Устройство автомобиля - двигатель

Двигатель - это агрегат, в котором тепловая энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую энергию в виде крутяшего момента.

По виду применяемого топлива двигатели подразделяются на карбюраторные, дизельные и газовые.

Карбюраторные - это двигатели, работающие на жидком топливе (бензине), с принудительным зажиганием. Перед подачей в цилиндры двигателя, топливо перемешивается с воздухом в определённой пропорции с помощью карбюратора.

Дизельные - это двигатели, работающие на жидком топливе (дизельном топливе), с воспламенением от сжатия. Подача топлива осуществляется форсункой, а смешивание с воздухом происходит внутри цилиндра.

Газовые - это двигатели, которые работают на пропано-бутановом газе, с принудительным зажиганием. Перед подачей в цилиндры двигателя, газ смешивается с воздухом в карбюраторе. По принципу работы такие двигатели практически не отличаются от карбюраторных (бензиновых).

При работе двигателя внутреннего сгорания из каждых десяти литров использованного топлива, к сожалению, только около двух идет на полезную работу, а все остальные - на «согревание» окружающей среды. Коэффициент полезного действия ныне выпускаемых двигателей составляет всего около 20%. Но мир пока не придумал более совершенного устройства, которое могло бы долго и надежно работать при более высоком КПД.

Карбюраторные поршневые двигатели.

К основным механизмам и системам карбюраторного поршневого двигателя относятся:
• кривошипно-шатунный механизм
• газораспределительный механизм
• система питания
• система выпуска отработанных газов
• система зажигания
• система охлаждения
• система смазки.
Для начала давайте возьмём простейший одноцилиндровый карбюраторный двигатель (см. рис) и разберёмся с принципом его работы. Рассмотрим проистекающие в нём процессы, и выясним, наконец, откуда всё-таки берётся тот самый крутящий момент, который в конечном итоге приходит на ведущие колёса автомобиля.

Одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания
а) «стакан» в «стакане»; б) поперечный разрез
1 - головка цилиндра; 2 - цилиндр; 3 - поршень;
4 - поршневые кольца; 5 - поршневой палец; 6 - шатун;
7 - коленчатый вал; 8 - маховик; 9 - кривошип;
10 - распределительный вал; 11 - кулачок распределительного вала;
12 - рычаг; 13 - клапан; 14 - свеча зажигания

Основной частью одноцилиндрового карбюраторного двигателя (рис. 6), является цилиндр с укрепленной на нем съемной головкой. Если продолжить сравнение элементов автомобиля с предметами, всем известными в быту, то цилиндр - 2 вместе с головкой, очень похож на обыкновенный стакан, перевернутый вверх дном.
Внутри цилиндра - 2 помещен еще один «стакан», также вверх дном, это - поршень - 3. На поршне в специальных канавках находятся поршневые кольца - 4. Именно они скользят по зеркалу внутренней поверхности цилиндра, и они же не дают возможности газам, образующимся в процессе работы двигателя, прорваться вниз. В тоже время кольца препятствуют попаданию вверх масла, которым смазывается внутренняя поверхность цилиндра.
С помощью пальца - 5 и шатуна - 6, поршень соединен с кривошипом - 9 коленчатого вала, который вращается в подшипниках, установленных в картере двигателя. На конце коленчатого вала - 7 крепится массивный маховик - 8.

Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (смесь воздуха с бензином), а через выпускной клапан - 13 выходят отработавшие газы. Клапаны открываются при набегании кулачков - 11 вращающегося распределительного вала - 10 на рычаги - 12. При сбегании же кулачков с рычагов, клапаны надежно закрываются под воздействием мощных пружин. Распределительный вал с кулачками приводится во вращение от коленчатого вала двигателя.
В резьбовое отверстие головки цилиндра ввернута свеча зажигания - 14, которая электрической искрой, проскакивающей между ее электродами, воспламеняет рабочую смесь (смесь воздуха с бензином).
Думаю, что после знакомства с основными деталями одноцилиндрового двигателя, вы уже начали догадываться о том, как он работает. Но давайте все-таки разберемся с тем, как происходит преобразование возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала. Этим в двигателе занимается шатунно-поршневая группа.