Тест 1. Общие сведения и рабочие циклы двигателей — всё, что вам нужно знать

Двигатель – основное сердце автомобиля, обеспечивающее его движение. Однако, чтобы он правильно функционировал и обеспечивал достаточную мощность, необходимо знать некоторые основные сведения о его работе.

Все двигатели двухтактные или четырехтактные. Основной источник энергии внутреннего сгорания и, соответственно, драйвер автомобиля – это горючая смесь, образуемая в цилиндре двигателя. Смесь состоит из топлива и воздуха, а затем поджигается свечой зажигания. Подача воздушно-топливной смеси и обеспечение ее поджигания осуществляются при помощи комплексной электронной системы впрыска и зажигания.

Рабочий цикл двигателя состоит из нескольких этапов. Когда поршень движется вниз по цилиндру, открываются впускные клапаны, и смесь может попасть в цилиндр. При подъеме поршня создается сжатие, когда клапаны закрываются, и смесь сжимается на минимальный возможный объем. Затем начинается срабатывание свечи зажигания, и происходит взрыв смеси. Давление, происходящее в результате сжатия и взрыва, приводит к движению поршня, который переключается движущим механизмом – шатуном, на вал двигателя. В конечном итоге, выработанная энергия через работу двигателя распределяется по оси на колеса автомобиля, обеспечивая его движение.

Тест 1. Общие сведения и рабочие циклы двигателей: всё, что вам нужно знать

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания:

Чтобы понять, как работает двигатель, нужно знать его рабочий цикл. Рабочий цикл представляет собой последовательность четырех тактов: впускного, сжатия, рабочего (зажигания) и выпускного.

1. Впускной такт: Во время впускного такта смесь воздуха и топлива впрыскивается в цилиндр с помощью инжектора. Клапаны впускного канала открывает и закрывает эксцентриковый вал, а заслонка насоса подачи топлива определяет дозу топлива, поступающего в цилиндр. Воздушная смесь затем сжимается поршнем.
2. Сжатие: Во время сжатия смесь становится под давлением, повышение которого ограничивает наличие свечи зажигания. Это позволяет создать высокое давление и температуру, необходимые для вспышки смеси.
3. Рабочий такт: Вспышка смеси происходит с помощью свечи зажигания. Сгорание топлива приводит к повышению давления в цилиндре, что вызывает движение поршня. Движение поршня передается через коленвал на колеса автомобиля или другое назначение двигателя.
4. Выпускной такт: После окончания рабочего такта клапан выпускного канала открывается, и отработавшие газы выходят из цилиндра.

Дополнительные компоненты двигателя:

В дополнение к рабочему циклу двигатель включает несколько важных компонентов.

• Клапаны и каналы: Клапаны управляют потоком воздуха и топлива в цилиндре. Они открываются и закрываются в определенный момент времени, чтобы обеспечить правильное смешивание и выхлоп газов. Каналы служат для перемещения смеси и газов между различными компонентами двигателя.
• Инжектор: Инжектор отвечает за подачу топлива в цилиндр двигателя. Он определяет дозу и время впрыска, чтобы обеспечить правильное соотношение воздуха и топлива.
• Система питания: Система питания обеспечивает доставку топлива из бака до инжектора. Она включает в себя топливный насос, фильтр и трубопроводы.
• Термостат: Термостат регулирует температуру охлаждающей жидкости в двигателе. Он открывается при повышении температуры, позволяя жидкости циркулировать и охлаждать двигатель.
• Маслосистема: Маслосистема отвечает за смазку двигателя. Она включает в себя масляный насос, фильтр и масляный канал. Масло смазывает и охлаждает двигатель, предотвращая износ и повреждения.

Теперь вы знаете основные сведения о двигателях внутреннего сгорания и их рабочих циклах. Пройдите тест, чтобы проверить свои знания!

Понятие истории автомобиля

Рабочий цикл двигателя и назначение термостата

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя — это последовательность рабочих взаимосвязанных процессов внутри двигателя, которые происходят в определенной последовательности. В зависимости от типа двигателя, рабочий цикл может различаться.

