Paljud inimesed soovivad autode kohta rohkem teada saada, et süvendada oma arusaamist autodest, kuid auto konstruktsioonide keerukuse tõttu loobuvad nad kõik. Allpool oleme teile koostanud illustreeritud autoartiklite komplekti, mis analüüsivad piltidega auto sisemist ehitust, muutes keerukad põhimõtted kergesti arusaadavaks.
pilt
Mootori konstruktsioonitüüpide analüüs
Mootor on auto jõuallikas, nagu ka inimese süda. Erinevate inimeste südamete suurus ja struktuur ei ole aga palju erinevad, küll aga on erinevate autode mootorite sisestruktuurid väga erinevad. Millised on siis erinevate mootorite struktuuride erinevused? Uurime koos välja allpool.
● Auto jõuallikas
pilt
Auto jõuallikaks on mootor ja mootori võimsus tuleb silindri seest. Mootori silinder on koht, kus kütuse siseenergia muundatakse kineetiliseks energiaks. Võib lihtsalt aru saada, et kütus põletatakse silindris, tekitades kolvi üles-alla lükkamiseks tohutut survet ning jõud kandub läbi ühendusvarda väntvõllile ja lõpuks muundatakse pöörlevaks liikumiseks ja seejärel läbi jõuülekande. ja veovõlli, edastatakse jõud veoratastele, et auto edasi lükata.
●Silindrite arv ei tohi olla liiga palju
pilt
Enamikul autodel on üldiselt nelja- ja kuuesilindrilised mootorid. Kuna mootori võimsus tuleb peamiselt silindritest, siis kas see tähendab, et mida rohkem silindreid seda parem? Tegelikult suurenevad silindrite arvu kasvades ka mootori osad. Vastava tõusuga muutub mootori struktuur keerulisemaks, mis vähendab ka mootori töökindlust. Lisaks suurendab see ka mootori tootmiskulusid ja hilisemaid hoolduskulusid. Seetõttu valitakse silindrite arv auto mootoris pärast kõikehõlmavat kompromissi, mis põhineb mootori kasutus- ja jõudlusnõuetel. Mootoreid nagu V12, W12 ja W16 kasutatakse vaid mõnes suure jõudlusega autos.
● V-tüüpi mootori ehitus
pilt
Tegelikult on V-kujulise mootori lihtne arusaam see, et külgnevad silindrid on rühmitatud teatud nurga all. Küljelt vaadates tundub see V-kujuline, mis on V-kujuline mootor. Võrreldes reasmootoriga on V-tüüpi mootori kõrgus ja pikkus vähenenud, mis võib muuta mootorikatte madalamaks ja vastata aerodünaamilistele nõuetele. V-tüüpi mootori silindrid on paigutatud vastassuundadesse nurga all, mis võib osa vibratsioonist kompenseerida. Miinuseks on aga see, et kasutada tuleb kahte silindripead ja konstruktsioon on suhteliselt keeruline. Kuigi mootori kõrgust on vähendatud, on vastavalt suurenenud ka selle laius, mis muudab muude seadmete paigaldamise kindla ruumiga mootoriruumi keeruliseks.
●W tüüpi mootori ehitus
pilt
V-kujulise mootori mõlemal küljel asuvad silindrid on väikese nurga all jaotatud, moodustades W-kujulise mootori. Võrreldes V-tüüpi mootoritega on W-tüüpi mootorite eeliseks see, et väntvõll võib olla lühem ja kaal kergem, kuid vastavalt suureneb ka laius ning mootoriruum täitub rohkem. Puuduseks on see, et W-tüüpi mootor on konstruktsiooniliselt jagatud kaheks osaks, konstruktsioon on keerulisem ja see tekitab töötamise ajal palju vibratsiooni, mistõttu kasutatakse seda vaid vähestes sõidukites.
