jeg har aldri vært en bil fyr. Jeg hadde bare ingen interesse i å verktøy rundt under hetten for å finne ut hvordan bilen min fungerer. Bortsett fra å bytte luftfiltre eller bytte olje nå og da, hvis jeg noen gang hadde et problem med bilen min, ville jeg bare ta den inn i mekanikeren, og da han kom ut for å forklare hva som var galt, nikket jeg høflig og lot som om jeg visste hva han snakket om.
men i det siste har jeg hatt kløe å faktisk lære grunnleggende om hvordan biler fungerer. Jeg har ikke tenkt på å bli en full på grease monkey, men jeg vil ha en grunnleggende forståelse av hvordan alt i bilen min faktisk gjør det gå. I det minste vil denne kunnskapen tillate meg å få en anelse om hva mekanikeren snakker om neste gang jeg tar bilen min inn. Pluss det virker for meg at en mann burde være i stand til å forstå grunnleggende av teknologien han bruker hver dag. Når det gjelder denne nettsiden, vet jeg om hvordan koding og SEO fungerer; det er på tide for meg å undersøke de mer konkrete tingene i min verden, som det som er under hetten på bilen min.
jeg regner med at det er andre voksne menn der ute som er som meg-menn som ikke er bilgutter, men er litt nysgjerrige på hvordan kjøretøyene deres fungerer. Så jeg planlegger å dele det jeg lærer i min egen studie og tinkering i en og annen serie vi kaller Gearhead 101. Målet er å forklare det grunnleggende om hvordan ulike deler i en bil fungerer og gi ressurser på hvor du kan lære mer på egen hånd.
så uten videre begynner vi vår første klasse Av Gearhead 101 ved å forklare inn og ut av hjertet av en bil: forbrenningsmotoren.
Forbrenningsmotoren
en forbrenningsmotor kalles en «forbrenningsmotor» fordi drivstoff og luft brenner inne i motoren for å skape energien til å flytte stemplene ,som igjen beveger bilen (vi viser deg hvordan det skjer i detalj nedenfor).
Kontrast det til en ekstern forbrenningsmotor, hvor drivstoff blir brent utenfor motoren og energien som er opprettet fra den brennende, er det som driver den. Dampmaskiner er det beste eksempelet på dette. Kull er brent utenfor motoren, som varmer vann for å produsere damp, som deretter driver motoren.
De fleste tror At i verden av mekanisert bevegelse kom dampdrevne eksterne forbrenningsmotorer før forbrenningsmotoren. Realiteten er at forbrenningsmotoren kom først. (Ja, de gamle Grekerne rotet rundt med dampdrevne motorer, men ingenting praktisk kom fra deres eksperimenter.)
i det 16.århundre skapte oppfinnere en form for forbrenningsmotor ved hjelp av krutt som drivstoff for å drive bevegelsen av stemplene. Faktisk var det ikke kruttet som flyttet dem. Måten denne tidlige forbrenningsmotoren jobbet på, var at du ville kaste et stempel helt til toppen av en sylinder og deretter antennes kryp under stempelet. Et vakuum ville danne etter eksplosjonen og suge stempelet ned i sylinderen. Fordi denne motoren stod på endringene i lufttrykket for å flytte stempelet, kalte de det den atmosfæriske motoren. Det var ikke veldig effektivt. Ved det 17. århundre viste dampmotorer mye løfte, så forbrenningsmotoren ble forlatt.
det ville ikke være før 1860 at en pålitelig, fungerende forbrenningsmotor ville bli oppfunnet. En Belgisk fyr Ved Navn Jean Joseph Etienne Lenoir patenterte en motor som injiserte naturgass i en sylinder, som senere ble antent av en permanent flamme nær sylinderen. Det fungerte på samme måte som krutt atmosfærisk motor, men ikke for effektivt.
i 1864 grunnla To tyske ingeniører Ved navn Nicolaus August Otto og Eugen Langen et selskap som laget motorer som Ligner Lenoirs modell. Otto ga opp å styre selskapet og begynte å jobbe med en motordesign som han hadde lekt med siden 1861. Hans design førte til det vi nå kjenner som firetaktsmotor, og den grunnleggende designen brukes fortsatt i biler i dag.
Anatomien Til En Bilmotor
En V – 6 Motor
jeg skal vise deg hvordan firetaktsmotoren fungerer her litt, men før jeg gjør det, trodde jeg det ville være nyttig å gå gjennom de ulike delene av en motor, slik at du får en ide om hva som gjør hva i firetaktsprosessen. Det er terminologi gjennom disse forklaringene som er avhengig av andre vilkår i listen, så ikke bekymre deg hvis du blir forvirret først. Les gjennom hele greia for å få en generell forståelse, og les den igjen slik at du har en grunnleggende forståelse av hvert stykke som det blir snakket om.
Motorblokk (Sylinderblokk)
motorblokken er grunnlaget for en motor. De fleste motorblokker er støpt av en aluminiumslegering, men jern brukes fortsatt av noen produsenter. Motorblokken er også referert til som sylinderblokken på grunn av det store hullet eller rørene som kalles sylindere som støpes inn i den integrerte strukturen. Sylinderen er der motorens stempler glir opp og ned. Jo flere sylindere en motor har, desto kraftigere er den. I tillegg til sylindrene er andre kanaler og passasjer bygd inn i blokken som gjør det mulig for olje og kjølevæske å strømme til forskjellige deler av motoren.
Hvorfor kalles en motor » V6 «eller » V8″?
Flott spørsmål! Det har å gjøre med formen og antall sylindere en motor har. I firesylindrede motorer er sylinderene vanligvis montert i en rett linje over veivaksen. Denne motoroppsettet kalles en inline-motor.
En annen fire-sylindret layout kalles » flat fire.»Her legges sylinderene horisontalt i to banker, med veivaksel som går ned i midten.
når en motor har mer enn fire sylindere, er de delt inn i to sylinderbanker-tre sylindere (eller flere) per side. Fordelingen av sylindere i to banker gjør at motoren ser ut som en » V. » En V-formet motor med seks sylindere = V6-motor. En v-formet motor med åtte sylindere = V8-fire i hver sylinderbank.
Forbrenningskammer
forbrenningskammeret i en motor er hvor magien skjer. Det er der drivstoff, luft, trykk og elektrisitet kommer sammen for å skape den lille eksplosjonen som beveger bilens stempler opp og ned, og dermed skape kraften til å flytte kjøretøyet. Forbrenningskammeret består av sylinder, stempel og topplokk. Sylinderen fungerer som forbrenningskammerets vegg, stempelets topp fungerer som gulvet i forbrenningskammeret, og sylinderhodet tjener som taket til forbrenningskammeret.
Sylinderhode
sylinderhodet er et stykke metall som sitter over motorens sylindere. Det er små, avrundede innrykk støpt inn i sylinderhodet for å skape rom på toppen av kammeret for forbrenning. En toppakning tetter skjøten mellom sylinderhodet og sylinderblokken. Inntaks-og uttaksventiler, tennplugger og drivstoffinjektorer (disse delene forklares senere) er også montert på sylinderhodet.
Stempel
Stemplene beveger seg opp og ned på sylinderen. De ser ut som opp ned suppe bokser. Når brennstoffet antennes i forbrenningskammeret, skyver kraften stempelet nedover, som igjen beveger vevaksen(se nedenfor). Stempelet festes til veivakselen via en koblingsstang, aka con stangen. Den kobles til koblingsstangen via en stempelpinne, og koblingsstangen kobles til veivaksel via et koblingsstanglager.
på toppen av stempelet finner du tre eller fire spor støpt inn i metallet. Inne i sporene settes stempelringene inn. Stempelringene er den delen som faktisk berører sylinderens vegger. De er laget av jern og kommer i to varianter: kompresjonsringer og oljeringer. Kompresjonsringene er de øverste ringene og de presser utover på sylinderens vegger for å gi en sterk tetning for forbrenningskammeret. Oljeringen er bunnringen på et stempel, og det forhindrer at olje fra veivhuset siver inn i forbrenningskammeret. Det tørker også overflødig olje ned sylinderveggene og tilbake i veivhuset.
Vevaksel
vevaksen er det som konverterer opp-og nedbevegelsen til stemplene til en rotasjonsbevegelse som gjør at bilen kan bevege seg. Vevaksen passer vanligvis i lengderetningen i motorblokken nær bunnen. Den strekker seg fra den ene enden av motorblokken til den andre. På forsiden av motorens ende kobles veivakselen til gummibelter som kobles til kamakslen og leverer strøm til andre deler av bilen; på baksiden av motoren kobles kamakselen til drivverket, som overfører kraft til hjulene. I hver ende av veivakselen finner du oljetetninger, eller «O-ringer», som forhindrer at olje lekker ut av motoren.
vevaksen ligger i det som kalles vevhuset på en motor. Vevhuset er plassert under sylinderblokken. Vevhuset beskytter veivaksel og tilkoblingsstenger fra ytre gjenstander. Området på bunnen av en veivhus kalles oljepannen, og det er der motorens olje er lagret. Inne i oljepannen finner du en oljepumpe som pumper olje gjennom et filter, og så blir oljen sprøytet på veivakselen, koblingsstanglagrene og sylinderveggene for å gi smøring til bevegelsen av stempelslaget. Oljen drypper til slutt ned i oljepannen, bare for å starte prosessen igjen
Langs veivakselen finner du balanserende lober som fungerer som motvekter for å balansere veivakselen og forhindre motorskade fra wobbling som oppstår når veivakselen spinner.
også langs veivakselen finner du hovedlagrene. Hovedlagrene gir en jevn overflate mellom veivaksel og motorblokk for veivaksel å spinne.
Kamaksel
kamakselen er hjernen til motoren. Den fungerer sammen med veivakselen via et registerrem for å sikre at inntaks-og uttaksventiler åpnes og lukkes på riktig tidspunkt for optimal motorytelse. Kamakslen bruker eggformede lober som strekker seg over den for å kontrollere tidspunktet for åpning og lukking av ventiler.
de Fleste kamaksler strekker seg gjennom den øvre delen av motorblokken, rett over veivakselen. På inline motorer styrer en enkelt kamaksel både inntaks-og uttaksventiler. På V-formede motorer brukes to separate kamaksler. Man styrer ventilene på den ene siden Av V og den andre styrer ventilene på motsatt side. Noen v-formede motorer (som den i vår illustrasjon) vil til og med ha to kamaksler per sylinderbank. En kamaksel styrer den ene siden av ventiler, og den andre kamaksel styrer den andre siden.
Timing System
som nevnt ovenfor koordinerer kamaksel og veivaksel bevegelsen via et registerrem eller kjede. Tidskjeden holder veivaksel og kamaksel i samme relative posisjon til hverandre til enhver tid under motorens drift. Hvis kamaksel og veivaksel blir synkronisert uansett grunn (timingkjeden hopper over en tannhjul, for eksempel), vil motoren ikke fungere.
Valvetrain
valvetrain er det mekaniske systemet som er montert på sylinderhodet som styrer driften av ventilene. Ventiltoget består av ventiler, vippearmer, pushrods og løftere.
Ventiler
det finnes to typer ventiler: inntaksventiler og uttaksventiler. Inntaksventiler bringer en blanding av luft og drivstoff inn i forbrenningskammeret for å skape forbrenningen for å drive motoren. Uttak ventiler la eksos som er opprettet etter forbrenning ut av forbrenningskammeret.
Biler har vanligvis en inntaksventil og en uttaksventil per sylinder. De fleste høypresterende biler(Jaguarer, Maseratis, etc.) har fire ventiler per sylinder(to inntak, to uttak). Selv om Ikke ansett som en «høy ytelse» merkevare, Honda bruker også fire ventiler per sylinder på sine biler. Det er til og med motorer med tre ventiler per sylinder-to innløpsventiler, en uttaksventil. Multi-ventilsystemer gjør at bilen kan «puste» bedre, noe som igjen forbedrer motorens ytelse.
Vippearmer
Vippearmer er små spaker som berører lobene, eller kamene, på kamakselen. Når en lapp løfter den ene enden av vipperen, presser den andre enden av vipperen ned på ventilstammen, åpner ventilen for å slippe luft inn i forbrenningskammeret eller la eksos ut. Det fungerer som en se-så.
Pushrods/Lifters
noen ganger berører kamaksellappene vippearmen direkte (som du ser med overliggende kamakselmotorer), og dermed åpner og lukker ventilen. På overliggende ventil motorer, kamaksel lobes ikke kommer i direkte kontakt med vippearmer, så pushrods eller løftere brukes.
Drivstoffinjektorer
for å skape forbrenningen som trengs for å flytte stemplene, trenger vi drivstoff i sylinderne. Før 1980-tallet brukte biler forgassere til å levere drivstoff til forbrenningskammeret. I dag bruker alle biler ett av tre drivstoffinnsprøytningssystemer: direkte drivstoffinnsprøytning, ported fuel injection eller throttle body fuel injection.
med direkte drivstoffinnsprøytning får hver sylinder sin egen injektor, som spruter drivstoff direkte inn i forbrenningskammeret på akkurat riktig tidspunkt for forbrenning.
med portet drivstoffinnsprøytning, i stedet for å sprøyte drivstoffet direkte inn i sylinderen, spruter det inn i inntaksmanifolden like utenfor ventilen. Når ventilen åpnes, kommer luft og drivstoff inn i forbrenningskammeret.
Throttle body fuel injection systems slags arbeid hvordan forgassere gjorde, men uten forgasser. I stedet for at hver sylinder får sin egen drivstoffinjektor, er det bare en drivstoffinjektor som går til en gasspjeld. Drivstoffet blandes med luft i gasspjeldet og spres deretter til sylindrene via inntaksventilene.
Tennplugg
Over hver sylinder er en tennplugg. Når det gnister, antenner det komprimert drivstoff og luft, noe som forårsaker mini-eksplosjonen som skyver stempelet ned.
Firetakts Syklusen
så nå som vi kjenner alle de grunnleggende delene av motoren, la oss ta en titt på bevegelsen som faktisk gjør at bilen vår beveger seg: firetakts syklusen.
illustrasjonen ovenfor viser firetakts syklusen i en enkelt sylinder. Dette skjer også i de andre sylinderene. Gjenta denne syklusen tusen ganger om et minutt, og du får en bil som beveger seg.
vel, der går du. Grunnleggende om hvordan en bilmotor fungerer. Gå ta en titt under bilens hette i dag og se om du kan påpeke delene som vi diskuterte. Hvis du vil ha mer informasjon om hvordan en bil fungerer, sjekk ut boken Hvordan Biler Fungerer. Det har hjulpet meg mye i min forskning. Forfatteren gjør en god jobb å bryte ting ned i språk som selv den totale nybegynner kan forstå.
Tags: Biler