У дизельного двигателя рабочий цикл состоит из следующих этапов:

1. Впуск — в это время поршень смещается от мертвой точки до нижней мертвой точки, открывая клапан впускного канала и попадая в цилиндр свежую обедненной кислородом смесь.
2. Сжатие — поршень двигается от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, сжимая смесь в цилиндре, что приводит к повышению давления и температуры.
3. Рабочий ход — в этом этапе в цилиндре происходит сгорание топлива, что вызывает движение поршня вниз. Это движение передается на коленчатый вал, что вызывает вращение колеса.

Назначение термостата

Термостат — это устройство, которое регулирует температуру охлаждающей жидкости двигателя. Он устанавливается в системе охлаждения между двигателем и радиатором. Термостат открывается и закрывается в зависимости от температуры двигателя. Когда двигатель холодный, термостат закрыт, чтобы ускорить прогрев двигателя. Когда двигатель нагревается, термостат открывается, позволяя охлаждающей жидкости циркулировать через радиатор для охлаждения.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Основные рабочие циклы двигателя внутреннего сгорания включают впуск, сжатие, зажигание и выпуск газов. Рабочим объемом двигателя являются цилиндры, в которых происходит впуск топливовоздушной смеси, сжатие ее при помощи поршня и зажигание смеси.

Впускной и выпускной клапаны открываются и закрываются в определенные моменты времени, чтобы позволить свежему воздуху войти в цилиндр и отвергнуть выгоревшие газы. Для поддержания циркуляции топлива в двигателе используется топливный насос, а для смазки движущихся частей — масляного насоса.

Этап	Описание
Впуск	В этом этапе насос подает топливо в карбюраторе или системе впрыска, где оно смешивается с воздухом и подается во впускной коллектор. Впускной клапан открывается, позволяя смеси войти в цилиндр.
Сжатие	Поршень двигается вверх, сжимая топливовоздушную смесь внутри цилиндра. При сжатии смесь нагревается и повышается ее давление.
Зажигание	При достижении наиболее высокого давления и температуры топливовоздушной смеси, свеча зажигания создает искру, которая воспламеняет смесь, вызывая сгорание.
Выпуск	После сгорания смесь превращается в газы, которые расширяются, выталкивая поршень. Выпускной клапан открывается, позволяя газам покинуть цилиндр и попасть в выпускную систему.

Таким образом, двигатель внутреннего сгорания работает по принципу комбинированного цикла, в котором происходит поршневое перемещение и воспламенение смеси в цилиндре. Это создает кинетическую энергию, которая преобразуется в механическую силу, приводящую в движение автомобиль.

Типы двигателей и их отличия

Существует несколько типов двигателей, которые отличаются своим устройством и принципом работы. В данном разделе мы рассмотрим основные типы двигателей и их особенности.

Первый тип двигателей — это двигатель внутреннего сгорания. Этот тип двигателя работает на сжигании топлива внутри цилиндра. Он использует смесь воздуха и топлива, которая подается в цилиндр впускным клапаном. Далее происходит сжатие смеси поршнем, после чего происходит воспламенение смеси свечой зажигания. При сгорании смеси возникают высокое давление и температура, которые преобразуются в кинетическую энергию, вызывая движение поршня. Такой двигатель работает на бензине или дизельном топливе, в зависимости от типа двигателя.

Второй тип двигателей — это электрический двигатель. Он работает за счет электрической энергии, которая подается из аккумулятора или сети. Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую, запуская движение. Электрический двигатель обычно используется в электромобилях или гибридных автомобилях.

Кроме того, существует также газовый двигатель, который работает на сжатом газе. Он использует сжатый газ для приведения в движение деталей двигателя. Газовый двигатель может использовать различные виды сжатого газа — от природного до сжиженного газа.

Каждый из этих типов двигателей имеет свои особенности и предназначение. В зависимости от типа двигателя, требуется определенное количество искры для зажигания смеси, определенное количество топлива для подачи в камеру сгорания, определенное количество масла для смазки рабочих деталей и т.д. Важно знать, каким двигателем оснащен ваш автомобиль, чтобы правильно поддерживать его работу и проводить необходимые обслуживания.

