czy uważasz, że jesteś uzależniony od emocji i prędkości szybkiej jazdy, ale nie wiesz pierwszej rzeczy o tym, co dzieje się pod maską? Czy chcesz wiedzieć więcej o tym, co się dzieje bez konieczności uczęszczania do Auto Shop 101? Czy jesteś onieśmielony przez technika w lokalnym sklepie, ponieważ zawsze próbuje ci sprzedać płyn do migaczy,łożyska tłumika i inne części, których nie jesteś pewien? Jeśli odpowiedziałeś ” tak ” na którekolwiek z tych pytań, to od tego musisz zacząć. Opowiemy Ci o hałaśliwym kawałku metalu podłączonym do kół i trochę o rzeczach, które sprawiają, że idzie do przodu.

tekst Mike ’ a Kojimy i Arnolda Eugenio // Zdjęcia i ilustracje pracowników DSPORT

Dsport Issue #148

Wiedza to potęga

aby w pełni zrozumieć, jak działają najnowsze części prędkości, musisz najpierw zrozumieć, jak działa silnik. Większość samochodów, jakie znamy, jest napędzana przez tak zwany silnik 4-suwowy. Skok czterosuwowy odnosi się do czterech skoków w cyklu zasilania; skok wlotu, skok sprężania, skok mocy i skok wydechu. Omówimy je bardziej szczegółowo w części 2 silnika 101. Na razie musisz wiedzieć, że cykl 4-suwowy wyjaśnia, w jaki sposób mieszanka benzyny i powietrza może zostać zapalona, spalona i płynnie przekształcona w użyteczną moc, aby rzucić cię na ćwierć mili, wokół toru lub po prostu zabrać do pracy.

silnik składa się z kilku głównych elementów; bloku, korby, prętów, tłoków, głowicy (lub głowic), zaworów, krzywek, układu dolotowego i wydechowego oraz układu zapłonowego. Części te współpracują ze sobą w sposób wymagający, aby wykorzystać energię chemiczną w benzynie, przekształcając wiele małych i szybkich zdarzeń spalania w ruch obrotowy, który ostatecznie obraca koła i napędza samochód.

Block Hole, Son

blok jest główną częścią silnika, która zawiera elementy tłokowe, które wykorzystują energię w benzynie. Jeśli patrzysz pod maskę, to jest to duży kawałek metalu, który znajduje się w środku komory silnika, który wydaje się mieć całą masę innych metali, przewodów i rurek przymocowanych do niego.

blok posiada okrągłe otwory, w które tłoki wsuwają się w górę i w dół. Każdy otwór nazywany jest „otworem cylindra”. Ponieważ otwór cylindra lub” cylinder ” ma jeden tłok, całkowita liczba cylindrów w bloku jest taka sama jak liczba tłoków; czterocylindrowy silnik ma cztery otwory i cztery tłoki, sześciocylindrowy będzie miał sześć otworów i sześć tłoków i tak dalej. Głowica cylindra nazywana jest głowicą, ponieważ znajduje się na szczycie bloku, pokrywając cylindry i tłoki. Niektóre silniki wyposażone są w cylindry, które są poziomo przeciwległe lub są w konfiguracji „V”. W rezultacie istnieją dwie głowice, które pokrywają obszary na bloku, które mają odsłonięte tłoki. Na razie musimy tylko wiedzieć, że głowica cylindra, lub w skrócie Głowica, po prostu siedzi na górze bloku i pokrywa każdy z cylindrów, które mają w sobie tłoki.

blok posiada również szereg kanałów płynnych wrzuconych do niego. Niektóre z nich są używane do rozprowadzania płynu chłodzącego zwanego „płynem chłodzącym” wokół cylindrów, aby utrzymać temperaturę silnika i zapobiec przegrzaniu. Pozostałe przejścia kierują olej silnikowy na części ruchome w celu smarowania i obrony przed tarciem powodującym utratę mocy. Ponieważ blok musi zawierać ogromne ciśnienia cylindra, producenci wyrzucają je z żelaza dla wytrzymałości. Inni producenci odlewają lekkie aluminiowe bloki w celu zmniejszenia masy. Bloki aluminiowe wykorzystują tuleję cylindrową ze stopu stali lub specjalnie powlekane otwory, dzięki czemu mają twardszą powierzchnię i zapewniają dłuższą żywotność.

