Автомобильный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это настоящее сердце любого транспортного средства. Именно здесь происходят ключевые физические и химические процессы, которые обеспечивают жизнь и движение автомобиля. Давайте разберёмся поэтапно, как именно это происходит, от самого начала — включения зажигания — до конечного этапа — вращения колёс.
Всё начинается с простого поворота ключа в замке зажигания или лёгкого нажатия кнопки «старт». Электронный блок управления (ECU) активизирует основные компоненты машины: включается система подачи топлива, зажигания и электрического оборудования. Следующим этапом является включение стартёра, небольшого электродвигателя, связанного с аккумулятором. Стартер берёт энергию батареи и раскручивает коленчатый вал двигателя, придавая первоначальное движение поршням, находящимся в каждом цилиндре.
Параллельно со стартером вступает в дело топливная система. Бензин из бака подаётся топливным насосом высокого давления в камеру сгорания, распыляясь форсункой мелкими каплями. Одновременно воздух извне через фильтры и каналы проходит в цилиндры, готовясь смешиваться с топливом. Регулировка количества воздуха осуществляется специальными устройствами, такими как дроссельная заслонка, управляемая педалью газа.
Следующий важный элемент — это воспламенение топливно-воздушной смеси. Когда поршень находится практически в верхней точке своего подъёма, свеча зажигания выдаёт искру, моментально зажигая подготовленную смесь. Энергия взрыва резко увеличивает давление газов, толкая поршень вниз, что генерирует первый мощный оборот коленчатого вала.
Затем приходит черед четырёхтактного цикла работы двигателя. Сначала поршень вновь опускается вниз, втягивая новую порцию свежей смеси. Потом идёт обратный путь вверх, сжимая топливо и воздух. Третий такт — главный: детонация смеси даёт сильный толчок поршню вниз, сообщая ему значительное количество механической энергии. И последний четвёртый такт — выпуск отработавших газов наружу.
Процесс обеспечивается особым механизмом распределения фаз газообмена, управляющим открытием и закрытием клапанов впуска и выпуска. Распредвал, привязанный зубчатой передачей или цепью к коленвалу, открывает и закрывает клапаны в строгой очередности, согласно заданному алгоритму.
Важную роль играет охлаждение двигателя и обеспечение качественной смазки движущихся деталей. Радиаторы с антифризом отводят лишнюю тепловую нагрузку, сохраняя оптимальный температурный режим, а масло циркулирует по внутренним каналам, покрывая поверхности подвижных узлов тонким слоем защитной плёнки.
Полученное вращение коленчатого вала далее отправляется в трансмиссию автомобиля. Вал, называемый первичным, связан с коробкой передач, позволяющей выбрать нужное передаточное число в зависимости от ситуации. Затем выходящий вторичный вал направляет усилия дальше, либо через карданный вал, либо непосредственно на ведущий мост автомобиля.
Передача усилий заканчивается в дифференциале, устройстве, распределяющем крутящий момент между правым и левым ведущими колёсами, учитывая различие в скоростях вращения при маневрировании.
Теперь вы знаете как работает двигатель в вашей машине.
Спасибо за прочтение!