Для большинства людей автомобиль — это то, что они заправляют бензином, который доставляет их из точки А в точку Б. Но вы когда-нибудь останавливались и думали, как это на самом деле происходит? Что движет им? Если вы еще не выбрали электромобиль в качестве своего ежедневного водителя, волшебство того, как это сводится к двигателю внутреннего сгорания, который издает шум под капотом. Но как именно работает двигатель?
Двигатель – это сердце вашего автомобиля. Это сложная машина, созданная для преобразования тепла от сжигания газа в энергию, вращающую опорные катки.
Цепь реакций, которая достигает этой цели, приводится в движение искрой, которая воспламеняет смесь паров бензина и сжатого воздуха в мгновенно закрытом цилиндре и быстро сгорает. Именно поэтому машина называется двигателем внутреннего сгорания. Когда смесь сгорает, она расширяется и дает энергию для питания автомобиля.
БОЛЬШЕ: Что такое двигатель внутреннего сгорания?
Чтобы выдерживать большие нагрузки, двигатель должен иметь прочную конструкцию. Он состоит из двух основных частей:нижняя, более тяжелая часть — блок двигателя, корпус для основных подвижных частей двигателя; Съемная верхняя крышка — это головка блока цилиндров.
Головка блока цилиндров содержит управляемые клапанами каналы, по которым топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры, и другие, по которым выбрасываются газы, образующиеся при их сгорании.
В блоке находится коленчатый вал, который преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала. Часто в блоке также находится распределительный вал, который приводит в действие механизмы, открывающие и закрывающие клапаны в головке блока цилиндров. Иногда распределительный вал устанавливается в головке или выше.
В частности, двигатель внутреннего сгорания является тепловым двигателем в том смысле, что он преобразует энергию тепла сгорания бензина в механическую работу или крутящий момент. Этот крутящий момент прикладывается к колесам, чтобы автомобиль двигался.
В двигателях есть поршни, которые перемещаются вверх и вниз в металлических трубах, называемых цилиндрами. Представьте, что вы едете на велосипеде:ваши ноги двигаются вверх и вниз, чтобы нажимать на педали. Поршни соединены с коленчатым валом стержнями (они похожи на ваши голени) и двигаются вверх и вниз, чтобы вращать коленчатый вал двигателя, точно так же, как ваши ноги поворачивают ноги велосипеда, что, в свою очередь, приводит в движение ведущее колесо велосипеда или ведущие колеса автомобиля. .
В зависимости от автомобиля в его двигателе обычно имеется от двух до двенадцати цилиндров, в каждом из которых поршень движется вверх и вниз.
То, что приводит в движение эти поршни вверх и вниз, — это тысячи крошечных контролируемых взрывов, которые происходят каждую минуту и создаются путем смешивания топлива с кислородом и воспламенения смеси. Каждый раз, когда воспламеняется топливо, называется тактом сгорания или рабочим тактом. Тепло и расширяющиеся газы от этого мини-взрыва толкают поршень вниз по цилиндру.
Почти все сегодняшние двигатели внутреннего сгорания (для простоты мы сосредоточимся здесь на бензиновых двигателях) являются четырехтактными двигателями. В дополнение к такту сгорания, который толкает поршень вниз от верхней части цилиндра, есть еще три такта:впуск, сжатие и выпуск.
Двигателям нужен воздух (а именно кислород) для сжигания топлива. Во время такта впуска клапаны открываются, позволяя поршню действовать как шприц, когда он движется вниз, всасывая окружающий воздух через систему впуска двигателя.
Когда поршень достигает нижней точки своего хода, впускные клапаны закрываются, эффективно герметизируя цилиндр для такта сжатия, который находится в направлении, противоположном такту впуска. Движение поршня вверх сжимает всасываемый заряд.
Большинство двигателей внутреннего сгорания работают по четырехступенчатому циклу. Эти шаги формально известны как ходы, относящиеся к четырем движениям, которые поршень совершает для завершения каждого цикла. Такты происходят в следующем порядке:впуск, сжатие, сгорание, выпуск.
С каждым ходом поршень перемещается вверх или вниз в цилиндре и перемещается вместе с впуском воздуха и топлива или выпуском выхлопных газов. Вот обзор того, как работает этот процесс
ДОПОЛНИТЕЛЬНО:1. Что такое поршень? 2 . Что такое коленчатый вал?
Есть, конечно, исключения и крошечные различия между двигателями внутреннего сгорания на рынке. Например, двигатели Аткинсона изменяют фазы газораспределения, чтобы сделать двигатель более эффективным, но менее мощным.
БОЛЬШЕ: Различные типы двигателей
Турбокомпрессоры наддува и наддува, сгруппированные по вариантам наддува, нагнетают в двигатель дополнительный воздух, увеличивая доступный кислород и, следовательно, количество топлива, которое можно сжечь, что приводит к увеличению мощности, когда вы этого хотите, и быть более эффективным, когда вам не нужна сила.
Дизельные двигатели делают все это без свечей зажигания. Независимо от двигателя, основы функциональности остаются неизменными, пока это двигатель внутреннего сгорания. И теперь ты ее знаешь.
Двигатель – это сердце вашего автомобиля. Это сложная машина, созданная для преобразования тепла горящего газа в силу, вращающую опорные катки. Он состоит из двух основных частей:нижняя, более тяжелая часть — блок цилиндров, кожух основных движущихся частей двигателя; съемная верхняя крышка — это головка блока цилиндров.
Двигатель состоит из неподвижного цилиндра и подвижного поршня. Расширяющиеся газы сгорания толкают поршень, который, в свою очередь, вращает коленчатый вал. После того, как поршень сжимает топливно-воздушную смесь, искра воспламеняет ее, вызывая сгорание. Расширение продуктов сгорания толкает поршень во время рабочего такта.
Цель бензинового автомобильного двигателя состоит в том, чтобы преобразовывать бензин в движение, чтобы ваш автомобиль мог двигаться. В настоящее время самый простой способ создать движение из бензина — это сжечь бензин внутри двигателя. Следовательно, автомобильный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, который происходит внутри.
В двигателе с искровым зажиганием топливо смешивается с воздухом и затем подается в цилиндр в процессе впуска. После того, как поршень сжимает топливно-воздушную смесь, искра воспламеняет ее, вызывая сгорание. Расширение продуктов сгорания толкает поршень во время рабочего такта.
Стоимость новых двигателей начинается от 4000 долларов за 4-цилиндровый, около 5500 долларов за V6 и 7000 долларов за V8. Цены увеличиваются от этих цифр в зависимости от сложности двигателя и марки автомобиля.
По состоянию на 2017 год большинство автомобилей в США работают на бензине. В начале 1900-х годов двигатели внутреннего сгорания столкнулись с конкуренцией со стороны паровых и электрических двигателей. Двигатели внутреннего сгорания того времени работали на бензине.
«V» представляет собой расположение цилиндров в вашем двигателе. В V-образных двигателях цилиндры расположены V-образно, или, иначе говоря, в два равновеликих ряда. Эта конструкция широко используется, поскольку требует меньше места и подходит для большинства автомобилей.
Если двигатели V10 фактически мертвы, это делает Audi одним из последних автопроизводителей, которые когда-либо производили их. К счастью, безнаддувный двигатель V10 объемом 5,2 литра от Audi R8 — это шедевр двигателя, который набирает обороты сильнее и быстрее, чем любой двигатель такого размера.
Вам будет трудно найти автомобиль последней модели с менее чем десятком электродвигателей, в то время как типичные современные автомобили на американских дорогах могут легко иметь 40 или более электродвигателей.
Блок цилиндров является основой двигателя автомобиля и часто изготавливается из алюминия или железа. В нем размещены почти все основные компоненты двигателя, такие как поршни, коленчатый вал и шатуны, и он разделен на три фиксированные секции:головка блока цилиндров, блок и картер.
Некоторое время средний срок службы двигателя автомобиля составлял восемь лет или 150 000 миль. Новый дизайн, более совершенные технологии и улучшенные стандарты обслуживания в последние годы увеличили этот средний ожидаемый срок службы примерно до 320 000 миль, или примерно 10 лет.
Новые двигатели предлагают долгосрочное и надежное решение проблем вашего автомобиля. С другой стороны, подержанные автомобили могут иметь свой собственный набор проблем с двигателем. Если при замене подержанного автомобиля возникнут проблемы с двигателем, в конечном итоге вы можете заплатить в два раза больше.
Как правило, бывшие в употреблении двигатели на большинстве легковых автомобилей можно заменить за 3000-4000 долларов, а новые двигатели могут стоить от 4000 до 6000 долларов. У кого-то будет больше, у кого-то меньше. Средняя цена подержанного автомобиля составляет более 8000 долларов США, а если вы ищете модель трех-четырехлетней давности, эта цифра подскочит до 20 000 долларов США.
Двигатели с большим объемом масла и охлаждающей жидкости обычно лучше справляются с тепловыми нагрузками в двигателе. Думайте об этом как о большем количестве боеприпасов для борьбы с врагом. Когда в двигателях больше места для охлаждающей жидкости и масла, у них больше огневой мощи, чтобы дать отпор двигателям, точнее, огневой мощи.
В основном двигатели бывают двух типов, и это двигатели внешнего сгорания и двигатели внутреннего сгорания.
Рядный или прямой:это наиболее распространенный двигатель в автомобилях, внедорожниках и грузовиках. Цилиндры расположены вертикально, рядом друг с другом, что делает двигатель компактным и эффективным.
Двигатель V12 представляет собой двенадцатицилиндровый поршневой двигатель, в котором два ряда по шесть цилиндров расположены в виде буквы V вокруг общего коленчатого вала. Двигатели V12 более распространены, чем двигатели V10.
«Мотор» происходит от классического латинского movere, «двигаться». Сначала это относилось к движущей силе, а затем к человеку или устройству, которое что-то перемещало или вызывало движение. «Поскольку это слово пришло через французский язык в английский язык, оно использовалось в значении «инициатор», — говорит Фуллер.
Подробнее
Как работает прокладка в моей машине?
Как называется эта часть движка и как она работает?
Что такое дифференциал в автомобиле и как он работает?
Что такое двигатель внутреннего сгорания и как он работает?
Как работает автомобильный термостат? (и как это проверить)