Daudzi cilvēki vēlas uzzināt vairāk par automašīnām, lai padziļinātu izpratni par automašīnām, taču automašīnu konstrukciju sarežģītības dēļ viņi visi padodas. Zemāk mēs esam sagatavojuši jums ilustrētu automašīnu rakstu komplektu, kas ar attēliem analizē automašīnas iekšējo struktūru, padarot sarežģītus principus viegli saprotamus.
bilde
Dzinēju uzbūves tipu analīze
Dzinējs ir automašīnas enerģijas avots, tāpat kā cilvēka sirds. Taču dažādu cilvēku siržu izmēri un uzbūve daudz neatšķiras, taču dažādu automašīnu dzinēju iekšējās struktūras ir ļoti atšķirīgas. Kādas tad ir dažādu dzinēju konstrukciju atšķirības? Noskaidrosim kopā zemāk.
● Automobiļa enerģijas avots
bilde
Automašīnas enerģijas avots ir dzinējs, un dzinēja jauda nāk no cilindra iekšpuses. Dzinēja cilindrs ir vieta, kur degvielas iekšējā enerģija tiek pārvērsta kinētiskā enerģijā. Var vienkārši saprast, ka degviela tiek sadedzināta cilindrā, radot milzīgu spiedienu, lai virzuli virzītu uz augšu un uz leju, un spēks tiek pārnests uz kloķvārpstu caur savienojošo stieni un visbeidzot pārvēršas rotācijas kustībā un pēc tam caur transmisiju. un piedziņas vārpstu, jauda tiek nodota piedziņas riteņiem, lai virzītu automašīnu uz priekšu.
●Cilindru skaits nedrīkst būt pārāk daudz
bilde
Lielākajai daļai automašīnu kopumā ir četru un sešu cilindru dzinēji. Tā kā dzinēja jauda galvenokārt nāk no cilindriem, vai tas nozīmē, ka jo vairāk cilindru, jo labāk? Faktiski, palielinoties cilindru skaitam, palielinās arī dzinēja daļas. Ar atbilstošu pieaugumu dzinēja uzbūve būs sarežģītāka, kas arī samazinās dzinēja uzticamību. Turklāt tas palielinās arī dzinēja ražošanas izmaksas un turpmākās apkopes izmaksas. Tāpēc cilindru skaits automašīnas dzinējā tiek izvēlēts pēc visaptveroša kompromisa, pamatojoties uz dzinēja lietošanas un veiktspējas prasībām. Tādi dzinēji kā V12, W12 un W16 tiek izmantoti tikai dažās augstas veiktspējas automašīnās.
● V-veida dzinēja uzbūve
bilde
Faktiski vienkārša V formas dzinēja izpratne ir tāda, ka blakus esošie cilindri ir sagrupēti kopā noteiktā leņķī. Skatoties no sāniem, tas izskatās pēc V formas, kas ir V formas dzinējs. Salīdzinot ar rindas dzinēju, V-veida dzinēja augstums un garums ir samazināts, kas var padarīt dzinēja pārsegu zemāku un atbilst aerodinamiskajām prasībām. V veida dzinēja cilindri ir izvietoti pretējos virzienos leņķī, kas var kompensēt daļu no vibrācijas. Taču mīnuss ir tāds, ka jāizmanto divas cilindru galvas, turklāt konstrukcija ir salīdzinoši sarežģīta. Lai gan ir samazināts dzinēja augstums, attiecīgi palielinājies arī tā platums, apgrūtinot citu ierīču uzstādīšanu fiksētas telpas dzinēja nodalījumā.
●W tipa dzinēja uzbūve
bilde
Cilindri abās V formas dzinēja pusēs ir izkārtoti nelielā leņķī, veidojot W formas dzinēju. Salīdzinot ar V tipa dzinējiem, W tipa dzinēju priekšrocība ir tāda, ka kloķvārpsta var būt īsāka un svars var būt mazāks, taču attiecīgi palielinās arī platums, un dzinēja nodalījums tiks piepildīts pilnīgāk. Trūkums ir tas, ka W tipa dzinējs ir strukturāli sadalīts divās daļās, struktūra ir sarežģītāka, un tas darbības laikā radīs lielu vibrāciju, tāpēc tiek izmantots tikai dažos transportlīdzekļos.
bilde
● Horizontāli pretēja dzinēja struktūra
bilde
Horizontāli pretējā dzinēja blakus esošie cilindri ir izvietoti viens otram pretī (virzuļa apakšdaļa ir vērsta uz āru). Leņķis starp abiem cilindriem ir 180 grādi, taču tas būtiski atšķiras no 180 grādu V veida dzinēja. Horizontāli pretēji novietoti dzinēji ir līdzīgi vienrindas dzinējiem, jo tiem nav kopīga kloķa tapa (tas ir, viens virzulis ir savienots tikai ar vienu kloķa tapu), un pretējo virzuļu kustības virziens ir pretējs, bet 180 grādu V- tipa dzinējs ir tieši pretējs. Horizontāli pretējā dzinēja priekšrocības ir tādas, ka tas var labi izlīdzināt vibrācijas un padarīt dzinēju vienmērīgāku; smaguma centrs ir zems, un automašīnas priekšpusi var veidot zemāk, lai atbilstu aerodinamikas prasībām; jaudas izvades vārpstas virziens atbilst transmisijas vārpstas virzienam, un jaudas pārvade ir augstāka efektivitāte. Trūkumi: Struktūra ir sarežģīta un apkope ir neērta; ražošanas process ir prasīgs un ražošanas izmaksas ir augstas. No pazīstamu zīmolu automašīnām tikai Porsche un Subaru joprojām uzstāj, ka jāizmanto horizontāli pretēji dzinēji.
● Kāpēc dzinējs nepārtraukti nodrošina jaudu?
Iemesls, kāpēc dzinējs var nepārtraukti nodrošināt jaudu, ir četru cilindra ieplūdes, kompresijas, jaudas un izplūdes taktu sakārtota cikliska darbība.
bilde
Ieplūdes gājiena laikā, virzulim pārvietojoties no cilindra augšējās mirušās vietas uz apakšējo miršanas punktu, atveras ieplūdes vārsts, aizveras izplūdes vārsts un cilindrā tiek iesūkts svaigs gaiss un benzīna maisījums.
Kompresijas gājiena laikā ieplūdes un izplūdes vārsti tiek aizvērti, un virzulis pārvietojas no apakšējā mirušā centra uz augšējo miršanas punktu, saspiežot sajaukto gāzi līdz cilindra augšdaļai, lai palielinātu jauktās gāzes temperatūru un sagatavotos jaudas gājienam. .
Jaudas gājiena laikā aizdedzes svece aizdedzina saspiesto gāzi, un sajauktā gāze "eksplodē" cilindrā, radot milzīgu spiedienu, virzot virzuli no augšējā mirušā centra uz apakšējo miršanas punktu un nospiežot kloķvārpstu, lai tā grieztos caur savienojošo stieni. .
Izplūdes gājiena laikā virzulis pārvietojas no apakšējā mirušā centra uz augšējo miršanas punktu. Šajā laikā ieplūdes vārsts aizveras un izplūdes vārsts atveras, un sadegušās izplūdes gāzes tiek izvadītas no cilindra caur izplūdes kolektoru.
● Dzinēja jaudu rada sprādzieni
bilde
Jauda, ko dzinējs var radīt, patiesībā nāk no cilindrā esošā "sprādzienbīstamā spēka". Noslēgtā cilindra sadegšanas kamerā aizdedzes svece īstajā brīdī uzreiz aizdedzina noteiktu benzīna un gaisa maisījuma daļu, kas radīs milzīgu sprādzienbīstamu spēku. Sadegšanas kameras augšdaļa ir fiksēta, un milzīgais spiediens liek virzulim virzīties uz leju. , izspiežot kloķvārpstu caur savienojošo stieni, un pēc tam caur virkni mehānismu pārnes jaudu uz dzenošajiem riteņiem un visbeidzot vada automašīnu.
