Двигатель автомобиля - Шпаргалка

В соответствии с предназначением двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля. Для того, чтобы получить механическую энергию, в двигателе автомобиля преобразуется другой вид энергии (энергия сгорания топлива, электрическая энергия и др.). Источник энергии при этом должен находиться непосредственно на автомобиле и периодически пополняться.

Передача механической энергии от двигателя на ведущие колеса осуществляется через трансмиссию. Конструктивное объединение двигателя и трансмиссии носит устоявшееся название силовая установка.

В зависимости от вида преобразуемой энергии различают следующие основные виды автомобильных двигателей: · двигатели внутреннего сгорания (сокращенное наименование ДВС);

· электродвигатели;

· комбинированные двигатели, т.н. гибридные силовые установки.

Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию сгорающего топлива в механическую работу. Известными типами ДВС являются: · поршневой двигатель;

· роторно-поршневой двигатель;

· газотурбинный двигатель.

На современных автомобилях наибольшее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания, использующие в качестве источника энергии жидкое топливо (бензин, дизельное топливо) или природный газ.

Автомобиль, использующий в качестве двигателя электродвигатель, называется электромобилем. Для работы электродвигателя требуется электрическая энергия, источником которой могут быть аккумуляторные батареи или топливные элементы. Основным недостатком электромобилей, ограничивающим их широкое применение, является небольшая емкость источника электрической энергии и соответственно низкий запас хода.

Гибридная силовая установка объединяет двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, связь которых осуществляется через генератор. Передача энергии на ведущие колеса в гибридном автомобиле может производиться последовательно (ДВС - генератор - электродвигатель - колесо) или параллельно (ДВС - трансмиссия - колесо и ДВС - генератор - электродвигатель - колесо). Предпочтительной является параллельная компоновка гибридной силовой установки.

2. Двигатель внутреннего сгорания

В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является основным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование - ДВС) называется тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу.

Различают следующие основные типы ДВС: · поршневой двигатель внутреннего сгорания;

· роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания;

· газотурбинный двигатель внутреннего сгорания.

Из представленных типов двигателей самым распространенным является поршневой ДВС, поэтому устройство и принцип работы рассмотрены на его примере.

Достоинствами поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечившими его широкое применение, являются: · автономность;

· универсальность (сочетание с различными потребителями);

· невысокая стоимость;

· компактность;

· малая масса;

· возможность быстрого запуска;

· многотопливность.

Вместе с тем, двигатели внутреннего сгорания имеют ряд существенных недостатков, к которым относятся: · высокий уровень шума;

· большая частота вращения коленчатого вала;

· токсичность отработавших газов;

· невысокий ресурс;

· низкий коэффициент полезного действия.

В зависимости от вида применяемого топлива различают следующие поршенвые ДВС: · бензиновые двигатели;

· дизельные двигатели.

Альтернативными видами топлива, используемыми в двигателях внутреннего сгорания, являются природный газ, спиртовые топлива - метанол и этанол, водород.

Водородный двигатель с точки зрения экологии является перспективным, т.к. не создает вредных выбросов. Наряду с ДВС водород используется для создания электрической энергии в топливных элементах автомобилей.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания имеет следующее общее устройство: · корпус;

· кривошипно-шатунный механизм;

· газораспределительный механизм;

· впускная система;

· топливная система;

· система зажигания (бензиновые двигатели);

· система смазки;

· система охлаждения;

· выпускная система;

· система управления.

Корпус двигателя объединяет блок цилиндров и головку блока цилиндров. Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Газораспределительный механизм обеспечивает своевременную подачу в цилиндры воздуха или топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов.

Впускная система предназначена для подачи в двигатель воздуха. Топливная система питает двигатель топливом. Совместная работа данных систем обеспечивает образование топливно-воздушной смеси. Основу топливной системы составляет система впрыска.

Система зажигания осуществляет принудительное воспламенение топливно-воздушной смеси в бензиновых двигателях. В дизельных двигателях происходит самовоспламенение смес