Protected by Copyscape Originality Checker
Яндекс цитирования
Рейтинг сайтов

Примеры устройства двигателя внутреннего сгорания

Некоторые примеры устройства двигателя

В этой статье мы поверхностно ознакомимся с некоторыми конструкциями автомобильного двигателя внутреннего сгорания. Возможно, не все читатели видели полностью разобранный двигатель.

 

В статье, описывающей принципы работы простейшего одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, были перечислены основные детали такого двигателя и кратко описано их предназначение. В статье о конфигурации цилиндров двигателя были даны самые распространенные схемы расположения цилиндров двигателя. В этой статье будут рассмотрены некоторые практические компоновки автомобильных двигателей внутреннего сгорания.

 

Как ранее указывалось, что в современном автомобилестроении наибольшее распространение получил рядный четырёхцилиндровый двигатель (R4). Вот с рассмотрения его практический конструкции и начнём.

 

Основные элементы двигателя внутреннего сгорания

Позднее будут рассмотрены устройство и предназначение каждого элемента структуры двигателя а сейчас просто ознакомимся из каких структурных элементов состоит двигатель.

Классический двигатель R4

Структура ДВС - устройство двигателя внутреннего сгорания

На этом рисунке указаны основные элементы классического четырёхцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, выпускающегося уже более ста лет.

Указанные на рисунке основные элементы двигателя имеют все автомобильные двигатели внутреннего сгорания, как бензиновые, как и дизельные. Но конструкция, и даже количество этих элементов у разных двигателей могут отличаться.

Структура современного бензинового двигателя R6 автомобиля Лэнд Ровер, объёмом цилиндров 3,2 литра

Структура двигателя Лэнд-Ровер R6 - устройство автомобиля
  1. Клапанная крышка
  2. Головка блока цилиндров (ГБЦ)
  3. Блок цилиндров
  4. Общий блок крышек коренных подшипников коленчатого вала
  5. Масляный поддон
  6. Блок привода вспомогательных агрегатов

В структуре этого двигателя присутствуют два элемента, не имеющихся на широко распространённых двигателях. Это 4 – Общий блок крышек коренных подшипников коленчатого вала, честно сказать, даже не знаю, как правильно по-русски назвать эту штуку. В различных статьях её все называют по-разному, но для чего она предназначена, знаю точно. У обычных двигателей каждый коренной подшипник коленчатого вала имеет свою индивидуальную крышку, применение общего блока крышек коренных подшипников значительно увеличивает общую жёсткость блока цилиндров без увеличения веса. Многие современные форсированные двигатели имеют такую конструкцию.

 

Двигатель имеет ещё один необычный элемент в своей структуре, 6 – Блок привода вспомогательных агрегатов. Обычно все вспомогательные агрегаты двигателя получают вращение от переднего конца коленчатого вала при помощи специального ремня привода. На подобную необычную конструкцию пришлось пойти в целях уменьшения общей длины шестицилиндрового рядного двигателя.

 

Расположение деталей стандартного современного двигателя R4

Разрез двигателя Нива - ВАЗ -  Нива -ДВС
  1. Клапанная крышка
  2. Горловина заливки масла
  3. Корпус распределительного вала
  4. Распределительный вал
  5. Рычаг (рокер) привода клапана
  6. Головка блока цилиндров (ГБЦ)
  7. Клапан и детали клапанного механизма
  8. Блок цилиндров
  9. Каналы рубашки охлаждения
  10. Маховик
  11. Венчик маховика
  12. Коленчатый вал
  13. Шатун
  14. Поршень
  15. Пробка отверстия для слива масла
  16. Масляный поддон
  17. Крышка коренного подшипника коленчатого вала
  18. Шкив коленчатого вала
  19. Ведущая звёздочка цепи привода распределительного вала
  20. Цепь привода распределительного вала
  21. Поршневой палец
  22. Прокладка головки блока цилиндров
  23. Ведомая звёздочка привода распределительного вала

 

На этом рисунке дан разрез двигателя отечественного автомобиля Нива. Приблизительно так устроено большинство современных двигателей внутреннего сгорания. Но даже этот, самый распространенный двигатель может иметь большое количество разнообразных конструкций.

