Виды двигателей автомобилей и принцип действия

При ответе на вопрос «Какая самая важная часть в автомобиле?» чаще всего отвечают двигатель. И это правильно. Без двигателя авто не сдвинется с места, хотя, конечно, без колёс тоже далеко не уедешь, поэтому важных частей в автомобиле много, и не стоит выделять из них самые важные и второстепенные, важно, например, иметь некоторое представление об автомобильном двигателе.

Двигателем является силовая установка в машине, её источник энергии. Он нужен для того, чтобы автомобиль выполнял свою главную функцию – перевозка пассажиров и грузов. Кроме этого энергия, которая вырабатывается двигателем, нужна для работы ряда вспомогательных систем, например, кондиционера. По большому счёту все вспомогательные системы работают от электричества, вырабатываемое генератором или забираемое от аккумулятора.

Чтобы автомобиль пришёл в движение, используется механическая энергия вала двигателя, передаваемая через трансмиссию авто на колёса. Получается, что двигатель как раз и нужен для того, чтобы преобразовать какую-либо энергию в механическую, которая через систему механических связей доходит до колёс, заставляя авто двигаться. Большинство при разговоре о двигателе представляют двигатель внутреннего сгорания, топливом которого является бензин, газ, дизель, водород. В таком двигателе в механическую энергию переходит энергия, которая выделяется при сгорании легковоспламеняющихся веществ. Сама конструкция ДВС может быть поршневой, роторной или газотурбинной.

Основным недостатком всех ДВС является их высокая степень загрязнения окружающей среды. При сжигании любого вида топлива выделяется очень много вредных веществ. Исключением из всех видов топлива является водород, продуктом горения которого выступает вода, но пока подобный вид топлива достаточно дорогостоящ.

Кроме двигателей внутреннего сгорания существуют и электрические двигатели, которые используют в качестве начальной энергии электричество. Самым известным и наиболее близким к автомобилям видом транспорта, работающим по такому принципу, является троллейбус. Но двигаться троллейбус может строго по путям, на протяжении которых есть линия с электричеством, которым он питается. Но в наше время существуют и электромобили, это машины с электрическими двигателями, которым не требуется нахождение постоянно с линиями с электричеством. Электрическую энергию такой автомобиль получает от аккумуляторных батарей в двигателе.

Электромобили имеют несколько преимуществ, отделяя их, так сказать, от машин с ДВС. Такие машины экологичны, практически бесшумны, набор скорости у них очень быстр, им даже не нужна коробка передач и трансмиссия, если на каждом колесе разместить по электродвигателю. Но есть два ограничения, которые пока мешают таким машинам завоевать массовость: пока не придуман аккумулятор, способный содержать в себе достаточную электрическую энергию для долгой поездки. Обычно это несколько десятков километров, что совсем мало. Вторым ограничением является долгая зарядка разрядившихся аккумуляторов, подобный процесс может затянуться до 12-24 часов, что по сравнению с заправкой в 5-10 минут, вообще несопоставимо.

Но преимущества электродвигателей над ДВС не остались незамеченными, в связи, с чем началось производство гибридных двигателей. Как уже понятно, гибридная силовая установка объединяет в себе и ДВС и электродвигатель. В настоящее время существует три схемы гибридных установок. Первая схема предполагает, что ДВС только используется для выработки электрической энергии с помощью генератора. От генератора энергия поступает в электродвигатель на зарядку аккумуляторных батарей и дальнейшая передача энергии на колёса. Наиболее часто используется вторая схема, когда энергия на колёса может приходить как от ДВС, так и от электродвигателя. Причём оба агрегата могут работать как самостоятельно, так и вместе. В третьей схеме сочетается работа по первым двум схемам.

Leave a Reply