pilt
● Horisontaalselt vastandlik mootori struktuur
pilt
Horisontaalselt vastandliku mootori külgnevad silindrid on paigutatud üksteise vastas (kolvi põhi on suunatud väljapoole). Kahe silindri vaheline nurk on 180 kraadi, kuid see erineb oluliselt 180 kraadise V-tüüpi mootorist. Horisontaalselt vastassuunas paiknevad mootorid on sarnased reamootoritele selle poolest, et neil ei ole ühist vändatihvti (st üks kolb on ühendatud ainult ühe vändatihvtiga) ja vastassuunaliste kolbide liikumissuund on vastupidine, kuid 180 kraadi V- tüüpi mootor on just vastupidine. Horisontaalselt vastandliku mootori eelised on see, et see suudab hästi tasandada vibratsiooni ja muuta mootori sujuvamaks; raskuskese on madal ja auto esiosa saab kujundada madalamaks, et see vastaks aerodünaamilistele nõuetele; väljundvõimsuse võlli suund on kooskõlas ülekandevõlli suunaga ja jõuülekanne on kõrgem kasutegur. Puudused: struktuur on keeruline ja hooldus ebamugav; tootmisprotsess on nõudlik ja tootmiskulud kõrged. Tuntud kaubamärkide autodest nõuavad horisontaalselt vastandlike mootorite kasutamist endiselt vaid Porsche ja Subaru.
● Miks annab mootor pidevalt võimsust?
Põhjus, miks mootor suudab pidevalt jõudu anda, tuleneb silindri nelja sisselaske-, surve-, võimsus- ja väljalasketakti korrapärasest tsüklilisest tööst.
pilt
Sisselasketakti ajal, kui kolb liigub silindri ülemisest surnud punktist alumisse surnud punkti, avaneb sisselaskeklapp, sulgub väljalaskeklapp ning värske õhu ja bensiini segu imetakse silindrisse.
Survetakti ajal suletakse sisselaske- ja väljalaskeklapid ning kolb liigub alumisest surnud punktist ülemisse surnud punkti, surudes segatud gaasi silindri ülaossa, et tõsta segatud gaasi temperatuuri ja valmistuda jõutaktiks. .
Jõutakti ajal süütab süüteküünal surugaasi ja segugaas "plahvatab" silindris, tekitades tohutut rõhku, surudes kolvi ülemisest surnud punktist alumisse surnud punkti ja surudes väntvõlli pöörlema läbi ühendusvarda. .
Väljalasketakti ajal liigub kolb alumisest surnud punktist ülemisse surnud punkti. Sel ajal sisselaskeklapp sulgub ja väljalaskeklapp avaneb ning põlenud heitgaas juhitakse väljalaskekollektori kaudu silindrist välja.
● Mootori võimsus tuleb plahvatustest
pilt
Võimsus, mida mootor suudab genereerida, tuleneb tegelikult silindris olevast "plahvatusjõust". Suletud silindri põlemiskambris süütab süüteküünal õigel hetkel koheselt teatud osa bensiini ja õhu segust, mis tekitab tohutu plahvatusjõu. Põlemiskambri ülaosa on fikseeritud ja tohutu surve sunnib kolvi allapoole liikuma. , surudes väntvõlli läbi ühendusvarda ja seejärel edastab jõu mitmete mehhanismide kaudu veoratastele ja lõpuks juhib autot.
● Süüteküünlad on "detonatsiooni" meistrid
pilt
Kui soovite, et silindris toimuv "plahvatus" oleks võimsam, on õigeaegne süütamine väga oluline ja silindris olev süüteküünal täidab "detonatsiooni" rolli. Tegelikult on süüteküünla süütamise põhimõte mõnevõrra sarnane välgu omaga. Süüteküünla peas on keskelektrood ja külgelektrood (kahe erineva polaarsusega ioonidega pilve suhtes). Kahe elektroodi vahel on väike vahe (nimetatakse süütevaheks). Kui see on pinge all, võib see tekitada kuni 10,{1}} volti elektrisädemeid, mis võivad silindris segatud gaasi koheselt "detoneerida".
●Sisselaskeklapp on suurem kui väljalaskeklapp
pilt
Selleks, et silindris pidevalt "plahvatada", tuleb pidevalt uut kütust sisestada ja heitgaasid õigel ajal välja lasta. Sisse- ja väljalaskeventiilid mängivad selles protsessis olulist rolli. Sisselaske- ja väljalaskeklappe juhivad nukid, et teha õigeaegselt kaks toimingut "avamine" ja "sulgemine". Miks on sisselaskeklapid, mida näete, alati suuremad kui väljalaskeklapid? Kuna sisselaskeõhk imetakse üldiselt sisse vaakumiga ja heitgaasi väljasurumiseks pigistatakse heitgaasi välja, on heitgaas suhteliselt lihtsam kui sisselaskmine. Selleks, et põlemisel osaleda rohkem värsket õhku, peab sisselaskeventiil olema suurem, et saada rohkem õhku.
● Ventiilide arv ei tohiks olla liiga suur
pilt
Kui mootoril on mitu ventiili, on õhu sisselaske maht suurtel pööretel suur, heitgaasid on puhtad ja mootori jõudlus on parem (sarnaselt kinosaaliga, kui ukseavasid on palju, on sissepääs palju lihtsam ja välja). Kuid mitme ventiili konstruktsioon on keerulisem, eriti klapi juhtimisviis, põlemiskambri struktuur ja süüteküünla asend, mis kõik tuleb hoolikalt korraldada. See nõuab kõrget tootmisprotsessi, kõrgeid tootmiskulusid ja rasket hilisemat hooldust. Seetõttu ei tohiks ventiilide arv olla liiga palju. Tavalistel mootoritel on 4 klappi silindri kohta (2 sisse ja 2 välja).
Mootori muutuva klapi põhimõtte analüüs
Oleme juba õppinud tundma mootori põhistruktuuri ja jõuallikat. Tegelikult ei ole mootori tegelik töökiirus staatiline, vaid jooksva inimese moodi vahel kiiresti ja vahel õrnalt, seega on eriti oluline enda hingamisrütmi reguleerida. Vaatame, kuidas mootor "hingab".
● Nukkvõlli funktsioon
pilt
Lihtsamalt öeldes on nukkvõll mitme kettakujulise nukiga metallvarras. Millist rolli mängib see metallvarras mootori töös? See vastutab peamiselt sisselaske- ja väljalaskeklappide avamise ja sulgemise eest. Nukkvõll jätkab väntvõlli jõul pöörlemist ja nukk vajutab pidevalt klapi (klapp või tõukurvarras), kontrollides seeläbi sisselaskeklapi ja väljalaskeklapi avamist ja sulgemist.
●Mida tähendavad OHV, OHC, SOHC ja DOHC?
Mootori korpusel on sageli näha tähti SOHC ja DOHC. Mida need tähed tähendavad? OHV viitab ülaklapile ja alumisele nukkvõllile, mis tähendab, et nukkvõll on paigutatud silindri põhja ja klapid on paigutatud silindri ülaossa. OHC viitab ülaltoodud nukkvõllile, see tähendab, et nukkvõll on paigutatud silindri ülaossa.
pilt
Kui silindri ülaosas on ainult üks nukkvõll, mis vastutab sisselaske- ja väljalaskeklappide samaaegse avamise ja sulgemise eest, nimetatakse seda üheks ülaosa nukkvõlliks (SOHC). Kui silindri ülaosas on kaks nukkvõlli, mis vastutavad sisselaske- ja väljalaskeklappide avamise ja sulgemise eest, nimetatakse seda kahekordseks nukkvõlliks (DOHC).
pilt
Alumise nukkvõlli nukk ja klapi klapihoob tuleb ühendada metallist ühendusvardaga. Nukk tõstab ühendusvarda ja surub klapi avamiseks ja sulgemiseks klapihooba. Liiga suur pöörlemiskiirus võib aga kergesti põhjustada ejektori varda purunemise, seetõttu kasutatakse seda konstruktsiooni enamasti suure töömahu, väikese pöörlemiskiirusega ja suure pöördemomendi saavutamiseks mõeldud mootorites. Ülemine nukkvõll võib ära jätta tõukurvarda, mis lihtsustab ülekandemehhanismi nukkvõllilt klapile ja sobib paremini mootori jõudluseks suurel kiirusel. Ülemise nukkvõlli kasutatakse laialdaselt.
● Gaasi jaotusmehhanismi roll
pilt
Klapijaam sisaldab peamiselt ajastusülekannet, nukkvõlli, klapiülekande komponente (ventiilid, tõukurid, klapihoovad jne). Selle põhiülesanne on õigeaegselt avada ja sulgeda iga silindri sisse- ja väljalaskeklapid vastavalt mootori töötingimustele. , et värske segagaas saaks ballooni õigeaegselt täita ja heitgaasid saaks õigeaegselt silindrist välja lasta.
