Общее устройство автомобиля. Рабочий цикл четырехтактного бензинового и дизельного двигателя. Основные механизмы и системы двигателя внутреннего сгорания, их назначение.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)

Кривошипно-шатунный механизм. Назначение, общее устройство. Детали кривошипно-шатунного механизма, неисправности, факторы, влияющие на долговечность работы деталей КШМ.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Газораспределительный механизм. Назначение, устройство, принцип работы. Детали газораспределительного механизма, фазы газораспределения, неисправности, факторы, влияющие на долговечность работы деталей ГРМ.

Система охлаждения

Система охлаждения двигателя. Назначение, устройство, принцип работы. Основные неисправности, способы их устранения. Охлаждающие жидкости.

Система смазки двигателя

Система смазки двигателя, способы смазывания деталей двигателя. Назначение, устройство, принцип работы, детали системы смазки. Система вентиляции картера. Основные неисправности, способы их устранения.

Топливо-воздушная смесь и ее сгорание

Топливо и топливо-воздушная смесь. Свойства бензинов и дизельного топлива. Состав топливо-воздушной смеси и её сгорание.

Система питания. Общее устройство

Общее устройство системы питания. Назначение, принцип работы, детали. Устройство и принцип работы простейшего карбюратора.

Система питания. Карбюратор

Карбюратор. Принцип действия и устройство систем карбюратора. Основные неисправности и их устранение. Регулировка карбюратора.

Система питания. Инжектор

Инжектор. Принцип действия и устройство приборов инжектора. Виды систем впрыска топлива, основные неисправности.

Система питания дизеля

Система питания дизеля. Принцип действия, назначение и устройство приборов системы питания. Современные системы впрыска топлива, основные неисправности.

Система питания от газобаллонной установки

Система питания двигателя от газобаллонной установки. Принцип действия, назначение и устройство приборов системы питания. Основные неисправности. Техника безопасности при работе с газом.

Система зажигания

Система зажигания. Назначение, устройство, принцип работы. Детали системы контактного зажигания. Бесконтактная система зажигания. Система зажигания на современных инжекторных двигателях. Основные неисправности системы зажигания, регулировка.

Трансмиссия. Сцепление

Трансмиссия автомобиля, сцепление. Назначение, принцип действия, устройство сцепления. Основные неисправности сцепления.

Коробка передач. Общее устройство

Коробка передач. Немного теории, передаточные отношения, внешняя скоростная характеристика двигателя. Назначение, принцип действия, работа классической коробки передач. Синхронизатор, механизм переключения передач, раздаточная коробка. Основные неисправности коробки передач и раздаточной коробки.

Коробка передач. Автомат

Автоматическая коробка передач. Гидротрансформатор. Планетарная передача. Принцип действия, работа коробки автомат, механизм переключения передач. Основные неисправности коробки автомат и способы правильного вождения.

Коробка передач. Вариатор

Вариатор. Принцип действия, работа вариатора, механизм изменения передаточного отношения. Основные неисправности вариатора и способы правильного вождения.

Коробка передач. Главная передача. Дифференциал

Карданная и главная передачи. Назначение, принцип действия, детали карданной и главной передачи. Дифференциал. Шарниры равных и неравных угловых скоростей. Основные неисправности, способы правильной эксплуатации.

Электрооборудование. Источники и потребители тока

Электрооборудование автомобиля. Источники и потребители электрического тока. Электрические схемы. Предохранители и реле. Аккумулятор, устройство и принцип действия. Генератор, устройство и работа. Основные неисправности, способы их устранения.

Электрооборудование. Стартер

Стартер. Назначение, устройство, принцип действия и работа стартера. Основные неисправности стартера.

Несущие элементы. Рама. Кузов. Подвеска

Ходовая часть автомобиля. Несущие элементы, рама, кузов, подвеска. Устройство и назначение основных деталей подвески. Амортизатор, принцип действия. Основные неисправности деталей подвески.

Колеса и шины

Колеса и шины. Назначение, устройство автомобильного колеса, маркировка шин. Углы установки колес.

Рулевое управление

Рулевое управление автомобиля. Назначение, принцип действия рулевого управления. Рулевой механизм и рулевой привод, их детали, устройство. Гидроусилитель и электроусилитель руля. Основные неисправности рулевого управления.

Тормозная система

Тормозная система автомобиля. Назначение, основные схемы рабочей, запасной, стояночной тормозной системы. Принцип действия. Вакуумный усилитель. Регулятор тормозных сил. Антиблокировочная система. Основные неисправности тормозной системы. Тормозные жидкости.

Масла и смазки

Автомобильные масла и смазки. Назначение, свойства, маркировка моторных, трансмиссионных масел и смазок. Периодичность замены. Смазывающее действие.

Элементы теории автомобиля. Силы действующие на автомобиль

Элементы теории автомобиля. Силы, действующие на автомобиль. Факторы, влияющие на значение сил сопротивления движению. Методы уменьшения расхода топлива при разных режимах вождения. Методы повышения безопасности вождения.

Автомобиль в двадцать первом веке уже вовсе не является роскошью. Скорее всего, это актуальная необходимость. Однако у большинства владельцев транспортных средств просто не хватает времени на скрупулёзное изучение его составных частей. Поэтому устройство автомобиля для «чайников» позволяет в кратчайшие сроки ознакомиться с принципиально важными моментами.

