Устройство автомобиля




НазваниеУстройство автомобиля
страница1/9
Дата публикации27.12.2013
Размер0.9 Mb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Физика > Документы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


Бескаравайный М.И.

УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ


I








просто и понятно ДЛЯ ВСЕХ









УДК 629.3 ББК 39.33 Б 53
СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие.





Бескаравайный М. И.

Б 53 Устройство автомобиля просто и по­нятно для всех / М. И. Бескаравайный. — М.. Эксмо, 2008. - 64 е.. ил.

УДК 629.3 ББК 39.33

ISBN 978-5-699-27416-1

© ООО «Издательство «Эксмо», 2008

Справочное издание

М. И. Бескаравайный

^ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ ПРОСТО И ПОНЯТНО ДЛЯ ВСЕХ

Ответственный редактор М. Ковригин Художественный редактор П. Ильин Технический редактор М. Печковская Компьютерная верстка О. Розанова Корректор Е. Анищенко

ООО «Издательство «Эксмо»

127299, Москва, ул. Клары Цеткин, д. 18/5.

Тел. 411-68-86, 956-39-21.

Home page: www.eksmo.ru

E-mail: info@eksmo.ru

Подписано в печать 01.04.2008. Формат 70x100 у16. Гарнитура «Europe». Печать офсетная. Бумага офс. Усл. печ. л. 5,2. Тираж 7000 экз. Зак. 490

Часть I . Двигатель

Гпава 1 Общее устройство

двигателя автомобиля .4 Гпава 2. Кривошипно-шатунный

механизм 10 Гпава 3. Газораспределительный

механизм 14 Глава 4. Системы питания и выпуска

^ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ 1

просто и понятно ДЛЯ ВСЕХ 1

ХОДОВАЯ ЧАСТЬ 70

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ 88

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ 102


Отпечатано в ООО «Чебоксарская типография № 1»

428019. г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 15.

Предисловие

Приветствую тебя, мой читатель, и поздравляю с новым открытием. С каким? Ты открыл эту книгу, а значит — совершил пусть небольшое, но открытие. Ведь само существительное «открытие» образовано от глагола «открывать». Человек посто­янно что-то открывает. Кто-то открывает материки, океаны, физические и хими­ческие законы, а ты — новые для себя знания.

Поглядим в окно на улицу. Обычная картина — пешеходы, автомобили... Увидев на улице лошадь, мы останавливаемся и долго смотрим ей вслед. И трудно пред­ставить, что немногим более ста лет назад картина была совершенно противопо­ложная. Прохожие и лошади буквально шарахались от ревущего и дымящего чудо­вища, именуемого автомобилем. Люди долго смотрели ему вслед.

А сейчас... Ты удобно устраиваешься на мягком диване сиденья в теплом сало­не автомобиля или автобуса. Закрывается дверь, где-то тихо урчит двигатель, и ты любуешься плавно меняющимися пейзажами, проплывающими за окном. Автомобиль давно уже стал твоим добрым другом. А чтобы лучше узнать своего друга, надо поближе с ним познакомиться. Поэтому я предлагаю совершить увле­кательное путешествие по автомобилю. Мы познакомимся со всеми его узлами и системами, узнаем, как работает двигатель, почему при вращении руля поворачи­ваются передние колеса, что происходит при нажатии на тормозную педаль и мно­гое другое. Ф устройство автомобиля показано на рисунке 1.

Автомобиль состоит из двигателя, трансмиссии, ходовой части, систем управ­ления и электрооборудования. Именно в такой последовательности мы и будем с ним знакомиться. Итак, в путь!



Рис. 7. Общее устройство автомобиля: 1 - двигатель, 2 - передняя подвеска; 3 - ру­левое управление; 4 - кузов; 5 - задняя подвеска; 6 - задние тормоза.


Часть I

ДВИГАТЕЛЬ

Глава 1. Общее устройство двигателя автомобиля

Устройство автомобиля начнем изучать с главного агрегата — двигателя, или мо­тора. Схематический разрез двигателя можно посмотреть на рисунке 2.

А теперь остановимся немного на основных принципах работы автомобиль­ного двигателя. На всех автомобилях установлены двигатели внутреннего сгора-




Рис. 2. Разрез автомобильного двигателя.



ния. Так они называются потому, что смесь бензина и воздуха сгорает вну­три двигателя.

В основе работы каждого двигателя внутреннего сгорания лежит движение поршня в цилиндре под действием давления газов, которые образуются при сгорании бензиновой смеси, име­нуемой в дальнейшем рабочей.

Само по себе топливо не горюче. Горят только его пары, перемешанные с воздухом. Это и является «пищей» для автомобильного двигателя или, выра­жаясь технически грамотно, рабочей смесью. Если поджечь эту смесь, то она мгновенно сгорает, многократно увели­чиваясь в объеме. А если смесь поме­стить в замкнутый объем, а одну стенку сделать подвижной, то на эту стенку будет воздействовать огромное дав­ление, которое будет двигать стенку. Рассмотрим схему одноцилиндрового двигателя, изображенную на рисунке 3.

В автомобильном двигателе зам­кнутым объемом с прочными стенка­ми, о котором мы говорили выше, является цилиндр, а подвижной стенкой — пор­шень. Поршень под воздействием давления от сгорания рабочей смеси переме­щается вниз, давит на шатун, который соединяет его с коленчатым валом. «Коленчатым» вал назван потому, что у него имеются выступы — «колена». К этим коленам и крепится шатун. Так как ось крепления шатуна располагается на не­котором расстоянии от оси коленчатого вала, возникает крутящий момент, кото­рый и поворачивает весь коленчатый вал.

По принципу приготовления рабочей смеси все автомобильные двигатели делят­ся на две категории: с внешним смесеобразованием, или карбюраторные, и с вну­тренним смесеобразованием, или дизельные.



Рис. 3. Одноцилиндровый автомобиль­ный двигатель: 1 - цилиндр; 2 - поршень, 3 - шатун; 4 - коленчатый вал.
В карбюраторных двигателях воздух и пары топлива смешиваются в специаль­ном устройстве — карбюраторе, оттуда смесь поступает в цилиндр, где воспламе­няется свечой зажигания. В дизельных двигателях смесь «приготавливается» не­посредственно в цилиндре, поэтому они и называются с внутренним смесеобразо­ванием. Через специальное устройство — форсунку в цилиндр под огромным дав­лением впрыскивается топливо, перемешивается с поступившим ранее воздухом и самовоспламеняется от сильного сжатия. В отличие от карбюратора на образова­

ние смеси остается мало времени, поэтому не успевает произойти хорошее пере­мешивание, и горение получается неравномерным. Отсюда громко «рычат» двига­тели грузовиков. Этот шум в основном и происходит от неравномерного сгорания рабочей смеси.

Как видно по схеме, в цилиндре, кроме движущегося поршня, есть два отвер­стия, которые закрываются специальными тарелочками на длинных ножках — кла­панами, и устройство для розжига рабочей смеси — свеча. Название «свеча» от­носится к небольшой детали из металла и термостойкой керамики. В свече обра­зуется электрическая искра, которая и поджигает смесь в цилиндре. А подробнее на конструкции свечей мы остановимся позже, когда будем рассматривать систе­му зажигания. Впускные и выпускные каналы, а также свеча зажигания необходи­мы для нормальной работы двигателя.




Рис. 4. Объемы цилиндра и поло­жение поршня: 1 - объем камеры сгорания; 2 - рабочий объем цилиндра; 3 - ход поршня; 4 - ВМТ; 5 - НМТ
По впускному каналу в цилиндр поступает свежая рабочая смесь, которая под­жигается свечой. А через выпускной канал отводятся образующиеся после сго­рания смеси газы.

При этом в каждом отдельном случае поршень совершает определенное пере­мещение в цилиндре. Это носит название «такт двигателя». Тактов в автомобиль­ном двигателе четыре. Отсюда и название — «четырехтактный двигатель».

Теперь подробнее рассмотрим все так­ты, так как это очень важно для дальней­шего понимания тобой процесса работы автомобильного двигателя. Сначала объ­ясню ряд понятий, без которых невозмож­но наше дальнейшее знакомство с двига­телем. Рассмотрим рисунок 4.

Самое верхнее и самое нижнее положе­ния поршня в цилиндре двигателя называ­ются «мертвыми точками». Их две — верх­няя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка ( НМТ). Пространство, которое огра­ничено поршнем и стенками цилиндра, ког­да поршень находится в верхнем положе­нии, называется камерой сгорания При движении от своего самого верхнего до са­мого нижнего положения поршень проходит расстояние, называемое ходом поршня Если умножить это расстояние на площадь поршня, то получим рабочий объем цилин­дра. Сумма рабочего объема цилиндра и объема камеры сгорания называется пол­ным объемом цилиндра.

