Форум BMW клуба

Рынок => Барахолка => Тема начата: gerasimvanov от 22:15:18, 19.10.2020

Название: Как работает двигатель автомобиля?
Отправлено: gerasimvanov от 22:15:18, 19.10.2020

Как работает двигатель автомобиля?
Вот как комбинация двигателя, топлива и воздуха заставляет вашу машину двигаться.
(https://i.ibb.co/23939jD/1.gif)
В частности, двигатель внутреннего сгорания является тепловым двигателем, поскольку он преобразует энергию тепла горящего бензина в механическую работу или крутящий момент. Этот крутящий момент применяется к колесам, чтобы заставить машину двигаться. И если вы не управляете старинным двухтактным Saab (который звучит как старая бензопила и изрыгает масляный дым из выхлопных газов), ваш двигатель работает на тех же основных принципах, независимо от того, управляете ли вы , ВАЗом, Ford или Ferrari.
В двигателях есть поршни, которые перемещаются вверх и вниз внутри металлических трубок, называемых цилиндрами. Представьте, что вы едете на велосипеде: ваши ноги двигаются вверх и вниз, чтобы крутить педали. Поршни соединены стержнями (они похожи на ваши голени) с коленчатым валом, и они перемещаются вверх и вниз, чтобы вращать коленчатый вал двигателя, так же, как ваши ноги вращают велосипед, который, в свою очередь, приводит в действие ведущее колесо велосипеда или ведущие колеса автомобиля. В зависимости от автомобиля в двигателе обычно от двух до 12 цилиндров, в каждом из которых поршень движется вверх и вниз.
Откуда берется мощность двигателя
То, что заставляет эти поршни подниматься и опускаться, - это тысячи крошечных контролируемых взрывов, происходящих каждую минуту, создаваемых смешиванием топлива с кислородом и воспламенением смеси. Каждый раз, когда топливо воспламеняется, называется тактом сгорания или силовым ходом. Тепло и расширяющиеся газы от этого мини-взрыва толкают поршень в цилиндре.
Почти все современные двигатели внутреннего сгорания (для простоты, мы сосредоточимся здесь на бензиновых силовых установках) являются четырехтактными. Помимо такта сгорания, который толкает поршень вниз из верхней части цилиндра, есть еще три хода: впуск, сжатие и выпуск.
Двигателям нужен воздух (а именно кислород) для сжигания топлива. Во время такта впуска клапаны открываются, позволяя поршню действовать как шприц, когда он движется вниз, втягивая окружающий воздух через систему впуска двигателя. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, впускные клапаны закрываются, эффективно уплотняя цилиндр для такта сжатия, который проходит в направлении, противоположном такту впуска. Движение поршня вверх сжимает всасываемый заряд.
Четыре такта четырехтактного двигателя
В современных двигателях бензин впрыскивается непосредственно в цилиндры в верхней части такта сжатия. (Другие двигатели предварительно смешивают воздух и топливо во время такта впуска.) В любом случае, непосредственно перед тем, как поршень достигнет верхней точки своего хода, известной как верхняя мертвая точка, свечи зажигания воспламеняют смесь воздуха и топлива.
Возникающее в результате расширение горячих горящих газов толкает поршень в противоположном направлении (вниз) во время такта сгорания. Это ход, при котором колеса вашего автомобиля крутятся, как когда вы нажимаете на педали велосипеда. Когда ход сгорания достигает нижней мертвой точки, выпускные клапаны открываются, позволяя газам сгорания откачиваться из двигателя (как шприц, выталкивающий воздух), когда поршень снова поднимается. Когда выхлоп выходит - он проходит через выхлопную систему автомобиля перед выходом из задней части автомобиля - выхлопные клапаны закрываются в верхней мертвой точке, и весь процесс начинается заново.
В многоцилиндровом автомобильном двигателе циклы отдельных цилиндров смещены друг от друга и равномерно распределены, так что такты сгорания не происходят одновременно, а двигатель является максимально сбалансированным и плавным.
(https://i.ibb.co/f89cshv/2.jpg)
Но не все двигатели одинаковы. Они бывают разных форм и размеров. В большинстве автомобильных двигателей цилиндры расположены по прямой линии, например, рядный четырехцилиндровый двигатель, или объединены два ряда рядных цилиндров по схеме V-образного сечения, как в V-6 или V-8. Двигатели также классифицируются по размеру или рабочему объему, который представляет собой совокупный объем цилиндров двигателя. Однако, инновационные технологии идут довольно прогрессивно, и мы с радостью предлагаем Вам ознакомиться с «разработками будущего и настоящего», например: летать без самолета (https://forum.b-m-w.ru/go.php?url=https://aircarwing.ru/).
Различные типы двигателей
Конечно, есть исключения и незначительные различия среди двигателей внутреннего сгорания, представленных на рынке. Например, двигатели с циклом Аткинсона изменяют фазы газораспределения, чтобы сделать двигатель более эффективным, но менее мощным. Турбонаддув и наддув, сгруппированные вместе под опциями принудительной индукции, нагнетают дополнительный воздух в двигатель, что увеличивает доступный кислород и, следовательно, количество топлива, которое можно сжечь, что приводит к увеличению мощности, когда вы этого хотите, и большей эффективности. Все это дизельные двигатели обходятся без свечей зажигания. Но независимо от двигателя, если он относится к типу двигателей внутреннего сгорания, основы его работы остаются неизменными. Рассмотрим основные недостатки и преимущества бензинового и дизельного двигателей.
Преимущества бензинового двигателя
1. Более дешевая закупочная цена. В целом бензиновые автомобили обычно дешевле (хотя на рынке есть и раритетные автомобили, где все наоборот).
2. Меньше шума. Вождение с бензиновым двигателем обычно более приятное благодаря более тихому звуку и более мягким вибрациям. Они также характеризуются меньшим шумом при торможении из-за отрицательного давления, создаваемого поршнями за дроссельной заслонкой двигателя.
3. Снижение затрат на обслуживание. Ремонт бензинового двигателя дешевле дизельного.
4. Повышенный комфорт вождения. С бензиновым двигателем вы получите более гибкое ускорение и более высокую сенсорную скорость, чем с дизельным двигателем.
5. Меньший риск того, что не запустится. Бензин - очень стойкая жидкость, выдерживающая даже очень низкие температуры. Поэтому в зимние месяцы у вас наверняка будет меньше проблем с запуском, чем у владельцев дизельных машин.
Недостатки бензинового двигателя
1. Более дорогое топливо. В настоящее время бензин дороже дизеля. Однако эта разница не очень значительна, и возможно, что разница в ценах между двумя товарами со временем уменьшится.
2. У двигателя более высокий расход топлива, чем у дизеля.
3. Меньше мощности на низких скоростях.
4. Двигатель более подвержен износу. Бензиновые двигатели, как правило, более чувствительны к качеству топлива, что может привести к более быстрому износу.
Преимущества дизельного двигателя
1. Снижение расхода топлива. Дизельные двигатели расходуют на два-три литра меньше топлива на расстояние в сто километров. Поэтому они бесценны для водителей, которые путешествуют на большие расстояния или в служебных автомобилях.
2. Цена на машину падает медленнее. Стоимость дизельных автомобилей более стабильна, чем бензиновых. Так что это окупается для владельцев тех машин, которые планируют продать их в ближайшее время.
3. Он может выдерживать более высокую нагрузку. Дизельный двигатель подходит для внедорожников, фургонов или даже обычных автомобилей, которые часто перевозят грузы или большое количество людей.
У него более «долгая жизнь». Благодаря тому, что дизель, в отличие от бензина, со временем не смывает поверхность масла с цилиндров, дизельный двигатель более устойчив к износу.
4. Более низкая цена на топливо. Дизель сейчас дешевле бензина.
Недостатки дизельного двигателя
1. Более высокая закупочная цена. Автомобили с дизельными двигателями обычно продаются в более высоком ценовом диапазоне.
2. Чувствительность к климатическим воздействиям. Дизельный двигатель более чувствителен к более низким температурам или влажной среде.
3. Не подходит для краткосрочного вождения. Дизельный двигатель значительно изнашивается при поездках по городу и на короткие расстояния.
4. Более высокий шум. Дизельный двигатель более слышен при запуске или торможении. Во время движения вы можете почувствовать более сильную вибрацию, чем при использовании бензинового двигателя.
Бензин vs дизель: результаты сравнения
Дизельный двигатель больше подходит для более длинных маршрутов и для больших нагрузок на автомобиль. Автомобиль с бензиновым двигателем, вероятно, достанется тем людям, которые относятся к числу городских водителей и хотят большего комфорта при вождении. Однако, прогресс не стоит и на месте, и разработки будущего не за горами!