● Aizdedzes sveces ir "detonācijas" meistari
bilde
Ja vēlaties, lai "sprādziens" cilindrā būtu jaudīgāks, ļoti svarīga ir savlaicīga aizdedze, un aizdedzes svece cilindrā spēlē "detonācijas" lomu. Patiesībā aizdedzes sveces aizdedzes princips ir nedaudz līdzīgs zibens aizdedzes principam. Aizdedzes sveces galvā ir centrālais elektrods un sānu elektrods (attiecībā pret diviem mākoņiem ar pretējas polaritātes joniem). Starp diviem elektrodiem ir neliela atstarpe (ko sauc par aizdedzes spraugu). Ja tas ir ieslēgts, tas var radīt elektriskās dzirksteles, kuru spriegums pārsniedz 10,{1}} voltus, kas var acumirklī "detonēt" sajaukto gāzi cilindrā.
●Ieplūdes vārsts ir lielāks par izplūdes vārstu
bilde
Lai nepārtraukti "eksplodētu" cilindrā, nepārtraukti jāievada jauna degviela un savlaicīgi jāizvada izplūdes gāzes. Šajā procesā svarīga loma ir ieplūdes un izplūdes vārstiem. Ieplūdes un izplūdes vārstus kontrolē izciļņi, lai savlaicīgi veiktu divas darbības — "atvēršanu" un "aizvēršanu". Kāpēc redzamie ieplūdes vārsti vienmēr ir lielāki par izplūdes vārstiem? Tā kā ieplūdes gaiss parasti tiek iesūkts ar vakuumu, un izplūdes gāze tiek saspiesta, lai izspiestu izplūdes gāzes, tāpēc izplūde ir salīdzinoši vieglāka nekā ieplūde. Lai iegūtu vairāk svaiga gaisa, kas piedalās sadegšanā, ieplūdes vārstam ir jābūt lielākam, lai iegūtu vairāk gaisa ieplūdes.
● Vārstu skaits nedrīkst būt pārāk liels
bilde
Ja dzinējam ir vairāki vārsti, pie lieliem apgriezieniem gaisa ieplūdes tilpums ir liels, izplūdes gāze ir tīra un dzinēja darbība ir labāka (līdzīgi kā kinoteātrī, ja ir daudz durvju ailes, būs daudz vieglāk iekļūt un ārā). Tomēr vairāku vārstu konstrukcija ir sarežģītāka, jo īpaši vārsta piedziņas metode, sadegšanas kameras struktūra un aizdedzes sveces stāvoklis, kas viss ir rūpīgi jāsakārto. Tam nepieciešams augsts ražošanas process, augstas ražošanas izmaksas un sarežģīta vēlāka apkope. Tāpēc vārstu skaitam nevajadzētu būt pārāk daudz. Parastiem dzinējiem ir 4 vārsti uz cilindru (2 iekšā un 2 ārā).
Motora mainīgā vārsta principa analīze
Mēs jau esam uzzinājuši par dzinēja pamatstruktūru un jaudas avotu. Faktiski dzinēja faktiskais darbības ātrums nav statisks, bet kā cilvēkam, kas skrien, dažreiz ātri un dažreiz maigs, tāpēc īpaši svarīgi ir pielāgot savu elpošanas ritmu. Apskatīsim, kā motors "elpo".
● Sadales vārpstas funkcija
bilde
Vienkārši sakot, sadales vārpsta ir metāla stienis ar vairākiem diska formas izciļņiem. Kādu lomu šis metāla stienis spēlē dzinēja darbībā? Tas galvenokārt ir atbildīgs par ieplūdes un izplūdes vārstu atvēršanu un aizvēršanu. Sadales vārpsta turpina griezties, ko darbina kloķvārpsta, un izciļņa nepārtraukti nospiež vārstu (sviru vai stumšanas stieni), tādējādi kontrolējot ieplūdes vārsta un izplūdes vārsta atvēršanu un aizvēršanu.
