Podívejme se na konstrukci motoru automobilu a jeho základní části: blok, válec, píst, pístní kroužky a ojnice.
Pro budoucího automechanika či diagnostika je konstrukce motoru automobilu jedním z klíčových témat. Je to motor, který dodává vozidlu energii, kterou potřebuje k pohybu.
Nejčastěji je spouštěcí mechanismus pro motor automobilu možný pomocí benzínu nebo nafty (nafta). Palivo spalované uvnitř motoru produkuje teplo, které vede ke zvýšení teploty plynů uvnitř válce motoru a zvýšení tlaku plynu. Pod jejich vlivem začnou fungovat pohyblivé části motoru a tepelná energie se přemění na mechanickou energii.
Základní díly motoru
Abychom dobře porozuměli struktuře motoru automobilu, je důležité pochopit, co je blok, válec, píst, pístní kroužky a ojnice.
Kovová základna motoru, rám, se nazývá blok. Toto je část těla. Právě k bloku jsou připevněny mechanismy a jednotlivé části motoru a jeho systémů.
Někdy se můžete setkat s pojmem „blok“, jindy s pojmy „blok motoru“, „blok válců“. Všechno je to stejné.
Blok motoru přebírá velké zatížení. Proto musí být kontrola kvality při jeho výrobě extrémně vysoká. Velká pozornost je věnována jak materiálu, tak úrovni přesnosti při výrobě dílu. K výrobě se používají vysoce přesné stroje.
Dříve se bloky vyráběly z perlitické litiny s legujícími přísadami. Popularitu litiny při výrobě bloků lze snadno vysvětlit skutečností, že materiál je odolný proti opotřebení, stabilní ve svých vlastnostech, necitlivý na přehřátí a přizpůsobivý k opravě. Nyní někteří výrobci vyrábějí i bloky z hliníku a slitiny hořčíku. V tomto případě je přírůstek spojený s hmotností motoru. To je velmi důležité pro bloky motorů sportovních vozů.
Válec
Vedle pojmu „blok“ je pojem „cylindr“. Válec odkazuje na válcový otvor vyvrtaný do bloku. To znamená, že se jedná o pracovní komoru objemového výtlaku.
Těsnění na horní straně válce zajišťuje hlava. Právě v něm jsou:
- Ventily. Zajišťují (při procesu otevírání a zavírání) proudění vzduchu a směsi vzduch-palivo do válce. Mezi funkcemi ventilů také zajišťují čištění spalovací komory válce od výfukových plynů. Uzavření ventilů a jejich udržení v tomto stavu zajišťují ventilové pružiny.
- Vačkové hřídele (prvky pohonu ventilů). Určují, jak se ventily otevírají a jak dlouho zůstanou otevřené.
- Mechanismy pohonu ventilů. Funkce je totožná. A jak název napovídá, jedná se o pohon ventilů. Ale samotné mechanismy se mohou lišit. Vše závisí na motoru: například benzín, nafta.
Píst, pístní kroužky a ojnice
Válcová část nebo soubor částí, které přeměňují energii spalování paliva na energii mechanickou, se nazývá píst.
Pístní kroužky se vkládají do drážek na boční ploše pístu. Díky nim je vytvořeno těsnění mezi pístem a stěnou válce. Účelem pístních kroužků je vytvořit překážku pro proudění plynů ze spalovacího prostoru do klikové skříně klikového hřídele.
Mezi úkoly pístu:
- Působení síly na ojnici.
- Odvod tepla ze spalovací komory.
- Utěsnění spalovací komory.
Klikový hřídel
Klikový hřídel je důležitou součástí klikového mechanismu. Klika klikového hřídele vytváří vratný pohyb pístu přes ojnici (pohyblivý prvek), to znamená, že vratný pohyb pístu je převeden na krouticí moment. Fyzicky je klikový hřídel umístěn ve spodní části motoru. Zespodu je klikový hřídel zakrytý klikovou skříní – nejpůsobivější pevnou a dutou částí motoru, namontovanou na boku bloku. Vizuálně kliková skříň připomíná jímku.
Konstrukce klikového hřídele se skládá z několika čepů (hlavní a ojnice). Jsou spojeny tvářemi, spojeny tvářemi. Přechod od krku k líci je vždy nejvíce zatěžován u klikové hřídele.
Klikový hřídel je vystaven proměnlivému zatížení tlakovými silami plynu.
Aby se zabránilo axiálním pohybům klikového hřídele, je použito axiální kluzné ložisko. Instaluje se na jeden z krků (střední nebo krajní).