Наиболее просто схема устройства автомобиля выглядит так:

• верхняя оболочка или ;
• аппарат шасси (трансмиссия, управляющие механизмы, ходовой блок);
• силовой агрегат, который является важнейшей частью машины.

Основные кузовные элементы

Разъединение и соединение работающего мотора и коробки передач обеспечивает именно сцепление. Благодаря его работе авто стартует с места плавно, а зубья шестерён коробки передач не испытывают сильного давления во время их переключения.

Ходовой блок

Ходовой блок - это 50% всего автомобиля. К нему относятся рама, оси (передняя и задняя), и колёса. К раме прикрепляются буквально все ведущие элементы. Существуют также конструкции безрамные. В таком случае присоединено к кузову. Такую схему можно встретить в строении автобусов и некоторых легковых автомобилей. Передние и задние оси выполняют снятие чрезмерной нагрузки от кузова и распределяют её большую часть между колёсами. Задняя ось обычно полая внутри. В ней сконцентрированы механизмы силовой передачи. Передняя ось - это определённое количество цапф, соединённых с балкой при помощи шарниров. Эти детали отвечают за поворот машины.

Подвеска объединяет обе оси и раму. Вместе с колёсами выполняет функцию смягчения ударов и толчков во время непосредственной езды.

Рессоры (балки из стальных листов) - части подвески, отличающиеся определённой упругостью. За основу детали также могут браться витые и стержневые пружины.

В большинстве транспортных средств колебания подвески ликвидируются за счёт гидравлических или фрикционных (механических) амортизаторов.

Достаточная манёвренность автомобиля в первую очередь зависит от расположения колёс. Они должны быть установлены в . Для контроля этих параметров разработаны специализированные лазерные либо компьютерные стенды. Также автомобилисту рекомендуется систематически проводить балансирование всех колёс на отведённых для этого мероприятия технических станках.

Видео об устройстве автомобиля:

Управляющий механизм транспортного средства

Подразделяется на два главенствующих участка:

Рулевое управление представляет собой взаимодействие рулевого механизма и рулевого привода. Рулевым управлением создаётся смена направления движения транспортного средства. В процессе участвуют поворотные передние колёса и система их привода. становится гораздо проще при введении в рулевой привод усилителей (пневматических, гидравлических, совмещённых). Для дорог с правосторонним движением применяется левый рулевой управляющий механизм и наоборот. Это делается для достижения максимального угла обзора.

Благодаря тормозной системе автомобиль способен снижать скорость в процессе движения, вплоть до полной остановки. Её функционирование основано на законах о силе трения. Тормозной механизм может быть как подвижным, так и неподвижным. В первом случае подвижной деталью является тормозной диск или барабан, во втором - . В зависимости от типа тормозной системы детали либо вращаются одновременно с колёсами, либо этого не происходит.

Типы тормозной системы основаны на работе того или иного тормозного привода. Для большинства легковых автомобилей предусмотрен гидравлический привод. Помимо него существуют также механические, электрические, пневматические и совмещённые типы привода.

Двигатель - важнейшая составляющая устройства автомобиля

Поршневой двигатель внутреннего сгорания представлен в большинстве автомобилей, выпускаемых в нынешнее время. Перспективными считаются модели, оснащённые газотурбинными двигателями внутреннего сгорания. рассчитаны только для транспортировки небольших и необъёмных грузов. Паровые двигатели на сегодня уже себя изжили.

Есть определённое подразделение поршневых двигателей по используемому топливу:

• бензиновые,
• дизельные,
• газогенераторные,
• газобаллонные.

Транспортные средства на дорогах нашей страны можно встретить гораздо чаще остальных. К дизельным представителям в основном относятся автобусы и грузовые машины.

На видео рассмотрены основные типы двигателей внутреннего сгорания:

Для газогенераторных и газобаллонных автомобилей характерно использование местных типов топлива.

При активной работе силового агрегата тепловая энергия подходящего топлива превращается в механическую, на валу двигателя возникает крутящий момент. В зависимости от скорости вращения и для каждого конкретно взятого двигателя характерна своя максимальная мощность.

Количество цилиндров двигателя колеблется от двух до двенадцати. Минимальное их число характерно для малолитражных авто, максимальное - наоборот. Цилиндры могут располагаться либо вертикально, либо в форме буквы V.

Силовой агрегат не всегда находится в передней части машины. Есть представители, в которых двигатель установлен в задней части, вдоль или поперёк кузова.

Хорошо зная техническое устройство автомобиля, со многими незначительными неполадками владелец сможет справиться самостоятельно. Это значительно сократит его денежные затраты на содержание транспортного средства, ведь услуги большинства сервисных центров стоят достаточно дорого.

Автомобиль перестал быть чудом. И это, с одной стороны, печально, а с другой стороны - прекрасно, потому что он настолько слился нашей непростой жизнью, что мы не мыслим без автомобиля ни дня в каких-бы то ни было ситуациях. В трудные моменты автомобиль приходит на помощь, автомобиль дарит незабываемые минуты покорения скорости и заставляет бурлить кровь, порой он завораживает своей оригинальностью, а порой поражает возможностями. Строение автомобиля еще для многих может оказаться табула раса, но мы постараемся восполнить этот досадный пробел. В меру своих скромных сил разберем конструкцию автомобиля для начинающих, чтобы после этого радиатор не путался с акселератором, а гипоидная передача с передачей сигналов из космоса.

