Принцип роботи і пристрій двигуна автомобіля. Технічне обслуговування двигуна автомобіля

Більшість водіїв не мають поняття, яким є пристрій двигуна автомобіля. А знати це необхідно, адже не даремно при навчанні у багатьох автошколах учням розповідають принцип роботи ДВС. Мати уявлення про роботу двигуна повинен кожен водій, адже ці знання можуть стати в нагоді в дорозі. Звичайно, існують різні типи і марки двигунів автомобілів, робота яких відрізняється між собою в дрібницях (системи вприскування палива, розташування циліндрів тощо). Однак основний принцип для всіх типів ДВЗ залишається незмінним.

Пристрій двигуна автомобіля в теорії

Пристрій ДВС завжди доречно розглядати на прикладі роботи одного циліндра. Хоча найчастіше легкові автомобілі мають 468 циліндрів. У будь-якому випадку, головна деталь мотора – це циліндр. В ньому розташовується поршень, який може рухатися вгору-вниз. При цьому існують 2 межі його пересування – верхня і нижня. Професіонали називають ВМТ і НМТ (верхня і нижня мертві точки).

Сам поршень з'єднаний з шатуном, а шатун – з колінчастим валом. При русі поршня вгору-вниз, шатун передає навантаження на колінчастий вал, і той обертається. Навантаження від валу передається на колеса, в результаті чого автомобіль починає рух. Але головна задача – примусити працювати поршень, адже саме він є головною рушійною силою цього складного механізму. Робиться це з допомогою бензину, дизельного палива або газу. Крапля палива, займиста в камері згоряння, відкидає поршень з великою силою вниз, тим самим приводячи його в рух. Потім поршень за інерцією повертається у верхню кордон, де знову відбувається вибух бензину і такий цикл повторюється постійно, поки водій не заглушить двигун. Так виглядає пристрій двигуна автомобіля. Однак це лише теорія. Давайте розглянемо більш детально цикли роботи мотора.

Чотиритактний цикл

Практично всі двигуни працюють по 4-тактний циклу: Впуск палива. Стиснення палива. Згоряння. Вивід відпрацьованих газів за межі камери згоряння.

Схема

Нижче на малюнку показана типова схема пристрою двигуна автомобіля (одного циліндра). На цій схемі чітко показано основні елементи: A – Розподільний вал. B – Кришка клапанів. C – Випускний клапан, через який відводяться гази з камери згоряння. D – Вихлопний отвір. E – Головка циліндра. F – Порожнина для охолоджуючої рідини. Найчастіше там знаходиться антифриз, який охолоджує нагріваючи корпус мотора. G – Блок мотора. H – Маслосбірник. I – Піддон, куди стікає масло. J – Свіча запалювання, утворює іскру для підпалу паливної суміші. K – Впускний клапан, через який в камеру згоряння потрапляє паливна суміш. L – Впускний отвір. M – Поршень, який рухається вгору-вниз. N – Шатун, з'єднаний з поршнем. Це основний елемент, який передає зусилля на колінчастий вал і трансформує лінійне рух (вгору-вниз) в обертальний. O – Підшипник шатуна. P – Колінчастий вал. Він обертається за рахунок руху поршня. Також варто виділити такий елемент, як поршневі кільця (їх ще називають маслос'емних кільцями). Їх немає на малюнку, однак вони є важливою складовою системи двигуна автомобіля. Дані кільця огинають поршень і створюють максимальне ущільнення між стінками циліндра і поршня. Вони запобігають попадання палива в масляний піддон і масла в камеру згоряння. Більшість старих двигунів автомобілів ВАЗ і навіть мотори європейських виробників мають зношені кільця, які не створюють ефективне ущільнення між поршнем і циліндром, з-за чого масло може потрапляти в камеру згоряння. В такій ситуації буде спостерігатися підвищений витрата бензину та "жор масла.

Це основні елементи конструкції, які мають місце у всіх двигунах внутрішнього згоряння. Насправді елементів набагато більше, але тонкощів ми торкатися не будемо.

Як працює двигун?

Почнемо з початкового положення поршня – він знаходиться вгорі. У даний момент впускний отвір відкривається клапаном, поршень починає рух вниз і засмоктує паливну суміш в циліндр. При цьому всього лише невелика крапля бензину надходить у ємність циліндра. Це перший такт роботи. Під час другого такту поршень досягає найнижчої точки, при цьому впускний отвір закривається, поршень починає рух вгору, у результаті чого паливна суміш стискається, так як їй в закритій камері нікуди подітися. При досягненні максимальної поршнем верхньої точки паливна суміш стиснута до максимуму.
Третій етап – це підпалювання стислій паливної суміші за допомогою свічки, яка випускає іскру. В результаті горючий складу вибухає і штовхає поршень з великою силою вниз. На заключному етапі деталь досягає нижньої межі і за інерцією повертається до верхньої точки. В цей час відкривається випускний клапан, відпрацьована суміш у вигляді газу виходить з камери згоряння і через вихлопну систему потрапляє на вулицю. Після цього цикл, починаючи з першого етапу, повторюється знову і продовжується протягом усього часу, поки водій не заглушить двигун.

В результаті вибуху бензину поршень рухається вниз і штовхає колінчастий вал. Той розкручується і передає навантаження на колеса автомобіля. Саме так і виглядає пристрій двигуна автомобіля.

Відмінність в бензинових моторах

Описаний вище спосіб є універсальним. За таким принципом побудована робота практично всіх бензинових моторів. Дизельні двигуни відрізняються тим, що там немає свічок – елемента, який підпалює паливо. Детонація дизельного палива здійснюється завдяки сильному стисненню паливної суміші. Тобто на третьому циклі поршень піднімається вгору, сильно стискає паливну суміш, і та вибухає природним чином під дією тиску.

Альтернатива ДВС

Відзначимо, що останнім часом на ринку з'являються електрокари – автомобілі з електричними двигунами. Там принцип роботи мотора зовсім інший, т. к. джерелом енергії є не бензин, а електрику в акумуляторних батареях. Але поки що автомобільний ринок належить автомобілям з ДВЗ, а електричні двигуни не можуть похвалитися високою ефективністю.

Кілька слів на закінчення

Такий пристрій ДВС є практично досконалим. Але з кожним роком розробляються нові технології, що підвищують ККД роботи мотора, здійснюється поліпшення характеристик бензину. При правильному технічному обслуговуванні двигуна автомобіля він може працювати десятиліттями. Деякі успішні двигуни японських і німецьких концернів "пробігають" мільйон кілометрів і приходять в непридатність виключно за механічного старіння деталей пар тертя. Але багато двигуни навіть після мільйонного пробігу успішно проходять капремонт і продовжують виконувати своє пряме призначення.