- Принцип работы и устройство двигателя
- Устройство двигателя внутреннего сгорания
- Принцип работы двигателя
- Системы двигателя
- ГРМ — газораспределительный механизм
- Система смазки
- Система охлаждения
- Система подачи топлива
- Выхлопная система
- Автоодеяло для двигателя: есть ли в нем толк, плюсы и минусы
- Функции
- Разновидности
- Преимущества и недостатки
- Вопрос актуальности
Принцип работы и устройство двигателя
Двигатель внутреннего сгорания называется так потому что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, образующихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя. Выделяемая в этом процессе энергия преобразуется в механическую работу.
В процессе эволюции ДВС выделились несколько типов двигателей, их классификация и общее устройство:
- Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на:
- карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;
- инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
- дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается до температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
- Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. Здесь тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
- Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. Особенности их устройства заключаются в преображении тепловой энергии в механическую работу с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.
Далее рассматриваются только поршневые двигатели, так как только они получили широкое распространение в автомобильной промышленности. Основные причины тому: надежность, стоимость производства и обслуживания, высокая производительность.
Устройство двигателя внутреннего сгорания
Первые поршневые ДВС имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В дальнейшем, для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. “Сердце” современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.
Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Однако, с увеличением количества цилиндров растет и линейный размер двигателя. Поэтому появился более компактный вариант расположения — V-образный. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Обычно используется для 6-цилиндровых двигателей и более.
Одна из основных частей двигателя — цилиндр (6), в котором находится поршень (7), соединенный через шатун (9) с коленчатым валом (12). Прямолинейное движение поршня в цилиндре вверх и вниз шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.
На конце вала закреплен маховик (10), назначение которого придавать равномерность вращению вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой блока цилиндров (ГБЦ), в которой находятся впускной (5) и выпускной (4) клапаны, закрывающие соответствующие каналы.
Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала (14) через передаточные механизмы (15). Распределительный вал приводится во вращение шестернями (13) от коленчатого вала.
Для уменьшения потерь на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.
Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой. Для этого в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Топливо воспламеняется в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение.
Принцип работы двигателя
Из-за низкой производительности и высокого расхода топлива 2-тактных двигателей практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:
- Впуск топлива;
- Сжатие топлива;
- Сгорание;
- Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.
Точка отсчета — положение поршня вверху (ВМТ — верхняя мертвая точка). В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. Это первый такт цикла.
Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки (НМТ — нижняя мертвая точка), при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, из-за чего топливная смесь сжимается. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.
Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.
На заключительном этапе поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени работы двигателя.
Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч зажигания – элемента, который поджигает топливо. Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. При такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600О С. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.
Системы двигателя
Вышеописанное представляет собой БЦ (блок цилиндров) и КШМ (кривошипно-шатунный механизм). Помимо этого современный ДВС состоит и из других вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:
- ГРМ (механизм регулировки фаз газораспределения);
- Система смазки;
- Система охлаждения;
- Система подачи топлива;
- Выхлопная система.
ГРМ — газораспределительный механизм
Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:
- Распределительный вал;
- Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками;
- Детали привода клапанов;
- Элементы привода ГРМ.
ГРМ приводится в действие от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их.
Система смазки
В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки. Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей. Систему смазки двигателя автомобиля образуют:
- Масляный картер (поддон);
- Насос подачи масла;
- Масляный фильтр с редукционным клапаном;
- Маслопроводы;
- Масляный щуп (индикатор уровня масла);
- Указатель давления в системе;
- Маслоналивная горловина.
Система охлаждения
Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси. Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать. Охладить мотор автомобиля можно с помощью воздуха или жидкости. Современные моторы имеют, как правило, жидкостную схему охлаждения, которую образуют следующие части:
- Рубашка охлаждения двигателя;
- Насос (помпа);
- Термостат;
- Радиатор;
- Вентилятор;
- Расширительный бачок.
Система подачи топлива
Система питания для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:
- Топливный бак;
- Датчик уровня топлива;
- Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой;
- Топливные трубопроводы;
- Впускной коллектор;
- Воздушные патрубки;
- Воздушный фильтр.