Строение и компоненты двигателя

• Блок цилиндров: основной корпус двигателя, содержащий рабочие объемы для сгорания топлива и воздуха. Внутри блока установлены цилиндры, поршни и клапаны.
• Головка блока цилиндров: верхняя часть двигателя, которая закрывает каждый цилиндр и содержит впускной и выпускной клапаны, а также систему зажигания.
• Поршень: подвижный элемент, который перемещается внутри цилиндра под воздействием газов и создает момент вращения коленчатого вала. Он также отделен от головки блока цилиндров коленчатым валом.
• Коленчатый вал: основной вращающийся элемент двигателя, который преобразует вертикальные движения поршня во вращательное движение. Он также связан с коленчатым подшипником и приводит в действие различные устройства, такие как насосы и генераторы.
• Впускной и выпускной коллекторы: трубки, которые соединяют впускные и выпускные клапаны с соответствующими системами. Впускной коллектор обеспечивает подачу воздуха и топлива в цилиндры двигателя, а выпускной коллектор удаляет выхлопные газы.
• Система смазки: обеспечивает масляное смазывание двигателя и его компонентов. Это включает масляный насос, фильтр и масляные каналы.
• Система охлаждения: поддерживает оптимальную температуру работы двигателя с помощью жидкости, циркулирующей через радиатор и термостат.
• Система впрыска топлива: отвечает за подачу необходимого количества топлива в цилиндры двигателя. Она включает в себя топливоподкачивающий насос, форсунки и топливные линии.
• Система зажигания: обеспечивает надлежащее смешивание топлива с воздухом с целью создания взрыва в цилиндре двигателя. Она состоит из свечей зажигания, высоковольтных проводов и распределительного прерывателя-распределителя.
• Система воздушного фильтра: фильтрует воздух, поступающий в цилиндры двигателя, чтобы предотвратить попадание пыли и грязи. Она обычно располагается за передней решеткой автомобиля.
• Система выпуска: отвечает за удаление выхлопных газов из цилиндров двигателя. Она включает в себя выпускной коллектор, глушитель и выхлопную трубу.

Каждый из этих компонентов выполняет определенную функцию и взаимодействует с другими элементами двигателя, обеспечивая его нормальную работу и производительность.

Воздухо-топливная смесь и зажигание

Назначение воздушно-топливной смеси состоит в том, чтобы гарантировать оптимальное соотношение воздуха и топлива для возбуждения силы и преобразования кинетической энергии движения внутреннего сгорания в полезную энергию для привода автомобильного двигателя.

В дизельном двигателе воздушная смесь формируется с помощью топливоподкачивающего насоса, который откачивает топливо из топливного бака и подает его в форсунку. Отсюда топливо подается через впускной трубопровод в цилиндр двигателя посредством ТНВД (топливонакопительно-распределительного насоса).

В бензиновом двигателе воздушная смесь формируется в карбюраторе. Она образуется благодаря подаче воздуха с помощью воздушного фильтра и топлива с помощью топливного насоса из топливного бака в специальный блок карбюратора. Также существует вариант образования воздушно-топливной смеси с помощью инжекторной системы.

После формирования воздушно-топливной смеси она должна быть подана в камеру сгорания двигателя, которая находится в верхней части гильзы цилиндра двигателя.

После формирования смеси далее происходит рабочий цикл двигателя. Он представляет собой последовательность процессов, начиная с впускного, проходя через сжатие, рабочий ход и выпускной процесс.

Сразу после хода сжатия происходит его возбуждение, для чего используется свеча зажигания в бензиновом двигателе и прерыватель-распределитель или транзисторная система зажигания в дизельном двигателе. Зажигание происходит внутри камеры сгорания при высоком давлении и температуре, вызванных воспламенением воздушно-топливной смеси под воздействием искры, возникшей между электродами свечи зажигания.

После зажигания происходит процесс сгорания воздушно-топливной смеси, сопровождающийся высвобождением энергии. От такого сгорания поршень, находящийся в цилиндре, получает толчок, который он передает шатуну, а шатун с помощью коленчатого вала преобразует вертикальное движение поршня во вращательное движение.

