Как работает современный двигатель

Вы поворачиваете ключ в замке зажигания, и двигатель заводится. Нажимаешь на газ и машина едет вперед. Вынимаешь ключ и двигатель глохнет. Вот как работает ваш двигатель, верно? Это намного более подробно, чем большинство из нас понимает, с закулисными процессами, происходящими каждую секунду.

Внутренняя работа вашего двигателя

Двигатель вашего автомобиля состоит из двух основных компонентов: блока цилиндров и головки блока цилиндров.

Верхняя часть двигателя называется головкой блока цилиндров. Он содержит клапаны, которые открываются и закрываются для регулирования потока воздушно-топливной смеси и выхлопных газов из отдельных цилиндров. На цилиндр должно быть не менее двух клапанов: один на впуск (выпуск несгоревшей топливовоздушной смеси в цилиндр) и один на выпуск (выпуск отработанной топливовоздушной смеси из двигателя). Во многих двигателях используется несколько клапанов как для впуска, так и для выпуска.

Распределительный вал прикреплен либо через середину, либо сверху головки блока цилиндров для управления работой клапанов. Распределительный вал имеет выступы, называемые лепестками, которые заставляют клапаны точно открываться и закрываться.

Распределительный вал и коленчатый вал тесно связаны между собой. Они должны работать в идеальное время, чтобы двигатель вообще работал. Они соединены с помощью цепи или ремня ГРМ для поддержания этого времени. Распределительный вал должен совершать два полных оборота на один оборот коленчатого вала. Один полный оборот коленчатого вала равен двум ходам поршня в его цилиндре. Силовой цикл — процесс, который фактически производит мощность, необходимую для движения вашего автомобиля, — требует четырех ходов поршня. Давайте подробнее рассмотрим работу поршня внутри двигателя и четыре различных этапа:

• Потребление: Чтобы начать рабочий цикл, первое, что нужно двигателю, — это топливовоздушная смесь, которая поступит в цилиндр. Впускной клапан открывается в головке блока цилиндров, когда поршень начинает двигаться вниз. В цилиндр поступает топливно-воздушная смесь примерно в соотношении 15:1. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, впускной клапан закрывается и герметизирует цилиндр.

• компрессия: Поршень перемещается в цилиндре вверх, сжимая топливно-воздушную смесь. Поршневые кольца герметизируют стороны поршня в цилиндре, предотвращая потерю компрессии. Когда поршень достигает верхней точки этого хода, содержимое цилиндра находится под экстремальным давлением. Нормальное сжатие составляет от 8:1 до 10:1. Это означает, что смесь в цилиндре сжата примерно до десятой части своего первоначального несжатого объема.

• Питания: Когда содержимое цилиндра сжимается, свеча зажигания воспламеняет топливовоздушную смесь. Происходит управляемый взрыв, который толкает поршень вниз. Это называется рабочим ходом, потому что это сила, которая вращает коленчатый вал.

• Исчерпывать: Когда поршень находится в нижней части своего рабочего хода, открывается выпускной клапан в головке блока цилиндров. Когда поршень снова движется вверх (под действием одновременных циклов мощности, происходящих в других цилиндрах), сгоревшие газы в цилиндре выталкиваются вверх и из двигателя через выпускной клапан. Когда поршень достигает верхней точки этого хода, выпускной клапан закрывается, и цикл начинается снова.

• Рассмотрите это: если ваш двигатель работает на холостом ходу со скоростью 700 об/мин или оборотов в минуту, это означает, что коленчатый вал полностью вращается 700 раз в минуту. Поскольку рабочий цикл происходит через каждый второй оборот, каждый цилиндр имеет 350 взрывов в своем цилиндре каждую минуту на холостом ходу.

Как смазывается двигатель?

Масло является важной жидкостью в работе двигателя. Во внутренних компонентах двигателя есть небольшие каналы, называемые масляными каналами, через которые нагнетается масло. Масляный насос всасывает моторное масло из масляного поддона и заставляет его циркулировать по двигателю, обеспечивая плавную работу плотно расположенных металлических компонентов двигателя. Этот процесс не просто смазывает компоненты. Он предотвращает трение, вызывающее избыточное тепло, охлаждает внутренние детали двигателя и создает плотное уплотнение между деталями двигателя, например, между стенками цилиндра и поршнями.

Как образуется топливно-воздушная смесь?

Воздух всасывается в двигатель за счет разрежения, создаваемого при работе двигателя. Когда воздух поступает в двигатель, топливная форсунка распыляет топливо, которое смешивается с воздухом примерно в соотношении 14.7:1. Эта смесь всасывается в двигатель во время каждого цикла впуска.

Это объясняет основную внутреннюю работу современного двигателя. Десятки датчиков, модулей и других систем и компонентов работают во время этого процесса, что позволяет двигателю работать. Подавляющее большинство автомобилей на дороге имеют двигатели, работающие таким же образом. Когда вы принимаете во внимание точность, необходимую для обеспечения бесперебойной, эффективной и надежной работы сотен компонентов вашего двигателя на протяжении тысяч миль в течение многих лет эксплуатации, вы начинаете ценить работу инженеров и механиков, чтобы доставить вас туда, где вам нужно. идти.