Двигатель автомобиля – краткий обзор общего устройства и типов

Многие современные автовладельцы не имеют никакого представления о том, как устроен двигатель их автомобиля. В принципе, если ваш автомобиль регулярно проходит необходимое техническое обслуживание, высока вероятность того, что вам никогда не придется заглядывать под капот, разве что для заливки стеклоомывающей жидкости.

Но понимание базовых принципов устройства автомобильного двигателя всегда будет полезным. Во-первых, это поможет вам правильно эксплуатировать автомобиль и сэкономит ваши деньги на ремонтах, которые могут случиться, если двигатель автомобиля эксплуатируется в ненадлежащем режиме. Во-вторых, никто не застрахован от непредвиденных поломок и неисправностей, которые могут произойти там, где помощь автомастера будет недоступна. В-третьих, недобросовестные автомастера и механики по ремонту автомобилей могут использовать в корыстных целях техническую неграмотность своих клиентов. Знание основных узлов автодвигателя и их функций поможет вам избежать таких ситуаций.

Основные узлы автомобильного двигателя внутреннего сгорания

Работа практически всех автомобильных двигателей (мы не берем в расчет двигатели электромобилей и редких экспериментальных моделей) основана на преобразовании тепловой энергии топлива, сгорающего в рабочих цилиндрах двигателя, в энергию движения поршней. Движение поршней через кривошипно-шатунный механизм передается на коленчатый вал (коленвал), а от него – на колесные валы.

Соответственно, в автомобильном двигателе внутреннего сгорания можно выделить следующие основные узлы:

Блок цилиндров (обычно отливается одной деталью вместе с картером – кожухом-резервуаром для моторного масла, в полости которого скрыт коленвал). В современных автомобильных двигателях число цилиндров обычно четное – 4, 6, 8, 12. Двухцилиндровые двигатели используются в мотоциклах. В последнее время европейские автопроизводители (BMW, Peugeuot) экспериментируют с экономичными 3-цилиндровыми двигателями.

• Поршневая группа: поршни, поршневые уплотнительные и маслосъемные кольца, пальцы, шатуны
• Коленчатый вал с подшипниками, балансирными валами и маховиком двигателя – эта система передает движение поршней коробке передач автомобильного двигателя
• Головка блока цилиндров – накрывает блок цилиндров, служит для подачи топлива, искры зажигания, охлаждающих и смазывающих жидкостей.

В головке блока цилиндров находится ряд важных узлов и механизмов, регулирующих и контролирующих работу двигателя, таких как:

• клапаны впуска топлива и выпуска отработавших газов
• свечи зажигания (в бензиновых моторах)
• топливные форсунки (в дизельных моторах)
• распределительный вал или распредвал

Бензиновые, дизельные и газовые двигатели автомобилей

В качестве топлива в автомобильных двигателях может применяться бензин, дизельное топливо и газ.

Бензиновые двигатели наиболее распространены в автомобилях. Сгорание топлива в них инициируется электрической искрой. При прочих равных условиях бензиновые двигатели обеспечивают наибольшую мощность и экологичность. В их конструкции присутствует так называемая дроссельная заслонка, регулирующая подачу топливно-воздушной смеси в двигатель и, таким образом, управляющая его мощностью.

Дизельные двигатели – популярны за счет своей экономичности. При прочих равных условиях они потребляют меньше топлива, чем бензиновые или газовые, и при этом имеют более высокий КПД. Практически все грузовые автомобили оснащаются дизелями. В Европе дизельные двигатели очень активно используются и в легковом автомобилестроении. Более 50% новых европейских легковых автомобилей – дизельные.

Воспламенение дизельного топлива в двигателе автомобиля происходит самопроизвольно – за счет высокого давления в камере сгорания. Соответственно, в дизельных двигателях нет системы зажигания, зато есть сложная система впрыска топлива. Регулирование мощностью дизельного двигателя осуществляется изменением состава топливной смеси, что предъявляет повышенные требования к качеству топлива.

Газовые двигатели – используют для своей работы сжатый природный газ (метан), или сжиженный нефтяной газ (пропан-бутановую смесь). По своей конструкции эти двигатели отличаются от бензиновых и дизельных наличием специальной системы подачи газового топлива – газобаллонным оборудованием (ГБО). Газовые двигатели приобретают все большую популярность за счет дешевизны топлива (расходы на приобретения топлива падают в разы).

ГБО может устанавливаться на автомобиль еще на заводе. Также ГБО может быть установлено на практически любой подержанный автомобиль. Распространение газовых двигателей сдерживается отсутствием достаточного количества заправочных станций, достаточно существенной стоимостью ГБО и работ по его установке, а также спецификой эксплуатации автомобилей с двигателями такого типа.