Попробуем перечислить только некоторые отличия конструкций.

Распределительный вал часто приводится не цепью, а зубчатым ремнём.

Большинство современных двигателей имеет в каждом цилиндре не два, а четыре клапана. Два впускных и два выпускных

В этом случае, чаще всего, двигатель имеет не один, а два распределительных вала.

Существует много отличий в большинстве мелких деталей, не отображённых на этом рисунке.

Двигатель R6

Внутренняя компоновка двигателя R6 не особенно отличается от компоновки двигателя R4. Просто двигатель R6 имеет на два цилиндра больше и, соответственно больше клапанов, поршней, шатунов и других деталей, имеющихся в каждом цилиндре.

Общее расположение деталей наиболее современного европейского двигателя V8

Двигатель V8 - устройство автомобиля - ДВС
  1. Впускной коллектор с изменяемой геометрией
  2. Звёздочка привода выпускного распределительного вала правой ГБЦ
  3. Вторичная цепь привода распределительных валов правой ГБЦ
  4. Правый промежуточный вал
  5. Первичная цепь привода всех распределительных валов
  6. Звёздочка привода левого впускного распределительного вала с механизмом изменения фазы
  7. Звёздочка левого впускного распределительного вала
  8. Маховик
  9. Левый промежуточный вал

10. Вторичная цепь привода распределительных валов левой ГБЦ

11. Башмак натяжителя первичной цепи

12. Цепь привода вспомогательных механизмов

13. Звёздочка привода вспомогательных механизмов

14. Редуктор привода вспомогательных механизмов

15. Масляный насос

16. Коленчатый вал

17. Шатун

18. Масляный поддон

19. Насос системы охлаждения

20. Поршень

21. Выпускной вал левой ГБЦ

22. Выпускной клапан

23. Впускной клапан

24. Индивидуальная (для каждого цилиндра) катушка зажигания

25. Ось коромысел впускных клапанов

26. Коромысло (рычаг) привода клапана

27. Впускной вал левой ГБЦ

Если на предыдущем рисунке был изображён наиболее простой и распространённый двигатель внутреннего сгорания, то на этом рисунке изображён один из самых современных сложных и имеющих оригинальную конструкцию двигатель V8, объёмом цилиндров 4,2 литра фирмы Ауди.

Согласно конфигурации R8 двигатель имеет не один, а два блока цилиндров и, соответственно две головки блока цилиндров. В каждой головке блока цилиндров установлено не по одному, а по два распределительных вала, соответственно, общее количество распределительных валов равно четырём. Кроме этого каждый цилиндр имеет не два клапана, а четыре, при этом общее количество клапанов равно 32. Привод распределительных валов осуществляется не одной, а тремя цепями. Первичная цепь передаёт вращение на два промежуточных вала, а две отдельные вторичные цепи передают вращение от промежуточных валов на распределительные валы. Кроме этого есть отдельная цепь, предназначенная для привода некоторых вспомогательных механизмов, масляного насоса, насоса системы охлаждения и других механизмов.

В принципе такая конструкция довольно распространена среди двигателей V8. Но в конструкции именно этого двигателя есть одна отличительная особенность, все цепи привода расположены не в передней, как обычно, а на задней стороне двигателя, со стороны крепления маховика. Разумеется, подобный высокотехнологичный двигатель, имеет множество различных систем, многие из которых будут рассмотрены позднее, сейчас просто необходимо понять общую структуру конструкции двигателя. Глядя на этот двигатель можно с уверенностью сказать, что такую сложную совершенную машину сделали немцы.

Теперь рассмотрим породистого американца – V8

Автомобили с подобными двигателями и с гигантским, по европейским меркам, объёмом цилиндров 5 – 6 литров всегда пользовались спросом в Америке, не смотря на любые трудности и постоянную заботу об окружающей среде.

Американский двигатель V8 - V10 -Механический нагнетатель
  1. Механический нагнетатель
  2. Гидравлический толкатель клапана
  3. Поршень левого блока цилиндров
  4. Распределительный вал
  5. Ведомая звёздочка привода распределительного вала
  6. Шкив коленчатого вала
  7. Цепь привода распределительного вала
  8. Поршень правого блока цилиндров
  9. Толкающая штанга клапана
  10. Клапан
  11. Коромысло (рычаг) клапана
  12. Выпускной коллектор
  13. Высоковольтный провод свечи зажигания
  14. Индивидуальная катушка зажигания

Американцы почитают свои традиции (технические) не меньше англичан, пляшущих вокруг своей королевы. Блок цилиндров этого двигателя был разработан в конце сороковых годов прошлого века, но двигатели V8, на его основе выпускаются и по настоящее время. У этого двигателя не четыре, а всего один распределительный вал, соответственно, и цепь привода вала всего одна. Вал стоит в развале блока цилиндров. Вот куда его поставили почти 70 лет назад, там он и стоит. Подобные двигатели с 60-х годов выпускаются в нашей стране. Нет, они не ставились на общедоступные легковые автомобили, они ставились на грузовики ГАЗ-53 и ЗИЛ-130, на сопутствующие им легковые автомобили для высокопоставленных и очень высокопоставленных чиновников «Чайка» и «ЗИЛ».

Двигатель имеет всего по два клапана на цилиндр, что не очень соответствует современным конструкциям, но может и двигатель этот далеко не последней модели. Но с другой стороны, на двигателе установлены индивидуальные для каждого цилиндра катушки зажигания, что показывает, что этот двигатель нельзя отнести к старым. А, поскольку, установить катушку зажигания непосредственно на свече зажигания не получилось, как это делается на европейских автомобилях, по причине близости горячего выпускного коллектора, используются высоковольтные провода, от которых в Европе давно отказались. Судя по установленному на двигатель механическому нагнетателю, этот двигатель предназначался для высокофорсированного автомобиля.

Только не думайте, что американцы дремучие консерванты, и по этому их двигатели хуже европейских. Просто они делают то, что им больше подходит и соответствует их традициям. Все новые американские двигатели, не меньше чем европейские, оснащены всеми доступными современными системами электронного управления. Поскольку в США, особенно в Калифорнии, установлены самые строгие экологические нормы в мире, выпускать хоть в чём-то устаревшие двигатели в этой стране не получится.

 

 

Двигатель W12

Двигатель W12 - Фольксваген - Ауди - немецкие автомобили

Двигатель W12, производства фирмы Ауди (Фольксваген), представляет собой сложную комбинацию деталей уже указанных в других конструкциях двигателя. Но все основные детали (блок цилиндров, головки блока цилиндров, коленчатый вал и другие) имеют очень сложную форму. Особенно сложная у этого двигателя система привода клапанов. Все эти детали и системы этого сложного двигателя будут рассмотрены более подробно при рассмотрении отдельных систем двигателя. Этот двигатель действительно находится на грани технического совершенства, как по конструкции, так и по качеству исполнения.

 

 

В этой статье было рассмотрено всего несколько конструкций двигателя внутреннего сгорания. На самом деле количество конструкций двигателя, как исторических, так и современных, безгранично, поэтому нет никакого смысла рассматривать другие конструкции. Просто надо понять что, не смотря на различную компоновку, все двигатели внутреннего сгорания работают на принципах, на которых работает примитивный одноцилиндровый двигатель. Нет отдельных законов термодинамики для Мерседеса и для ВАЗа. И поэтому, все двигатели обязательно имеют детали, которые были перечислены при описании принципов работы примитивного двигателя. А сложные современные двигатели имеют ещё очень много не упомянутых систем и их деталей, которые будут указаны при рассмотрении различных систем двигателя.

 

Е.Н. Жарцов