В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки. Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом.
Выхлопная система
Система выхлопа предназначена для отвода отработанных газов из цилиндров двигателя автомобиля. Основные детали, ее составляющие:
- Выпускной коллектор;
- Приемная труба глушителя;
- Резонатор;
- Глушитель;
- Выхлопная труба.
В современных двигателях внутреннего сгорания выхлопная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредных выбросов. Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, сообщающихся с блоком управления двигателем. Выхлопные газы из выпускного коллектора через приемную трубу попадают в каталитический нейтрализатор, затем через резонатор в глушитель. Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.
Источник статьи: http://wikers.ru/articles/ustrojstvo-dvigatelya.html
Автоодеяло для двигателя: есть ли в нем толк, плюсы и минусы
Здравствуйте, дорогие друзья! Холода уже пришли во многие регионы и города. Потому людям приходится тщательно утепляться, чтобы не мерзнуть и не болеть.
Не все знают, что утеплять иногда нужно и сам автомобиль при сильных заморозках. Для этих целей существует специальный автогаджет под названием автоодеяло. По сути, это отрезок материала, которым укрывают подкапотное пространство машины.
Наличие предпускового подогревателя во многом помогает, как и система автозапуска. Но чтобы расставить все точки относительно необходимости использования одеялка для двигателя, предлагаю изучить этот вопрос со всех сторон. Тогда и вы сможете для себя решить, следует ли для двигателя покупать подобный аксессуар, либо цена не оправдает ожидания в вашем конкретном случае.
Функции
Как вы знаете, во многих городах, таких как Омск, Новосибирск, Иркутск, Москва, Спб, Волгоград, Тюмень, Красноярск, Челябинск, Екатеринбург, да даже в Хабаровске и все сибирское необъятное пространство — это суровая, холодная зима. Здесь не каждый автомобиль сможет нормально функционировать, если ему не помочь тем или иным способом.
Вам известно из предыдущих материалов про прогрев двигателя зимой и летом . Потому свои выводы на этот счет вы успели сделать.
Двигатель — это источник энергии и тяги для всей машины. Запуская мотор, вы вовлекаете в работу все узлы и системы, включая обогрев самого салона. В системе охлаждения, отвечающей за печку, находится антифриз. Постепенно его температура растет и внутри становится тепло.
Но если на улице серьезный минус, это плохо сказывается на состоянии силового агрегата:
- начинается усиленный износ деталей, поскольку масло густеет и плохо справляется со своими задачами;
- на прогрев мотора уходит больше времени, от чего растет расход топлива.
Пока движок прогреется до нужных 90-95 градусов, он буквально страдает и изнашивается на глазах.
Вот тут нам и требуется одеяло. Подобный утеплитель можно купить, зайдя в любой Интернет магазин, своими руками установить под капот и получить хорошее дополнение к поддержанию нужной температуры.
Автоодеяло помогает в тех ситуациях, когда на улице холодно и машина находится на морозе некоторое время. Производство одеял основано на специальных материалах утеплителях, которые закрывают АКБ, мотор, радиатор и остальные узлы вашей машины. Потому на прогрев затрачивается меньше времени, можно раньше начинать движение, и не так сильно изнашивать мотор. После остановки силового агрегата при наличии одеяла удается сохранить температуру в течение 4-6 часов.
Сколько стоит и стоит ли покупать такой аксессуар, вопрос спорный. Практически каждый автомобильный форум активно обсуждает эту тему. Есть как противники автоодеял, так и их ярые поклонники. Но отзывы дают понять, что такой девайс часто устанавливается на любые авто, вне зависимости от марки и модели:
- на Ниву 21214;
- Киа Рио;
- Хендай Солярис;
- ВАЗ 2114;
- Лада Гранта;
- Рено Дастер;
- БМВ;
- классика Жигули;
- Шкода и пр.
