Дорогам России - Безопасное Движение!

Авто двигатель. Часть 2. Системы двигателя

 

 

Вы можете задать интересующие вас вопросы по теме представленной статьи, оставив свой комментарий внизу страницы.

Вам ответит заместитель генерального директора автошколы «Мустанг» по учебной работе

Преподаватель высшей школы, кандидат технических наук

Кузнецов Юрий Александрович

Часть 2. Системы двигателя

Работу двигателя внутреннего сгорания обеспечивают два механизма (о них вы можете прочитать в первой части статьи) и пять систем:

- система охлаждения,

- система смазки,

- система питания,

- система зажигания,

- система выпуска отработавших газов.

 

Система охлаждения

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания — совокупность устройств, обеспечивающих подвод охлаждающей среды к нагретым деталям двигателя и отвод от них в атмосферу лишней теплоты, которая должна обеспечивать наивыгоднейшую степень охлаждения и возможность поддержания в требуемых пределах теплового состояния двигателя при различных режимах и условиях работы.

В период сгорания рабочей смеси температура в цилиндре достигает 2000 °C и более. Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового состояния двигателя в пределах 80-90 °.

Существует три типа систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания: 

- воздушная, 

- жидкостная, 

- гибридная.

Воздушное охлаждение

Рубашка цилиндра свободно обдувается воздухом, который отбирает большую часть тепла двигателя. Является самой простой, так как не требует сложных деталей и систем управления. Недостаток системы заключается в маленькой теплоёмкости воздуха, что не позволяет равномерно отводить от двигателя большое количество тепла и, соответственно, создавать компактные мощные силовые установки.

Примером машины с воздушным охлаждением может служит автомобиль ЗАЗ-968. Так как предполагалось, что советским автовладельцам придется обслуживать автомобиль самостоятельно (и с учётом дефицита запчастей), воздушное охлаждение оценивалось положительно и виделось весьма практичным в суровых зимних условиях (при низких температурах нет риска замерзания охлаждающей жидкости на стоянке). Кроме того, малая масса силового агрегата, его простота и разборная конструкция (съёмные цилиндры) позволяла отремонтировать автомобиль практически «в чистом поле». Однако такая конструкция системы охлаждения обусловила возникновение проблемы перегрева в жаркую погоду, которая особенно усугублялась в процессе износа двигателя, когда его оребрение покрывалось слоем масла и прилипшей к нему пыли.

Жидкостное охлаждение

Цилиндры двигателя охлаждаются жидкостью, после чего она возвращается в расширительный бачок. Является очень старым типом системы охлаждения, в настоящее время этот тип в автомобилестроении не используется, так как жидкость не успевает охладиться, поэтому двигатели, оснащённые этой системой охлаждения, не могут работать в течение длительного времени. 

Гибридный тип

Сейчас гибридную систему называют жидкостной. Фактически она всё же гибридная, так как там тоже участвует воздух.

Гибридный тип сочетает вышеуказанные системы: тепло от цилиндров отводится жидкостью, после чего она, на удалении от теплонагруженной части двигателя, охлаждается в радиаторах воздухом. Состоит из рубашки охлаждения блока цилиндров, головки блока цилиндров, одного или нескольких радиаторов, вентилятора принудительного охлаждения радиатора, жидкостного насоса, термостата, расширительного бачка, соединительных патрубков и датчика температуры. Этот тип используется на всех современных автомобилях. Охлаждающая жидкость прокачивается насосом через рубашку охлаждения двигателя, забирая от нее тепло, а затем охлаждается сама в радиаторе. В этой системе существует два круга циркуляции жидкости — большой и малый. Большой круг составляют рубашка охлаждения двигателя, водяной насос, радиаторы (в том числе — отопителя салона), термостат. В малый круг входит рубашка охлаждения двигателя, водяной насос, термостат (иногда радиатор отопителя салона входит именно в малый круг). Регулировка количества жидкости между кругами циркуляции жидкости осуществляется термостатом. Малый круг охлаждения предназначен для быстрого введения двигателя в эффективный тепловой режим. При этом охлаждающая жидкость фактически не охлаждается, так как не проходит через радиатор. Как только она нагреется до оптимальной температуры, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать также и через радиатор, где непосредственно и охлаждается набегающим потоком воздуха (а в случае длительной стоянки - принудительно вентилятором). При этом, чем сильнее нагревается охлаждающая жидкость, тем сильнее открывается термостат, и тем сильнее жидкость охлаждается в радиаторе. Это и есть принцип поддержания оптимальной температуры двигателя 85-90 °C.

Система смазки

Система смазки предназначена для снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Кроме выполнения основной функции система смазки обеспечивает:

- охлаждение деталей двигателя;

- удаление продуктов нагара и износа;

- защиту деталей двигателя от коррозии.

Система смазки двигателя имеет следующее устройство:

- поддон картера двигателя с маслозаборником;

- масляный насос;

- масляный фильтр;

- масляный радиатор;

- датчик давления масла;

- редукционный клапан;

- масляная магистраль и каналы.

Поддон картера двигателя предназначен для хранения масла. Уровень масла в поддоне контролируется с помощью щупа, а также с помощью датчика уровня и температуры масла.

Масляный насос предназначен для закачивания масла в систему. Масляный насос может приводиться в действие от коленчатого вала двигателя, распределительного вала или дополнительного приводного вала. Наибольшее применение на двигателях нашли масляные насосы шестеренного типа

Масляный фильтр служит для очистки масла от продуктов износа и нагара. Очистка масла происходит с помощью фильтрующего элемента, который заменяется вместе с заменой масла.

Для охлаждения моторного масла используется масляный радиатор. Охлаждение масла в радиаторе осуществляется потоком жидкости из системы охлаждения.

Давление масла в системе контролируется специальным датчиком, установленным в масляной магистрали. Электрический сигнал от датчика поступает к контрольной лампе на приборной панели. На автомобилях также может устанавливаться указатель давления масла.

В современных двигателях применяется комбинированная система смазки, в которой часть деталей смазывается под давлением, а другая часть – разбрызгиванием или самотеком.

Смазка двигателя осуществляется циклически. При работе двигателя масляный насос закачивает масло в систему. Под давлением масло подается в масляный фильтр, где очищается от механических примесей. Затем по каналам масло поступает к коренным и шатунным шейкам (подшипникам) коленчатого вала, опорам распределительного вала, верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца.

На рабочую поверхность цилиндра масло подается через отверстия в нижней опоре шатуна или с помощью специальных форсунок.

Остальные части двигателя смазываются разбрызгиванием. Масло, которое вытекает через зазоры в соединениях, разбрызгивается движущимися частями кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. При этом образуется масляный туман, который оседает на другие детали двигателя и смазывает их.

Под действием сил тяжести масло стекает в поддон и цикл смазки повторяется.

Подробнее: http://systemsauto.ru/lubrication/lubrication.html 

 

Система питания

Система питания предназначена для хранения топлива, очистки топлива и воздуха, приготовления топливовоздушной смеси и подачи ее в определенной пропорции в цилиндры двигателя.

Системы питания дизельных, карбюраторных и впрысковых (инжекторных) двигателей существенно отличаются друг от друга.

Система питания состоит из следующих основных элементов: 

- топливного бака;

- топливопроводов;

- фильтров очистки топлива;

- топливного насоса;

- воздушного фильтра;

- карбюратора (для карбюраторного двигателя), форсунок (для дизельного и инжекторного двигателей).

Топливный бак - это емкость для хранения топлива. Обычно он размещается в задней, более безопасной части автомобиля. От топливного бака к двигателю бензин поступает по топливопроводам, которые тянутся вдоль всего автомобиля, как правило, под днищем кузова. Различают подающий и сливной топливопроводы. В подающем топливопроводе поддерживается рабочее давление. По сливному топливопроводу излишки топлива удаляются в топливный бак.

Топливный и воздушный фильтры используется соответственно для очистки топлива и воздуха.

Топливный насос предназначен для принудительной подачи топлива из топливного бака к двигателю и поддержания необходимого постоянного давления в топливной системе.

Форсунка представляет собой механический или электромеханический клапан, который осуществляет впрыск и распыление топлива во впускной коллектор или камеру сгорания.

Работа топливной системы осуществляется следующим образом. При включении зажигания топливный насос закачивает топливо в систему. При прохождении через топливный фильтр происходит его очистка. Далее топливо поступает в систему впрыска, где происходит распыление и образование топливно-воздушной смеси.

Система зажигания

Это совокупность всех приборов и устройств, обеспечивающих появление искры в момент, соответствующий порядку и режиму работы двигателя. Эта система является частью общей системы электрооборудования.

Система зажигания бывает:

- контактная,

- бесконтактная,

- электронная (микропроцессорная).

В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством - прерывателем-распределителем.

В отличие от контактной в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор с бесконтактным датчиком импульсов.

В микропроцессорной системе зажигания используется электронный блок управления.

Система зажигания имеет следующее общее устройство:

- источник питания (генератор и аккумуляторная батарея);

- выключатель зажигания;

- устройство управления накоплением энергии (прерыватель, транзисторный коммутатор, электронный блок управления);

- накопитель энергии (катушка зажигания, конденсатор);

- устройство распределения энергии (механический распределитель, статический распределитель);

- высоковольтные провода;

- свечи зажигания.

Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания.

Система выпуска отработавших газов

Система выпуска предназначена для отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, а также для их охлаждения и уменьшения шума при выбросе в атмосферу.

Система выпуска отработавших газов имеет следующее устройство:

- выпускной коллектор;

- приемная труба глушителя;

- виброизолирующая муфта (сильфон);

- каталитический нейтрализатор (может отсутствовать);

- кислородный датчик (может отсутствовать);

- предварительный глушитель (резонатор);

- основной глушитель;

- соединительные трубы.

Все конструктивные элементы выпускной системы расположены под днищем автомобиля.

На выпускной коллектор приходится самая большая температурная нагрузка. Выпускной коллектор изготавливают из жаропрочного чугуна. К выпускному коллектору крепиться приемная труба глушителя.

Для того, чтобы изолировать от вибрации двигателя конструктивные элементы выпускной системы используется виброизолирующая муфта. Сильфон представляет собой гибкий металлический шланг, закрытый стальной оболочкой.

Каталитический нейтрализатор предназначен для уменьшения концентрации вредных веществ в отработавших газах. В обиходе каталитический нейтрализатор называют катализатором. Разные модели автомобилей различаются конструкцией и расположением каталитических нейтрализаторов.

Кислородный датчик служит для управления составом топливно-воздушной смеси двигателя за счет измерения кислорода в отработавших газах. На современных автомобилях устанавливают два кислородных датчика – один перед каталитическим нейтрализатором, другой – за ним.

Глушитель, как следует из названия, предназначен для снижения шума и охлаждения отработавших газов. Ранее глушители состояли из трех частей. Сейчас глушитель включает два элемента: предварительный глушитель и основной глушитель. Снижение шума в глушителе происходит за счет многократного изменения направления и величины потока отработавших газов.

Подробнее: http://systemsauto.ru/output/output.html 

 


Категория: Авто... | Популярность: 7896 | Оценка: 2.3

Добавить комментарийКомментарии: