Содержание

Что такое двигатель: определение, особенности и характеристики

В настоящее время в различных сферах наибольшее распространение получили тепловые двигатели. На вопрос, что такое двигатели, возможен краткий ответ, что это механизмы, позволяющие преобразовать энергию тепла в механическую энергию. В нашей стране считается, что датой создания первого парового силового агрегата является 1765 год, когда были выполнены испытания машины, разработанной И. Ползуновым.

Позже на двигатель внешнего сгорания (паровая машина) патент на использование получил английский инженер Д. Уатт. Несмотря на то что КПД паровой машины был крайне низким, не более 5 %, такие силовые агрегаты в середине 19-го века стали быстро распространяться для применения на паровозах, пароходах и в промышленности.

Важным этапом развития необходимо считать создание двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с повышенным КПД. Такое обозначение получили машины, процесс создания тепловой энергии в которых происходил внутри, в специальной рабочей камере. Патент на такой двигатель получил француз Э. Ленуар в 1859 г. Первый рабочий прообраз бензинового двигателя создал и запустил в производство Г. Даймлер. Позже, в 1892 году, Р. Дизель создал тепловой двигатель с воспламенением от внутреннего сжатия, который сейчас называют дизельным мотором или дизелем.

Автомобильные моторы

По своему определению двигатель для автомобиля — это источник обеспечения транспортного средства энергией. Поэтому развитие автомобилестроение напрямую связано с появлением новых совершенных силовых агрегатов внутреннего сгорания.

Первый автомобиль имел в качестве силового агрегата паровую машину, поэтому началом полноценного развития автомобилестроения следует считать 1885 год. В этом году создана самоходная тележка с двигателем внутреннего сгорания. Первый автомобиль с дизельным мотором разработан в 1896 году.

Параллельно с совершенствованием и развитием двигателей внутреннего сгорания для автомобилей выполнялась разработка моторов на электрической тяге. Но силовые агрегаты такого типа оказались малоэффективными, и на автомашины стали массово устанавливаться ДВС. Работы по созданию электромоторов не прекратилась и в настоящее время стали еще актуальнее.

Особенности бензиновых двигателей

Современные автомашины комплектуются в основном двумя вариантами силовых агрегатов на дизельном топливе и бензине. В некоторых странах существуют автомобили, работающие на растительном топливе, спирте, водороде, природном газе, но моторы на таком топливе располагают традиционным рабочим циклом и практически идентичным устройством.

Оба типа силовых агрегатов обладают достоинствами и недостатками. К преимуществам бензиновых моторов следует отнести:

простую конструкцию;
широкое распространение;
хороший запуск двигателя практически в любых погодных условиях;
низкую стоимость производства;
доступное и недорогое обслуживание;
наличие разнообразного количества модификаций.

Главными недостатками считаются:

применение сложной системы воспламенения (зажигания) топлива;
повышенная пожароопасность;
большая стоимость бензина.

Характеристики дизелей

Что такое двигатель на дизельном топливе? Это ДВС с воспламенением от внутреннего сжатия. Положительным свойствами такого мотора считаются:

топливная экономичность;
экологичность;
продолжительный срок эксплуатации до замены двигателя;
высокий КПД.

Среди главных недостатков выделяются:

необходимость смены летнего топлива на зимнее и наоборот;
дорогой ремонт;
шумная работа мотора;
затрудненный запуск и необходимость прогрева в зимний период.

Несмотря на присутствие у обоих вариантов моторов определенных преимуществ и недостатков, выбор типа силового агрегата практически всегда определяется предстоящими условиями эксплуатации автомобиля.

Устройство двигателя

Силовые агрегаты для автомобилей, несмотря на то что могут иметь различные типы исполнения, разные конструкционные особенности, состоят из следующих основных элементов:

