Maska samochodu jest otwarta, a instruktor już wyraźnie pokazuje części i mechanizmy.
Jeśli nie zamierzasz zostać mechanikiem samochodowym, nie musisz znać szczegółów konstrukcji auta, jednak znając główne punkty, szybko zrozumiesz zasady obsługi i sterowania autem. W tym artykule porozmawiamy o tym, jak działa samochód.
Każdy wie, że samochód to karoseria na kołach. Co jednak sprawia, że się porusza?
I tak samochód składa się z:
- Silnik
- Ciało
- Podwozie
- Transmisje
- Podwozie samolotu
- Mechanizm kontrolny
- Sprzęt elektryczny
Przyjrzyjmy się każdemu komponentowi bardziej szczegółowo.
Silnik samochodowy
Silnik to serce samochodu, źródło energii mechanicznej, która wprawia samochód w ruch. Najpopularniejszym jest silnik spalinowy (ICE), który składa się z cylindra i tłoka. Wewnątrz cylindra wytwarzana jest energia cieplna, która podczas spalania paliwa zamieniana jest na energię mechaniczną napędzającą pojazd. Proces ten zachodzi z częstotliwością kilkaset razy na minutę, co wymusza ciągły obrót wału korbowego silnika. Nasz film bardziej szczegółowo zapozna Cię z działaniem silnika.
Karoseria
Nadwozie samochodu może mieć konstrukcję ramową i bezramową, jednak w nowoczesnych samochodach stosuje się konstrukcję bezramową, w której jednostki i zespoły są przymocowane do nadwozia. To ciało nazywa się nosicielem. W zależności od rodzaju nadwozia, samochody dzielą się na klasy.
Urządzenie podwozia pojazdu
Podwozie samochodu składa się z wielu mechanizmów przenoszących moment obrotowy z silnika na koła, które poruszają i kontrolują samochód: skrzynia biegów, mechanizm sterujący i podwozie.
Transmisja samochodowa
Skrzynia biegów samochodu przenosi moment obrotowy z silnika na koła, pozwala na zmianę wielkości i kierunku. W samochodzie dwuosiowym skrzynia biegów składa się ze skrzyni biegów, sprzęgła, przekładni kardana, przekładni głównej, mechanizmu różnicowego i półosi.
Sprzęgło samochodowe
Sprzęgło służy do przenoszenia momentu obrotowego silnika na skrzynię biegów i płynnego łączenia lub odłączania silnika od mechanizmów skrzyni biegów. Od pedału sprzęgła biegnie linka uruchamiająca mechanizm sprzęgła. Sprzęgło służy do ochrony części silnika i skrzyni biegów przed przeciążeniem i uszkodzeniem podczas nagłej zmiany biegów lub hamowania.
Transmisja
Skrzynia biegów to mechanizm, który przekształca moment obrotowy z wału korbowego silnika na koła napędowe. Dzięki skrzyni biegów samochód może jechać do przodu i do tyłu, a silnik można odłączyć od kół napędowych.
Skrzynie biegów są mechaniczne, automatyczne, zrobotyzowane i bezstopniowo zmienne.
Ręczna skrzynia biegów ma wysoką wydajność i mniejszą wagę. Pojazd z manualną skrzynią biegów charakteryzuje się dynamicznym przyspieszaniem i oszczędnym spalaniem.
Automatyczna skrzyniałatwy w użyciu, jednak "myśli" dłużej, zmienia biegi i zużywa więcej paliwa.
Automatyczna skrzynia biegów to symbioza automatycznej i manualnej skrzyni biegów, posiada elektroniczne sterowanie sprzęgłem. Ten rodzaj przekładni jest mniej precyzyjny niż przekładnia automatyczna.
W przekładniach bezstopniowych nie ma samych biegów, czyli kroków, a przełożenie zmienia się płynnie. Ta przekładnia nie jest powszechnie stosowana, ponieważ pasek przenoszenia momentu obrotowego nie jest w stanie wytrzymać dużej mocy nowoczesnych silników.
Podwozie samochodu
Podwozie samochodu to nadwozie skorupowe, oś tylna i przednia, zawieszenie, koła i opony.
Zawieszenia są różnego rodzaju: adaptacyjne, wielowahaczowe, dwuwahaczowe, do SUV-ów, pickupów, ciężarówek, tylne półzależne, tylne zależne, zawieszenie Me Pherson i De Dion.
Mechanizm kontroli pojazdu
Mechanizmem sterującym samochodu jest kierownica i hamulce (tarczowe i bębnowe). Kierownica pozwala na zmianę kierunku jazdy autem, a hamulce regulują prędkość, zatrzymują auto i utrzymują go w miejscu.
Wyposażenie elektryczne pojazdu
Wyposażenie elektryczne auta pozwala na uruchomienie silnika, rozgrzanie i doświetlenie wnętrza auta, oświetlanie ścieżki w nocy, zapewnia działanie systemu antykradzieżowego oraz posiada inne przydatne funkcje np. zapewnia obsługę samochodowych systemów audio, co pozwala na słuchanie muzyki.
Uczeń szkoły nauki jazdy, znając urządzenie samochodu, musi tylko nauczyć się nim obsługiwać. Film wideo do artykułu bardziej szczegółowo zapozna Cię z urządzeniem samochodu.
Powodzenia w nauce!
Ogólne urządzenie i zasada działania samochodu osobowego wg schematu konstrukcyjnego
Skład i zasada działania nowoczesnych samochodów osobowych, napęd na przednie koła, napęd na tylne koła i napęd na wszystkie koła są zasadniczo takie same.
Schemat konstrukcyjny pojazdu z napędem na tylne koła przedstawiono na ryc. 6.1.1.
W skład samochodu wchodzą:
- silnik 1;
- układ napędowy lub, w skład którego wchodzą: sprzęgło 5, skrzynia biegów 7, przekładnia kardana 8, przekładnia główna i dyferencjał 11, półosie 10;
Ryż. 6.1.1. Schemat konstrukcyjny samochodu z napędem na tylne koła: 1 - silnik; 2 - pedał zasilania paliwem; 3 - generator; 4 - pedał sprzęgła; 5 - sprzęgło; 6 - dźwignia zmiany biegów; 7 - skrzynia biegów; 8 - transmisja kardana; 9 - koło; 10 - półosie; 11 - główny bieg i mechanizm różnicowy; 12 - hamulec postojowy (ręczny); 13 - główny układ hamulcowy; 14 - starter; 15 - zasilanie bateryjne; 16 - zawieszenie; 17 - sterowanie kierownicą; 18 - przewód hydrauliczny
- podwozie, w skład którego wchodzą: przednie i tylne zawieszenie 16, koła i opony 9;
- mechanizmy kontrolne,, składający się z układu kierowniczego 17, głównego 13 i postojowego 12 układu hamulcowego;
- sprzęt elektryczny, który obejmuje źródła prądu elektrycznego (akumulator i generator), odbiorniki elektryczne (układ zapłonowy, układ rozruchowy, urządzenia oświetleniowe i sygnalizacyjne, oprzyrządowanie, systemy ogrzewania i wentylacji, wycieraczki, spryskiwacze itp.);
- nadwozie nośne.
Samochody z napędem na przednie koła nie mają kardana i kardana w nadwoziu, dzięki czemu wnętrze staje się bardziej przestronne i komfortowe, a waga samochodu jest mniejsza.
Silnik 1 (rys. 6.1.1) - maszyna przetwarzająca dowolny rodzaj energii (benzyna, gaz, olej napędowy, ładunek elektryczny) na energię obrotową silnika wału korbowego.
Większość nowoczesnych samochodów wyposażona jest w tłokowe silniki spalinowe (ICE), w których część energii uwalnianej podczas spalania paliwa w cylindrze zamieniana jest na mechaniczną pracę obrotu wału korbowego (rys. 6.1.2).
Przemieszczenie - jednostka miary objętości silnika równa iloczynowi powierzchni tłoka przez długość jego skoku i liczbę cylindrów. Pojemność skokowa charakteryzuje moc i wymiary silnika wyrażone w litrach lub centymetrach sześciennych.
Aby zmienić ilość mieszanki paliwowej dostarczanej do cylindra (w celu zmiany mocy silnika) użyj pedału zasilania paliwem (pedał gazu) 2.
Ryż. 6.1.2. Wygląd nowoczesnego silnika: 1 - pokrywa skrzynki zaworowej; 2 - korek do wlewania oleju do silnika; 3 - głowica cylindra; 4 - koła pasowe; 5 - pasek napędowy; 6 - generator; 7 - skrzynia korbowa; 8 - paleta; 9 - kolektor wydechowy
Koło zamachowe z pierścieniem zębatym jest zainstalowane na wale korbowym, który jest wiodącym 5.
Sprzęgło 5 wykonuje trwałe połączenie mechaniczne między silnikiem a skrzynią biegów i ma na celu wyłączenie go na krótki czas na czas potrzebny do włączenia lub zmiany biegu.
Sprzęgło (rys. 6.1.3) składa się z dwóch sprzęgieł ciernych 1 i 3, dociskanych do siebie sprężyną 4. Tarcza napędowa 1 jest połączona mechanicznie z wałem korbowym silnika, tarcza napędzana 3 jest połączona z wałem napędowym skrzynia biegów 14.
Sprzęgło jest załączane i odłączane przez kierowcę pedałem 8 (po wciśnięciu pedału sprzęgło jest rozłączone). Gdy pedał jest wciśnięty, tarcze sprzęgła 1 i 3 rozchodzą się, tarcza napędowa 1, połączona z silnikiem 13, obraca się, ale ten obrót nie jest przenoszony na napędzaną tarczę 3 (sprzęgło jest odłączone). W celu bezwstrząsowego połączenia biegów w skrzyni biegów konieczne jest rozłączenie sprzęgła na czas załączania lub zmiany biegów.
