPG. Всмукването се осъществява през прозорците в цилиндровата облицовка, отворена от буталото. Необходими са допълнителни единици за ICE. Недостатъкът на двигателя с вътрешно горене е, че той развива най-високата мощност само в тесен диапазон на скоростта. Следователно, неразделна характеристика на двигателя с вътрешно горене е трансмисията. Само в определени случаи може да се освободи сложно предаване. Идеята за хибриден автомобил, в който двигателят винаги работи в оптимален режим, постепенно завладява света. В допълнение, двигателят с вътрешно горене изисква система за захранване, изпускателна система, а също и система за смазване. Охлаждащата система, за поддържане на оптимални топлинни условия на двигателя. Стартовата система, използват се методи за стартиране. Ektrostarterny използване спомагателен изходен двигател, чрез мускулна сила човек. Системата за запалване за vosplameninya гориво-въздушна смес прилага в двигатели с принудително запалване.

Бутален двигател на автомобила

Какво е предимството на такъв механизъм ? Какво даде новия принцип на работа на двигателя с вътрешно горене ? Сложен механизъм възприема тези натоварвания и ги превръща първо в транслационно движение, а след това във въртеливо движение. Принципът на работа на двигател с вътрешно горене се основава на това. Освен това въртенето вече се предава на задвижващите колела. В момента те са оборудвани не само с автомобили, но и със селскостопански и товарни автомобили, влакови локомотиви, мотоциклети, мотопеди и скутери. Двигатели от този тип са инсталирани на военна техника. Танкове, бронетранспортьори, хеликоптери, лодки. Можете също да си припомните моторни триони, косачки, моторни помпи, генераторни подстанции и друго мобилно оборудване. Което използва дизелово гориво, бензин или газова смес. Преди изобретяването на принципа за вътрешно горене, гориво, по-често твърдо, като въглища, дърва за огрев се изгаряше в отделна камера. За това се използва котел, който загрява водата. Парата беше използвана като основен източник на движещата сила. Такива механизми бяха масови. Те оборудваха локомотиви на парни локомотиви и моторни кораби. Изобретението на двигателя с вътрешно горене направи възможно значително намаляване на размерите на механизмите.

Как работи системата на двигател на автомобила

Когато двигателят работи, постоянно се случват серия от циклични процеси. Те трябва да са стабилни и да преминават през строго определен период от време. Това условие осигурява безпроблемна работа на всички системи. За дизеловите двигатели горивото не е предварително подготвено. Системата за подаване на гориво го доставя от резервоара и се подава под високо налягане към цилиндрите. Бензинът предварително се смесва с въздуха по пътя. Принципът на работа на двигателя с вътрешно горене е такъв, че системата за запалване възпламенява тази смес. А коляновият механизъм получава, преобразува и предава енергията на газовете в предаването. Газо разпределителната система освобождава продуктите от горенето от бутилките и ги показва извън превозното средство. По пътя звукът на отработените газове е намален. Системата за смазване осигурява възможност за завъртане на подвижните единици. Потриващите се повърхности обаче се нагряват. Охлаждащата система гарантира, че температурата не надвишава допустимите стойности. Въпреки че всички процеси протичат автоматично, те все още трябва да бъдат наблюдавани. Това осигурява система за управление. Той предава данни на дистанционното управление в кабината на водача.

Какви елементи са разположени в блока на двигателя

Двигател на автомобила. Допълнително оборудване за системи, осигуряващи нормалната му работа, е разположено наблизо и монтирано на сменяеми опори. В блока на двигателя е разположен манивелен механизъм. Основният товар от изгорелите горивни газове се прехвърля към буталото. Той е свързан чрез свързващ прът към коляновия вал. Който преобразува транслационното движение в ротационно. Също така в блока има цилиндър. Буталото се движи по вътрешната му равнина. През него се прорязват жлебове, в които се поставят о-пръстените. Това е необходимо, за да се сведе до минимум пролуката между равнините и да се създаде компресия. Главата на цилиндъра е монтирана отгоре на корпуса. В него е монтиран газо разпределителен механизъм. Състои се от гърбичен вал, рокер и клапани. Редуващото им се отваряне и затваряне осигурява постъпването на гориво в цилиндъра и отделянето на отработените продукти на горенето. В дъното на тялото е монтиран картер с цилиндров блок. Маслото тече там, след като смазва триещите фуги на части от възли и механизми. Вътре в двигателя все още има канали, по които циркулира охлаждащата течност.