●Ko nozīmē OHV, OHC, SOHC un DOHC?
Uz dzinēja korpusa bieži redzami burti SOHC un DOHC. Ko nozīmē šie burti? OHV attiecas uz augšējo vārstu un apakšējo sadales vārpstu, kas nozīmē, ka sadales vārpsta ir izvietota cilindra apakšā un vārsti ir izvietoti cilindra augšpusē. OHC attiecas uz augšējo sadales vārpstu, tas ir, sadales vārpsta ir novietota cilindra augšpusē.
bilde
Ja cilindra augšpusē ir tikai viena sadales vārpsta, kas vienlaikus ir atbildīga par ieplūdes un izplūdes vārstu atvēršanu un aizvēršanu, to sauc par vienu augšējo sadales vārpstu (SOHC). Ja cilindra augšpusē ir divas sadales vārpstas, kas ir atbildīgas par ieplūdes un izplūdes vārstu atvēršanu un aizvēršanu, to sauc par dubulto augšējo sadales vārpstu (DOHC).
bilde
Apakšējās sadales vārpstas izciļņa un vārsta sviras svira jāsavieno ar metāla savienojošo stieni. Izciļņa paceļ savienojošo stieni un nospiež sviru, lai atvērtu un aizvērtu vārstu. Tomēr pārāk liels rotācijas ātrums var viegli izraisīt ežektora stieņa lūzumu, tāpēc šo konstrukciju galvenokārt izmanto dzinējos ar lielu darba tilpumu, zemu rotācijas ātrumu un lielu griezes momentu. Augšējā sadales vārpsta var izlaist stumšanas stieni, kas vienkāršo transmisijas mehānismu no sadales vārpstas uz vārstu, un ir vairāk piemērots motora jaudas veiktspējai lielā ātrumā. Augšējā sadales vārpsta tiek plaši izmantota.
● Gāzes sadales mehānisma loma
bilde
Vārstu klāsts galvenokārt ietver laika zobratu, sadales vārpstu, vārstu transmisijas sastāvdaļas (vārstus, stieņus, sviras utt.). Tās galvenā funkcija ir savlaicīgi atvērt un aizvērt katra cilindra ieplūdes un izplūdes vārstus atbilstoši dzinēja darba apstākļiem. , lai svaigi sajauktā gāze varētu laikus piepildīt balonu, un izplūdes gāzes varētu savlaicīgi izvadīt no cilindra.
● Kas ir vārsta laiks? Kāpēc ir vajadzīgs laiks?
Tā saukto vārsta laiku var vienkārši saprast kā brīdi, kad vārsts atveras un aizveras. Teorētiski ieplūdes gājiena laikā, virzulim pārvietojoties no augšējā mirušā punkta uz apakšējo miršanas punktu, atveras ieplūdes vārsts un aizveras izplūdes vārsts; izplūdes gājiena laikā, kad virzulis pārvietojas no apakšējā mirušā punkta uz augšējo miršanas punktu, ieplūdes vārsts aizveras un izplūdes vārsts atveras.
bilde
Tātad, kāpēc mums ir jāierodas laikā? Faktiski dzinēja reālajā darbībā, lai palielinātu gaisa ieplūdes daudzumu cilindrā, ieplūdes vārsts ir jāatver iepriekš un jāaizver vēlāk; tāpat, lai izplūdes gāzes izvadītu cilindru tīrītājā, arī izplūdes vārsts ir jāatver iepriekš un jāaizver vēlāk. Aizkavēt izslēgšanu, lai nodrošinātu efektīvu dzinēja darbību.
●Kas ir mainīgais vārsta laiks un mainīgais vārsta pacēlums?