Gdy pedał jest zwalniany płynnie, napęd i napędzane tarcze są płynnie włączane. W tym przypadku, na skutek poślizgu, tarcza napędowa płynnie wymusza ruch obrotowy na tarczy napędzanej. Zaczyna się obracać, przenosząc moment obrotowy na wał wejściowy skrzyni biegów 14. W ten sposób samochód może płynnie ruszyć z postoju lub kontynuować jazdę na nowym biegu.
Skrzynia biegów służy do zmiany wielkości i kierunku momentu obrotowego oraz przeniesienia go z silnika na koła napędowe, a także do długotrwałego oddzielenia silnika od kół napędowych podczas postoju pojazdu.
Skrzynia biegów może być mechaniczna (z ręczną zmianą biegów) lub automatyczna (przekładnia hydrokinetyczna, automatyczna lub wariatorowa).
Ryż. 6.1.3. Schemat sprzęgła: 1 - koło zamachowe; 2 - napędzana tarcza sprzęgła; 3 - płyta dociskowa; 4 - wiosna; 5 - dźwignie zwalniające; 6 - zwolnij łożysko; 7 - widelec zwalniający sprzęgło; 8 - pedał sprzęgła; 9 - główny cylinder sprzęgła; 10 - płyn hydrauliczny; 11 - rurociąg; 12 - siłownik sprzęgła; 13 - silnik; 14 - wał napędowy przekładni; 15 - skrzynia biegów
Przekładnia mechaniczna (rys. 6.1.4) to skrzynia biegów ze stopniowym zmiennym przełożeniem.
Obejmuje:
- skrzynia korbowa 12, która zawiera olej 13 do smarowania części trących;
- wał wejściowy 2, połączony z tarczą sprzęgła 1
- koło zębate wału wejściowego 3, które jest połączone na stałe z kołem zębatym wału pośredniego;
- wał pośredni 4 z kompletem kół zębatych o różnych średnicach;
- wał wtórny 9 z zestawem kół zębatych, które można przesuwać za pomocą widełek zmiany biegów 6;
- mechanizm zmiany biegów 8 z dźwignią zmiany biegów 7;
- synchronizatory - urządzenia zapewniające wyrównanie prędkości obrotowych kół zębatych podczas zmiany biegów.
Kierowca zmienia biegi za pomocą dźwigni zmiany biegów 7. Ponieważ skrzynia biegów współczesnego samochodu ma duży zestaw przełożeń, włączając różne ich pary (przy wciskaniu dowolnego biegu) kierowca zmienia również przełożenie całkowite (przełożenie). Im niższy bieg, tym niższa prędkość pojazdu, ale wyższy moment obrotowy i odwrotnie.
Przy pracującym silniku, przed włączeniem lub zmianą biegów w skrzynce ręcznej, w celu bezuderzeniowej zmiany biegów, wciśnij pedał sprzęgła (odłącz sprzęgło).
Ryż. 6.1.4. Skrzynia biegów mechaniczna: 1 - sprzęgło; 2 - wał główny; 3 - podwozie; 4 - wał pośredni; 5 - zębnik wału wtórnego; 6 - widelec zmiany biegów; 7 - dźwignia zmiany biegów; 8 - urządzenie przełączające; 9 - wał wtórny; 10 - poprzeczka; 11 - transmisja kardana; 12 - skrzynia korbowa; 13 - olej przekładniowy
Najczęstsze schematy zmiany biegów w samochodach osobowych pokazano na ryc. 6.1.5.
Ryż. 6.1.5. Najczęstsze schematy zmiany biegów w samochodach osobowych to 1 i 2, 3 i 4 - za pomocą dźwigni zmiany biegów
Do automatycznej skrzyni biegów(rys. 6.1.6) obejmuje:
- Konwerter momentu obrotowego (2, 5, 4, 5, 9), który jest bezpośrednio podłączony do silnika, jest wypełniony płynem hydraulicznym 10. Płyn jest medium do przenoszenia momentu obrotowego z silnika na ręczną skrzynię biegów. Zasada działania jest następująca: wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika wzrasta prędkość wału 2 z łopatkami 3, co powoduje obrót płynu hydraulicznego 10. Płyn wirujący zaczyna naciskać na łopatki wału wtórnego 4 i powoduje obrót wału pomocniczego. Konwerter momentu obrotowego jest zasadniczo sprzęgłem;
- ręczna skrzynia biegów 7 otrzymuje obrót z przekładni hydrokinetycznej, zmiana biegów w niej odbywa się za pomocą serwonapędów zgodnie z poleceniami jednostki sterującej 6.
Ryż. 6.1.6. Automatyczna skrzynia biegów: 1 - silnik; 2 - wał główny; 3 - łopatki wału głównego; 4 - łopatki wału wtórnego: 5 - wał wtórny; 6 - jednostka sterująca automatyczną skrzynią biegów; 7 - mechaniczna skrzynia biegów; 8 - wał wyjściowy
Do sterowania automatyczną, zrobotyzowaną skrzynią biegów lub wariatorem służy wybierak biegów (rys. 6.1.7).
Ryż. 6.1.7. Typowe schematy selektorów do automatycznych skrzyń biegów:
Р - parkowanie, mechanicznie blokuje skrzynię biegów; R - bieg wsteczny, należy włączyć dopiero po całkowitym zatrzymaniu pojazdu; N - neutralny, w tej pozycji można uruchomić silnik; D - jedź, idź do przodu; S (D3) - gama niskich biegów, dostępna na drogach o niewielkich wzniesieniach. Hamowanie silnikiem jest skuteczniejsze niż w pozycji D; L (D2) - drugi zakres niskich biegów. Włącza się na trudnych odcinkach dróg. Hamowanie silnikiem jest jeszcze wydajniejsze
Transmisja kardana(w pojeździe z napędem na tylne i cztery koła) umożliwia przeniesienie momentu obrotowego ze skrzyni biegów na tylną oś (przekładnia główna) podczas poruszania się pojazdu po nierównej drodze (rys. 6.1.8).
Ryż. 6.1.8. Przekładnia kardana: 1 - przedni wał; 2 - poprzeczka; 3 - wsparcie; 4 - wał kardana; 5 - tylny wał
główne koło zębate 5 służy do zwiększenia momentu obrotowego i przeniesienia go pod kątem prostym na półoś 6 samochodu (rys. 6.1.9).
Mechanizm różnicowy zapewnia obrót kół napędowych z różnymi prędkościami podczas skręcania samochodu i poruszania kołami po nierównych drogach.
Półwały 6 przenoszą moment obrotowy na koła napędowe 7.
Podwozie zapewnia ruch i płynną pracę. Zawiera z reguły ramę pomocniczą, do której mocowane są elementy przedniej i tylnej osi z piastami i kołami 7 za pomocą przedniego i tylnego zawieszenia.
Mechanizmy i części podwozia łączą koła z nadwoziem, tłumią jego wibracje, odbierają i przenoszą siły działające na samochód.
W samochodzie osobowym kierowca i pasażerowie odczuwają powolne drgania o dużych amplitudach i szybkie drgania o małych amplitudach. Przed gwałtownymi drganiami chronią miękkie tapicerki siedzeń, gumowe mocowania silnika, skrzyni biegów itp. Sprężyste elementy zawieszenia, koła i opony służą jako ochrona przed powolnymi drganiami.
Ryż. 6.1.9. Samochód z napędem na tylne koła: 1 - silnik; 2 - sprzęgło; 3 - skrzynia biegów; 4 - transmisja kardana; 5 - główny bieg; 6 - półoś; 7 - koło; 8 - zawieszenie na resorach piórowych; 9 - zawieszenie sprężynowe; 10 - sterowanie
Zawieszenie (rys. 6.1.10) ma na celu łagodzenie i tłumienie drgań przenoszonych z nierówności drogi na karoserię. Dzięki zawieszeniu kół, nadwozie wykonuje drgania pionowe, wzdłużne, kątowe i poprzeczno-kątowe. Wszystkie te drgania decydują o płynnej pracy pojazdu. Zawieszenie może być zależne lub niezależne.
Zawieszenie zależne (rys. 6.1.10), gdy oba koła jednej osi samochodu są połączone ze sobą sztywną belką (koła tylne). Kiedy jedno z kół uderza w nierówną drogę, drugie przechyla się pod tym samym kątem. Niezależne zawieszenie, gdy koła jednej osi samochodu nie są ze sobą sztywno połączone. Podczas uderzenia w nierówną drogę jedno z kół może zmienić swoje położenie, położenie drugiego koła nie ulega zmianie.
Ryż. 6.1.10. Schemat działania zależnego (a) i niezależnego (b) zawieszenia kół samochodu
Elastyczny element zawieszenia (sprężyna lub sprężyna) służy do amortyzacji wstrząsów i wibracji przenoszonych z drogi na nadwozie.
Ryż. 6.1.11. Schemat amortyzatora:
1 - karoseria; 2 - zapas; 3 - cylinder; 4 - tłok z zaworami; 5 - dźwignia; 6 - dolne oczko; 7 - płyn hydrauliczny; 8 - ucho górne
Element tłumiący zawieszenia - amortyzator (rys. 6.1.11) - jest niezbędny do tłumienia drgań nadwozia ze względu na opory powstające podczas przepływu płynu 7 przez skalibrowane otwory z wnęki „A” do wnęki „B” iz powrotem ( amortyzator hydrauliczny). Można również zastosować amortyzatory gazowe, w których opór występuje podczas sprężania gazu. Stabilizator pojazdu został zaprojektowany w celu poprawy prowadzenia i zmniejszenia przechyłów pojazdu podczas pokonywania zakrętów. Podczas pokonywania zakrętów karoseria auta jedną stroną dociskana jest do podłoża, podczas gdy drugą stroną chce się oderwać od podłoża. W tym przypadku stabilizator, który jednym końcem dociskając do podłoża dociska drugim bok auta, nie daje mu możliwości odjazdu. A kiedy któreś koło uderza w przeszkodę, drążek stabilizatora skręca się i stara się przywrócić to koło na swoje miejsce.
Ryż. 6.1.12. Schemat sterowania typu „koła zębatego”: 1 - koła; 2 - dźwignie obrotowe; 3 - drążki kierownicze; 4 - drążek kierowniczy; 5-biegowy; 6-kierownica
Sterowniczy(Rys. 6.1.12) służy do zmiany kierunku pojazdu za pomocą kierownicy. Gdy kierownica 6 obraca się, koło zębate 5 obraca się i przesuwa zębatkę 4 w jednym lub drugim kierunku. Podczas ruchu zębatka zmienia położenie prętów 3 i związanych z nimi dźwigni obrotowych 2. Koła obracają się.
Ryż. 6.1.13. Układ hamulcowy: główny - 1-6 i postojowy (ręczny) -7-10. Urządzenia hamulcowe wykonawcze: A - tarczowe; B - typ bębna; 1 - główny cylinder hamulcowy; 2 - tłok; 3 - rurociągi; 4 - hydrauliczny płyn hamulcowy; 5 - zapas; 6 - pedał hamulca; 7 - dźwignia hamulca ręcznego; 8 - kabel; 9 - korektor; 10 - lina
Układ hamulcowy(rys. 6.1.13) służy do zmniejszania prędkości obrotowej kół z powodu sił tarcia powstających między klockami hamulcowymi 11 a bębnami hamulcowymi A lub tarczami B, a także do utrzymywania samochodu w miejscu na parkingach, na zjazdach i podjazdów z użyciem ręcznych systemów hamulcowych (7-10). Kierowca steruje układem hamulcowym za pomocą pedału hamulca 6 głównego układu hamulcowego oraz dźwigni hamulca nocnego (ręcznego) postojowego 7.
Główny układ hamulcowy (1-6), z reguły, jest wieloobwodowy, to znaczy po naciśnięciu pedału hamulca 6 tłoki 2 poruszają się, ciśnienie hydraulicznego płynu hamulcowego 4 jest przenoszone przez rurociągi 3 do siłowniki hamulca A - do hamowania przednich kół i siłowniki hamulca B - do hamowania tylnych kół. Systemy A i B są od siebie niezależne. Jeśli jeden obwód hamulcowy ulegnie awarii, drugi będzie nadal wykonywać funkcję hamowania, choć mniej wydajnie. Wieloobwodowy układ hamulcowy zwiększa bezpieczeństwo jazdy.
Przed rozważeniem pytania, jak działa silnik samochodowy, konieczne jest przynajmniej ogólne zrozumienie jego struktury. Każdy samochód ma silnik spalinowy, którego praca opiera się na zamianie energii cieplnej na energię mechaniczną. Przyjrzyjmy się głębiej temu mechanizmowi.
Jak działa silnik samochodu - badamy schemat urządzenia
Klasyczna konstrukcja silnika obejmuje cylinder i skrzynię korbową, zamknięte od dołu miską olejową. Wnętrze cylindra ma różne pierścienie, które poruszają się w określonej kolejności. Ma kształt szklanki, w jej górnej części znajduje się dno. Aby wreszcie zrozumieć, jak działa silnik samochodowy, musisz wiedzieć, że tłok jest połączony z wałem korbowym za pomocą sworznia tłokowego i korbowodu.
Do płynnego i miękkiego obrotu stosuje się łożyska główne i korbowodowe, które pełnią rolę łożysk. Wał korbowy zawiera policzki, a także czopy główne i korbowodów. Wszystkie te części, połączone razem, nazywane są mechanizmem korbowym, który przekształca ruch posuwisto-zwrotny tłoka w ruch obrotowy.
Górna część cylindra jest zamknięta głowicą, w której znajdują się zawory dolotowe i wydechowe. Otwierają się i zamykają zgodnie z ruchem tłoka i ruchem wału korbowego. Aby dokładnie wyobrazić sobie, jak działa silnik samochodowy, należy zapoznać się z filmem w naszej bibliotece tak samo szczegółowo, jak z artykułem. W międzyczasie postaramy się wyrazić słowami jego działanie.
Jak działa silnik samochodowy – krótko o skomplikowanych procesach
Tak więc granica ruchu tłoka ma dwie skrajne pozycje - górny i dolny martwy punkt. W pierwszym przypadku tłok znajduje się w maksymalnej odległości od wału korbowego, a druga opcja to najmniejsza odległość między tłokiem a wałem korbowym. Aby zapewnić przejście tłoka przez martwy punkt bez zatrzymywania się, zastosowano koło zamachowe wykonane w postaci tarczy.
Ważnym parametrem w silnikach spalinowych jest stopień sprężania, który bezpośrednio wpływa na jego moc i sprawność.
Aby właściwie zrozumieć zasadę działania silnika samochodowego, trzeba wiedzieć, że opiera się on na wykorzystaniu pracy gazów rozprężanych w procesie nagrzewania, w wyniku których tłok porusza się między górnym i dolnym martwym punktem. Gdy tłok znajduje się w górnym położeniu, paliwo, które dostaje się do cylindra i jest mieszane z powietrzem, jest spalane. W efekcie znacznie wzrasta temperatura gazów i ich ciśnienie.
Gazy wykonują użyteczną pracę, dzięki czemu tłok porusza się w dół. Ponadto, za pomocą mechanizmu korbowego, działanie przenoszone jest na skrzynię biegów, a następnie na koła samochodu. Produkty odpadowe są usuwane z cylindra przez układ wydechowy, a na ich miejsce trafia nowa porcja paliwa. Cały proces, od podania paliwa po usuwanie spalin, nazywany jest cyklem pracy silnika.
Jak działa silnik samochodowy - różnice w modelach
Istnieje kilka głównych typów silników spalinowych. Najprostszy jest silnik rzędowy. Ułożone w jednym rzędzie sumują się do określonej objętości roboczej. Ale stopniowo niektórzy producenci odeszli od tej technologii produkcji do bardziej kompaktowej wersji.
Wiele modeli wykorzystuje konstrukcję silnika V. Dzięki tej opcji cylindry są ustawione pod kątem do siebie (w zakresie 180 stopni). W wielu projektach liczba cylindrów waha się od 6 do 12 lub więcej. Umożliwia to znaczne zmniejszenie wymiaru liniowego silnika i zmniejszenie jego długości.
Różnorodność silników pozwala więc z powodzeniem stosować je w pojazdach o bardzo zróżnicowanym przeznaczeniu. Mogą to być standardowe samochody osobowe i ciężarowe, a także samochody sportowe i SUV-y. W zależności od typu silnika następują również określone parametry techniczne całej maszyny.
W dzisiejszych czasach samochód nie jest już luksusem. Niemal każdy może sobie na to pozwolić. Ale często bardzo niewiele osób zna urządzenie samochodu, chociaż bardzo ważne jest, aby każdy kierowca wiedział, z jakich głównych części, komponentów i zespołów składa się pojazd. Przede wszystkim jest to konieczne, gdy dojdzie do jakiejś awarii samochodu, dzięki temu, że właściciel jest przynajmniej ogólnie zaznajomiony z konstrukcją samochodu, może dokładnie określić, gdzie wystąpiła usterka. Istnieje ogromna liczba różnych marek i modeli samochodów, ale w większości wszystkie samochody mają ten sam wygląd. Przeanalizujmy urządzenie samochodu osobowego.
Samochód osobowy składa się z 5 głównych części:
Ciało
Ciało- ta część samochodu, do której przymocowane są wszystkie inne elementy. Warto zauważyć, że kiedy samochody pojawiły się po raz pierwszy, nie miały nadwozia. Wszystkie jednostki zostały przymocowane do ramy, przez co samochód był dość ciężki. Aby zmniejszyć wagę, producenci porzucili ramę i ją wymienili.
Ciało składa się z czterech głównych części:
- przedni dźwigar
- tylny dźwigar
- komora silnika
- dach samochodu
- elementy na zawiasach
Należy zauważyć, że taki podział części jest dość arbitralny, ponieważ wszystkie części są ze sobą połączone i tworzą jedną strukturę. Podporą zawieszenia są podłużnice, które są przyspawane do spodu. Drzwi, pokrywa bagażnika, maska i błotniki to raczej elementy na zawiasach. Należy również zauważyć, że tylne błotniki są przypisane bezpośrednio do nadwozia, natomiast przednie błotniki są zdejmowane (wszystko zależy od producenta).
Podwozie
Podwozie składa się z ogromnej ilości różnorodnych podzespołów i zespołów, dzięki którym samochód ma możliwość poruszania się. Główne elementy podwozia to:
- Przednie zawieszenie
- Tylne zawieszenie
- koła
- osie napędowe
Najczęściej producenci montują przednie niezależne zawieszenie w nowoczesnych samochodach, ponieważ zapewnia najlepszą kontrolę, a także, co ważne, komfort. W niezależnym zawieszeniu wszystko jest mocowane do nadwozia własnym systemem mocowania, co zapewnia doskonałą obsługę pojazdu.
Nie możemy zapomnieć o już przestarzałym, ale wciąż obecnym w wielu samochodach zawieszeniu zależnym. Zawieszenie zależne od tyłu to w zasadzie sztywna belka lub oś napędowa, jeśli oczywiście weźmiemy pod uwagę samochód z napędem na tylne koła.
