Во что одет двигатель автомобиля
Устройство автомобиля
Основные узлы устройства автомобиля
Несмотря на огромное число моделей и брендов, при детальном рассмотрении оказывается, все легковые транспортные средства устроены одинаково.
Основные части любого автомобиля:
Все перечисленные элементы крепятся к несущей конструкции – кузову автомобиля. Последний состоит из днища, передних и задних лонжеронов (силовые детали каркаса, делающие его прочным и устойчивым), моторного отсека, крыши и навесных элементов (двери, капот, крышка багажника, бампер, крылья).
Данный перечень — лишь «верхушка айсберга», но ее вполне достаточно, чтобы начать понимать базовый принцип устройства автомобиля.
Если вы ищете учебник или пособие, в котором легко и доступно, «для чайников», расписано устройство автомобиля, рекомендуем обратить внимание на книгу Бескаравайного М.И. «Устройство автомобиля просто и понятно для всех». Пособие легко скачать в Интернете из любой онлайн-библиотеки.
Краткий обзор важных систем и агрегатов устройства авто
Итак, согласно схеме общего устройства машины, она работает следующим образом.
Благодаря кузову все узлы устройства собраны вместе. Системы работают синхронно и слаженно. За запуск двигателя отвечает аккумулятор. Последний выдает искру, из-за которой воспламеняется бензин в камере сгорания. Детонация запускает движение поршней в моторе. Двигатель, с помощью трансмиссии (если максимально просто, это сила, которая крутит колеса) передает энергию на колеса. За плавность и исправность хода отвечает ходовка. Машина едет или останавливается. Эти процессы контролируются педалями «газ» и «тормоз». В автомобилях с механической коробкой передач есть еще педаль «сцепление» (об этом чуть ниже). Чтобы работали все лампочки и датчики, а также исправно функционировал бортовой компьютер, генератор вырабатывает ток.
Водитель, сидя за рулем в комфортабельном салоне, не видит и не ощущает всю сложность технического устройства автомобиля. Он лишь поворачивает ключ в замке, переключает рычаг коробки, давит педали, крутит руль, да жмет кнопочки на панели. Ну, и контролирует уровень топлива в баке. Сказка, да и только!
Однако, все же, если он хочет понимать устройство автомобиля, хотя бы на уровне «для начинающих», должен разбираться еще в некоторых механизмах.
Что такое сцепление? Как работает данный элемент устройства? Вы когда-нибудь задумывались, почему, когда мы заводим тачку, она сразу не едет. Почему при заведенном двигателе она стоит на месте, пока мы не переключим скорость и не нажмем на педаль газа (тормоза и сцепления, потом газа при МКПП)? Сейчас попробуем объяснить:
Ну что же, мы разобрали базовые элементы конструкции и устройства современного автомобиля, постарались объяснить все максимально доступно и просто. Теперь вы понимаете, каким образом тачка едет, почему работает двигатель, за что отвечает тот или иной агрегат.
Мало кто поспорит, управлять современной машиной, да еще с АКПП – одно удовольствие. Но это – только если соблюдать рекомендации по уходу, относиться к авто бережно, вовремя проходить ТО и реагировать на малейшие неисправности.
Электрооборудование и системы помощи водителю
Многое в машине контролируется электрикой. Она довольно сложная, но значительно облегчает процесс вождения и делает пребывание в салоне максимально комфортным. Именно она запускает двигатель, поддерживая его в рабочем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, искрообразующие свечи, — всё это отдельные части автомобиля, без которых невозможно представить его нормальное функционирование.
Второстепенными элементами автоэлектрики являются источники освещения: фонари, габаритные огни, поворотники, подсветка салона и т. д. Сюда же относится звуковой сигнал, всевозможные датчики и регуляторы.
К электрооборудованию можно причислять и системы, призванные улучшать курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.
Тормозная система
Позволяет замедлять движение машины, вплоть до её полной остановки. Незаменима система во время экстренных ситуаций, а также когда автомобиль надо удерживать от самопроизвольного движения вниз. Автомобильные тормоза включают несколько подсистем: ручную, запасную, вспомогательную, антиблокировочную. Их совокупность называется тормозным управлением.
Задача основной тормозной системы — регулировать скорость движения машины, останавливать транспортное средство в случае необходимости. Состоит она из привода и исполнительных механизмов (барабан, диск). На современных легковых авто чаще используется гидропривод, реже — электрический, пневмо или комбинированный варианты. В некоторых случаях для повышения давления жидкости и эффективности торможения применяются вакуумный усилитель и регулятор.
При отказе или неисправности главного тормоза (разгерметизация одного из контуров и понижение уровня жидкости до критического) задействуется резервная тормозная система. Работает она как самостоятельный узел или вкупе с ручником.
Ручной или стояночный тормоз, оснащённый механическим приводом, предназначен для:
Коэффициенты эффективности замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч при усилии на педаль до 50 кг основной системы и подсистем:
Принцип функционирования тормозов прост. После нажатия на педаль тормозное усилие передаётся на колёсные механизмы. Последние прижимают к дискам колодки, тем самым останавливая вращение.
Устройство шасси автомобиля
Шасси автомобиля состоит из множества механизмов, передающих крутящийся момент от двигателя к колесам, передвигающих автомобиль и управляющих им: трансмиссии, механизма управления автомобилем и ходовой части.
Сцепление автомобиля
Сцепление служит для того, чтобы передавать крутящий момент двигателя к коробке передач и плавно соединять или разъединять двигатель с механизмами трансмиссии. От педали сцепления идет трос, приводящий в действие механизм сцепления. Сцепление служит для предохранения деталей двигателя и трансмиссии от перегрузки и повреждения при резком включении передачи или торможении.
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:
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:
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 — 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:
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:
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:
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:
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:
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.
Что находится под капотом вашего автомобиля: Информация для начинающих водителей
Мат.часть для водителей-новичков- Что находится под капотом автомобиля
Для тех водителей, кто хочет начать самостоятельно обслуживать свой автомобиль и кому просто интересно расширить свой кругозор, жизненно важно начать свое знакомство и изучение машины с ее внутренностями и технологиями, которыми пронизано (напичкано) все подкапотное пространство автомобиля. Уважаемые читатели, в сегодняшней нашей как-бы лекции мы хотим ознакомить Вас с двумя типами двигателей иностранных марок машин. Первый из этих моторов многие из нас (вас) могли лицезреть и видеть лично в автомобилях из США. Второй же тип моторов распространился по всему миру и в 90-х годах стал очень популярным типом двигателей, один из которых вполне возможно установлен сегодня на вашем личном автомобиле.
Сразу же здесь хотим отметить, что та информация, с которой вы сегодня здесь ознакомитесь, носит как-бы общий характер, так как каждый из двигателей даже одного объёма, одного типа и одинакового технологического уровня всегда сугубо индивидуален, а порой даже может в значительной степени отличаться в своем технологическом плане от других таких же силовых агрегатов.
Поэтому предлагаем Вам следующее, если вы в курсе всех вышеперечисленных терминов, то можете сразу пропустить данную статью и перейти к чтению другого нашего материала:
Ну а если Вы дорогие друзья только-что или недавно погрузились в мир автомобилей, то мы желаем вам приятного чтения. Надеемся, что вы откроете для себя что-то новое и еще не изведанное.
Новые открытия под капотом
Меры предосторожности при работе в подкапотном пространстве автомобиля. Вы, наверное все знаете, что автомобиль является на дороге средством повышенной опасности. Таковым он остается и в гараже, и на стоянке, и в других подобных местах. В машине сосредоточено огромное количество различных технических устройств, которые способны причинить человеку, залезшему внутрь под капот машины, реальные физические травмы.
Описанные в нашей статье меры предосторожности в основном подходят для глубокого ремонта автомашины. В нашем же сегодняшнем случае по визуальному изучению подкапотного пространства и поверхностной ревизии состояния механических частей, стоит придерживаться друзья нескольких простых и понятных для автомобилистов (надеемся) инструкций.
1. Любые манипуляции под капотом, а именно, проверка уровня масла, тормозной жидкости, износа приводных ремней и так далее, ОБЯЗАТЕЛЬНО должны проводиться при ВЫКЛЮЧЕННОМ двигателе! Единственным исключением из правил является, проверка уровня масла в коробке переключения передач. На некоторых моделях автомобилей производитель рекомендует проводить проверку уровня масла на работающем двигателе. Об этом мы вам расскажем чуть ниже.
2. Избегайте контакта с высоковольтными проводами. Если это является обязательным условием проведения инспекции под капотом (проверка состояния изоляции проводов), то есть, сначала отсоедините отрицательный (минусовой) кабель от аккумуляторной батареи (обозначен знаком «-»).
3. Так же при работе под капотом не одевайте на себя свободную одежду. А женщинам с длинными волосами мы советуем собрать волосы в пучок, чтобы не испачкать их об элементы двигателя в автомобиле.
Какой тип двигателя находится под капотом вашего автомобиля?
ДВС (двигатели) можно разделить на два типа. Одни располагаются продольно, то есть, в них цилиндры расположены вдоль центральной оси автомобиля.
Другие моторы расположены поперечно, в них цилиндры идут вдоль полуосей колес, слева направо.
В свою очередь эти типы двигателей чаще всего разделяются на рядные и V-образные. Количество цилиндров может варьироваться от 4 и до 12 цилиндров. Схематически V-образный мотор выглядит следующим образом:
Приступим с вами к визуальному изучению подкапотного пространства автомобиля с продольным расположением мотора.
От своих V-образных и рядных собратьев из Европы он отличается лишь наличием устаревшей карбюраторной системы, а также воздушным фильтром в верхней части силового агрегата и достаточно расточительным объемом, №5 в таблице; (такие же «кастрюли» можно обнаружить под капотом классических «Жигулей» и старых автомобилей из Старого Света 80 и 90-х годов). В остальном схематика и расположение навесного оборудования всей системы мотора схожи с современными.
На фото ниже, цифрами обозначены элементы и системы двигателя, эти цифры соответствуют самому описанию ниже.
Классический американский V8 454-й мотор
1 Бачок радиатора (расширительный бачок системы охлаждения).
2 Бачок гидроусилителя рулевого управления (при необходимости жидкость ГУР заливается сюда. Читайте инструкцию эксплуатации автомобиля).
3 Бачок тормозной жидкости (проверка уровня и дозалив жидкости проводится через него. Следите за метками на бачке, если жидкость ушла ниже минимума, залейте до необходимого уровня. Уровень будет указан в инструкции по эксплуатации автомобиля).
4 Масляный щуп трансмиссии.
5 Воздушный фильтр (металлическая «кастрюля» над карбюратором- это корпус воздушного фильтра. Старая схема. В современных инжекторных машинах фильтр вынесен отдельным блоком).
6 Один из двух блоков предохранителей (второй находится в салоне автомобиля).
*Примечание. Мы использовали фотографию классического V8 двигателя Американского производства. В вашем конкретном случае, такая картинка под капотом может разительно отличаться от других, особенно на современных автомобилях, где двигатель может быть полностью закрыт пластиковой крышкой.
Примеры двигателей продольного расположения:
BMW M3
Volkswagen Touareg
Range Rover Sport
Проверка уровня масла в коробке переключения передач:
Вариант №1. Масляный щуп коробки передач. Обычно в переднеприводных автомобилях трансмиссионный щуп расположен слева по ходу движения машины, им измеряют уровень масла в (А)КПП.
Для проверки уровня трансмиссионного масла надо поставить автомобиль на ровную поверхность, переключить автоматическую КПП в режим «P» (Паркинг), заглушить двигатель. Проверьте уровень масла в коробке, вытянув щуп из гнезда.
Большинство эксплуатационных инструкций советуют водителям проводить такую проверку на прогретом автомобиле. А некоторые автопроизводители даже настаивают на проверке уровня трансмиссионки при работающем двигателе. Уровень масла должен быть между отметками- min и max*.
При недостаче масла немедленно обратитесь к специаластам.
Вариант №2. Если щупа нет, то уровень масла в коробке можно проверить только через контрольную пробку. Начинающему механику эту процедуру делать не стоит. Доверьтесь профессионалам на станции технического обслуживания (СТО).
Теперь давайте взглянем с вами под капот автомобиля с поперечным расположением мотора.
Для примера нами был представлен силовой агрегат 1996 года выпуска. Объем данного мотора равен 2.5 литрам, шесть цилиндров, рядное расположение, 24 клапана, что означает, что в двигателе используется по два клапана на впуск и на выпуск на каждый из шести цилиндров. Приводные ремни расположены справой стороны по ходу движения машины.
2.5 литра, 6 цилиндров, 24 клапана
1 Бачок радиатора.
2 Бачок гидроусилителя рулевого управления.
3 Бачок тормозной жидкости.
4 Масляный щуп трансмиссии.
5 Воздушный фильтр.
Внимательные читатели возможно сразу заметили, что в подкапотном пространстве отсутствует АКБ (аккумуляторная батарея) и это чистая правда, ее здесь нет. Она находится в салоне автомобиля. Относительно нераспространенная практика, но об этом стоит друзья знать. Вдруг вам придется менять аккумулятор, а вы его найти не сможете.
Но на этом автопроизводители не останавливаются. На некоторых моделях машин Крайслер АКБ (аккумулятор) можно было обнаружить перед левым передним колесом..(!) Для доступа к батарее нужно было вывернуть передние колеса машины максимально влево и только тогда в колесной арке можно было обнаружить съемную панель за которой скрывается АКБ (аккумулятор).
Эта информация вам пригодится
Дочитали до конца друзья? Как прошло первое виртуальное знакомство с автомобилем? Возможно думаете, что все очень сложно и непонятно? Не беспокойтесь, все когда-то с этого начинали. Изучение данной темы и практика в последующем дадут свои положительные плоды. Вы научитесь самостоятельно обслуживать свой автомобиль. Сначала это будет простая проверка уровня жидкостей, инспекция общего состояния двигателя и его агрегатов, а далее прийдет все остальное. Вы научитесь определять различные течи, состояние автомобильных шлангов, простейшие технические поломки, например, как незатянутые клеммы в АКБ или ослабшие хомуты. Дальше больше и все больше, в итоге вы глазом не успеете моргнуть, как научитесь самостоятельно менять масло в двигателе, в коробке передач и менять тормозные колодки. Кто знает, может обслуживать автомобиль вам так понравится, что вы научитесь сами перебирать двигатель и подвеску? Все друзья в ваших руках.
А до тех пор, если у вас есть к этому интерес, начинайте штудировать и изучать эксплуатационные инструкции к автомобилям, читайте форумы и попросите опытного товарища показать вам основы обслуживания машины на примере вашего личного автомобиля.
Совет: При замене АКБ (аккумулятора) сначала снимается отрицательная (минусовая) клемма, затем положительная (плюсовая). Ставятся клеммы обратно в аналогично-ассеметричном порядке, т.е., сначала плюсовая к плюсу, а потом минусовая к минусу.
Заведите себе журнал, в который будут вноситься все проведенные вами работы по машине. Отмечайте в нем при каком пробеге эти работы были выполнены. Ведь только при регулярном и правильном обслуживании ваш автомобиль прослужит долго и будет приносить вам в основном только радость, а не разочарование от внезапных и непредвиденных поломок.