Принцип на двигателя с вътрешно горене

Същността на процеса е превръщането на един вид енергия в друг. Това се случва при изгаряне на гориво в затворено пространство на цилиндъра на двигателя. Газовете, отделени в този случай, се разширяват, а вътре в работното пространство се създава прекомерно налягане. Той се възприема от буталото. Той може да се движи нагоре и надолу. Буталото е свързано с коляновия вал чрез свързващ прът. Всъщност това са основните детайли на кривошипния механизъм – основната единица, отговорна за преобразуването на химическата енергия на горивото в въртеливо движение на вала. Принципът на работа на двигател с вътрешно горене се основава на променливи промени в цикъла. С транслационното движение на буталото надолу се извършва работа – коляновият вал се завърта под определен ъгъл. В единия му край е фиксиран масивен маховик. Получавайки ускорение, той продължава да се движи по инерция и това все още задвижва коляновия вал. Сега свързващият прът избутва буталото нагоре. Той заема работна позиция и отново е готов да поеме енергията на запалено гориво. Принципът на работа на двигателите с вътрешно горене на автомобилите най-често се основава на преобразуването на енергията на горим бензин. Камионите, тракторите са оборудвани основно с дизелови двигатели. Също така втечнен газ може да се използва като гориво.

Имат ли система за запалване дизеловите двигатели

Дизеловите двигатели нямат система за запалване. Запалването на горивото става от генерираното налягане в работната камера на цилиндъра. Работният цикъл може да се извърши в един или два оборота на коляновия вал. В първия случай възникват четири цикъла. Вход и запалване на горивото, удар, компресия, изпускане на отработени газове. Двутактов двигател с вътрешно горене осъществява пълен цикъл. В същото време в един цикъл настъпват вход и компресия на гориво, а във втория запалване, ход и изпускане на отработени газове. Ролята на газо разпределителния механизъм в двигатели от този тип се играе от буталото. Движейки се нагоре и надолу, той последователно отваря прозорците на входа на горивото и отработените газове. В допълнение към буталните двигателя с вътрешно горене има и турбини. Реактивни и комбинирани двигатели с вътрешно горене. Преобразуването на горивната енергия в транслационното движение на превозното средство се извършва в съответствие с други принципи. Разположението на двигателя и спомагателните системи също е значително различно.

Повреда в двигател на автомобила

Въпреки факта, че двигателят с вътрешно горене е надежден и стабилен, неговата ефективност не е достатъчно висока, както може да изглежда на пръв поглед. При математическото измерване ефективността на двигател с вътрешно горене е средно 30-45 %. Това предполага, че по-голямата част от енергията на горивото се изразходва на празен ход. Ефективността на най-добрите бензинови двигатели може да бъде само 30 %. И само масивните икономични дизели, които имат много допълнителни механизми и системи, могат ефективно да преобразуват до 45 % от горивната енергия по отношение на мощност и полезна работа. Устройството на двигател с вътрешно горене не може да изключи загуби. Част от горивото няма време да изгори и тръгва с изгорели газове. Друг член на загубите е консумацията на енергия за преодоляване на различни видове съпротивление по време на триене на чифтосните повърхности на части от възли и механизми. А част от него се изразходва за работата на двигателните системи. Които осигуряват неговата нормална и непрекъсната работа. Няма да е преувеличение, ако кажем, че повечето самоходни устройства днес са оборудвани с различни видове двигатели с вътрешно горене. Използвайки различни работни концепции.

Работа на двигател на автомобила с вътрешно горене

Основният принцип на работа на двигателите с вътрешно горене се основава на факта, че горивото изгаря в специално разпределен работен обем вътре в самото устройство. Превръщайки топлинната енергия в механична енергия. Работната смес, влизаща в цилиндрите на такъв двигател, се компресира. След запалването му чрез специални устройства възниква излишно налягане на газове, което кара буталата на цилиндрите да се върнат в първоначалното си положение. Това създава постоянен работен цикъл, който превръща кинетичната енергия във въртящ момент, използвайки специални механизми. Към днешна дата устройството ICE може да има три основни типа. Четиритактов силов агрегат, позволяващ постигане на по-високи показатели на мощност и стойности на ефективност с повишени характеристики на мощността. В допълнение към това има и други модификации на основните схеми, които позволяват подобряване на определени свойства на електроцентралите от този тип. За разлика от силовите агрегати, осигуряващи наличието на външни камери, двигателят с вътрешно горене има значителни предимства. Основните от тях са, много по-компактни размери. По-високи нива на мощност, оптимални стойности на ефективност. Трябва да се отбележи, когато се говори за ICE, че това е такова устройство, което в по-голямата част от случаите позволява използването на различни видове гориво. Тя може да бъде бензин, дизел, естествен или керосин и дори обикновена дървесина. Такъв универсализъм донесе на тази концепция на двигателя заслужена популярност, широко разпространение и наистина глобално лидерство.

Бензинов двигател на автомобила

Независимо от това, повече от 100-годишната история на блокове от този тип е позволила разработването на няколко основни типа електроцентрали с вътрешно горене на гориво. Те се различават помежду си не само в състава на използваната работна смес, но и в конструктивните характеристики. Както подсказва името, блоковете от тази група използват различни видове бензин като гориво. От своя страна такива централи обикновено се разделят на две големи групи. Карбуратор, в такива устройства горивната смес се обогатява с въздушни маси преди да влезе в цилиндрите. Тогава тя се запалва с електрическа искра. Сред най-известните представители на този тип могат да се нарекат модели VAZ, чийто двигател с вътрешно горене за много дълго време беше изключително тип карбуратор. Инжектиране, това е по-сложна система, при която горивото се впръсква в цилиндрите чрез специален колектор и дюзи. Тя може да възникне както механично, така и чрез специално електронно устройство. За най-продуктивни се считат системите за директно впръскване Common Rail. Инсталиран е на почти всички съвременни автомобили. Счита се, че инжекционните бензинови двигатели са по-икономични и осигуряват по-висока ефективност. Въпреки това, цената на такива единици е много по-висока, а поддръжката и експлоатацията са много по-сложни.

Дизелов двигател на автомобила

В зората на съществуването на единици от този вид често можеше да се чуе шега за ICE, че това е устройство, което яде бензин, като кон, и се движи много по-бавно. С изобретяването на дизеловия двигател тази шега частично загуби своята актуалност. Главно защото дизелът може да работи на много по-нискокачествени горива. Това означава, че е много по-евтин от бензина. Основната разлика между вътрешното горене е липсата на принудително запалване на горивната смес. Дизеловото гориво се впръсква в цилиндрите със специални дюзи, а отделни капчици гориво се запалват поради силата на натиск на буталото. Наред с предимствата, дизеловият двигател има и редица недостатъци. Сред тях са следните. Много по-малко мощност в сравнение с бензиновите централи. Големи размери и тегловни характеристики. Затруднения със стартирането при студени климатични условия. Недостатъчна сила на дърпане и склонност към неоправдани загуби на мощност, особено при сравнително високи скорости. В допълнение, ремонтът на дизелов двигател с вътрешно горене по правило е много по-сложен и скъп от настройването или възстановяването на бензинов агрегат.

Комбинирани видове двигатели с вътрешно горене

Въпреки евтиността на природния газ, използван като гориво, проектирането на газови двигатели с вътрешно горене е несравнимо по-сложно. Което води до значително увеличение на цената на агрегата като цяло, неговата инсталация и експлоатация в частност. В електроцентралите от този тип втечнен или природен газ постъпва в бутилките чрез система от специални скоростни кутии, колектори и дюзи. Запалването на горивната смес става по същия начин, както в бензиновите агрегати на карбуратора. С помощта на електрическа искра, идваща от запалителната свещ. Малко хора знаят за комбинираните ICE системи. Какво е и къде се използва ? Тук разбира се не става въпрос за съвременните хибридни автомобили, които могат да работят както на гориво, така и на електродвигател. Комбинираните двигатели с вътрешно горене се наричат u200b такива единици, които комбинират елементи от различни принципи на горивните системи. Най-яркият представител на семейството на такива двигатели са газо дизеловите инсталации. При тях горивната смес влиза в блока на двигателя по почти същия начин, както в газовите агрегати. Но запалването на горивото се извършва не с помощта на електрически разряд от свещ, а с изгаряна част от дизеловото гориво, както се случва при конвенционален дизелов двигател.

Определение и общи характеристики на двигател на автомобила с вътрешно горене

Въпреки доста голямото разнообразие от модификации, всички двигатели с вътрешно горене имат подобен дизайн на веригата. Независимо от това, за да се извърши висококачествена поддръжка и ремонт на двигателя с вътрешно горене, е необходимо задълбочено да се знае неговата структура. Да се разберат принципите на работа и да може да се идентифицират проблемите. За това, разбира се, е необходимо внимателно да се проучи дизайна на различни видове двигатели с вътрешно горене. За да се разбере само целта на определени части, възли, механизми и системи. Основната характеристика на всеки двигател с вътрешно горене е, че горивото се запалва директно в работната му камера, а не в допълнителни външни носители. В процеса химическата и топлинната енергия от изгарянето на горивото се превръща в механична работа. Принципът на работа на двигател с вътрешно горене се основава на физическия ефект на топлинното разширение на газовете, което се образува при изгарянето на гориво-въздушната смес под налягане вътре в цилиндрите на двигателя.

Класификация на двигател на автомобила с вътрешно горене

В процеса на еволюция на двигателите с вътрешно горене са разграничени следните видове данни за двигатели, които са доказали своята ефективност. Бутало двигатели с вътрешно горене. В тях работната камера е разположена вътре в цилиндрите, а топлинната енергия се преобразува в механична с помощта на колянов механизъм, който предава енергията на движение към коляновия вал. Буталните мотори се разделят от своя страна на розово маслов. В който сместа въздух-гориво образувана в карбуратора, се инжектира в цилиндъра и се запалва там чрез искра от запалителната свещ. Инжектиране, в която сместа се подава директно към всмукателния колектор, чрез специални дюзи, под контрола на електронен контролен блок, и също се запалва от свещ. Дизел, при което запалването на сместа въздух-гориво става без свещ, чрез притискане на въздух, който се нагрява чрез налягане от температура, по-висока от температурата на горене, а горивото се инжектира в цилиндрите чрез дюзи. Ротационно бутало – двигатели с вътрешно горене. В двигатели от този тип топлинната енергия се преобразува в механична работа чрез въртене на ротор със специална форма и профил чрез работни газове. Роторът се движи по планетарната траектория вътре в работната камера, която има формата на осмицата и изпълнява функциите както на буталото, така и на газоразпределителен механизъм. Газова турбина – двигатели с вътрешно горене. При тези двигатели преобразуването на топлинната енергия в механична работа се осъществява чрез завъртане на ротора със специални клиновидни остриета. Които задвижват турбинния вал. Най-надеждният, непретенциозен, икономичен по отношение на разхода на гориво и необходимостта от редовна поддръжка са буталните двигатели.

Принцип на работа на двутактов двигател на автомобила

При стартиране на двигателя сместа въздух-гориво се впръсква в цилиндрите си през всмукателните клапани и се запалва там от искрата на запалителната свещ. По време на изгарянето и топлинното разширяване на газовете от прекомерно налягане, буталото се движи, прехвърляйки механична работа на въртенето на коляновия вал. Работата на бутален двигател с вътрешно горене се извършва циклично. Тези цикли се повтарят с честота от няколкостотин пъти в минута. Това осигурява непрекъснато транслационно въртене на коляновия вал, излизащ от двигателя. Цикълът е работен процес, който протича в двигателя с един ход на буталото. По-точно с едно движение в същата посока, нагоре или надолу. Цикълът е съвкупност от мерки, повтарящи се в определена последователност. По брой цикли в рамките на един работен цикъл двигателите с вътрешно горене се разделят на двутактови, цикълът се извършва за един оборот на коляновия вал и два хода на буталото. И четиритактов, за два оборота на коляновия вал и четири хода на буталото. В същото време, както в тези, така и в други двигатели, работният процес протича в съответствие със следния план. Вход, компресия, горене, разширяване и пускане. Когато двигателят стартира, буталото, задвижвано от въртенето на коляновия вал, влиза в движение.

Как работи буталото на двигател на автомобила

Щом достигне долната си мъртва точка буталото се придвижва нагоре към горната си мъртва точка, горивна-въздушна смес се подава в горивната камера на цилиндъра. При движението си нагоре буталото го компресира. Когато буталото достигне горната си мъртва точка, искрата от запалителната свещ запалва сместа гориво-въздух. Разширявайки се моментално, изпарените горива бързо избутват буталото обратно в долната мъртва точка. С ново движение на буталото входът на сместа гориво-въздух отново се отваря, което замества целия обем на отработените газове, който е отделен, и целият процес се повтаря отново. Поради факта, че работата на буталото в такива двигатели е ограничена до два цикъла. Той извършва много по-малко, отколкото в четиритактов двигател, броят на движенията за определена единица време. Загубите от триене са сведени до минимум. Въпреки това се отделя много топлинна енергия и двутактовите двигатели се нагряват по-бързо и по-силно. При двутактовите двигатели буталото заменя механизма за синхронизиране на клапана. По време на движението му в определени моменти отваря и затваря работните входни и изходни отвори в цилиндъра. Най-лошият, в сравнение с четиритактов двигател, обмяната на газ е основният недостатък на двутактовата двигателна система. По време на отстраняването на отработените газове се губи определен процент не само работното вещество, но и мощността. Тези недостатъци са лишени от четиритактови двигатели с вътрешно горене. Които в различни версии са инсталирани на почти всички съвременни автомобили, трактори и друго оборудване.

Процесът на двигател на автомобила с вътрешно горене

Всеки цикъл на работа е един ход на буталото в диапазона от горните до долните мъртви точки. В този случай двигателят преминава през следните фази на работа. Буталото се движи отгоре до долу, мъртва точка. По това време във вътрешността на цилиндъра се появява вакум, входният клапан се отваря и навлиза сместа въздух-гориво. В края на входа налягането в кухината на цилиндъра е в границите от 0,07 до 0,05 MPa. Температура – от 80 до 120 градуса по Целзий. Втори удар, компресия. Когато буталото се движи от дъното към горната мъртва точка и всмукателните и изпускателните клапани са затворени. Горивната смес се компресира в кухината на цилиндъра. Този процес е придружен от повишаване на налягането до 1,2-1,7 МРа и температури до 300-400 градуса по Целзий. Трети удар, продължение. Сместа въздух-гориво се запалва. Това е придружено от отделяне на значително количество топлинна енергия. Температурата в кухината на цилиндъра рязко се повишава до 2,5 хиляди градуса по Целзий. Под налягане буталото бързо се придвижва до долната си мъртва точка. Индикаторът за налягане в този случай е от 4 до 6 MPa. Такт четвърти, брой. По време на обратното движение на буталото до горната мъртва точка се отваря изпускателен клапан. През който отработените газове се изтласкват от цилиндъра в изпускателната тръба и след това в околната среда. Налягането в последния етап на цикъла е 0,1-0,12 MPa. Температури – 600-900 градуса по Целзий.

Системи за спомагателни горивни двигатели

Системата за запалване е част от електрическото оборудване на машината и е предназначена за да осигурите искра за запалване на гориво-въздушната смес в работната камера на цилиндъра. Компонентите на системата за запалване са. Източник на захранване, по време на стартиране на двигателя това е акумулаторът. А по време на неговата работа е генераторът. Превключвател или ключ за запалване. Това е по-рано механично, а през последните години все по-електрическо контактно устройство за подаване на електрическо напрежение. Съхранение на енергия. Бобина или авто трансформатор, това са устройства, предназначени да акумулират и преобразуват достатъчно енергия, за да предизвика желания разряд между електродите на свещта. Дистрибутор на запалване. Устройство, предназначено да разпределя импулс с високо напрежение по проводниците, водещ до свещите на всеки цилиндър. Всмукване на въздух, представлява тръба, удобна за всяка конкретна форма на двигателя. Чрез него атмосферният въздух се всмуква в двигателя, чрез разликата в налягането в атмосферата и в двигателя, където под движението на буталата има вакум. Въздушен филтър, Този консуматив е предназначен за почистване на въздуха, влизащ в двигателя от прах и твърди частици. Въздушен клапан, проектиран да контролира подаването на нужното количество въздух. Механично се активира чрез натискане на педала за газ, а в съвременните технологии с помощта на електроника. Всмукателен колектор, разпределя въздушния поток над цилиндрите на двигателя. За да се даде на въздушния поток желаното разпределение, се използват специални всмукателни капаци и вакум усилвател. Горивната система, или ICE захранващата система, е отговорна за непрекъсната работа доставка на гориво за образуване на гориво-въздушна смес.

Какво включва горивната система на двигател на автомобила

Горивната система включва. Резервоар за гориво, резервоар за съхранение на бензин или дизелово гориво, с устройство за събиране на гориво, помпа. Горивни линии, комплекс от тръби и маркучи, през които горивото влиза в двигателя. Устройство за смесване, тоест карбуратор или инжектор. Специален механизъм за приготвяне на гориво-въздушната смес и нейното впръскване в двигателя с вътрешно горене. Електронен блок за управление чрез образуване на смес и инжектиране. В инжекционните двигатели това устройство е отговорно за синхронната и ефективна работа по образуването и подаването на горивна смес към двигателя. Горивна помпа, електрическо устройство за впръскване на бензин или дизелово гориво в горивната линия. Горивният филтър е консуматив за допълнително пречистване на горивото по време на транспортирането му от резервоара до двигателя. Смазочна система. Целта на системата за смазване на двигателя е намаляване на триенето и разрушителното му въздействие върху части. Картер с масло, резервоар за съхранение на двигателно масло. Нивото на маслото в резервоара се контролира не само от специална пръчка, но и от сензор. Маслена помпа, изпомпва масло от резервоара и го доставя до необходимите части на двигателя чрез специални пробити канали.

Диаграма на горивната система ICE

Под действието на гравитацията маслото тече от смазаните части надолу, обратно към масления съд, натрупва се там и цикълът на смазване се повтаря отново. Маслен филтър забавя и премахва твърдите частици от двигателното масло от въглеродните отлагания и износването на продукти. Филтърният елемент винаги се заменя с нов с всяка смяна на маслото в двигателя. Маслен охладител. Предназначен за охлаждане на двигателното масло, като се използва течност от охладителната система на двигателя. Изпускателната система ICE служи за премахване и намаляване на шума на двигателя. В съвременната технология изпускателната система се състои от следните части. Изпускателен колектор. Това е система от тръби, изработени от топлоустойчив чугун. Който приема горещи отработени газове, гаси основния им процес на осцилация и ги изпраща по-нататък към приемната тръба. Всмукателна тръба. извит изход за газ, изработен от огнеустойчив метал. Катализатор, устройство, предназначено да почиства отработените газове и да ги неутрализира. Заглушител, резервоар с набор от специални прегради, проектирани да променят многократно посоката на движение на газовия поток и съответно техния шум.

Изпускателна система на двигател на автомобила

Охлаждаща система. Ако на мотопеди, скутери и евтини мотоциклети все още се използва система за въздушно охлаждане на двигателя с насрещен поток въздух. Тогава, разбира се, това не е достатъчно за по-мощна техника. Тя работи с течна охладителна система, проектирана за излишната топлина при мотора и намаляване на топлинните натоварвания. Охлаждащата система служи за пренасяне на излишната топлина в околната среда. Състои се от голям брой извити алуминиеви тръби, с ребра за допълнителен топло принос. Проектиран е да засили охлаждащия ефект върху радиатора от протичащия въздушен поток. Водна помпа задвижва охлаждащата течност в малки и големи кръгове, осигурявайки нейната циркулация през двигателя и радиатора. Термостат, специален клапан, който осигурява оптималната температура на охлаждащата течност. Като я стартира в малкия кръг, заобикаляйки радиатора и в големия кръг, през радиатора – когато двигателят е топъл. Координираната работа на тези спомагателни системи осигурява максимална възвръщаемост на двигателя с вътрешно горене и неговата надеждност. В момента двигателят с вътрешно горене е основният тип автомобилни двигатели. Двигател с вътрешно горене, ICE е топлинен двигател, който превръща химическата енергия на горивото в механична работа.

Основни видове двигателя с вътрешно горене

Различават се следните основни видове двигатели с вътрешно горене. Бутало, ротационно бутало и газова турбина. От представените типове двигатели най-често се среща бутален двигател с вътрешно горене. Поради което устройството и принципът на работа се разглеждат като се използва неговият пример. Въртящият се двигател с вътрешно горене, който осигури широкото му използване са. Автономност, гъвкавост, ниска цена, компактност, ниско тегло, възможност за бързо стартиране. В същото време двигателите с вътрешно горене имат редица значими недостатъци които включват. Високо ниво на шум, висока скорост на въртене на коляновия вал, токсичност на отработените газове, нисък ресурс, ниска ефективност. В зависимост от вида на използваното гориво се разграничават бензиновите и дизеловите двигатели. Алтернативните горива, използвани в двигателите с вътрешно горене, са природен газ, алкохолни горива, метанол и етанол, водород. Водородният двигател от гледна точка на екологията е перспективен. Тъй като не създава вредни емисии. Заедно с ICE, водородът се използва за създаване на електрическа енергия в горивните клетки на автомобилите.

Устройството на двигател на автомобила с вътрешно горене

Буталният двигател на автомобила с вътрешно горене включва корпус, два механизма и редица системи. Корпусът на двигателя комбинира блока на цилиндъра и главата на цилиндъра. Механизмът на коляновия преобразува възвратно-постъпателното движение на буталото в въртящо движение на коляновия вал. Газо разпределителният механизъм осигурява навременното подаване на въздух или гориво-въздушна смес в цилиндрите и отделянето на отработени газове. Системата за управление на двигателя осигурява електронно управление на работата на двигателните системи с вътрешно горене. Принципът на работа на двигателя с вътрешно горене се основава на ефекта на топлинно разширение на газовете, възникващо при изгарянето на гориво-въздушната смес и осигуряващо движение на буталото в цилиндъра. Работата на буталния двигател с вътрешно горене се извършва циклично. Всеки работен цикъл се осъществява при два оборота на коляновия вал и включва четири цикъла. Вход, компресия, ход и изпускател. По време на всмукателните и работните удари буталото се движи надолу, а ходовете на компресия и изпускане се движат нагоре.

Колко цикъла има двигател на автомобила

При някои проекти на двигатели с вътрешно горене работният цикъл се реализира в два цикъла – компресия и ход. Всмукващ цикъл, всмукателните и горивните системи осигуряват образуването на гориво-въздушна смес. В зависимост от дизайна, сместа се образува във всмукателния колектор или директно в горивната камера. При отваряне на всмукателните клапани на газо разпределителния механизъм, въздухът или гориво-въздушната смес се подава в горивната камера поради разреждането, което се случва при движение на буталото. С Beat Release, изпускателните клапани на газо разпределителния механизъм се отварят, а отработените газове се отстраняват от цилиндрите към изпускателната система. Където се почистват, охлаждат и намаляват шума. Тогава газовете влизат в атмосферата. Разгледаният принцип на работа на двигателя с вътрешно горене ни позволява да разберем защо двигателят с вътрешно горене има малък коефициент на ефективност, около 40 %. В определен момент от време, полезна работа се извършва само в един цилиндър, а в останалите, те осигуряват всмукване, компресия и освобождаване. Ако имате проблеми с двигателя на автомобила, когато закъсате на пътя, потърсете услугите на фирмите за денонощна пътна помощ.