Stacja obrotu

tłoki poruszają się w górę i w dół w cylindrach bloku, ponieważ w cylindrze zapala się mieszanina paliwa i powietrza. Późniejsze spalanie szybko rozszerza się i popycha tłok w dół długości otworu cylindra, z dala od głowicy cylindra iz dużym ciśnieniem. Ta moc produkowana w jednym cylindrze jest mnożona, ponieważ zdarzenia spalania są powtarzane w każdym z cylindrów. Jest to podstawowe założenie dotyczące działania silnika.

każdy tłok ma zamontowane otwarte pierścienie z metalu i są one po prostu nazywane „pierścieniami”. Są to cienkie, okrągłe, sprężyste kawałki metalu, które pasują do rowków wokół powierzchni pierścienia na szczytach tłoków. Pierścienie działają jak uszczelnienie, które utrzymuje ciśnienie w cylindrze ze spalonej mieszanki powietrza i paliwa między głowicą a górną częścią cylindra, zapewniając, że ciśnienie popycha tłok w dół, zamiast go przepychać. Pierścienie tłokowe również zeskrobują olej ze ścian cylindra, aby cały olej silnika nie został spalony podczas spalania. Istnieje również falisty pierścień, znany jako pierścień olejowy, który pozwala olejowi smarować ścianki cylindra, aby tłok, pierścienie i cylindry nie zużywały się przedwcześnie. Gdyby twoje tłoki nie miały pierścieni lub pierścieni, które nie uszczelniałyby się zbyt dobrze, płomienie nie byłyby w stanie zepchnąć tłoka z dużą siłą, a twój samochód nie wytwarzałby żadnej mocy, gdyby w ogóle działał. Ponadto, gdyby pierścienie nie były w stanie zeskrobać oleju ze ścianek cylindrów, silnik w końcu skończyłby się olej, chwycił się i wytworzył mnóstwo paskudnego czarnego dymu ze spalania oleju.

tłoki i pręty

po wyczyszczeniu, pomiarze i obróbce bloku można zainstalować wał korbowy, a zestaw tłoków i prętów wypełni otwory.

tłoki są przymocowane do kawałka metalu zwanego korbowodem. Zadaniem korbowodu jest przeniesienie siły nacisku tłoka w dół otworu cylindra na wał korbowy lub „korbę”. Zapewniając połączenie między tłokiem a korbą, zrozumiałe jest, jak korbowody zasłużyły na swoją nazwę.

korbowód jest sprzężony z tłokiem za pomocą rury zwanej sworzniem nadgarstka. Sworzeń nadgarstka przesuwa się przez otwór w tłoku i otwór po mniejszej stronie korbowodu; obszar ten nazywa się małym końcem korbowodu. Duży koniec wędziska to obszar, który łączy się z korbą. Duży koniec wędziska ma zdejmowaną część zwaną zaślepką lub zaślepką, która umożliwia przymocowanie go do korby.

Powierzchnia, w której korbowód obraca się wokół sworznia nadgarstka, nazywana jest czopem sworznia nadgarstka. Obszar na korbie, w którym pręt łączy się i obraca, nazywany jest czopem wału korbowego. Czopy wału korbowego są większe niż czopy sworznia nadgarstka, ponieważ Czop korbowy stale obraca się z dużą prędkością, w przeciwieństwie do prostego ruchu kołysania w przód iw tył na końcu sworznia nadgarstka. Ten szybki obrót wymaga większej powierzchni, aby zapobiec uszkodzeniu pręta i korby przez tarcie. Duży koniec pręta obraca się płynnie na czopie korby na ciśnieniowej folii olejowej, która pokrywa miękkie metalowe łożysko tulei. W większości silników mały koniec pręta ma brązową tuleję do sworznia nadgarstka, który jest zasilany przez smarowanie rozpryskowe. W niektórych silnikach sworzeń nadgarstka jest podawany z oleju zeskrobanego przez pierścienie ze ścianek cylindra przez przejście z rowka pierścienia olejowego zwanego olejarką sworzniową. Jest to rzadkie, ale zdarzają się przypadki, w których sworzeń nadgarstka jest zasilany olejem pod ciśnieniem z łożyska pręta z otworu wywierconego przez długość pręta od dużego końca pręta.

ten blok Hondy serii B zawiera wkładki tulei z żeliwa sferoidalnego w miejsce otworów cylindra podstawowego, aby zwiększyć wytrzymałość, aby dopasować się do zastosowań o dużej mocy.

korby

Korba w silniku jest bardzo podobna do korby rowerowej. Siła pedałowania w górę i w dół jest dokładnie taka sama jak siła nacisku tłoków poruszających się w górę iw dół otworu. W silniku samochodowym, zamiast energii nóg naciskających na pedały, aby stworzyć siłę, to spalanie w cylindrze i ciśnienie działające na tłok tworzą energię. Jeśli spojrzysz na zdjęcie, zobaczysz, że Korba ma przesunięte rzuty dokładnie tak, jak Korba rowerowa, więc wędki i tłoki pełnią tę samą funkcję, co nogi. Na rowerze, kiedy pedałujesz w dół, twój rower idzie do przodu, a przesunięcie przesuwa się w górę po drugiej stronie. Podobnie, gdy jeden tłok jest popychany w dół przez spalanie powietrze/paliwo, obraca korbę i popycha inny tłok do góry, gotowy do następnego spalania. To jest to, co sprawia, że twój samochód idzie do przodu. Wał korbowy jest przymocowany do bloku za pomocą kawałków metalu zwanych główkami. Korba jest w rzeczywistości zaciśnięta do bloku, nie przymocowana, z większą ilością łożysk tulejowych (zwanych łożyskami głównymi), aby pomóc w smarowaniu czopów korby. Magazynki główne mają również otwory, które umożliwiają smarowanie czopu i łożysk olejem pod ciśnieniem z układu olejowego silnika.

Zawory: Bramy wejściowe i wyjściowe

głowica cylindra zawiera również zawory dolotowe i wydechowe. Zawory dolotowe i wydechowe to metalowe elementy, które przypominają Trójniki golfowe. Zawory działają jako drzwi wejściowe odpowiednio dla powietrza i paliwa oraz gazów wylotowych. Podczas procesu czterosuwowego zawory dolotowe otwierają się, aby umożliwić mieszankę powietrza/paliwa do komory spalania, a następnie zamykają się, gdy tłok podnosi się, aby skompresować mieszaninę. Po zapaleniu mieszaniny i spaleniu tłok jest wciskany w dół do otworu. W drodze powrotnej tłoka zawory wydechowe otwierają się, aby wypuścić spalone gazy, a następnie zamykają się, przygotowując się do następnego obrotu w cyklu silnika.

aby otworzyć zawory, silnik ma metalowe pałeczki zwane wałkami rozrządu, które mają specjalne guzki (płaty) używane do podnoszenia otwartych zaworów. Krzywki są obracane za pomocą paska lub łańcucha, który łączy wirującą korbę z zębatkami krzywki; jest to tak zwany pasek rozrządu lub łańcuch rozrządu. Niektóre wałki rozrządu naciskają bezpośrednio na zawory, aby je otworzyć, ale większość silników samochodowych z napędem ulicznym działa pośrednio przez ramię wahacza. Ramię wahacza jest zasadniczo miniaturową piłą; jeden koniec ramienia wahacza jest popychany przez płat wałka rozrządu, który sprawia, że drugi koniec popycha się na końcówkę zaworu, aby otworzyć zawór. Sprężyny zaworowe to dosłownie sprężyny przymocowane do zaworów, które pomagają utrzymać je zamknięte, gdy mają być zamknięte.

Głowica

jak wspomniano wcześniej, głowica cylindra jest dużym kawałkiem metalu, który mocuje się do górnej części bloku i pokrywa cylindry, w których występuje spalanie. Zwykle wykonana z aluminium, głowica zawiera również świece zapłonowe, Zawory i resztę układu zaworów (sprężyny zaworów, elementy ustalające, wałki rozrządu).

Głowica (- y) musi być (- E) skręcona (- e) w dół do bloku, aby zapewnić szybką ekspansję zapalonej mieszanki powietrzno-paliwowej bez zniekształcania, oddzielania lub całkowicie zdmuchiwania górnej części bloku. Gdy głowica jest skręcana w dół do bloku, tworzy obszar na szczycie każdego cylindra, w którym energia spalania jest uwalniana i skupiana na tłoku. Obszar ten nazywany jest komorą spalania. Jeśli spojrzysz na bok głowicy cylindra, który przykręca się do bloku, zobaczysz komory spalania jako przestrzenie w głowicy, które ustawiają się aż do wierzchołków otworów cylindra. W każdej komorze widoczne są końcówki świecy zapłonowej i płaskie części zaworów. To właśnie w tej komorze spalania świeca zapłonowa tworzy łuk elektryczny, który zapala mieszaninę powietrze / paliwo.

głowica ma również wrzucone przejścia, które umożliwiają cyrkulację płynu chłodzącego lub oleju (w zależności od rodzaju przejścia) przez głowicę, aby zapewnić jej chłodzenie i smarowanie. Pomiędzy głowicą a blokiem znajduje się kawałek metalu lub materiału kompozytowego, który ma obszary wycięte dla każdego z otworów i każdego z przejść biegnących od bloku do głowicy. Ten wklęsły element nazywa się uszczelką głowicy.

Szalony pociąg

większość nowoczesnych silników ma podwójny zawór napowietrzny (DOHC), co oznacza, że zawory dolotowe i wydechowe mają własne wałki rozrządu. Zaletą posiadania oddzielnych wałków rozrządu jest to, że każda krzywka może być umieszczona bardzo blisko zaworu, umożliwiając pracę krzywek krzywki bezpośrednio na zaworach lub przez bardzo małe ramię wahacza. Zmniejsza to masę bezwładności układu valvetrain do minimum, co jeszcze bardziej wspomaga pracę przy wysokich obrotach. Prawie wszystkie nowoczesne silniki wysokowydajne wykorzystują układy zaworów DOHC,aby zmaksymalizować ilość dostępnej mocy przy wysokich obrotach. Mitsubishi 4b11 Znalezione w EVO X i Mazda MZR 2.3 DISI Znalezione w MAZDASPEED3 są najlepszymi przykładami obecnych wysokowydajnych silników DOHC.