soha nem voltam autós srác. Csak nem érdekelt, hogy a motorháztető alatt szerszámozzak, hogy kitaláljam, hogyan működik az autóm. Kivéve a légszűrők cseréjét vagy az olajcserét hébe-hóba, ha valaha is problémám volt az autómmal, csak bevittem a szerelőhöz, és amikor kijött, hogy elmagyarázza, mi a baj, udvariasan bólintottam, és úgy tettem, mintha tudnám, miről beszél.
de az utóbbi időben már volt a viszket, hogy valóban megtanulják az alapokat, hogyan működnek az autók. Nem tervezem, hogy teljes mértékben zsírmajom leszek, de azt akarom, hogy alapvető ismereteim legyenek arról, hogy a kocsimban minden valójában hogyan működik. Legalább, ez a tudás lehetővé teszi számomra, hogy nyomom legyen arról, hogy miről beszél a szerelő, amikor legközelebb beviszem az autómat. Ráadásul úgy tűnik számomra, hogy az embernek képesnek kell lennie arra, hogy megértse a technológia alapjait, amelyet minden nap használ. Amikor erről a weboldalról van szó, tudom, hogyan működik a kódolás és a SEO; itt az ideje, hogy megvizsgáljam a világom konkrétabb dolgait, például azt, ami a kocsim motorháztetője alatt van.
úgy gondolom, vannak más felnőtt férfiak is, akik olyanok, mint én — férfiak, akik nem autós srácok, de egy kicsit kíváncsiak a járműveik működésére. Tehát azt tervezem, hogy megosztom, amit tanulok a saját tanulmányomban, és bütykölök egy alkalmi sorozatban, amelyet Gearhead 101-nek hívunk. A cél az, hogy elmagyarázza az autó különböző alkatrészeinek működésének alapjait, és forrásokat biztosítson arról, hogy hol tudhat meg többet egyedül.
tehát minden további nélkül, a Gearhead 101 első osztályát azzal kezdjük, hogy elmagyarázzuk az autó szívének csínját-bínját: a belső égésű motort.
a belső égésű motor
a belső égésű motort “belső égésű motornak” nevezik, mert az üzemanyag és a levegő a motor belsejében ég, hogy energiát hozzon létre a dugattyúk mozgatásához, amelyek viszont mozgatják az autót (az alábbiakban részletesen megmutatjuk, hogyan történik ez).
ellentétben a külső égésű motorral, ahol az üzemanyagot a motoron kívül égetik el, és az égés során keletkező energia az, ami táplálja. A gőzgépek a legjobb példa erre. A szenet a motoron kívül égetik el, amely melegíti a vizet, hogy gőzt termeljen, amely aztán táplálja a motort.
a legtöbb ember úgy gondolja, hogy a gépesített mozgás világában a gőzzel működő külső égésű motorok a belső égésű változat előtt álltak. A valóság az, hogy a belső égésű motor jött először. (Igen, az ókori görögök gőzüzemű motorokkal szórakoztak, de kísérleteikből semmi praktikus nem származott.)
a 16.században a feltalálók létrehoztak egy belső égésű motort, amely puskaport használt üzemanyagként a dugattyúk mozgásának meghajtására. Valójában nem a puskapor mozgatta őket. Ez a korai belső égésű motor úgy működött, hogy egy dugattyút töltött egészen a henger tetejéig, majd puskaport gyújtott a dugattyú alatt. A robbanás után vákuum keletkezik, és a dugattyút a hengerbe szívja. Mivel ez a motor a dugattyú mozgatásához a Légnyomás változásaira támaszkodott, légköri motornak hívták. Nem volt túl hatékony. A 17.századra a gőzgépek sok ígéretet mutattak, ezért a belső égésű motort felhagyták.
csak 1860-ban találták fel a megbízható, működő belső égésű motort. Egy belga fickó, Jean Joseph Etienne Lenoir néven szabadalmaztatott egy motort, amely földgázt injektált egy hengerbe, amelyet később a henger közelében lévő állandó láng meggyújtott. Hasonlóan működött, mint a puskapor légköri motor, de nem túl hatékonyan.
erre a munkára építve 1864-ben két német mérnök, Nicolaus August Otto és Eugen Langen alapított egy céget, amely a Lenoir modelljéhez hasonló motorokat gyártott. Otto feladta a vállalat vezetését, és elkezdett dolgozni egy olyan motortervezésen, amellyel 1861 óta játszott. Tervezése vezetett ahhoz, amit ma négyütemű motorként ismerünk, és az alapvető kialakítást ma is használják az autókban.
az anatómia egy autó motor
A V-6 motor
megmutatom, hogyan működik itt egy kicsit a négyütemű motor, de mielőtt megtenném, úgy gondoltam, hogy hasznos lenne átnézni a motor különböző részeit, így lesz egy ötlete, hogy mit csinál a négyütemű folyamat. Ezekben a magyarázatokban van olyan terminológia, amely a lista más kifejezéseire támaszkodik, ezért ne aggódjon, ha először összezavarodik. Olvassa el az egészet, hogy átfogó képet kapjon, majd olvassa el újra, hogy alapvető ismeretekkel rendelkezzen az egyes darabokról, amikor beszélnek róla.
motorblokk (Hengerblokk)
a motorblokk a motor alapja. A legtöbb motorblokkot alumíniumötvözetből öntik, de egyes gyártók még mindig használják a vasat. A motorblokkot hengerblokknak is nevezik, mivel az integrált szerkezetbe öntött hengereknek nevezett nagy lyuk vagy csövek vannak. A henger az, ahol a motor dugattyúi fel-le csúsznak. Minél több henger van egy motorban, annál erősebb. A hengereken kívül más csatornák és átjárók vannak beépítve a blokkba, amelyek lehetővé teszik az olaj és a hűtőfolyadék áramlását a motor különböző részeibe.
miért hívják a motort “V6” – nak vagy “V8” – nak?
nagy kérdés! Ennek köze van a motor alakjához és hengerszámához. Négyhengeres motorokban a hengereket általában egyenes vonalban szerelik fel a főtengely felett. Ezt a motor elrendezést inline motornak hívják.
egy másik négyhengeres elrendezést “lapos négynek” hívnak.”Itt a hengereket vízszintesen két bankba fektetik, a főtengely középen lefelé halad.
ha egy motor négynél több hengerrel rendelkezik, akkor azokat két hengerbankra osztják — oldalanként három (vagy több) hengerre. A hengerek két bankra osztása miatt a motor “V”-nek tűnik.v alakú motor hat hengerrel = V6 motor. V alakú motor nyolc hengerrel = V8-négy minden hengerben.
Égéstér
a motor égésterében történik a varázslat. Itt jön össze az üzemanyag, a levegő, a nyomás és az elektromosság, hogy létrehozzák azt a kis robbanást, amely az autó dugattyúit felfelé és lefelé mozgatja, ezáltal létrehozva a jármű mozgatásához szükséges erőt. Az égéstér a hengerből, a dugattyúból és a hengerfejből áll. A henger az égéstér falaként, a dugattyú teteje az égéstér padlójaként, a hengerfej pedig az égéstér mennyezeteként működik.
hengerfej
a hengerfej egy fémdarab, amely a motor hengerei felett helyezkedik el. A hengerfejbe apró, lekerekített bemélyedések vannak öntve annak érdekében, hogy a kamra tetején helyet teremtsenek az égéshez. A hengerfej és a hengerblokk közötti csatlakozást egy fejtömítés zárja le. A szívó-és elszívó szelepek, gyújtógyertyák és üzemanyag-befecskendezők (ezeket az alkatrészeket később ismertetjük) szintén a hengerfejre vannak felszerelve.
dugattyú
a dugattyúk fel-le mozognak a hengerben. Úgy néznek ki, mint fejjel lefelé leveskonzervek. Amikor az üzemanyag meggyullad az égéstérben, az erő lefelé tolja a dugattyút, ami viszont mozgatja a főtengelyt (lásd alább). A dugattyú egy hajtórúdon, más néven a con rúdon keresztül kapcsolódik a főtengelyhez. Dugattyúcsapon keresztül csatlakozik a hajtórúdhoz, a hajtórúd pedig a hajtórúd csapágyán keresztül csatlakozik a főtengelyhez.
a dugattyú tetején három vagy négy hornyot talál a fémbe öntve. A hornyok belsejében dugattyúgyűrűket helyeznek be. A dugattyúgyűrűk azok a részek, amelyek ténylegesen érintik a henger falát. Vasból készülnek, és kétféle változatban kaphatók: kompressziós gyűrűk és olajgyűrűk. A kompressziós gyűrűk a felső gyűrűk, amelyek kifelé nyomódnak a henger falán, hogy erős tömítést biztosítsanak az égéstér számára. Az olajgyűrű a dugattyú alsó gyűrűje, amely megakadályozza, hogy a forgattyúházból származó olaj beszivárogjon az égéstérbe. Ezenkívül a felesleges olajat letörli a henger faláról, majd vissza a forgattyúházba.
főtengely
a főtengely az, ami a dugattyúk fel-le mozgását forgó mozgássá alakítja, amely lehetővé teszi az autó mozgását. A főtengely általában hosszában illeszkedik a motorblokkba az alja közelében. A motorblokk egyik végétől a másikig terjed. A motor végének elején a főtengely a vezérműtengelyhez csatlakozó gumiszalagokhoz csatlakozik, amelyek energiát szolgáltatnak az autó más részeihez; a motor hátsó végén a vezérműtengely csatlakozik a hajtáslánchoz, amely energiát ad a kerekeknek. A főtengely mindkét végén olajtömítések vagy “O-gyűrűk” találhatók, amelyek megakadályozzák az olaj kiszivárgását a motorból.
a főtengely a motor úgynevezett forgattyúházában található. A forgattyúház a hengerblokk alatt található. A forgattyúház védi a főtengelyt és a hajtórudakat a külső tárgyaktól. A forgattyúház alján található területet olajteknőnek hívják, ahol a motor olaját tárolják. Az olajteknő belsejében talál egy olajszivattyút, amely az olajat egy szűrőn keresztül pumpálja, majd ezt az olajat a főtengelyre, a hajtórúd csapágyaira és a henger falaira spriccelik, hogy kenést biztosítsanak a dugattyú löketének mozgásához. Az olaj végül visszacsöpög az olajteknőbe, csak hogy újra megkezdje a folyamatot
a főtengely mentén kiegyensúlyozó lebenyeket talál, amelyek ellensúlyként működnek a főtengely kiegyensúlyozása érdekében, és megakadályozzák a motor károsodását a forgattyústengely forgatásakor bekövetkező hullámzás miatt.
a főtengely mentén a főcsapágyak is megtalálhatók. A főcsapágyak sima felületet biztosítanak a főtengely és a motorblokk között, hogy a főtengely forogjon.
vezérműtengely
a vezérműtengely a motor agya. A forgattyústengellyel együtt működik egy vezérműszíjon keresztül, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a szívó-és elszívó szelepek a megfelelő időben nyílnak és záródnak-e az optimális motorteljesítmény érdekében. A vezérműtengely tojás alakú lebenyeket használ, amelyek áthaladnak rajta, hogy ellenőrizzék a szelepek nyitásának és zárásának időzítését.
a legtöbb vezérműtengely a motorblokk felső részén, közvetlenül a főtengely felett húzódik. Soros motorokon egyetlen vezérműtengely vezérli mind a szívó, mind a kimeneti szelepeket. V alakú motorokon két különálló vezérműtengelyt használnak. Az egyik a v egyik oldalán lévő szelepeket, a másik a másik oldalon lévő szelepeket vezérli. Néhány V alakú motor (például az ábrán látható) hengerenként két vezérműtengellyel is rendelkezik. Az egyik vezérműtengely vezérli a szelepek egyik oldalát, a másik vezérműtengely pedig a másik oldalt.
Vezérműrendszer
mint már említettük, a vezérműtengely és a főtengely egy vezérműszíj vagy lánc segítségével koordinálja mozgását. A vezérműlánc a főtengelyt és a vezérműtengelyt a motor működése során mindig egymáshoz viszonyítva tartja. Ha a vezérműtengely és a főtengely bármilyen okból szinkronban van (például a vezérműlánc kihagy egy fogaskereket), a motor nem fog működni.
