В первой части нашего материала мы подробно рассмотрели базовый принцип работы двигателя и его рабочие такты. Теперь давайте углубимся в изучение ключевых систем, которые обеспечивают его стабильную и эффективную работу.
Особенности дизельных двигателей
Ранее описанный четырёхтактный цикл характерен для большинства бензиновых моторов. Однако дизельные агрегаты имеют важное конструктивное отличие: в них отсутствуют свечи зажигания. Это связано с другим принципом воспламенения топлива. Во время такта впуска в цилиндр поступает не топливовоздушная смесь, а чистый воздух. При сжатии он нагревается до очень высоких температур (400–600 °C). В самый пик этого такта в камеру сгорания впрыскивается топливо, которое мгновенно самовоспламеняется от контакта с раскалённым воздухом.
В этой статье мы детально разберём пять основных систем, составляющих «организм» современного четырёхтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
Ключевые системы ДВС:
- Газораспределительный механизм (ГРМ)
- Система смазки
- Система охлаждения
- Система подачи топлива
- Выхлопная система
Схема работы двигателя
Газораспределительный механизм (ГРМ)
Эта система выполняет роль «лёгких» двигателя. Её главная задача — обеспечить своевременный впуск свежей топливовоздушной смеси (или воздуха в дизелях) в цилиндры и выпуск отработавших газов. Для этого механизм в строго определённые моменты открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны.
ГРМ делятся на ременные и цепные
Основные компоненты ГРМ:
- Распределительный вал с кулачками;
- Клапаны (впускные и выпускные) с пружинами и направляющими втулками;
- Толкатели, коромысла или гидрокомпенсаторы;
- Привод ГРМ (цепь, ремень или шестерни).
Принцип работы следующий: вращение от коленчатого вала через цепь или ремень передаётся на распределительный вал. Кулачки на валу, проворачиваясь, нажимают на толкатели (или коромысла), которые, в свою очередь, открывают клапаны. Пружины возвращают клапаны в закрытое положение.
Система смазки
Двигатель содержит сотни деталей, находящихся в постоянном контакте и трении. Без эффективной смазки это привело бы к колоссальному износу, перегреву и быстрому выходу мотора из строя. Масляная система решает эту проблему, выполняя сразу несколько функций: снижение трения, отвод тепла от нагруженных узлов, защита от коррозии и удаление микрочастиц износа.
Схема смазки
В состав системы смазки входят:
- Масляный поддон (картер) — резервуар для масла;
- Масляный насос — создаёт давление в системе;
- Масляный фильтр — очищает масло от загрязнений;
- Масляные каналы и трубки — «артерии» для подачи масла;
- Щуп и датчик давления — для контроля уровня и давления масла;
- Маслозаливная горловина.
Система охлаждения
Температура в цилиндрах во время сгорания топлива достигает огромных значений. Чтобы металлические детали не деформировались и не плавились, необходим эффективный отвод тепла. В современных двигателях для этого используется преимущественно жидкостное охлаждение, которое более равномерно и управляемо, чем воздушное.
Схема работы системы охлаждения
Основные элементы жидкостной системы охлаждения:
- Водяная рубашка — сеть каналов в блоке и головке цилиндров;
- Помпа (водяной насос) — обеспечивает циркуляцию антифриза;
- Термостат — регулирует поток жидкости, ускоряя прогрев двигателя;
- Радиатор — охлаждает жидкость набегающим потоком воздуха;
- Вентилятор — усиливает обдув радиатора при недостаточном потоке воздуха;
- Расширительный бачок — компенсирует изменение объёма жидкости.
Система подачи топлива
Эта система отвечает за подготовку и доставку топлива в цилиндры. Хотя бензиновые и дизельные системы имеют различия, у них есть и общая основа.
Полная схема системы топливоподачи
Общие для обоих типов двигателей компоненты:
- Топливный бак;
- Топливный насос;
- Фильтры грубой и тонкой очистки;
- Топливопроводы и рампа;
- Воздушный фильтр и патрубки;
- Форсунки.
Принципиальное различие заключается в месте образования смеси. В большинстве бензиновых моторов форсунки впрыскивают топливо во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом, и готовая смесь поступает в цилиндр. В дизельных же двигателях топливо впрыскивается напрямую в цилиндр, уже заполненный сжатым и нагретым воздухом, где и происходит его мгновенное воспламенение.
Выхлопная система
Задача этой системы — безопасно и с минимальным шумом отвести отработавшие газы из цилиндров в атмосферу. В современных автомобилях она также играет ключевую роль в снижении токсичности выбросов.
Выхлопная система
Традиционная конструкция включает:
- Выпускной коллектор — собирает газы из всех цилиндров;
- Приёмная труба;
- Каталитический нейтрализатор — преобразует вредные вещества в менее опасные;
- Резонатор и глушитель — гасят звуковые волны;
- Выхлопная труба.
Путь газов следующий: из коллектора они попадают в катализатор, где происходит их очистка, затем проходят через резонатор и глушитель для снижения шума и в итоге выбрасываются через выхлопную трубу.
На этом мы завершаем обзор основных систем двигателя. Благодарим за внимание и надеемся, материал был полезен!
Ваши лайки и комментарии помогают развивать проект и создавать новые интересные материалы.
Подробнее про ДВС
#двигатель #устройство автомобиля #устройство двигателя #двс #грм #мотор #двигатель автомобиля #принцип работы
#двигатель ремонт #ремонт автомобиля
Больше интересных статей здесь: Обзор.
Источник статьи: Устройство двигателя. Часть 2.