Энциклопедия двигателя внутреннего сгорания и КПП — все, что нужно знать

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и коробка передач (КПП) являются важнейшими компонентами автомобиля. Они обеспечивают его движение и функционирование. Знание основных принципов работы и устройства ДВС и КПП поможет вам понять, как функционирует ваш автомобиль и правильно ухаживать за ним.

Двигатели внутреннего сгорания работают на основе принципа сгорания топлива внутри цилиндра. Они могут быть различных типов — бензиновые, дизельные или гибридные. Внутри цилиндра происходит смешивание топлива с воздухом и его зажигание при помощи свечи зажигания. Это приводит к расширению газов и движению поршня, который через маховик передает силу на коленчатый вал и, в итоге, на колеса автомобиля.

Коробка передач (КПП) является устройством, которое позволяет изменять передаточное соотношение между двигателем и колесами автомобиля. Она позволяет выбирать необходимый режим работы автомобиля — от разгона до разных скоростей движения. В зависимости от типа автомобиля и режима работы могут использоваться различные типы КПП: механическая, автоматическая, роботизированная или вариатор.

Знание основных принципов работы и устройства ДВС и КПП позволит вам лучше понять, какую модель автомобиля выбрать, как правильно ухаживать за ним, а также как реагировать в случае неисправностей. В нашей энциклопедии вы найдете все необходимые сведения о двигателе внутреннего сгорания и КПП, а также советы по эксплуатации и обслуживанию вашего автомобиля. Изучайте материалы внимательно и будьте в курсе всех тонкостей и особенностей автомобильного мира!

Основные принципы работы двигателя внутреннего сгорания

Основные принципы работы ДВС включают следующие этапы:

1. Впуск: Во время впуска в цилиндр подается смесь топлива и воздуха. Она образуется в карбюраторе или в системе впрыска топлива.
2. Сжатие: После впуска поршень двигателя поднимается, сжимая смесь до высокого давления и температуры. Это создает условия для ее воспламенения.
3. Рабочий ход: Воспламененная смесь сгорает, расширяется и выдает энергию, вызывая движение поршня вниз. Это дает механическую работу, которая передается на вал двигателя.
4. Выпуск: После прохождения рабочего хода выхлопные газы удаляются из цилиндра через выпускной клапан. Они заходят в выпускную систему и затем удаляются из двигателя.

Описанные принципы работы ДВС применимы к двигателям с внутренним (внутреннегорячим) и внешним (экзотермическим) сгоранием.

Важно отметить, что есть различные типы двигателей внутреннего сгорания, такие как двигатели с искровым зажиганием (бензиновые) и двигатели с компрессионным зажиганием (дизельные).

Цикл работы двигателя

Двигатель внутреннего сгорания состоит из четырех тактов: впускного, сжатия, рабочего и выпускного. Каждый такт выполняется за один оборот коленчатого вала. Рассмотрим каждый такт подробнее:

1. Впускной такт. При первом такте поршень отходит от верхней мертвой точки вниз, что приводит к созданию разрежения в цилиндре. В это время клапаны впуска открыты, и воздух или смесь топлива-воздух попадает в цилиндр.

2. Сжатие. Поршень движется вверх, что приводит к сжатию воздуха или смеси в цилиндре. Клапаны впуска и выпуска закрыты.

3. Рабочий такт. В это время топливная смесь поджигается свечой зажигания. Поршень отталкивается от верхней мертвой точки и движется вниз, передавая энергию от горящей смеси на поршень и коленчатый вал. Это обеспечивает движение автомобиля.

4. Выпускной такт. Работающие газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива, выводятся из цилиндра через открытые клапаны выпуска. Поршень двигается вверх, освобождая место для следующего цикла работы двигателя.

Таким образом, цикл работы двигателя — это последовательность четырех тактов, которая повторяется постоянно при работе двигателя. Каждый такт выполняет свою функцию и вместе они обеспечивают движение автомобиля.

Виды двигателей внутреннего сгорания

1. Бензиновые двигатели: самые распространенные двигатели, работающие на смеси бензина и воздуха. Они характеризуются высокой мощностью и хорошей динамикой, но при этом более высокими выбросами шлаков.