В результате этого двигатель передвигается вперед, создавая движущую силу для автомобиля.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя

Четырехтактный двигатель осуществляет свою работу посредством коленчатого вала, который передает энергию от рабочих процессов к другим механизмам автомобиля.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя, называется также четырехтактным циклом и включает в себя следующие этапы:

• Впуск: топливоподкачивающий насос поддерживает давление топлива в системе впрыска. Воздух поступает через впускной коллектор и смешивается с топливом.
• Сжатие: впускные и выпускные клапаны закрываются, а поршень поднимается, сжимая смесь воздуха и топлива.
• Расширение: при взрыве топлива под действием искры от свечи зажигания, происходит расширение сгорающих газов, который в свою очередь приводит к движению поршня вниз и к передаче энергии на коленчатый вал.
• Выпуск: выпускной клапан открывается перед тем, как поршень поднимается, чтобы выбросить отработавшие газы из цилиндра в выхлопную систему.

Этот цикл повторяется каждый раз, когда поршень двигается от верхней мертвой точки к нижней и наоборот.

Коленчатый вал также отвечает за приведение в движение других механизмов автомобильного двигателя, таких как насосы (масляный, водяной) и генератор, а также для передачи энергии на шасси автомобиля.

Рабочий цикл двухтактного двигателя

Рабочий цикл двухтактного двигателя состоит из четырех ходов: впуск, сжатие, рабочий и выпуск. В отличие от четырехтактного двигателя, каждый из этих ходов выполняется за один оборот коленчатого вала.

В процессе впуска топливоподкачивающий насос подает определенное количество мелкораспыленного топлива во впускной трубопровод. Затем топливо смешивается с воздухом и попадет в цилиндр через открытые порты.

Следующий этап — сжатие. Когда порт на впуске закрыт и порт на выпуске открыт или находится в процессе закрытия, поршень движется вверх, сжимая воздух и топливо в камере сгорания. В момент наивысшего сжатия, топливо впрыскивается в камеру сгорания под высоким давлением.

После этого наступает рабочий ход двигателя. Во время сгорания, топливо под действием искры от прерывателя-распределителя загорается, создавая высокое давление газов. В результате, поршень совершает движение вниз, приводя в движение шатунный механизм и коленчатый вал.

Последний этап — выпуск. В конце рабочего хода порт на выпуске полностью открывается, и выхлопные газы выбрасываются из цилиндра.

Основными компонентами двухтактного двигателя являются блок цилиндров, блок трансмиссии, топливная система, система охлаждения и масляная система. Топливная система состоит из форсунки, топливного насоса и фильтра, которые обеспечивают подачу топлива в цилиндр двигателя в нужном количестве и момент.

Рабочий цикл двигателя зависит от многих факторов, включая качество топлива, настройки топливной системы, состояние систем охлаждения и смазки. Неправильная работа этих систем может привести к поломке двигателя или повреждению других компонентов автомобиля. Важно следить за их состоянием и проводить регулярное техническое обслуживание.

Привод и система охлаждения двигателя

Одной из функций системы охлаждения двигателя является поддержание оптимальной температуры машинного блока. Важно, чтобы двигатель не перегревался, поскольку это может привести к поломке и повреждению двигателя. Система охлаждения состоит из радиатора, вентилятора, насоса, термостата и других компонентов.

Рабочий цикл двигателя начинается с сжатия смеси топлива и воздуха в цилиндрах. На этом этапе поршень поднимается, сдавливая смесь, а клапаны впуска и выпуска закрыты. Затем происходит взрывное сгорание смеси, под воздействием искры от свечи зажигания. Давление сгорания выталкивает поршень вниз, приводя в движение коленчатый вал. Затем поршень возвращается вверх и выпускает выхлопные газы через открытые выпускные клапаны.

Охлаждение двигателя осуществляется с помощью жидкостного охладителя, который циркулирует по системе. Он абсорбирует избыточное тепло, поступающее от двигателя, и передает его воздуху через радиатор. Вентилятор помогает ускорить охлаждение, особенно при высоких температурах или в условиях повышенной нагрузки.

Система охлаждения также включает в себя термостат, который регулирует температуру охлаждающей жидкости. Он контролирует поток жидкости через систему и позволяет двигателю достичь оптимальной температуры работы как при холодном, так и при горячем режиме.

Функция привода двигателя заключается в передаче энергии от двигателя к колесам автомобиля. Коленчатый вал привода связан с передачей, которая передает вращение на колеса. В то же время, распределительный вал открывает и закрывает клапаны, контролируя впуск и выпуск смеси топлива и воздуха.

Привод двигателя может быть механическим или гидравлическим. Механический привод использует ремень, который передает вращение от коленчатого вала к распределительному валу. Гидравлический привод использует гидравлический сетевой насос, который перекачивает масленый газ через блок цилиндров, двигая заслонку.

Тип привода	Описание
Механический привод	Использует ремень для передачи энергии
Гидравлический привод	Использует гидравлический насос для передачи энергии

Каждый из цилиндров двигателя исполняет свою функцию в рамках рабочего цикла. Изменение объемов в цилиндрах и работа клапанов позволяют создавать специальную смесь топлива и воздуха в камере сгорания для достижения оптимального сжатия и возбуждения.

Смесь топлива и воздуха в камере сгорания может быть разной в зависимости от требуемой мощности, скорости движения и нагрузки. Для подачи топлива в цилиндры используются форсунки впрыска и топливный насос. Дроссельная заслонка влияет на количество воздуха, поступающего в камеру сгорания, что может изменять состав смеси и, как следствие, производительность двигателя.

Структура системы охлаждения и привода двигателя может различаться в зависимости от типа двигателя, например, бензинового или дизельного. Дизельные двигатели используют воздушное охлаждение, в то время как бензиновые двигатели требуют жидкостное охлаждение.

Важно поддерживать правильное функционирование системы охлаждения и привода двигателя, чтобы избежать поломок и повреждений. Регулярная проверка уровня жидкости охладителя, замена масла и фильтра, контроль сжатия цилиндров и замена свечей зажигания являются важными процедурами для поддержания оптимальной производительности двигателя.

Обслуживание и уход за двигателем

Для обеспечения надлежащей работы двигателя автомобиля необходимо проводить регулярное обслуживание и уход. Количество и вторичная подача воздуха, подача топлива, разрушения смеси, распределение зажигания и др. процессы в двигателе контролируют физическую характеристику топлива и воздушную смесь при его зажигании в рабочем цикле двигателя.

Один из основных аспектов обслуживания двигателя — это его охлаждение. Система охлаждения регулирует температуру двигателя, предотвращая его перегрев и обеспечивая его оптимальную работу. Впускной и выпускной каналы, а также блок цилиндров нуждаются в регулярной очистке от сгорания масла и отложений, которые ограничивают свободный доступ каналов.

Для обеспечения правильной работы двигателя необходимо также регулярно менять масло и фильтр масла. Масло смазывает и охлаждает двигатель, а также удаляет отложения и загрязнения. Фильтр масла улавливает механические примеси и предотвращает их попадание в двигатель. Предельное давление масла ограничивает давление в масляных каналах, уменьшает трение и износ деталей двигателя.

Как правило, осуществление поддержки и борьбы с износом двигателя приходится на масляный насос и ТНВД. Масляный насос предназначен для обеспечения достаточного давления масла в системе смазки двигателя. Система смазки, в свою очередь, обеспечивает смазку и охлаждение деталей двигателя, а также удаление отложений и загрязнений.

Установка зарядки аккумуляторной создает электрический импульс и благодаря его зависимый благополучия двигатель. При повышении температуры смеси и двигатель увеличивает объем прихода смеси в цилиндры, а конденсат в аккумуляторной системе. При увеличении температуры смеси, автомобильный двигатель охлаждается зажигания, что ослабляет процесс зажигания. Повышение объема впускного воздуха при увеличении нагрузки двигателя свидетельствует о возрастании потока воздушной массы через блок цилиндров.

Температура выхлопных газов является одним из параметров, используемых системами контроля и диагностики автомобиля. По сравнению с фактическим выпуском масел под цилиндром закладывается определенный объем порций в масляном картере двигателя. Количество давления высокое, передается на ряд прямоугольных поверхностей, расположенных в сумме на перекрытии насоса.

В устройстве двигателя имеется множество помех, которые оказывают влияние на его работу и надлежащую работу автомобиля в целом. Поэтому регулярное обслуживание и уход за двигателем является необходимым условием его долгой и безотказной работы.

Безопасность и экологичность эксплуатации автомобиля

• Для обеспечения безопасности и снижения вредного воздействия на окружающую среду при эксплуатации автомобиля необходимо обратить внимание на следующие аспекты:
• Содержание
• Рабочий цикл двигателя
• Впрыск топлива
• Смешивание воздуха и топлива
• Клапан впускного трубопровода
• Детали двигателя
• Функционирование двигателя называется рабочим циклом. Один полный цикл включает впрыск топлива, зажигание, сжатие смеси, сгорание и выпуск отработавших газов.
• Для двигателя с впрыском бензина самый важный элемент – система впрыска, которая подает топливо в цилиндры двигателя под высоким давлением. Впрыск топлива происходит непосредственно перед сжатием смеси.
• В дизельном двигателе впрыск топлива происходит раньше, чем сжатие. Воздух впускается в дизельное топливо, что после удара поршня приводит к его самовозгоранию, и возникает сжатие. Поэтому в таких двигателях отсутствует система зажигания, которая присутствует в двигателях с впрыском бензина. Вместо этого используется подогреватель, который нагревает воздух в впускном трубопроводе.
• Важную роль в процессе сжатия смеси в двигателе играют клапаны впускного и выпускного трубопроводов. Они открываются и закрываются в зависимости от положения поршня в цилиндре.
• Наиболее важной деталью двигателя является головка цилиндра, в которой размещены клапаны, свечи зажигания и датчики. Головка цилиндра обеспечивает герметичность камеры сгорания.
• Для подачи топлива в цилиндры двигателя используется система впрыска. Она представляет собой трубку с отверстиями, которая подается камере сгорания через воздушные фильтры.
• Процесс сгорания топлива в цилиндре двигателя происходит под действием искры от свечи зажигания. Искра возникает в момент прихода высокого напряжения от аккумуляторной обмотки к свече зажигания.
• Чтобы поддерживать нормальное функционирование двигателя, необходимо обратить внимание на следующие аспекты:
• Регулярное обслуживание и замена расходных материалов;
• Проверка и чистка фильтров воздушного и масляного обращения;
• Проверка и регулировка зазоров клапанов;
• Проверка и подгонка натяжения ремней привода;
• Диагностика и проверка работы систем впрыска топлива, зажигания и воздушных фильтров;
• Использование качественного топлива и соблюдение рекомендаций по его использованию;
• Избегание резкого ускорения и снижение скорости движения на поворотах и перекрестках;
• Проверка аккумулятора и обеспечение нормальной работы системы зарядки;
• Соблюдение правил безопасности при эксплуатации автомобиля.
• Изменение температуры двигателя может привести к поломке его деталей и ухудшению работы. Поэтому необходимо мониторить и поддерживать оптимальную температуру двигателя на протяжении всего рабочего цикла.
• Для поддержания оптимальной температуры двигателя используются системы охлаждения и отопления. Охлаждающая жидкость циркулирует по магистрали между двигателем и радиатором, а продувка намывает остатки смазки, пыли и грязи с поверхности двигателя.
• Особое внимание следует уделить системе зажигания. От ее работы зависит возможность запуска двигателя. В случае поломки прерывателя-распределителя зажигания двигатель не может быть запущен.
• Для подачи зажигания на свечи цилиндров используется индуктивная обмотка, которая находится на блоке зажигания. Выходы блока зажигания соединены с прокладками на гильзах свечей.
• Гильзы свечей исполняют функцию расширительного кольца и предотвращают выход высоковольтных импульсов на тонкие электроды свечей зажигания.
• Выберите и замените свечи зажигания согласно рекомендациям производителя автомобиля. Это поможет поддерживать стабильную работу двигателя и снизить эмиссию вредных веществ в атмосферу.

Видео:

Обучение работе с мотортестером и осциллографом: Тест эффективности цилиндров. №47

Обучение работе с мотортестером и осциллографом: Тест эффективности цилиндров. №47 by Центр технической аттестации 31,217 views 3 years ago 8 minutes, 55 seconds