Как работи модерен двигател
Съдържание
Завъртате ключа в контакта и двигателят пали. Настъпваш газта и колата тръгва напред. Изваждаш ключа и двигателят гасне. Така работи вашият двигател, нали? Това е много по-подробно, отколкото повечето от нас осъзнават, със задкулисието, което се случва всяка секунда.
Вътрешната работа на вашия двигател
Двигателят на вашия автомобил се състои от два основни компонента: цилиндров блок и цилиндрова глава.
Горната част на двигателя се нарича цилиндрова глава. Той съдържа клапани, които се отварят и затварят, за да регулират потока на въздушно-горивната смес и изгорелите газове от отделните цилиндри. Трябва да има поне два клапана на цилиндър: един за всмукване (освобождаване на неизгоряла въздушно-горивна смес в цилиндъра) и един за изпускане (освобождаване на отработената въздушно-горивна смес от двигателя). Много двигатели използват множество клапани както за всмукване, така и за изпускане.
Разпределителният вал е прикрепен или през средата, или отгоре на главата на цилиндъра, за да контролира работата на клапана. Разпределителният вал има издатини, наречени лобове, които принуждават клапаните да се отварят и затварят точно.
Разпределителният и коляновият вал са тясно свързани. Те трябва да работят в идеалния момент, за да може двигателят изобщо да работи. Те са свързани с верига или ангренажен ремък, за да поддържат това време. Разпределителният вал трябва да извърши два пълни оборота за всеки оборот на коляновия вал. Един пълен оборот на коляновия вал е равен на два хода на буталото в неговия цилиндър. Енергийният цикъл - процесът, който всъщност произвежда мощността, от която се нуждаете, за да придвижите колата си - изисква четири хода на буталото. Нека разгледаме по-подробно как работи буталото в двигателя и четирите различни етапа:
потребление: За да започне работен цикъл, първото нещо, от което се нуждае двигателят, е смес от въздух и гориво, която влиза в цилиндъра. Всмукателният клапан се отваря в главата на цилиндъра, когато буталото започне да се движи надолу. Горивно-въздушната смес навлиза в цилиндъра в съотношение приблизително 15:1. Когато буталото достигне дъното на своя ход, всмукателният клапан се затваря и уплътнява цилиндъра.
компресия: Буталото се движи нагоре в цилиндъра, компресирайки сместа въздух/гориво. Буталните пръстени уплътняват страните на буталото в цилиндъра, предотвратявайки загубата на компресия. Когато буталото достигне горната част на този ход, съдържанието на цилиндъра е под екстремно налягане. Нормалната компресия е между 8:1 и 10:1. Това означава, че сместа в цилиндъра е компресирана до около една десета от първоначалния си некомпресиран обем.
хранене: Когато съдържанието на цилиндъра се компресира, запалителната свещ запалва сместа въздух-гориво. Има контролирана експлозия, която избутва буталото надолу. Нарича се силов ход, защото това е силата, която завърта коляновия вал.
Ауспух: Когато буталото е в долната част на хода си, изпускателният клапан в главата на цилиндъра се отваря. Когато буталото се движи отново нагоре (под въздействието на едновременни цикли на захранване, възникващи в други цилиндри), изгорелите газове в цилиндъра се изтласкват нагоре и навън от двигателя през изпускателния клапан. Когато буталото достигне върха на този ход, изпускателният клапан се затваря и цикълът започва отново.
Помисли за това: Ако вашият двигател работи на празен ход при 700 RPM или RPM, това означава, че коляновият вал се върти напълно 700 пъти в минута. Тъй като работният цикъл се извършва на всеки втори оборот, всеки цилиндър има 350 експлозии в цилиндъра си всяка минута на празен ход.
Как се смазва двигателя?
Маслото е важна течност при работата на двигателя. Във вътрешните компоненти на двигателя има малки канали, наречени маслени канали, през които се изтласква масло. Маслената помпа изтегля двигателното масло от масления картер и го принуждава да циркулира през двигателя, осигурявайки гладка работа на плътно опакованите метални компоненти на двигателя. Този процес прави повече от просто смазване на компонентите. Предотвратява триенето, което причинява излишна топлина, охлажда вътрешните части на двигателя и създава плътно уплътнение между частите на двигателя, като например между стените на цилиндъра и буталата.
Как се образува сместа гориво-въздух?
Въздухът се засмуква в двигателя поради вакуума, създаден по време на работа на двигателя. Когато въздухът навлиза в двигателя, горивният инжектор пръска гориво, което се смесва с въздуха в съотношение приблизително 14.7:1. Тази смес се засмуква в двигателя по време на всеки цикъл на всмукване.
Това обяснява основната вътрешна работа на съвременния двигател. Десетки сензори, модули и други системи и компоненти работят по време на този процес, позволявайки на двигателя да работи. По-голямата част от автомобилите на пътя имат двигатели, които работят по същия начин. Когато вземете предвид прецизността, необходима за поддържане на стотици компоненти на двигателя да работят безпроблемно, ефективно и надеждно на хиляди километри в продължение на много години обслужване, започвате да оценявате работата на инженерите и механиците, за да ви отведат там, където трябва да бъдете. отивам.
