Из чего состоит и как работает двигатель автомобиля?

У каждого из нас есть определенный автомобиль, однако лишь некоторые водители задумываются о том, как устроен двигатель автомобиля. Нужно понимать также, что полностью знать устройство двигателя автомобиля необходимо лишь специалистам, работающим на СТО. К примеру, у многих из нас есть различные электронные устройства, но это вовсе не означает, что мы должны понимать, как они устроены. Мы просто пользуемся ими по прямому назначению. Однако с машиной ситуация немного другая. 

Все мы понимаем, что появление неполадок в двигателе автомобиля напрямую влияет на наше здоровье и жизнь. От правильной работы силового агрегата нередко зависит качество езды, а также безопасность людей, которые находятся в автомобиле. По этой причине, рекомендуем уделить внимание изучению данной статьи о том, как работает двигатель автомобиля и из чего он состоит.

История разработки автомобильного двигателя

В переводе с оригинального латинского языка двигатель или мотор означает «приводящий в движение». Сегодня двигателем называют определенное устройство, предназначенное для преобразования одного из видов энергии в механическую. Самыми популярными сегодня считаются двигатели внутреннего сгорания, типы которых бывают разными. Первый такой мотор появился в 1801 году, когда Филипп Лебон из Франции запатентовал мотор, который функционировал на светильном газе. После этого свои разработки представили Август Отто и Жан Этьен Ленуар. Известно, что Август Отто первым запатентовал 4-тактный двигатель. До нашего времени строение двигателя практически не изменилось.

В 1872 году состоялся дебют американского двигателя, который работал на керосине. Однако данную попытку трудно было назвать удачной, поскольку керосин не мог нормально взрываться в цилиндрах. Уже через 10 лет Готлиб Даймлер презентовал свой вариант двигателя, который работал на бензине, причем работал довольно неплохо.

Рассмотрим современные типы двигателей автомобиля и разберемся, к какому из них принадлежит ваша машина.

Типы автомобильных двигателей

Поскольку наиболее распространенным в наше время считают двигатель внутреннего сгорания, рассмотрим типы двигателей, которыми оснащаются сегодня почти все машины. ДВС – это далеко не наилучший тип двигателя, однако именно его используют во многих транспортных средствах.

Классификация двигателей автомобиля:

• Дизельные двигатели. Подача дизельного топлива осуществляется в цилиндры посредством специальных форсунок. Такие моторы не нуждаются в электрической энергии для работы. Она им нужна лишь для запуска силового агрегата.
• Бензиновые двигатели. Они бывают карбюраторными и инжекторными. Сегодня используется несколько типов систем впрыска и карбюраторов. Работают такие моторы на бензине.
• Газовые двигатели.
  В таких двигателях может использоваться сжатый или сжиженный газ. Такие газы получают с помощью преобразования дерева, угля либо торфа в газообразное топливо.

Работа и конструкция двигателя внутреннего сгорания

Принцип работы двигателя автомобиля – это вопрос, интересующий практически каждого автовладельца. В ходе первого ознакомления со строением двигателя все выглядит очень сложным. Однако в реальности, с помощью тщательного изучения, устройство двигателя становится вполне понятным. В случае необходимости знания о принципе работы двигателя можно использовать в жизни.

1. Блок цилиндров представляет собой своеобразный корпус мотора. Внутри него расположена система каналов, которая используется для охлаждения и смазки силового агрегата. Он используется в качестве основы для дополнительного оборудования, к примеру, картера и головки блока цилиндров.

2. Поршень, являющийся пустотелым стаканом из металла. На его верхней части расположены «канавки» для поршневых колец.

3. Поршневые кольца. Кольца, расположенные внизу, называются маслосъемными, а верхние – компрессионные. Верхние кольца обеспечивают высокий уровень сжатия или компрессию смеси топлива и воздуха. Кольца используются для обеспечения герметичности камеры сгорания, а также в качестве уплотнителей, предотвращающих попадание масла в камеру сгорания.

4. Кривошипно-шатунный механизм. Отвечает за передачу возвратно-поступательной энергии поршневого движения на коленчатый вал двигателя.

Многие автолюбители не знают, что на самом деле принцип работы ДВС является достаточно несложным. Сначала топливо попадает из форсунок в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом. Затем свеча зажигания выдает искру, которая вызывает воспламенение топливно-воздушной смеси, из-за чего она взрывается. Газы, которые формируются в результате этого, двигают поршень вниз, в процессе чего он передает соответствующее движение коленчатому валу. Коленвал начинает вращать трансмиссию. После этого набор специальных шестерён осуществляет передачу движения на колеса передней или задней оси (в зависимости от привода, может и на все четыре).

Именно так работает двигатель автомобиля. Теперь вас не смогут обмануть недобросовестные специалисты, которые возьмутся за ремонт силового агрегата вашей машины.

P.S. Советуем обратить внимание на статью о том, как выполнять мойку двигателя своими руками — здесь.

Предыдущая запись

Следующая запись

Устройство современного двигателя

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«.

Как сделать капитальный ремонт двигателя самому? Запресовка поршневых пальцев. Диагностика двигателя Не дорого! Ремонт головки блока цилиндров двигателя шаг за шагом

частей двигателя | Science

••• tvierimaa/iStock/GettyImages

Обновлено 17 апреля 2018 г.

Автор Graham Beckett

Конструкции электродвигателей могут сильно различаться, хотя в основном они состоят из трех основных частей: ротора, статора и коммутатор. Эти три части используют силы притяжения и отталкивания электромагнетизма, заставляя двигатель постоянно вращаться, пока он получает постоянный электрический ток.

Основные принципы

Двигатели работают по принципу электромагнетизма. Если вы пропускаете электричество по проводу, оно создает магнитное поле. Если вы намотаете проволоку на стержень и пропустите через нее электричество, вокруг стержня возникнет магнитное поле. Один конец стержня будет иметь северный магнитный полюс, а другой — южный полюс. Противоположные полюса притягиваются друг к другу, как полюса отталкиваются. Когда вы окружите этот стержень другими магнитами, стержень будет вращаться от сил притяжения и отталкивания.

Статор

Каждый электродвигатель состоит из двух основных частей: неподвижной и вращающейся. Неподвижной частью является статор. Хотя конфигурации различаются, статор чаще всего представляет собой постоянный магнит или ряд магнитов, выстилающих край корпуса двигателя, который обычно представляет собой круглый пластиковый барабан.

Ротор

В статор вставлен ротор, обычно состоящий из медной проволоки, намотанной на ось. Когда через катушку протекает электрический ток, возникающее магнитное поле противодействует полю, создаваемому статором, и заставляет ось вращаться.

Коммутатор: основы

У электродвигателя есть еще один важный компонент — коммутатор, который находится на одном конце катушки. Представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две половины. Он меняет направление электрического тока в катушке каждый раз, когда катушка поворачивается на пол-оборота. Коммутатор периодически меняет направление тока между ротором и внешней цепью или аккумулятором. Это гарантирует, что концы катушек не будут двигаться в противоположных направлениях, и гарантирует, что ось будет вращаться в одном направлении.

Подробнее Коммутатор: магнитные полюса

Коммутатор необходим, потому что вращающийся ротор получает свое движение за счет магнитного притяжения и отталкивания между ротором и статором. Чтобы понять это, представьте, что двигатель вращается в замедленном темпе. Когда ротор вращается до точки, где южный полюс магнита ротора встречается с северным полюсом статора, притяжение между двумя полюсами останавливает вращение его дорожек. Чтобы ротор продолжал вращаться, коммутатор меняет полярность магнита, поэтому южный полюс ротора становится северным. Северный полюс ротора и северный полюс статора затем отталкивают друг друга, заставляя ротор продолжать вращаться.

Щетки и клеммы

На одном конце двигателя находятся щетки и клеммы. Они находятся на противоположном конце от выхода ротора из корпуса двигателя. Щетки передают электрический ток на коммутатор и обычно изготавливаются из графита. Клеммы — это места, где батарея присоединяется к двигателю и посылает ток для вращения ротора.

Статьи по теме

Ссылки

• Университет штата Джорджия: Электродвигатель

Об авторе

Грэм Беккет — адвокат из Лос-Анджелеса, практикующий в Калифорнии с 2006 года, предоставляющий вдумчивый анализ и письменные материалы по различным юридическим вопросам. Кроме того, он заядлый серфер, бегун и автор комедий, пишет сценарии и выступает в различных скетч-шоу по всему Лос-Анджелесу.

Шесть ключевых компонентов, из которых состоит ваш промышленный электродвигатель

Ваш промышленный электродвигатель имеет несколько важных компонентов, которые позволяют эффективно и действенно преобразовывать электрическую энергию в механическую. Каждый из них помогает управлять критическим взаимодействием между магнитным полем вашего двигателя и электрическим током в его проволочной обмотке для создания силы в виде вращения вала. Именно механическая энергия, вырабатываемая этим вращением вала, помогает поддерживать бесперебойную работу вашего предприятия.

Эти шесть компонентов включают:

1) Ротор

Ротор — это движущаяся часть вашего электродвигателя. Он вращает вал, который обеспечивает механическую мощность, упомянутую выше. В типичной конфигурации ротор имеет проводники, по которым проходят токи, которые затем взаимодействуют с магнитным полем статора, создавая силы, вращающие вал. Сказав это, некоторые роторы несут постоянные магниты, а статор удерживает проводники.

2) Статор (и сердечник статора)

Статор является неподвижной частью электромагнитной цепи вашего двигателя и обычно состоит из обмоток или постоянных магнитов. Сердечник статора состоит из множества тонких металлических листов, называемых пластинами. Ламинирование используется для уменьшения потерь энергии, которые могли бы возникнуть при использовании твердого сердечника.

3) Подшипники

Ротор вашего электродвигателя поддерживается подшипниками, которые позволяют ему вращаться вокруг своей оси. Эти подшипники, в свою очередь, опираются на корпус двигателя. Вал двигателя проходит через подшипники наружу двигателя, где прикладывается нагрузка. Поскольку силы нагрузки действуют за пределы самого внешнего подшипника, говорят, что нагрузка «висит».

4) Обмотки

Обмотки представляют собой провода, свернутые в катушки, обычно намотанные на ламинированный магнитный сердечник из мягкого железа, чтобы образовать магнитные полюса при подаче тока. Электродвигатели бывают двух основных конфигураций полюсов магнитного поля: с явно выраженными и неявнополюсными. В явнополюсном двигателе магнитное поле полюса создается обмоткой, намотанной вокруг полюса под поверхностью полюса. В неявнополюсном двигателе обмотка распределяется в пазах на торцах полюсов. Двигатель с экранированными полюсами имеет обмотку вокруг части полюса, которая задерживает фазу магнитного поля для этого полюса.

5) Воздушный зазор

Хотя воздушный зазор не является физическим компонентом, он представляет собой расстояние между ротором и статором. Воздушный зазор вашего двигателя имеет важные последствия и, как правило, должен быть как можно меньше, так как большой зазор оказывает сильное негативное влияние на производительность. Это основной источник низкого коэффициента мощности, при котором работают двигатели. Поскольку ток намагничивания увеличивается с увеличением воздушного зазора, воздушный зазор должен быть минимальным. При этом очень маленькие зазоры могут создавать механические проблемы в дополнение к шуму и потерям.

6) Коммутатор

И, наконец, коммутатор — это механизм, используемый вашим двигателем для переключения входа большинства двигателей постоянного тока и некоторых двигателей переменного тока. Он состоит из сегментов контактных колец, изолированных друг от друга и от вала. Ток якоря вашего двигателя подается через стационарные щетки, контактирующие с вращающимся коммутатором, что вызывает необходимое изменение направления тока и оптимальным образом подает мощность на машину, когда ротор вращается от полюса к полюсу. (Отсутствие такого реверсирования тока приведет к остановке вашего двигателя.)

Что общего у всех этих компонентов?

Каждому из них в любой момент может потребоваться техническое обслуживание, ремонт или замена. Вот где на помощь приходит Red Stick Armature Works. Мы обладаем более чем 60-летним опытом организации обслуживания, хранения и продажи промышленных электродвигателей. Наши преданные своему делу и опытные технические специалисты доступны на месте 24-7-365, чтобы помочь вам обеспечить бесперебойную работу ваших двигателей и ваших операций.