2. Дизельные двигатели: работают на дизельном топливе и характеризуются более высокой эффективностью по сравнению с бензиновыми двигателями. Они обладают большим крутящим моментом и надежностью, но имеют более высокий уровень шума и выбросов.

3. Газовые двигатели: работают на сжатом природном газе (CNG) или сжиженном газе (LPG). Они являются экологически более чистыми по сравнению с бензиновыми и дизельными двигателями, но могут быть несколько менее мощными.

4. Турбированные двигатели: это двигатели, оснащенные турбонаддувом, который увеличивает мощность и крутящий момент. Они позволяют получить большую мощность из более компактного двигателя.

5. Гибридные двигатели: это двигатели, которые сочетают в себе два или более типа энергии, обычно внутреннего сгорания и электрической. Они обладают высокой эффективностью и более низкими выбросами, что делает их более экологически чистыми и экономичными.

Каждый из этих видов двигателей внутреннего сгорания имеет свои достоинства и недостатки, и выбор того, какой использовать, зависит от конкретной ситуации и потребностей. Но в любом случае, двигатель внутреннего сгорания является ключевым компонентом в любом транспортном средстве.

Основные компоненты двигателя внутреннего сгорания

Основные компоненты двигателя внутреннего сгорания включают:

Компонент	Описание
Цилиндр	Цилиндр — это основная рабочая камера двигателя, в которой происходит сгорание топлива и воздуха. Обычно двигатель имеет несколько цилиндров, расположенных параллельно.
Поршень	Поршень является подвижной частью двигателя, которая движется внутри цилиндра. Он передвигается вверх и вниз, приводя в действие механизмы внутри двигателя.
Клапан	Клапаны управляют потоком топливно-воздушной смеси. Они открываются и закрываются в определенные моменты цикла работы двигателя, позволяя воздуху и топливу входить и выходить из цилиндра.
Головка блока цилиндров	Головка блока цилиндров — это верхняя часть цилиндра, которая герметично закрывает его. Она содержит клапаны, свечи зажигания и другие компоненты, необходимые для работы двигателя.
Коленчатый вал	Коленчатый вал — это основной приводной элемент двигателя. Он преобразует поступательное движение поршней во вращательное движение, которое передается на приводные колеса автомобиля.
Впускной и выпускной коллекторы	Впускной и выпускной коллекторы обеспечивают правильное распределение топливно-воздушной смеси и отработанных газов. Они направляют потоки воздуха и газов в нужные каналы двигателя.

Каждый из этих компонентов играет важную роль в работе двигателя внутреннего сгорания. Они взаимодействуют друг с другом, обеспечивая надежное функционирование двигателя и передачу мощности на колеса автомобиля.

Цилиндр и поршень

Цилиндр представляет собой полость, обычно цилиндрической формы, в которой происходит сгорание топлива. Он имеет рабочую камеру, в которой происходит сжатие и взрывное горение смеси топлива и воздуха.

Поршень — это подвижная часть двигателя, которая движется внутри цилиндра. Он обычно имеет форму цилиндра и плотно прилегает к стенкам цилиндра. Поршень переводит энергию сгорания внутри цилиндра в механическое движение, приводящее в действие коленчатый вал двигателя.

Цилиндры и поршни обычно устанавливаются внутри блока цилиндров двигателя. У двигателя может быть разное количество цилиндров, от одного до нескольких, в зависимости от его конструкции и назначения.

Цилиндры и поршни изготавливаются из высокопрочных материалов, чтобы выдерживать высокие температуры и давления, а также обеспечивать хорошую герметичность и долговечность двигателя.

Цилиндр и поршень являются важными элементами двигателя внутреннего сгорания, которые обеспечивают его работу и производительность. Их правильное функционирование и состояние существенно влияют на эффективность и надежность двигателя.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров выполняет несколько функций:

• Герметичность: головка блока цилиндров обеспечивает герметичность цилиндров двигателя, предотвращая утечку рабочей смеси и продуктов сгорания.
• Распределение газов: через головку блока цилиндров происходит подача и выпуск рабочей смеси и продуктов сгорания в цилиндры двигателя. Для этого головка блока цилиндров имеет клапаны, прокладки и другие детали, обеспечивающие правильное распределение газов.
• Охлаждение: головка блока цилиндров оснащена каналами для циркуляции охлаждающей жидкости. Она передает тепло от горячих частей двигателя к охлаждающей жидкости, предотвращая перегрев.

Головки блока цилиндров могут быть разных типов в зависимости от мощности двигателя, количества клапанов и других параметров. Они также могут изготавливаться из разных материалов, таких как чугун, алюминий или сплавы.

Важно знать, что установка и регулярное обслуживание головки блока цилиндров играют важную роль в поддержании надежной работы двигателя.

Картер и масляный насос

Масляный насос — это устройство, которое отвечает за постоянное обеспечение мотора маслом. Он обычно находится внутри картера двигателя и приводится в движение коленчатым валом. Масляный насос выполняет несколько задач, включая подачу масла к подшипникам коленчатого вала, смазывание цилиндров и патрубков, а также охлаждение двигателя.

Масло, циркулирующее по двигателю, выполняет ряд важных функций. Оно смазывает движущиеся детали, такие как поршни, поршневые кольца и клапаны, что снижает трение и износ. Масло помогает охлаждать двигатель, удаляя избыточное тепло и предотвращая перегрев. Кроме того, масло улавливает и удаляет загрязнения и продукты сгорания, сохраняя двигатель чистым и эффективным.

Основные принципы работы КПП

Работа КПП основана на использовании механизмов с различными передаточными соотношениями. В большинстве случаев, для переключения передач, в КПП используются шестерни различного размера, которые вращаются под действием основного вала. При переключении передач, сцепление между двигателем и КПП временно прерывается, что позволяет изменять передаточное отношение и создавать необходимое усилие для сохранения движения автомобиля.

Современные КПП могут быть механическими, автоматическими или полуавтоматическими. Механическая КПП позволяет водителю самостоятельно переключать передачи с помощью рычага переключения передач. Автоматическая КПП, в свою очередь, самостоятельно определяет наилучшее передаточное соотношение в зависимости от обстановки на дороге и стиля вождения. Полуавтоматическая КПП предоставляет водителю выбор между ручным и автоматическим режимом переключения передач.

Правильная работа КПП является важной составляющей комфортного и безопасного вождения автомобиля. Для продления срока службы КПП и избежания поломок, следует правильно обслуживать и эксплуатировать ее, а также правильно подбирать режим переключения передач в зависимости от условий дорожного покрытия и режима вождения.

Сцепление

Основные составляющие сцепления:

• Маховик или сцепной диск – передает крутящий момент от двигателя к коробке передач.
• Диск сцепления – соединяет двигатель и маховик.
• Прессостат или давление сцепления – обеспечивает надлежащее сжатие диска сцепления.

Сцепление работает по принципу трения. При нажатии на педаль сцепления происходит разжатие прессостатов и отклонение их давления. Это позволяет отключить двигатель от трансмиссии и переключить передачу.

Сцепление имеет несколько режимов работы:

1. Работа сцепления в холостом ходу – когда автомобиль не движется и двигатель работает без нагрузки.
2. Работа сцепления при переключении передач – происходит разжатие сцепления при передаче с одной передачи на другую.
3. Работа сцепления при старте автомобиля – когда двигатель запускается и у машины есть небольшая скорость. В этом случае сцепление должно плавно передавать мощность от двигателя к трансмиссии.

Качество сцепления влияет на комфортность и безопасность автомобиля. Правильное настроенное и исправное сцепление позволяет плавное и безотказное переключение передач и является гарантией долгой и безопасной эксплуатации автомобиля.

Видео:

Система охлаждения двигателя автомобиля. Общее устройство. 3D анимация.

Разбор особенностей 4х-тактного двигателя для судомехаников начинающих свой карьерный путь.

Урок 132 (осн). Двигатель внутреннего сгорания