Устройство автомобиля

Пособие по устройству автомобиля

 

Типы двигателей, устанавливаемых на автомобилях

Какие двигатели могут устанавливаться на автомобилях?

На автобусах, легковых и грузовых автомобилях отечественного производства могут устанавливаться двигатели внутреннего сгорания, электрические, паровые и газотурбинные двигатели. Наибольшее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания, т. е. такие двигатели, внутри цилиндров которых сгорает топливо-воздушная горючая смесь. Выделившаяся при этом тепловая энергия с помощью механизмов и систем преобразуется в механическую энергию и в виде крутящего момента через трансмиссию подводится к ведущим колесам автомобиля, приводя его в движение. Такие двигатели имеют достаточную мощность, относительно небольшие размеры и массу, компактны, надежны, обладают значительным запасом хода (например, легковой автомобиль на одной заправке топливного бака может проехать 450-500 км), технология их изготовления хорошо налажена, заводы имеют соответствующие инженерные кадры и станочное оборудование, а рабочие – высокую квалификацию, поэтому стоимость изготовления двигателя относительно невелика, а срок службы значительный.

Какие недостатки двигателей внутреннего сгорания?

К недостаткам двигателей внутреннего сгорания относятся: затрудненный пуск в холодное время года; повышенный шум выпуска отработавших газов и высокая их токсичность, что неблагоприятно воздействует на здоровье людей, на животных и растительность. Отработавшие газы содержат около 60 различных веществ, из которых наиболее опасными для здоровья людей являются окись углерода, окислы азота, альдегиды, сернистый газ и сероводород. При работе на этилированном бензине в отработавших газах содержатся соединения свинца, также отрицательно действующие на организм человека.

Каким путем можно снизить токсичность отработавших газов?

Токсичность отработавших газов можно снизить послойным сгоранием горючей смеси, своевременной и точной регулировкой карбюраторов на обедненную горючую смесь, подачей более высокого напряжения на свечи зажигания, например, от контактно-транзисторной или транзисторной системы зажигания, установкой в глушителях дожигателей окиси углерода или фильтров, задерживающих токсические вещества. Однако все они пока дороги или сложны по устройству для массового их применения на серийных автомобилях. Поэтому часть автомобилей, постоянно работающих в больших городах (Москва, Киев, Ташкент, Тбилиси), переводятся на газовое топливо, которое более полно сгорает в цилиндрах двигателя и меньше выделяется токсических веществ в атмосферу.

В чем преимущества и недостатки роторно-поршневых двигателей?

В роторно-поршневом двигателе роль поршня выполняет вращающийся ротор, что позволяет отказаться от кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, следовательно, уменьшить размеры и массу двигателя при большой мощности. К недостаткам такого двигателя относятся: недостаточная герметичность ротора в цилиндре из-за повышенного их износа, что требует применения специальных жаростойких материалов; повышенная частота вращения вала (до 10000 об/мин); неустойчивая работа на холостом ходу; недостаточная экономичность и высокая токсичность отработавших газов.

В чем преимущества и недостатки газотурбинных двигателей?

В газотурбинном двигателе также отсутствуют кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, но высокая частота вращения вала турбины (до 50000 об/мин) требует установки понижающего редуктора. Кроме того, наличие в нем компрессора, теплообменника и камеры сгорания, изготовленных из специальной жаропрочной стали, увеличивают стоимость двигателя. Расход топлива в таком двигателе несколько больше, чем у поршневого. Большой шум выпуска отработавших газов. Все это не позволяет его использовать на автомобилях, однако работы над его совершенствованием продолжаются.

В чем преимущества и недостатки паровых двигателей?

Паровые двигатели просты в обслуживании, неприхотливы к топливу, так как сгорание происходит стабильно, имеют большой крутящий момент. Основным недостатком такого двигателя есть его низкий коэффициент полезного действия (не более 20%), тогда как у карбюраторного поршневого двигателя он достигает 30, а у дизельного – 40%. Кроме того, паровые двигатели взрывоопасны (взрывается паровой котел) и опасны в пожарном отношении.

Какие причины не позволяют применять электродвигатели на автомобилях?

Электродвигатели надежны, бесшумны, компактны, легко пускаются в действие, просты в обслуживании. Фактически недостатков, сдерживающих применение электродвигателей на автомобилях, нет. Однако такой двигатель нуждается в мощном и надежном источнике тока, а его пока нет. Имеющиеся свинцово-кислотные аккумуляторные батареи слишком тяжелые, недолговечные, требуют частой подзарядки. Автомобиль с такими батареями имеет запас хода всего 60-80 км. Кроме того, ограниченные запасы свинца, цинка, серебра и других цветных металлов не позволяют перейти к массовому использованию электродвигателей на автомобилях.

Таким образом, переход на новые типы двигателей для автомобилей обусловлен решением целого ряда технических и организационных вопросов, требующих больших капиталовложений, замены технологического оборудования, переподготовки рабочих и инженерных кадров. Поэтому основным двигателем на автомобилях используется двигатель внутреннего сгорания.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Двигатели»

, , , , ,

Смотрите также:

Альтаиравто. Сервисный центр: ремонт механической коробки toyota. Ремонт мототехники.