Основни агрегати, възли и системи на автомобила: въпроси и отговори, страница 1 от 10

Уредбите за управление на автомобила са кормилната уредба и спирачната уредба. С кормилната уредба определяш посоката на движение, а със спирачната намаляваш скоростта и спираш. Всяка от тях е цяла система от механизми, които действат върху колелата. Педалите и лостът за превключване на предавките са органи за управление: с тях водачът задейства различни уредби, но сами по себе си не са уредби.

Двигателят с вътрешно горене преобразува топлинната енергия в механична работа. В цилиндрите изгаря смес от гориво и въздух. Горещите газове се разширяват и натискат буталото, а то чрез мотовилката върти коляновия вал – така топлината от горенето се превръща в движение. Двигателят не произвежда нито химична, нито електрическа енергия: химичната енергия е в самото гориво и се освобождава като топлина при изгарянето.

Уредбите в двигателя с вътрешно горене са охладителната, мазилната и горивната. Горивната уредба подава гориво, за да се образува работната смес. Мазилната подава масло към триещите се части и намалява износването им. Охладителната отвежда излишната топлина и пази двигателя от прегряване. Шумозаглушителят е част от изпускателната система и не е една от уредбите на двигателя.

Механизмите в двигателя с вътрешно горене са коляно-мотовилковият и газоразпределителният. Коляно-мотовилковият механизъм превръща движението на буталата нагоре-надолу във въртене на коляновия вал. Газоразпределителният отваря и затваря клапаните навреме, за да влезе свежа смес или въздух в цилиндрите и да излязат отработилите газове. Шумозаглушителен и димоотводен механизъм в двигателя няма – шумозаглушителят и изпускателната тръба са част от изпускателната система.

Работният обем на двигателя е обемът между горната и долната мъртва точка на буталото, умножен по броя на цилиндрите. Горната и долната мъртва точка са крайните положения на буталото в цилиндъра. Обемът, който буталото изминава между тях, е работният обем на един цилиндър, а умножен по броя на цилиндрите – на целия двигател. Обемът над буталото в горна мъртва точка е горивната камера, а в долна мъртва точка – пълният обем на цилиндъра; нито един от тях не е работният обем.

Работният обем на двигателя се измерва в литри и в кубически сантиметри. Той е обем, затова се изразява в мерни единици за обем: например 1600 кубически сантиметра са 1,6 литра. Конските сили и киловатите не измерват обем, а мощност – колко работа може да извърши двигателят за единица време.

Максималната мощност на двигателя се измерва в конски сили и в киловати. Киловатът е официалната мерна единица за мощност, а конските сили са по-старата, но още широко използвана единица; един киловат е около 1,36 конски сили. Кубическите сантиметри измерват обем – с тях се посочва работният обем на двигателя, а не мощността му.

Разходът на гориво се измерва в литри гориво на сто километра. Тази мярка показва колко литра гориво изразходва автомобилът, за да измине 100 километра – например 6 литра на 100 км. Така лесно сравняваш различни автомобили и пресмяташ колко гориво ще ти трябва за пътуването. Останалите мерни единици не се използват за разхода на гориво.

За оптимална работа на бензиновия двигател се използва бензин с октановото число, предписано от производителя. Октановото число показва колко устойчив е бензинът на детонация – неконтролираното, „чукащо“ изгаряне в цилиндъра. Двигателят е проектиран за определено октаново число; с по-нисък клас бензин той може да детонира и да се повреди. Безоловният бензин сам по себе си не е достатъчно указание, защото се продава с различни октанови числа.

При четиритактовия двигател работният цикъл се извършва за четири хода на буталото при два оборота на коляновия вал. Четирите такта са всмукване, сгъстяване, работен ход и изпускане, а всеки от тях е един ход на буталото – надолу или нагоре. При един оборот на коляновия вал буталото прави два хода, затова за четирите хода са нужни два оборота.

Коляно-мотовилковият механизъм преобразува възвратно-постъпателното движение на буталото във въртеливо движение на коляновия вал. Налягането на газовете тласка буталото надолу, а мотовилката предава силата към коляното на вала и го завърта. Обратното не е вярно: коляновият вал се върти, а буталото само се движи нагоре-надолу. Връзката между буталото и вала осъществява мотовилката – това е задача на една част, а не предназначението на целия механизъм.

Неподвижните части на двигателя с вътрешно горене са цилиндровият блок, цилиндровата глава и картерът. Те образуват корпуса на двигателя: в блока са цилиндрите, главата ги затваря отгоре, а картерът е отдолу и събира маслото. Буталните пръстени не са неподвижни – те са в каналите на буталото и се движат заедно с него нагоре-надолу.

Подвижни части на коляно-мотовилковия механизъм са буталата с буталните пръстени, буталните болтове и мотовилките. Буталото се движи в цилиндъра, буталният болт го свързва с мотовилката, а мотовилката предава движението на коляновия вал. Към подвижните части спадат още коляновият вал и маховикът. Затова отговорът „само долната глава на мотовилката, коляновия вал и маховика“ е грешен – думата „само“ изключва буталата и мотовилките.

Цилиндърът направлява движението на буталото и заедно с цилиндровата глава образува затворена камера, в която се извършва работният цикъл. Буталото се плъзга нагоре-надолу в цилиндъра, който го води точно по оста му. Отгоре цилиндровата глава затваря пространството и там протичат всмукването, сгъстяването, горенето и изпускането. Картерът е отдолу и не участва в тази камера, а капакът на главата само покрива газоразпределителния механизъм.

Цилиндровата глава заедно с цилиндъра образува затворена камера, в която протича работният цикъл. Тя затваря цилиндрите отгоре и в нея обикновено се намира горивната камера. В главата се монтират още клапаните, свещите или дюзите, а често и разпределителният вал, затова отговорът „само за монтаж на частите на газоразпределителния механизъм“ е непълен. Картерът е отдолу и не участва в образуването на работната камера.

Буталото възприема силата от налягането на газовете и я предава чрез буталния болт на мотовилката. При горенето на сместа газовете натискат челото на буталото и го тласкат надолу. Буталото е свързано с мотовилката чрез буталния болт и през нея силата стига до коляновия вал. Цилиндровият блок само направлява буталото, а задачата на буталото е да предаде силата на газовете към коляновия вал, а не да възприема сила от него.

Буталото извършва възвратно-постъпателно движение между горната и долната мъртва точка. То се движи по права линия в цилиндъра – нагоре до горната мъртва точка, после надолу до долната, и така отново и отново. Въртеливо движение около оста на коляновия вал прави самият колянов вал, а мотовилката превръща движението на буталото в това въртене.

Буталният болт е предназначен да свързва буталото с мотовилката. Той минава през отворите в буталото и през горната глава на мотовилката и ги съединява шарнирно, така че мотовилката да се люлее, докато буталото се движи нагоре-надолу. Буталните пръстени не се крепят с болта – те стоят в каналите на буталото. Връзката не е резбова: болтът е гладък и не се завинтва.

Буталният болт представлява кухо или плътно цилиндрично тяло. Той е гладък цилиндър, който минава през буталото и горната глава на мотовилката. Често е кух, за да е по-лек, но може да бъде и плътен. Няма нито външна, нито вътрешна резба, защото не се завинтва – той служи като ос, около която мотовилката се люлее.

Буталните пръстени уплътняват работното пространство на двигателя и предотвратяват преминаването на масло в горивната камера. Компресионните пръстени запълват процепа между буталото и стената на цилиндъра, за да не изтичат газовете надолу към картера. Маслосъбирателният пръстен обира излишното масло от стената на цилиндъра, за да не попадне в горивната камера и да изгори. Праволинейното движение на буталото осигурява цилиндърът, а не пръстените.

Буталните пръстени са процепени (разрязани) пружиниращи пръстени. Разрязани са на едно място, затова могат да се разтворят и да се поставят в каналите на буталото. Благодарение на еластичността си те се притискат плътно към стената на цилиндъра и уплътняват. Не са плътни метални дискове, нито гривни със зъби.

Буталните пръстени са разположени в канали върху външната уплътняваща част – главата на буталото. Главата е горната част на буталото, а каналите са по външната ѝ повърхност, обърната към стената на цилиндъра. Само оттам пръстените могат да уплътнят процепа между буталото и цилиндъра. Челото е горната плоска повърхност, върху която натискат газовете, а вътрешната повърхност на буталото изобщо не допира цилиндъра.

Мотовилката е предназначена да свърже буталото с коляновия вал. Горната ѝ глава е свързана с буталото чрез буталния болт, а долната обхваща коляното на коляновия вал. Така мотовилката предава силата от буталото към вала и превръща движението нагоре-надолу във въртене. Буталните пръстени са в каналите на буталото, а буталният болт е частта, чрез която мотовилката се свързва с буталото – не тя ги свързва.

Връзката между буталото и мотовилката е разглобяема, чрез бутален болт. Болтът минава през отворите на буталото и горната глава на мотовилката и ги съединява шарнирно, така че мотовилката да може да се люлее. Той може да се извади, затова връзката се разглобява при ремонт. Не е нитова, защото нитът не се разглобява, нито резбова, защото буталният болт е гладък и не се завинтва.

Коляновият вал възприема силите от мотовилките, преобразува ги във въртеливо движение и привежда в движение други агрегати и възли на двигателя и автомобила. Въртящият момент отива през маховика и съединителя към трансмисията и колелата. Чрез ремъци, вериги или зъбни колела коляновият вал задвижва и разпределителния вал, водната помпа, маслената помпа и генератора. Със стартера е обратното: при пускане той завърта коляновия вал.