Автомобиль — сложнейший механизм, состоящий из множества деталей. Сегодня существует очень много марок и моделей самых разных автомобилей. Они отличаются предназначением, внешним видом, типом кузова, двигателями и т. д. Но при всем при этом необходимо отметить, что общее устройство автомобилей в целом одно и то же. Конечно, исключения из правил существуют, но они их немного весьма небольшое количество. Рассмотрим принцип работы авто, а вернее его главных составляющих — двигателя и генератора.
Принцип работы двигателя авто
В основе работы двигателя внутреннего сгорания лежит принцип воспламенения в небольшом замкнутом пространстве высокоэнергетического топлива Нагретый газ расширяется и выделяет большое количество энергии. Поскольку давление под поршнем является равным нормальному атмосферному давлению, а компрессия в цилиндре превышает его во много раз, то под действием этой разницы поршень движется. Действие поршневого двигателя производится за счет расширения нагретых газов, когда поршень движется от ВМТ к НМТ.
Нагревание газов достигается при сгорании в цилиндре топлива, которое смешано с воздухом. В этот момент повышается давление и температура газов. Поскольку давление под поршнем такое же, как и атмосферное, а внутри цилиндра его значение гораздо больше, то поршень при таком перепаде давления перемещается вниз. Газы расширяются, производя полезную работу. Эта работа, осуществляемая расширяющимися газами, передается коленчатому валу с помощью кривошипно-шатунного механизма, а затем — на трансмиссию и колеса машины.
Для того чтобы двигатель все время, безостановочно вырабатывал механическую энергию, необходимо, чтобы цилиндр периодически наполнялся новыми порциями воздуха. Для этого предназначен впускной клапан и форсунка. Через впускной клапан подается смесь воздуха с топливом. После расширения продукты сгорания выходят из цилиндра через специальный выпускной клапан. Весь этот процесс выполняется посредством механизма газораспределения, управляющего открытием и закрытием клапанов, а также система подачи топлива.
Весь процесс — четырехтактный:
- впуск — подается топливно-воздушная смесь;
- сжатие — смесь сжимается и зажигается;
- расширение — смесь сгорает и приводит поршень в движение;
- выпуск — продукты горения выпускаются.
Принцип работы генератора авто
Автомобильным генератором называется машина, которая служит для преобразования в электроток механической энергии. Функция генератора в автомобиле — это зарядка аккумулятора и подача питания заказать шкаф купе по размеру электрооборудованию при работающем двигателе.
Автомобильным генератором является генератор переменного тока. Он устанавливается обычно в передней части двигателя, а привод идет от коленного вала. На гибридных автомобилях и в некоторых конструкциях, которые используют систему стоп-старт, генератор выполняет функции стартер-генератора.
Сегодня известно два вида конструкций автогенераторов: компактная и традиционная. Эти два вида отличаются разной компоновкой вентилятора, устройством корпуса, а также различными видами выпрямительного узла и приводного шкива.
Оба вида автомобильных генераторов имеют ротор, статор, корпус, регулятор напряжения, выпрямительный блок, щеточный узел.
Принцип работы генератора авто следующий. Когда ключ поворачивается в замке зажигания, через контактные кольца и щеточный узел поступает ток на обмотку возбуждения, где образуется магнитное поле. Ротор начинает двигаться вместе с коленчатым валом. Обмотки статора находятся в магнитном поле ротора. На выводах статора образуется переменное напряжение. Когда достигается необходимая частота вращения, запитка обмотки возбуждения производится прямо от генератора.
Выпрямительный блок выполняет преобразование переменного напряжения в постоянное. Таким образом генератор обеспечивает электропитанием соответствующие узлы автомобиля и аккумуляторную батарею.
При изменении нагрузки и частоты вращения коленвала подключается к работе регулятор напряжения. Его главной задачей является корректировка периодичности включения обмотки возбуждения. Время, когда включена обмотка возбуждения, сокращается, если уменьшается внешняя нагрузка и возрастает частота вращения генератора, и увеличивается, если возрастает нагрузка и снижается показатель частоты вращения. В тех случаях, когда возможностей генератора оказывается недостаточно, к работе подключается аккумуляторная батарея.