● Mis on klapi ajastus? Miks on ajastust vaja?
Nn klapi ajastust võib lihtsalt mõista kui hetke, mil klapp avaneb ja sulgub. Teoreetiliselt avaneb sisselasketakti ajal, kui kolb liigub ülemisest surnud punktist alumisse surnud punkti, sisselaskeklapp avaneb ja väljalaskeklapp sulgub; väljalasketakti ajal, kui kolb liigub alumisest surnud punktist ülemisse surnud punkti, siis sisselaskeklapp sulgub ja väljalaskeklapp avaneb.
pilt
Miks me siis peame õigeks ajaks olema? Tegelikult tuleb mootori tegeliku töötamise korral silindris oleva õhu sisselaskekoguse suurendamiseks eelnevalt avada ja hiljem sulgeda sisselaskeklapp; samamoodi tuleb heitgaaside väljalaskmiseks silindripuhastisse ka väljalaskeklapp eelnevalt avada ja hiljem sulgeda. Mootori tõhusa töö tagamiseks viivitage väljalülitamine.
●Mis on muutuv klapi ajastus ja muudetav klapitõste?
Kui mootor pöörleb suurel kiirusel, on iga silindri imemis- ja väljalaskeaeg ühes töötsüklis väga lühike. Kõrge laadimistõhususe saavutamiseks tuleb silindri imemis- ja väljalaskeaega pikendada, mis on nõue. Suurendage klapi kattumise nurka; kui mootor töötab madalatel pööretel, põhjustab liigne klapi kattumise nurk kergesti heitgaaside tagasivoolu ja selle asemel väheneb sisselaske maht, mille tulemuseks on ebastabiilne mootor tühikäigul ja madal pöördemoment madalatel pööretel.
pilt
Fikseeritud klapiajastus on keeruline rahuldada samaaegselt nii kõrgete kui ka madalate mootoripöörete vajadusi, mistõttu tekkis muutuv klapiajastus. Muutuva klapi ajastust saab reguleerida vastavalt erinevatele mootori pööretele ja töötingimustele, nii et mootor suudab saavutada ideaalse sisse- ja väljalaskeefektiivsuse kõrgetel ja madalatel pööretel.
pilt
Mootori võimsust mõjutav olemus on tegelikult seotud ajaühikus silindrisse siseneva hapniku hulgaga. Muutuva ventiili ajastussüsteem saab muuta ainult klapi avanemis- ja sulgemisaega, kuid ei saa muuta õhu sissevõtu kogust ajaühiku kohta. Muutuva ventiili ajastusega tõstuk suudab seda nõudlust rahuldada. Kui mootori klappi peetakse maja "ukseks", võib klapi ajastust mõista kui "ukse" avanemise aega ja klapi tõstejõud on võrdne "ukse" ava suurusega.
● Toyota VVT-i muutuva klapiajastussüsteem
Toyota muutuva klapiajastussüsteemi on laialdaselt kasutatud. Peamine põhimõte on paigaldada nukkvõllile hüdrauliline mehhanism ja ECU juhtimise kaudu reguleerida klapi avanemis- ja sulgemisaega teatud nurga vahemikus või liikuda edasi, viivitada või jääda samaks.
pilt
Nukkvõlli hammasratta välimine rootor on ühendatud ajastusketiga (rihm) ja sisemine rootor on ühendatud nukkvõlliga. Välimine rootor võib kaudselt juhtida sisemist rootorit läbi hüdraulikaõli, saavutades seeläbi nurga edasiliikumise või viivituse teatud vahemikus.