Тут вопрос не в самой машине, а в условиях, при которых она эксплуатируется. Если зимнее время обычно достаточно хорошее, не морозное, тогда реальной потребности в автоодеяле нет. Когда же наступают сильные заморозки, этот аксессуар очень даже пригодится. Аналогично с зимними щетками стеклоочистителя .
Разновидности
Изучая отзывы специалистов, рассматривая официальный сайт разных производителей и просто общаясь с автомобилистами, я пришел к выводу, что глобальной разницы между доступными видами автоодеял нет.
Они отличаются между собой по используемым материалам-утеплителям. Всего различают три типа основы:
- Войлок. Цена на него наиболее приемлемая, плюс тепловые характеристики на высоком уровне. Хорошо удерживают тепло, не боятся высоким температур, не воспламеняются;
- Стекловолокно. Еще один хороший материал, доступный по цене. Устойчив к воспламенению, имеет отличные теплоизоляционные свойства. Важное преимущество в том, что такие одеяла легко устанавливать, выполнить подбор по марке автомобиля за счет широкого разнообразия. Здесь у вас не возникнет проблем с тем, как правильно уложить или какой размер использовать;
- Муллитокремлеземистовый материал. Очень сложное название, но зато превосходные химические и температурные защитные свойства. Основа изготовлена из специального волокна, куда входит алюминий и оксид кремния.
Все разновидности утеплителей помещают в специальные оболочки, которые характеризуются термостойкостью. Обычно на большинстве из них имеется зеркальная поверхность, отражающая тепло и сохраняющая его около силового агрегата. Для сшивания применяют синтетические нити. Они не боятся высоких температур.
Все без исключения материалы могут похвастаться хорошей термоизоляцией. И тут возникает вопрос, при какой температуре автоодеяло может работать без риска воспламенения. У войлока предел составляет 300 градусов, у стекловолокна 800, а у этого изделия со сложным названием тест показал аж 1300 градусов Цельсия.
Если говорить конкретно о производителях, то здесь стоит выделить такие бренды:
- Эко;
- Лидер;
- Смартмат;
- Русский стандарт;
- Автотепло;
- Престиж;
- Kilmat;
- Auto Heat;
- Skyway;
- Torso и пр.
Обычно из них составляется рейтинг лучших одеял для утепления автомобильных двигателей. Если вам знакомы другие качественные изделия, обязательно пишите в комментариях.
Зная артикул товара, его легко найти и заказать через Интернет, узнать всю необходимую информацию, почитать отзывы. Полистайте каталог, подберите в соответствии с размерами своего автомобиля. Ведь тут тоже не каждая модель одеяла подойдет по любую машину.
Советую дополнительно посмотреть видео про автоодеяла, которое снимали в программе Главная дорога. Оно будет внизу, как и всегда.
Скажу так. Если вам действительно автоодеяло необходимо, старайтесь сильно не экономить. Покупать аксессуары по заоблачным ценам смысла не вижу. Но и откровенную дешевку брать точно не стоит. Не нужно, чтобы у вас под капотом, над горячим мотором, лежал кусок материала непонятного происхождения и наименования. Будет это стекловолокно или войлок, а может и самый термоустойчивый материал, решайте сами.
Преимущества и недостатки
Как вы понимаете, проблем с тем, где купить утеплители с подогревом возникать не должно. Можно взять напрямую от производителя, заказав через официальный сайт, либо зайти на Авито, Алиэкспресс и ряд других онлайн площадок. Ну или по старинке зайти в любой магазин авто аксессуаров. Продажа осуществляется во многих точках.
По сути, вы можете недорого принести огромную пользу своей машине. Но чтобы было все справедливо, предлагаю посмотреть на плюсы и минусы. Отсюда уже будете решить, насколько вам нужны подобные девайсы и будет ли польза в вашем случае.
Начнем с приятного. Из положительного касательно автоодеял для двигателей я бы отметил следующее:
- достигается 20% экономия топлива зимой в месяц;
- время, затрачиваемое на прогрев двигателя, сокращается в 2 раза;
- если мороз достигает не ниже -20 градусов, автоодеяло может поддерживать мотор теплым 5-6 часов;
- при пуске движка на холодную снижается износ;
- это дополнительная шумоизоляция для подкапотного пространства;
Как видите, польза действительно внушительная. Спорить с этими фактами сложно да и бессмысленно.
Но не все так идеально. Чтобы объективно оценить автоодеяло, нужно рассмотреть его обратную, негативную сторону.
А недостатка здесь три.
- Во-первых, происходит перегрев. Это актуально при длительных поездках, когда одеяло все время находится на двигателе. Воздух нагревается, но не циркулирует, а концентрируется в одной точке. Из-за этого растет температура силовой установки до критичных отметок. Если продолжать ехать, не снимая утеплитель, появятся задиры на цилиндрах, снизится компрессия, мотор начнет потреблять больше масла;
- Во-вторых, могут возникать некоторые проблемы с выбором. Важно подобрать аксессуар так, чтобы он соответствовать конкретным размерам подкапотного пространства. Подгибать изделие не рекомендуется, поскольку тогда прогрев становится неравномерным. Но сейчас производители учитывают это, создавая специальные изделия под определенные машины. Реализаторы скупают их оптом и предлагают вам;
- В-третьих, вопрос ухода. Согласитесь, что подкапотное пространство — это не самое чистое место в машине. Потому постепенно внешний вид испортится, придется периодически заниматься чисткой изделия. Никакой стирки в машинке или вручную. Контакты с водой противопоказаны. Только сухой метод стирки.
С помощью прилагающихся инструкций, фото и видео руководств, не сложно самостоятельно установить утеплитель.Для этого нужно извлечь его из упаковки, распределить по подкапотному пространству и закрыть капот. Все, на этом работы завершены.
Вопрос актуальности
Теперь предлагаю ответить на самый главный вопрос — а нужно ли оно мне? То есть насколько автоодеяло является полезным и необходимым аксессуаром. Ведь мнения расходятся вплоть до противоположных.
Аналогично спорят при выборе между шипами и липучками , расходятся мнения и относительно браслетов и цепей противоскольжения . Людям только дай повод поспорить.
Приведу несколько примеров жизненных ситуаций, которые помогут вам разобраться, нужно ли покупать себе автоодеяло и есть ли в нем смысл:
- Если вы эксплуатируете автомобиль в режиме коротких поездок, когда интервал между ними составляет не более 3 часов, в автоодеяле есть смысл. Так вы получаете все те преимущества, о которых я говорил выше;
- Если от поездки до поездки проходит 3-5 часов, даже самый эффективный утеплитель не сохранит тепло более 5 часов. Потому двигатель остывает, на его прогрев уходит опять много времени, одеяло никак не спасает;
- Когда температура воздуха стабильно держится ниже отметки -5 или -10 градусов Цельсия, наличие утеплителя помогает. Если температура выше, одеяло лучше не использовать, поскольку чрезмерное тепло также вредит автомобилю;
- При поездках поехал-заглушил-поехал автоодеяло считается крайне полезным аксессуаром. Опять же, если сохраняется указанный температурный режим. Потому автоодеялами активно пользуются таксисты, перевозчики, службы доставки и пр.
Что касается того, как выбрать себе аксессуар для утепления подкапотного пространства, то здесь советую ориентироваться по марке и модели своего авто. Есть целый ряд изделий, адаптированных под конкретные машины. В них уже учтены все размеры, потому подгонять, подворачивать или подрезать вам ничего не придется.
Да, я согласен, что автоодеяло — аксессуар очень спорный. Когда погода не радует теплом, а опускает градусник ниже -10 градусов Цельсия, тогда утеплитель действительно становится актуальным, полезным, а порой просто необходимым. При более высокой температуре воздуха он будет только вредить мотору. Потому не забывайте снимать изделие, как только потеплеет.
Обязательно пишите о своем опыте использования подобного решения.
Всем спасибо за внимание! Подписывайтесь, оставляйте комментарии, задавайте вопросы и приглашайте к нам своих друзей!
Источник статьи: http://pricep-vlg.ru/auto-gadget/avtoodeyalo-dlya-dvigatelya/