Kad dzinējs griežas ar lielu ātrumu, katra cilindra iesūkšanas un izplūdes laiks vienā darba ciklā ir ļoti īss. Lai sasniegtu augstu uzlādes efektivitāti, ir jāpagarina cilindra sūkšanas un izplūdes laiks, kas ir prasība. Palieliniet vārsta pārklāšanās leņķi; kad dzinējs darbojas ar mazu apgriezienu skaitu, pārmērīgs vārstu pārklāšanās leņķis viegli izraisīs izplūdes gāzu plūsmu atpakaļgaitā, un tā vietā samazināsies ieplūdes tilpums, kā rezultātā dzinējs būs nestabils tukšgaitā un zems griezes moments zemā ātrumā.
bilde
Fiksētam vārstu iestatījumam ir grūti vienlaikus apmierināt gan augstu, gan zemu dzinēja apgriezienu skaitu, tāpēc tika izveidots mainīgs vārstu laiks. Mainīgu vārstu laiku var noregulēt atbilstoši dažādiem dzinēja apgriezieniem un darba apstākļiem, lai dzinējs varētu sasniegt ideālu ieplūdes un izplūdes efektivitāti pie lieliem un maziem apgriezieniem.
bilde
Būtība, kas ietekmē dzinēja jaudu, faktiski ir saistīta ar skābekļa daudzumu, kas nonāk cilindrā laika vienībā. Mainīgā vārsta laika sistēma var mainīt tikai vārsta atvēršanas un aizvēršanas laiku, bet nevar mainīt gaisa ieplūdes daudzumu laika vienībā. Mainīgs vārstu laiks Lifts var apmierināt šo pieprasījumu. Ja dzinēja vārsts tiek uzskatīts par mājas "durvīm", vārsta laiku var saprast kā laiku, kad "durvis" atveras, un vārsta pacēlums ir līdzvērtīgs "durvju" atvēruma izmēram.
● Toyota VVT-i mainīga vārstu laika noteikšanas sistēma
Toyota mainīgā vārstu laika noteikšanas sistēma ir plaši izmantota. Galvenais princips ir uzstādīt hidraulisko mehānismu uz sadales vārpstas un, izmantojot ECU vadību, pielāgot vārsta atvēršanas un aizvēršanas laiku noteiktā leņķa diapazonā vai virzīt uz priekšu, aizkavēt vai palikt nemainīgs.
bilde
Sadales vārpstas zobrata ārējais rotors ir savienots ar sadales ķēdi (siksnu), bet iekšējais rotors ir savienots ar sadales vārpstu. Ārējais rotors var netieši vadīt iekšējo rotoru caur hidraulisko eļļu, tādējādi panākot leņķa virzību vai aizkavēšanos noteiktā diapazonā.
● Honda i-VTEC mainīga vārstu pacelšanas sistēma
Honda i-VTEC mainīgās vārstu pacelšanas sistēmas struktūra un darbības princips nav sarežģīti. To var uzskatīt par trešās sviras un trešās sadales vārpstas pievienošanu oriģinālajai. Kā tas maina vārsta pacēlumu? Var vienkārši saprast, ka, atdalot un integrējot trīs sviras, tiek panākta augsta un zema leņķa sadales vārpstas pārslēgšana, tādējādi mainot vārsta pacēlumu.
bilde
Kad dzinējam ir zema slodze, trīs sviras atrodas atdalītā stāvoklī. Sviru sviras abās zema leņķa izciļņa pusēs kontrolē vārsta atvēršanu un aizvēršanu, un vārsta pacēlums ir mazs. Ja dzinējam ir liela slodze, trīs sviras tiek apvienotas vienā, un vārsta pacēlums ir mazs. Leņķa izciļņa virza starpposma sviru, un tai ir liels vārsta pacēlājs.
● BMW Valvetronic mainīga vārstu pacelšanas sistēma
bilde
BMW mainīgā vārstu pacelšanas sistēma Valvetronic galvenokārt maina vārsta pacēlumu, vārsta mehānismam pievienojot tādas sastāvdaļas kā ekscentriskās vārpstas, servomotori un starpposma stumšanas stieņi. Kad motors darbojas, gliemežpārvada mehānisms piespiež ekscentrisko vārpstu griezties un pēc tam izspiež vārstu caur starpposma stumšanas stieni un sviru. Ekscentriķis griežas dažādos leņķos, un sadales vārpsta izspiež vārstu caur starpposma stumšanas stieni un sviru, lai radītu dažādus pacēlumus, tādējādi kontrolējot vārsta pacēlumu.
● Audi AVS mainīga vārstu pacelšanas sistēma
bilde
Audi AVS mainīgā vārstu pacelšanas sistēma galvenokārt maina vārsta pacēlumu, uz sadales vārpstas pārslēdzot divus izciļņu komplektus ar dažādu augstumu. Tās princips ir ļoti līdzīgs Honda i-VTEC, izņemot to, ka AVS sistēma ir uzstādīta uz sadales vārpstas. Spirālveida rievas uzmavu uz sadales vārpstas izmanto, lai pārvietotu sadales vārpstu pa kreisi un pa labi, tādējādi pārslēdzot sadales vārpstas augsto un zemo izciļņu.
bilde
bilde
Kad dzinējs ir pakļauts lielai slodzei, elektromagnētiskais vadītājs pārvieto sadales vārpstu pa labi un pārslēdzas uz augsta leņķa izciļņu, tādējādi palielinot vārsta pacēlumu; kad dzinējam ir zema slodze, elektromagnētiskais vadītājs pārvieto sadales vārpstu pa kreisi un pārslēdzas uz zema leņķa izciļņu. , lai samazinātu vārsta pacēlumu.
Tiešās iesmidzināšanas principa analīze dzinēja cilindrā
Tā kā enerģijas un vides aizsardzības prasības kļūst arvien stingrākas, dzinēji ir jāturpina modernizēt un attīstīt, lai tie atbilstu cilvēku vajadzībām. Es uzskatu, ka visi ir pazīstami ar tādiem terminiem kā "cilindru tiešā iesmidzināšana", "slāņveida sadegšana" un "mainīgs tilpums". Kā viņi strādā? Noskaidrosim kopā zemāk.
● Vai virzulis un kloķvārpsta ir visvairāk "nogurdinoši"?
bilde
Kad tas ir iedarbināts un darbojas, virzuļa "galva" tiks pakļauta augstai temperatūrai un augstam spiedienam, un tas turpinās kustēties uz augšu un uz leju lielā ātrumā. Darba vide ir ļoti skarba. Var teikt, ka virzulis ir dzinēja "sirds", tāpēc virzuļa materiālu ražošanas precizitātei ir ļoti augstas prasības.
bilde
Arī kloķvārpsta, uz kuras uzkāpj virzulis, ir neērta, jo tai nepārtraukti jāgriežas lielā ātrumā. Kloķvārpsta griežas tūkstošiem reižu minūtē un uzņemas grūto uzdevumu vadīt eļļas sūkni, ģeneratoru, gaisa kondicionēšanas kompresoru, sadales vārpstu un citus mehānismus. Tā ir dzinēja jaudas starpvārpsta, tāpēc tā ir arī salīdzinoši "spēcīga".
● Kā lineāro kustību pārvērst par rotācijas kustību?
Mēs visi zinām, ka virzulis cilindrā kustas uz augšu un uz leju lineārā kustībā, taču, lai izvadītu rotācijas spēku, kas virza riteņus uz priekšu, kā lineārā kustība tiek pārvērsta rotācijas kustībā? Faktiski tas lielā mērā ir saistīts ar kloķvārpstas struktūru. Kloķvārpstas savienojošā stieņa vārpsta un galvenā vārpsta neatrodas vienā taisnā līnijā, bet ir izvietotas pretēji.
bilde
Šis kustības princips patiesībā seko man
