ЕТО КАК РАБОТИ ДВИГАТЕЛЯ НА КОЛАТА!

Ето как комбинацията от двигател, гориво и въздух кара колата ви да се движи, обяснено на допстъпен език, в случай че не знаете и не сте инженер.

За повечето хора колата е нещо, което използват да се придвижват от точка А до точка Б и да зареждат с гориво. Но някога замисляли ли сте се, как всъщност става това възможно?

stock.adobe.com

Освен ако вече не сте собственик на електрическа кола, магията и начина по-който  работи двигателя с вътрешно горене ви придвижва напред.

Двигателят с вътрешно горене е вид двигател, който преобразува енергията от изгорелите газове в механична сила и предизвиква въртящ момент. Този въртящ момент се прилага към колелата, за да накара автомобила да се движи.

Двигателите имат бутала, които се движат нагоре и надолу в тръби, наречени цилиндри. Буталата са свързани към коляновия вал и се движат нагоре – надолу, за да го въртят, по същия начин, по който краката ви въртят педалите на колелото. В зависимост от превозното средство, обикновено има между два и 12 цилиндъра в двигателя, с бутала, движещо се нагоре и надолу във всеки един момент.

Принцип на работа двигателите с вътрешно горене

двигател

Принципът зад всеки двигател с вътрешно горене е следният. Ако поставите малко количество гориво с висока плътност (например бензин) в малко, затворено пространство и го запалите ще се освобди голямо количество енергия под формата на разширяващ се газ.

Можете да използвате този разширен газ за интересни цели. Например, можете да създадете цикъл, който ви позволява да предизвиквате експлозии стотици пъти в минута, и ако можете да впрегнете тази енергия по полезен начин, това което ще имате като краен резултат, е същинската работа на автомобилния двигател.]

Как работи двигателя на колата

Почти всяка кола с бензинов двигател използва четиритактов цикъл на горене, за да преобразува бензина във въртящ момент. Четиритактовият подход е известен още като цикъл на Ото в чест на Николаус Ото, който го изобретил през 1867 г. Четирите такта са илюстрирани в анимацията.

  • всмукване;
  • сгъстявяане (компресия);
  • горене и разширяване на сместта;
  • изпускане на газовете.

четери такта - как работи двогателя

Вижте видеото, което макар и на английски език, дава много подробна, визулана интерпретация на процеса на работа на двигателя с вътрешно горене.

Буталото е свързано с коляновия вал чрез мотовилка. Ето какво се случва, докато двигателят преминава през своя цикъл:

Буталото започва отгоре, всмукателният клапан се отваря и буталото продължава да се движи надолу, за да позволи да поеме цилиндъра, пълен с въздух и бензин. Това е тактът на всмукване. Само най-малката капка бензин е достатъчно да се смеси във въздуха, за да е възможно това (1-ва част от анимацията по-горе)

След това буталото се движи обратно нагоре, за да компресира тази смес от гориво и въздух. Компресията прави мощна експлозията. (2-ра част).

Когато буталото достигне върха на своя ход, запалителната свещ създава искра, за да запали бензина. Бензина в цилиндъра експлодира и задвижвайки буталото надолу. (3-та част)

как работи двигателя

След като буталото достигне долната част на хода си, изпускателният клапан се отваря и агазовете напускат цилиндъра, за да излязат през ауспуха. (4-та част)

Сега двигателят е готов за следващия цикъл, така че е необходимо още едно зареждане с въздух и гориво.

Линейното движение на буталата се преобразува във въртеливо движение от коляновия вал.

Сега ще разгледаме всички важни части / компоненти, които работейки заедно, правят възможно това да се случи, като ще започнем с цилиндрите.

Виж още: Колата ми гори масло? Какво да проверим!

Основни части на един двигател

Ядрото на двигателя е цилиндърът, като буталото се движи нагоре и надолу в цилиндъра. Едноцилиндровите двигатели са типични за косачките за трева, но обикновено колите имат повече от един цилиндър (често срещани са четири, шест или осем цилиндъра). В многоцилиндровия двигател цилиндрите обикновено са подредени по един от трите начина: редови или плоък  и звездообразен двигател.

Така че, четириредовият двигател, който споменахме в началото, е двигател с четири цилиндъра, разположени в една линия. Различните конфигурации имат различни предимства и недостатъци по отношение на гладкостта, производствените разходи и характеристиките. Тези предимства и недостатъци ги правят подходящи за определени превозни средства.

Свещи

горивни свещи

Запалителната свещ произвежда искрата, която запалва сместа от въздух и гориво, така че да възникне изгаряне. Искрата трябва да се произведе в точния момент, за да работят нещата правилно.

Виж още: Какво да правим при спукана гума на пътя?

Клапани

Всмукателните и изпускателните клапани се отварят в точното време, за да пуснат въздух и гориво и да изпуснат отработените газове. Обърнете внимание, че и двата клапана са затворени по време на компресия и горене, така че горивната камера е запечатана.

Бутала

Буталото е цилиндрично парче метал, което се движи нагоре и надолу в цилиндъра.

Бутални пръстени

Буталните пръстени осигуряват плъзгащо се уплътнение между външния ръб на буталото и вътрешния ръб на цилиндъра. Пръстените служат за две цели:

Те предотвратяват изтичането на сместа от  гориво и въздух и отработените газове в горивната камера в картера по време на компресия и горене. Също така предпазват маслото в картера от изтичане в зоната на горене, където би изгоряло.
Повечето коли, които “горят масло” и трябва да добавят литър на всеки 2000км., го изгарят, защото двигателят е стар и пръстените вече не уплътняват добре. Много съвременни превозни средства използват по-модерни материали за бутални пръстени. Това е една от причините, поради които двигателите издържат по-дълго и може да се увеличи интервала за смяна на маслото.

Мотовилка

Мотовилката свързва буталото с коляновия вал. Той може да се върти в двата края, така че ъгълът му да се променя. Когато буталото се движи, коляновият вал се върти.

Колянов вал

Коляновият вал превръща движението на буталото нагоре и надолу в кръгово движение, точно както при движението на манивелата.

Картер

Картерът обгражда коляновия вал. Съдържа известно количество масло, което се събира в дъното му.

Виж още: Всички лампи на таблото на колата

По-често срещани проблеми с двигателя

При автомобилните двигатели може да се случат всякакви проблеми, независимо дали са свързани с горивото или със самите тях.

По често срещаните са: лоша горивна смес, липса на компресия или липса на искра. Освен тях има хиляди незначителни неща, които могат да създадат проблеми, но това са “големите три”. Ето кратко описание на това как тези проблеми може да засегнат вашия двигател:

Лоша горивна смес

  • Липсва гориво, така че двигателят получава въздух, но не и гориво;
  • Входът за въздух може да е запушен, така че има гориво, но няма достатъчно въздух;
  • Горивната система може да доставя твърде много или твърде малко гориво към сместа, което означава, че горенето не се извършва правилно;
  • Може да има примес в горивото, което предотвратява изгарянето на горивото.

Липса на компресия

Ако зарядът от въздух и гориво не може да се компресира правилно, процесът на горене няма да работи както трябва. Липсата на компресия може да възникне поради следните причини:

  • Бутални пръстени са износени (позволявайки на сместа от въздух и гориво да изтича през буталото по време на компресия);
  • Всмукателните или изпускателните клапани не са добре правилно, което отново позволява теч по време на компресия.

Дефект на цилиндъра (износен цилиндър)

Най-често дефектите / износванията се появяват там, където горната част на цилиндъра се прикрепя към самия цилиндър. Обикновено цилиндърът и болтът на главата на цилиндъра се захващат заедно с тънко уплътнение, притиснато между тях. Ако уплътнението (гарнитурата) се повреди, между цилиндъра и главата на цилиндъра се образуват малки дупки, които причиняват течове.

Липса на искра

Искрата може да не съществува или да е слаба по няколко причини:

  • Ако запалителната ви свещ или кабелът, водещ до нея, е износен, искрата ще бъде слаба;
  • Ако проводникът е прекъснат, или ако системата, която изпраща искра надолу по проводника, не работи правилно, няма да има искра;
  • Ако искрата възникне твърде рано или твърде късно в цикъла, горивото няма да се запали в точния момент.

Други

  • Ако акумулатора е изтощена, не няма да може да стартирате двигател
  • Ако лагерите, които позволяват на коляновия вал да се върти свободно, са износени, коляновият вал няма да може да се върти, съответно двигателят няма да работи;
  • Ако клапаните не се отварят и затварят в точното време или изобщо, въздухът не може да влезе и отработените газове не могат да излязат, така че двигателятще откаже;
  • Ако ви свърши маслото, буталото няма да може да се движи свободно нагоре и надолу в цилиндъра и двигателят ще блокира.

При правилно работещ двигател всички тези проблеми не би трябвало да ви тревожат. Не е необходимо съвършенство, за да работи двигателят, но вероятно ще забележите, когато нещата не са перфектни.

Както можете да видите, един двигател има редица системи, които му помагат да върши работата си по преобразуване на горивото в механично движение.

Предложени статии

Последни статии

Произволни статии

Toyota Alphard миниван Ревю

Toyota Alphard е миниван, произвеждан от японския автомобилен производител Toyota от 2002г. Ilya Plekhanov, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons Предлага се като седем или осемместен миниван...