Valvetrain
a valvetrain a hengerfejre szerelt mechanikus rendszer, amely szabályozza a szelepek működését. A szelepvonat szelepekből, billenőkarokból, tolórudakból és emelőkből áll.
szelepek
kétféle szelep van: szívószelepek és kivezető szelepek. A szívószelepek levegő és üzemanyag keverékét hozzák az égéstérbe, hogy létrehozzák az égést a motor meghajtásához. A kipufogószelepek az égés után keletkező kipufogógázt engedik ki az égéstérből.
az autók általában hengerenként egy szívószeleppel és egy elszívó szeleppel rendelkeznek. A legtöbb nagy teljesítményű autó (Jaguars, Maseratis stb.) hengerenként négy szelep van (két bevitel, két kimenet). Bár nem tekinthető” nagy teljesítményű ” márkának, a Honda hengerenként négy szelepet is használ járművein. Vannak olyan motorok is, amelyek hengerenként három szeleppel rendelkeznek-két bemeneti szelep, egy kimeneti szelep. A többszelepes rendszerek lehetővé teszik, hogy az autó jobban “lélegezzen”, ami viszont javítja a motor teljesítményét.
Billenőkarok
a Billenőkarok olyan kis karok, amelyek érintik a vezérműtengely lebenyeit vagy bütyköit. Amikor egy lebeny felemeli a billenő egyik végét, a billenő másik vége lenyomja a szelepszárat, kinyitva a szelepet, hogy levegőt engedjen az égéstérbe, vagy kiengedje a kipufogót. Úgy működik, mint egy fűrész.
Tolórudak/emelők
néha a vezérműtengely-lebenyek közvetlenül érintik a billenőkart (ahogy a felső vezérműtengely-motoroknál látható), így nyitják és zárják a szelepet. A felső szelepmotorokon a vezérműtengely lebenyei nem érintkeznek közvetlenül a billenőkarokkal, ezért tolórudakat vagy emelőket használnak.
üzemanyag-befecskendezők
a dugattyúk mozgatásához szükséges égés létrehozásához üzemanyagra van szükségünk a hengerekben. Az 1980-as évek előtt az autók porlasztókat használtak az üzemanyag ellátására az égéstérbe. Ma minden autó a három üzemanyag-befecskendező rendszer egyikét használja: közvetlen üzemanyag-befecskendezés, hordozott üzemanyag-befecskendezés vagy fojtószelepház üzemanyag-befecskendezése.
közvetlen üzemanyag-befecskendezéssel minden henger megkapja a saját befecskendezőjét, amely az üzemanyagot közvetlenül az égéstérbe permetezi a megfelelő időben az égéshez.
hordozott üzemanyag-befecskendezéssel ahelyett, hogy az üzemanyagot közvetlenül a hengerbe permetezné, közvetlenül a szelepen kívüli szívócsonkba permetezi. Amikor a szelep kinyílik, a levegő és az üzemanyag belép az égéstérbe.
a fojtószelepház üzemanyag-befecskendező rendszerei úgy működnek, mint a karburátorok, de a karburátor nélkül. Ahelyett, hogy minden henger saját üzemanyag-befecskendezőt kapna, csak egy üzemanyag-befecskendező van, amely a fojtószelepházhoz megy. Az üzemanyag keveredik a fojtószelepház levegőjével, majd a szívószelepeken keresztül diszpergálódik a hengerekbe.
Gyújtógyertya
minden henger felett van egy gyújtógyertya. Amikor szikrázik, meggyújtja a sűrített üzemanyagot és a levegőt, ami a mini-robbanást okozza, amely lenyomja a dugattyút.
a négyütemű ciklus
tehát most, hogy ismerjük a motor összes alapvető részét, vessünk egy pillantást arra a mozgásra, amely valójában mozgatja az autónkat: a négyütemű ciklusra.
a fenti ábra a négyütemű ciklust mutatja egyetlen hengerben. Ez történik a többi hengerben is. Ismételje meg ezt a ciklust ezerszer egy perc alatt, és kap egy autót, amely mozog.
nos, tessék. Az autómotor működésének alapjai. Nézd meg ma az autód motorháztetője alatt, hátha meg tudod mutatni azokat a részeket, amiket megbeszéltünk. Ha további információt szeretne arról, hogyan működik egy autó, nézze meg a Hogyan működnek az autók című könyvet. Sokat segített a kutatásaimban. A szerző nagyszerű munkát végez a dolgok olyan nyelvekre bontásával, amelyeket még a teljes kezdő is megért.
Címkék: Autók