Автомобиль для чайников. Терминология

Правильные термины - это ключ к пониманию конструкции любого устройства, особенно такого сложного, как автомобиль. Термины - это язык автомобиля. Без них просто никуда. В автомобиле нет:

• пимпочек;
• болтиков и гаечек;
• хреновин;
• дырочек;
• шпунтиков;
• и прочих глупостей.

Колесики, палочки и тому подобные стучалки, царапалки и крутилки остались в детском саду. В автомобиле просто так ничего не давит, не выезжает и не прячется, это замкнутая система и само по себе здесь ничего не происходит. В автомобиле все взаимосвязано, как в любой замкнутой системе.

Видеоурок по теме «Автомобиль для чайников»

Теперь о сокращениях и аббревиатурах. Уважайте автомобиль. Удивительная тяга к сокращениям, доставшаяся нам от отечественных коммунистических предков, вносит только непонимание и разночтения. ГПУ, КПСС, ОБХСС, КГБ и ВКПБ не имеют ничего общего с головкой блока цилиндров, которую стараются переименовать в гбц, шарнир равных угловых скоростей, ставший шрусом, прочие дурацкие сокращения вроде «обороты хх», дмрв, кшм, цпг могут использоваться только в узкопрофильной литературе для общения в узком кругу инженеров или в популярной литературе для запутывания публики.

Конечно, автослесарь с опытом работы 30 лет может себе позволить назвать раздаточную коробку раздаткой, а полуось привода переднего колеса в комплекте с шарниром равных угловых скоростей от Форд Фокус 2 «гранатой от Фокуса». Разница в том, что он понимает, о чем говорит, а публика - нет. После этого ищут под капотом Форда осколочные гранаты. Есть общепринятые сокращения - КПП, любому второкласснику понятно, что речь идет о коробке передач, а не о коалиции патологических психопатов, к примеру.

Автомобиль — замкнутая система и в нем само по себе ничего не происходит

И еще несколько уточнений, касающихся терминологии:

• Деталь - это изделие, выполненное из одного куска материала определенным способом. Деталь неразъемная по определению. Базовая деталь - это деталь, с которой начинается сборка узлов, механизмов и агрегатов.
• Узел - несколько деталей, соединенные между собой любым способом: резьбовым, сварным или заклепочным.
• Механизм - это подвижное соединение узлов и деталей, производящее определенные, заранее запрограммированные действия.
• Агрегат - это несколько механизмов, узлов и деталей, собранных в одном корпусе на основе базовой детали.
• Система - это несколько агрегатов, узлов и механизмов, которые путем взаимодействия выполняют определенную функцию.

Теперь можно перейти к рассмотрению устройства автомобиля. В картинках, конечно.

Как устроен двигатель автомобиля

Какой бы ни был высокотехнологичный и современный автомобиль, сам ехать он не может. Только с горки, и то не с каждой. Как ни странно, первым претендентом на роль движущей силы в автомобиле выступило электричество. Причем настолько успешно, что электромобили уверенно лидировали и по техническим показателям, и по удобству в эксплуатации. Более того, первый рекорд скорости на суше принадлежит именно электромобилю. В 1899 году рыжим бельгийцем Камилем Жентаци был установлен абсолютный рекорд скорости в 105,7 км/ч. Так что если бы не нефтяные магнаты, ездили бы мы на электромобилях.

Тем не менее, история распорядилась по-другому. Двигатель внутреннего сгорания вытеснил бесшумный и динамичный электромотор. Современный автомобильный двигатель внутреннего сгорания - это преобразователь энергии химической реакции сгорания топлива в механическую энергию, благодаря которой автомобиль может двигаться. Бензин и дизельное топливо - два основных источника энергии для автомобиля. Топливо сгорает в камере сгорания, приводя в движение поршни. Возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращение коленчатого вала, а дальше - дело техники. Осталось заставить колеса крутиться, но об этом позже.

Двигатель во время работы выделяет слишком много тепла, поэтому металл, из которого он сделан, может потерять свои свои свойства. Для того, чтобы мотор не расплавился во время работы, придумали систему охлаждения. Она устроена таким образом, что двигатель или обдувается встречным воздухом, тогда такая система называется воздушной, или охлаждается жидкостью. В этом случае систему называют жидкостной. Жидкостная система охлаждения более эффективна, но несравнимо сложнее воздушной. Радиатор - главный герой этой системы и он всегда на виду. Вплоть до середины ХХ века пробки радиаторов выполняли в виде логотипов фирм-производителей или устанавливали логотипы прямо на решетке радиатора, что и делают до сих пор.

Система питания автомобильного двигателя обеспечивает подачу горючего в камеры сгорания, дозирует его и смешивает с воздухом. Этим непростым делом занимаются карбюраторы или форсунки. Сейчас на легковых автомобилях наиболее распространены бензиновые двигатели с впрыском топлива. На грузовых машинах продолжают устанавливать дизельные двигатели. Но это не значит, что дизелей нет на легковых машинах. Технологии последних 30 лет позволили сделать дизельный мотор не менее экономичным и компактным, чем бензиновый, поэтому каждая модель легкового автомобиля, как правило, имеет дизельную модификацию.

Для того, чтобы топливо загорелось, кто-то должен его поджечь. Это не касается дизельных моторов, потому что там солярка загорается автоматически, под давлением, и в этом дизельный мотор в какой-то степени проще. В бензиновых моторах все обстоит совсем по-другому. Поджечь топливо, как оказалось, целая история. Причем поджечь его вовремя. Этим и занимается система зажигания. Бензиновый мотор работает корректно только тогда, когда искра подается в камеру сгорания в строго определенный момент. Сложность состоит в том, что для образования искры необходимо несколько тысяч вольт напряжения. Но и с этим инженеры справились остроумно - кратковременные высоковольтные импульсы вырабатывает маленькая электростанция - катушка зажигания. А распределяет ток высокого напряжения по цилиндрам распределитель - трамблер. Для образования искры под воздействием импульса высокого напряжения служат свечи зажигания.

В принципе, мотор, который мы только что придумали, уже может крутиться, но шуметь он будет так, что нас выселят из города. Именно по этой причине и был изобретен глушитель - подавитель звуков, которыми грешит мотор при работе. В каждом из цилиндров происходят взрывы топлива по сто раз в секунду. Естественно, что слушать такую канонаду приятно не каждому, да и вредно это, по правде говоря. Вежливые парни из гаража Панар-Левассор еще в начале века пытались предотвратить конфликтные ситуации с горожанами, поэтому прикрутили к своему грохочущему автомобилю кусок трубы. С развитием автомобиля развивался и глушитель. Пик эволюции глушителей звука двигателей пришелся на середину ХХ века. Тогда, благодаря стараниям инженеров Шевроле, добились практически бесшумного выхлопа. Да и сегодня появляются всякие катализаторы и лямбда-зонды для уменьшения уровня шума и выброса вредных газов.

Трансмиссия и ходовая часть

Ну вот, наш двигатель крутится и даже не шумит. Осталось придумать, куда его поставить и как всем этим управлять. Инженеры устанавливают двигатель на шасси. Это целый комплекс агрегатов и узлов, которые обеспечивают непосредственно движение и управление им. Шасси автомобиля состоит из несущей силовой системы, которая держит все агрегаты вкупе, ходовой части, трансмиссии и органов управления.

Двигатель на шасси мы установили, но для того, чтобы передать крутящий момент на ведущие колеса, необходима трансмиссия. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, механизм передачи вращения от коробки передач на ведущий мост и главная передача, которая связана напрямую с ведущими колесами. Сцепление нам пригодится для того, чтобы временно отключать мотор от ведущих колес во время переключения передач и при торможении. При торможении двигатель будет только мешать, а при переключении передач он не даст шестерням коробки передач по-человечески зацепиться между собой. Сцепление состоит из ведущего и ведомого диска, а также привода, при помощи которого мы можем его отключать легким движением ноги. В автомобилях с автоматической коробкой передач педаль сцепления отсутствует, но это не значит, что его нет. Сцепление есть, и оно работает точно так же, только автоматически.

Ехать нам нужно с разной скоростью и в разных условиях, а диапазон оборотов двигателя не настолько широк, чтобы обойтись прямой передачей вращения от вала мотора на ведущие колеса. Для преобразования частоты вращения коленчатого вала мотора в большую или меньшую сторону существует коробка передач. Пять ступеней - стандарт для легкового автомобиля. На грузовых автомобилях передач может быть и десять и пятнадцать. Все зависит от условий, в которых работает грузовик. От коробки передач крутящий момент передается на главную передачу, на ведущий мост. Если привод у автомобиля задний, то вращение передается карданным валом. Если передний, то главная передача смонтирована прямо в КПП, а оттуда через систему приводов вращение передается на колеса.

Рулевое управление и тормоза современных автомобилей тоже довольно сложные системы ходовой части. Гидравлическая система тормозов обеспечивает эффективное торможение и замедление машины. Рулевое управление, как и подвеска, может быть как самым простым, так и сложным, с массой гидравлических и электронных систем. Рулевое и тормоза, как правило, оборудованы усилителями, чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и на педали тормоза, сделать управление автомобилем более комфортным и безопасным.

Есть масса конструкций и принципиально разных схем кузова автомобиля, оптики, внешних подсветок и звуковых сигналов, куча опций для создания комфорта в салоне автомобиля, кондиционеров, электронных систем безопасности и вспомогательных систем, но самое главное, мы разобрались в основном устройстве автомобиля, фундаментальных понятиях. И теперь никакой инжектор или перепускной клапан не сможет нас испугать, потому что мы будем знать, для чего он предназначен.

• Новости
• Практикум

В России резко вырос спрос на Майбахи

В России продолжают расти продажи новых люксовых автомобилей. Согласно результатам исследования, проведенного агентством «Автостат», по итогам семи месяцев 2016 года рынок таких машин составил 787 единиц, что сразу на 22,6% больше, чем за аналогичный период прошлого года (642 шт.). Лидером этого рынка является Mercedes-Maybach S-класса: на этот...

Владельцы Mercedes забудут, что такое проблемы с парковкой

По словам Цетше, которые приводит Autocar, в ближайшем будущем автомобили станут не просто транспортными средствами, а персональными помощниками, которые здорово упросят жизнь людям, перестав провоцировать стрессы. В частности, гендиректор Daimler заявил, что вскоре на автомобилях Mercedes появятся специальные датчики, которые «будут отслеживать параметры организма пассажиров и корректировать ситуацию...

Объявлены российские цены на Infiniti Q30

Автомобиль в базовой комплектации City Black, оснащенный 1,6-литровым 149-сильным двигателем (250 Н∙м) и системой переднего привода, обойдется в 2 299 000 рублей. За эти деньги покупатель получит сиденья, обитые кожей Nappa, панели и подлокотники, отделанные материалом Alcantara, а также светодиодные адаптивные фары, системы ABS+EBD, систему динамической...

Mercedes выпустит мини-Гелендеваген: новые подробности

Новая модель, призванная стать альтернативой изящному Mercedes-Benz GLA, получит брутальную внешность в стилистике «Гелендевагена» - Mercedes-Benz G-класса. Немецкому изданию Auto Bild удалось разузнать новые подробности об этой модели. Итак, если верить инсайдерской информации, то Mercedes-Benz GLB будет отличаться угловатым дизайном. С другой стороны, полного...

Новый седан Kia назовут Стингером

Пять лет назад на Франкфуртском автосалоне Kia представила концептуальный седан Kia GT. Правда, сами корейцы называли его четырехдверным спорткупе и намекали, что этот автомобиль сможет стать более доступной альтернативой Mercedes-Benz CLS и Audi A7. И вот, пять лет спустя, концепт-кар Kia GT трансформировался в Kia Stinger. Судя по фото...

Каждое четвертое ДТП в Москве происходит из-за плохих дорог

Об этом рассказал заместитель начальника УГИБДД ГУ МВД России по Москве, подполковник полиции Алексей Диокин, сообщает агентство «Москва». Также Диокин также добавил, что с начала 2016 года сотрудники ГИБДД выдали 6406 предписаний на устранение недостатков транспортно-эксплуатационного состояния дорог и нарушений требований нормативных документов. Кроме того, внесено 788 ...

В Петербурге угнали автомобиль без двигателя и крыши

По данным издания «Фонтанка.ру», в полицию обратился бизнесмен, который и рассказал, что из двора его дома на проспекте Энергетиков похитили зелёную ГАЗ М-20 «Победа», которая была выпущена еще в 1957 году и имела советские номера. По словам потерпевшего, машина вообще не имела мотора с крышей и предназначалась для реставрации. Кому потребовался автомобиль...

В новом календаре Pirelli снимется профессор МГУ

В съемках культового календаря приняли участие голливудские звёзды Кейт Уинслет, Ума Турман, Пенелопа Круз, Хелен Мирен, Леа Сейду, Робин Райт, а специально приглашенным гостем стала профессор МГУ Анастасия Игнатова, сообщает Mashable. Съемки календаря проходят в Берлине, Лондоне, Лос-Анджелесе и французском городке Ле Туке. Как...

Видео дня: электромобиль набирает 100 км/ч за 1,5 секунды

Электрический болид под названием Grimsel смог разогнаться с места до 100 км/ч за 1,513 секунды. Достижение было зафиксировано на взлетно-посадочной полосе авиационной базы в Дюбендорфе. Болид Grimsel представляет собой экспериментальный автомобиль, разработанный студентами Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Университета прикладных наук Люцерна. Автомобиль создан для участия...

Либерализация ОСАГО: решение отложено

Как пояснил зампред Центробанка Владимир Чистюхин, двигаться в данном направлении нельзя, поскольку вначале требуется решение других важных проблем страховой отрасли, сообщает ТАСС. Кратко напомним: подготовка «дорожной карты» по либерализации тарифов ОСАГО началась в ноябре 2015 года. Предполагалось, что первым этапом на этом пути должно стать...

Прежде, чем рассматривать вопрос, как работает двигатель автомобиля , необходимо хотя бы в общих чертах разбираться в его устройстве. В любом автомобиле установлен двигатель внутреннего сгорания, работа которого основана на преобразовании тепловой энергии в механическую. Заглянем глубже в этот механизм.

Как устроен двигатель автомобиля – изучаем схему устройства

Классическое устройство двигателя включает в себя цилиндр и картер, закрытый в нижней части поддоном. Внутри цилиндра находится с различными кольцами, который перемещается в определенной последовательности. Он имеет форму стакана, в его верхней части располагается днище. Чтобы окончательно понять, как устроен двигатель автомобиля, необходимо знать, что поршень с помощью поршневого пальца и шатуна связывается с коленчатым валом.

Для плавного и мягкого вращения используются коренные и шатунные вкладыши, играющие роль подшипников. В состав коленчатого вала входят щеки, а также коренные и шатунные шейки. Все эти детали, собранные вместе, называются кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует возвратно-поступательное перемещение поршня в круговое вращение .

Верхняя часть цилиндра закрывается головкой, где расположены впускной и выпускной клапаны. Они открываются и закрываются в соответствии с перемещением поршня и движением коленчатого вала. Чтобы точно представить, как работает двигатель автомобиля, видео в нашей библиотеке следует изучить также подробно, как и статью. А пока мы попытаемся выразить его действие на словах.

Как работает двигатель автомобиля – кратко о сложных процессах

Итак, граница перемещения поршня имеет два крайних положения – верхнюю и нижнюю мертвые точки. В первом случае поршень находится на максимальном удалении от коленчатого вала, а второй вариант представляет собой наименьшее расстояние между поршнем и коленчатым валом. Для того чтобы обеспечить прохождение поршня через мертвые точки без остановок используется маховик, изготовленный в форме диска.

Важным параметром у двигателей внутреннего сгорания является степень сжатия, напрямую влияющая на его мощность и экономичность.

Чтобы правильно понять принцип работы двигателя автомобиля, необходимо знать, что в его основе лежит использование работы газов, расширенных в процессе нагревания, в результате чего и обеспечивается перемещение поршня между верхней и нижней мертвыми точками. При верхнем положении поршня происходит сгорание топлива, поступившего в цилиндр и смешанного с воздухом. В результате температура газов и их давление значительно возрастает.

Газы совершают полезную работу, благодаря которой поршень перемещается вниз. Далее через кривошипно-шатунный механизм действие передается на трансмиссию, а затем на автомобильные колеса. Отработанные продукты удаляются из цилиндра через систему выхлопа, а на их место поступает новая порция топлива. Весь процесс, от подачи топлива до вывода отработанных газов, называется рабочим циклом двигателя.

Принцип работы двигателя автомобиля – различия в моделях

Существует несколько основных видов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Расположенные в один ряд, они составляют в целом определенный рабочий объем. Но постепенно некоторые производители отошли от такой технологии изготовления к более компактному варианту.

Много моделей используют конструкцию V-образного двигателя. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Во многих конструкциях количество цилиндров составляет от 6 до 12 и более. Это позволяет значительно сократить линейный размер двигателя и уменьшить его длину.

Таким образом, разнообразие двигателей позволяет успешно их использовать в автомобилях самого разного назначения. Это могут быть стандартные легковые и грузовые машины, а также спортивные авто и внедорожники. В зависимости от типа двигателя вытекают и определенные технические характеристики всей машины.

Общее устройство и принцип работы легкового автомобиля по структурной схеме

Состав и принцип работы современных легковых автомобилей, передне-приводных, заднеприводных и полноприводных в общем одинаковы.

Структурная схема заднеприводного автомобиля показана на рис. 6.1.1.

В состав автомобиля входят:

• двигатель 1;
• силовая передача или , в состав которой входят: сцепление 5, коробка передач 7, карданная передача 8, главная передача и дифференциал 11, полуоси 10;

Рис. 6.1.1. Структурная схема заднеприводного автомобиля: 1 - двигатель; 2 - педаль подачи топлива; 3 - генератор; 4 - педаль сцепления; 5 - сцепление; 6 - рычаг переключения передач; 7 - коробка переключения передач; 8 - карданная передача; 9 - колесо; 10 - полуоси; 11 - главная передача и дифференциал; 12 - стояночный (ручной) тормоз; 13 - основная тормозная система; 14 - стартер; 15 - электропитание от аккумулятора; 16 - подвеска; 17 - рулевое управление; 18 - гидромагистраль

• ходовая часть , в которую входят: передняя и задняя подвески 16, колеса и шины 9;
• механизмы управления , состоящие из рулевого управления 17, основной 13 и стояночной 12 тормозной системы;
• электрооборудование , в состав которого входят источники электрического тока (аккумулятор и генератор), электрические потребители (система зажигания, система пуска, приборы освещения и сигнализации, контрольно-измерительные приборы, системы обогрева и вентиляции, стеклоочиститель, стеклоомыватель и др.);
• несущий кузов .

У переднеприводных автомобилей нет карданной передачи и надкарданного короба в кузове, поэтому салон становится просторней и комфортабельней, а масса автомобиля меньше.

Двигатель 1 (рис. 6.1.1) - машина, преобразующая какой-либо вид энергии (бензин, газ, дизельное топливо, заряд электричества) в энергию вращения коленчатого двигателя.

На большинстве современных автомобилей установлены поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), в которых часть энергии, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндре, преобразуется в механическую работу вращения коленчатого вала (рис. 6.1.2).

Литраж - единица измерения объема двигателя равная произведению площади поршня на длину его хода и число цилиндров. Литраж характеризует мощность и размеры двигателя, выражается в литрах или кубических сантиметрах.

Для изменения количества топливной смеси, подаваемой в цилиндр (для изменения мощности двигателя), служит педаль подачи топлива (педаль газа) 2.

Рис. 6.1.2. Внешний вид современного двигателя: 1 - крышка клапанной коробки; 2 - пробка горловины для заливки масла в двигатель; 3 - головка блока цилиндров; 4 - шкивы; 5 -приводной ремень; 6 - генератор; 7 - картер; 8 - поддон; 9 - выпускной коллектор

На коленчатом валу установлен маховик с зубчатым венцом, который является ведущим 5.

Сцепление 5 осуществляет постоянную механическую связь между двигателем и коробкой передач и предназначено для кратковременного ее отключения на время, необходимое для включения или переключения передачи.

Сцепление (рис. 6.1.3) представляет собой две фрикционные муфты 1 и 3, прижатые друг к другу пружиной 4. Ведущий диск 1 механически связан с коленчатым валом двигателя, ведомый диск 3 - с ведущим валом коробки передач 14.

Включение и выключение сцепления осуществляется водителем с помощью педали 8 (когда педаль нажата, сцепление выключено). При нажатии на педаль диски сцепления 1 и 3 расходятся, ведущий диск 1, связанный с двигателем 13, вращается, но это вращение на ведомый диск 3 не передается (сцепление выключено). Выключать сцепление нужно на период включения или переключения передач для безударного соединения шестерен в коробке передач.

При плавном отпускании педали происходит плавное сцепление ведущего и ведомого дисков. При этом за счет проскальзывания ведущий диск плавно навязывает вращение ведомому диску. Тот начинает вращаться, передавая крутящий момент на первичный вал коробки передач 14. Таким образом автомобиль может начать плавное движение с места или же продолжит движение на новой передаче.

Коробка переключения передач служит для изменения по величине и на-правлению крутящего момента и передачи его от двигателя к ведущим колесам, а также для длительного разобщения двигателя от ведущих колес во время стоянки автомобиля.

Коробка передач может быть механической (с ручным переключением передач) или автоматической (гидротрансформатор, роботизированная или вариаторная коробка).

Рис. 6.1.3. Схема сцепления: 1 - маховик; 2 - ведомый диск сцепления; 3 - нажимной диск; 4 - пружина; 5 - отжимные рычаги; 6 - выжимной подшипник; 7 - вилка выключения сцепления; 8 - педаль сцепления; 9 - главный цилиндр сцепления; 10 - гидравлическая жидкость; 11 - трубопровод; 12 - рабочий цилиндр сцепления; 13 -двигатель; 14 - ведущий вал коробки передач; 15 - коробка передач

Механическая коробка переключения передач (рис. 6.1.4) представляет собой редуктор со ступенчато изменяемым коэффициентом передач.

В его составе:

• картер 12, в котором размещено масло 13 для смазки трущихся деталей;
• первичный вал 2, связанный с ведомым диском сцепления 1
• шестерня первичного вала 3, которая связана постоянно с шестерней промежуточного вала;
• промежуточный вал 4 с набором шестерен разного диаметра;
• вторичный вал 9 с набором шестерен, которые способны перемещаться с помощью вилки переключения передач 6;
• механизм переключения передач 8 с рычагом переключения 7;
• синхронизаторы - устройства, обеспечивающие выравнивание скоростей вращения шестерен во время переключения передач.

Водитель переключает передачи с помощью рычага переключения 7. Поскольку в коробке передач современного автомобиля имеется большой набор шестерен, то вводя в зацепление различные их пары (при включении любой передачи), водитель изменяет и общее передаточное число (коэффициент передачи). Чем ниже передача, тем ниже скорость движения автомобиля, но больший крутящий момент и наоборот.

При работающем двигателе перед включением или переключением передач в механической коробке для безударного переключения шестерен нужно выжимать педаль сцепления (выключать сцепление).

Рис. 6.1.4. Механическая коробка переключения передач: 1 - сцепление; 2 - первичный вал; 3 - ведущая шестерня; 4 - промежуточный вал; 5 - шестерня вторичного вала; 6 - вилка переключения передач; 7 - рычаг переключения передач; 8 - переключающее устройство; 9 - вторичный вал; 10 - крестовина; 11 - карданная передача; 12 - картер; 13 - масло для коробки передач

Наиболее распространенные схемы переключения передач в легковых автомобилях приведены на рис. 6.1.5.

Рис. 6.1.5. Наиболее распространенные схемы переключения передач в легковых автомобилях - 1 и 2, 3 и 4 - пользование рычагом переключения передач

В автоматическую коробку переключения передач (рис. 6.1.6) входят:

• гидротрансформатор (2, 5, 4, 5, 9), который непосредственно присоединен к двигателю, заполнен гидравлической жидкостью 10. Жидкость является средой для передачи крутящего момента от двигателя к механической коробке передач. Принцип работы таков: с увеличением оборотов двигателя увеличиваются обороты вала 2 с лопастями 3, которые вызывают вращение гидравлической жидкости 10. Вращающаяся жидкость начинает давить на лопасти вторичного вала 4 и вызывает вращение вторичного вала. Гидротрансформатор по сути своей работы исполняет роль сцепления;
• механическая коробка передач 7 получает вращение от гидротрансформатора, переключение передач в ней осуществляется сервоприводами по командам блока управления 6.

Рис. 6.1.6. Автоматическая коробка переключения передач: 1 -двигатель; 2 - первичный вал; 3 - лопасти первичного вала; 4 - лопасти вторичного вала: 5 - вторичный вал; 6 - блок управления коробкой-автомат; 7 - механическая коробка переключения передач; 8 - выходной вал

Для управления автоматической, роботизированной или вариаторной коробкой передач служит селектор переключения передач (рис. 6.1.7).

Рис. 6.1.7. Типовые схемы селекторов автоматических коробок переключения передач:

Р - парковка, механически блокирует коробку передач; R - задний ход, включать следует только после полной остановки автомобиля; N - нейтраль, в этом положении можно запускать двигатель; D - драйв, движение вперед; S (D3) - диапазон пониженных передач, включается на дорогах с небольшими подъемами. Торможение двигателем более эффективное, чем в положении D; L (D2) - второй диапазон пониженных передач. Включается на тяжелых участках дорог. Торможение двигателем еще более эффективное

Карданная передача (в задне- и полноприводном автомобиле) позволяет передавать крутящий момент от коробки передач на задний мост (главную передачу) в условиях движения автомобиля по неровной дороге (рис. 6.1.8).

Рис. 6.1.8. Карданная передача: 1 - передний вал; 2 - крестовина; 3 - опора; 4 - карданный вал; 5 - задний вал

Главная передача 5 служит для увеличения крутящего момента и передачи его под прямым углом на полуоси 6 автомобиля (рис. 6.1.9).

Дифференциал обеспечивает вращение ведущих колес с различными скоростями при повороте автомобиля и движении колес по неровной дороге.

Полуоси 6 передают крутящий момент ведущим колесам 7.

Ходовая часть обеспечивает движение и плавность хода. Она включает в себя подрамник, как правило, совмещенный , к которому посредством передней и задней подвесок крепятся элементы передней и задней осей со ступицами и колесами 7.

Механизмы и детали ходовой части связывают колеса с кузовом, гасят его колебания, воспринимают и передают силы, действующие на автомобиль.

Находясь в салоне легкового автомобиля, водитель и пассажиры испытывают медленные колебания с большими амплитудами и быстрые колебания с малыми амплитудами. От быстрых колебаний защищает мягкая обивка сидений, резиновые опоры двигателя, коробки передач и пр. Защитой от мед-ленных колебаний служат упругие элементы подвески, колеса и шины.

Рис. 6.1.9. Заднеприводный автомобиль: 1 - двигатель; 2 - сцепление; 3 - коробка передач; 4 - карданная передача; 5 - главная передача; 6 - полуось; 7 - колесо; 8 - рессорная подвеска; 9 - пружинная подвеска; 10 - рулевое управление

Подвеска (рис. 6.1.10) предназначена для смягчения и гашения колебаний, передаваемых от неровностей дороги на кузов автомобиля. Благодаря подвеске колес кузов совершает вертикальные, продольные, угловые и поперечно-угловые колебания. Все эти колебания определяют плавность хода автомобиля. Подвеска может быть зависимой и независимой.

Зависимая подвеска (рис. 6.1.10), когда оба колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой (задние колеса). При наезде на неровность дороги одного из колес второе наклоняется на тот же угол. Независимая подвеска, когда колеса одной оси автомобиля не связаны жестко друг с другом. При наезде на неровность дороги одно из колес может менять свое положение, положение второго колеса не изменяется.

Рис. 6.1.10. Схема работы зависимой (а) и независимой (б) подвески колес автомобиля

Упругий элемент подвески (пружина или рессора) служит для смягчения ударов и колебаний, передаваемых от дороги к кузову.

Рис. 6.1.11. Схема амортизатора:

1 - кузов автомобиля; 2 - шток; 3 - цилиндр; 4 - поршень с клапанами; 5 - рычаг; 6 - нижняя проушина; 7 -гидравлическая жидкость; 8 - верхняя проушина

Гасящий элемент подвески - амортизатор (рис. 6.1.11) - необходим для гашения колебаний кузова за счет сопротивления, возникающего при перетекании жидкости 7 через калиброванные отверстия из полости «А» в полость «В» и обратно (гидравлический амортизатор). Также могут применяться газовые амортизаторы, в которых сопротивление возникает при сжатии газа. Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля предназначен для повышения управляемости и уменьшения крена автомобиля на поворотах. На повороте кузов автомобиля одним своим боком прижимается к земле, в то время как второй бок хочет уйти «в отрыв» от земли. Вот в отрыв-то ему и не дает возможности уйти стабилизатор поперечной устойчивости, который, прижавшись к земле одним концом, вторым прижимает другую сторону автомобиля. А при наезде какого-либо ко-леса на препятствие стержень стабилизатора закручивается и стремится вернуть это колесо на свое место.

Рис. 6.1.12. Схема рулевого управления типа «шестерня - рейка»: 1 - колеса; 2 - поворотные рычаги; 3 - рулевые тяги; 4 - рейка рулевого механизма; 5- шестерня; 6-рулевое колесо

Рулевое управление (рис. 6.1.12) служит для изменения направления движения автомобиля с помощью рулевого колеса. При вращении руля 6 шестерня 5 вращается и перемещает рейку 4 в ту или иную сторону. Рейка при перемещении изменяет положение тяг 3 и связанных с ними поворотных рычагов 2. Колеса поворачиваются.

Рис. 6.1.13. Тормозная система: основная - 1-6 и стояночная (ручная) -7-10. Исполнительные тормозные устройства: А -дисковые; Б - барабанного типа; 1 - главный тормозной цилиндр; 2 - поршень; 3 - трубопроводы; 4 - гидравлическая тормозная жидкость; 5 - шток; 6 - педаль тормоза; 7 - рычаг ручного тормоза; 8 - трос; 9 - уравнитель; 10 - трос

Тормозная система (рис. 6.1.13) служит для снижения скорости вращения колес за счет сил трения, возникающих между тормозными колодками 11 и тормозными барабанами А или дисками Б, а также для удержания автомобиля в неподвижном состоянии на стоянках, на спусках и подъемах с помощью ручной тормозной системы (7-10). Водитель управляет тормозной системой с помощью педали тормоза 6 основной тормозной системы и рычага стоя-ночного (ручного) тормоза 7.

Основная тормозная система (1-6), как правило, многоконтурная, то есть при нажатии на педаль тормоза 6 перемещаются поршни 2, давление гидравлической тормозной жидкости 4 по трубопроводам 3 передается к исполнительным тормозным устройствам А - для торможения передних колес и тормозным исполнительным устройствам Б - для торможения задних колес. Системы А и Б - независимы друг от друга. Если один контур тормозной системы выйдет из строя, то другой будет продолжать выполнять функцию торможения, хотя и менее эффективно. Многоконтурность тормозной системы повышает безопасность движения.