Několik důležitých pojmů týkajících se konstrukce motoru automobilu
Spalovací komora je uzavřený prostor, kde dochází ke vznícení a spalování směsi vzduch-palivo. Spalovací prostor je shora ohraničen spodní plochou hlavy válce, ze strany stěnami válce a zespodu dnem pístu.
Posunovače ventilů, zdvihadla jsou mezičlánkem nezbytným pro přenos pohybu z vačkového hřídele na zbytek mechanismu pohonu ventilu.
Vahadla (vahadla). Části motoru, jejichž funkcí je přenášet pohyb z vačkového hřídele na ventily.
Setrvačník. Část odpovědná za zajištění rovnoměrného otáčení klikového hřídele. Na válcovém je instalován ozubený věnec. Pomáhá nastartovat elektrický startér.
Diagram ukazuje umístění hlavních částí motoru při pohledu zezadu. Na přírubě klikového hřídele jsou vidět otvory pro šrouby, pomocí kterých je k přírubě připevněn setrvačník s ozubeným věncem, případně hnací deska pro hydraulický transformátor automatické převodovky. Zdroj: Ford
Automobilové motory
Většina motorů automobilů je víceválcová. To znamená, že při provozu se používají dva nebo více válců a dva nebo více pístů.
Automobilový průmysl vyrábí automobily s 2-; 3-; 4-; 5-; 6; 8-; 10- a 12válcové motory.
Čím více válců má motor, tím více příležitostí ke zvýšení výkonu motoru je. Potřebujete-li motor určený pro jízdu v terénu nebo auto vyvíjející ultra vysoké rychlosti, je důležitá konstrukce motoru automobilu zaměřená na velký počet válců. Konstrukce motoru s velkým počtem válců zajišťuje vynikající rovnoměrnost otáčení klikového hřídele, protože úhel natočení klikového hřídele s 10, 12 válci je velmi malý.
Dvouválcové motory však mají ještě jednu výhodu: nejlepší spotřebu paliva.
Cykly motoru
Konstrukce motoru automobilu je vždy uvažována v souvislosti s jeho provozním cyklem.
Fyzicky je cyklus periodicky se opakující proces v každém z jeho válců. Rozdíl mezi provozem čtyřdobého a dvoudobého motoru se dostatečně podrobně odráží v našem článku o spalovacím motoru.
Dnes se zaměříme na provoz čtyřdobých motorů. Většina moderních automobilových motorů pracuje ve čtyřdobém cyklu. I když samotný princip motoru vynalezl Nikolaus Otto v 19. století.
Píst čtyřdobého motoru vykonává pohyb dolů a nahoru. Tato práce probíhá za jednu otáčku klikového hřídele. Během druhé otáčky klikového hřídele se tyto pohyby znovu opakují.
1. Sací zdvih. Vstup čerstvé náplně do válce motoru: vzduch – ze vznětového motoru, benzinového motoru s přímým vstřikováním nebo směsí paliva se vzduchem, z motoru na spalování paliva, motoru s distribuovaným nebo centrálním vstřikováním paliva nebo paliva na plyn motory). V důsledku podtlaku vytvořeného pístem, tlakového rozdílu mezi tlakem ve válci a tlakem okolního vzduchu, je náplň nasávána přímo do válce.
2. Kompresní zdvih. Ojnice tlačí píst. Píst stlačuje čerstvou plynnou náplň ve válci. Dieselový motor je navržen tak, aby zajistil, že teplota stlačených plynů dosáhne zápalné teploty paliva. Pokud mluvíme o konstrukci plyno-palivového nebo benzínového motoru, neměla by teplota na konci kompresního zdvihu dosáhnout teploty vznícení paliva. K zapálení dochází elektrickým jiskrovým výbojem zapalovací svíčky.
3. Silový zdvih. Teplota plynů ve válci klesá, energie hořících plynů se přeměňuje na mechanickou energii.
4. Zdvih výfukových plynů. Píst se pohybuje zdola nahoru. Výfukové plyny vystupují z válce výfukovým ventilem.
Konstrukce motoru automobilu je navržena tak, že se čtyři zdvihy cyklicky opakují. Prostřednictvím setrvačníku se mechanická energie přeměňuje na rotační pohyb klikového hřídele.
Věnujte pozornost našemu programu pro specialisty autoservisů Diagnostika, údržba a opravy automobilů. Je relevantní pro školení techniků oprav a údržby automobilů, jakož i specialistů, kteří se budou podílet na údržbě a opravách motorů, systémů a jednotek.
Jako integrátor LMS Sensys rychle vyřešíme problémy nejen se spuštěním samostatného programu, ale také s implementací školícího portálu. Vezměte prosím na vědomí, že si vážíme času každého z našich klientů, a proto chápeme, jak důležitá je hodnota a schopnost používat LMS jako školicí portál.