корпус:
- блок цилиндров,
- головка блока цилиндров,
- газораспределительный,
- кривошипно-шатунный,
- зажигания,
- топливная,
- охлаждения,
- смазки,
- выпускная,
- управления.
Главные элементы двигателя в зависимости от конструкционных особенностей, технических параметров, условий эксплуатаций имеют разнообразное устройство и изготавливаются из разных материалов.
Моторное масло
Всем узлам и элементам автомобильного двигателя приходится работать в условиях высоких температур, под воздействием вибрации и сил трения. Поэтому для обеспечения рабочего процесса используется специальный технологический материал, обладающий названием моторное масло.
Масло в двигателе обеспечивает следующие важные функции:
- снижение силы трения между взаимодействующими узлами и агрегатами;
- охлаждение зоны взаимодействия элементов при работе;
- вывод из рабочей зоны остатков топлива и металлических продуктов трения.
По составу масло состоит из основы (существует минеральная, синтетическая, полусинтетическая) и комплекта присадок (количество – до 25 % объема) для формирования смазки с заданными свойствами. Для точного и правильного применения масло имеет классификацию, которая позволяет подобрать необходимую смазку для определенного двигателя. Такая классификация связана с тем, что двигатели различных фирм могут изготавливаться из разных по составу конструкционных материалов. При этом для одного типа материалов заданный набор присадок будет обеспечивать качественный рабочий процесс, а для аналогичных элементов, изготовленных из другого материала, — вызывать деформацию, преждевременный износ и разрушение.
Дополнительным условием качества масла является способность сохранять технические свойства в течение установленного времени (нормы пробега автомобиля до замены).
Техническое обслуживание мотора
Что такое для двигателя техническое обслуживание (ТО)? Это выполнение регламентных операций, установленных производителем в целях обеспечения надежной, безаварийной и продолжительной эксплуатации силового агрегата.
ТО двигателя подразделяется на следующие типы:
1. Ежедневное (ЕО).
2. ТО-1.
3. ТО-2.
ЕО состоит из проверки рабочих жидкостей масла, охлаждающей и доливки в случае необходимости.
При первом сервисе для двигателя выполняются работы:
- проверка герметичности систем:
  - охлаждения;
  - топливной;
  - смазки;
  На ТО-2 осуществляются:
  - операции ТО-1;
  - проверка затяжки ГБЦ, радиатора, капота, глушителя, крышки распределительных шестерен (ремня, цепи);
  - регулировка клапанов двигателя;
  - замена ремня (цепи) ГРМ (если предусмотрено регламентом).
  Выявленные во время проведения ТО неисправности двигателя должны оперативно устраняться. Полноценное и своевременное обслуживание гарантирует надежную работу силового агрегата и позволяет обеспечить нормативный срок службы двигателя до замены.
  Двигатели компании «Тойота»
  Для автомобилей собственного модельного ряда японская компания самостоятельно разрабатывает и выпускает силовые агрегаты. Такой подход снимает зависимость поставок от других компаний, разрешает расширить за счет разных двигателей число модификаций определенной модели, снижает сроки подготовки к выпуску новых автомобилей.
  В настоящее время «Тойота» производит четвертое поколение собственных моторов. Номенклатура состоит из 13 серий разнообразных бензиновых моторов и 11 серий дизелей.
  Двигатели «Тойота» характеризуется следующими преимуществами:
  - высокой надежностью и простотой в эксплуатации;
  - широким применением в конструкции легкосплавных материалов;
  - продолжительным ресурсом;
  - качественными экологическими параметрами;
  - экономичностью;
  - стабильной величиной крутящего момента;
  - компактными габаритами;
  - наличием современных электронных систем управления.
  Следует отметить, что указанные достоинства достигаются только при соблюдении правил эксплуатации, регламентов техническое обслуживания, использования оригинальных, рекомендованных производителем, технологических жидкостей (масло, антифриз).
  Распространенные конструкции автомобильных двигателей
  Двигатели для машины могут классифицироваться по следующим параметрам:
  - топливо:
    - бензиновые;
    - дизельные;
    - L-рядные,
    - V-образные.
    Рядные двигатели – это силовые агрегаты, у которых ось цилиндров совпадает с линией оси коленчатого вала. Число цилиндров в таких моторах составляет от 1 до 10. Наибольшее распространение получили четырехцилиндровые варианты рядных автомобильных двигателей.
    Что такое двигатель с V-образным расположением цилиндров? Это конструкция силового агрегата, цилиндры которого размещены в двух самостоятельных блоках, но при этом оснащены единым картером. Кроме того, шатуны обоих групп цилиндров присоединены к коленчатому валу. Для автомобилей такие моторы имеют 6, 8, 10 и 12 цилиндров.
    Сочетание различных параметров силового агрегата позволяет создать оптимальный двигатель для использования на определенной модели автомобиля.
    Что такое двигатель: определение, особенности и характеристики на News4Auto.ru.
    Наша жизнь состоит из будничных мелочей, которые так или иначе влияют на наше самочувствие, настроение и продуктивность. Не выспался — болит голова; выпил кофе, чтобы поправить ситуацию и взбодриться — стал раздражительным. Предусмотреть всё очень хочется, но никак не получается. Да ещё и вокруг все, как заведённые, дают советы: глютен в хлебе — не подходи, убьёт; шоколадка в кармане — прямой путь к выпадению зубов. Мы собираем самые популярные вопросов о здоровье, питании, заболеваниях и даем на них ответы, которые позволят чуть лучше понимать, что полезно для здоровья.
    Общее устройство и работа двигателя разновидности двигателей
    Для будущего автомобильного механика, диагноста устройство двигателя автомобиля является одной из ключевых тем. Именно двигатель обеспечивает транспортное средство энергией, которая нужна для его движения.
    Чаще всего механизм запуска устройства двигателя автомобиля возможен за счёт применения бензина или дизеля (дизельного топлива). Сгораемое внутри мотора топливо продуцирует тепло, что приводит к увеличению температуры газов внутри цилиндра двигателя и росту давления газов. Подвижные части двигателя под их влиянием вступают в работу, и тепловая энергия преображается в механическую.
    
    В чем отличия оппозитного двигателя?
    Фактически оппозитный двигатель является частным случаем V-образного. Его принцип работы основан на том, что угол развала цилиндров в таком моторе составляет 180°. Иными словами, пары цилиндров с поршнями лежат в горизонтальной плоскости. Поскольку поршни при работе такого двигателя движутся навстречу друг другу, они получили название «боксеры». Количество цилиндров в оппозитных моторах может быть от двух до двенадцати, при этом наибольшую популярность приобрели схемы с четырьмя и шестью цилиндрами.
    
    Базовые части двигателя
    Чтобы хорошо понимать устройство двигателя автомобиля, важно разбираться, что из себя представляет блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун.
    Металлическую основу мотора, остов называют блоком. Это корпусная деталь. Именно к блоку крепятся механизмы и отдельные части мотора и его систем.
    Иногда можно встретиться с термином «блок», иногда – с терминами «блок двигателя», «блок цилиндров». Всё это одно и тоже. Блок двигателя берёт на себя серьёзные нагрузки. Поэтому контроль качества при его изготовлении должен быть предельно высок. Огромное внимание уделяется как материалу, так и уровню точности изготовления детали. Для производства используются высокоточные станки.
    Раньше блоки изготавливали из перлитного чугуна с легирующими добавками. Популярность чугуна при изготовлении блоков легко объяснима тем, что материал износостоек, стабилен по своим свойствам, малочувствителен к перегреву, адаптивен к ремонту. Сейчас некоторые производители также выпускают блоки из алюминиевого, магниевого сплава. В этом случае есть выигрыш, связанный с весом мотора. Это очень актуально для блоков моторов спорткаров.
    Цилиндр
    Рядом с понятием «блок» стоит понятие «цилиндр». Под цилиндром подразумевается цилиндрическое отверстие, высверленное в блоке. То есть это рабочая камера объёмного вытеснения.
    Уплотнение верхней стороны цилиндра обеспечивает головка. Именно в ней находятся:
    - Клапаны. Обеспечивают (в процессе открытия-закрытия) поступление в цилиндр воздуха, топливовоздушной смеси. Также среди функций клапанов обеспечивают очистку камеры сгорания цилиндра от отработавших (выхлопных) газов. Закрытие клапанов и удержание их в таком состоянии обеспечивают клапанные пружины.
    - Распредвалы (элементы привода клапанов). От них зависит то, как открываются клапаны, сколько времени они находятся в открытом состоянии
    - Механизмы привода клапанов. Функция идентична. И, как видно, из названия – это привод клапанов. Но сами механизмы могут быть разными. Всё зависит от мотора: например, бензиновый, дизельный.
    Цилиндр играет роль направляющего для поршня.
    Поршень, поршневые кольца и шатун
    Цилиндрическая деталь или совокупность деталей, которая преобразует энергию горения топливо в механическую энергию, называется поршнем.
    В проточках на боковой поверхности поршня вставлены поршневые кольца. Благодаря им между поршнем и стенкой цилиндра создаётся уплотнение. Задача поршневых колец заключается в создании барьера для перетекания из камеры сгорания в картер коленчатого вала газов.
    Среди задач поршня:
    - Оказание силового воздействия на шатун.
    - Отвод тепла от камеры сгорания.
    - Герметизация камеры сгорания.
    Подвижное соединение между поршнем и коленчатым валом обеспечивает шатун. Именно шатун передаёт силу движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.
    Коленчатый вал
    Коленчатый вал – это важная составляющая кривошипно-шатунного механизма. Кривошип коленчатого вала создает возвратно-поступательное движение поршня через шатун (подвижный элемент), то есть возвратно-поступательное движение поршня превращается в крутящий момент. Физически коленвал расположен в нижней части двигателя. Снизу коленвал прикрыт картером – самой внушительной неподвижной и полой частью двигателя, закреплённой на блоке сбоку. Визуально картер напоминает поддон.
    
