Устройство двигателя

Двигатель – энергосиловая машина, преобразующая какой-либо вид энергии в механическую работу. Еще двигатель называют "мотором", что было позаимствовано из немецкого языка. Различают различные типы двигателей из которых широкое распространение получили двигатели внутреннего сгорания и электрические двигатели. Существует более подробная классификация двигателей внутреннего сгорания.

Устройство двигателя внутреннего сгорания состоит из двух механизмов:

1) Кривошипно-шатунного механизма (КШМ) - преобразует прямолинейное возвратно-поступательные движения поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала. Детали КШМ делят на две группы: подвижные детали КШМ и неподвижные детали КШМ.

Подвижные детали КШМ: поршень , поршневой палец, шатун, коленчатый вал, маховик.

Неподвижные детали КШМ: блок цилиндров, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, гильзы цилиндров, крышка блока, крепежные детали, кронштейны, прокладки.

2) Газораспределительного механизма (ГРМ) - служит для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов двигателя, обеспечивая качественное наполнение цилиндров двигателя свежим зарядом, их очистку от отработавших газов и герметизацию цилиндров при сжатии и рабочем ходе поршня.

Неисправности двигателя автомобиля

Как запустить двигатель, если он не заводится?

Замена ремня ГРМ своими руками

Двигатель состоит также из пяти систем:

Система охлаждения - предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя, чтобы он не перегревался и не переохлаждался.

Система смазки - служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя, частичного отвода теплоты и продуктов изнашивания.

Система питания - служит для приготовления горючей смеси из паров топлива и воздуха в определенных пропорциях, подачи ее в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов.

Система зажигания - служит для создания тока высокого напряжения и распределения его по цилиндрам двигателя и воспламенения рабочей смеси в камере сгорания в определенные моменты.

Система пуска - служит для первоначального вращения коленчатого вала, что обеспечивает запуск двигателя.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим признакам:

1) По назначению:

-транспортные

-стационарные

2) По способу осуществления рабочего цикла:

-четырехтактные

-двухтактные

3) По способу смесеобразования: (внешнее и внутреннее)

4) По способу воспламенения:

-с принудительным воспламенением от свечи зажигания (конструкция карбюраторного двигателя)

-с воспламенением от сжатия (самовоспламенение) (конструкция дизельного двигателя)

5) вид применяемого топлива:

-бензин

-дизельное топливо

-газ

6) по числу цилиндров: одноцилиндровые и многоцилиндровые

7) по расположению цилиндров: однорядные, двухрядные,V-образные.

8) по способу наполнения свежим зарядом:

-без наддува

-с наддувом

9) по охлаждению: жидкостное и воздушное

Для изучения общего устройства автомобиля и остальных его элементов заходите в раздел "Устройство и ремонт автомобиля".

Диагностика двигателя Не дорого!

Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя

Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала служит для повышения надежности работы двигателя при чрезмерно большой частоте вращения коленчатого вала, предотвращает интенсивный износ деталей. Ограничители максимальной частоты вращения коленчатого вала устанавливают на карбюраторных двигателях грузовых автомобилей.

ограничитель максимальной частоты вращения

Пневмоинерционный ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя: (а) его расположение на двигателе (б): 1 — дроссельные заслонки; 2 и 4 — жиклеры; 3 — рычаг; 5 — пружина мембранного механизма; 6 — крышка мембранного механизма; 7 — мембрана; 8 — шток; 9 и 10 — отверстия; 11 — кулачковая муфта; 12 — рычаг привода дроссельных заслонок; 13 и 14— трубки; 15 — пружина центробежного датчика; 16 — паз ротора для соединения с распределительным валом; 17 — уплот-нительная муфта; 18 — крышка; 19 — винт регулировки натяжения пружины; 20 — пробка; 21 — ротор; 22 — втулка из порошкового материала; 23 — корпус датчика; 24 — канал; 25— клапан; 26— седло клапана; 27— центробежный датчик; 28 — карбюратор; 29— мембранный механизм; А и Б — полости.

Ограничители могут быть пневматическими, инерционными и пневмоцентробежными. Наибольшее распространение получили пневмоцентробежные ограничители, которые состоят из центробежного датчика, приводимого в движение от распределительного вала, и диафрагменного исполнительного механизма, воздействующего на дроссельные заслонки.

Коленчатый вал двигателя

Коленчатые валы двигателя изготовляются

штамповкой из средне углеродистых легированных сталей и литьем из модифицированного магнием чугуна.

Устройство коленчатого вала

Датчик состоит из пустотелого корпуса с крышкой и вращающегося в нем пустотелого ротора, внутри которого установлен клапан с пружиной.
Исполнительный механизм состоит из корпуса с крышкой, между которыми жестко крепится диафрагма со штоком и возвратной пружиной. Шток соединен с рычагом, который соединен с осью дроссельных заслонок. Соединение выполнено таким образом, что дает возможность исполнительному механизму менять положение дроссельных заслонок независимо от положения педали управления.
Полость, в которой создалось разрежение при работе двигателя, соединена каналами (зона дроссельных заслонок) с над диафрагменной полостью исполнительного механизма и трубопроводами с полым ротором датчика, а также через открытый клапан с полостью корпуса датчика и далее посредством импульсного трубопровода с поддиафрагменной полостью (над диафрагмой и под ней низкое давление — диафрагма находится в состоянии покоя) и воздушным патрубком карбюратора. Когда частота вращения коленчатого вала достигает максимальной величины, клапан датчика под действием центробежной силы преодолевает сопротивление пружины и садится в седло. Движение воздуха через датчик прекращается. Разрежение в полости над диафрагмой исполнительного механизма резко возрастает, и она прогибается вверх, преодолевая сопротивление возвратной пружины, и посредством штока и рычага прикрывает дроссельные заслонки, частота вращения коленчатого вала понижается.

Регулятор частоты вращения коленчатого вала изменяет подачу топлива в зависимости от нагрузки двигателя.

Электронная почта

Печать

Режимы работы двигателя

Карбюраторный двигатель имеет следующие режимы работы: пуск, холостой ход, средние нагрузки, полные нагрузки, резкий переход на полные нагрузки.

При пуске холодного двигателя необходима богатая горючая смесь (а от 0,3 до 0,6), так как частота вращения коленчатого вала мала, топливо плохо испаряется, а часть его конденсируется на холодных стенках цилиндра. Это приводит к тому, что в цилиндры двигателя попадает незначительное количество пусковых фракций, обеспечивающих гарантированный пуск двигателя.
Работа двигателя на холостом ходу и при малых нагрузках возможна при обогащенной смеси (а от 0,7 до 0,9). Горючая смесь поступает в цилиндры двигателя и смешивается со значительным количеством остаточных отработавших газов, поэтому обогащение смеси улучшает ее воспламеняемость и способствует устойчивой работе двигателя без нагрузки.
Средние нагрузки — наибольшая часть работы двигателя в процессе эксплуатации, поэтому на этом этапе необходима обедненная горючая смесь (а от 1,05 до 1,1), что способствует наилучшей экономичности двигателя.
Полная нагрузка обеспечивается подачей в цилиндры двигателя обогащенной смеси (а от 0,85 до 0,9). Этот режим необходим при разгоне автомобиля, движении автомобиля с максимальной скоростью, преодолении подъемов или тяжелых участков дороги.
При резком переходе на режим полной нагрузки (резкое открытие дроссельной заслонки) возможно обеднение горючей смеси — карбюратор должен иметь устройство, предотвращающее это.
Таким образом, в процессе работы двигателя карбюратор должен изменять состав горючей смеси в зависимости от режима работы двигателя.

Работа двигателя, подробнее

Электронная почта

Печать

Вентиляция картера в двигателе

В процессе работы двигателя в его картер прорываются газы, состоящие из горючей смеси и продуктов полного и частичного сгорания смеси. Количество картерных газов увеличивается по мере износа поршней, поршневых колец и цилиндров. В газах содержатся загрязняющие масло-сернистые соединения и пары воды, что ухудшает качество масла, оказывает коррозирующее действие на подшипники. Весьма нежелательно проникновение картерных газов в кузов или кабину автомобиля, так как эти газы токсичны. Вентиляция картера двигателя позволяет уменьшить вредное влияние картерных газов.

Вентиляция картера в двигателе может быть выполнена с отводом газов наружу — открытая система или в систему питания двигателя — закрытая система, для дожигания их в цилиндрах.

При открытой системе вентиляции картера двигателя устанавливается эжекционная трубка, конец которой имеет косой срез (направлен противоположно движению автомобиля).
При закрытой системе вентиляции пространство картера соединяется с впускным трубопроводом. Газы отводятся через маслоуловитель и перепускной клапан во впускной трубопровод. Свежий воздух поступает в картер через фильтр маслозаливной горловины.

Во время работы двигателя на режиме холостого хода разрежение во впускном трубопроводе сильно возрастает, что приводит к нарушению состава горючей смеси и неустойчивой работе двигателя. Для предотвращения этого устанавливается перепускной клапан.

Вентиляция картера двигателя

Системы вентиляции картеров двигателей автомобилей: 1 — воздушный фильтр вентиляиии картера; 2 — воздухополводящий канал; 3 — клапан вентиляции; 4 — стакан пружины; 5 — пружина; 6 — шарик клапана; 7 — штуцер; 8 и 13 — маслоуловители; 9 — трубка вентиляции картера; 10 — впускной клапан; 11— воздушный фильтр; 12 — шланг большого диаметра; 14 шланг малого диаметра; 15 — сетчатый фильтрующий элемент; 16 — впускной трубопровод; 17 — карбюратор; 18 — щелевое отверстие.

Электронная почта

Печать

Масляный радиатор двигателя

Масляный радиатор двигателя. Необходимую температуру масла (80—110 °С) поддерживают с помощью двух систем — охлаждения и смазочной, работа которых тесно связана между собой.
Масляные радиаторы двигателя по конструкции аналогичны трубчато-пластинчатым радиаторам системы охлаждения или выполнены из оребренных трубок. Через радиатор масло прокачивается либо самостоятельным масляным насосом (секцией), либо отбирается из главной магистрали, питаемой основным насосом через жиклер. Секцию насоса, подающего масло в радиатор, снабжают перепускным клапаном, отрегулированным на избыточное давление (0,12 МПа). Если радиатор питается от общего насоса, то в смазочную систему вводят предохранительный клапан, который отключает радиатор при понижении давления в системе до 0,1 МПа.
Устройство маслянного радиатора двигателя

Масляный радиатор двигателя:

1 и 4 — шланги; 2 — масляный радиатор; 3 — бачок; 5 — кран; 6 — штуцер с предохранительным (ограничительным) клапаном

Еще по теме:

Назначение и устройство системы смазки

1. Как отремонтировать масляный насос

2. Расход масла двигателя Ауди 90

3. Система смазки 2108

4. Вентиляция картера в двигателе

5. Маслоприемники

6. Строение масляного фильтра

7. Конструкция масляного насоса

Электронная почта

Печать

Строение масляного фильтра

Масляные фильтры служат для очистки масла от механических примесей (продуктов изнашивания трущихся деталей, нагара и т. п.).

Масляные фильтры в зависимости от принципа действия разделяют на щелевые и центробежные.

В щелевых фильтрах размеры задерживающихся частиц определяются величиной отверстий (щелей), через которые проходит масло. В центробежных фильтрах твердые частицы удаляются из масла под действием центробежных сил. В зависимости от размеров задерживаемых частиц фильтры делятся на фильтры грубой (частицы до 40 мкм) и тонкой (частицы до 1—2 мкм) очистки. Фильтры тонкой очистки имеют большое сопротивление и включаются параллельно. Через них проходит около 10 % масла.

В настоящее время широко используются полно поточные фильтры тонкой очистки с большой фильтрующей поверхностью. Такие фильтры иногда снабжают секцией грубой очистки. Фильтры тонкой очистки, включенные в магистраль последовательно, обязательно имеют перепускной клапан.

Строение масляного фильтра: корпус, сливная трубка, картонного фильтрующего элемента, пружины и крышки, которая болтом крепится к корпусу.

Масло, нагнетаемое насосом, по маслопроводу подводится к фильтру, просачивается через микропоры картонного фильтрующего элемента, проходит через отверстия внутрь сливной трубки и по каналу поступает в блок цилиндров.

Строение масляного фильтра

Строение масляного фильтра: а — полнопоточный; б — центрифуга; 7 — пробка сливного отверстия; 2 — сливная трубка; 3 — корпус фильтра; 4 — датчик указателя давления масла; 5 — пружина перепускного клапана; 6 — перепускной клапан; 7— пружина; 8 - болт сливной трубки; 9 — уплотнение фильтрующего элемента; 10 — крышка; 11 — маслопровод; 12 — фильтрующий элемент; 13 — датчик аварийного снижения давления масла; 14 — привалочная плоскость корпуса; 15 — гайка-барашек; 16— кожух;17— сетчатый фильтр; 18 — ось ротора; 19 — колпак ротора; 20 и 21 — прокладки; 22 — корпус ротора; 23 — корпус центрифуги; 24 — жиклер; 25 — упорный шарикоподшипник; 26 — стальной отражатель; Р — сила реакции.

Центробежные масляные фильтры (центрифуги) с реактивным приводом, как правило, являются фильтрами тонкой очистки. Они включаются в смазочную систему последовательно и состоят из корпуса, неподвижной полой оси, на которой расположен вращающийся ротор с колпаком, колпака фильтра. В двух приливах днища ротора ввернуты противоположно направленные жиклеры. Масло под давлением подводится к фильтру через полую ось, и полость ротора заполняется. Затем масло попадает в трубки и вытекает с большой скоростью через жиклеры в полость корпуса и сливается в поддон картера. Создаваемая вытекающим из жиклеров маслом реактивная тангенциально направленная сила заставляет ротор вместе с колпаком вращаться с частотой вращения 6000—8000 мин. При вращении вместе с колпаком масла тяжелые механические частицы отбрасываются центробежными силами к внутренней стенке колпака ротора, образуя на ней плотный осадок, а из жиклеров вытекает очищенное масло. Если центрифуга применяется в качестве полнопоточного фильтра тонкой очистки, то часть масла (10—20 %) используется на реактивный привод, а остальное под давлением поступает в главную масляную магистраль.
В современных центрифугах используется не только реактивный привод, но и принцип гидравлической турбины. В этом случае масло, поступающее в ротор центрифуги, под давлением направляется на лопатки установленной в нем турбины и раскручивает их. Поэтому исключается потеря масла на реактивный привод, и все количество масла, поданное насосом и прошедшее очистку, поступает к трущимся поверхностям деталей.

Еще по теме:

Назначение и устройство системы смазки

1. Как отремонтировать масляный насос

2. Расход масла двигателя Ауди 90

3. Система смазки 2108

4. Вентиляция картера в двигателе

5. Маслоприемники

6. Конструкция масляного насоса

7. Ремонт масляного насоса