Transmisja
Transmisja samochodowa To zestaw mechanizmów i zespołów do przenoszenia momentu obrotowego z silnika na koła napędowe. Z elementów skrzyni biegów można wyróżnić trzy główne elementy:
- lub tylko skrzynia biegów (mechaniczna, zrobotyzowana, automatyczna lub wariator)
- oś lub osie napędowe (w zależności od producenta)
- przegub homokinetyczny lub prościej przekładnia kardana
Aby zapewnić płynne przenoszenie momentu obrotowego, w samochodzie zainstalowano sprzęgło, dzięki któremu wał silnika jest połączony z wałem skrzyni biegów. Sama skrzynia biegów jest potrzebna do zmiany przełożenia, a także do zmniejszenia obciążenia samego silnika. Do połączenia skrzyni biegów bezpośrednio z kołami lub osią napędową niezbędny jest napęd Cardana. A sama oś napędowa jest zamontowana w obudowie skrzyni biegów, jeśli samochód ma napęd na przednie koła. Jeśli samochód ma napęd na tylne koła, oś napędowa służy jako tylna belka.
Silnik
Silnik- to serce maszyny, które składa się z wielu różnych części.
Głównym celem jest zamiana energii cieplnej spalanego paliwa na energię mechaniczną, która jest przekazywana na koła za pomocą przekładni.
System zarządzania silnikiem i wyposażenie elektryczne
Do głównych elementów wyposażenia elektrycznego samochodu należą:
- okablowanie
(Akumulator) jest przeznaczony głównie do uruchamiania samego silnika samochodu. Bateria jest stałym odnawialnym źródłem energii. Jeśli silnik nie zostanie uruchomiony, to dzięki akumulatorowi działają wszystkie urządzenia działające na energię elektryczną.
Generator jest potrzebny do ciągłego ładowania akumulatora, a także do utrzymania stałego napięcia w sieci pokładowej.
System zarządzania silnikiem składa się z wszelkiego rodzaju czujników i elektronicznej jednostki sterującej, która jest w skrócie ECU.
Wyżej wymienionymi odbiorcami energii elektrycznej są:
- tylne światła
- elektryczne podnośniki do szkła
- jak również inne urządzenia elektroniczne
Nie możemy zapomnieć o okablowaniu elektrycznym, które składa się z dużej liczby przewodów. Przewody te tworzą pokładową sieć całego samochodu, która łączy ze sobą wszystkie źródła, a także odbiorców energii elektrycznej.
Wynalezienie samochodu radykalnie zmieniło ludzkie życie, zarówno pozytywnie, jak i negatywnie. Dziś samochód to nie tylko środek transportu, ale także wyznacznik statusu i pozycji w społeczeństwie.
Prawie każda rodzina ma do dyspozycji przynajmniej jeden samochód, a są miasta, w których od dłuższego czasu jest więcej samochodów niż ludzi.
Aby zrozumieć, jak prowadzić pojazd i jak go prawidłowo obsługiwać, trzeba przynajmniej wiedzieć, z czego się składa i jak działa. Każdy właściciel samochodu był niejednokrotnie zainteresowany urządzeniem swojego żelaznego konia. Niektórym wystarczy podstawowa wiedza, a niektórzy wolą studiować każdy szczegół samochodu. Oczywiście, aby uwzględnić wszystkie niuanse urządzenia samochodowego, musisz przynajmniej napisać książkę, ale aby zrozumieć podstawy i poznać podstawowe rzeczy, wystarczy przeczytać ten artykuł.
Być może dla niektórych urządzenie samochodu to najwyższa matematyka, ale jeśli poświęcisz trochę czasu i zrozumiesz istotę, wszystko jest dość proste. Porozmawiajmy teraz o wszystkim w porządku.
1. Główne jednostki i systemy
Pomimo tego, że dziś istnieje ogromna liczba różnych marek i modeli samochodów, prawie wszystkie są ułożone według tej samej zasady. Mówimy o lekkich pojazdach. Schemat urządzenia samochodowego jest konwencjonalnie podzielony na kilka części:
Karoseria lub konstrukcja nośna. Dziś jego podstawą jest karoseria, do której mocowane są prawie wszystkie jednostki i zespoły. Z kolei nadwozie składa się z wytłoczonych belek dna, przednich i tylnych belek, dachu, komory silnika i innych osprzętu. Elementy na zawiasach to drzwi, błotniki, maska, klapa bagażnika itp. Ten podział jest raczej arbitralny, ponieważ wszystkie części samochodu są w taki czy inny sposób ze sobą połączone;
Za pomocą osi napędowych obciążenie przenoszone jest z ramy lub nadwozia na koła i wzajemnie. Jeśli chodzi o zawieszenie, wiele pojazdów ma zawieszenie w stylu MacPhersona, które znacznie poprawia prowadzenie pojazdu. Występują również niezależne (każde koło jest indywidualnie mocowane do nadwozia) i zależne (może mieć postać belki lub osi napędowej, uważane jest za przestarzałe) zawieszenia;
Transmisja samochodowa. Za układ napędowy uważa się przekładnię samochodu. Jego głównym zadaniem jest przeniesienie momentu obrotowego z wału korbowego na koła napędowe. Z kolei skrzynia biegów również składa się z kilku części, w szczególności skrzyni biegów, sprzęgła, przekładni kardana, mechanizmu różnicowego, półosi i przekładni głównej. Te ostatnie są połączone z piastami kół;
Silnik samochodowy. Głównym zadaniem i przeznaczeniem silnika jest zamiana energii cieplnej na energię mechaniczną. Co więcej, energia ta jest przekazywana przez przekładnię na koła samochodu;
Mechanizm kontrolny. W rzeczywistości sam mechanizm sterujący składa się z układu hamulcowego i układu kierowniczego;
Wyposażenie elektryczne samochodu.Żaden nowoczesny samochód nie jest kompletny bez elektryki, której głównymi elementami są akumulator, instalacja elektryczna, alternator i system zarządzania silnikiem. To tylko główne części samochodu, z których każda zapewnia system w systemie, a czasem więcej niż jeden. Warto bardziej szczegółowo przyjrzeć się niektórym częściom.
2. Krótki przegląd typów silników
Przede wszystkim należy zauważyć, że silnik i silnik to jedno i to samo. Silnik jest częściej określany jako silniki spalinowe lub elektryczne. Nie jest tajemnicą, że silnik służy jako źródło energii do ruchu pojazdu. Większość samochodów wymaga silniki z zapłonem wewnętrznym, który można warunkowo podzielić na:
Tłok, w którym rozprężające się gazy podczas spalania paliwa powodują ruch tłoka, który z kolei napędza wał korbowy samochodu;
W silnikach obrotowych te same gazy napędzają obracającą się część, sam wirnik.
Jeśli wejdziesz głębiej, istnieje wiele typów i podtypów silników. Według rodzaju paliwa silniki można podzielić na olej napędowy, benzynę, butlę gazową i generator gazu.
Istnieją również silniki spalinowe z turbiną gazową, elektryczne, orbitalne, obrotowe, obrotowe łopatkowe itp. Obecnie najczęściej spotykany jest silnik spalinowy tłokowy.
3. Krótki przegląd rodzajów punktów kontrolnych
Skrzynia biegów lub skrzynia biegów to jedna z głównych części skrzyni biegów samochodu... Zasadniczo punkt kontrolny dzieli się zwykle na trzy typy, a mianowicie:
Ręczna skrzynia biegów. Zasada jego działania polega na tym, że kierowca za pomocą dźwigni zmienia biegi, jednocześnie stale monitorując obciążenie silnika i prędkość samochodu;
Automatyczna skrzynia biegów eliminuje konieczność ciągłego monitorowania prędkości i obciążenia, a także nie trzeba stale używać dźwigni;
Automatyczna skrzynia biegów to półautomatyczna skrzynia biegów, która łączy w sobie właściwości skrzyni manualnej i automatycznej.
W rzeczywistości istnieje znacznie więcej rodzajów i podgatunków punktu kontrolnego. Więc rozróżnij Tiptronic(podstawą jest automatyczna skrzynia biegów z ręcznym przełącznikiem prędkości), DSG(wyposażony w 2 sprzęgła, posiada automatyczny napęd zmiany biegów i jest 6-biegową skrzynią biegów) oraz Zmienna prędkość jazdy(przekładnia bezstopniowa).
4. Układ hamulcowy
Jak sama nazwa wskazuje, układ hamulcowy ma na celu spowolnienie lub całkowite zatrzymanie pojazdu. Układ hamulcowy składa się z klocków hamulcowych, tarcz, bębnów i cylindrów. Konwencjonalnie układ hamulcowy można podzielić na dwa typy - działający (przeznaczony do całkowitego zatrzymania lub spowolnienia) oraz system parkingowy (przeznaczony do utrzymania samochodu na nierównej lub trudnej nawierzchni).
Nowoczesne samochody zapewniają instalację układów hamulcowych, które składają się z mechanizmów hamulcowych i napędu hydraulicznego. Po naciśnięciu pedału hamulca w napędzie hydraulicznym powstaje nadciśnienie, które jest wytwarzane przez płyn hamulcowy. To z kolei uruchamia działanie innych mechanizmów hamowania.
5. Sprzęgło
Mówiąc prościej, sprzęgło jest zaprojektowane tak, aby na krótko odłączyć silnik od skrzyni biegów, a następnie ponownie je połączyć. Sprzęgło składa się ze sprzęgła i mechanizmu napędowego. Napęd przeznaczony jest do przenoszenia sił ze sterownika na określony mechanizm. W aucie każdy mechanizm posiada własny napęd, dzięki czemu wchodzi do akcji.
Mechanizm sprzęgłowy to urządzenie, w którym zachodzi proces przenoszenia momentu obrotowego poprzez tarcie. Części składowe mechanizmu sprzęgła to skrzynia korbowa, obudowa, napęd, napęd i tarcze dociskowe.
Wszystko to jest tylko wierzchołkiem góry lodowej, ponieważ każdy z punktów zawiera kilkanaście podpunktów. Aby ogólnie zrozumieć urządzenie samochodu, wystarczy znać jego główne komponenty i zespoły. Teraz dokładnie wiesz, jak i dlaczego Twój samochód porusza się, hamuje i „zjada” benzynę.