    Автомобильные двигатели
    Большинство двигателей автомобилей многоцилиндровые. Это значит при работе используется два или несколько цилиндров и два или несколько поршней.
    Автопром выпускает машины с 2-; 3-; 4-; 5-; 6; 8-; 10- и 12-цилиндровыми двигателями. Чем больше цилиндров у мотора, тем больше возможностей для увеличения мощности двигателя. Если нужен двигатель, предназначенный для езды по бездорожью либо машина, развивающая сверхвысокие скорости, актуально именно устройство двигателя автомобиля, ориентированное на большое количество цилиндров. Устройство двигателя с большим количеством цилиндров обеспечивает отличную равномерность вращения коленчатого вала, ведь угол поворота коленчатого вала при 10, 12 цилиндрах – очень небольшой.
    Но у 2-х цилиндровых двигателей есть другое преимущество: самые лучшие показатели топливной эффективности .
    Что представляет собой V-образный двигатель?
    С увеличением числа цилиндров в двигателе рядные конструкции стали менее удобными, а потому им на смену пришла V-образная компоновочная схема. Она предполагает установку цилиндров с поршнями попарно, друг напротив друга и под углом. Последний получил наименование угол развала и может варьироваться от 10° до 120° между осями. Количество цилиндров в таких агрегатах от шести до двенадцати, но это всегда четное число. Многие автопроизводители благодаря V-образной компоновочной схеме получили возможность экспериментировать с количеством цилиндров, увеличивая их число до двадцати четырех, но в серийном производстве таких автомобилей пока нет.
    В зависимости от величины угла развала достигаются определенные характеристики двигателя. Так, например небольшой угол позволяет объединить в моторе достоинства и рядных, и V-образных моторов.
    Среди плюсов V-образных моторов можно отметить:
    - компактность конструкции;
    - более длительный срок эксплуатации двигателя;
    - эффективная и динамичная работа на различных оборотах.
    В числе недостатков:
    - конструкция такого агрегата более сложна, поскольку имеет две головки блока цилиндров;
    - высокая стоимость изготовления;
    - большие вибрации при работе;
    - сложности с балансировкой.
    Циклы двигателя
    Устройство двигателя автомобиля всегда рассматривается в купе с его рабочим циклом. Физически цикл – это периодически повторяющиеся процессы в каждом его цилиндре. Достаточно подробно разница между работой четырёхтактного и двухтактного двигателя отражена в нашей статье о двигателе внутреннего сгорания .
    Сегодня мы остановимся на работе четырёхтактных моторов. Именно по четырёхтактному циклу работает большинство современных автодвигателей. Хотя сам принцип двигателя был изобретён Николаусом Отто в 19-м веке.
    Поршень четырёхтактного двигателя совершает нисходящее и восходящее движение. Эта работа укладывается в один оборот коленчатого вала. При втором обороте коленчатого вала вновь повторяют эти движения.
    1. Такт впуска (всасывания).
    Поступление в цилиндр двигателя свежего заряда: воздуха- от дизельного мотора бензинового двигателя с прямым вспрыском или топливовоздушной смеси, от газово-топливного двигателя, мотора с распределенным или центральным впрыском топлива, или газо-топливные двигатели). В результате разрежения, созданного поршнем, перепад давления между давлением в цилиндре и давление окружающего воздуха, заряд втягивается непосредственно в цилиндр.
    2. Такт сжатия. Шатун толкает поршень
    . Поршень сжимает газообразный свежий заряд в цилиндре. Устройство дизельного двигателя настроено на то, чтобы температура сжатых газов должна достигла температуры воспламенения топлива. Если же речь идёт об устройстве газо-топливного, бензинового двигателя температура в конце такта сжатия достигать температуры воспламенения топлива не должна. Воспламенение производится от электроискрового разряда свечи зажигания.
    3. Такт рабочего хода.
    Температура газов в цилиндре снижается, энергия горящих газов преобразуется в механическую энергию.
    Как устроен ДВС в автомобиле. «Просто и понятно».
    Здравствуй, мой многоуважаемый читатель!
    Как ты наверное понял, сейчас пойдёт речь об устройстве двигателя в автомобиле, но перед этим я хотел бы сказать, что я запускаю целый цикл статей, который включает в себя разбор всех устройств находящихся в автомобиле. Если интересно, то переходи на мой канал и узнай, как полностью устроен автомобиль.
    Итак, начнём с простого. Двигатель внутреннего сгорания или же кратко ДВС
    — это самый распространённый тип двигателя, использующийся в автомобилях и не только.
    Основные механизмы двигателя,
    которые характеризуют его производительность:
    •
    Цилиндр
    – это самая важная часть силового агрегата, в автомобиле их как правило 4 и более.
    • Свеча зажигания
    — генерирует искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь. Благодаря этому и происходит процесс сгорания топлива. На один цилиндр приходятся по одной свече.
    • Клапаны впуска и выпуска
    — клапан впуска открывается, когда нужно впустить топливо, а клапан выпуска открывается тогда, когда нужно выпустить отработанные газы.
    Оба клапана крепко закрыты, когда в двигателе происходят такты сжатия и сгорания. Это обеспечивает необходимую полную герметичность.
    — представляет собой металлическую деталь, которая имеет форму цилиндра. В двигателе выполняет движение вверх-вниз.
    •
    Поршневые кольца
    — служат уплотнителями внешней кромки поршня и внутренней поверхности цилиндра. Также они имеют две цели:
    — не дают попадать горючей смеси в картер ДВС из камеры сгорания в моменты сжатия и рабочего такта.
    — не дают попасть маслу из картера в камеру сгорания, ведь там оно может воспламениться. Если автомобиль начинает сжигать масло, это говорит о том, что нужно менять поршневые кольца, которые уже не обеспечивают должного уплотнения.
    •
    Шатун
    — служит соединительным элементом между поршнем и коленчатым валом.
    • Коленчатый вал
    — преобразует поступательные движения поршней во вращательные
    • Распределительный вал
    — основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ) , служащего для синхронизации впуска или выпуска и тактов работы двигателя.
    Принцип работы двигателя внутреннего сгорания:
    Существует 4 такта работы ДВС:
    — это процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня.
    1 такт — впуск.
    Открывается впускной клапан, топливо заполняет цилиндр, тем самым поршень сдвигается с верхней мёртвой точки вниз.
    2 такт — сжатие.
    Цилиндр начинает подниматься вверх, тем самым сжимая топливо, находящиеся в цилиндре до размеров камеры сгорания.
    3 такт — рабочий ход.
    После того, как топливо во втором такте сжалось до размеров камеры сгорания, свеча зажигания поджигает топливную смесь, тем самым заводя двигатель. Данный такт является самым ключевым, т.к. благодаря ему автомобиль начинает работать.
    4 такт — выпуск.
    После третьего такта, в цилиндре вырабатываются газы, тем самым опуская поршень до нижней мёртвой точки. В данном такте открывается выпускной клапан и газы выходят наружу.
    Автомобиль от А до Я: устройство двигателя внутреннего сгорания
    Новая рубрика, готовьтесь! Будет много познавательного текста с картинками.
    Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является сердцем автомобиля. Главная особенность этих двигателей заключается в том, что воспламенение топлива происходит внутри камеры сгорания (КС), а не в сторонних внешних агрегатах.
    В процессе работы тепловая энергия, выделяемая, вследствие, сгорания топлива, преобразуется в механическую.
    По применяемому топливу
    — легкие жидкие (газ, бензин)
    — тяжелые жидкие (дизельное топливо)
    — Бензиновые двигатели
    Бывают двух типов: бензиновые карбюраторные и бензиновые инжекторные.
    В первом случае смесеобразование (смешивания топлива с воздухом) происходит в карбюраторе или во впускном коллекторе с помощью форсунок. Далее, смесь попадает в цилиндр, сжимается и поджигается искрой от свечи.
    Во втором же случае, топливо впрыскивается во впускной коллектор или в цилиндр с помощью инжекторов (распыляющие форсунки).
    — Дизельные двигатели
    Специальное дизельное топливо (ДТ) подается в определенный момент (не доходя до мертвых точек) в цилиндр под высоким давлением с помощью форсунки.
    Движение поршня сжимает смесь еще сильнее, топливо нагревается, с последующим воспламенением горючей смеси (за счет высокого давления).
    Такие двигатели характеризуются малыми оборотами и высоким крутящим моментом.
    — Газовые двигатели
    В качестве топлива, двигатель использует углеводороды. В основ, такие двигатели работают на пропане, но встречаются и другой газ в качестве топлива.
    Главное отличие от других двигателей — высокая степень сжатия. Такие двигатели меньше изнашиваются благодаря тому, что топливо уже подается в газообразном состоянии. Также, экономичность газовых двигателей на лицо — газ дешевле бензина.
    Стоит отметить и экологичность — отсутствует дымность двигателя.
    По способу воспламенения
    — от искры (бензиновые)
    — от сжатия (дизельные)
    По числу и расположению цилиндров
    — Рядный двигатель
    Наиболее распространенная компоновка, цилиндры расположены в один ряд перпендикулярно коленчатому валу. Такие двигатели просты в конструкции, но при большом количестве цилиндров — увеличивается размер двигателя в длину.
    — V-образный
    Для уменьшения длины агрегата, цилиндры располагают под углом от 60 до 120 градусов, при этом, продольные оси цилиндров совпадают с продольной осью коленчатого вала.
    Двигатель получается довольно небольших размеров в продольном отношении (короткий).
    Из минусов: довольно большая ширина двигатели и раздельные головки блока, что приводит к увеличению себестоимости при изготовлении.
    — Оппозитный
    Горизонтально-оппозитный двигатель имеет меньшие габариты по высоте, что позволит снизить центр тяжести всего автомобиля. Из плюсов можно выделить: компактность, симметричность компоновки.
    — VR-образный
    За счет 6-ти цилиндров, расположенных под углом 150 градусов, образуется весьма компактный (узкий и короткий) двигатель. А также, этот двигатель имеет всего одну головку блока.
    — W-образный
    В этих двигателях соединены два ряда цилиндров в VR-исполнении.
    Угол расположения цилиндров равен — 150 градусам, а сами ряды — под углом 720 градусов.
    Штатный автомобильный двигатель состоит из 2-х механизмов и 5-ти систем.
    Как работает синхронный двигатель
    Принцип действия синхронного двигателя основывается на взаимном влиянии магнитных полей якоря и полюсов индуктора. При обращенной конструкции агрегата расположение якоря и индуктора выполнено наоборот, то есть, первый расположен на роторе, а другой – на статоре. Такой вариант используют криогенные синхронные машины, у которых в состав обмоток возбуждения входят материалы со свойствами сверхпроводимости.
    При запуске двигателя его разгоняют до частоты близкой к той, с которой в зазоре вращается магнитное поле. Только после этого он переходит в синхронный режим. В данной ситуации происходит пересечение магнитных полей якоря и индуктора. Этот момент получил название входа в синхронизацию.
    При разгоне используется состояние асинхронного режима, когда происходит замыкание обмоток индуктора с помощью реостата или короткозамкнутым путем, подобно асинхронным машинам. Для того, чтобы осуществлять запуск в таком режиме, ротор оснащается короткозамкнутой обмоткой, которая одновременно является успокоительной обмоткой, способной устранить раскачивание ротора во время синхронизации. После того, как скорость становится близко к номинальной, в индуктор подается постоянный ток.
    Таким образом, синхронный двигатель это не только двигатель, но и своеобразный генератор, поскольку у них одинаковое конструктивное исполнение. Схема работы двигателя будет следующей. Обмотка якоря подключается к трехфазному переменному току, а к обмотке возбуждения от постороннего источника подается постоянный ток. Вращающееся магнитное поле, созданное трехфазной обмоткой и поле, созданное обмоткой возбуждения, взаимодействуют между собой. Это вызывает появление электромагнитного момента, приводящего ротор во вращающееся состояние.
    Для двигателей, где установлены постоянные магниты, применяются специальные внешние разгонные двигатели. В отличие от асинхронных устройств, разгон ротора в синхронном двигателе должен достигнуть частоты вращения магнитного поля. Это связано с подачей в обмотку ротора тока из постороннего источника, а не индуцируется в нем под действием магнитного поля статора, следовательно, на него не влияет частота вращения вала. В результате, синхронный двигатель переменного тока приобретает постоянную частоту вращения ротора вне зависимости от нагрузки. Специфический принцип работы этих устройств оказал влияние на их пуск и регулировку частоты вращения.
    Системы
    - охлаждение
    - смазка
    - питание
    - зажигание
    - выпуска отработавших газов
    Рассмотрим механизмы двигателя подробнее.
    Кривошипно-шатунный механизм
    Данный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.
    Из каких частей состоит двигатель автомобиля
    Для будущего автомобильного механика, диагноста устройство двигателя автомобиля является одной из ключевых тем. Именно двигатель обеспечивает транспортное средство энергией, которая нужна для его движения.
    Чаще всего механизм запуска устройства двигателя автомобиля возможен за счёт применения бензина или дизеля (дизельного топлива). Сгораемое внутри мотора топливо продуцирует тепло, что приводит к увеличению температуры газов внутри цилиндра двигателя и росту давления газов. Подвижные части двигателя под их влиянием вступают в работу, и тепловая энергия преображается в механическую.
    
    Принцип работы
    ДВС работает следующим образом. После того как рабочая смесь попадает в камеру сгорания, она сжимается и воспламеняется от искры. При сжигании в цилиндре образуется сверхсильное давление, которое приводит в движение поршень. Он начинает продвигаться к нижней мертвой точке, что является третьим тактом (после впуска и сжатия), называющимся рабочим ходом. В это время благодаря поршню начинает вращаться коленвал. Поршень, в свою очередь, перемещаясь к верхней мертвой точке, выталкивает отработанные газы, что является четвертым тактом работы двигателя — выпуском.
    Вся четырехтактная работа происходит довольно просто. Чтобы легче было понять как общее устройство двигателя автомобиля, так и его работу, удобно посмотреть видео, наглядно демонстрирующее функционирование мотора ДВС.
    Базовые части двигателя
    Чтобы хорошо понимать устройство двигателя автомобиля, важно разбираться, что из себя представляет блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун.
    Металлическую основу мотора, остов называют блоком. Это корпусная деталь. Именно к блоку крепятся механизмы и отдельные части мотора и его систем.
    Иногда можно встретиться с термином «блок», иногда – с терминами «блок двигателя», «блок цилиндров». Всё это одно и тоже. Блок двигателя берёт на себя серьёзные нагрузки. Поэтому контроль качества при его изготовлении должен быть предельно высок. Огромное внимание уделяется как материалу, так и уровню точности изготовления детали. Для производства используются высокоточные станки.
    Раньше блоки изготавливали из перлитного чугуна с легирующими добавками. Популярность чугуна при изготовлении блоков легко объяснима тем, что материал износостоек, стабилен по своим свойствам, малочувствителен к перегреву, адаптивен к ремонту. Сейчас некоторые производители также выпускают блоки из алюминиевого, магниевого сплава. В этом случае есть выигрыш, связанный с весом мотора. Это очень актуально для блоков моторов спорткаров.
    Цилиндр
    Рядом с понятием «блок» стоит понятие «цилиндр». Под цилиндром подразумевается цилиндрическое отверстие, высверленное в блоке. То есть это рабочая камера объёмного вытеснения.
    Уплотнение верхней стороны цилиндра обеспечивает головка. Именно в ней находятся:
    - Клапаны. Обеспечивают (в процессе открытия-закрытия) поступление в цилиндр воздуха, топливовоздушной смеси. Также среди функций клапанов обеспечивают очистку камеры сгорания цилиндра от отработавших (выхлопных) газов. Закрытие клапанов и удержание их в таком состоянии обеспечивают клапанные пружины.
    - Распредвалы (элементы привода клапанов). От них зависит то, как открываются клапаны, сколько времени они находятся в открытом состоянии
    - Механизмы привода клапанов. Функция идентична. И, как видно, из названия – это привод клапанов. Но сами механизмы могут быть разными. Всё зависит от мотора: например, бензиновый, дизельный.
    Цилиндр играет роль направляющего для поршня.
    Поршень, поршневые кольца и шатун
    Цилиндрическая деталь или совокупность деталей, которая преобразует энергию горения топливо в механическую энергию, называется поршнем.
    В проточках на боковой поверхности поршня вставлены поршневые кольца. Благодаря им между поршнем и стенкой цилиндра создаётся уплотнение. Задача поршневых колец заключается в создании барьера для перетекания из камеры сгорания в картер коленчатого вала газов.
    Среди задач поршня:
    - Оказание силового воздействия на шатун.
    - Отвод тепла от камеры сгорания.
    - Герметизация камеры сгорания.
    Подвижное соединение между поршнем и коленчатым валом обеспечивает шатун. Именно шатун передаёт силу движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.
    Коленчатый вал
    Коленчатый вал – это важная составляющая кривошипно-шатунного механизма. Кривошип коленчатого вала создает возвратно-поступательное движение поршня через шатун (подвижный элемент), то есть возвратно-поступательное движение поршня превращается в крутящий момент. Физически коленвал расположен в нижней части двигателя. Снизу коленвал прикрыт картером – самой внушительной неподвижной и полой частью двигателя, закреплённой на блоке сбоку. Визуально картер напоминает поддон.
    Автомобильные двигатели
    Большинство двигателей автомобилей многоцилиндровые. Это значит при работе используется два или несколько цилиндров и два или несколько поршней.
    Автопром выпускает машины с 2-; 3-; 4-; 5-; 6; 8-; 10- и 12-цилиндровыми двигателями. Чем больше цилиндров у мотора, тем больше возможностей для увеличения мощности двигателя. Если нужен двигатель, предназначенный для езды по бездорожью либо машина, развивающая сверхвысокие скорости, актуально именно устройство двигателя автомобиля, ориентированное на большое количество цилиндров. Устройство двигателя с большим количеством цилиндров обеспечивает отличную равномерность вращения коленчатого вала, ведь угол поворота коленчатого вала при 10, 12 цилиндрах – очень небольшой.
    Но у 2-х цилиндровых двигателей есть другое преимущество: самые лучшие показатели топливной эффективности .
    Тюнинг
    Многие автовладельцы, привыкнув к своей машине, хотят получить от нее больше возможностей, чем она способна дать. Поэтому нередко для этого делают тюнинг двигателя, увеличивая его мощность. Это можно реализовать несколькими способами.
    Например, известен чип-тюнинг, когда путем компьютерного перепрограммирования мотор настраивают на более динамичную работу. У этого способа есть как сторонники, так и противники.
    Более традиционным методом является тюнинг двигателя, при котором осуществляются некоторые его переделки. Для этого производится замена коленчатого вала с подходящими под него поршнями и шатунами; устанавливается турбина; проводятся сложные манипуляции с аэродинамикой и так далее.
    Устройство двигателя автомобиля не такое уж сложное. Однако в связи с огромным количеством элементов, в него входящих, и необходимости согласования их между собой, для того чтобы любые переделки возымели желаемый результат, требуется высокий профессионализм того, кто их будет осуществлять. Поэтому, прежде чем решаться на это, стоит потратить усилия для поиска настоящего мастера своего дела.
    Циклы двигателя
    Устройство двигателя автомобиля всегда рассматривается в купе с его рабочим циклом. Физически цикл – это периодически повторяющиеся процессы в каждом его цилиндре. Достаточно подробно разница между работой четырёхтактного и двухтактного двигателя отражена в нашей статье о двигателе внутреннего сгорания .
    Сегодня мы остановимся на работе четырёхтактных моторов. Именно по четырёхтактному циклу работает большинство современных автодвигателей. Хотя сам принцип двигателя был изобретён Николаусом Отто в 19-м веке.
    Поршень четырёхтактного двигателя совершает нисходящее и восходящее движение. Эта работа укладывается в один оборот коленчатого вала. При втором обороте коленчатого вала вновь повторяют эти движения.
    1. Такт впуска (всасывания).
    Поступление в цилиндр двигателя свежего заряда: воздуха- от дизельного мотора бензинового двигателя с прямым вспрыском или топливовоздушной смеси, от газово-топливного двигателя, мотора с распределенным или центральным впрыском топлива, или газо-топливные двигатели). В результате разрежения, созданного поршнем, перепад давления между давлением в цилиндре и давление окружающего воздуха, заряд втягивается непосредственно в цилиндр.
    2. Такт сжатия. Шатун толкает поршень
    . Поршень сжимает газообразный свежий заряд в цилиндре. Устройство дизельного двигателя настроено на то, чтобы температура сжатых газов должна достигла температуры воспламенения топлива. Если же речь идёт об устройстве газо-топливного, бензинового двигателя температура в конце такта сжатия достигать температуры воспламенения топлива не должна. Воспламенение производится от электроискрового разряда свечи зажигания.
    3. Такт рабочего хода.
    Температура газов в цилиндре снижается, энергия горящих газов преобразуется в механическую энергию.
    Двухтактные и четырехтактные моторы
    Устройство двигателя автомобиля первого вида в настоящее время применяется в довольно узком диапазоне: на мопедах, недорогих мотоциклах, лодках и бензокосилках. Его недостатком является потеря рабочей смеси во время удаления выхлопных газов. Кроме этого, принудительная продувка и завышенные требования к термической устойчивости выхлопного клапана служат причиной роста цены мотора.
    В четырехтактном двигателе указанных недостатков нет благодаря наличию газораспределительного механизма. Однако и в этой системе имеются свои проблемы. Наилучший режим работы мотора будет достигнут в очень узком диапазоне оборотов коленчатого вала.
    Развитие технологий и появление электронных БУ позволило решить эту задачу. Во внутреннее устройство двигателя теперь входит электромагнитное управление, при помощи которого выбирается оптимальный режим газораспределения.
    Автомобиль от А до Я: устройство двигателя внутреннего сгорания
    Новая рубрика, готовьтесь! Будет много познавательного текста с картинками.
    Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является сердцем автомобиля. Главная особенность этих двигателей заключается в том, что воспламенение топлива происходит внутри камеры сгорания (КС), а не в сторонних внешних агрегатах.
    В процессе работы тепловая энергия, выделяемая, вследствие, сгорания топлива, преобразуется в механическую.
    По применяемому топливу
    — легкие жидкие (газ, бензин)
    — тяжелые жидкие (дизельное топливо)
    — Бензиновые двигатели
    Бывают двух типов: бензиновые карбюраторные и бензиновые инжекторные.
    В первом случае смесеобразование (смешивания топлива с воздухом) происходит в карбюраторе или во впускном коллекторе с помощью форсунок. Далее, смесь попадает в цилиндр, сжимается и поджигается искрой от свечи.
    Во втором же случае, топливо впрыскивается во впускной коллектор или в цилиндр с помощью инжекторов (распыляющие форсунки).
    — Дизельные двигатели
    Специальное дизельное топливо (ДТ) подается в определенный момент (не доходя до мертвых точек) в цилиндр под высоким давлением с помощью форсунки.
    Движение поршня сжимает смесь еще сильнее, топливо нагревается, с последующим воспламенением горючей смеси (за счет высокого давления).
    Такие двигатели характеризуются малыми оборотами и высоким крутящим моментом.
    — Газовые двигатели
    В качестве топлива, двигатель использует углеводороды. В основ, такие двигатели работают на пропане, но встречаются и другой газ в качестве топлива.
    Главное отличие от других двигателей — высокая степень сжатия. Такие двигатели меньше изнашиваются благодаря тому, что топливо уже подается в газообразном состоянии. Также, экономичность газовых двигателей на лицо — газ дешевле бензина.
    Стоит отметить и экологичность — отсутствует дымность двигателя.
    По способу воспламенения
    — от искры (бензиновые)
    — от сжатия (дизельные)
    По числу и расположению цилиндров
    — Рядный двигатель
    Наиболее распространенная компоновка, цилиндры расположены в один ряд перпендикулярно коленчатому валу. Такие двигатели просты в конструкции, но при большом количестве цилиндров — увеличивается размер двигателя в длину.
    — V-образный
    Для уменьшения длины агрегата, цилиндры располагают под углом от 60 до 120 градусов, при этом, продольные оси цилиндров совпадают с продольной осью коленчатого вала.
    Двигатель получается довольно небольших размеров в продольном отношении (короткий).
    Из минусов: довольно большая ширина двигатели и раздельные головки блока, что приводит к увеличению себестоимости при изготовлении.
    — Оппозитный
    Горизонтально-оппозитный двигатель имеет меньшие габариты по высоте, что позволит снизить центр тяжести всего автомобиля. Из плюсов можно выделить: компактность, симметричность компоновки.
    — VR-образный
    За счет 6-ти цилиндров, расположенных под углом 150 градусов, образуется весьма компактный (узкий и короткий) двигатель. А также, этот двигатель имеет всего одну головку блока.
    — W-образный
    В этих двигателях соединены два ряда цилиндров в VR-исполнении.
    Угол расположения цилиндров равен — 150 градусам, а сами ряды — под углом 720 градусов.
    Штатный автомобильный двигатель состоит из 2-х механизмов и 5-ти систем.
    Строение двигателя автомобиля — как работает и из чего состоит?
    Все мы передвигаемся на автомобилях совершенно разных марок и моделей. Но, немногие из нас даже задумываются над тем, как устроен двигатель нашего автомобиля. По большому счёту, знать на все 100% устройство двигателя автомобиля и не обязательно. Ведь мы все пользуемся, например, мобильными телефонами, но это не означает, что мы обязаны быть гениями радиоэлектроники. Есть кнопка «Вкл», нажал и говори. Но с автомобилем немного другая история.
    Ведь неисправный телефон – это всего лишь отсутствие связи с друзьями. А неисправный двигатель автомобиля – это наша жизнь и здоровье. От правильного обслуживания двигателя автомобиля зависят многие моменты движения автомобиля вообще и безопасности людей в частности. Поэтому, скорее всего, будет правильно уделить десять минут, чтобы понять из чего состоит двигатель автомобиля и принцип работы двигателя.
    Пара шагов в историю создания двигателя автомобиля
    Видео — устройство двигателя
    Мотор (двигатель) в переводе с латыни motor, значит – приводящий в движение. В современном понимании, двигатель – это устройство, которое преобразует какую-либо энергию в механическую. В автомобилестроение наиболее распространенными двигателями являются ДВС (двигатели внутреннего сгорания) различных типов. Годом рождения первого ДВС считается 1801 г. тогда француз Филипп Лебон запатентовал первый двигатель, работающий на светильном газе. Затем были Жан Этьен Ленуар и Август Отто. Именно Август Отто в 1877 г. получил патент на двигатель с четырёхтактным циклом работы. И до сегодняшнего дня работа двигателя автомобиля, в основе своей работает по этому принципу.
    В 1872 г. американцем Брайтоном был представлен первый двигатель на жидком топливе – керосине. Попытка была неудачной. Керосин не хотел активно взрываться внутри цилиндров. А в 1882 г. появился двигатель Готлиба Даймлера, бензиновый и работоспособный.
    А теперь давайте разберемся какие все таки бывают типы двигателя автомобиля и к какому типу, прежде всего, можно отнести ваш автомобиль.
    Какой у вас тип двигателя автомобиля?
    С учетом того, что наиболее массовым в автомобилестроении является ДВС, рассмотрим, какие же типы двигателей установлены на наших автомобилях. ДВС не является самым совершенным типом двигателя, но благодаря своей 100% автономности, именно он и применяется в большинстве современных авто. Традиционные типы двигателей автомобиля:
    - Бензиновые двигатели. Делятся на инжекторные и карбюраторные. Существуют разные типы карбюраторов и системы впрыска. Вид топлива – бензин.
    - Дизельные двигатели. Дизельное топливо попадает в цилиндры через форсунки. Преимуществом дизельных двигателей является то, что им не нужно электричество для работы. Только для запуска двигателя.
    - Газовые двигатели. Топливом может служить, как сжиженные и сжатые природные газы, так и генераторные газы, полученные путем преобразования твердого топлива (уголь, дерево, торф) в газообразное.
    Разбираем устройство и принцип работы двигателя автомобиля
    Как работает двигатель автомобиля? При первом взгляде на разрез двигателя, несведущему человеку хочется убежать. Настолько всё кажется сложным и запутанным. На самом деле, при более глубоком изучении, строение двигателя автомобиля просто и понятно для того, чтобы знать принцип его работы. Знать, и при необходимости применять эти знания в жизни.
    - Блок цилиндров – его можно назвать рамой или корпусом двигателя. Внутри блока устроена система каналов для смазки и охлаждения двигателя. Он служит основой для навесного оборудования: головка блока цилиндров, картер и т.д.
    - Поршень – пустотелый металлический стакан. Верхняя часть поршня (юбка) имеет специальные канавки для поршневых колец.
    - Поршневые кольца. Верхние кольца – компрессионные, для обеспечения высокой степени сжатия воздушно-топливной смеси (компрессия). Нижние кольца – маслосъёмные. Кольца выполняют две функции: обеспечивают герметичность камеры сгорания и играют роль уплотнителей для того, чтобы масло не попадало в камеру сгорания.
    - Кривошипно-шатунный механизм. Передаёт возвратно-поступательную энергию движения поршня на коленвал.
    - Принцип работы ДВС достаточно прост. Из форсунок топливо подается в камеру сгорания и обогащается там воздухом. Искра от свечи зажигания воспламеняет воздушно-топливную смесь и происходит взрыв. Образовавшиеся газы толкают поршень вниз, тем самым заставляя его передавать своё поступательное движение коленвалу. Коленвал, в свою очередь, передаёт вращательное движение трансмиссии. Далее система шестерён передаёт движение колесам.
    А уже колеса автомобиля везут несущий кузов вместе с нами в том направлении, куда нам необходимо. Вот такой принцип работы двигателя, мы уверены, будет вам понятен. И вы будете знать, что ответить, когда в автосервисе недобросовестные работники скажут, что вам нужно поменять компрессию, но на складе осталась одна, и та — импортная. Удачи вам в понимании устройства и принципа работы двигателя автомобиля.
    Системы
    - охлаждение
    - смазка
    - питание
    - зажигание
    - выпуска отработавших газов
    Рассмотрим механизмы двигателя подробнее.
    Кривошипно-шатунный механизм
    Данный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.
    В свою очередь, кривошипно-шатунный механизм состоит из:
    1) блока цилиндров с картером;
    2) головки блока цилиндра;
    3) поддона картера двигателя;
    6) коленчатого вала;
    Блок цилиндров
    Представляет собой цельноотлитую деталь, объединяющей цилиндры двигателя. На нем располагаются опорные поверхности для установки коленчатого вала, а к верхней части, как правило, крепится головка блока цилиндров.
    Цилиндры в блоке делаются либо отлитыми заедино с блоком, либо представляют собой отдельные сменные втулки.
    Также, блок отрабатывает еще, не менее важную, функцию — по отверстия в блоке под давлением подается масло для смазки.
    Внутренние стенки цилиндров служат направляющими для поршней во время их перемещения.
    Дизельные двигатели
    Дизельный двигатель был изобретён и запатентован в 1897 году. Автором изобретения принято считать Рудольфа Дизеля, в честь которого двигатель получил современное название.
    Дизель отличается от классического бензинового двигателя тем, что в нём воздушные массы не смешиваются с горючим, а под давлением подаются в мотор отдельно. В результате сжатия, воздух разогревается до 700 градусов и более, а затем в двигатель подаётся топливо.
    При соединении разогретого воздуха с горючим происходит возгорание, которое и порождает энергию, двигающую поршень. В этих двигателях используется дизельное опливо (солярка).
    Также на эту тему вы можете почитать:
    Устройство карбюратора Солекс 21083 1107010
    Красный и зеленый антифриз: какой выбрать?
    Новый автомобиль до 800000 рублей: обзор нескольких моделей
    Тюнинг Додж Караван своими руками
    Все, что вы хотели знать о тормозной жидкости: виды, составы, выбор, проверка уровня, замена и други…
    Поделитесь в социальных сетях
    Alex S 2 октября, 2013
    Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто
    Метки: Советы автомобилистам
    Поршень
    Цилиндрическая деталь, которая совершает возвратно поступательное движение внутри цилиндра.
    Поршень состоит из: днища, уплотняющей части, направляющей части (юбка).
    Форма днища зависит от возложенных на поршень задач. Вогнутое днище позволяет создать более рациональную камеру сгорания. Выгнутое — делает поршень прочнее, но уменьшается рациональность камеры сгорания.
    Днище с уплотняющей частью образуют головку поршня. В уплотняющей части располагаются маслосъемные и компрессионные кольца.
    Юбка поршня служит для направления движения в цилиндре.
    Газораспределительный механизм
    — впускных и выпускных клапанов.
    Распределительный вал
    Как правило (в современных автомобилях) расположен в верхней части головки цилиндров.
    Неотъемлемой частью распредвала являются его кулачки. Их ровно столько, сколько впускных и выпускных клапанов. Эти кулачки надавливая на рычаг толкателя клапана, открывают его, а «сбегая» с рычага, клапан закрывается от действия возвратной пружины.
    Клапана
    Клапан состоит из плоской шляпки (головки) и стержня. Причем, диаметр головки впускного клапана делают несколько больше, чем диаметр головки выпускного клапана (это делается для лучшего наполнения топливом цилиндров).
    Источник https://news4auto.ru/chto-takoe-dvigatel-opredelenie-osobennosti-i-harakteristiki/
    Источник https://avtosotka.ru/motor/kak-rabotaet-dvigatel-avtomobilya.html
    Источник https://pridesaratov.ru/ustrojstvo-motora/kak-vyglyadit-dvigatel.html
    Источник
    Похожие записи: