Двигатель автомобиля - это двигатель внутреннего сгорания, который приводит автомобиль в движение с помощью энергии от бензинового (в данном примере) топлива.
Принцип работы вкратце: берём сосуд, накрываем крышкой, подаём в него топливо, воспламеняем - в результате высвобождается энергия, и крышка улетает очень высоко. Если этот процесс ускорить и зациклить, то получаемой энергии будет хватать не только на крышку, но и на целый автомобиль. Именно этим и занялся немецкий изобретатель Николаус Отто, придумав в 1967 году четырехтактный цикл сгорания, по сей день использующийся почти во всех автомобилях.
Выглядит это таким образом:
Блок цилиндров, расположенных линейно, v-образно или оппозитно, в зависимости от типа двигателя. В каждом цилиндре ходит поршень, соединённый с помощью шатуна с коленвалом. Поршень ходит вниз-вверх, шатун крутится, а от него крутится коленвал. Коленвал (коленчатый вал) - главный элемент двигателя, он преобразует энергию от сгорания топлива в механическую энергию. Когда говорят «обороты двигателя» - имеют в виду количество оборотов коленчатого вала в минуту. Можно себе представить скорость процессов, происходящих в двигателе - при 2000 оборотов в минуту каждый из четырёх тактов совершается за 0,015 сек.
- Такт впуска. Впускной клапан открывается, в цилиндр подается смесь воздуха и топлива, клапан закрывается. Поршень движется вниз, цилиндр заполняется смесью. Пространство, освобождаемое поршнем называется рабочим объемом цилиндра. Сумма рабочих объемов всех цилиндров = рабочий объём двигателя.
- Такт сжатия. Поршень движется вверх, сжимая смесь, температура смеси в этот момент доходит до 400С. Пространство между головкой цилиндра и поршнем в самом верхнем его положении называется камерой сгорания. Полный объём цилиндра = сумма рабочего объёма цилиндра и камеры сгорания. Степень сжатия - число, показывающее во сколько раз полный объём цилиндра больше объёма камеры сгорания. Чем выше степень сжатия, тем выше мощность двигателя. Максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия называется компрессией, замерив которую можно узнать о состоянии двигателя.
- Рабочий такт. Поршень достигает верхней точки, свеча даёт искру и воспламеняет топливо, поршень движется вниз. Полученное тепло преобразуется в механическую работу. Во время сгорания температура смеси достигает 2000С.
- Такт выпуска. Когда поршень достигает низшей (мертвой) точки, открывается клапан выпуска, поршень снова движется вверх, вытесняя отработанные газы, которые пойдут по выхлопной трубе.
Что ещё есть в цилиндре? Поршневые кольца - уплотнение между стенкой цилиндра и поршнем, которое скользит вместе с ним и не даёт смеси попасть из камеры сгорания в картер, а маслу из картера в камеру сгорания. Когда говорят «жрет масло», имеется в виду сгорание масла из-за проблемных поршневых колец.
В следующий раз про различные неисправности в двигателе и как их избежать.