Устройство автомобиля

Общее устройство и принцип работы двигателя. Двигатель — это агрегат, преобразующий какой-либо вид энергии в механическую работу. На отечественных легковых автомобилях устанавливаются поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива внутри цилиндров двигателя преобразуется в механическую работу, используемую для передвижения автомобиля. Расширяющиеся при сгорании рабочей смеси (смесь топлива с воздухом) в цилиндрах двигателя газы воздействуют на поршни, поступательное движение которых преобразуется кривошипно-шатунным механизмом во вращательное движение коленчатого вала, которое в свою очередь передается при помощи агрегатов трансмиссии на ведущие колеса автомобиля, приводя его в движение.

Классификация автомобильных двигателей осуществляется по следующим признакам: по способу образования горючей смеси и ее воспламенения — с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением от электрической искры (карбюраторные и газовые) и с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением от соприкосновения с нагретым в результате сильного сжатия воздухом (дизельные); по способу осуществления рабочего цикла — четырехтактные и двухтактные; по числу и расположению цилиндров — однорядные с вертикальным или наклонным расположением цилиндров и V-образные двухрядные с расположением рядов цилиндров под углом друг к другу; по способу охлаждения — с жидкостным и воздушным охлаждением.

Общее устройство, основные параметры и принцип работы двигателя рассмотрим на примере одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя.
Основными частями двигателя являются кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения и системы: система охлаждения, смазочная система, система питания, система зажигания и система пуска двигателя, которые выполняют различные функции и обеспечивают при взаимодействии работу двигателя.

Основные параметры двигателя включают в себя следующие. Ход поршня S — путь, проходимый им от одной мертвой точки до другой (рис. 4). Ход поршня равен удвоенному радиусу R кривошипа. За один ход поршня коленчатый вал поворачивается на 180°, т. е. совершает половину оборота.

Рис. 4. Кривошипно-шатунный механизм и его параметры:

1 — кривощип; 2 — нижняя головка шатуна; 3 — шатун; 4 — поршневой палец; 5 — поршень; 6 — головка цилиндра; 7 — верхняя головка шатуна; 8 — цилиндр; 9 — коленчатый вал; 10 — поддон; 11 — маховик; S — ход поршня; R — радиус кривошипа; Vn — полный объем; Vc — объем камеры сгорания; Vp — рабочий объем.

Мертвыми точками называются крайние положения поршня, где он меняет направление движения и его скорость равна нулю. При нахождении в верхней мертвой точке (ВМТ) поршень наиболее удален от оси коленчатого вала, а в нижней мертвой точке (НМТ) — наиболее приближен к ней.

Рабочий объем цилиндра VP — объем, освобождаемый поршнем при движении от верхней мертвой точки до нижней. Сумма рабочих объемов всех цилиндров многоцилиндрового двигателя, выраженная в литрах, называется рабочим объемом двигателя (литражом). Чем больше рабочий объем цилиндров двигателя, тем при прочих равных условиях выше его мощность.

Объем камеры сгорания Vc — объем, образующийся над поршнем, когда последний находится в ВМТ.

Полный объем цилиндра Vn — это объем пространства над поршнем при его нахождении в НМТ. Он равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания.