Рис. 2.11. Устройство коленчатого вала двигателя: 1 - маховик; 2 - коренные шейки (для опоры в блоке цилиндров); 3 - противовес; 4 - канал для масла; 5 - шатунные шейки (к ним крепятся шатуны)
До сих пор мы рассматривали устройство и работу одноцилиндрового двигателя. На большинстве легковых автомобилей преимущественно используют четырехцилиндровые двигатели. Существуют автомобили и с шести-, восьми- и двенадцатицилиндровыми двигателями. Много цилиндровые двигатели легковых автомобилей имеют либо обычное расположение цилиндров - в один ряд, либо V-образное. В первом случае цилиндры расположены в одну линию, во втором - в два ряда с некоторым углом между ними.
Далее мы будем изучать четырехцилин-дровый двигатель, самый распространенный в легковом автомобилестроении.
Устройство кривошипно-шатунного механизма четырехцилиндрового двигателя показано на рис. 2.12.
Рис. 2.12. Устройство кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов: 1 - зубчатый шкив коленчатого вала; 2 - зубчатый ремень; 3 - зубчатый шкив распределительного вала; 4 - распределительный вал; 5 - кулачок; 6 - толкатель; 7 - пружина; 8 - клапан; 9 - маховик; 10 - поршень; 11 - шатун; 12 - коленчатый вал
В блоке цилиндров (см. рис. 2.12) расположены поршни, шатуны и коленчатый вал, образующие шатунно-поршневую группу, а также другие системы двигателя. Блок цилиндров отливают из чугуна либо из алюминиевого сплава. В нем предусмотрены литые и высверленные каналы и отверстия, а также места установки подшипников. На подшипниках в блоке цилиндров вращается коленчатый вал (см. рис. 2.11 и 2.12). Между двойными стенками блока циркулирует охлаждающая жидкость, а по специальным каналам - масло. Наружное оборудование двигателя также монтируется преимущественно на блоке цилиндров. Нижняя часть блока называется картером и представляет собой поддон (резервуар) для масла.
Головка блока цилиндров закрепляется на блоке через металлоасбестовую прокладку и закрывает собой цилиндры сверху. В головке блока расположены камеры сгорания, клапаны и свечи зажигания, а также на большинстве двигателей легковых автомобилей - распределительный вал. В ней, как и в блоке цилиндров, предусмотрены каналы и полости для охлаждающей жидкости и масла. Головка крепится к блоку цилиндров с помощью резьбовых соединений, а сверху через прокладку закрывается штампованной крышкой.
Особенности работы шатунно-поршневой группы изложены при рассмотрении принципа работы одноцилиндрового двигателя (см. рис. 2.3). Чтобы представить себе «скорострельность» работы двигателя легкового автомобиля, познакомимся с некоторыми цифрами.
Около 1000 оборотов в минуту совершает коленчатый вал двигателя на холостом ходу, т.е. за секунду он совершит около 16 полных вращений. При движении автомобиля число оборотов возрастает от 2 до 5 раз, т.е. всего лишь за одну секунду коленчатый вал совершит до 80 оборотов. А вы не забыли, что коленчатый вал связан с поршнями? Причем всего за пол-оборота вала поршень проделает весь путь в цилиндре сверху вниз или наоборот, а за полный оборот совершит два пробега, причем с полной остановкой в верхней и нижней мертвых точках и последующим изменением направления движения на противоположное. При этом поршни перемещаются в цилиндрах в условиях очень высоких температур и давления. Например, в двигателе ВАЗ-2106 за шесть минут работы на холостых оборотах каждый из четырех поршней проделает в его цилиндрах путь 1 км. На повышенных оборотах этот километр поршень преодолеет за минуту. И это при том что поршень в этом двигателе перемещается всего на 8 см.