● Honda i-VTEC muutuva klapi tõstesüsteem
Honda i-VTEC muutuva klapitõstesüsteemi struktuur ja tööpõhimõte pole keerulised. Seda võib vaadelda kui kolmanda nookuri ja kolmanda nukkvõlli lisamist esialgsele. Kuidas see muudab klapi tõusu? Võib lihtsalt aru saada, et kolme nookuri eraldamise ja integreerimisega saavutatakse kõrge ja madala nurga all olevate nukkvõllide ümberlülitamine, muutes seeläbi klapi tõusu.
pilt
Kui mootor on väikese koormuse all, on kolm klapihooba eraldatud olekus. Madala nurga all oleva nuki mõlemal küljel olevad klapihoovad juhivad klapi avamist ja sulgemist ning klapi tõstejõud on väike. Kui mootor on suure koormuse all, ühendatakse kolm klapihooba üheks ja klapitõus on väike. Nurknukk juhib vahepealset klapihooba ja sellel on suur klapitõste.
● BMW Valvetronic muudetav klapitõstesüsteem
pilt
BMW muudetav klapitõstesüsteem Valvetronic muudab peamiselt klapitõstuki, lisades oma klapimehhanismile selliseid komponente nagu ekstsentrikvõllid, servomootorid ja vahepealsed tõukurid. Kui mootor töötab, paneb tiguülekande mehhanism ekstsentrilise võlli pöörlema ja seejärel surub klapi läbi vahepealse tõukurvarda ja nookuri. Ekstsentrik pöörleb erinevate nurkade all ja nukkvõll surub ventiili läbi vahepealse tõukurvarda ja nookuri, et tekitada erinevaid tõsteid, kontrollides seeläbi klapi tõusu.
● Audi AVS muutuva klapi tõstesüsteem
pilt
Audi muudetav klapitõstesüsteem AVS muudab peamiselt klapitõusu, lülitades nukkvõllil kaks erineva kõrgusega nukkide komplekti. Selle põhimõte on väga sarnane Honda i-VTEC-ga, välja arvatud see, et AVS-süsteem on paigaldatud nukkvõllile. Nukkvõlli spiraalse soonega hülsi kasutatakse nukkvõlli vasakule ja paremale liigutamiseks, vahetades seeläbi nukkvõlli kõrget ja madalat nukki.
pilt
pilt
Kui mootor on suure koormuse all, liigutab elektromagnetiline juht nukkvõlli paremale ja lülitub suure nurga all olevale nukile, suurendades seeläbi klapi tõstmist; kui mootor on väikese koormuse all, liigutab elektromagnetiline juht nukkvõlli vasakule ja lülitub madala nurga all olevale nukile. , et vähendada klapi tõstmist.
Mootori silindri otsesissepritse põhimõtte analüüs
Kuna energia- ja keskkonnakaitsenõuded muutuvad üha karmimaks, tuleb mootoreid jätkuvalt ajakohastada ja arendada, et need vastaksid inimeste vajadustele. Usun, et kõik tunnevad selliseid mõisteid nagu "silindrisisene otsesissepritse", "kihiline põlemine" ja "muutuv nihkega". Kuidas need toimivad? Uurime koos välja allpool.
● Kas kolb ja väntvõll on kõige "väsitavamad"?
pilt
Kui see käivitatakse ja töötab, allutatakse kolvi "peale" kõrge temperatuur ja kõrge rõhk ning see jätkab suurel kiirusel üles-alla liikumist. Töökeskkond on väga karm. Võib öelda, et kolb on mootori "süda", seega on kolvi materjali valmistamise täpsusele väga kõrged nõuded.
pilt
Ebamugav on ka väntvõlli peale astumine kolvi poolt, kuna see peab pidevalt suurel kiirusel pöörlema. Väntvõll pöörleb tuhandeid kordi minutis ja kannab õlipumba, generaatori, kliimaseadme kompressori, nukkvõlli ja muude mehhanismide juhtimise vaevarikka ülesande. See on mootori võimsuse vahevõll, seega on see ka suhteliselt "tugev".
● Kuidas muuta lineaarne liikumine pöörlevaks liikumiseks?
Me kõik teame, et silindris olev kolb liigub lineaarselt üles ja alla, kuid kuidas rattaid edasi viiva pöörlemisjõu väljastamiseks muuta lineaarne liikumine pöörlevaks liikumiseks? Tegelikult on sellel palju pistmist väntvõlli konstruktsiooniga. Väntvõlli ühendusvarda võll ja peavõll ei asu samal sirgel, vaid asetsevad vastamisi.
pilt
See liikumispõhimõte järgib tegelikult mind