Если полный объем цилиндра разде­лить на объем камеры сгорания, то полу­

чим очень важную характеристику — степень сжатия двигателя. Она показывает, во сколько раз уменьшается, сжимаясь в объеме, рабочая смесь перед тем, как вос­пламениться. Это очень важно.

В двигателе чем сильнее мы сожмем рабочую смесь, тем с большей силой она давит на поршень после воспламенения и тем большую мощность разовьет двигатель.

Но бесконечно сжимать смесь нельзя. Чем больше мы сжимаем смесь, тем выше вероятность взрыва смеси в цилиндре при воспламенении свечой. Это явле­ние носит название детонации. Детонация очень вредна для двигателя. Она его быстро разрушает. Чтобы ее избежать, в современных двигателях с высокой сте­пенью сжатия применяют высококачественные или высокооктановые сорта бен­зинов. Цифры и буквы, которые можно видеть на бензоколонках, как раз и обозна­чают стойкость топлива против детонации. Буква «А» — это то, что бензин автомо­бильный, а цифра — октановое число.

Октановое число — условная единица, которая обозначает стойкость топлива к сильному сжатию. Чем больше число, тем сильнее можно сжать смесь топлива с воздухом.

Значит, этот бензин можно применять в двигателях с большей степенью сжатия.

А теперь рассмотрим следующую схему ( рисунок 5 ).

На ней изображены четыре разных момента работы цилиндра, или, как мы уже говорили, такта.

Еще раз отмечу, что тактов четыре, и вместе они составляют рабочий цикл каждо­го цилиндра двигателя внутреннего сгорания Поэтому он и называется четырех­тактным.

Есть, правда, еще и двухтактные двигатели внутреннего сгорания, но на них мы останавливаться не будем, так как они применяются в основном на мотоциклах.

Первый такт носит название такта впуска. К началу этого такта, как и всего рабо­чего цикла, поршень находится в верхнем положении [ВМТ). Впускной и выпускной каналы закрыты. С началом продвижения поршня вниз, к нижнему положению (НМТ), открывается впускной клапан, и в цилиндр, под действием разрежения, создаваемо­го поршнем, по впускному каналу поступает рабочая смесь. По мере приближения поршня к НМТ канал постепенно перекрывается и полностью закрыт, когда поршень находится в НМТ. В течение всего этого такта цилиндр наполняется рабочей смесью, которая, как мы отметили выше, является «пищей» для двигателя.

Итак, цилиндр заполнен рабочей смесью. Теперь надо ее сжать. Для этого и су­ществует второй такт — такт сжатия. Оба клапана закрыты, и поршень при движе­нии от НМТ к ВМТ начинает сжимать, как пружину, рабочую смесь. При достижении поршнем ВМТ вся рабочая смесь сжата и находится в камере сгорания.

Теперь смесь нужно поджечь. Этим-то и занимается следующий, третий такт такт рабочего хода. Оба канала по-прежнему закрыты, а сжатая смесь поджигает­ся искрой, создаваемой свечой зажигания. Смесь быстро воспламеняется и с огромной силой давит на поршень, который перемещается вниз, к НМТ Отдав при




Первый такт - впуск





Второй такт - сжатие






Третий такт - рабочий ход Четвертый такт - выпуск

Рис. 5. Такты работы автомобильного двигателя: 7 - впускной клапан; 2 - выпуск­ной клапан.

расширении свою энергию, смесь сгорает и превращается в отработавшие газы, которые заполняют теперь весь объем цилиндра.

Во время последнего, четвертого такта происходит очистка цилиндра от отра­ботавших газов и подготовка его к приему новой чистой рабочей смеси. Этот такт так и называется — такт выпуска. По мере подъема поршня от НМТ открывается выпускной канал, и поршень, как из насоса, выдавливает отработавшие газы из цилиндра через выпускное отверстие. Выпускной клапан закрывается по мере приближения поршня к ВМТ и полностью закрыт, когда поршень достиг ВМТ

Так заканчивается полный рабочий цикл двигателя. За тактом выпуска следует такт впуска, и все повторяется снова.

Вернемся к тактам и рабочему циклу двигателя. Только один такт из четырех дает двигателю необходимую для работы энергию. Ты, наверное, уже догадался, что это — рабочий ход. Все остальные три такта являются подготовительными или, как их называют, «холостыми». Они, как заботливые няньки наполняют цилиндр смесью, сжимают ее, очищают цилиндр. И все это для того, чтобы во время рабо­чего хода получить как можно больше энергии.

Но если четырехтактный двигатель будет состоять из одного цилиндра, то на нем далеко не уедешь. Для придания работоспособности на коленчатом валу дви­гателя располагается маховик. Это очень массивное колесо, которое получает энергию для вращения при рабочем ходе поршня. Затем, вращаясь, оно переме­щает поршень при холостых ходах. Но и этой энергии недостаточно, и двигатель работает нечетко, с перебоями.

Для того, чтобы получить отлично работающий двигатель, увеличивают количе­ство цилиндров.

В современных автомобильных двигателях количество цилиндров может быть четыре, восемь и даже двенадцать. А чтобы было понятно, для чего так делают, рассмотрим несложную диаграмму (рисунок 6).

По этой таблице хорошо виден порядок работы четырехцилиндрового четырех­тактного двигателя внутреннего сгорания. В верхней горизонтальной строке написаны номера цилиндров с первого по четвертый. А в вертикальных столбцах выписаны так­ты, которые происходят в каждом цилиндре. Это — рабочий ход, выпуск, впуск и сжатие. Мы имеем как бы четыре одноцилиндровых двигателя, поршни которых вращают один коленчатый вал. Только такт рабочего хода придает двигателю необходимую энергию. Клеточки с этим тактом помечены красным цветом. Получилась интересная картина: как только закончился рабочий ход в первом цилиндре, начинается тот же такт во вто­ром, затем в четвертом и, наконец, в третьем. Потом все повторяется сначала.

Получается, что каждый поршень, отдав свою энергию коленчатому валу, как бы «передает эстафету» другому Так что на вал двигателя постоянно поступает не­обходимая для вращения энергия.

Цилиндры, как дружные братья, помогают друг другу преодолеть холостые, подготовительные такты. Последовательность чередования рабочих тактов в ци­линдрах носит название порядка работы двигателя. Так, в нашем случае это 1 -2-


^ Номер цилиндра

1

2

3

4

^ Рабочий ход

Сжатие

Выпуск

Впуск

Выпуск

Рабочий ход

Впуск

Сжатие

Впуск

Выпуск

Сжатие

^ Рабочий ход

Сжатие

Впуск

Рабочий ход

Выпуск
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Устройство автомобиля iconА. В. Федорова менеджер по продажам
Подвеска автомобиля предназначена для обеспечения упругой связи между колесами и кузовом автомобиля за счет восприятия действующих...

Устройство автомобиля iconВопросы к экзамену по дисциплине Устройство автотранспортных средств
Механизм управления делителем коробки передач автомобиля КамАЗ. Устройство и работа

Устройство автомобиля iconВопросы к экзамену по дисциплине Устройство автомобилей
Пневматический усилитель привода сцепления автомобиля маз-5335. Назначение, устройство и работа

Устройство автомобиля iconОбщее устройство автомобиля для чайников
Однако, несмотря на такую большую важность этого открытия и широкую популярность автомобилей, даже сегодня не многие знают, как устроено...

Устройство автомобиля iconТягово-скоростные свойства автомобиля
При анализе тягово-скоростных свойств автомобиля производится расчет и построение следующих характеристик автомобиля

Устройство автомобиля iconКурсовая работа по дисциплине «Устройство автомобиля» по теме «Ремонт шин»
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования города Москвы

Устройство автомобиля iconДоговор купли-продажи автомобиля
Продавец передает Автомобиль Покупателю в течение 3-х дней со дня оплаты стоимости Автомобиля, указанной в п п. 2

Устройство автомобиля iconФункциональная схема рлс приемопередающее устройство
Приемопередающее устройство рлс включает передатчик, антенно-волноводное устройство и приемник

Устройство автомобиля iconЛабораторная работа № Геометрические параметры профильной проходимости автомобиля
Теория автомобиля. Лабораторный практикум : учебное пособие / Ю. В. Неелов, В. В. Попцов. – Тюмень : Тюмгнгу, 2010. – 132 с

Устройство автомобиля iconРуководство по эксплуатации и дополнительное руководство прочтите...
Вы сделали выбор в пользу автомобиля Audi allroad Quattro -сердечная благодарность за доверие

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов